JP2636397B2 - ガスタービンエンジン燃料バーナー - Google Patents
ガスタービンエンジン燃料バーナーInfo
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- JP2636397B2 JP2636397B2 JP2067789A JP2067789A JP2636397B2 JP 2636397 B2 JP2636397 B2 JP 2636397B2 JP 2067789 A JP2067789 A JP 2067789A JP 2067789 A JP2067789 A JP 2067789A JP 2636397 B2 JP2636397 B2 JP 2636397B2
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- Japan
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- fuel
- fuel burner
- cap
- downstream
- toroidal
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/10—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour
- F23D11/12—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space the spraying being induced by a gaseous medium, e.g. water vapour characterised by the shape or arrangement of the outlets from the nozzle
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/36—Details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Spray-Type Burners (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明はガスタービンエンジン燃料バーナーに関す
る。
る。
ガスタービンエンジンに使用するのに適した燃料バー
ナーの一形式は、燃料が吹付けられる内部表面を有する
ほぼ円環形の本体を含む。燃料は円環形本体の端までそ
の表面に沿って流れ、本体端にて、燃料と作動時に本体
を通過する空気流とが、円環形本体の下流と、それに対
して軸方向隔置関係に取付けられた端末キャップとによ
って画成される出口を通って半径方向外方に振向けられ
る。
ナーの一形式は、燃料が吹付けられる内部表面を有する
ほぼ円環形の本体を含む。燃料は円環形本体の端までそ
の表面に沿って流れ、本体端にて、燃料と作動時に本体
を通過する空気流とが、円環形本体の下流と、それに対
して軸方向隔置関係に取付けられた端末キャップとによ
って画成される出口を通って半径方向外方に振向けられ
る。
このような燃料バーナーでは、燃料バーナーの端末キ
ャップが過熱し、端末キャップの周囲領域にカーボンが
付着する傾向があることが判っている。
ャップが過熱し、端末キャップの周囲領域にカーボンが
付着する傾向があることが判っている。
これまでよりも過熱とカーボン付着を生じ難い端末キ
ャップを有する燃料バーナーを与えることが本発明の一
目的である。
ャップを有する燃料バーナーを与えることが本発明の一
目的である。
本発明によれば、ガスタービンエンジンに適した燃料
バーナーは円環形本体を含み、その本体の上流端は作動
時に燃料と空気流を供給されるようにされ、その本体の
下流端には端末板が設けられ、端末板は前記円環形本体
と協働して、ほほ半径方向に向く出口を画成し、前記円
環形本体に向けられる前記燃料の全部と、前記円環形本
体の中を作動時に流れる空気の一部とが前記出口を通
り、前記端末板は、ほぼ下流に向く表面を有する周囲部
と中央部とを含み、作動時に前記本体を通って流れ前記
空気流の残りは前記端末板中央部の冷却を与えないよう
に向けられ、前記周囲部の前記下流に向く表面の少なく
とも半径方向外方範囲を流れる空気流は、その冷却とカ
ーボン形成を与えるように向けられる。
バーナーは円環形本体を含み、その本体の上流端は作動
時に燃料と空気流を供給されるようにされ、その本体の
下流端には端末板が設けられ、端末板は前記円環形本体
と協働して、ほほ半径方向に向く出口を画成し、前記円
環形本体に向けられる前記燃料の全部と、前記円環形本
体の中を作動時に流れる空気の一部とが前記出口を通
り、前記端末板は、ほぼ下流に向く表面を有する周囲部
と中央部とを含み、作動時に前記本体を通って流れ前記
空気流の残りは前記端末板中央部の冷却を与えないよう
に向けられ、前記周囲部の前記下流に向く表面の少なく
とも半径方向外方範囲を流れる空気流は、その冷却とカ
ーボン形成を与えるように向けられる。
以下に添付図面を参照しつつ、実例により本発明を記
載する。
載する。
第１図を参照すると、ガスタービンエンジン（図示せ
ず）に適した燃料バーナーは全体が10で示される。燃料
バーナー10は、従来のガスタービンエンジン燃焼室（図
示せず）の上流壁、つまり頭部12に取付けられた円環形
本体11を含む。
ず）に適した燃料バーナーは全体が10で示される。燃料
バーナー10は、従来のガスタービンエンジン燃焼室（図
示せず）の上流壁、つまり頭部12に取付けられた円環形
本体11を含む。
円環形本体11は半径方向内方の円環形表面を画成し、
該表面の上流領域14に、軸方向に細長い円環形燃料マニ
ホールド15から、例えばディーゼル燃料油のような燃料
の複数の噴流が向けられる。燃料マニホールド15の直径
は円環形本体11よりも小さく、中に円環形室16を含み、
該室に、マニホールド15を支持するアーム18内に設けら
れた燃料供給通路17を介して燃料が送られる。燃料マニ
ホールド15の下流端の一部が円環形本体11の中に延在し
て、両者間に円環形通路21が画成されるような範囲ま
で、マニホールド15は円環形本体11の上流に同軸状に配
置される。円環形室16を円環形通路21に連結することに
より、作動時に燃料噴流（点線20で示される）を画成す
るように、複数の小形ノズル19が燃料マニホールド15に
設けられる。従って、燃料噴流20は円環形通路21を通過
する。
該表面の上流領域14に、軸方向に細長い円環形燃料マニ
ホールド15から、例えばディーゼル燃料油のような燃料
の複数の噴流が向けられる。燃料マニホールド15の直径
は円環形本体11よりも小さく、中に円環形室16を含み、
該室に、マニホールド15を支持するアーム18内に設けら
れた燃料供給通路17を介して燃料が送られる。燃料マニ
ホールド15の下流端の一部が円環形本体11の中に延在し
て、両者間に円環形通路21が画成されるような範囲ま
で、マニホールド15は円環形本体11の上流に同軸状に配
置される。円環形室16を円環形通路21に連結することに
より、作動時に燃料噴流（点線20で示される）を画成す
るように、複数の小形ノズル19が燃料マニホールド15に
設けられる。従って、燃料噴流20は円環形通路21を通過
する。
円環形本体11は、半径方向に延在する空力形状の複数
の支柱23を介してほぼ円形断面の中空の中心体22を支持
する。中心体22の大部分は円環形本体11内に同軸状に配
置されるので、両者間に円環形流路24が画成される。中
心体22の上流端25を燃料マニホールド15の下流端の中に
同軸状に配置させるように、該上流端25の直径は残りの
部分より小さい。中心体上流端25は燃料マニホールド15
よりも直径が小さいので、第１の円環形通路21と同軸状
の第２の円環形通路26が両者間に画成される。
の支柱23を介してほぼ円形断面の中空の中心体22を支持
する。中心体22の大部分は円環形本体11内に同軸状に配
置されるので、両者間に円環形流路24が画成される。中
心体22の上流端25を燃料マニホールド15の下流端の中に
同軸状に配置させるように、該上流端25の直径は残りの
部分より小さい。中心体上流端25は燃料マニホールド15
よりも直径が小さいので、第１の円環形通路21と同軸状
の第２の円環形通路26が両者間に画成される。
燃料バーナー10の上流端は作動時、バーナーが取付け
られるガスタービンエンジンの圧縮機により送られる高
圧空気流にさらされる。この空気流は、燃料マニホール
ド15、円環形本体11及び中心体22によって３つの流れに
分割され、つまり第１の流れは第１の半径方向外方の円
環形通路21を通り、第２の流れは第２の半径方向内方の
円環形通路26を通り、第３の流れは中心体22の上流端25
に設けられたオリフィス27を通る。
られるガスタービンエンジンの圧縮機により送られる高
圧空気流にさらされる。この空気流は、燃料マニホール
ド15、円環形本体11及び中心体22によって３つの流れに
分割され、つまり第１の流れは第１の半径方向外方の円
環形通路21を通り、第２の流れは第２の半径方向内方の
円環形通路26を通り、第３の流れは中心体22の上流端25
に設けられたオリフィス27を通る。
内方通路26と外方通路21を通る２つの空気流は燃料マ
ニホールド15の下流で組合わさって小さい乱れ領域28を
生ずる。しかしこのような乱れは局部的であるので、円
環形流路24に沿う空気流の大部分は乱れていない。
ニホールド15の下流で組合わさって小さい乱れ領域28を
生ずる。しかしこのような乱れは局部的であるので、円
環形流路24に沿う空気流の大部分は乱れていない。
中心体22の下流端は端末キャップ28により構成され
る。端末キャップ28は周囲のリング形部分29を有し、こ
れはほぼ截頭円錐形態を有し、円環形本体11の下流端と
協働して、円環形流路24に沿う空気流のためのほぼ半径
方向に向く円環形出口30を画成する。空気流が出口30の
領域で乱れのない状態を保つことを確実にするために、
複数の静翼31が出口30の軸方向範囲のほとんど全体にわ
たって延在する。本実施例において、出口30からの空気
流は僅かに上流方向に向けられる。しかし、実際の方向
は、燃料バーナー10に連合する燃焼室の特徴によって決
まる。
る。端末キャップ28は周囲のリング形部分29を有し、こ
れはほぼ截頭円錐形態を有し、円環形本体11の下流端と
協働して、円環形流路24に沿う空気流のためのほぼ半径
方向に向く円環形出口30を画成する。空気流が出口30の
領域で乱れのない状態を保つことを確実にするために、
複数の静翼31が出口30の軸方向範囲のほとんど全体にわ
たって延在する。本実施例において、出口30からの空気
流は僅かに上流方向に向けられる。しかし、実際の方向
は、燃料バーナー10に連合する燃焼室の特徴によって決
まる。
ノズル19によって円環形表面13に向けられる燃料は、
点線32により示されるように薄膜の形をとって表面13に
沿い、また当然、空力的支柱23の回りを流れる。この燃
料の薄膜が円環形本体11の下流端に達した時、出口30か
ら出る空気流により霧化され、その空気流と混合して、
燃料バーナー10と連合する燃焼室の中に可燃混合気を送
る。
点線32により示されるように薄膜の形をとって表面13に
沿い、また当然、空力的支柱23の回りを流れる。この燃
料の薄膜が円環形本体11の下流端に達した時、出口30か
ら出る空気流により霧化され、その空気流と混合して、
燃料バーナー10と連合する燃焼室の中に可燃混合気を送
る。
よって、燃料バーナー10の中に最少限の量の乱れした
生ぜず、そのため、バーナー内で、再循環、従って自然
発火が生ずる危険を大幅に減ずることが明らかである。
生ぜず、そのため、バーナー内で、再循環、従って自然
発火が生ずる危険を大幅に減ずることが明らかである。
オリフィス27を通って中心体22の内部33に入る空気流
は端末キャップ28の中央部34の冷却を与えるのに役立
つ。この部分は作動中に殊に過熱を生じ易い。端末キャ
ップ中央部34は、例えば英国特許第2,049,152Bに記載さ
れる型式の発散冷却される材料から形成される。
は端末キャップ28の中央部34の冷却を与えるのに役立
つ。この部分は作動中に殊に過熱を生じ易い。端末キャ
ップ中央部34は、例えば英国特許第2,049,152Bに記載さ
れる型式の発散冷却される材料から形成される。
中心体内部33に入る空気流の幾らかは、端末キャップ
28の中に設けられた複数の半径方向に延在する通路35を
通って流れる。この通路35の各々は、中心体内部33を末
端キャップ28の周囲のリング形部分29の下流表面に連結
する。これは中心体内部33からの空気の幾らかが端末キ
ャップ部分29の下流表面上に流れることを確実にし、そ
れにより、端末キャップ部分29の冷却を与えると同時
に、そこにカーボン付着の生ずるのを防ぐ、という２重
の役割を果す。
28の中に設けられた複数の半径方向に延在する通路35を
通って流れる。この通路35の各々は、中心体内部33を末
端キャップ28の周囲のリング形部分29の下流表面に連結
する。これは中心体内部33からの空気の幾らかが端末キ
ャップ部分29の下流表面上に流れることを確実にし、そ
れにより、端末キャップ部分29の冷却を与えると同時
に、そこにカーボン付着の生ずるのを防ぐ、という２重
の役割を果す。
第２図に、本発明のもう一つの実施例が示され、これ
では、第１図に示すものにほぼ類似した形態の燃料バー
ナー10aに異なる形式の端末キャップが設けられる。第
１図の燃料バーナー10の部分と共通の、第２図に示す燃
料バーナー10aの部分には共通の参照番号が用いられ
る。
では、第１図に示すものにほぼ類似した形態の燃料バー
ナー10aに異なる形式の端末キャップが設けられる。第
１図の燃料バーナー10の部分と共通の、第２図に示す燃
料バーナー10aの部分には共通の参照番号が用いられ
る。
第２図に示す燃料バーナー10aの端末キャップ36は、
中心体22の下流端を閉じて端末キャップ36の中心部38を
画成する無孔の板37によって構成される。
中心体22の下流端を閉じて端末キャップ36の中心部38を
画成する無孔の板37によって構成される。
端末キャップ36の中心部の直ぐ上流で、それと軸方向
隔置関係に、孔明き板39が設けられる。中心体内部33に
流れる空気は、板39の孔40を通って、端末キャップ中央
部38の衝突冷却を与える。つぎに、空気は端末キャップ
36に設けられた、複数の半径方向に延在する通路41を通
って流れる。第１図の実施例と同様に、通路41の各々
は、端末キャップ36の周囲のリング形部分29の下流表面
に、中心体内部33を連結する。よってリング形部分29は
冷却され、その表面にカーボンが形成されることが防止
される。
隔置関係に、孔明き板39が設けられる。中心体内部33に
流れる空気は、板39の孔40を通って、端末キャップ中央
部38の衝突冷却を与える。つぎに、空気は端末キャップ
36に設けられた、複数の半径方向に延在する通路41を通
って流れる。第１図の実施例と同様に、通路41の各々
は、端末キャップ36の周囲のリング形部分29の下流表面
に、中心体内部33を連結する。よってリング形部分29は
冷却され、その表面にカーボンが形成されることが防止
される。
発散冷却または衝突冷却によって冷却される端末キャ
ップ中央部を有する燃料バーナー10および10aを引用し
て本発明を記載したけれども、適切であれば、他の形式
の冷却を用いることもできるであろうことは当然であ
る。
ップ中央部を有する燃料バーナー10および10aを引用し
て本発明を記載したけれども、適切であれば、他の形式
の冷却を用いることもできるであろうことは当然であ
る。
第１図は本発明による燃料バーナーの一実施例の側断面
図、 第２図は本発明による燃料バーナーのもう一つの実施例
の側断面図である。 10…バーナー、11…円環形本体 15…マニホールド、22…中心体
図、 第２図は本発明による燃料バーナーのもう一つの実施例
の側断面図である。 10…バーナー、11…円環形本体 15…マニホールド、22…中心体
Claims (5)
- 【請求項１】円環形本体を含み、その内部の上流端は作
動中に燃料と一つの空気流を供給されるようにされ、前
記円環形本体の下流端に端末キャップが設けられ、該端
末キャップは前記円環形本体と協働して、前記円環形本
体に向ける前記燃料の全部と、作動中に前記円環形本体
を通って流れるようにされた空気の一部分と、のための
ほぼ半径方向に向く出口を画成し、前記端末キャップは
中空の中心体の下流端にあって該中空中心体の大部分は
前記円環形本体の中にそれと同軸状に、かつ半径方向隔
置関係にあり、前記端末キャップはほぼ下流に向く表面
を有する周囲部分と中央部分とを含み、作動中に前記円
環形本体を通って流れる前記空気流の残りは前記中空の
中心体の中に向けられて前記端末キャップ中央部分の冷
却を与え、前記中心体の内部を前記末端キャップの下流
面に連結する複数の通路を介して前記周囲部分の前記下
流を向く表面の少なくとも半径方向外方範囲に流れる空
気流は、前記周囲部分の前記下流を向く表面の前記半径
方向外方範囲の冷却とカーボン形成防止を与える、ガス
タービンエンジンに適した燃料バーナー。 - 【請求項２】前記中心体の内部を前記端末キャップの下
流面に連結する前記複数の通路の全範囲は前記端末キャ
ップの中にある、請求項１記載の燃料バーナー。 - 【請求項３】前記端末キャップの中央部分は発散冷却さ
れる、請求項１記載の燃料バーナー。 - 【請求項４】前記端末キャップの中央部分は衝突冷却さ
れる、請求項１記載の燃料バーナー。 - 【請求項５】前記端末キャップの前記周囲部分はほぼ截
頭円錐形態を有する、請求項１記載の燃料バーナー。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB8802718A GB2215029B (en) | 1988-02-06 | 1988-02-06 | Gas turbine engine fuel burner |
| GB8802718 | 1988-02-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01234704A JPH01234704A (ja) | 1989-09-20 |
| JP2636397B2 true JP2636397B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=10631217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2067789A Expired - Lifetime JP2636397B2 (ja) | 1988-02-06 | 1989-01-30 | ガスタービンエンジン燃料バーナー |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2636397B2 (ja) |
| DE (1) | DE3901232C2 (ja) |
| FR (1) | FR2626938B1 (ja) |
| GB (1) | GB2215029B (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2236588B (en) * | 1989-08-31 | 1993-08-18 | Rolls Royce Plc | Improved fuel vapouriser |
| JP2839777B2 (ja) * | 1991-12-24 | 1998-12-16 | 株式会社東芝 | ガスタービン燃焼器用燃料噴射ノズル |
| EP0918190A1 (de) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Abb Research Ltd. | Brenner für den Betrieb eines Wärmeerzeugers |
| US6363724B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-04-02 | General Electric Company | Gas only nozzle fuel tip |
| GB2536965B (en) * | 2015-04-02 | 2020-02-12 | Hamworthy Combustion Engineering Ltd | Atomizer with an Outlet having a Non-Circular Internal and/or External Cross-Section |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893475A (en) | 1986-12-10 | 1990-01-16 | Rolls-Royce Plc | Combustion apparatus for a gas turbine |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE857924C (de) * | 1949-06-03 | 1952-12-04 | Emil Dr-Ing Kirschbaum | Zerstaeubungsduese |
| US3724207A (en) * | 1971-08-05 | 1973-04-03 | Gen Motors Corp | Combustion apparatus |
| FR2189630B1 (ja) * | 1972-06-23 | 1980-03-14 | Snecma | |
| GB1427146A (en) * | 1972-09-07 | 1976-03-10 | Rolls Royce | Combustion apparatus for gas turbine engines |
| GB1446225A (en) * | 1973-10-26 | 1976-08-18 | Decafix Ltd | Atomisers |
| GB2049152B (en) * | 1979-05-01 | 1983-05-18 | Rolls Royce | Perforate laminated material |
| GB2102936B (en) * | 1981-07-28 | 1985-02-13 | Rolls Royce | Fuel injector for gas turbine engines |
| GB2119077B (en) * | 1982-04-22 | 1985-08-14 | Rolls Royce | Fuel injector for gas turbine engines |
-
1988
- 1988-02-06 GB GB8802718A patent/GB2215029B/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-01-17 DE DE19893901232 patent/DE3901232C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-01-30 JP JP2067789A patent/JP2636397B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-01-31 FR FR8901213A patent/FR2626938B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4893475A (en) | 1986-12-10 | 1990-01-16 | Rolls-Royce Plc | Combustion apparatus for a gas turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3901232C2 (de) | 2002-01-31 |
| FR2626938B1 (fr) | 1994-06-17 |
| GB8802718D0 (en) | 1988-03-09 |
| GB2215029B (en) | 1991-10-09 |
| GB2215029A (en) | 1989-09-13 |
| JPH01234704A (ja) | 1989-09-20 |
| DE3901232A1 (de) | 1989-08-17 |
| FR2626938A1 (fr) | 1989-08-11 |
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