JP3064200B2 - エアーブラスト型燃料ノズル - Google Patents
エアーブラスト型燃料ノズルInfo
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- JP3064200B2 JP3064200B2 JP7067582A JP6758295A JP3064200B2 JP 3064200 B2 JP3064200 B2 JP 3064200B2 JP 7067582 A JP7067582 A JP 7067582A JP 6758295 A JP6758295 A JP 6758295A JP 3064200 B2 JP3064200 B2 JP 3064200B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- air blast
- blast type
- fuel nozzle
- type fuel
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- Spray-Type Burners (AREA)
- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービン等に用い
られ燃料を膜状に噴出して高速空気流により微粒化する
エアーブラスト型燃料ノズルに関する。
られ燃料を膜状に噴出して高速空気流により微粒化する
エアーブラスト型燃料ノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンのスモーク対策として用い
られているエアーブラスト型燃料ノズルは、液体燃料を
高速の空気流により微粒化し細かい噴霧粒径の噴霧を行
い、また、空気との混合が良いのですすの発生を抑える
のに有効である。
られているエアーブラスト型燃料ノズルは、液体燃料を
高速の空気流により微粒化し細かい噴霧粒径の噴霧を行
い、また、空気との混合が良いのですすの発生を抑える
のに有効である。
【０００３】このエアーブラスト型燃料ノズルにおい
て、噴霧粒径を小さくするためには液膜を薄く均一に形
成させることが重要である。従来のエアーブラスト型燃
料ノズルでは、燃料液膜を形成させるために、図５に示
すように、２重円環のすき間を利用していた。すなわ
ち、円筒状の内管１及び下流側の端部にそれぞれ下流側
に行くに従って縮小する円錐部をもつ円筒状の中管２と
外管３を同心に配置し、内管１の内側は内側空気ａ1 の
流路となっており、また、中管２と外管３との間は外側
空気ａ2 の流路となっており、液体燃料ｆは内管１と中
管２で構成されるすき間に形成された環状の燃料流路５
を液膜となって流れた上、高速の内側空気ａ 1 と外側空
気ａ2 によって微粒化される。なお、図５中矢印は前記
の空気と前記液体燃料の流れる方向を示している。
て、噴霧粒径を小さくするためには液膜を薄く均一に形
成させることが重要である。従来のエアーブラスト型燃
料ノズルでは、燃料液膜を形成させるために、図５に示
すように、２重円環のすき間を利用していた。すなわ
ち、円筒状の内管１及び下流側の端部にそれぞれ下流側
に行くに従って縮小する円錐部をもつ円筒状の中管２と
外管３を同心に配置し、内管１の内側は内側空気ａ1 の
流路となっており、また、中管２と外管３との間は外側
空気ａ2 の流路となっており、液体燃料ｆは内管１と中
管２で構成されるすき間に形成された環状の燃料流路５
を液膜となって流れた上、高速の内側空気ａ 1 と外側空
気ａ2 によって微粒化される。なお、図５中矢印は前記
の空気と前記液体燃料の流れる方向を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】エアーブラスト型燃料
ノズルでは、一般に燃料液膜を薄くすればするほど噴霧
粒径が小さくなることが知られている。
ノズルでは、一般に燃料液膜を薄くすればするほど噴霧
粒径が小さくなることが知られている。
【０００５】しかし、前記従来のエアーブラスト型燃料
ノズルでは、噴霧粒径を小さくする目的で、内管１と中
管２で形成される２重環のすき間を小さくしていくと、
図６に示すように、内管１と中管２のわずかな偏心によ
って燃料流路５が周方向に不均一となることにより燃料
液膜の厚みが不均一となり、場合によっては燃料液膜が
切れ、かえって微粒化特性が悪化する場合もある。した
がって、あまり２重環のすき間を小さくすることができ
ない。
ノズルでは、噴霧粒径を小さくする目的で、内管１と中
管２で形成される２重環のすき間を小さくしていくと、
図６に示すように、内管１と中管２のわずかな偏心によ
って燃料流路５が周方向に不均一となることにより燃料
液膜の厚みが不均一となり、場合によっては燃料液膜が
切れ、かえって微粒化特性が悪化する場合もある。した
がって、あまり２重環のすき間を小さくすることができ
ない。
【０００６】また、ガスタービンでは多数の燃焼器を配
置しており、各燃焼器においてヘッドが異なる。このた
め２重環のすき間が大きくノズル出口で十分な圧損が得
られない場合、このヘッド差により燃料分配に不均一が
生じ、各燃焼器の燃焼温度の不均一を生じる。
置しており、各燃焼器においてヘッドが異なる。このた
め２重環のすき間が大きくノズル出口で十分な圧損が得
られない場合、このヘッド差により燃料分配に不均一が
生じ、各燃焼器の燃焼温度の不均一を生じる。
【０００７】以上を考慮すると、エアーブラスト型燃料
ノズルの性能をさらに向上させるためには、薄い燃料液
膜を安定に成形させる必要がある。
ノズルの性能をさらに向上させるためには、薄い燃料液
膜を安定に成形させる必要がある。
【０００８】本発明は、前記の要請を充たすことができ
るエアーブラスト型燃料ノズルを提供しようとするもの
である。
るエアーブラスト型燃料ノズルを提供しようとするもの
である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】（１）本発明は、燃料を
膜状に噴出して高速空気流により微粒化するエアーブラ
スト型燃料ノズルにおいて、環状の燃料流路の下流側端
部にリブを配置して多数の絞り溝を設けたことを特徴と
する。 （２）また本発明は、前記（１）のエアーブラスト型燃
料ノズルにおいて、前記絞り溝は、軸方向に対して所定
の角度をもって形成されていることを特徴とする。
膜状に噴出して高速空気流により微粒化するエアーブラ
スト型燃料ノズルにおいて、環状の燃料流路の下流側端
部にリブを配置して多数の絞り溝を設けたことを特徴と
する。 （２）また本発明は、前記（１）のエアーブラスト型燃
料ノズルにおいて、前記絞り溝は、軸方向に対して所定
の角度をもって形成されていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】前記本発明（１）においては、環状の燃料流路
の下流側端部にリブを配置して多数の絞り溝を設けてい
るので流路断面積が絞られ、これによって適正な流路圧
損が与えられて円周方向に均一に燃料を分配することが
できる。また、絞り溝から流出した燃料は、隣接する絞
り溝から流出した燃料と再び付着し均一な液膜を形成す
る。従って、絞り溝を流出した燃料は均一な厚みの薄い
液膜を形成することとなり、噴霧粒径を小さくすること
ができる。
の下流側端部にリブを配置して多数の絞り溝を設けてい
るので流路断面積が絞られ、これによって適正な流路圧
損が与えられて円周方向に均一に燃料を分配することが
できる。また、絞り溝から流出した燃料は、隣接する絞
り溝から流出した燃料と再び付着し均一な液膜を形成す
る。従って、絞り溝を流出した燃料は均一な厚みの薄い
液膜を形成することとなり、噴霧粒径を小さくすること
ができる。
【００１１】前記本発明（２）では、以上の作用に加え
て、絞り溝は軸方向に対して角度をもって形成されてい
るので、燃料液膜に旋回力が与えられる。旋回力を与え
られた燃料液膜は、絞り溝から流出後それ自身の旋回力
により外向きに広がり、外向きの慣通力を有しており、
燃料の微粒化を生起させる。このために、微粒化された
燃料と空気との衝突角度を適正な値とすることができ、
また、絞り溝が軸方向に対してなす角度を選定して外向
きの慣通力を適正にすることによって、必要な分散を有
した燃料ノズルを実現することが可能になる。
て、絞り溝は軸方向に対して角度をもって形成されてい
るので、燃料液膜に旋回力が与えられる。旋回力を与え
られた燃料液膜は、絞り溝から流出後それ自身の旋回力
により外向きに広がり、外向きの慣通力を有しており、
燃料の微粒化を生起させる。このために、微粒化された
燃料と空気との衝突角度を適正な値とすることができ、
また、絞り溝が軸方向に対してなす角度を選定して外向
きの慣通力を適正にすることによって、必要な分散を有
した燃料ノズルを実現することが可能になる。
【００１２】
【実施例】本発明の第１の実施例を、図１ないし図３に
よって説明する。
よって説明する。
【００１３】本実施例は、図５及び図６に示されるエア
ーブラスト型燃料ノズルに以下説明する絞り溝を設けた
もので、図１ないし図３において図５及び図６と同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
ーブラスト型燃料ノズルに以下説明する絞り溝を設けた
もので、図１ないし図３において図５及び図６と同一の
部分には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００１４】即ち、本実施例では、円筒状の内管１と円
筒状の中管２とのすき間に形成された環状の燃料流路５
の下流側の端部に多数の平行に配置された絞り溝４が設
けられている。各絞り溝４は、隣接する絞り溝４との間
に配置され半径方向に前記内管１と中管２との間のすき
間δを埋めるリブ４ａによって区画されて燃料流路６を
形成しており、その下流端と上流端は開口している。各
絞り溝４の外周の溝巾ｂ1 とリブ４ａの外周の巾ｂ
2 は、 ０．５δ≦ｂ1 ≦２δ、 ０．５δ＜ｂ2 ≦２δ に設定されており、従って、絞り溝４が設けられていな
い上流側の内管１と中管２のすき間に形成される環状の
燃料流路５の断面積をＡ1 とすると、絞り溝４がある部
分の燃料流路の断面積Ａ2 は、多数の絞り溝４によっ
て、 ０．２Ａ1 ≦Ａ2 ≦０．８Ａ1 に絞られることになる。
筒状の中管２とのすき間に形成された環状の燃料流路５
の下流側の端部に多数の平行に配置された絞り溝４が設
けられている。各絞り溝４は、隣接する絞り溝４との間
に配置され半径方向に前記内管１と中管２との間のすき
間δを埋めるリブ４ａによって区画されて燃料流路６を
形成しており、その下流端と上流端は開口している。各
絞り溝４の外周の溝巾ｂ1 とリブ４ａの外周の巾ｂ
2 は、 ０．５δ≦ｂ1 ≦２δ、 ０．５δ＜ｂ2 ≦２δ に設定されており、従って、絞り溝４が設けられていな
い上流側の内管１と中管２のすき間に形成される環状の
燃料流路５の断面積をＡ1 とすると、絞り溝４がある部
分の燃料流路の断面積Ａ2 は、多数の絞り溝４によっ
て、 ０．２Ａ1 ≦Ａ2 ≦０．８Ａ1 に絞られることになる。
【００１５】また、前記平行に配置された各絞り溝４
は、内管１と中管２の軸方向に対して０°≦θ≦６０°
の角度θをなしている。
は、内管１と中管２の軸方向に対して０°≦θ≦６０°
の角度θをなしている。
【００１６】本実施例では、絞り溝４がある部分の燃料
流路の断面積Ａ2 を前記のように絞ることによって、適
正な流路圧損が与えられ、円周方向に均一に液体燃料を
分配することができる。また、前記のような絞り溝４の
溝巾ｂ1 及びリブの巾ｂ2 を設けているので、絞り溝４
を流出した液体燃料は、その表面力によって隣接する絞
り溝４から流出した液体燃料と再付着して均一な液膜が
形成される。従って、前記内管１と中管２のすき間δを
小さくすることによって、非常に薄い均一な液膜とする
ことが可能であり、燃料の噴霧粒径を小さくすることが
できる。
流路の断面積Ａ2 を前記のように絞ることによって、適
正な流路圧損が与えられ、円周方向に均一に液体燃料を
分配することができる。また、前記のような絞り溝４の
溝巾ｂ1 及びリブの巾ｂ2 を設けているので、絞り溝４
を流出した液体燃料は、その表面力によって隣接する絞
り溝４から流出した液体燃料と再付着して均一な液膜が
形成される。従って、前記内管１と中管２のすき間δを
小さくすることによって、非常に薄い均一な液膜とする
ことが可能であり、燃料の噴霧粒径を小さくすることが
できる。
【００１７】また、前記のように、各絞り溝４は、内管
１の軸方向に対して０°≦θ≦６０°の角度θをなして
いるので、絞り溝４を通る燃料液に旋回力が与えられ
る。このようにして旋回力を与えられた燃料液膜は、絞
り溝４から流出後その自身の旋回力により外向きに広が
り、外向きの慣通力を有しており、燃料の微粒化を生起
させる。このため、微粒化された燃料と空気との衝突角
度を適正な値とすることができ、また、前記角度θを選
定することによって外向きの慣通力を適正にすることに
よって、必要な分散を有した燃料ノズルを実現すること
が可能になる。
１の軸方向に対して０°≦θ≦６０°の角度θをなして
いるので、絞り溝４を通る燃料液に旋回力が与えられ
る。このようにして旋回力を与えられた燃料液膜は、絞
り溝４から流出後その自身の旋回力により外向きに広が
り、外向きの慣通力を有しており、燃料の微粒化を生起
させる。このため、微粒化された燃料と空気との衝突角
度を適正な値とすることができ、また、前記角度θを選
定することによって外向きの慣通力を適正にすることに
よって、必要な分散を有した燃料ノズルを実現すること
が可能になる。
【００１８】本発明の第２の実施例を、図４によって説
明する。
明する。
【００１９】本実施例は、前記第１の実施例の中管２の
下流側の端部を下流側に行くに従って拡大する形状と
し、また、内管１の下流側の端部を下流側に行くに従っ
て拡大する円錐部にすると共に同内管１の中央に下流側
の端部が下流側に行くに従って拡大するラッパ状の中央
部材１０を設け、かつ、内管１と中管２との間のすきま
に形成される環状の燃料流路５に前記第１の実施例と同
様な多数の絞り溝４を設けている。
下流側の端部を下流側に行くに従って拡大する形状と
し、また、内管１の下流側の端部を下流側に行くに従っ
て拡大する円錐部にすると共に同内管１の中央に下流側
の端部が下流側に行くに従って拡大するラッパ状の中央
部材１０を設け、かつ、内管１と中管２との間のすきま
に形成される環状の燃料流路５に前記第１の実施例と同
様な多数の絞り溝４を設けている。
【００２０】本実施例においても、前記第１の実施例と
同様な作用及び効果を奏することができる。
同様な作用及び効果を奏することができる。
【００２１】
【発明の効果】請求項１に記載の本発明は、エアーブラ
スト型燃料ノズルの環状の燃料流路の下流側端部にリブ
を配置して多数の絞り溝を設けたことによって、適正な
流路圧損が与えられて円周方向に均一に燃料を分配する
ことができ、かつ、多数の絞り溝から流出した燃料が再
び付着し、均一な厚みの薄い燃料液膜が形成され、燃料
の噴霧粒径を小さくすることができる。
スト型燃料ノズルの環状の燃料流路の下流側端部にリブ
を配置して多数の絞り溝を設けたことによって、適正な
流路圧損が与えられて円周方向に均一に燃料を分配する
ことができ、かつ、多数の絞り溝から流出した燃料が再
び付着し、均一な厚みの薄い燃料液膜が形成され、燃料
の噴霧粒径を小さくすることができる。
【００２２】請求項２に記載の本発明は、更に前記絞り
溝が軸方向に対して所定の角度をもって形成されている
ので、燃料液膜に旋回力が与えられ、絞り溝から流出し
た燃料液膜は外向きに広がって燃料の微粒化が促進さ
れ、かつ、空気との衝突角度を適正な値とすることがで
きる。また、絞り溝が軸方向に対してなす角度を選定す
ることによって、旋回による燃料液膜の外向きの慣通力
を適正にして必要な燃料の分散を実現することができ
る。
溝が軸方向に対して所定の角度をもって形成されている
ので、燃料液膜に旋回力が与えられ、絞り溝から流出し
た燃料液膜は外向きに広がって燃料の微粒化が促進さ
れ、かつ、空気との衝突角度を適正な値とすることがで
きる。また、絞り溝が軸方向に対してなす角度を選定す
ることによって、旋回による燃料液膜の外向きの慣通力
を適正にして必要な燃料の分散を実現することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施例に係る燃料ノズルの部分
断面図である。
断面図である。
【図２】前記実施例の絞り溝の外観概略図である。
【図３】図１のＸ−Ｘ矢視断面図である。
【図４】本発明の第２の実施例に係る燃料ノズルの部分
断面図である。
断面図である。
【図５】従来のエアーブラスト型燃料ノズルの部分断面
図である。
図である。
【図６】前記従来のエアーブラスト型燃料ノズルの燃料
流路断面図である。
流路断面図である。
１ 内管 ２ 中管 ３ 外管 ４ 絞り溝 ４ａ リブ ５ 燃料流路 ６ 燃料流路 １０ 中央部材 ａ1 内側空気 ａ2 外側空気 ｂ1 絞り溝の溝巾 ｂ2 リブ巾 ｆ 液体燃料 θ 絞り溝の軸方向に対してなす角度 δ すき間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−251708（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−261464（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−158892（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−145361（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−12758（ＪＰ，Ｕ) 特公 平５−31049（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−45283（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23R 3/28 F23D 11/10 - 11/12 F23D 11/38
Claims (2)
- 【請求項１】 燃料を膜状に噴出して高速空気流により
微粒化するエアーブラスト型燃料ノズルにおいて、環状
の燃料流路の下流側端部にリブを配置して多数の絞り溝
を設けたことを特徴とするエアーブラスト型燃料ノズ
ル。 - 【請求項２】 絞り溝は軸方向に対して所定の角度をも
って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
エアーブラスト型燃料ノズル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067582A JP3064200B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エアーブラスト型燃料ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067582A JP3064200B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エアーブラスト型燃料ノズル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261413A JPH08261413A (ja) | 1996-10-11 |
| JP3064200B2 true JP3064200B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=13349065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7067582A Expired - Lifetime JP3064200B2 (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | エアーブラスト型燃料ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3064200B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2914397B1 (fr) * | 2007-03-26 | 2009-05-01 | Saint Gobain Emballage Sa | Injecteur a jet creux de combustible liquide. |
| JP5540973B2 (ja) * | 2010-08-03 | 2014-07-02 | Ｊｆｅエンジニアリング株式会社 | 流体微粒化ノズル、流体微粒化装置 |
| CN102679340A (zh) * | 2012-05-14 | 2012-09-19 | 开平市雅科机电设备有限公司 | 一种加强型燃烧机喷咀 |
| WO2015083124A1 (en) | 2013-12-04 | 2015-06-11 | King Abdullah University Of Science And Technology | Apparatuses and methods for combustion and material synthesis |
| JP6950876B2 (ja) | 2018-09-06 | 2021-10-13 | 株式会社Ihi | 液体燃料噴射体 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP7067582A patent/JP3064200B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08261413A (ja) | 1996-10-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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