JPH01130015A - ガスタービンエンジン用燃料ノズル組立体 - Google Patents
ガスタービンエンジン用燃料ノズル組立体Info
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- JPH01130015A JPH01130015A JP63255047A JP25504788A JPH01130015A JP H01130015 A JPH01130015 A JP H01130015A JP 63255047 A JP63255047 A JP 63255047A JP 25504788 A JP25504788 A JP 25504788A JP H01130015 A JPH01130015 A JP H01130015A
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Classifications
-
- 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
- F23D11/005—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means
- F23D11/007—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space with combinations of different spraying or vaporising means combination of means covered by sub-groups F23D11/10 and F23D11/24
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
- B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
- B05B7/08—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point
- B05B7/0807—Spray pistols; Apparatus for discharge with separate outlet orifices, e.g. to form parallel jets, i.e. the axis of the jets being parallel, to form intersecting jets, i.e. the axis of the jets converging but not necessarily intersecting at a point to form intersecting jets
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23D—BURNERS
- F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
- F23D11/24—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space by pressurisation of the fuel before a nozzle through which it is sprayed by a substantial pressure reduction into a space
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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- Nozzles For Spraying Of Liquid Fuel (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガスタービンエンジン用燃料ノズル組立体に関
し、特に、燃料給送管と、該燃料給送管を囲んで間に環
状の空気通路を画成する空気給送管とを有すると共に、
この空気通路の汚染を防止するために該空気給送管及び
燃料給送管が滑動可能に係合しているようなガスタービ
ンエンジン用燃料ノズル組立体に関するものである。
し、特に、燃料給送管と、該燃料給送管を囲んで間に環
状の空気通路を画成する空気給送管とを有すると共に、
この空気通路の汚染を防止するために該空気給送管及び
燃料給送管が滑動可能に係合しているようなガスタービ
ンエンジン用燃料ノズル組立体に関するものである。
九瓦狡歪辺１刊
燃焼室へ空気と燃料の双方を別々に給送できる典型的な
燃料ノズル組立体は、一般に、一端で支持され、他端に
円錐面の燃料ノズル先端部が取り付けられている燃料給
送管と、同じ一端側で支持されると共に、環状の空気通
路を画成するように離間した関係で燃料給送管を囲む空
気給送管とを備えている。空気給送管の自由端には渦キ
ャップが螺着されると共に、この渦キャップにある円錐
形の開口が燃料ノズル先端部の円錐面に封止状態で係合
するように、締め付けられている。また、渦キャップは
その中心の回りに等角度で離間した複数の小孔を備えて
いて、空気通路からの霧化空気を、外側に拡散する円錐
形パターンで燃料ノズル先端部から出る燃料に対して収
束する方向に指向させるようになっている。
燃料ノズル組立体は、一般に、一端で支持され、他端に
円錐面の燃料ノズル先端部が取り付けられている燃料給
送管と、同じ一端側で支持されると共に、環状の空気通
路を画成するように離間した関係で燃料給送管を囲む空
気給送管とを備えている。空気給送管の自由端には渦キ
ャップが螺着されると共に、この渦キャップにある円錐
形の開口が燃料ノズル先端部の円錐面に封止状態で係合
するように、締め付けられている。また、渦キャップは
その中心の回りに等角度で離間した複数の小孔を備えて
いて、空気通路からの霧化空気を、外側に拡散する円錐
形パターンで燃料ノズル先端部から出る燃料に対して収
束する方向に指向させるようになっている。
燃料ノズル組立体から給送される空気は、燃料を霧化す
るためにガスタービンエンジンの点火時にのみ主に使用
されるので、予知可能であり、しかも霧化した燃料と空
気の混合物を火炎クロスオーバ管及び火花点火器の一方
又は双方のほぼ近くへ運ぶ霧化空気パターンを与えるこ
とが重要である。
るためにガスタービンエンジンの点火時にのみ主に使用
されるので、予知可能であり、しかも霧化した燃料と空
気の混合物を火炎クロスオーバ管及び火花点火器の一方
又は双方のほぼ近くへ運ぶ霧化空気パターンを与えるこ
とが重要である。
燃料ノズル先端部は燃料を外側に拡散するほぼ円錐形の
パターンで噴射する。しかし、燃料の流量が少ない間は
、燃料の圧力噴霧が少なく、空気が渦キャップを介して
導入され、燃料ノズルによって噴射された燃料を更に霧
化する。このような仕方で円錐形のパターンが変わり、
４ケ所で放射状に突出するこぶ状噴霧パターンになる。
パターンで噴射する。しかし、燃料の流量が少ない間は
、燃料の圧力噴霧が少なく、空気が渦キャップを介して
導入され、燃料ノズルによって噴射された燃料を更に霧
化する。このような仕方で円錐形のパターンが変わり、
４ケ所で放射状に突出するこぶ状噴霧パターンになる。
この追加的な霧化は、タービンにおいて燃焼プロセスを
伝播させるためにタービンへ燃料及び空気の混合物を適
切に給送することを確実にすべく燃「１及び空気の混合
物の良好な分配を確保するため、及び未燃焼の燃料放出
物の量を減少させるため、燃料が燃料ノズルを介して導
入される時に同燃料の霧化を良くするよう、着火燃焼中
に必要である。着火燃焼が完了した後、霧化空気は遮断
され、燃料のみが燃料ノズルを介して給送され燃焼プロ
セスを継続する。
伝播させるためにタービンへ燃料及び空気の混合物を適
切に給送することを確実にすべく燃「１及び空気の混合
物の良好な分配を確保するため、及び未燃焼の燃料放出
物の量を減少させるため、燃料が燃料ノズルを介して導
入される時に同燃料の霧化を良くするよう、着火燃焼中
に必要である。着火燃焼が完了した後、霧化空気は遮断
され、燃料のみが燃料ノズルを介して給送され燃焼プロ
セスを継続する。
空気流が霧化中に望まれるこぶ状噴霧パターンとなるよ
うに燃料の流れを確実に噴霧するように、空気流は、燃
料を案内する燃料ノズル先端部に開口と同一の幾何学的
配向を有する複数の孔を通って流れる。しかし、燃料噴
霧及び空気噴霧に同様の流れ特性を与えることは、？（
ヒした燃料の噴？を希望のこぶ状噴霧パターンとするた
めに不・２・要であることが分かった。
うに燃料の流れを確実に噴霧するように、空気流は、燃
料を案内する燃料ノズル先端部に開口と同一の幾何学的
配向を有する複数の孔を通って流れる。しかし、燃料噴
霧及び空気噴霧に同様の流れ特性を与えることは、？（
ヒした燃料の噴？を希望のこぶ状噴霧パターンとするた
めに不・２・要であることが分かった。
上述の先行技術の′Ａ置においては、円錐シールが一旦
形成されると、利用し得るもののうちで最上の気密シー
ルをもたらすので、円錐面が使用されている。しかし、
円錐シールを高品質の気密シールとするためには、燃料
ノズル先端部に渦キャップを係合させる前にこの円錐形
の燃料ノズル先端部に微粉砕ペーストを付ける必要があ
った。また、もっと重大なことには、ががるシール境界
面を得るために円錐形の燃料ノズル先端部及び渦キャッ
プを用いると、空気給送管が軸方向に膨張する間に、燃
料ノズル及び渦キャップの境界面に隙間が形成されるこ
とになる。これは、希望の霧化燃料噴霧特性とする燃料
ノズル組立体の性能に重大な低下をもたらす、加うるに
、上述の隙間に異物が形成され、これが燃料ノズル組立
体の性能を更に低下させることになる。また、先行技術
の装置では、空気給送通路に付着物が溜まって同空気給
送通路が詰まり易く、そしてががる付着物を除去するた
め空気給送通路にアクセスできない、燃料給送管と渦キ
ャップとの間に円錐係合を有する先行技術の燃料ノズル
の一例は、本出願人の米国特許第４，１５４，０５６号
明細書に開示されている。
形成されると、利用し得るもののうちで最上の気密シー
ルをもたらすので、円錐面が使用されている。しかし、
円錐シールを高品質の気密シールとするためには、燃料
ノズル先端部に渦キャップを係合させる前にこの円錐形
の燃料ノズル先端部に微粉砕ペーストを付ける必要があ
った。また、もっと重大なことには、ががるシール境界
面を得るために円錐形の燃料ノズル先端部及び渦キャッ
プを用いると、空気給送管が軸方向に膨張する間に、燃
料ノズル及び渦キャップの境界面に隙間が形成されるこ
とになる。これは、希望の霧化燃料噴霧特性とする燃料
ノズル組立体の性能に重大な低下をもたらす、加うるに
、上述の隙間に異物が形成され、これが燃料ノズル組立
体の性能を更に低下させることになる。また、先行技術
の装置では、空気給送通路に付着物が溜まって同空気給
送通路が詰まり易く、そしてががる付着物を除去するた
め空気給送通路にアクセスできない、燃料給送管と渦キ
ャップとの間に円錐係合を有する先行技術の燃料ノズル
の一例は、本出願人の米国特許第４，１５４，０５６号
明細書に開示されている。
先行技術の装置で確認された開運の原因は、燃料給送管
を通って流れる燃料の温度が一般に華氏で約１００°で
あるという事実にさがのぼる。しかし、燃料給送管と空
気給送管との間のスペースにおける空気の温度は華氏で
約６００°に達しうる。そのために生ずる燃料給送管と
空気給送管との間の温度差によって、燃料給送管及び空
気給送管の軸方向の膨張量に屡々変化が生じて、燃料ノ
ズル先端部及び空気給送管の間の円錐シールが破れ、が
くして、上述した２つの間のシール境界面に前述した隙
間が生じる。この隙間は、そこを流れる空気からの異物
、或は折々起こる燃焼器からの逆流によって生ずる炭素
付着物が溜まる領域となって、該隙間を再シールする妨
げとなる。空気給送管自体も異物で詰まる可能性がある
。停止中、円錐シール境界面が燃料ノズル先端部からの
燃料油により汚染されるかも知れない。
を通って流れる燃料の温度が一般に華氏で約１００°で
あるという事実にさがのぼる。しかし、燃料給送管と空
気給送管との間のスペースにおける空気の温度は華氏で
約６００°に達しうる。そのために生ずる燃料給送管と
空気給送管との間の温度差によって、燃料給送管及び空
気給送管の軸方向の膨張量に屡々変化が生じて、燃料ノ
ズル先端部及び空気給送管の間の円錐シールが破れ、が
くして、上述した２つの間のシール境界面に前述した隙
間が生じる。この隙間は、そこを流れる空気からの異物
、或は折々起こる燃焼器からの逆流によって生ずる炭素
付着物が溜まる領域となって、該隙間を再シールする妨
げとなる。空気給送管自体も異物で詰まる可能性がある
。停止中、円錐シール境界面が燃料ノズル先端部からの
燃料油により汚染されるかも知れない。
従って、空気給送管と燃料ノズル先端部との間のいかな
る隙間も霧化空気の分配に有害な影響を与える空気漏洩
路となるので、不安定で予測の付かない着火特性をもた
らす予測不能の燃料・空気パターンが存在する結果とな
る。空気通路の汚染が激しくなれば、霧化空気の流れが
完全に遮断され、着火を妨げる。
る隙間も霧化空気の分配に有害な影響を与える空気漏洩
路となるので、不安定で予測の付かない着火特性をもた
らす予測不能の燃料・空気パターンが存在する結果とな
る。空気通路の汚染が激しくなれば、霧化空気の流れが
完全に遮断され、着火を妨げる。
更に、先行技術の燃料ノズル組立体がガスタービンエン
ジンの燃焼室に一旦組み込まれ装着されると、空気給送
通路を（？！ｌ械的に清掃して′ｆＩ：物を除去するこ
とが非常に難しくなるので、シール境界面に′ａ洩念生
じさせるか、空気給送管に詰まりを生じさせるかも知れ
ない。
ジンの燃焼室に一旦組み込まれ装着されると、空気給送
通路を（？！ｌ械的に清掃して′ｆＩ：物を除去するこ
とが非常に難しくなるので、シール境界面に′ａ洩念生
じさせるか、空気給送管に詰まりを生じさせるかも知れ
ない。
免肌立貞１
本発明の目的は、空気給送管の軸方向の膨張中、燃料ノ
ズル先端部と渦キャップとの間に一定のシール境界面を
維持する、ガスタービンエンジン用の燃料ノズル組立体
を提供することである。
ズル先端部と渦キャップとの間に一定のシール境界面を
維持する、ガスタービンエンジン用の燃料ノズル組立体
を提供することである。
本発明の別の目的は、空気給送管の軸方向の膨張中、燃
料ノズル先端部と渦キャップとの境界面に炭素付着物が
溜まるのを防止する、ガスタービンエンジン用の燃料ノ
ズル組立体を提供することである。
料ノズル先端部と渦キャップとの境界面に炭素付着物が
溜まるのを防止する、ガスタービンエンジン用の燃料ノ
ズル組立体を提供することである。
本発明の更に別の目的は、空気給送管の汚染を最少にす
る、ガスタービンエンジン用等の燃料ノズル組立体を提
供することである。
る、ガスタービンエンジン用等の燃料ノズル組立体を提
供することである。
また、本発明は、燃料ノズル先端部に微粉砕ペーストを
与えることなく燃料ノズル先端部と渦キャップとの間に
気密のシール境界面を形成することも目的としている。
与えることなく燃料ノズル先端部と渦キャップとの間に
気密のシール境界面を形成することも目的としている。
最後に、本発明のその他の目的は、空気通路に清掃のな
めアクセスできるように空気給送管が容易に取り外し可
能である、燃料ノズル組立体を提供することである。
めアクセスできるように空気給送管が容易に取り外し可
能である、燃料ノズル組立体を提供することである。
これ等の目的及びその他の目的、並びに利点は、ガスタ
ービンエンジン用の燃料ノズル組立体を提供する本発明
によって達成される。この燃料ノズル組立体は、空気給
送管によって実ａ的に囲まれた燃料給送管から構成され
ている。燃料給送管はその出口端に取着された円筒形状
の燃料ノズルを有する。燃料給送管を実質的に囲んで両
者間に空気通路を画成する空気給送管は、その出口端に
収着された渦キャップを有する。燃料給送管の燃料ノズ
ルは、燃料給送管が空気給送管に滑動可能に係合するよ
うに、渦キャップにある同様に円筒形状の開口に受け入
れられている。霧化空気通路に清掃のため容易にアクセ
ス可能であり、しかも燃料給送管及び空気給送管が一緒
に固定される燃料ノズル組立体を提供するために、空気
給送管は、燃料給送管を同空気給送管に整列させ固定す
る支持フランジにおいて取着されている。燃料ノズルは
渦キャップと滑動可能に係合しているので、空気給送管
及び燃料給送管を通って流れる空気及び燃料間の極端な
温度差によって空気給送管及び燃料給送管に生ずる軸方
向の膨張の変動がある時に、空気給送管と燃料給送管と
の間の１間関係が維持され、先行技術において燃料ノズ
ル・渦キャップの境界面に観察されていた隙間発生の現
象が起きない。
ービンエンジン用の燃料ノズル組立体を提供する本発明
によって達成される。この燃料ノズル組立体は、空気給
送管によって実ａ的に囲まれた燃料給送管から構成され
ている。燃料給送管はその出口端に取着された円筒形状
の燃料ノズルを有する。燃料給送管を実質的に囲んで両
者間に空気通路を画成する空気給送管は、その出口端に
収着された渦キャップを有する。燃料給送管の燃料ノズ
ルは、燃料給送管が空気給送管に滑動可能に係合するよ
うに、渦キャップにある同様に円筒形状の開口に受け入
れられている。霧化空気通路に清掃のため容易にアクセ
ス可能であり、しかも燃料給送管及び空気給送管が一緒
に固定される燃料ノズル組立体を提供するために、空気
給送管は、燃料給送管を同空気給送管に整列させ固定す
る支持フランジにおいて取着されている。燃料ノズルは
渦キャップと滑動可能に係合しているので、空気給送管
及び燃料給送管を通って流れる空気及び燃料間の極端な
温度差によって空気給送管及び燃料給送管に生ずる軸方
向の膨張の変動がある時に、空気給送管と燃料給送管と
の間の１間関係が維持され、先行技術において燃料ノズ
ル・渦キャップの境界面に観察されていた隙間発生の現
象が起きない。
添付図面に示された実施例に関する以下の詳細な説明に
てらして考察することにより、本発明は更に良く理解さ
れ、また、その利点及び使用態様が容易に明らかとなろ
う。
てらして考察することにより、本発明は更に良く理解さ
れ、また、その利点及び使用態様が容易に明らかとなろ
う。
′ａｆ−１の′
第１ａ図及び第１ｂ図を参照すると、典型的な先行技術
の燃料ノズル組立体１０の端部が図示されている。この
燃料ノズル組立体１０は、内側の燃料給送管１２と、そ
れを囲む外側の空気給送管１４とを含んでいる。空気給
送管１４は燃料給送管１２と同軸であると共に実質的に
同一空間を占めている。燃料給送管１２は軸方向の開口
を有する給送端１３を含んでおり、この開口において、
燃料ノズル先端部１５が燃料給送管１２に螺着されてい
る。燃料ノズル先端部１５は空気給送管１４に係合する
円錐面１６を有する。
の燃料ノズル組立体１０の端部が図示されている。この
燃料ノズル組立体１０は、内側の燃料給送管１２と、そ
れを囲む外側の空気給送管１４とを含んでいる。空気給
送管１４は燃料給送管１２と同軸であると共に実質的に
同一空間を占めている。燃料給送管１２は軸方向の開口
を有する給送端１３を含んでおり、この開口において、
燃料ノズル先端部１５が燃料給送管１２に螺着されてい
る。燃料ノズル先端部１５は空気給送管１４に係合する
円錐面１６を有する。
空気給送管１４は、燃料給送管１２と共に軸方向に同軸
に延びて、共通の軸方向範囲全体に互って、燃料給送管
１２の外壁と空気給送管１４の内壁との間に環状の空気
通路１８を画成している。空気給送管１４の端部２０は
外径が小さくなっており、そこに渦キャップ２２を受容
するためにねじが切られている。
に延びて、共通の軸方向範囲全体に互って、燃料給送管
１２の外壁と空気給送管１４の内壁との間に環状の空気
通路１８を画成している。空気給送管１４の端部２０は
外径が小さくなっており、そこに渦キャップ２２を受容
するためにねじが切られている。
渦キャップ２２は中央に位置する開口２４を有する。
この中央の開口２４は、テーバの付いた円錐面２６を画
成するように形成されている。更に、渦キャップ２２は
、霧化空気を燃料ノズル先端部１５がらの燃料と交差さ
せ霧化すべく収束方向に指向させるために、同渦キャッ
プ２２の周りに等間隔で形成された複数の小孔２８を有
する。テーパの付いた円錐面は燃料ノズル先端部１５の
円錐面１６のテーバに一致する大きさに形成されている
ので、渦キャップ２２が空気給送管１４に締め付けられ
ると、燃料ノズル先端部１５が開口２４内に延入し、適
切に締め付けられた時に、円錐面１６及び２６間にシー
ルされた係合状態を与える。
成するように形成されている。更に、渦キャップ２２は
、霧化空気を燃料ノズル先端部１５がらの燃料と交差さ
せ霧化すべく収束方向に指向させるために、同渦キャッ
プ２２の周りに等間隔で形成された複数の小孔２８を有
する。テーパの付いた円錐面は燃料ノズル先端部１５の
円錐面１６のテーバに一致する大きさに形成されている
ので、渦キャップ２２が空気給送管１４に締め付けられ
ると、燃料ノズル先端部１５が開口２４内に延入し、適
切に締め付けられた時に、円錐面１６及び２６間にシー
ルされた係合状態を与える。
第１ａ図は、通常の温度状態にある時、即ち燃料給送管
１２内を流れる燃料と空気給送管１４内を流れる空気と
の間に極端な温度差がない時の先行技術の燃料ノズル組
立体１０を示している。第１ａ図に明確に示したように
、双方の給送管の間に温度差がない場合、燃料給送管１
２及び空気給送管１４は、燃料ノズル先端部１５と円錐
面２６ホの境界でシールされる。従って、境界には隙間
は存在せず、また、空気通路１８の汚染が起こることは
ない、燃料の空気霧化により希望のこぶ状噴霜パターン
になる。
１２内を流れる燃料と空気給送管１４内を流れる空気と
の間に極端な温度差がない時の先行技術の燃料ノズル組
立体１０を示している。第１ａ図に明確に示したように
、双方の給送管の間に温度差がない場合、燃料給送管１
２及び空気給送管１４は、燃料ノズル先端部１５と円錐
面２６ホの境界でシールされる。従って、境界には隙間
は存在せず、また、空気通路１８の汚染が起こることは
ない、燃料の空気霧化により希望のこぶ状噴霜パターン
になる。
第１ｂ図に戻ると、ガスタービン運転中の極端な熱的状
磨によって生ずる空気給送管に軸方向の膨張が生じてい
る時の燃料ノズル組立体１０を示している８通常のガス
タービン運転中には、圧縮機からの燃焼空気が空気給送
管１４を取り囲んでおり、この燃焼空気は約６００〜７
００’Ｆ（約３１６〜３７１°Ｃ）の温度を有する。し
かし、燃料は約１００°Ｆ（約３８°Ｃ）の温度を一般
に有し、燃料給送管１２を空気給送管１４よりももっと
低い温度に保持している。そのため、空気給送管が軸方
向に膨張する程度は燃料給送管の膨張量よりも大きいの
で、円錐面１６及び２６の間に隙間２９が生ずる。典型
的には、円錐面１６及び２６の間Ｑ隙間２９は０．０３
０ｉｎ（０，７６２１）程に達することがある。空気流
中の異物或はこの隙間内への燃焼生成物の逆流のため、
粒状物が溜まって隙間２９を詰まらせるようになり、そ
のため、タービンの点火完了後に給送管間の極端な温度
差がなくなった時に隙間が閉じることを妨げる。従って
、次にタービンを点火する前に、給送管間に温度差がな
くても既に隙間が存在することになる。この隙間がらの
空気の漏れは霧化空気流の放出に悪影響を及ぼし、燃料
ノズル組立体の噴霧パターンを変化させて、燃焼器の着
火反応を変えてしまう。
磨によって生ずる空気給送管に軸方向の膨張が生じてい
る時の燃料ノズル組立体１０を示している８通常のガス
タービン運転中には、圧縮機からの燃焼空気が空気給送
管１４を取り囲んでおり、この燃焼空気は約６００〜７
００’Ｆ（約３１６〜３７１°Ｃ）の温度を有する。し
かし、燃料は約１００°Ｆ（約３８°Ｃ）の温度を一般
に有し、燃料給送管１２を空気給送管１４よりももっと
低い温度に保持している。そのため、空気給送管が軸方
向に膨張する程度は燃料給送管の膨張量よりも大きいの
で、円錐面１６及び２６の間に隙間２９が生ずる。典型
的には、円錐面１６及び２６の間Ｑ隙間２９は０．０３
０ｉｎ（０，７６２１）程に達することがある。空気流
中の異物或はこの隙間内への燃焼生成物の逆流のため、
粒状物が溜まって隙間２９を詰まらせるようになり、そ
のため、タービンの点火完了後に給送管間の極端な温度
差がなくなった時に隙間が閉じることを妨げる。従って
、次にタービンを点火する前に、給送管間に温度差がな
くても既に隙間が存在することになる。この隙間がらの
空気の漏れは霧化空気流の放出に悪影響を及ぼし、燃料
ノズル組立体の噴霧パターンを変化させて、燃焼器の着
火反応を変えてしまう。
第２図を参照すると、本発明の燃料ノズル組立体３０が
示されている。この燃料ノズル組立体３０は、内側の燃
料給送管３２と、一端で支持フランジ３６がら軸方向に
延びる外側の空気給送管３４とを有する。
示されている。この燃料ノズル組立体３０は、内側の燃
料給送管３２と、一端で支持フランジ３６がら軸方向に
延びる外側の空気給送管３４とを有する。
空気給送管３４は、燃料給送管３２と同軸であり且つ実
質的に同一の空間を占める。
質的に同一の空間を占める。
燃料給送管をガスタービンエンジンに装着する支持フラ
ンジ３６は、燃料給送管３２から半径方向の外方に延び
ている。また、支持フランジ３６は、空気給送管３４近
くにある上側及び下側の肉厚軸方向延長部３７と、該軸
方向延長部３７に結合する上側及び下側の肉厚軸方向延
長部３８とを有する。支持フランジ３６の下側の肉薄軸
方向延長部３８はボルト孔４０を備えている。また、支
持フランジ３６は、空気配管を受け入れためにねじが切
られた、半径方向に延びる霧化空気人口３９を含んでい
る。
ンジ３６は、燃料給送管３２から半径方向の外方に延び
ている。また、支持フランジ３６は、空気給送管３４近
くにある上側及び下側の肉厚軸方向延長部３７と、該軸
方向延長部３７に結合する上側及び下側の肉厚軸方向延
長部３８とを有する。支持フランジ３６の下側の肉薄軸
方向延長部３８はボルト孔４０を備えている。また、支
持フランジ３６は、空気配管を受け入れためにねじが切
られた、半径方向に延びる霧化空気人口３９を含んでい
る。
また、空気給送管３４は支持フランジ３６の半径方向外
方に延びる延長部と同程度半径方向外方に延びている。
方に延びる延長部と同程度半径方向外方に延びている。
空気給送管３４の半径方向延長部は、燃料給送管３２に
結合する上側及び下側の肉厚軸方向延長部４２と、これ
笠の延長部４２に結合する上側及び下側の肉薄軸方向延
長部４３とを有する。下側の軸方向延長部４３はボルト
孔４４を備えている。
結合する上側及び下側の肉厚軸方向延長部４２と、これ
笠の延長部４２に結合する上側及び下側の肉薄軸方向延
長部４３とを有する。下側の軸方向延長部４３はボルト
孔４４を備えている。
空気給送管３４は、燃料給送管３２と一緒に軸方向に同
軸に延び、燃料給送管３２の外壁と空気給送管３４の内
壁との間に環状の軸方向空気通路（空気室）５８を画成
している。空気給送管３４の端部４９は、誼ねじが切ら
れた渦キャップ（係合手段）６２を受け入れるためにね
じが切られた小径部を有する。
軸に延び、燃料給送管３２の外壁と空気給送管３４の内
壁との間に環状の軸方向空気通路（空気室）５８を画成
している。空気給送管３４の端部４９は、誼ねじが切ら
れた渦キャップ（係合手段）６２を受け入れるためにね
じが切られた小径部を有する。
空気給送管３４を支持フランジ３６に取り付けたい時に
は、支持フランジ３６及び空気給送管３４の下側の薄肉
軸方向延長部３８．４３をそれぞれ整列させる。
は、支持フランジ３６及び空気給送管３４の下側の薄肉
軸方向延長部３８．４３をそれぞれ整列させる。
下側の３内軸方向延長部３８．４３を整列させることは
、燃料給送管３２及び空気給送管３４の適切な整列とい
う更なる利点をもたらす。次に、ボルト４６をボルト孔
４０．４４に挿入して支持フランジ３６に取着し、空気
給送管３４を支持フランジ３６に固定する。
、燃料給送管３２及び空気給送管３４の適切な整列とい
う更なる利点をもたらす。次に、ボルト４６をボルト孔
４０．４４に挿入して支持フランジ３６に取着し、空気
給送管３４を支持フランジ３６に固定する。
清掃のため環状の空気道！８５日にアクセスしたい場合
には、ボルト４６を除去し、空気給送管３４を支持フラ
ンジ３６から収り外し、空気通路５８を画成している空
気給送管及び燃料給送管の壁面を露出させる。
には、ボルト４６を除去し、空気給送管３４を支持フラ
ンジ３６から収り外し、空気通路５８を画成している空
気給送管及び燃料給送管の壁面を露出させる。
燃料給送管３２は軸方向の開口を有し、その各端には雌
ねじが切られている。燃料配管（図示せず）は燃料入口
端（燃料入口手段）６０に結合されるのが−ｉ的である
。燃料給送管３２の給送端４８は、同燃料給送管３２に
螺着された燃料ノズル先端部（燃料ノズル）５０で終端
している。燃料ノズル先端部５０は、この燃料ノズル先
端部５０を給送端４８に取着するためにねじが切られた
スカート部５２と、六角形のフランジ状部５４と、渦キ
ャップ６２に係合する円筒面５６とを有する。六角形の
フランジ状部５４とスカート部５２どの間にはシール用
ワッシャ５３が挿入されていて、燃料油が燃料給送管３
２から漏れて環状の空気通路５８を汚すのを防止してい
る。
ねじが切られている。燃料配管（図示せず）は燃料入口
端（燃料入口手段）６０に結合されるのが−ｉ的である
。燃料給送管３２の給送端４８は、同燃料給送管３２に
螺着された燃料ノズル先端部（燃料ノズル）５０で終端
している。燃料ノズル先端部５０は、この燃料ノズル先
端部５０を給送端４８に取着するためにねじが切られた
スカート部５２と、六角形のフランジ状部５４と、渦キ
ャップ６２に係合する円筒面５６とを有する。六角形の
フランジ状部５４とスカート部５２どの間にはシール用
ワッシャ５３が挿入されていて、燃料油が燃料給送管３
２から漏れて環状の空気通路５８を汚すのを防止してい
る。
渦キャップ６２は、雌ねじが切られたスカート部６４と
、円筒面６８を有する中央の開口６６とを含んでいる。
、円筒面６８を有する中央の開口６６とを含んでいる。
また、渦キャップ６２は、霧化空気を所定の収束方向に
指向させて燃料ノズル先端部５０から出た燃料を霧化す
るために、間過キャップ６０の中心の回りに等間隔で形
成された複数の小孔６９を有する。円筒面６８は燃料ノ
ズル先端部５０の円筒面５６を受ける大きさに形成され
ているので、渦キヤ・ンプ６２が空気給送管３４上で締
め付けられると、燃料ノズル先端部５０が開口６６内に
延入し、円筒面５６が円筒面６８に係合するようになっ
ている。渦キヤ・ノブ６２はその位置に、スカート部５
２と空気給送管３４の結合部との間にあるロックリング
６３によって、保持される。渦キャップ６２を締め付け
ている間、ロックソング６３が変形して、対峙する空気
給送管３４及びスカート部５２の一部に係合し、雨音間
の相対回転を防止するようになっている。
指向させて燃料ノズル先端部５０から出た燃料を霧化す
るために、間過キャップ６０の中心の回りに等間隔で形
成された複数の小孔６９を有する。円筒面６８は燃料ノ
ズル先端部５０の円筒面５６を受ける大きさに形成され
ているので、渦キヤ・ンプ６２が空気給送管３４上で締
め付けられると、燃料ノズル先端部５０が開口６６内に
延入し、円筒面５６が円筒面６８に係合するようになっ
ている。渦キヤ・ノブ６２はその位置に、スカート部５
２と空気給送管３４の結合部との間にあるロックリング
６３によって、保持される。渦キャップ６２を締め付け
ている間、ロックソング６３が変形して、対峙する空気
給送管３４及びスカート部５２の一部に係合し、雨音間
の相対回転を防止するようになっている。
第３ａ図は、通常の温度条件下にある時、即ち燃料給送
管３２内を流れる燃料と空気給送管３４内を流れる空気
との間に極端な温度差がない時の本発明の燃料ノズル組
立体３０を示している。第３ａ図に明らかに示したよう
に、燃料給送管及び空気給送管の間に温度差がない場合
、これ等の給送管は円筒形の燃料ノズル先端部５０と円
筒面６８との境界面で封止もしくはシールされる。境界
面には隙間がなく、また、空気通路５８の汚染も起こら
ない。燃料スプレーの空気霧化により希望のこぶ状噴霧
１＜ターンが得られる。
管３２内を流れる燃料と空気給送管３４内を流れる空気
との間に極端な温度差がない時の本発明の燃料ノズル組
立体３０を示している。第３ａ図に明らかに示したよう
に、燃料給送管及び空気給送管の間に温度差がない場合
、これ等の給送管は円筒形の燃料ノズル先端部５０と円
筒面６８との境界面で封止もしくはシールされる。境界
面には隙間がなく、また、空気通路５８の汚染も起こら
ない。燃料スプレーの空気霧化により希望のこぶ状噴霧
１＜ターンが得られる。
第３ｂ図においては、本発明の燃料ノズル組立体が、運
転中の厳しい温度条件によって空気給送管に軸方向の膨
張を生じている時の状態で示されている。空気給送管３
４は燃料給送管３２よりも軸方向に大きく延びている。
転中の厳しい温度条件によって空気給送管に軸方向の膨
張を生じている時の状態で示されている。空気給送管３
４は燃料給送管３２よりも軸方向に大きく延びている。
空気給送管３４が膨張する時に、渦キャンプ６２の円筒
面６８は燃料ノズル先端部５０の円筒面５６に沿って滑
動する。円筒面５６は、燃料ノズル組立体の厳しい運転
状態中に空気給送管３４が最大の軸方向膨張を示す際に
、円筒面６８は円筒面５６に接触し続けるような大きさ
に形成されている。円筒面６８及び５６の係合が維持さ
れるので、それ等の半径方向離隔距離は一定に留とまっ
ており、隙間は生じない。円筒面６８及び５６の相互補
完的な形状寸法のため、燃料給送管及び空気給送管の共
通軸に関して一定の半径方向境界面が与えられ、２つの
給送管が相対的な軸方向運動をする時のそれ等の間の半
径方向分離が防止される。円筒面６８及び５６の軸方向
の長さは十分に長いので、相対的な軸方向運動による隙
間の発生を防止する。
面６８は燃料ノズル先端部５０の円筒面５６に沿って滑
動する。円筒面５６は、燃料ノズル組立体の厳しい運転
状態中に空気給送管３４が最大の軸方向膨張を示す際に
、円筒面６８は円筒面５６に接触し続けるような大きさ
に形成されている。円筒面６８及び５６の係合が維持さ
れるので、それ等の半径方向離隔距離は一定に留とまっ
ており、隙間は生じない。円筒面６８及び５６の相互補
完的な形状寸法のため、燃料給送管及び空気給送管の共
通軸に関して一定の半径方向境界面が与えられ、２つの
給送管が相対的な軸方向運動をする時のそれ等の間の半
径方向分離が防止される。円筒面６８及び５６の軸方向
の長さは十分に長いので、相対的な軸方向運動による隙
間の発生を防止する。
第１ａ図は、通常の運転条件下にある従来の典型的な燃
料ノズル組立体の給送管端部の軸方向断面図、第１ｂ図
は、高温度条件により軸方向に膨張が生じている時の従
来の燃料ノズル組立体の給送管端部の軸方向断面図、第
２図は、本発明の燃料ノズル組立体の軸方向断面図、第
３ａ図は、通常の運転条件下にある第２図の燃料ノズル
組立体の給送管端部の軸方向断面図、第３ｂ図は、高温
度条件により軸方向に膨張が生じている時の第２図の燃
料ノズル組立体の給送管端部の軸方向断面図である。 ３０・・・燃料ノズル組立体 ３２・・・燃料給送管３
４・・・空気給送管 ３６・・・支持フランジ５
０・・・燃料ノズル（燃料ノズル先端部）５８・・・環
状の空気室（空気通路） ６０・・燃料入口手段（燃料入口端） ６２・・・係合手段（渦キャップ） ６６・・・開口 出願人 ウエスヂングハウス・エレクトリック・コー
ポレーション
料ノズル組立体の給送管端部の軸方向断面図、第１ｂ図
は、高温度条件により軸方向に膨張が生じている時の従
来の燃料ノズル組立体の給送管端部の軸方向断面図、第
２図は、本発明の燃料ノズル組立体の軸方向断面図、第
３ａ図は、通常の運転条件下にある第２図の燃料ノズル
組立体の給送管端部の軸方向断面図、第３ｂ図は、高温
度条件により軸方向に膨張が生じている時の第２図の燃
料ノズル組立体の給送管端部の軸方向断面図である。 ３０・・・燃料ノズル組立体 ３２・・・燃料給送管３
４・・・空気給送管 ３６・・・支持フランジ５
０・・・燃料ノズル（燃料ノズル先端部）５８・・・環
状の空気室（空気通路） ６０・・燃料入口手段（燃料入口端） ６２・・・係合手段（渦キャップ） ６６・・・開口 出願人 ウエスヂングハウス・エレクトリック・コー
ポレーション
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 一端に燃料ノズルを有し、反対側の他端に燃料入口手段
を有する燃料給送管と、 前記燃料入口手段の近くで前記燃料給送管に取着された
支持フランジと、 環状の空気室を画成すべく、前記燃料給送管に対して離
間した関係で該燃料給送管の一部を取り囲むと共に前記
支持フランジから軸方向に延びる空気給送管と、 前記燃料給送管の前記一端に係合すると共に、前記燃料
ノズルを受け入れるための開口を内部に有する係合手段
とを備え、 前記燃料ノズル及び前記係合手段は、それ等の間に、前
記空気給送管の軸方向膨張中、一定の半径方向の分離状
態を維持するように相互に補完する形状寸法を有してい
る、 ガスタービンエンジン用燃料ノズル組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/111,891 US4850196A (en) | 1987-10-13 | 1987-10-13 | Fuel nozzle assembly for a gas turbine engine |
| US111,891 | 1987-10-13 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01130015A true JPH01130015A (ja) | 1989-05-23 |
| JPH0587653B2 JPH0587653B2 (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=22340992
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63255047A Granted JPH01130015A (ja) | 1987-10-13 | 1988-10-12 | ガスタービンエンジン用燃料ノズル組立体 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4850196A (ja) |
| JP (1) | JPH01130015A (ja) |
| CA (1) | CA1282968C (ja) |
| DE (1) | DE3833277A1 (ja) |
| FR (1) | FR2621650B1 (ja) |
| GB (1) | GB2210964B (ja) |
| IT (1) | IT1225427B (ja) |
Cited By (6)
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| JP2010071641A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | General Electric Co <Ge> | 燃料ノズルチップ組立体 |
| JP2010203762A (ja) * | 2009-03-03 | 2010-09-16 | General Electric Co <Ge> | タービンエンジン内での燃料噴射のためのシステム |
| JP2013530371A (ja) * | 2010-06-23 | 2013-07-25 | シーメンス エナジー インコーポレイテッド | 拡散燃焼システム用の第２の水噴射 |
| JP2016183852A (ja) * | 2015-03-26 | 2016-10-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンにおいて液体燃料噴射装置の周りにシールを作成するためのシステム及び方法 |
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| JP2018521286A (ja) * | 2015-05-21 | 2018-08-02 | ドゥサン ヘヴィー インダストリーズ アンド コンストラクション カンパニー リミテッド | バーニング損傷を低減するための燃料供給ノズル |
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-
1987
- 1987-10-13 US US07/111,891 patent/US4850196A/en not_active Expired - Fee Related
-
1988
- 1988-09-30 DE DE3833277A patent/DE3833277A1/de not_active Withdrawn
- 1988-09-30 CA CA000579027A patent/CA1282968C/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-05 GB GB8823360A patent/GB2210964B/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-10-12 IT IT8841691A patent/IT1225427B/it active
- 1988-10-12 JP JP63255047A patent/JPH01130015A/ja active Granted
- 1988-10-12 FR FR8813447A patent/FR2621650B1/fr not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JPH0587653B2 (ja) | 1993-12-17 |
| DE3833277A1 (de) | 1989-04-27 |
| CA1282968C (en) | 1991-04-16 |
| FR2621650A1 (fr) | 1989-04-14 |
| GB2210964A (en) | 1989-06-21 |
| IT8841691A0 (it) | 1988-10-12 |
| US4850196A (en) | 1989-07-25 |
| GB2210964B (en) | 1991-06-05 |
| GB8823360D0 (en) | 1988-11-09 |
| FR2621650B1 (fr) | 1994-05-06 |
| IT1225427B (it) | 1990-11-13 |
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