JPH10196953A - 燃料ノズルアセンブリ - Google Patents

燃料ノズルアセンブリ

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JPH10196953A
JPH10196953A JP9365232A JP36523297A JPH10196953A JP H10196953 A JPH10196953 A JP H10196953A JP 9365232 A JP9365232 A JP 9365232A JP 36523297 A JP36523297 A JP 36523297A JP H10196953 A JPH10196953 A JP H10196953A
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JP
Japan
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longitudinal axis
nozzle assembly
fuel nozzle
cylindrical
passage
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Withdrawn
Application number
JP9365232A
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English (en)
Inventor
Timothy S Snyder
ティモシー・エス・スナイダー
William A Sowa
ウィリアム・エー・ソーワ
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Raytheon Technologies Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of JPH10196953A publication Critical patent/JPH10196953A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D17/00Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel
    • F23D17/002Burners for combustion conjointly or alternatively of gaseous or liquid or pulverulent fuel gaseous or liquid fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07002Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンジェンシャル入口燃料ノズルをガスター
ビンエンジンに用いたときにおける運転寿命を増大せし
めること。 【解決手段】 タンジェンシャル入口燃料ノズル10
は、空気及び燃料が燃焼器内へ出るのを許す燃焼器入口
ポート20を有する。このポート20は、先細面116
と、燃焼器面122と、これらの面間に延びる円筒形面
118とを包含する。先細面116はノズル10の長手
方向軸線26に沿って第1の距離126を延びると共
に、円筒形面118は長手方向軸線26に沿って第2の
距離128を延び、この第2の距離128は第1の距離
126の少なくとも30%である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、低NOX予混合燃
料ノズル、特にガスタービンエンジンに用いるこの種の
ノズルに関する。
【0002】
【発明の背景】窒素酸化物(以下“NOX”という)の
生成は、高温での燃焼の結果として生じる。NOXはよ
く知られている汚染物質であり、このため、NOXを生
成せしめる燃焼装置はこのような汚染物質の放出に対し
ての非常に厳格な規則に服従させられる。したがって、
多くの努力が燃焼装置におけるNOXの生成を減少する
ためになされている。
【0003】そのひとつの解決として、燃料を過剰空気
と予混合し、これにより燃焼を局部的に高い過剰空気で
もって生じさせ、その結果燃焼温度を比較的低くし、こ
れによりNOXの生成を最少にすることがなされてい
る。このように作用する燃料ノズルは米国特許第5,3
07,634号明細書に示されており、この米国特許は
円錐形の中央本体を具備するスクロールスワラを開示し
ている。この型式の燃料ノズルは、タンジェンシャル入
口燃料ノズルとして知られていて、2つのオフセットし
ている円筒孤形のスクロールを包含し、これらのスクロ
ールは2つの端板に接続されている。燃焼用空気は、2
つのオフセットスクロールにより形成されている2つの
実質的に矩形状のスロットを通してスワラに入り、それ
から、一方の端板の燃焼器入口を通して出て、燃焼器内
に流れる。そして、内方後縁と対向して外方スクロール
に設けられている直線配列のオリフィスが、燃料をマニ
ホルドから各入口スリットで空気流れ中に注入し、これ
により燃焼器内へ出る前に均一な燃料/空気混合体を作
る。
【0004】このタンジェンシャル入口型式の予混合燃
料ノズルは、従来技術の燃料ノズルと比較してNOX
低放出を実現するものである。しかしながら、あいに
く、この型式の予混合燃料ノズル(例えば、上述の米国
特許に開示されているような燃料ノズル)は、火炎がノ
ズルの中央本体に付着するために、ガスタービンエンジ
ンに用いられたときには、運転寿命が許容できないほど
短くなる問題が生じているものである。その結果、この
型式のタンジェンシャル入口燃料ノズルは商業的に有効
なガスタービンエンジンに組込むことができないでい
る。
【0005】以上述べたことから、ガスタービンエンジ
ンに用いられたときに運転寿命を従来技術以上にかなり
増大せしめるタンジェンシャル入口燃料ノズルが要望さ
れている。
【0006】
【発明の概要】本発明は、このような要望に応じてなさ
れたものである。したがって、本発明の目的は、ガスタ
ービンエンジンに用いられたときに運転寿命を従来技術
以上にかなり増大せしめる低NOX燃料ノズルを提供す
ることにある。
【0007】本発明の他の目的は、NOXの生成を許容
しうる低いレベルに維持しながら、火炎がノズルの中央
本体に付着する傾向をかなり減少せしめるタンジェンシ
ャル入口燃料ノズルを提供することにある。
【0008】以上述べた目的を達成するために、本発明
のタンジェンシャル空気入口燃料ノズルは、長手方向軸
線と、各々が互いからオフセットしている中心線を持つ
2つの円筒孤形スクロールとを有する。これらスクロー
ルの重なり端は、それらの間に、空気/燃料混合体を燃
料ノズル内に導入するための空気入口スロットを形成す
る。燃焼器側の端板は、空気及び燃料が燃焼器内へ出る
のを許す燃焼器入口ポートを有する。このポートは、先
細面と、この先細面から延びる円筒形面とを包含する。
先細面はノズルの長手方向軸線に沿って第1の距離を延
びていると共に、円筒形面はノズルの長手方向軸線に沿
って第2の距離を延び、この第2の距離は前記第1の距
離の少なくても30%である。燃焼器側の端と反対側の
他の端板はノズルの流れ区域を封鎖すると共に、スクロ
ールはこれらの端板間に固定されている。
【0009】また、中央本体は、スクロール間に設けら
れていると共に、長手方向軸線と同軸である。この中央
本体は、長手方向軸線と同軸である切頭円錐体の外側表
面を限定する切頭円錐形部分と、長手方向軸線と同軸で
あると共に円筒体の外側表面を限定する円筒形部分とを
有する。中央本体は、更に、基部と、内部通路とを有
し、基部はこの基部を貫通して延びる少なくともひとつ
の空気供給穴を包含する。切頭円錐形部分は内部通路の
放出オリフィスに向ってテーパしており、また、円筒形
部分は切頭円錐形部分と、放出オリフィスが設けられて
いる面との間に設けられている。燃料ランスは、長手方
向軸線と同軸であると共に、基部を通して延びて内部通
路内で終っており、これにより中央本体内で燃料を空気
に与える。
【0010】
【好適な実施例の説明】図1を参照するに、本発明の低
NOX予混合燃料ノズル10は、スクロールスワラ14
内の中央本体12を包含する。スクロールスワラ14
は、第1の端板16と第2の端板18とを包含し、第1
の端板16は中央本体12に接続されていると共に第2
の端板18に関して間隔を置いており、また第2の端板
18はこの第2の端板を貫通して延びる燃焼器入口ポー
ト20を有する。そして、複数の、好適には2つの円筒
孤形のスクロール部材22、24が第1の端板16から
第2の端板18に延びている。
【0011】これらのスクロール部材22、24は、図
2に示されるように、ノズル10の長手方向軸線26の
まわりに均一に間隔を置き、これによりそれらの間に混
合区域28を画成している。各スクロール部材22、2
4は、長手方向軸線26に面すると共に中心線32、3
4のまわりに部分回転面を限定する半径方向内部表面を
有する。ここにおいて、用語“部分回転面”とは、中心
線32、34の各々のまわりを完全に回転する一回転よ
りも少ない範囲を回転することにより形成される面を意
味するものとして用いられている。
【0012】図2に示されるように、各スクロール部材
22、24は他方のスクロール部材24、22に間隔を
置いており、またスクロール部材22、24の各々の中
心線32、34は混合区域28内に位置されている。ま
た、図2及び図3を参照するに、中心線32、34の各
々は長手方向軸線26に平行であると共に間隔を置いた
関係であり、かつ中心線32、34のすべては長手方向
軸線26から等しい距離で位置されており、これにより
各対の隣接するスクロール部材22、24間に長手方向
軸線26と平行に延びる入口スロット36、38を画成
し、これらの入口スロット36、38は燃焼用空気40
を混合区域28に導入するためのスロットである。圧縮
機(図示せず)からの燃焼支持用空気は、オフセットし
ている中心線32、34を持つスクロール部材22、2
4の重なり端44、50;46、48により形成されて
いる入口スロット36、38を通過する。
【0013】スクロール部材22、24の各々は、更
に、燃焼用空気40が入口スロット36、38の各々を
通して導入されているときに燃料をこの燃焼用空気40
中に導入する燃料導管52、54を包含する。そして、
液体又はガス燃料、好適にはガスを供給する第1の燃料
供給ライン(図示せず)が、燃料導管52、54の各々
に接続されている。長手方向軸線26と同軸である燃焼
器入口ポート20は、燃焼器56のすぐ近くに隣接して
設けられ、燃料及び燃焼用空気を本発明のノズル10か
ら燃焼器56内に放出し、これにより燃焼器56で燃料
と空気との燃焼が生じる。
【0014】再び図1を参照するに、中央本体12は少
なくともひとつ、好適には複数の空気供給穴60、62
を有する基部58を有し、これらの空気供給穴60、6
2は基部58を貫通して延びている。基部58は、この
基部を通過して延びる長手方向軸線26に垂直である。
中央本体12は、また、長手方向軸線26と同軸である
内部通路64を有する。本発明の好適な実施例では、内
部通路64は、第1の端68及び第2の端70を有する
第1の円筒形通路66と、この第1の円筒形通路66よ
りも大きな直径であって、かつ同様に第1の端74及び
第2の端76を有する第2の円筒形通路72とを包含す
る。第2の円筒形通路72は、テーパ通路78を通して
第1の円筒形通路66と連通する。テーパ通路78は、
第1の円筒形通路66の直径と等しい直径を有する第1
の端80と、第2の円筒形通路72の直径と等しい直径
を有する第2の端82とを有する。通路66、72、7
8の各々は長手方向軸線26と同軸であり、またテーパ
通路78の第1の端80は第1の円筒形通路66の第2
の端70と一体であり、更にテーパ通路78の第2の端
82は第2の円筒形通路72の第1の端74と一体であ
る。第1の円筒形通路66は放出オリフィス68を包含
し、この放出オリフィス68は円形であると共に長手方
向軸線26と同軸であり、かつ第1の円筒形通路66の
第1の端68に設けられている(便宜上、符号68はこ
の第1の端と放出オリフィスとの両方を示すものとして
用いられている)。
【0015】図3を参照するに、中央本体12の半径方
向外側表面84は切頭円錐形部分86と曲り部分88と
を包含する。切頭円錐形部分86は、長手方向軸線26
と同軸である切頭円錐体の外側表面を限定すると共に、
基部58に向って広がっている。曲り部分88は、切頭
円錐形部分86と一体であり、また、好適には、切頭円
錐形部分86と接すると共に切頭円錐形部分86の半径
方向外側に位置する中心を有する円を、長手方向軸線2
6のまわりに回転することにより形成される面の一部分
を限定する。好適な実施例では、切頭円錐形部分86は
放出オリフィス68が設けられている面で終っており、
また、切頭円錐形部分86の基部(中央本体の基部58
とは区別される)の直径は、切頭円錐形部分86の頂部
の直径よりも大きくて、その2.65倍であり、更に、
切頭円錐形部分86の高さ(切頭円錐形部分86の基部
が設けられている面と、切頭円錐形部分86の頂部が設
けられている面との間の距離)90は、切頭円錐形部分
86の基部の直径のほぼ1.90倍である。後で一層詳
細に述べるように、中央本体12の基部58と切頭円錐
形部分86との間に設けられている曲り部分88は、基
部58に隣接してタンジェンシャル入口ノズル10に入
る燃焼用空気40を指向せしめる滑らかな移行表面を提
供する。図3に示されるように、内部通路64は中央本
体12の半径方向外側表面84から半径方向内側に位置
され、また、切頭円錐形部分86は長手方向軸線26と
同軸であり、更に、中央本体12は切頭円錐形部分86
が第1の円筒形通路66の放出オリフィス68に向って
テーパしてこの放出オリフィス68で終るように基部5
8に接続されている。
【0016】図2に示されるように、切頭円錐形部分8
6の基部は円92と一致し、この円92は混合区域28
に内接すると共に長手方向軸線26上の中心94を有す
る。当業者であれば容易に認識されるように、混合区域
28は断面において円形ではないので、曲り部分88は
混合区域28に適合するように切断しなければならな
い。傾斜部分、すなわちランプ96、98が曲り部分8
8に残されており、この部分で曲り部分88は各入口ス
ロット36、38内へ延びており、この部分は空気力学
的形状のランプ96、98を形成するように機械加工さ
れ、この空気力学的形状のランプ96、98は入口スロ
ット36、38に入る空気を基部58から離れるように
して混合区域28内の曲り部分88上へ指向する。
【0017】図1を参照するに、内部室100が基部5
8と第2の円筒形通路72の第2の端76との間で中央
本体12内に設けられ、第2の円筒形通路72はこの内
部室100で終っている。そして、空気102が、内部
室100に連通する基部58の空気供給穴60、62を
通して内部室100に供給され、それから、内部室10
0が第2の円筒形通路72の第2の端76を通して空気
を内部通路64に供給する。第1の端板16は開口10
4、106を有し、これらの開口104、106はガス
タービンエンジンの圧縮機からの燃焼用空気102の流
れを妨げないようにするために基部58の空気供給穴6
0、62と整列されている。スワラ、好適には当分野で
知られている半径流型式のスワラ108は、長手方向軸
線26と同軸であると共に、第2の円筒形通路72の第
2の端76のすぐ近くに隣接して内部室100内に設け
られ、その結果内部室100から内部通路64に入る空
気のすべてがスワラ108を通過しなければならない。
【0018】更に、燃料ランス110も、長手方向軸線
26と同軸であり、この燃料ランス110は、基部5
8、内部室100及びスワラ108を通して内部通路6
4の第2の円筒形通路72内に延びている。大径の第2
の円筒形通路72は燃料ランス110の断面を収容し、
その結果第2の円筒形通路72の流れ面積は第1の円筒
形通路66の流れ面積と本質的に等しい。そして、液体
又はガス燃料を供給する第2の燃料供給ライン(図示せ
ず)が、燃料ランス110に接続されて、燃料を燃料ラ
ンス110の内部通路112に供給する。また、複数の
燃料噴射口114が燃料ランス110に設けられ、燃料
を燃料ランス110から内部通路64内へ退出せしめる
複数の通路を提供する。
【0019】図3を参照するに、燃焼器入口ポート20
は長手方向軸線26と同軸であり、また、先細面116
と円筒形面118とを包含し、円筒形面118は入口ポ
ート20のスロート面120を限定する。先細面116
及び円筒形面118も長手方向軸線26と同軸であり、
先細面116は第1の端板16と円筒形面118との間
に設けられている。先細面116は、実質的に円錐形の
形状であって、円筒形面118に向ってテーパしてい
る。円筒形面118は、スロート面120と燃焼器入口
ポート20の燃焼器面122との間に延び、この燃焼器
面122は長手方向軸線26に垂直であると共に、本発
明の燃料ノズル10の出口面124を限定する。そし
て、燃焼器入口ポート20を通して燃料/空気混合体の
軸方向速度を所望の速度に達成するためには、燃焼器入
口ポート20を通して流れる燃焼用空気が、燃焼器入口
ポート20で、最小流れ区域、すなわちスロート区域に
出会なければならない。この効果を達成するために、円
筒形面118が長手方向軸線26から切頭円錐形部分8
6の基部の半径よりも少なくとも10%小さい所定の半
径で設けられている。
【0020】また、先細面116はスロート面120で
終り、この部分で先細面116の直径は円筒形面118
の直径と等しい。図3に示されるように、スロート面1
20は出口面124と内部通路64の放出オリフィス6
8との間に設けられ、また、先細面116は円筒形面1
18と第1の端板16との間に設けられている。そし
て、燃焼器入口ポート20内に燃料/空気混合体の所望
する速度特性を確立せしめるために、先細面116が長
手方向軸線26に沿って第1の距離126を延びている
と共に、円筒形面118が長手方向軸線26に沿って第
1の距離126の少なくとも30%の第2の距離128
を延びている。
【0021】作用において、ガスタービンエンジンの圧
縮機からの燃焼用空気102は、開口104、106及
び基部58の空気供給穴60、62を通して中央本体1
2の内部室100内に流れる。それから、燃焼用空気は
半径流スワラ108を通して内部室100を出て、長手
方向軸線26に関してかなりの接線速度でもって、すな
わち旋回して内部通路64に入る。この燃焼用旋回空気
が燃料ランス110上を通過するときに、燃料、好適に
はガス状の燃料が燃料ランス110から内部通路64内
に噴霧されて、燃焼用旋回空気と混合する。燃料と燃焼
用空気との混合体は、それから、テーパ通路78を通し
て第2の円筒形通路72から第1の円筒形通路66内に
流れる。混合体は、それから、第1の円筒形通路66の
長さに沿って進み、燃焼器入口ポート20のスロート面
120のすぐ手前のところで又はこのスロート面102
で第1の円筒形通路66を出て、燃料/空気混合体の中
央流れを生成する。
【0022】また、ガスタービンエンジンの圧縮機から
の追加の燃焼用空気が、入口スロット36、38の各々
を通して混合区域28に入る。基部58のすぐ近くに隣
接して入口スロット36、38に入る空気は、スクロー
ルスワラ14の混合区域28内の曲り部分88上にラン
プ96、98によって向けられる。燃料導管52、54
に供給された燃料、好適にはガス状の燃料は、入口スロ
ット36、38を通過する燃焼用空気中に噴霧され、燃
焼用空気との混合を始める。スクロール部材22、24
の形状のために、この燃料/空気混合体は中央本体12
のまわりを旋回する環状流れを確立し、燃料/空気混合
体は中央本体12のまわりを旋回するにしたがって混合
を続けると共に燃焼器入口ポート20に向って長手方向
軸線26に沿って進む。
【0023】スクロールスワラ14によって、生じさせ
られる環状流れの旋回は、好適には第1の円筒形通路6
6内の燃料/空気混合体の旋回と同一方向に回転し、ま
た、好適には第1の円筒形通路66内の燃料/空気混合
体の角速度よりも少なくとも大きい角速度を有する。中
央本体12の形状のために、環状流れの軸方向速度は、
燃焼器火炎がスクロールスワラ14内に移動して中央本
体12の外側表面84に付着するのを防止する速度に維
持される。中央流れの旋回燃料/空気混合体(又は燃料
を混合しない空気流れ)は、第1の円筒形通路66を出
ることにより、スクロールスワラ14の環状流れにより
囲まれ、これら2つの流れが燃焼器入口ポート20のス
ロート面120に入り、それから、混合区域28の下流
の燃焼器入口ポート20の出口面124に到達するま
で、円筒形面118の半径方向内側を流れる。
【0024】これら2つの流れが燃焼器入口ポート20
を出ると、中央流れと環状流れとの相互作用により中央
再循環区域200が生成される。この中央再循環区域2
00は、出口面124(すなわち、中央再循環区域20
0と内部通路64の放出オリフィス68との間に位置し
ている出口面)から下流であって、この出口面124と
間隔を置いている。また、円筒形面118が燃焼器入口
ポート20と出会うところに鋭いリップ130が形成さ
れ、このリップ130は中央再循環区域200の半径方
向外側に燃料/空気混合体の急激な膨張及び燃料/空気
混合体の再循環を生じせしめる。この外側再循環区域3
00において生じる燃焼及び火炎はリップ130に隣接
する“外側”火炎を定着せしめる。しかし、この“外
側”火炎は、出口面124と間隔を置いて出口面124
の完全に下流である。本発明の設計の結果として、両方
の再循環区域200、300はエンジンのすべての作動
状態で出口面124と間隔を置いた関係が維持される。
【0025】本発明の燃料ノズル10は、流れ振動及び
この流れ振動により生じる付随的な発熱速度(これらは
過剰な燃焼器圧力変動及び音響を生じせしめるものであ
る)を相当減少せしめる。また、本発明は、燃焼プロセ
スと出口面124との間の前述した相互作用を除去せし
め、これによりかなり低い音響変動を生じさせる。した
がって、本発明は、タンジェンシャル入口燃料ノズル1
0の低NOX放出性能を達成しながら、その過剰な圧力
変動の問題を解決するものである。
【0026】以上本発明をその実施例に関して図示し詳
述してきたけれども、本発明の精神及び範囲を逸脱する
ことなく、その形態及び詳部においてさまざまな変更が
できることは当業者にとって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2の線1−1に沿う本発明の燃料ノズルの断
面図である。
【図2】図1の線2−2に沿う本発明の燃料ノズルの断
面図である。
【図3】図2の線3−3に沿う本発明の燃料ノズルの断
面図である。
【符号の説明】
10 燃料ノズル 12 中央本体 14 スクロールスワラ 16 第1の端板 18 第2の端板 20 燃焼器入口ポート 22,24 スクロール部材 26 長手方向軸線 28 混合区域 32,34 中心線 36,38 入口スロット 40 燃焼用空気 44,46,48,50 重なり端 52,54 燃料導管 56 燃焼器 58 基部 60,62 空気供給穴 64 内部通路 66 第1の円筒形通路 68 第1の端又は放出オリフィス 70 第2の端 72 第2の円筒形通路 74 第1の端 76 第2の端 78 テーパ通路 80 第1の端 82 第2の端 84 半径方向外側表面 86 切頭円錐形部分 88 曲り部分 90 切頭円錐形部分の高さ 92 円 94 中心 96,98 ランプ 100 内部室 102 空気 104,106 開口 108 スワラ 110 燃料ランス 112 内部通路 114 燃料噴射口 116 先細面 118 円筒形面 120 スロート面 122 燃焼器面 124 出口面 126 第1の距離 128 第2の距離 200 中央再循環区域 300 外側再循環区域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F23R 3/30 F23R 3/30 (72)発明者 ウィリアム・エー・ソーワ アメリカ合衆国コネチカット州 06070 シムスバリー市ウインドハム・ドライブ 34

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ガスタービンエンジンに用いる燃料ノズル
    アセンブリにおいて、 中央本体と、スクロールスワラとを包含し、 前記中央本体が、長手方向軸線と、半径方向外側表面
    と、中央本体基部と、内部通路と、内部室と、スワラ
    と、燃料ランスとを包含し、 前記半径方向外側表面が、前記長手方向軸線と同軸であ
    ると共に切頭円錐体の基部に向って広がる前記切頭円錐
    体の外側表面を限定する切頭円錐形部分と、この切頭円
    錐形部分と一体の曲り部分とを包含し、この曲り部分
    が、好適には、前記切頭円錐形部分に接していると共に
    前記切頭円錐形部分の半径方向外側に位置する中心を有
    する円を、前記長手方向軸線のまわりに回転させること
    により形成される面の一部分を限定し、 前記中央本体基体が、この基部を貫通して延びる少なく
    とひとつの空気供給穴を有し、 前記内部通路が、前記長手方向軸線と同軸であると共
    に、第1の円筒形通路と、第2の円筒形通路と、テーパ
    通路とを包含し、これらの各通路が第1の端と第2の端
    とを有し、前記第2の円筒形通路が前記第1の円筒形通
    路よりも大きな直径を有し、また第2の円筒形通路が前
    記テーパ通路を通して前記第1の円筒形通路と連通し、
    前記テーパ通路の前記第1の端が前記第1の円筒形通路
    の前記第1の端と一体であると共に、前記テーパ通路の
    前記第2の端が前記第2の円筒形通路の前記第1の端と
    一体であり、前記テーパ通路の前記第2の端が前記第2
    の円筒形通路の直径と等しい直径を有すると共に、前記
    第1及び第2の円筒形通路及びテーパ通路の各々が前記
    長手方向軸線と同軸であり、前記第1の円筒形通路が円
    形であると共に前記長手方向軸線と同軸であってかつ前
    記第1の円筒形通路の第1の端に設けた放出オリフィス
    を包含し、 前記内部室が、前記中央本体基部と前記第2の円筒形通
    路との間に設けられていると共に、前記空気供給穴が前
    記内部室を通して前記第2の円筒形通路と連通し、 前記スワラが、前記長手方向軸線と同軸であると共に、
    前記第2の円筒形通路のすぐ近くに隣接して前記内部室
    に設けられ、 前記燃料ランスが、前記長手方向軸線と同軸であると共
    に、前記中央本体基部、前記内部室及び前記スワラを通
    して延びて、前記第2の円筒形通路内で終っており、更
    に、 前記スクロールスワラが、第1の端板と、第2の端板
    と、少なくとも2つの円筒孤形のスクロール部材とを有
    し、 前記第1の端板が前記第2の端板に関して間隔を置いた
    関係であると共に、前記第2の端板がこの第2の端板を
    貫通して延びる燃焼器入口ポートを有し、この燃焼器入
    口ポートが、前記長手方向軸線と同軸であると共に、先
    細面と、燃焼器面と、前記先細面から前記燃焼器面に延
    びる円筒形面とを包含し、 前記スクロール部材の各々が中心線まわりの部分回転の
    面を限定し、またこれらスクロール部材の各々が前記第
    1の端板から前記第2の端板に延びていると共に前記長
    手方向軸線のまわりに均一に間隔を置いて、これらスク
    ロール部材間に混合区域を画成し、前記中心線の各々が
    前記混合区域内に位置され、またこれら中心線の各々が
    前記長手方向軸線に関して間隔を置いた関係であって、
    かつ前記長手方向軸線から等しい距離であると共に前記
    長手方向軸線と平行であって、これにより各対の隣接す
    る前記スクロール部材間に前記長手方向軸線と平行に延
    びて燃焼用空気を前記混合区域内に導入する入口スロッ
    トを画成し、更に前記スクロール部材の各々が前記入口
    スロットのひとつを通して導入された燃焼用空気に燃料
    を導入する燃料導管を包含し、 前記中央本体基部が前記第1の端板に接続されている、 ことを特徴とする燃料ノズルアセンブリ。
  2. 【請求項2】請求項1記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記先細面が前記長手方向軸線に沿って第1の距
    離を延びていると共に、前記円筒形面が前記長手方向軸
    線に沿って第2の距離を延びており、前記第2の距離が
    前記第1の距離の少なくとも30%である燃料ノズルア
    センブリ。
  3. 【請求項3】請求項2記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記燃焼器面が前記長手方向軸線に垂直である燃
    料ノズルアセンブリ。
  4. 【請求項4】請求項3記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記円筒形面が前記長手方向軸線から前記切頭円
    錐形部分の基部の半径よりも少なくとも10%小さい所
    定の半径で設けられている燃料ノズルアセンブリ。
  5. 【請求項5】請求項1記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記先細面が前記長手方向軸線に沿って第1の距
    離を延びていると共に、前記円筒形面が前記長手方向軸
    線に沿って第2の距離を延びており、前記第2の距離が
    前記第1の距離の少なくとも30%である燃料ノズルア
    センブリ。
  6. 【請求項6】請求項5記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記円筒形面が前記長手方向軸線から前記切頭円
    錐形部分の基部の半径よりも少なくとも10%小さい所
    定の半径で設けられている燃料ノズルアセンブリ。
  7. 【請求項7】請求項6記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記燃焼器面が前記長手方向軸線に垂直である燃
    料ノズルアセンブリ。
  8. 【請求項8】請求項1記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記燃焼器面が前記長手方向軸線に垂直である燃
    料ノズルアセンブリ。
  9. 【請求項9】請求項8記載の燃料ノズルアセンブリにお
    いて、前記円筒形面が前記長手方向軸線から前記切頭円
    錐形部分の基部の半径よりも少なくとも10%小さい所
    定の半径で設けられている燃料ノズルアセンブリ。
  10. 【請求項10】請求項9記載の燃料ノズルアセンブリに
    おいて、前記先細面が前記長手方向軸線に沿って第1の
    距離を延びていると共に、前記円筒形面が前記長手方向
    軸線に沿って第2の距離を延びており、前記第2の距離
    が前記第1の距離の少なくとも30%である燃料ノズル
    アセンブリ。
  11. 【請求項11】請求項1記載の燃料ノズルアセンブリに
    おいて、前記燃焼器面が前記長手方向軸線に垂直である
    燃料ノズルアセンブリ。
  12. 【請求項12】請求項11記載の燃料ノズルアセンブリ
    において、前記先細面が前記長手方向軸線に沿って第1
    の距離を延びていると共に、前記円筒形面が前記長手方
    向軸線に沿って第2の距離を延びており、前記第2の距
    離が前記第1の距離の少なくとも30%である燃料ノズ
    ルアセンブリ。
  13. 【請求項13】請求項12記載の燃料ノズルアセンブリ
    において、前記円筒形面が前記長手方向軸線から前記切
    頭円錐形部分の基部の半径よりも少なくとも10%小さ
    い所定の半径で設けられている燃料ノズルアセンブリ。
  14. 【請求項14】請求項1記載の燃料ノズルアセンブリに
    おいて、前記円筒形面が前記長手方向軸線から前記切頭
    円錐形部分の基部の半径よりも少なくとも10%小さい
    所定の半径で設けられている燃料ノズルアセンブリ。
  15. 【請求項15】請求項14記載の燃料ノズルアセンブリ
    において、前記燃焼器面が前記長手方向軸線に垂直であ
    る燃料ノズルアセンブリ。
  16. 【請求項16】請求項15記載の燃料ノズルアセンブリ
    において、前記先細面が前記長手方向軸線に沿って第1
    の距離を延びていると共に、前記円筒形面が前記長手方
    向軸線に沿って第2の距離を延びており、前記第2の距
    離が前記第1の距離の少なくとも30%である燃料ノズ
    ルアセンブリ。
  17. 【請求項17】請求項1記載の燃料ノズルアセンブリに
    おいて、前記円筒形面が前記長手方向軸線から前記切頭
    円錐形部分の基部の半径よりも少なくとも10%小さい
    所定の半径で設けられている燃料ノズルアセンブリ。
  18. 【請求項18】請求項17記載の燃料ノズルアセンブリ
    において、前記先細面が前記長手方向軸線に沿って第1
    の距離を延びていると共に、前記円筒形面が前記長手方
    向軸線に沿って第2の距離を延びており、前記第2の距
    離が前記第1の距離の少なくとも30%である燃料ノズ
    ルアセンブリ。
  19. 【請求項19】請求項18記載の燃料ノズルアセンブリ
    において、前記燃焼器面が前記長手方向軸線に垂直であ
    る燃料ノズルアセンブリ。
JP9365232A 1996-12-20 1997-12-19 燃料ノズルアセンブリ Withdrawn JPH10196953A (ja)

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US08/770,277 1996-12-20
US08/770,277 US5887795A (en) 1996-12-20 1996-12-20 Premix fuel injector with low acoustics

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