JPS63255528A - ガスタービン用燃料噴射装置組立体 - Google Patents
ガスタービン用燃料噴射装置組立体Info
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- JPS63255528A JPS63255528A JP63082117A JP8211788A JPS63255528A JP S63255528 A JPS63255528 A JP S63255528A JP 63082117 A JP63082117 A JP 63082117A JP 8211788 A JP8211788 A JP 8211788A JP S63255528 A JPS63255528 A JP S63255528A
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- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 8
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 8
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- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
- F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
-
- 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
- F23D11/106—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 medium and fuel meeting at the burner outlet
- F23D11/107—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 medium and fuel meeting at the burner outlet at least one of both being subjected to a swirling motion
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
- F23D2900/11101—Pulverising gas flow impinging on fuel from pre-filming surface, e.g. lip atomizers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Spray-Type Burners (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はガスタービンの燃焼室内へ燃料を噴霧するため
の噴射装置に係り、特に空気プラスト型ノズル組立体の
安定性の改良に係る。
の噴射装置に係り、特に空気プラスト型ノズル組立体の
安定性の改良に係る。
従来の技術
ガスタービンの燃焼室は従来、乱れ騒ぐ高速ガスの容積
を郭定する金属製外殻又はライナーを有しており、その
内部にて燃焼が行なわれる。再循環領域が形成されるこ
とは最も重要であり、それは、実質的な速度を、燃焼が
行なわれるに適した速度まで、若しくはそれを下回るま
でに低下させる。この安定領域は、燃焼室全体のための
点火源即ち種火の源発地を準備する。
を郭定する金属製外殻又はライナーを有しており、その
内部にて燃焼が行なわれる。再循環領域が形成されるこ
とは最も重要であり、それは、実質的な速度を、燃焼が
行なわれるに適した速度まで、若しくはそれを下回るま
でに低下させる。この安定領域は、燃焼室全体のための
点火源即ち種火の源発地を準備する。
空気ブラスト型噴射装置は従来、円錐形の燃料噴霧パタ
ーンを用いており、その円錐の内側には、燃焼支持空気
の一部としての内側空気の供給が行なわれる。もう一つ
の燃焼支持空気を供給し且攪乱を誘発するため、円錐形
の噴霧と相互に作用しつつ渦を巻くようにして、もう一
つの空気が導入される。更にもう一つの空気が一層外側
の位置に導入され、この空気もまた一般に円錐形噴霧の
接線方向に誘導される。この空気流は付加的な燃焼支持
空気を供給するのみでなく、円錐形噴霧の外側の、炎の
安定性維持に役立つ再循環領域を生じさせる。
ーンを用いており、その円錐の内側には、燃焼支持空気
の一部としての内側空気の供給が行なわれる。もう一つ
の燃焼支持空気を供給し且攪乱を誘発するため、円錐形
の噴霧と相互に作用しつつ渦を巻くようにして、もう一
つの空気が導入される。更にもう一つの空気が一層外側
の位置に導入され、この空気もまた一般に円錐形噴霧の
接線方向に誘導される。この空気流は付加的な燃焼支持
空気を供給するのみでなく、円錐形噴霧の外側の、炎の
安定性維持に役立つ再循環領域を生じさせる。
発明が解決しようとする課題
しかしながら我々は、再循環領域は生ずるけれどもこの
領域内には極めてわずかな燃料しか導入されないので、
この再循環領域では空気が優勢であることを知った。
領域内には極めてわずかな燃料しか導入されないので、
この再循環領域では空気が優勢であることを知った。
発明の概要
空気ブラスト型燃料噴射装置は、略中空な円錐形をした
燃料噴霧と、燃料噴射装置の軸に対し特徴的に同心の空
気供給とを有する。空気を誘導するための複数の互に分
離した空気ノズルは、燃料噴射装置の軸へと向けて真っ
すぐに狙いを定められている。これらのノズルは、燃料
ノズルの軸に平行な線から12°乃至25°の角度に位
置決めされている。それらは、配置された円周領域の6
0%以下を占めている互に分離したノズルであり、軸か
ら25.4+nm以内に配置されるのが望ましい。
燃料噴霧と、燃料噴射装置の軸に対し特徴的に同心の空
気供給とを有する。空気を誘導するための複数の互に分
離した空気ノズルは、燃料噴射装置の軸へと向けて真っ
すぐに狙いを定められている。これらのノズルは、燃料
ノズルの軸に平行な線から12°乃至25°の角度に位
置決めされている。それらは、配置された円周領域の6
0%以下を占めている互に分離したノズルであり、軸か
ら25.4+nm以内に配置されるのが望ましい。
このように配置した空気ノズルは、円錐を貫通して再循
環領域を破壊することは無いけれども相・当な量の燃料
を再循環領域内へ導入するに十分な透過力を有する。
環領域を破壊することは無いけれども相・当な量の燃料
を再循環領域内へ導入するに十分な透過力を有する。
実施例
第1図の全体的構成には、空気流を閉込めている高圧空
間12を取囲むケーシング10が図示されている。この
ケーシング内には燃焼室ライナ14と、該燃焼室ライナ
内に配置されるべく支柱18に据付けられた燃料噴射装
置16とがある。燃料は供給路20を通過し、燃料噴射
装置16の出口にて環状空間を通って噴出する。斜行通
路22によって燃料はわずかに渦を巻き、それにより、
燃料噴射装置16の円周の周りに均等に燃料が配分され
る。
間12を取囲むケーシング10が図示されている。この
ケーシング内には燃焼室ライナ14と、該燃焼室ライナ
内に配置されるべく支柱18に据付けられた燃料噴射装
置16とがある。燃料は供給路20を通過し、燃料噴射
装置16の出口にて環状空間を通って噴出する。斜行通
路22によって燃料はわずかに渦を巻き、それにより、
燃料噴射装置16の円周の周りに均等に燃料が配分され
る。
内側空気流24は燃料噴射装置の内側を通っており、若
し必要ならば渦形成具26により渦を形成されてよい。
し必要ならば渦形成具26により渦を形成されてよい。
燃焼室ライナ14は開口部を有しており、燃焼室ライナ
と隔壁30との間にもう一つの高圧空間28を形成する
。外側空気32は、高圧空間28から燃焼室36の中へ
と渦形成具34を通過する。内側空気24と外側空気3
2と燃料との相互作用は、燃焼室内への、60°乃至7
0°の開先角度を有する燃料と空気との中空な円錐形の
噴出をもたらす。
と隔壁30との間にもう一つの高圧空間28を形成する
。外側空気32は、高圧空間28から燃焼室36の中へ
と渦形成具34を通過する。内側空気24と外側空気3
2と燃料との相互作用は、燃焼室内への、60°乃至7
0°の開先角度を有する燃料と空気との中空な円錐形の
噴出をもたらす。
滑動ガイドプレート38が隔壁30に対して燃料噴射装
置を支持し、それにより、燃焼室ライナ14の支持部材
と支柱18との間の相対的移動を伴なう膨張を許容する
。もう一つの空気流40が、互に分離した空気ノズル4
2により前記ガイドプレートを通過する。
置を支持し、それにより、燃焼室ライナ14の支持部材
と支柱18との間の相対的移動を伴なう膨張を許容する
。もう一つの空気流40が、互に分離した空気ノズル4
2により前記ガイドプレートを通過する。
分離したノズルの詳細は、第2図と第3図と第4図とに
一層明確に示されている。直径40.64mmの円44
の上に各々直径2.667mmのノズル42が24個配
置されているので、ノズル42の開口の合計は、円44
の円周の略50%にのぼることが判る。こうして、互に
分離した多数の空気ジェットが、燃焼室内の円錐形流出
パターンへと向けてノズル42を通過する。
一層明確に示されている。直径40.64mmの円44
の上に各々直径2.667mmのノズル42が24個配
置されているので、ノズル42の開口の合計は、円44
の円周の略50%にのぼることが判る。こうして、互に
分離した多数の空気ジェットが、燃焼室内の円錐形流出
パターンへと向けてノズル42を通過する。
これらのノズルは燃料噴射装置の中心軸46へと向けて
真っすぐに狙いを定められており、また、符号47にて
第4図に示されている如く、中心軸46に平行な線48
に対し15°の角度を成すようにしてこれらのノズルは
狙いを定められている。
真っすぐに狙いを定められており、また、符号47にて
第4図に示されている如く、中心軸46に平行な線48
に対し15°の角度を成すようにしてこれらのノズルは
狙いを定められている。
内側空気流24と外側空気流32との和は、燃焼器へ送
る空気流の総計の約7%に達する。もう一つの、付加的
空気流40は、空気流の総計の2%乃至4%にあたる。
る空気流の総計の約7%に達する。もう一つの、付加的
空気流40は、空気流の総計の2%乃至4%にあたる。
付加的空気流40が内側空気流と外側空気流との和の2
5%乃至60%の間にあるこの条件が、燃料を含んだ安
定的再循環領域を生ずるに十分な相対的な運動量を与え
る。
5%乃至60%の間にあるこの条件が、燃料を含んだ安
定的再循環領域を生ずるに十分な相対的な運動量を与え
る。
空気流40は、主たる燃焼用流出パターン50と相互作
用をして、再循環領域52を形成する。
用をして、再循環領域52を形成する。
従来の技術の教えるところによれば、符号40にて示さ
れたものと類似の、円錐形パターン50へと向けられる
空気は既に導入されているけれども、それは一般に前記
パターンの接線方向へと指向させられている。こうした
空気は幾らかの再循環領域を作り出すけれども、この領
域は、稀薄な燃料しか含まないことが知られている。そ
の上、燃料噴射ノズルの中心軸46へと向けて空気40
を導入されてすらも、その燃料噴射装置の中心軸に平行
な線に対して12°を下回るような角度をもってしては
不十分な再循環しか得られないことを我々は見出した。
れたものと類似の、円錐形パターン50へと向けられる
空気は既に導入されているけれども、それは一般に前記
パターンの接線方向へと指向させられている。こうした
空気は幾らかの再循環領域を作り出すけれども、この領
域は、稀薄な燃料しか含まないことが知られている。そ
の上、燃料噴射ノズルの中心軸46へと向けて空気40
を導入されてすらも、その燃料噴射装置の中心軸に平行
な線に対して12°を下回るような角度をもってしては
不十分な再循環しか得られないことを我々は見出した。
他方、燃料噴射装置に対する角度が余りに急勾配になれ
ば、この空気流は円錐を貫通してしまうので効果的な再
循環領域を生成することは出来ないことが判った。従っ
て、中心軸に平行な線から12°乃至25°の角度をも
ってノズル42を真っすぐに中心軸46へと向けて配置
することにより、十分な量の燃料を再循環領域52へ導
入するに適切な円錐50透過力を得られることが判った
。これは、従来技術のシステムによっては達成されるこ
との無かった運転の安定性を実現する。
ば、この空気流は円錐を貫通してしまうので効果的な再
循環領域を生成することは出来ないことが判った。従っ
て、中心軸に平行な線から12°乃至25°の角度をも
ってノズル42を真っすぐに中心軸46へと向けて配置
することにより、十分な量の燃料を再循環領域52へ導
入するに適切な円錐50透過力を得られることが判った
。これは、従来技術のシステムによっては達成されるこ
との無かった運転の安定性を実現する。
第1図は、本発明の一実施例である燃料噴射装置組立体
の全体的構成図である。 第2図は、囲繞空気ノズルを伴うガイドリングの詳細図
である。 第3図は、第2図の一部分の断面図であり、中心軸に一
致するようにして配置されたノズルの配置方向を示す。 第4図は、ガイドプレートの断面図であり、中心軸へと
向かうノズルの配置方向を示す。 10・・・ケーシング、12・・・高圧空間、14・・
・燃焼室ライナ、16・・・燃料噴射装置、18・・・
支柱。 20・・・供給路、22・・・斜行通路、24・・・内
側空気流、26・・・渦形成翼、28・・・第二の高圧
空間、30・・・隔壁、32・・・外側空気流、34・
・・渦形成翼。 36・・・燃焼室、38・・・滑動ガイドプレート、4
0・・・付加的空気流、42・・・ノズル、44・・・
ノズルが配置された円、46・・・中心軸、47・・・
ノズルが指向する方向、48・・・中心軸に平行な線、
50・・・主たる燃焼用流出パターン、52・・・再循
環領域特許出願人 ユナイテッド・チクノロシーズ・
コーポレイション 譬
の全体的構成図である。 第2図は、囲繞空気ノズルを伴うガイドリングの詳細図
である。 第3図は、第2図の一部分の断面図であり、中心軸に一
致するようにして配置されたノズルの配置方向を示す。 第4図は、ガイドプレートの断面図であり、中心軸へと
向かうノズルの配置方向を示す。 10・・・ケーシング、12・・・高圧空間、14・・
・燃焼室ライナ、16・・・燃料噴射装置、18・・・
支柱。 20・・・供給路、22・・・斜行通路、24・・・内
側空気流、26・・・渦形成翼、28・・・第二の高圧
空間、30・・・隔壁、32・・・外側空気流、34・
・・渦形成翼。 36・・・燃焼室、38・・・滑動ガイドプレート、4
0・・・付加的空気流、42・・・ノズル、44・・・
ノズルが配置された円、46・・・中心軸、47・・・
ノズルが指向する方向、48・・・中心軸に平行な線、
50・・・主たる燃焼用流出パターン、52・・・再循
環領域特許出願人 ユナイテッド・チクノロシーズ・
コーポレイション 譬
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 燃料噴射装置の軸と同心にして略中空な円錘状の燃料と
空気との噴霧を射出するための燃料噴射手段と、 前記中空円錘状噴霧内の中心に内側空気を誘導する手段
と、 ほぼ前記中空円錘状噴霧の接線方向へと前記円錘形状の
外側へ外側空気を誘導する手段と、前記燃料噴射手段と
前記の外側空気誘導手段とを取囲んでおり且前記燃料噴
射手段の軸へと向けて真っすぐにもう一つの空気を指向
させている複数の互に分離した囲繞空気ノズルとを含む
ガスタービン燃焼器用燃料噴射装置組立体。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US034,366 | 1987-04-06 | ||
US07/034,366 US4773596A (en) | 1987-04-06 | 1987-04-06 | Airblast fuel injector |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63255528A true JPS63255528A (ja) | 1988-10-21 |
JP2866960B2 JP2866960B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=21875973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63082117A Expired - Fee Related JP2866960B2 (ja) | 1987-04-06 | 1988-04-01 | ガスタービン用燃料噴射装置組立体 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4773596A (ja) |
EP (1) | EP0286569B1 (ja) |
JP (1) | JP2866960B2 (ja) |
CA (1) | CA1280611C (ja) |
DE (1) | DE3860542D1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2000074373A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-03-14 | Honda Motor Co Ltd | ガスタービンエンジン用燃焼器 |
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CN1059361C (zh) | 1993-02-09 | 2000-12-13 | 埃尔赫南·塔沃尔 | 雾化器 |
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