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

Publication number
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
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
air
fuel
fuel injector
fuel injection
gas turbine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63082117A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2866960B2 (ja
Inventor
リチャード・ダブリュ・ライト
フランシス・シー・ペイン・ジュニア
ジョン・エイ・マシューズ
エドマンド・イー・ストリーベル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RTX Corp
Original Assignee
United Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by United Technologies Corp filed Critical United Technologies Corp
Publication of JPS63255528A publication Critical patent/JPS63255528A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2866960B2 publication Critical patent/JP2866960B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

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)
  • Spray-Type Burners (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (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。

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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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

Claims (1)

  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。
JP63082117A 1987-04-06 1988-04-01 ガスタービン用燃料噴射装置組立体 Expired - Fee Related JP2866960B2 (ja)

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)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257665A (ja) * 1997-12-31 1999-09-21 United Technol Corp <Utc> ガスタ―ビンエンジンの低ＮＯｘの燃焼器
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

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4977740A (en) * 1989-06-07 1990-12-18 United Technologies Corporation Dual fuel injector
DK168460B1 (da) * 1991-12-06 1994-03-28 Topsoe Haldor As Hvirvelbrænder
DE4215763C2 (de) * 1992-05-13 1996-01-11 Ppv Verwaltungs Ag Brenner
US5288021A (en) * 1992-08-03 1994-02-22 Solar Turbines Incorporated Injection nozzle tip cooling
US5256352A (en) * 1992-09-02 1993-10-26 United Technologies Corporation Air-liquid mixer
IL106616A (en) * 1993-08-08 1997-06-10 Elhanan Tavor Atomizer
CN1059361C (zh) 1993-02-09 2000-12-13 埃尔赫南·塔沃尔 雾化器
EP0700498B1 (en) * 1993-06-01 1998-10-21 Pratt & Whitney Canada, Inc. Radially mounted air blast fuel injector
US5467926A (en) * 1994-02-10 1995-11-21 Solar Turbines Incorporated Injector having low tip temperature
US5419115A (en) * 1994-04-29 1995-05-30 United Technologies Corporation Bulkhead and fuel nozzle guide assembly for an annular combustion chamber
DE4444961A1 (de) * 1994-12-16 1996-06-20 Mtu Muenchen Gmbh Einrichtung zur Kühlung insbesondere der Rückwand des Flammrohrs einer Brennkammer für Gasturbinentriebwerke
GB2297151B (en) * 1995-01-13 1998-04-22 Europ Gas Turbines Ltd Fuel injector arrangement for gas-or liquid-fuelled turbine
US5713205A (en) * 1996-08-06 1998-02-03 General Electric Co. Air atomized discrete jet liquid fuel injector and method
ES2167034T3 (es) * 1997-05-01 2002-05-01 Haldor Topsoe As Quemador de flujo turbulento.
US5988531A (en) * 1997-11-25 1999-11-23 Solar Turbines Method of making a fuel injector
US6164074A (en) * 1997-12-12 2000-12-26 United Technologies Corporation Combustor bulkhead with improved cooling and air recirculation zone
JPH11257664A (ja) * 1997-12-30 1999-09-21 United Technol Corp <Utc> ガスタ―ビンエンジンの燃料噴射ノズル／ガイドアセンブリ
US6082113A (en) * 1998-05-22 2000-07-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine fuel injector
US6095436A (en) * 1998-12-07 2000-08-01 M-Dot Inc. Low-cost air-blast atomizing nozzle
US6412272B1 (en) 1998-12-29 2002-07-02 United Technologies Corporation Fuel nozzle guide for gas turbine engine and method of assembly/disassembly
US6715292B1 (en) 1999-04-15 2004-04-06 United Technologies Corporation Coke resistant fuel injector for a low emissions combustor
US6755024B1 (en) 2001-08-23 2004-06-29 Delavan Inc. Multiplex injector
US6755359B2 (en) 2002-09-12 2004-06-29 The Boeing Company Fluid mixing injector and method
US6775987B2 (en) 2002-09-12 2004-08-17 The Boeing Company Low-emission, staged-combustion power generation
US6802178B2 (en) * 2002-09-12 2004-10-12 The Boeing Company Fluid injection and injection method
DE10332860A1 (de) * 2003-07-18 2005-02-10 Linde Ag Gasbrenner
US7540154B2 (en) 2005-08-11 2009-06-02 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor
US8326296B1 (en) 2006-07-12 2012-12-04 At&T Intellectual Property I, L.P. Pico-cell extension for cellular network
FR2935465B1 (fr) * 2008-08-29 2013-09-20 Snecma Fixation d'un deflecteur en cmc sur un fond de chambre par pincage a l'aide d'un support metallique.
US10317081B2 (en) 2011-01-26 2019-06-11 United Technologies Corporation Fuel injector assembly
US8351780B2 (en) 2011-02-01 2013-01-08 Hamilton Sundstrand Corporation Imaging system for hollow cone spray
GB2543803B (en) * 2015-10-29 2019-10-30 Rolls Royce Plc A combustion chamber assembly
GB2548585B (en) * 2016-03-22 2020-05-27 Rolls Royce Plc A combustion chamber assembly
FR3080437B1 (fr) * 2018-04-24 2020-04-17 Safran Aircraft Engines Systeme d'injection pour une chambre annulaire de combustion de turbomachine
GB202211656D0 (en) * 2022-08-10 2022-09-21 Rolls Royce Plc A fuel injector

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162611A (en) * 1976-07-07 1979-07-31 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation Combustion chamber for turbo engines
JPS6026207A (ja) * 1983-07-19 1985-02-09 ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン ガスタ−ビンエンジン用燃料ノズル

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1451063A (en) * 1923-04-10 Burner
DE1934700B2 (de) * 1969-07-09 1972-01-05 Mtu Muenchen Gmbh Brennstoffduese fuer gasturbinentriebwerke
US3768250A (en) * 1971-12-01 1973-10-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Combustion apparatus for a gas turbine
US4362022A (en) * 1980-03-03 1982-12-07 United Technologies Corporation Anti-coke fuel nozzle
US4418543A (en) * 1980-12-02 1983-12-06 United Technologies Corporation Fuel nozzle for gas turbine engine
US4595143A (en) * 1983-07-20 1986-06-17 Parker-Hannifin Corporation Air swirl nozzle
FR2572463B1 (fr) * 1984-10-30 1989-01-20 Snecma Systeme d'injection a geometrie variable.
US4616784A (en) * 1984-11-20 1986-10-14 Parker Hannifin Corporation Slurry atomizer
FR2585770B1 (fr) * 1985-08-02 1989-07-13 Snecma Dispositif d'injection a bol elargi pour chambre de combustion de turbomachine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4162611A (en) * 1976-07-07 1979-07-31 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation Combustion chamber for turbo engines
JPS6026207A (ja) * 1983-07-19 1985-02-09 ユナイテツド・テクノロジ−ズ・コ−ポレイシヨン ガスタ−ビンエンジン用燃料ノズル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257665A (ja) * 1997-12-31 1999-09-21 United Technol Corp <Utc> ガスタ―ビンエンジンの低ＮＯｘの燃焼器
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

Also Published As

Publication number Publication date
JP2866960B2 (ja) 1999-03-08
US4773596A (en) 1988-09-27
EP0286569A3 (en) 1989-03-01
EP0286569B1 (en) 1990-09-05
EP0286569A2 (en) 1988-10-12
CA1280611C (en) 1991-02-26
DE3860542D1 (de) 1990-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS63255528A (ja) ガスタービン用燃料噴射装置組立体
US6289677B1 (en) Gas turbine fuel injector
US4303386A (en) Parallel flow burner
US4198815A (en) Central injection fuel carburetor
US4854127A (en) Bimodal swirler injector for a gas turbine combustor
US3648457A (en) Combustion apparatus
US4070826A (en) Low pressure fuel injection system
EP1323982B1 (en) Fuel nozzle for a gas turbine engine
JP3344694B2 (ja) 微粉炭燃焼バーナ
US5345768A (en) Dual-fuel pre-mixing burner assembly
US8590313B2 (en) Precision counter-swirl combustor
US5762007A (en) Fuel injector for use in a furnace
JP2008089298A (ja) 天然ガススワール安定化ノズル及び方法に対する液体燃料による機能強化
JPS6161015B2 (ja)
EP2772690B1 (en) Fuel nozzle with discrete jet inner air swirler
US2959003A (en) Fuel burner
US6301900B1 (en) Gas turbine combustor with fuel and air swirler
US4261517A (en) Atomizing air metering nozzle
US5195315A (en) Double dome combustor with counter rotating toroidal vortices and dual radial fuel injection
US5479774A (en) Combustion chamber assembly in a gas turbine engine
US5063745A (en) Turbine engine with pin injector
CA1055715A (en) Impinging air jet combustion apparatus
JPH0252771B2 (ja)
US5431019A (en) Combustor for gas turbine engine
GB1563124A (en) Gas turbine fuel injection systems

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees