KR100754013B1 - Swirl jet mixer - Google Patents
Swirl jet mixer Download PDFInfo
- Publication number
- KR100754013B1 KR100754013B1 KR1020060109100A KR20060109100A KR100754013B1 KR 100754013 B1 KR100754013 B1 KR 100754013B1 KR 1020060109100 A KR1020060109100 A KR 1020060109100A KR 20060109100 A KR20060109100 A KR 20060109100A KR 100754013 B1 KR100754013 B1 KR 100754013B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- swirl
- stimulation
- fuel
- air
- mixer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
- F23R3/16—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration with devices inside the flame tube or the combustion chamber to influence the air or gas flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/35—Combustors or associated equipment
Abstract
Description
도 1은 종래의 스월발생장치를 나타낸 단면 사시도,1 is a cross-sectional perspective view showing a conventional swirl generator,
도 2a는 도 1에 의해 배출되는 공기의 유동궤적을 나타낸 상태도,Figure 2a is a state diagram showing the flow trajectory of the air discharged by Figure 1,
도 2b는 도 1에 의해 배출되는 연료의 유동궤적을 나타낸 상태도,Figure 2b is a state diagram showing the flow trajectory of the fuel discharged by Figure 1,
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 스월자극혼합기의 설치상태 단면도,3 is a cross-sectional view of an installed state of a swirl stimulation mixer according to the first embodiment of the present invention;
도 4a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 스월자극혼합기의 사시도,4A is a perspective view of a swirl stimulation mixer in accordance with a first embodiment of the present invention;
도 4b는 도 4a의 횡단면도,4B is a cross-sectional view of FIG. 4A,
도 5a는 본 발명의 제 2실시예에 따른 스월자극혼합기의 횡단면도,5A is a cross-sectional view of a swirl stimulation mixer in accordance with a second embodiment of the present invention;
도 5b는 본 발명의 제 3실시예에 따른 스월자극혼합기의 횡단면도,5B is a cross-sectional view of a swirl stimulation mixer in accordance with a third embodiment of the present invention;
도 5c는 본 발명의 제 4실시예에 따른 스월자극혼합기의 횡단면도,5C is a cross-sectional view of a swirl stimulation mixer in accordance with a fourth embodiment of the present invention;
도 5d는 본 발명의 제 5실시예에 따른 스월자극혼합기의 횡단면도,5D is a cross-sectional view of a swirl stimulation mixer in accordance with a fifth embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제 6실시예에 따른 스월자극혼합기의 부분 종단면도,6 is a partial longitudinal cross-sectional view of a swirl stimulation mixer according to a sixth embodiment of the present invention;
도 7a 및 도 7b는 본 발명의 스월자극혼합기에 의해 배출되는 공기 및 연료의 유동궤적을 나타낸 상태도이다.7A and 7B are state diagrams showing flow trajectories of air and fuel discharged by the swirl stimulation mixer of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
10:스월발생장치 20:스월발생베인10: swirl generating device 20: swirl generating vane
30:공기공급부 40:연료공급부30: air supply 40: fuel supply
50:연소실 100:스월자극혼합기50: combustion chamber 100: swirl stimulation mixer
200,210,220,230,240,250:내부스월자극실린더200,210,220,230,240,250: Internal swath stimulation cylinder
300,310,320,330,340,350:외부스월자극실린더300,310,320,330,340,350: External Swarm Stimulation Cylinder
400,410,420,430,440,450:돌기400,410,420,430,440,450: protrusion
본 발명은 혼합기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스터빈엔진의 공기와 연료가 유입되는 연소실 입구에 구비되어 스월발생장치를 통과한 공기와 연료에 스월 유동을 자극시켜 공기와 연료의 혼합을 증진시키는 스월자극혼합기에 관한 것이다.The present invention relates to a mixer, and more particularly, is provided at the inlet of a combustion chamber into which air and fuel of a gas turbine engine are introduced, thereby stimulating a swirl flow to the air and fuel passing through the swirl generator, thereby promoting mixing of air and fuel. It is about swirl stimulation mixer.
일반적으로, 스월발생장치는 유입되는 공기와 연료에 스월(swirl)을 발생시켜 공기와 연료가 잘 혼합되도록 하는 장치를 말한다.In general, the swirl generator refers to a device for generating a swirl in the incoming air and fuel to mix the air and the fuel well.
이러한, 스월발생장치(4)는 도 1에 도시된 바와 같이 공급되는 공기 및 연료에 스월을 발생시키는 스월발생베인(1)과, 상기 스월발생베인(1)에 의해 스월이 발생된 공기를 연소실에 공급하는 공기공급부(2)와, 상기 공기공급부(2) 내측에 설치된 상태로 상기 스월발생베인(1)에 의해 스월이 발생된 연료를 연소실(5)에 공급하는 연료공급부(3)를 구비한다.The
그러나, 종래의 스월발생장치(4)는 공기공급부(2)를 통해 배출되는 공기 유동궤적을 나타낸 도 2a 및 연료공급부(3)를 통해 배출되는 연료 유동궤적을 나타낸 도 2b에서 보는 바와 같이, 배출되는 공기와 연료가 확산되지 않게 되는 바, 연소실(5)에서 공기와 연료가 충분히 혼합되지 못하면서 연료소모율이 높아지게 되며, 유해가스가 발생하게 되는 문제점이 있다.However, the
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 연소실에서 공기 및 연료의 혼합률을 높여 연소효율이 향상될 수 있도록 하는 스월자극혼합기를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a swirl stimulation mixer to improve the combustion efficiency by increasing the mixing ratio of air and fuel in the combustion chamber.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the invention will be described below and will be appreciated by the embodiments of the invention. Further objects and advantages of the invention may be realized by the means and combinations indicated in the claims.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 스월발생베인에 의해 스월이 발생된 공기 및 연료를 이송하는 공기공급부와 연료공급부를 가지는 스월발생장치 및, 상기 스월발생장치에서 공급되는 공기 및 연료가 유입되는 연소실 사이에 설치되어 상기 스월발생장치를 통과한 공기 및 연료의 스월 유동을 자극하는 상태로 연소실에 공급되게 하는 스월자극혼합기에 있어서, 일단부가 상기 스월발생장치의 연료공급부에 결합된 상태로 타단부는 상기 연소실에 연통되는 내부스월자극실린더와; 일단부가 상기 스월발생장치의 공기공급부에 결합된 상태로 타단부는 상기 연소실에 연통되는 외부스월자극실린더를 구비하며, 상기 내부스월자극실린더 및 상기 외부스월자극실린더의 내주면에는 길이방향으로 적어도 하나 이상의 돌기를 형 성한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a swirl generator having an air supply unit and a fuel supply unit for transferring air and fuel generated by a swirl generating vane, and the air and fuel supplied from the swirl generator A swirl stimulation mixer installed between the incoming combustion chambers and supplied to the combustion chambers to stimulate the swirl flow of air and fuel passing through the swirl generators, with one end coupled to the fuel supply unit of the swirl generators. The other end of the internal swirl stimulation cylinder in communication with the combustion chamber; The other end has an external swirl stimulation cylinder in communication with the combustion chamber with one end coupled to the air supply part of the swirl generator, and at least one or more longitudinally formed on the inner circumferential surfaces of the internal swirl stimulation cylinder and the external swirl stimulation cylinder. Form the projections.
여기서, 상기 돌기의 전단부 및 후단부는 라운딩지게 형성하는 것이 바람직하다.Here, the front end and the rear end of the protrusion is preferably formed to be rounded.
그리고, 상기 돌기는 반타원 형상의 단면을 가지는 것이 바람직하다.The protrusions preferably have a semi-elliptical cross section.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the common or dictionary meanings, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 스월자극혼합기의 설치 상태를 나타낸 단면도, 도 4a는 본 발명의 제 1실시예에 따른 스월자극혼합기의 사시도이다.3 is a cross-sectional view showing the installation state of the swirl stimulation mixer according to the first embodiment of the present invention, Figure 4a is a perspective view of a swirl stimulation mixer according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따른 스월자극혼합기(100)는, 도 3에 도시한 바와 같이 스월발생베인(20)에 의해 스월이 발생된 공기를 이송하는 공기공급부와 상기 공기공급부 내측에 구비된 상태로 연료를 이송하는 연료공급부(40)를 가지는 스월발생장치(10) 및, 상기 스월발생장치(10)에서 공급되는 공기 및 연료가 유입되는 연소실(50) 사이에 설치하는 것이 바람직하다.First, the
따라서, 본 발명의 스월자극혼합기(100)는 상기 스월발생장치(10)에서 이송되는 공기 및 연료의 스월 유동을 자극한 상태로 상기 연소실(50)에 공급되게 한다.Therefore, the
먼저, 본 발명의 바람직한 제 1실시예에 따른 스월자극혼합기(100)는, 내부스월자극실린더(200), 외부자극실린더(300)를 구비하고 있다.First, the
상기 내부스월자극실린더(200)는 상기 스월발생장치(10)의 연료공급부(40)에서 이송되는 연료의 스월 유동을 자극시키는 부분이다.The internal
여기서, 상기 내부스월자극실린더(200)는 원통 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the inner
그리고, 상기 내부스월자극실린더(200)는 일단부가 상기 스월발생장치(10)의 연료공급부(40)에 맞닿은 상태로 타단부는 상기 연소실(50)과 연통된다.In addition, the other end portion of the internal
상기 외부스월자극실린더(300)는 상기 스월발생장치(10)의 공기공급부(30)에서 이송되는 공기의 스월 유동을 자극시키는 부분이다.The external
여기서, 상기 외부스월자극실린더(300)는 상기 내부스월자극실린더(200)와 같은 원통 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.Here, the outer
그리고, 상기 외부스월자극실린더(300)는 일단부가 상기 스월발생장치(10)의 공기공급부(30)에 맞닿은 상태로 타단부는 상기 연소실(50)과 연통된다.In addition, the other end of the
더불어, 상기 내부스월자극실린더(200) 및 상기 외부스월자극실린더(300)의 내주면에는 길이방향으로 하나 이상의 돌기(400)를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to form one or
이러한, 상기 돌기(400)는 공기 및 연료 중에 발생된 스월을 자극하여 배출시 확산되는 각을 커지게 한다.The
또한, 상기 돌기(400)는 공기 및 연료 중에 발생된 스월이 상기 내부스월자극실린더(200) 및 상기 외부스월실린더(300)의 내부에서 고르게 분포되도록 한다.In addition, the
도 4b는 본 발명의 제 1실시예에 따라 상기 내부스월자극실린더(200) 및 상기 외부스월자극실린더(300) 내주면에 하나의 돌기(400)가 형성된 스월자극혼합기(100)를 나타낸 도면으로, 이에 한정하지 않고 도 5a 내지 도 5d와 같이 복수개의 돌기(410,420,430,440)를 구비할 수도 있다.4B is a view illustrating a
여기서, 도 5a 내지 도 5d에서 나타낸 각 상기 돌기(410,420,430,440)의 위치는 일시적인 예로, 다양한 위치 변동이 가능하다.Here, the position of each of the
따라서, 상기 스월발생장치(10)의 스월발생베인(20)에 의해 스월이 발생된 공기 및 연료는 각각 공기공급부(30)와 연료공급부(40)를 거쳐 상기 내부스월자극실린더(200,210,220,230,240)와 상기 외부스월자극실린더(300,310,320,330,340)의 내벽 표면을 따라 흐르게 된다.Accordingly, the air and fuel generated by the
이때, 공기 및 연료가 상기 돌기(400,410,420,430,440)의 표면 형상을 따라 부드럽게 흐를 수 있도록 하기 위하여 상기 돌기(400,410,420,430,440)는 반타원 형상의 단면을 가지는 것이 바람직하다.In this case, in order to allow air and fuel to flow smoothly along the surface shape of the
이는, 상기 내부스월자극실린더(200,210,220,230,240) 및 상기 외부스월자극실린더(300,310,320,330,340)의 내벽을 타고 흐르는 공기 및 연료가 상기 돌기(400,410,420,430,440)의 돌출에 의하여 공기 및 연료 중에 불균일한 스월이 형 성되는 것을 막기 위함이다. This prevents non-uniform swirl in air and fuel from the air and fuel flowing through the inner walls of the inner
도 6은 본 발명의 제 6실시예에 따른 스월자극혼합기(100)의 길이 방향의 단면도이다.6 is a cross-sectional view in the longitudinal direction of the
도 6을 참조하면, 상기 내부스월자극실린더(250) 및 상기 외부스월자극실린더(350)에 형성되는 상기 돌기(450)의 전단부 및 후단부는 연료 및 공기가 각각 상기 내부스월자극실린더(250) 및 상기 외부스월자극실린더(350)로 유입되거나 유출될 때 연료 및 공기가 상기 돌기(450)의 표면 형상을 따라 부드럽게 흐를 수 있도록 라운드지게 형성하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 6, the front and rear ends of the
따라서, 상기 내부스월자극실린더(250) 및 상기 외부스월자극실린더(350)의 내벽을 타고 흐르는 연료 및 공기가 상기 돌기(450)의 돌출에 의하여 불균일한 스월이 형성되는 것을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, the fuel and air flowing through the inner walls of the inner
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 스월자극혼합기(100)를 통해 배출되는 공기 및 연료의 유동궤적을 나타낸 도면이다.7A and 7B are diagrams showing flow trajectories of air and fuel discharged through the
상세하게 설명하면, 도 7a는 상기 스월자극혼합기(100)의 외부스월자극실린더(300,310,320,330,340,350)를 통해 배출되는 공기의 유동궤적을 관찰한 도면이며, 도 7b는 상기 스월자극혼합기(100)의 내부스월자극실린더(200,210,220,230,240,250)를 통해 배출되는 연료의 유동궤적을 관찰한 도면으로 상기 외부스월자극실린더(300,310,320,330,340,350)를 통해 배출되는 공기 및 상기 내부스월자극실린더(200,210,220,230,240,250)를 통해 배출되는 연료가 각각 확산되는 각이 큰 상태로 배출됨으로써 상기 연소실(50)에서의 연료 및 공기의 혼합이 용이하게 이루어 질 수 있어 연소효율이 높아지게 된다.In detail, FIG. 7A is a view illustrating flow traces of air discharged through the external
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지시을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As mentioned above, although this invention was demonstrated by the limited embodiment and drawing, this invention is not limited by this and is described below by the person of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the appended claims.
상술한 바와 같은 본 발명의 스월자극혼합기는, 내부스월자극실린더 및 외부스월자극실린더에 형성된 돌기가 공기 및 연료 중에 발생된 스월을 자극하여 배출시 확산되는 각을 크게하고 연소실에서 연료 및 공기가 균일하게 혼합되게 하여 효율을 높아지게 하는 효과를 제공한다.The swirl stimulation mixer of the present invention as described above, the projections formed in the inner swirl stimulation cylinder and the outer swirl stimulation cylinder stimulates the swirl generated in the air and fuel to increase the angle of diffusion during discharge and uniform fuel and air in the combustion chamber It can be mixed to provide a high efficiency.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060109100A KR100754013B1 (en) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | Swirl jet mixer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020060109100A KR100754013B1 (en) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | Swirl jet mixer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR100754013B1 true KR100754013B1 (en) | 2007-09-03 |
Family
ID=38736139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020060109100A KR100754013B1 (en) | 2006-11-06 | 2006-11-06 | Swirl jet mixer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100754013B1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102281567B1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-07-23 | 순천대학교 산학협력단 | Hydrogen gas burner for flashback prevention |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004219066A (en) | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Alstom Technology Ltd | Combustion method, and burner for carrying out combustion method |
KR100645604B1 (en) | 2005-11-29 | 2006-11-14 | 한국항공우주연구원 | Device for swirl mixing |
-
2006
- 2006-11-06 KR KR1020060109100A patent/KR100754013B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004219066A (en) | 2003-01-14 | 2004-08-05 | Alstom Technology Ltd | Combustion method, and burner for carrying out combustion method |
KR100645604B1 (en) | 2005-11-29 | 2006-11-14 | 한국항공우주연구원 | Device for swirl mixing |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102281567B1 (en) * | 2020-12-11 | 2021-07-23 | 순천대학교 산학협력단 | Hydrogen gas burner for flashback prevention |
WO2022124751A1 (en) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 순천대학교 산학협력단 | Hydrogen gas burner capable of flashback prevention |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2733071T3 (en) | Pre-Combustion Chamber of Poor Mix | |
US9587606B2 (en) | Ducted combustion systems utilizing tubular ducts | |
EP3346187B1 (en) | Fuel injectors and methods of use in gas turbine combustor | |
EP2669580B1 (en) | Fuel injection assembly for use in turbine engines and method of assembling same | |
KR20160060594A (en) | Lobe lance for a gas turbine combustor | |
US10330050B2 (en) | Fuel injection device for gas turbine | |
JP2009156265A (en) | Exhaust gas recirculating device | |
US11092340B2 (en) | Fuel injection device | |
RU2011108298A (en) | FUEL AND AIR AIR MIXER | |
KR20170047869A (en) | Ultra low NOx combustor using staged combustion | |
KR100754013B1 (en) | Swirl jet mixer | |
CN105604652B (en) | Method for operating a device for the exhaust gas aftertreatment of an internal combustion engine and corresponding device | |
CN1714256A (en) | Combustion apparatus and window box | |
US11009231B2 (en) | Aerodynamic injection system for aircraft turbine engine, having improved air/fuel mixing | |
US10443853B2 (en) | Fuel injection device for gas turbine | |
US10816208B2 (en) | Fuel injectors and methods of fabricating same | |
CN110226026B (en) | Combustion apparatus and gas turbine | |
CN107044656B (en) | Fuel injector and method for producing same | |
US11397006B2 (en) | Gas turbine combustor | |
US5528896A (en) | Gas-flow separator for a double dome gas turbine engine combustion chamber | |
KR20150131865A (en) | Plasma urea scr system | |
KR101640379B1 (en) | An internal combustion engine exhaust gas recirculation and mixing improved output device | |
RU2515909C2 (en) | Gas turbine engine annular low-emission combustion chamber | |
RU2783576C1 (en) | Annular combustion chamber of a gas turbine engine | |
RU36724U1 (en) | FRONT DEVICE OF COMBUSTION CHAMBER OF A GAS TURBINE ENGINE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120827 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130822 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140826 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150825 Year of fee payment: 9 |
|
LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |