KR101689930B1 - Fuel supplying apparatus for used in combuster and improved flow uniformity - Google Patents

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KR101689930B1 KR1020140117366A KR20140117366A KR101689930B1 KR 101689930 B1 KR101689930 B1 KR 101689930B1 KR 1020140117366 A KR1020140117366 A KR 1020140117366A KR 20140117366 A KR20140117366 A KR 20140117366A KR 101689930 B1 KR101689930 B1 KR 101689930B1
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    • 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

Abstract

본 발명은 각각의 노즐의 입구 영역에서의 압력을 균일하게 형성할 수 있는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에 관한 것이며, 연료를 연소기 측으로 제공하는 연소기용 연료 공급 장치에 있어서, 일단과 타단이 연결되며, 연료가 유동하는 유로가 형성되는 몸체부; 상기 유로와 연결되며, 상기 유로 측으로 연료를 공급하는 공급부; 일단은 상기 유로와 연결되고 타단은 상기 연소기 측을 향하여 연장형성되며, 상기 유로를 따라 유동하는 연료를 상기 연소기 측으로 분사하는 노즐; 상기 노즐과 상기 유로의 연결 영역 각각에서의 압력이 실질적으로 동일하게 형성되도록 상기 유로 상에 충진되는 유동압력 조절부;를 포함하는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치가 제공된다.The present invention relates to a fuel supply device for a combustor having improved flow uniformity capable of uniformly forming a pressure in an inlet region of each nozzle, and a fuel supply device for a combustor that supplies fuel to a combustor side, And a flow passage through which the fuel flows; A supply part connected to the flow path and supplying fuel to the flow path side; A nozzle connected to the flow path at one end and extending toward the combustor at the other end, and injecting fuel flowing along the flow path toward the combustor; And a flow pressure regulating portion that is filled on the flow path so that the pressure in each of the connecting regions of the nozzle and the flow path is substantially equal to each other.

Description

유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치{FUEL SUPPLYING APPARATUS FOR USED IN COMBUSTER AND IMPROVED FLOW UNIFORMITY}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a fuel supply apparatus for a combustor having improved flow uniformity,

본 발명은 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연료 공급 장치의 유로 상에 다공성 매질을 적절히 충진시킴으로써 각각의 노즐의 입구 영역에서의 압력을 균일하게 형성할 수 있는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel supply apparatus for a combustor having improved flow uniformity, and more particularly, to a fuel supply apparatus for a fuel supply apparatus capable of uniformly forming a pressure in an inlet region of each nozzle by appropriately filling a porous medium on a flow path of a fuel supply apparatus To a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity.

휴대형 장비나 소형 무인 자가작동장비 등 동력을 필요로 하는 기기에 독립적으로 동력을 공급해 줄 목적으로 제작되는 초소형 전원공급장치를 마이크로 동력원(Micro power generation:MPG)라고 한다.Micro power generation (MPG) is a micro power supply that is designed to supply power independently to devices that require power, such as portable equipment or small unmanned self-powered equipment.

현재 사용되고 있는 휴대용 기기에는 리튬 2차 전지가 주로 탑재되고 있다. 그러나, 대표적인 상용 2차 전지는 연속 사용기간이 짧고 충전시간이 길다는 단점이 있으며, 에너지 밀도도 이론한계치에 근접하여 있는 상태여서 휴대용 전자기기의 고성능화가 기존의 2차 전지로는 해결할 수 없는 상황까지 진행되고 있다.Lithium secondary batteries are mainly used in portable devices currently in use. However, a typical commercial secondary battery has a disadvantage in that it has a short period of continuous use and a long charging time, and since the energy density is close to the theoretical limit, high performance of a portable electronic device can not be solved by a conventional secondary battery .

한편, 마이크로 동력발생 장치는 기본적으로 에너지 밀도가 기존의 동력원보다 높아야 개발의 당위성이 보장되며, 출력과 에너지 밀도가 높은 동력발생장치로 극초소형 가스 터빈(Ultra Micro Gas Turbine:UMGT)이 주목을 받고 있다.On the other hand, the micro-power generating device is basically required to have higher energy density than the existing power source to assure development merit, and the ultra-small gas turbine (UMGT) is attracting attention as a power generating device having high output and energy density have.

여기서, 극초소형 가스 터빈의 구동방법을 설명하면, 유입구 측에서 압축기를 통해 외부의 공기를 강제적으로 압축하여 극초소형 가스 터빈의 내부로 유입하면, 압축된 공기는 극초소형 가스 터빈의 내부 유로를 유동하며, 결국 연소기 측으로부터 제공되는 연료와 섞인 상태로 연소기 내측에서 연소하여 터빈을 회전시키게 된다.Here, the driving method of the extremely small-sized gas turbine will be described. When the outside air is forcibly compressed through the compressor at the inlet side and flows into the ultra-small-sized gas turbine, the compressed air flows through the internal- And is mixed with the fuel supplied from the combustor side to burn inside the combustor and rotate the turbine.

연소기 측으로부터 제공되는 연료와 섞여 혼합기를 형성할 시, 연소기 내측에서 혼합기의 농도가 거의 일정하게 유지되는 것이 중요하다.When mixing the fuel supplied from the combustor side to form a mixer, it is important that the concentration of the mixer is kept substantially constant inside the combustor.

만약, 기존의 연료 공급 장치는 연료가 분사되는 영역 내에서 연료를 균일하게 분사하지 못함으로써 비규칙적인 연소의 원인이 된다.If the conventional fuel supply device fails to uniformly inject the fuel in the region where the fuel is injected, it causes irregular combustion.

이러한 비규칙적인 연소는 터빈으로 유입되는 공기의 잦은 속도변화를 발생시키 터빈의 회전속도를 불규칙하게 만들고, 결국 회전축에 손상을 가할 수 있는 문제점이 발생한다.This irregular combustion causes a frequent change in the speed of the air flowing into the turbine, which makes the rotation speed of the turbine irregular, resulting in a problem of damaging the rotating shaft.

따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 연료 공급 장치의 유로 상에 다공성 매질을 적절히 충진시킴으로써 각각의 노즐 입구 영역에서의 압력을 균일하게 형성할 수 있는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a fuel supply apparatus capable of uniformly forming a pressure in each nozzle inlet region by appropriately filling a porous medium on a flow path of a fuel supply apparatus. And an improved fuel supply device for a combustor.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 연료를 연소기 측으로 제공하는 연소기용 연료 공급 장치에 있어서, 일단과 타단이 연결되며, 연료가 유동하는 유로가 형성되는 몸체부; 상기 유로와 연결되며, 상기 유로 측으로 연료를 공급하는 공급부; 일단은 상기 유로와 연결되고 타단은 상기 연소기 측을 향하여 연장형성되며, 상기 유로를 따라 유동하는 연료를 상기 연소기 측으로 분사하는 노즐; 상기 노즐과 상기 유로의 연결 영역 각각에서의 압력이 실질적으로 동일하게 형성되도록 상기 유로 상에 충진되는 유동압력 조절부;를 포함하는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a fuel supply device for a combustor, which supplies fuel to a combustor side, the fuel supply device comprising: a body part having one end and the other end connected to each other; A supply part connected to the flow path and supplying fuel to the flow path side; A nozzle connected to the flow path at one end and extending toward the combustor at the other end, and injecting fuel flowing along the flow path toward the combustor; And a flow pressure regulating portion that is filled on the flow path so that the pressure in each of the connecting regions of the nozzle and the flow path is substantially equal to each other.

여기서, 상기 몸체부는 단면이 다각 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.Here, the body may have a polygonal cross-section.

또한, 상기 유동압력 조절부는 상기 유로의 전 영역에 충진되거나 또는 상기 유로와 상기 노즐의 연결 영역에 집중되어 충진되는 것이 바람직하다.Preferably, the flow pressure regulating part is filled in the entire area of the flow path, or is concentrated in a connection area between the flow path and the nozzle.

또한, 상기 유동압력 조절부는 메쉬 타입(Mesh type), 소결 합금 타입(Sintered metal type) 및 충전층 타입(Packed bed type) 중 적어도 어느 하나의 다공성 매질로 마련되는 것이 바람직하다.Preferably, the flow pressure regulator is formed of at least one porous medium selected from the group consisting of a mesh type, a sintered metal type, and a packed bed type.

또한, 상기 몸체부는 외면으로부터 내측으로 함몰되는 제1 홈이 형성되는 제1 부재; 상기 제1 홈을 마주보는 방향에서 상기 제1 부재에 장착되어 상기 제1 홈을 마감하는 제2 부재;를 포함하는 것이 바람직하다.The body may include a first member having a first groove recessed inwardly from an outer surface thereof; And a second member attached to the first member to close the first groove in a direction facing the first groove.

또한, 상기 제1 부재는 상기 제1 홈이 형성되는 반대측 면으로부터 내측으로 함몰되는 제2 홈이 더 형성되며, 상기 노즐은 상기 제2 홈에 삽입되어 장착되는 것이 바람직하다.The first member may further include a second groove recessed inwardly from an opposite side of the first groove, and the nozzle may be inserted into the second groove.

또한, 상기 제1 부재는 상기 제1 홈과 상기 제2 홈을 연통시키는 관통구가 더 형성되는 것이 바람직하다.Preferably, the first member further includes a through-hole that communicates the first groove and the second groove.

또한, 상기 제2홈은 단면이 사각 형상으로 마련되는 것이 바람직하다.The second groove may have a rectangular cross section.

또한, 상기 제2홈은 상기 제1홈에 대응되는 영역 상에 복수개가 서로 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.It is preferable that a plurality of the second grooves are arranged on a region corresponding to the first groove so as to be spaced apart from each other.

본 발명에 따르면, 유로와 노즐 사이의 연결 영역에서의 압력을 균일하게 형성할 수 있는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a fuel supply apparatus for a combustor in which flow uniformity is improved so as to uniformly form a pressure in a connecting region between a flow path and a nozzle.

또한, 노즐이 몸체부에 삽입되는 깊이 또는 정도를 정확하게 조절할 수 있다.In addition, the depth or degree of insertion of the nozzle into the body portion can be precisely controlled.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 2는 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이고,
도 3은 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에서 연료의 유동에 따른 압력강하를 개략적으로 도시한 그래프이고,
도 5는 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에서 유동압력 조절부의 변형례를 개략적으로 도시한 사시도이고,
도 6은 도 5에 따른 유동압력 조절부에서 연료의 유동에 따른 압력강하를 개략적으로 도시한 그래프이고,
도 7은 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치의 변형례를 개략적으로 도시한 절개사시도이다.1 is a perspective view schematically showing a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to an embodiment of the present invention,
Fig. 2 is an exploded perspective view schematically showing a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to Fig. 1,
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG. 1,
FIG. 4 is a graph schematically showing a pressure drop due to the flow of fuel in a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG. 1,
FIG. 5 is a perspective view schematically showing a modification of the flow pressure regulating part in the fuel supply device for a combustor in which the flow uniformity is improved according to FIG. 1,
FIG. 6 is a graph schematically showing a pressure drop due to the flow of fuel in the flow-pressure regulator according to FIG. 5,
FIG. 7 is an exploded perspective view schematically showing a modification of the fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG. 1. FIG.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이고, 도 3은 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view of a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG. And FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치(100)를 설명하기에 앞서, 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치가 설치되는 연소기(200)에 대하여 설명한다.Referring to FIGS. 1 to 3, prior to describing the fuel supply device 100 for a combustor with improved flow uniformity according to an embodiment of the present invention, the flow uniformity The combustor 200 in which the improved fuel supply device for a combustor is installed will be described.

상기 연소기(200)는 중공이 형성된 관 형상으로 마련되는 부재로서, 상면에는 후술할 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치(100)가 장착되어 연료가 공급되는 연료공급홈(210)이 형성되고, 외주면에는 극초소형 가스터빈의 압축기를 통해 압축된 공기가 연소기(200)의 중공으로 유입될 수 있도록 복수개의 공기유동홈(220)이 형성된다.The combustor 200 is a tubular member formed with a hollow, and a fuel supply device 100 for a combustor having improved flow uniformity, which will be described later, is mounted on a top surface of the combustor 200 to form a fuel supply groove 210 for supplying fuel And a plurality of air flow grooves 220 are formed on the outer circumferential surface of the combustor 200 so that compressed air can be introduced into the hollow of the combustor 200 through a compressor of a very small gas turbine.

즉, 연료공급홈(210)으로부터 공급되는 연료와 공기유동홈(220)으로부터 공급되는 공기가 연소기(200)의 중공에서 혼합되어 혼합기를 형성하고 점화됨으로써 연소가 발생한다.That is, the fuel supplied from the fuel supply groove 210 and the air supplied from the air flow groove 220 are mixed in the hollow of the combustor 200 to form a mixer and ignited to generate combustion.

연소에 의해 높은 에너지를 갖는 공기는 공기유동홈(220)을 통해 터빈 측으로 유동하며, 터빈을 운동시켜 에너지를 발생시킨다.The air having a high energy by the combustion flows through the air flow groove 220 toward the turbine side and moves the turbine to generate energy.

이러한 연소기(200)는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치(100)가 장착된 상태로 가스터빈의 내부에서 압축기와 터빈 사이에 설치되며, 본 발명의 일실시예에 따르면 가스터빈의 후단부, 즉 터빈에 근접하게 배치되나 이에 제한되는 것은 아니다. The combustor 200 is installed between the compressor and the turbine inside the gas turbine with the fuel supply device 100 for a combustor improved in flow uniformity. According to an embodiment of the present invention, I.e., proximate to the turbine, but are not limited thereto.

한편, 본 발명의 일실시예에 있어서, 가스터빈은 극초소형 가스 터빈(ULTRA MICRO GAS TURBINE :UMGT)으로 마련될 수 있다.Meanwhile, in an embodiment of the present invention, the gas turbine may be provided with a ULTRA MICRO GAS TURBINE (UMGT).

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치(100)는 각각의 노즐 입구 영역에서의 압력을 균일하게 형성할 수 있는 것으로 몸체부(110)와 공급부(140)와 노즐(150)과 유동압력 조절부(160)를 포함한다.Hereinafter, the fuel supply apparatus 100 for a combustor with improved flow uniformity according to an embodiment of the present invention may uniformly form pressures in the respective nozzle inlet regions, and includes a body 110 and a supply unit 140, A nozzle 150, and a flow pressure regulator 160.

상기 몸체부(110)는 연소기(200)에 장착되어 지지되는 메인프레임 역할을 수행하는 것으로, 연료가 유동하기 위한 유로(115)가 형성된다. The body 110 serves as a main frame mounted on and supported by the combustor 200, and a flow path 115 through which fuel flows is formed.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 몸체부(110)는 링 형상으로 마련되며, 그 단면은 다각 형상, 바람직하게는 사각 형상으로 마련될 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the body 110 is provided in a ring shape, and its cross section may be formed in a polygonal shape, preferably a rectangular shape.

여기서, 몸체부(110)의 단면이 사각 형상으로 마련되면, 본 발명의 일실시예에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치(100)가 연소기(200) 측에 안정적으로 장착될 수 있고, 노즐(150)이 몸체부(110)에 삽입되는 정도를 적절하게 조절할 수 있다.If the cross section of the body 110 is formed in a rectangular shape, the fuel supply device 100 for a combustor with improved flow uniformity according to an embodiment of the present invention can be stably mounted on the combustor 200 side And the degree to which the nozzle 150 is inserted into the body 110 can be appropriately adjusted.

한편, 본 발명의 일실시예에 있어서 몸체부(110)는 유로(115)를 용이하게 형성하도록 서로 결합하는 제1 부재(120)와 제2 부재(130)를 포함할 수 있다. 물론, 몸체부(110)는 제1 부재(120)와 제2 부재(130)가 일체형으로 마련될 수 있으나 후술할 유동 조절부(160)의 충진을 용이하게 할 수 있도록 제1 부재(120)와 제2 부재(130)는 분리형으로 마련되는 것이 바람직하다.In an embodiment of the present invention, the body 110 may include a first member 120 and a second member 130 that are coupled to each other to easily form the flow path 115. The first member 120 and the second member 130 may be integrally formed with the body 110. The first member 120 and the second member 130 may be integrally formed to facilitate the filling of the flow control unit 160, And the second member 130 are separated from each other.

상기 제1 부재(120)는 몸체부(110)의 하측 부재로서 상면에서 내측으로 함몰되어 몸체부(110)의 유로(115)를 형성하는 제1 홈(121)이 형성된다. (여기서, 하측은 연소기(200)에 근접한 위치, 상측은 연소기(200)로부터 먼 위치로 정의한다.) 여기서, 제1 홈(121)은 몸체부(110)의 외면을 따라 연속적으로 형성되며, 몸체부(110)의 형상에 대응되는 원형으로 마련된다. 즉, 제1 홈(121)은 몸체부(110)의 중심축을 중심으로 하는 가상의 원을 따라 제1 부재(120)의 상면으로부터 내측으로 함몰되게 형성된다.The first member 120 is a lower member of the body 110 and is recessed inward from an upper surface thereof to form a first groove 121 forming a flow path 115 of the body 110. Herein, the first groove 121 is formed continuously along the outer surface of the body 110, and the first groove 121 is formed continuously along the outer surface of the body 110, And is formed in a circular shape corresponding to the shape of the body portion 110. That is, the first groove 121 is formed to be recessed inward from the upper surface of the first member 120 along an imaginary circle centering on the central axis of the body 110.

여기서, 제1 홈(121)은 단면이 사각 형상으로 마련될 수 있다.Here, the first groove 121 may have a rectangular cross section.

더 나아가, 제1 부재(120)도 단면이 사각 형상으로 마련될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, 단면이 원형으로 마련될 수 있다. 이하, 제1 부재(120)의 단면이 사각 형상으로 마련된 경우로 가정하고 설명한다.Furthermore, although the first member 120 may have a rectangular cross section, the first member 120 may have a circular cross section. Hereinafter, it is assumed that the cross section of the first member 120 is provided in a rectangular shape.

또한, 제1 부재(120)는 몸체부(110)의 하면에서 내측으로 함몰되는 제2 홈(122)이 형성된다. 여기서, 제2 홈(122)은 몸체부(110)의 하면을 따라 소정 간격으로 이격되는 복수개로 마련된다. 즉, 제2 홈(122)은 제1 홈(121)에 의해 형성되는 가상의 원을 따라 복수개가 소정 각도를 형성하며, 바람직하게는 등각으로 이격되어 배치된다.The first member 120 is formed with a second groove 122 which is recessed inward from the lower surface of the body 110. Here, the second grooves 122 are provided at a plurality of spaced apart from each other at a predetermined interval along the lower surface of the body 110. That is, the plurality of second grooves 122 form a predetermined angle along an imaginary circle formed by the first grooves 121, and are preferably disposed at equal angular intervals.

여기서, 제2 홈(122)의 개수는 본 발명의 일실시예에서의 노즐(150)의 개수와 실질적으로 동일하므로 필요에 따라 적절히 선택될 수 있다.Here, the number of the second grooves 122 is substantially equal to the number of the nozzles 150 in the embodiment of the present invention, so that it can be appropriately selected as needed.

한편, 제2 홈(122)은 실질적으로 후술할 노즐(150)이 삽입되는 장착되는 공간을 제공하며, 제2 홈(122)의 형상은 실질적으로 노즐(150)의 외면 형상과 대응되게 형성되고, 바람직하게는 원형으로 마련된다.Meanwhile, the second groove 122 provides a space for mounting the nozzle 150, which will be described later, and the shape of the second groove 122 is substantially formed to correspond to the outer shape of the nozzle 150 , Preferably in a circular shape.

한편, 제1 홈(121)과 제2 홈(122)의 함몰되는 깊이를 합한 값이 몸체부(110)의 두께와 동일하게 마련되어 제1 홈(121)과 제2 홈(122)이 직접적으로 연통되게 마련될 수 있으나, 본 발명의 일실시예에서는 제1 홈(121)과 제2 홈(122)의 함몰되는 깊이를 합한 값은 제1 부재(120)의 두께보다 작게 마련된다.The depth of the first groove 121 and the depth of the second groove 122 may be the same as the thickness of the body 110 so that the first groove 121 and the second groove 122 directly The depth of the first groove 121 and the depth of the second groove 122 may be less than the thickness of the first member 120. In this case,

따라서, 제1 홈(121)과 제2 홈(122)은 직접적으로 연통되지 않으며, 제1 홈(121)과 제2 홈(122)을 연통시키기 위해 제1 부재(120)에는 관통구(123)가 더 형성된다.Therefore, the first groove 121 and the second groove 122 do not directly communicate with each other, and the first member 120 is provided with a through hole 123 (not shown) so as to communicate the first groove 121 and the second groove 122, ) Is further formed.

여기서, 제1 홈(121), 제2 홈(122) 및 관통구(123)는 연료의 원활한 유동을 위하여 동일한 중심축을 가지는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the first groove 121, the second groove 122, and the through-hole 123 have the same central axis for smooth flow of the fuel.

더 나아가, 관통구(123)는 원형으로 마련되고, 그 직경이 제1 홈(121) 및 제2 홈(122)의 직경보다 작게 마련되는 것이 바람직하다.Furthermore, it is preferable that the through-hole 123 is provided in a circular shape and its diameter is smaller than the diameter of the first groove 121 and the second groove 122.

상술한 구조를 채택함으로써 제2 홈(122)과 관통구(123)의 경계선상에는 단차가 형성되어, 후술할 노즐(150)이 관통구(123)에 삽입됨에 있어 삽입 한계 영역을 설정할 수 있다.A step is formed on the boundary between the second groove 122 and the through hole 123 by adopting the above structure so that the insertion limit area can be set when the nozzle 150 to be described later is inserted into the through hole 123. [

도 7은 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치의 변형례를 개략적으로 도시한 절개사시도이다.FIG. 7 is an exploded perspective view schematically showing a modification of the fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG. 1. FIG.

한편, 상술한 것과 같이 몸체부(110)가 다각 형상으로 마련되는 것이 바람직하나 도 7과 같이 몸체부(110)는 전체적으로 원형으로 구비되되 제1 부재(120)와 제2 부재(130)가 일체형으로 마련될 수 있다. As shown in FIG. 7, the body 110 is generally formed in a circular shape, and the first and second members 120 and 130 are integrally formed with each other, As shown in FIG.

이 경우, 공급부(140) 측을 통해 후술할 유동압력 조절부(160)를 충진함으로써 상술한 것과 실질적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다.In this case, substantially the same effect as that described above can be obtained by filling the fluid pressure regulating portion 160, which will be described later, through the supply portion 140 side.

상기 제2 부재(130)는 몸체부(110)의 상측 부재로서, 제1 부재(120)의 상측, 더 정확하게는 제1 홈(121)을 상측에서 마감하여 유로(115)를 형성하는 부재이다.The second member 130 is a member that is an upper member of the body 110 and forms a channel 115 by forming an upper side of the first member 120 or more precisely the first groove 121 from the upper side .

즉, 유로(115)는 제1 부재(120)의 제1 홈(121)과 제2 부재(130)에 의해 형성되는 밀폐된 공간으로 정의되며, 전체적으로 원형이며, 그 단면은 사각 형상이다.That is, the flow path 115 is defined as an airtight space formed by the first groove 121 and the second member 130 of the first member 120, is generally circular, and has a rectangular cross section.

상기 공급부(140)는 외부로부터 연료를 공급받아 몸체부(110)의 유로(115) 측으로 제공하는 것으로서, 연소기(200)와 멀어지는 방향으로 연장되는 파이프 형상으로 마련되나 이에 제한되는 것은 아니다.The supply unit 140 is provided in the shape of a pipe extending from the combustor 200 in a direction away from the combustor 200 by supplying fuel from the outside to the flow path 115 of the body 110. However,

여기서, 외부는 터빈의 연료저장탱크로 마련될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.Here, the outside may be provided as a fuel storage tank of the turbine, but is not limited thereto.

상기 노즐(150)은 연소기(200) 측으로 연료를 분사하는 것으로서, 제2 홈(122) 측에 삽입되어 제1 홈(121), 제2 홈(122) 및 관통구(123)를 통해 연료를 제공받는다. The nozzle 150 injects fuel toward the combustor 200 and is inserted into the second groove 122 side to inject fuel through the first groove 121, the second groove 122 and the through hole 123 Receive.

여기서, 노즐(150)은 외측 단면이 제2 홈(122)과 대응되게 형성될 수 있다. 여기서, 이러한 구조를 채택하게 됨으로써 노즐(150)이 제2 홈(122)에 삽입될 수 있다. Here, the outer surface of the nozzle 150 may be formed to correspond to the second groove 122. Here, by adopting such a structure, the nozzle 150 can be inserted into the second groove 122.

또한, 노즐(150)은 내측 단면이 관통구(123)의 단면과 대응되게 형성될 수 있다. 즉, 노즐(150)의 내부 유로와 관통구(123)가 실질적으로 동일하게 형성됨으로써 연료 유동을 안정적으로 안내할 수 있다.In addition, the nozzle 150 may have an inner end surface corresponding to the end surface of the through hole 123. That is, since the internal flow path of the nozzle 150 and the through-hole 123 are formed substantially the same, the fuel flow can be stably guided.

한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 노즐(150)은 제2 홈(122)에 삽입된 후 용접 등의 방법을 통해 제2 홈(122) 상에 고정시킬 수 있다. 다만, 이러한 방식에 제한되는 것은 아니며, 노즐(150)은 제2 홈(122)에 착탈가능하게 장착될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the nozzle 150 may be inserted into the second groove 122 and then fixed on the second groove 122 by welding or the like. However, the present invention is not limited thereto, and the nozzle 150 may be detachably mounted to the second groove 122.

상기 유동압력 조절부(160)는 노즐(150)과 유로(115)의 연결 영역, 즉 노즐(150)의 입구 영역 각각에서의 압력이 실질적으로 동일하게 형성되도록 유로(115) 상에 충진되는 부재이다.The flow pressure regulator 160 is a member that is filled on the flow path 115 so that the pressure in the connection region of the nozzle 150 and the flow path 115, that is, the inlet region of the nozzle 150, to be.

여기서, 유동압력 조절부(160)는 유로(115)의 전 영역 상에 충진될 수도 있고, 노즐(150)의 입구 영역 측에 집중되어 충진될 수 있다. 이의 자세한 설명은 후술한다.Here, the flow pressure regulator 160 may be filled on the entire area of the flow path 115 or may be concentrated on the inlet region side of the nozzle 150. A detailed description thereof will be described later.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유동압력 조절부(160)는 메쉬 타입(Mesh type), 소결 합금 타입(Sintered metal type) 및 충전층 타입(Packed bed type) 중 적어도 어느 하나의 다공성 매질로 마련될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the flow pressure regulator 160 may include at least one of a mesh type, a sintered metal type, and a packed bed type, .

이와 같이 유동압력 조절부(160)가 유로(115)의 전부 또는 일부 상에 충진되면, 유동압력 조절부(160)를 통과하는 연료는 상당한 압력 강화가 발생하게 되고, 유동압력 조절부(160)에 의해 연료는 실질적인 최저 압력을 가진다.When the flow pressure regulating unit 160 is filled on all or a part of the flow path 115, the pressure of the fuel flowing through the flow regulating unit 160 is considerably increased, The fuel has a substantial minimum pressure.

즉, 각각의 노즐(150) 입구 영역에서의 압력은 유동압력 조절부(160)에 의해 최저 압력으로 형성되며, 결국, 각각의 노즐(150) 입구 영역에서의 압력은 모두 동일하게 형성된다.That is, the pressure in the entrance area of each nozzle 150 is formed to the lowest pressure by the flow pressure regulator 160, so that the pressures in the entrance areas of the respective nozzles 150 are all formed equal.

이와 같이, 노즐(150) 입구에서의 압력을 동일하게 형성하는 것은 각각의 노즐(150)을 통해 분사되는 연료량이 실질적으로 동일하도록 하기 위함이다.In this manner, the same pressure is formed at the inlet of the nozzle 150 so that the amount of fuel injected through each nozzle 150 is substantially the same.

여기서, 공급부(140)를 통하여 제공되는 연료 유량이 증가하더라도, 유동압력 조절부(160)에 의해 압력 강하량은 증가하기 때문에 각각의 노즐(150) 입구 영역에서의 압력값은 실질적으로 동일하게 유지된다.Here, even if the fuel flow rate supplied through the supply unit 140 increases, the pressure drop amount by the flow pressure regulator 160 increases, so that the pressure value in the inlet region of each nozzle 150 is kept substantially equal .

이러한 원리는 각각의 노즐(150) 입구를 통과하는 동안 각각의 노즐(150)에서 소정량의 연료를 분사하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
This principle can be equally applied to the case of injecting a predetermined amount of fuel in each nozzle 150 while passing through the inlet of each nozzle 150. [

지금부터는 상술한 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치의 일실시예의 작동에 대하여 연료의 유동을 기준으로 설명한다.Hereinafter, the operation of one embodiment of the fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity will be described with reference to the flow of fuel.

도 4는 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에서 연료의 유동에 따른 압력강하를 개략적으로 도시한 그래프이다.4 is a graph schematically showing a pressure drop due to the flow of fuel in a fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG.

먼저 연료는 외부로부터 공급부(140)로 공급되며, 다시 몸체부(110) 측으로 제공된다. 여기서, 연료는 몸체부(110)의 유로(115)를 따라 유동하게 되며, 결국, 관통구(123) 및 제2 홈(122)에 삽입된 노즐(150)을 통해 연소기(200) 측으로 분사된다.First, the fuel is supplied from the outside to the supply part 140 and supplied to the body part 110 side again. Here, the fuel flows along the flow path 115 of the body portion 110 and is eventually injected toward the combustor 200 through the nozzle 150 inserted in the through hole 123 and the second groove 122 .

도 4를 참조하면, 연료가 상술한 일련의 유동 과정을 거치는 동안, 각각의 노즐(150)에서의 압력을 실질적으로 균일하게 형성된다.Referring to FIG. 4, the pressure in each nozzle 150 is formed substantially uniformly as the fuel undergoes the above-described series of flow processes.

이와 같이 압력이 균일하게 형성되는 것은 유동압력 조절부(160)에 의해 달성된다.The pressure is uniformly formed in this way by the flow pressure regulator 160.

본 발명의 일실시예에 따르면 유동압력 조절부(160)는 노즐(150) 입구 영역, 더 정확히는 관통구(123)와 제1 홈(121)이 교차하는 영역에 집중되게 충진되거나 유로(115)의 전 영역에 충진되는 다공성 매질로 마련되어, 유동압력 조절부(160)를 통과하는 연료의 압력을 하강시킨다.According to an embodiment of the present invention, the flow pressure regulator 160 may be filled in the inlet region of the nozzle 150, more precisely, the region where the through-hole 123 and the first groove 121 intersect, The pressure of the fuel passing through the flow pressure regulator 160 is lowered.

즉, 적어도 각각의 노즐(150) 입구 영역을 통과하는 연료는 유동압력 조절부(160)를 통과하게 되고, 유동압력 조절부(160)를 통해 압력이 하강하게 된다.That is, at least the fuel passing through the inlet region of each nozzle 150 passes through the flow pressure regulator 160 and the pressure is lowered through the flow pressure regulator 160.

유동압력 조절부(160)를 통과하는 유체의 압력이 하강하는 것은 주지한 내용이므로 여기서는 자세한 설명을 생략한다.Since the pressure of the fluid passing through the flow-pressure regulator 160 is lowered, the detailed description is omitted here.

다만, 상술한 것과 같이 연료가 유로(115)를 따라 유동하는 동안, 일부의 연료는 노즐(150)을 통해 배출되기 때문에 연료가 유동하는 동안 유로(115)를 유동하는 연료의 유량은 점진적으로 감소한다.However, since the fuel is discharged through the nozzle 150 while the fuel flows along the flow path 115 as described above, the flow rate of the fuel flowing through the flow path 115 during the flow of the fuel gradually decreases do.

이러한 연료 유량이 감소하더라도 각각의 노즐(150) 입구 영역에서의 압력이 실질적으로 균일하게 형성되는 것은 연료 유량의 감소에 따라 유동압력 조절부(160)에 의한 압력 강하도 선형적으로 감소하기 때문이다.Even if the fuel flow rate is decreased, the pressure in the inlet region of each nozzle 150 is formed substantially uniformly because the pressure drop by the flow pressure regulator 160 linearly decreases as the fuel flow rate decreases .

즉, 공급부(140)와 유로(115)가 연결되는 연료 공급 지점으로부터 멀어질수록 유동하는 연료의 유량도 감소하고, 이에 따라 유동압력 조절부(160)에 의한 압력 강하도 감소하므로, 각각의 노즐(150) 입구에서의 압력이 실질적으로 균일하게 유지될 수 있다.That is, as the distance from the fuel supply point where the supply unit 140 and the flow path 115 are connected to each other is reduced, the flow rate of the flowing fuel also decreases, so that the pressure drop by the flow pressure regulating unit 160 also decreases, The pressure at the inlet of the adsorbent 150 can be maintained substantially uniform.

또한, 유동압력 조절부(160)가 노즐(150) 입구 영역에만 집중적으로 충진되는 형태를 보이더라도 상술한 작동과 실질적으로 동일하다.In addition, the operation is substantially the same as the above-described operation, even though the flow pressure regulator 160 is intensively filled only in the inlet region of the nozzle 150.

도 5는 도 1에 따른 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치에서 유동압력 조절부의 변형례를 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5에 따른 유동압력 조절부에서 연료의 유동에 따른 압력강하를 개략적으로 도시한 그래프이다.FIG. 5 is a perspective view schematically showing a modification of the flow pressure regulating part in the fuel supply device for a combustor with improved flow uniformity according to FIG. 1. FIG. 6 is a cross- Figure 3 is a graph schematically illustrating the descent.

도 5와 같이 유동압력 조절부(160)가 충진된 영역에서 유동압력 조절부(160)가 충진되지 않은 영역으로 연료가 유동할 경우, 도 6과 같이 소정의 압력이 증가할 수는 있지만, 다시 유동압력 조절부(160)가 충진된 영역으로 유입되면서 연료의 압력은 하강한다.As shown in FIG. 5, when the fuel flows into the region where the flow pressure regulating portion 160 is not filled in the region where the flow pressure regulating portion 160 is filled, the predetermined pressure may increase as shown in FIG. 6, The pressure of the fuel drops as the flow-pressure regulating unit 160 is introduced into the filled region.

이러한 과정이 반복되면서 결국, 연료의 압력을 실질적으로 동일하게 유지된다.
This process is repeated so that the pressure of the fuel is maintained substantially the same.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.The scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but may be embodied in various forms of embodiments within the scope of the appended claims. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims.

100: 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치
110: 몸체부 120: 제1 부재
130: 제2 부재 140: 공급부
150: 노즐 160: 유동압력 조절부
200: 연소기 210: 연료공급홈
220: 공기유동홈100: fuel supply device for combustor with improved flow uniformity
110: body part 120: first member
130: second member 140:
150: nozzle 160: flow pressure regulator
200: combustor 210: fuel supply groove
220: air flow groove

Claims (9)

연료를 연소기 측으로 제공하는 연소기용 연료 공급 장치에 있어서,
일단과 타단이 연결되며, 연료가 유동하는 유로가 형성되는 몸체부;
상기 유로와 연결되며, 상기 유로 측으로 연료를 공급하는 공급부;
일단은 상기 유로와 연결되고 타단은 상기 연소기 측을 향하여 연장형성되며, 상기 유로를 따라 유동하는 연료를 상기 연소기 측으로 분사하는 노즐;
상기 노즐과 상기 유로의 연결 영역 각각에서의 압력이 실질적으로 동일하게 형성되도록 상기 유로 상에 충진되는 유동압력 조절부;를 포함하며,
상기 유동압력 조절부는 상기 유로와 상기 노즐의 연결 영역에 집중되어 충진되고,
상기 유동압력 조절부는 메쉬 타입(Mesh type), 소결 합금 타입(Sintered metal type) 및 충전층 타입(Packed bed type) 중 적어도 어느 하나의 다공성 매질로 마련되는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.1. A fuel supply device for a combustor, which supplies fuel to a combustor side,
A body portion having one end connected to the other end and formed with a flow path through which fuel flows;
A supply part connected to the flow path and supplying fuel to the flow path side;
A nozzle connected to the flow path at one end and extending toward the combustor at the other end, and injecting fuel flowing along the flow path toward the combustor;
And a flow pressure regulating unit that is filled on the flow path so that the pressure in each of the connection regions of the nozzle and the flow path is substantially equal,
Wherein the flow pressure regulating portion is filled in the connection region of the flow path and the nozzle,
Wherein the flow pressure regulator is provided with at least one porous medium selected from the group consisting of a mesh type, a sintered metal type, and a packed bed type. 제1항에 있어서,
상기 몸체부는 단면이 다각 형상으로 형성되는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.The method according to claim 1,
Wherein the body portion is formed in a polygonal cross-section, and the flow uniformity is improved. 삭제delete 삭제delete 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 몸체부는 외면으로부터 내측으로 함몰되는 제1 홈이 형성되는 제1 부재; 상기 제1 홈을 마주보는 방향에서 상기 제1 부재에 장착되어 상기 제1 홈을 마감하는 제2 부재;를 포함하는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
The body includes a first member having a first groove recessed inwardly from an outer surface thereof; And a second member mounted on the first member in a direction facing the first groove to finish the first groove. 제5항에 있어서,
상기 제1 부재는 상기 제1 홈이 형성되는 반대측 면으로부터 내측으로 함몰되는 제2 홈이 더 형성되며,
상기 노즐은 상기 제2 홈에 삽입되어 장착되는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the first member is further formed with a second groove recessed inwardly from an opposite surface on which the first groove is formed,
And the nozzle is inserted into the second groove to be mounted. 제6항에 있어서,
상기 제1 부재는 상기 제1 홈과 상기 제2 홈을 연통시키는 관통구가 더 형성되는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.The method according to claim 6,
Wherein the first member further has a through-hole that communicates the first groove and the second groove. 제6항에 있어서,
상기 제1홈은 단면이 사각 형상으로 마련되는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.The method according to claim 6,
Wherein the first groove has a rectangular cross-section, and the flow uniformity is improved. 제6항에 있어서,
상기 제2홈은 상기 제1홈에 대응되는 영역 상에 복수개가 서로 이격되게 배치되는 유동 균일성이 향상된 연소기용 연료 공급 장치.

The method according to claim 6,
Wherein a plurality of the second grooves are disposed on a region corresponding to the first groove so as to be spaced apart from each other, thereby improving flow uniformity.

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