MXPA01011120A - Sistema inyector de gas y su fabricacion. - Google Patents

Sistema inyector de gas y su fabricacion.

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MXPA01011120A
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Paul Czachor Robert
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Abstract

Un sistema inyector de gas incluye un pleno con una abertura de pleno en la pared del pleno; un inyector esta colocado en un lugar que cubre la abertura de pleno; el inyector incluye un bloque inyector unido a la superficie exterior de la pared de pleno, una union entre el bloque inyector y la pared de pleno, y un paso de inyector angularmente inclinado que se extiende a traves del bloque inyector desde una entrada del paso de inyector hacia una salida del paso de inyector; el bloque inyector, de preferencia esta cobresoldado a la pared de pleno para aplicaciones de alta temperatura, o unido de manera adhesiva para aplicaciones de baja temperatura.

Description

SISTEMA INYECTOR DE GAS Y SU FABRICACIÓN Esta invención se refiere a la inyección sesgada de un gas tal como un aire de enfriamiento y en particular, a un aparato de inyección y su fabricación.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Algunas veces es necesario inyectar un gas desde un pleno de gas de pared delgada, a través de un paso relativamente extenso y en un ángulo de inyección inclinado hacia un espacio. Como un ejemplo, en la turbomaquinaria de motor de turbina de gas, se inyecta aire de enfriamiento en un ángulo inclinado desde un pleno anular hacia la cavidad entre el pleno y un eje de rotación. El aire de enfriamiento se debe inyectar en un ángulo hacia la dirección axial para evitar turbulencia que conduciría a zonas calientes locales, y el aire debe fluir hacia debajo de un tubo para asegurar que fluye de una manera estable en la dirección destinada. Un agujero u orificio simple en la pared del pleno no produce la dirección de flujo inclinada deseada y uniformidad de flujo. Se puede soldar un accesorio con un orificio en el mismo en la pared del pleno, pero la soldadura del accesorio es costosa y toma mucho tiempo. En otro método para el problema de inyección, la pared del pleno está hecha de manera suficientemente gruesa, y los pasos inclinados se _______MÍ________ perforan en los lugares y ángulos requeridos. Esta solución es operable pero requiere el uso de un pleno de pared gruesa que añada peso innecesario a la estructura. En otro método, un aro que tiene los pasos necesarios perforados en el mismo se sóida en la pared del pleno para formar parte de la pared. Este método es operable, pero es costoso de ¡mplementar debido a la soldadura requerida y también añade peso innecesario. Cambiar los tamaños y orientaciones de los pasos es difícil, y requiere que el aro sea reemplazado. Ninguna de las soluciones existentes para el problema de inyección de gas ha comprobado ser completamente satisfactoria. Existe una necesidad de un método mejorado para la inyección de un gas desde un pleno. La presente invención satisface esta necesidad y provee además ventajas relacionadas.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención provee un sistema inyector de gas y un método para su fabricación. El sistema inyector de gas trabaja con gas suministrado a través de un pleno, tal como un pleno de pared delgada. El inyector de gas provee un paso de flujo de gas prolongado con un ángulo de inyección inclinado. Se pueden utilizar y fabricar una amplia variedad de formas, tamaños y disposiciones de paso de flujos de gas. El inyector de gas se fabrica por separado del pleno y luego se une al mismo. También se puede desprender del pleno y reemplazar en caso de ser necesario. i ^ AJ*^ *^. . ^^ ^ ___________________ ___a___á Un sistema inyector de gas comprende un pleno que tiene una pared de pleno con una superficie exterior, una dirección tangencial local paralela a la superficie exterior, y una dirección normal local perpendicular a la superficie exterior. El pleno puede ser de cualquier espesor, pero normalmente es metal de lámina relativamente delgada. Existe una abertura del pleno en la pared del mismo. Un inyector está colocado en un lugar que cubre la abertura de cámara de pleno. El inyector comprende un bloque inyector unido a la pared del pleno, una unión entre el bloque inyector y la pared del pleno, y un paso de inyector que se extiende a travás del bloque inyector desde una entrada del paso de inyector hacia una salida del paso de inyector. La salida del paso de inyector está orientada en u i ángulo de inyección de más de 0 grados lejos de la dirección normal lo al y hacia la dirección tangencial local. La entrada del paso de inyector está ei registro con la abertura del pleno. En una modalidad típica, el pleno tiene una .luralidad de aberturas en la pared del pleno y un inyector respectivo para caqa una de las aberturas. En una forma, el paso de inyector es sustancialmer|te recto y de diámetro constante. En otras formas, sin embargo, el paso de in /ector puede ser curvo y/o de un diámetro no constante, sección transversal ío circular, o en forma de una boquilla. Puede haber uno o más de un paso d ? inyector en el bloque inyector. El ángulo de inyección de gas que sale del(lo$ ) paso(s) de inyector puede ser a cualquier orientación operable, pero normatnente es de aproximadamente 50 grados a aproximadamente 70 grados desdé la dirección .. .... _i __¿ «¡___ . «. ja... _________¡ normal local. De preferencia, la unión es una unión cobresoldada para aplicaciones de temperatura alta, o una unión adhesiva para aplicaciones de temperatura baja, las cuales son ambas más convenientes y menos costosas que la soldadura utilizada en métodos convencionales. 5 En una aplicación de interés particular para el inventor, el sistema inyector inyecta gas en la cavidad entre el pleno de gas y un eje de turbomaquinaria giratoria, de modo que el gas es inyectado hacia la dirección de rotación. En esta modalidad, un sistema inyector de gas comprende un pleno anular que tiene una línea central anular, una pared del pleno con una 0 superficie exterior, una dirección tangencial circunferencial local paralela a la superficie exterior, y una dirección normal local perpendicular a la superficie exterior. Una pluralidad de aberturas del pleno están formadas en la pared del pleno anular, las aberturas del pleno estando espaciadas a lo largo de una banda circunferencial del pleno anular. La banda circunferencial del pleno 5 anular normalmente queda de frente hacia dentro en dirección a la línea central anular. El sistema inyector incluye una pluralidad de inyectores, cada inyector estando colocado en un lugar que cubre una de las aberturas del pleno. Cada inyector comprende un bloque inyector unido a la pared del pleno, una unión entre el bloque inyector y la pared del pleno, y un paso de 0 inyector que se extiende a través del bloque inyector desde una entrada del paso de inyector hacia una salida del paso de inyector. La salida del paso de inyector está orientada en un ángulo de inyección de más de 0 grados lejos de la dirección normal local y hacia la dirección tangencial circunferencial local. _____*__&_____ _- ._ . _..____, .____.___ . . . _ - .. _ . _ _________!_ ^— ^*-" ^-^-^"^^1 El sistema inyector de gas se prepara al fabricar un bloque inyector que tiene un paso de inyector a través del mismo que se extiende a través del bloque inyector desde una entrada del paso de inyector hacia una salida del paso de inyector, proveyendo un pleno de gas que tiene una pared de pleno con una superficie exterior y una abertura a través de la pared del pleno, y uniendo el bloque inyector a la pared del pleno con la entrada del paso de inyector en registro con la abertura a través de la pared del pleno. En los últimos tiempos, el bloque inyector se puede remover si se desea, y se puede unir un nuevo bloque inyector con una configuración diferente del(los) paso(s) de inyector a la pared del pleno. El bloque inyector está fundido de manera conveniente con el paso de inyector definido en el mismo, o el paso de inyector se puede trabajar a máquina en el bloque inyector. La fusión del bloque inyector con uno o más pasos de inyector integrales permite más flexibilidad en la selección de la forma, tamaño y configuración de los pasos. El presente método provee un sistema inyector de gas el cual se fabrica de manera conveniente y económica. El gas se puede inyectar según se requiere desde un pleno, incluso un pleno de pared delgada. Otras características y ventajas de la presente invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de la modalidad preferida, tomada junto con los dibujos anexos, los cuales ilustran a manera de ejemplo, los principios de la invención. Sin embargo, el alcance de la invención no se limita a esta modalidad preferida.
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BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema inyector de gas; la figura 2 es una vista transversal esquemática del sistema inyector de gas de la figura 1 , tomada en la línea 2-2; la figura 3 es una vista transversal como la de la figura 2, que muestra modalidad; las figuras 4-6 son proyecciones horizontales de otras modalidades del bloque inyector del sistema inyector de gas, que ilustran otras configuraciones del paso de inyector; la figura 7 es una vista transversal lateral esquemática de una segunda modalidad de un sistema inyector de gas; y la figura 8 es un diagrama de flujo de bloques de un método preferido para practicar la invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Las figuras 1 y 2 ilustran un sistema inyector de gas 20 para inyectar gas en un ángulo inclinado. El sistema inyector de gas 20 incluye un pleno de gas hueco 22 que tiene una pared de pleno 24 con una superficie exterior 26. La pared de pleno 24 puede tener cualquier construcción operable, pero en un caso típico es un metal de lámina relativamente delgada. a_.a... _ .___¿__?.. . __!__. _________ ________á_i ______? Se suministra gas desde una fuente de gas (no mostrada) al pleno 22. El sistema inyector de gas 20 se puede describir adicionalmente con referencia a una dirección tangencial local 28 que es paralela a la superficie exterior 26, y una dirección normal local 30 que es perpendicular a la superficie exterior 26. La dirección tangencial local 28 es la proyección de vector sobre la superficie exterior 26 de un vector de inyección 32, que es la dirección que el gas recorre desde el sistema inyector de gas 20. Debido a que el sistema inyector de gas 20 se puede utilizar en relación con superficies exteriores curvas 26, el término "local" se utiliza para referirse a estas direcciones 28 y 30 en un lugar específico en la superficie exterior 26. La dirección tangencial local 28, de preferencia es paralela a una dirección de flujo de gas local 33, en donde como es normalmente el caso, existe un flujo de gas ambiental más allá del inyector 36. El pleno 22 tiene una abertura de pleno 34 en la pared del pleno 24. El inyector 36 está colocado en un lugar que cubre la abertura de pleno 34. El inyector 36 incluye un bloque inyector 38 unido a la pared de pleno 24 con una unión 40 entre el bloque inyector 38 y la pared del pleno 24. De preferencia, la unión 40 es una unión cobresoldada cuando el sistema inyector de gas 20 opera a temperaturas elevadas, o una unión adhesiva cuando el sistema inyector de gas 20 opera a temperatura ambiente o temperatura ligeramente elevada. Un paso de inyector 42 se extiende a través del interior del bloque inyector 38 desde una entrada del paso de inyector 44 hacia una salida *¿S*fe_L _ * . « -ti_ ;t__Í¿fca___ „ __¿»_r . . - ... . - . -» -A . .. 4. . del paso de inyector 46. Se prefiere que el tamaño y área de la abertura del pleno 34 sea mayor al tamaño y área de la entrada del paso de inyector 44, de modo que exista alguna tolerancia para la alineación incorrecta de la entrada del paso de inyección 44 y la abertura del pleno 34 durante operaciones de fabricación. El bloque inyector 38 cierra y sella el resto de la abertura de pleno 34. El vector de inyección 32 es la dirección en la cual el gas pasa desde la salida del paso de inyector 46. Con el fin de estabilizar el flujo de gas a través del paso de inyector 44, se prefiere que una relación L/D de una longitud L del paso de inyector 42 a un diámetro D del paso de inyector 42 sea de por lo menos 2/1 , y de preferencia incluso mayor a 2/1. La salida del paso de inyector 46 está orientada en un ángulo de inyección I entre la dirección normal local 30 y el vector de inyección 32. El ángulo de inyección I está a más de 0 grados lejos de la dirección normal local 30 y está inclinado hacia la dirección tangencial local 28, de modo que el vector de inyección 32 se proyecta normalmente en la dirección tangencial local 28. El ángulo de inyección I, de preferencia es de aproximadamente 50 grados a aproximadamente 70 grados, preferiblemente cerca de 60 grados. El ángulo de inyección I que es seleccionado, se determina a través de los requisitos de flujo de gas en el sistema que incorpora el sistema inyector de gas, y el presente método es adecuado para cualquiera de una amplia escala de ángulos de inyección I. La entrada del paso de inyector 44 está normalmente en registro con la abertura de pleno 34, aunque no se necesita que ése sea el caso. jg ____tÉ______________É__a____M______i____« En servicio, el gas fluye desde la fuente de gas (no mostrada), a través del pleno 22, mediante la abertura de pleno 34, a través de la entrada del paso de inyector 44 y al paso de inyector 42, a lo largo del paso de inyector 42, y fuera de la salida del paso de inyector 46 en la dirección del vector de inyección 32. En la modalidad de las figuras 1-2, el bloque inyector 38 se proyecta hacia el flujo de gas local como se expresa por la dirección de flujo de gas local. Un borde sobresaliente 48 del bloque inyector 38 puede ser obstruido para reducir la resistencia de flujo de aire y aparición de turbulencia inducida por el bloque inyector 38, como se ilustra. En otra modalidad mostrada en la figura 3, el bloque inyector 38 está hueco para estar nivelado con la superficie exterior 26 (o puede estar debajo de la superficie exterior 26). En este caso, la unión 40 está hecha para una superficie interior 49 de la pared de pleno 24. El ahuecamiento del bloque inyector 38 elimina resistencia de flujo de aire y turbulencia inducida por el bloque inyector. Cuando sea adecuado en la figura 3, se utiliza la misma nomenclatura y números de referencia para indicar elementos de estructura comunes con la modalidad de las figuras 1-2, y la descripción anterior se incorpora a la presente. Las figuras 1-3 ¡lustran un paso de inyector 42 el cual es recto, circular y de diámetro sustancialmente constante y de tamaño transversal. El paso de inyector puede tener cualquier forma operable, y se ilustran otras tres formas operables en las proyecciones horizontales de las figuras 4-6, en _-t«i ____,-»-> i:*-, - ..- ..... _.__._ _ _._____-____. ___^________ ^a^A_ ^_a_A_. donde se muestra la estructura de paso interno en líneas punteadas. En la figura 4, existen tres pasos de inyector 42 con una entrada de paso de inyector común 44 y tres salidas de paso de inyector separadas 46, las cuales pueden o no ser paralelas entre sí. Los pasos de inyector 42 pueden ser circulares o no circulares en sección transversal. En la figura 5, el paso de inyector 42 no es de tamaño y diámetro transversal constante, y en este caso diverge de la entrada del paso de inyector 44 hacia la salida del paso de inyector 46, de modo que el flujo de gas de la salida del paso de inyector 46 se desvía para formar una boquilla divergente. En la figura 6, el paso de inyector 42 no es de tamaño y diámetro transversal constante, y tiene una configuración que primero converge y luego diverge desde de la entrada del paso de inyector 44 hasta la salida del paso de inyector 46, a manera de formar una boquilla convergente-divergente. Estas y otras formas del paso de inyector 42 se pueden seleccionar para impartir características de flujo particulares al gas que pasa a través del paso de inyector 42. La figura 7 ilustra una aplicación del sistema de inyector de gas en la turbomaquinaria de un motor de turbina de gas. Algunos de los elementos son comunes para el sistema inyector de gas antes mencionado. Cuando sea adecuado, se utiliza la misma nomenclatura y números de referencia en la discusión de la figura 6, y se incorpora en la presente la discusión anterior. Un disco de turbina 50 está soportado sobre un eje giratorio 52. Un pleno anular 54 está dispuesto alrededor de una porción del eje 52, de modo que el pleno 54 tiene una línea central anular 56 que coincide ^ ***»*- con el eje de rotación del eje 52. La dirección normal local 30 es perpendicular a la pared 24 del pleno 54 en el lugar del bloque inyector 38. La dirección tangencial local 28 descansa a largo de la superficie del pleno 54. Existe una pluralidad de bloques inyectores 38 dispuestos a lo largo de una banda circunferencial 55 definida en la pared 24 del pleno 54. En este caso, la banda circunferencial 55 y los bloques inyectores 38 quedan de frente hacia dentro en dirección a la línea central anular 56, pero se pueden utilizar otras disposiciones en otras circunstancias. En servicio, el aire de enfriamiento fluye a través del pleno 54 y fuera a través del bloque inyector 38 a lo largo del vector de inyección el cual no se ilustra en la figura 7, pero se proyecta hacia la dirección tangencial local 28. El aire de enfriamiento inyectado ingresa a una cavidad 58 entre el eje 52 y el pleno 54 con su principal componente de momento paralelo a la dirección de rotación del eje 52. Esta disposición evita efectos por acción del viento y turbulencia no deseables dentro de la cavidad 58. La figura 8 ilustra un método preferido para fabricar el sistema inyector de gas 20. Se fabrica el bloque inyector 38, con el número 70. El bloque inyector se fabrica a través de cualquier método operable. En un método preferido, el bloque inyector se funde a tamaño y forma, con el paso de inyector 42 fundido en su lugar. Para hacer dicha fusión, se coloca un núcleo de fusión o barra de cuarzo del tamaño y forma del paso de inyector 42 en un molde, y se fusiona metal fundido en el molde y se solidifica. El núcleo de fusión o barra de cuarzo se remueve, dejando el bloque inyector 38 con el .*«»__.._* paso de inyector fundido en su lugar. El bloque inyector 38 puede ser, en cambio, fundido, forjado o maquinado como una pieza sólida, y el paso de inyector 42 puede ser maquinado en el bloque inyector 38. El método de fusión con núcleo se prefiere en casos adecuados, ya que es de bajo costo y permite además la formación de pasos interiores no cilindricos, tales como el mostrado en las figuras 4-6. El bloque inyector 38 puede estar hecho de cualquier material adecuado para la aplicación de inyección de gas. Alloy Inco 718, Rene 77, y A286 son aplicaciones preferidas para temperatura intermedia, alta y baja, respectivamente, pero no existe limitación en cuanto al tipo de material que se puede utilizar. Se provee el pleno de gas (22 ó 54), número 72, con las aberturas del pleno 34 maquinadas a través de la misma en cualquier lugar en donde se requiera inyección de gas. Los lugares de las aberturas del pleno 34 están reguladas por los requisitos de flujo de gas del sistema, y el establecimiento de estos lugares no está dentro del alcance de la presente invención. Los bloques inyectores 38 están unidos al pleno de gas (22 ó 54) cubriendo cada una de las aberturas de pleno 34, número 74. Como se discutió anteriormente, las aberturas de pleno 34 de preferencia, están hechas de tamaño mayor con relación a la entrada del paso de inyector 44 de cada bloque inyector 38, a manera de ser tolerante para ligeras alineaciones incorrectas durante el procedimiento de unión 74. Los bloques inyectores se unen a través de cualquier método operable. Para aplicaciones de . ... .. _. _ __. _*..__, ..___-l__,_<-__.... temperatura alta tales como la aplicación de motor de turbina de gas de la figura 7, los bloques inyectores 38 de preferencia son cobresoldados a la pared de pleno 24. Los materiales y técnicas de cobresoldadura se conocen en la técnica para otras aplicaciones. La cobresoldadura permite que el bloque 5 inyector 38 se una a la pared relativamente delgada de un pleno típico hecho de metal de lámina. La soldadura y el uso de sujetadores mecánicos se pueden utilizar en lugar de cobresoldadura. Estas técnicas son menos adecuadas para unir los bloques inyectores 38 a un pleno de pared delgada, pero pueden ser el método de unión de preferencia para otras aplicaciones. 10 El sistema inyector de gas es completo, y se puede poner en servicio. Una ventaja del presente método, es que el bloque inyector 38 se puede remover fácilmente al calentar la estructura a una temperatura superior al punto de fusión del metal para cobresoldar y levantar el bloque 15 inyector 38 libre del pleno, número 76. La remoción de uno o más de los bloques inyectores puede ser necesaria para reparar los bloques inyectores o para reemplazar el primer conjunto de bloques inyectores con otro conjunto de bloques inyectores que tengan un patrón o tipo diferente del paso de inyector 42. 20 Aunque se ha descrito a detalle una modalidad particular de la invención con el objeto de ilustración, se pueden hacer diferentes modificaciones y mejoras sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. _M_a__j5____._>.,j.. - - _A¿t a J- t „.?? ?. __ _____(____. _„ ___É_____________ ______________ _______________•______!_ Por consiguiente, la invención no estará limitada a excepción de las reivindicaciones anexas. ^_«_-___________^____-__- . _ ._... ,t^# j __^_ t_j_„_Í_f|i|fr - __, «;__; >J_ _,_t ., . . — ___. __

Claims (21)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1.- Un sistema inyector de gas (20) caracterizado porque comprende un pleno (22) que tiene una pared de pleno (24) con una superficie exterior (26), una dirección tangencial local (28) paralela a la superficie exterior (26), y una dirección normal local (30) perpendicular a la superficie exterior (26); una abertura de pleno (34) en la pared de pleno (24); un inyector (36) colocado en un lugar que cubre la abertura de pleno (34), el inyector (36) comprendiendo un bloque inyector (38) unido a la pared del pleno (24), una unión (40) entre el bloque inyector 38 y la pared de pleno (24), y por lo menos un paso de inyector (42) que se extiende a través del bloque inyector (38) desde una entrada del paso de inyector (44) hacia una salida del paso de inyector (46), cada salida del paso de inyector (46) estando orientada en un ángulo de inyección de más de 0 grados lejos de la dirección normal local (30) y hacia la dirección tangencial local (28).
2.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el pleno (22) está hecho de metal de lámina.
3.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de inyector (42) es sustancialmente recto. -» -.-» .. — • - • - • - • - - - - —*•*** - i*aá É
4.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el paso de inyector (42) es circular en sección transversal.
5.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque un tamaño de sección transversal del paso de inyector (42) no es constante.
6.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el ángulo de inyección es de aproximadamente 50 grados a aproximadamente 70 grados.
7.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unión (40) es una unión cobresoldada (40).
8.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la abertura de pleno (34) es mayor en área que la entrada del paso de inyector (44).
9.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el pleno (22) tiene una pluralidad de aberturas (34) en la pared de pleno (24) y un bloque inyector respectivo (38) para cada una de las aberturas (34).
10.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el bloque inyector (38) es una estructura de molde. _.____.__._- _< .- . __.... . » •- .<**ai.___..„ ..._ ___..__,.._____ _ . „. __. __________..__ ___ ____. — _______________ ^ ^m^_jtáa**? -L?.
11.- Un sistema inyector de gas (20), caracterizado porque comprende un pleno anular (54) que tiene una línea central anular (56), una pared de pleno (24) con una superficie exterior (26), una dirección tangencial circunferencial local (28) paralela a la superficie exterior (26) y una dirección 5 normal local (30) perpendicular a la superficie exterior (26); una pluralidad de aberturas de pleno (34) en la pared del pleno anular (54), las aberturas de pleno (34) estando espaciadas a lo largo de una banda circunferencial (55) del pleno anular (54); una pluralidad de inyectores (36), cada inyector (36) estando colocado en un lugar que cubre una de las aberturas de pleno (34), 10 cada inyector (36) comprende un bloque inyector (38) unido a la pared de pleno (24), una unión (40) entre el bloque inyector (38) y la pared de pleno (24), y por lo menos un paso de inyector (42) que se extiende a través del bloque inyector (38) desde una entrada del paso de inyector (44) hacia una salida del paso de inyector (46), cada salida del paso de inyector (46) estando 15 orientada en un ángulo de inyección de más de 0 grados lejos de la dirección normal local (30) y hacia la dirección tangencial circunferencial local (28).
12.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el pleno anular (54) está hecho de metal de lámina. 20
13.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el ángulo de inyección es de aproximadamente 50 grados a aproximadamente 70 grados. ^td_______á. ..A- _ __>... CUJÍ»- ..... .»— ' — _ __...,, — . . ... _ _...-___„__.. , _.._._- _ . _ .« i — * ^ __________
14.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la unión (40) es una unión cobresoldada (40).
15.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la abertura de pleno (34) es mayor en área que la entrada del paso de inyector (44).
16.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque un tamaño en sección transversal del paso de inyector (42) no es constante.
17.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque incluye adicionalmente un eje de turbomaquinaria (52) dispuesto para girar adyacente al pleno anular (54).
18.- El sistema inyector de gas (20) de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque la banda circunferencial (55) del pleno anular (54) queda de frente hacia dentro en dirección a la línea central anular (56).
19.- Un método para fabricar un sistema inyector de gas (20), caracterizado porque comprende los pasos de: fabricar un bloque inyector (38) que tiene un paso de inyector (42) a través del mismo que se extiende a través del bloque inyector (38) desde una entrada del paso de inyector (44) hacia una salida del paso de inyector (46); proveer un pleno de gas (22) que tienen una pared de pleno (24) con una superficie exterior (26) y una abertura t,****.*.***. .^** *. ._ fc a,_.,„ — . .__.-.__»*__.*_,- . .. .__.-> . _ _« ___t______t_________ ____, ____ ^MA^i^i- de pleno (34) a través de la pared de pleno (24); y unir el bloque inyector (38) a la pared de pleno (24) en un lugar que cubre la abertura de pleno (34).
20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el paso de fabricar incluye el paso de fundir el bloque inyector (38) con el paso de inyector (42) definido en la presente.
21.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque el paso de unir incluye el paso de cobresoldar el bloque inyector (38) a la pared de pleno (24). » / ,- ? RESUMEN DE LA INVENCIÓN Un sistema inyector de gas incluye un pleno con una abertura de pleno en la pared del pleno; un inyector está colocado en un lugar que cubre la abertura de pleno; el inyector incluye un bloque inyector unido a la superficie exterior de la pared de pleno, una unión entre el bloque inyector y la pared de pleno, y un paso de inyector angularmente inclinado que se extiende a través del bloque inyector desde una entrada del paso de inyector hacia una salida del paso de inyector; el bloque inyector, de preferencia está cobresoldado a la pared de pleno para aplicaciones de alta temperatura, o unido de manera adhesiva para aplicaciones de baja temperatura. MC/flu*ald*mmf*kra*tpr* P01/1541 '- -- - »*«>- ~-»~ - - i- —**»- »-— * * -^>__ ,.a_^__
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7052231B2 (en) * 2003-04-28 2006-05-30 General Electric Company Methods and apparatus for injecting fluids in gas turbine engines
US7972441B2 (en) * 2005-04-05 2011-07-05 Applied Materials, Inc. Thermal oxidation of silicon using ozone
DE102007012320A1 (de) * 2007-03-09 2008-09-11 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Turbinenschaufel mit im Schaufelfuß ausgebildeter Mikroturbinendüse
DE102008015207A1 (de) 2008-03-20 2009-09-24 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fluid-Injektor-Düse
DE102008017844A1 (de) 2008-04-08 2009-10-15 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Strömungsmaschine mit Fluid-Injektorbaugruppe
US9046269B2 (en) * 2008-07-03 2015-06-02 Pw Power Systems, Inc. Impingement cooling device
DE102010027587A1 (de) * 2010-07-19 2012-01-19 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Zapfluftauslass im Nebenstromkanal eines Turbofantriebwerks
US8529195B2 (en) * 2010-10-12 2013-09-10 General Electric Company Inducer for gas turbine system
JP2014148938A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Siemens Ag ターボ機械のためのフィルム冷却されるタービンブレード
US10344674B2 (en) * 2016-01-08 2019-07-09 General Electric Company Heat exchanger for embedded engine applications: transduct segments
US10126062B2 (en) * 2016-01-08 2018-11-13 General Electric Company Heat exchanger for embedded engine applications
TWI689619B (zh) 2016-04-01 2020-04-01 美商應用材料股份有限公司 用於提供均勻流動的氣體的設備及方法
US10731562B2 (en) * 2017-07-17 2020-08-04 Raytheon Technologies Corporation Combustor panel standoffs with cooling holes
US10823414B2 (en) 2018-03-19 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Hooded entrance to effusion holes
CN114555953A (zh) 2020-09-22 2022-05-27 通用电气公司 涡轮机和用于压缩机操作的系统
US11629857B2 (en) * 2021-03-31 2023-04-18 General Electric Company Combustor having a wake energizer

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB665155A (en) * 1949-03-30 1952-01-16 Lucas Ltd Joseph Improvements relating to combustion chambers for prime movers
GB858525A (en) * 1958-08-12 1961-01-11 Lucas Industries Ltd Improvements relating to combustion chambers for prime movers
FR1344950A (fr) * 1962-09-04 1963-12-06 Snecma Pompe centrifuge à admission périphérique
DE1503581B1 (de) * 1965-05-04 1970-12-17 Maschf Augsburg Nuernberg Ag Mit Abgasturbo-Aufladung betriebene Zweitakt-Brennkraftmaschine
US4296599A (en) * 1979-03-30 1981-10-27 General Electric Company Turbine cooling air modulation apparatus
US4485630A (en) * 1982-12-08 1984-12-04 General Electric Company Combustor liner
US4700544A (en) * 1985-01-07 1987-10-20 United Technologies Corporation Combustors
US5001895A (en) * 1987-12-14 1991-03-26 Sundstrand Corporation Fuel injector for turbine engines
CA2014999C (en) * 1989-04-24 1999-09-07 Kenneth William Bates Gas injector
US5205117A (en) * 1989-12-21 1993-04-27 Sundstrand Corporation High altitude starting two-stage fuel injection
US5261224A (en) * 1989-12-21 1993-11-16 Sundstrand Corporation High altitude starting two-stage fuel injection apparatus
WO1993016275A1 (en) * 1992-02-10 1993-08-19 United Technologies Corporation Improved cooling fluid ejector
DE4446543A1 (de) * 1994-12-24 1996-06-27 Abb Management Ag Kraftwerksanlage
US5988531A (en) * 1997-11-25 1999-11-23 Solar Turbines Method of making a fuel injector
US6224329B1 (en) * 1999-01-07 2001-05-01 Siemens Westinghouse Power Corporation Method of cooling a combustion turbine
US6234746B1 (en) * 1999-08-04 2001-05-22 General Electric Co. Apparatus and methods for cooling rotary components in a turbine
US6494044B1 (en) * 1999-11-19 2002-12-17 General Electric Company Aerodynamic devices for enhancing sidepanel cooling on an impingement cooled transition duct and related method

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US6435816B1 (en) 2002-08-20
JP2002201964A (ja) 2002-07-19
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DE60118863T2 (de) 2007-05-16
SG97211A1 (en) 2003-07-18
JP4101500B2 (ja) 2008-06-18

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