PL20234B1 - Sposób i urzadzenie do napedu komór spalania, zwlaszcza komór spalania turbin spalinowych. - Google Patents

Sposób i urzadzenie do napedu komór spalania, zwlaszcza komór spalania turbin spalinowych. Download PDF

Info

Publication number
PL20234B1
PL20234B1 PL20234A PL2023432A PL20234B1 PL 20234 B1 PL20234 B1 PL 20234B1 PL 20234 A PL20234 A PL 20234A PL 2023432 A PL2023432 A PL 2023432A PL 20234 B1 PL20234 B1 PL 20234B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fuel
combustion chamber
combustion
ignition
point
Prior art date
Application number
PL20234A
Other languages
English (en)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL20234B1 publication Critical patent/PL20234B1/pl

Links

Description

Wynalazek niniejszy opiera sie na spo¬ strzezeniu, potwierdzonem wynikami do¬ swiadczen, ze komory spalania oraz komo¬ ry stalego cisnienia wzglednie palniki róz¬ nia sie nietylko ze wzgledu na warunki przebiegu spalania, zwlaszcza okreslone przez spalanie przy jednakowej pojemnosci i jednakowem cisnieniu, lecz takze ze wzgle¬ du iia sam przebieg spalania. W komorach stalego cisnienia, jakie stosuje sie zwlaszcza do turbin stalego cisnienia i w palnikach, stosowanych jako palniki na olej i pyl we¬ glowy do napedu kotlów parowych, paliwo zostaje wprowadzane do utworzonego plo¬ mienia, od którego zkolei zostaje zapalone i spalone* Okazalo sie, ze taki sposób spa¬ lania paliwa, zastosowany w komorach spalania, pociaga za soba bardzo duze nie¬ dogodnosci, nastepuje bowiem wówczas przewlekle spalanie, które nie jest jeszcze ukonczone w chwili otwarcia zaworu wylo¬ towego, wskutek czego niespalone jeszcze czastki paliwa uchodza z komory spalania.Dawka paliwa, potrzebna na jeden okres roboczy, winna byc doprowadzona do ko¬ mór spalania, zanim nastapi zaplon. Za¬ plon paliwa moze nastapic z róznych przy¬ czyn. I tak np. iskra zaplonowa moze wpa¬ dac w mieszanke paliwowa, znajdujaca sie wokolo zapalnika. Naodwrót, mozna rów¬ niez mieszanke paliwowa doprowadzac do stale dzialajacego zapalnika, np. do zapal-nika, wytwarzajacego dlugotrwale iskry, do zapalnika zarowego 4lub tez katali¬ tycznie dzialajacego inaterjalu, wreszcie do goracych resztek spalin lub tez do goracej przestrzeni, znajdujacej sie mie¬ dzy reszta spalin i powietrzem przedmu- chowem lub do goracych czesci ko¬ mór i L d . W kazdym przypadku na¬ stapi w jednym z tych miejsc wstep¬ ny zaplon. Gdy ten wstepny zaplon, nastapi przed ukonczeniem napelniania ko¬ mory mieszanjka .paliwowa, wówczas reszta mieszanki wzglednie reszta paliwa, sluzace¬ go do wytworzenia mieszanki paliwowej, zostaje wprowadzona w utworzony juz plo¬ mien, wskutek czego nastepuja wspomniane wyzej niedogodnosci. Oprócz tego powstaly wskutek wzbuchu wzrost cisnienia, naste¬ pujacy wraz z wytworzeniem plomienia, rozprzestrzenia sie poprzez wlotowy zawór powietrzny do przewodu powietrznego, o ile powietrze zostaje doprowadzane jednocze¬ snie z paliwem. Takie warunki napedu ko¬ mór spalania nie sa wskazane ze wzgledu na skuteczne rozpylenie paliwa, dokladne zmieszanie go z powietrzem i równomierny rozdzial mieszanki w komorze spalania.Zabiegi, zmierzajace do unikniecia szko¬ dliwych zjawisk w ruchu, zaleza od tego, czy wstepny zaplon jest uzyskiwany zapo- moca postronnego zapalnika okresowego, czy tez zapomoca jednego z miejsc stalego zaplonu, czyli zabiegi te zaleza od tego, czy iskra zostaje wprowadzona do mieszan¬ ki paliwowej, czy tez mieszanka iest do¬ prowadzana do miejsca zaplonu. W pierw¬ szym przypadku pomocniczy zabieg polega na tern, ze moment zaplonu pracujacej o- kresowo swiecy zaplonowej zostaje opóz¬ niony, jednakze ten prosty i latwy zabieg nie jest przedmiotem wynalazku. Istota wy¬ nalazku polega na odpowiednim sposobie kierowania mieszanki paliwowej, doprowa¬ dzonej do miejsca stalego zaplonu, wywo¬ lujacego wstepny zaplon.Okazalo sie, ze najlepiej jest wykonac komory spalania jako podluzne cylindry ze stozkowemi koncami. Na jednym koncu znajduja sie narzady wlotowe (zawór do powietrza i dysza paliwowa), a na drugim koncu narzady wylotowe (dysza wylotowa wzglednie zawór wylotowy). Takie wyko¬ nanie komory spalania ma ten skutek, ze wylotowy koniec komory staje sie znacznie cieplejszy, niz koniec wlotowy, poniewaz wszystkie spaliny przeplywaja przez wy¬ lotowy koniec komory, podczas gdy na wlo¬ towy,koniac komory spalania spaliny prze¬ nosza swe cieplo tylko przez promieniowa¬ nie. Taki stozkowy wylotowy koniec komo¬ ry staje sie tern cieplelszy, im wieksza jest szybkosc, z jaka spaliny przeplywaja do zaworu wylotowego, czyli im bardziej zwe¬ za sie stozek ku temu zaworowi wylotowe¬ mu. Na temperature scianki wylotowego konca komory wplywa oprócz tego równiez temperatura srodka chlodzacego. Gdy sto¬ suje sie umiarkowane chlodzenie, co ula¬ twia zupelne spalanie trudno zapalajacych sie paliw oraz zwiazane jest i z innemi za¬ letami termicznemi, wówczas wewnetrzne warstwy scianki wylotowego konca komo¬ ry osiagaja latwo temperatury, znajdujace sie powyzej temperatury samozaplonu pa¬ liwa, która np. dla oleju gazowego wynosi 245°C. Te scianki wylotowego konca komo¬ ry moga byc latwo uzyte iafeo miejsca za¬ plonowe w postaci stalych, nieprzerwanie pracujacych zapalników. Podobnie ma sie rzecz z resztkami spalin, które znajduja sie wpoblizu zaworu wylotowego lub z warstwa podzialowa, znajdujaca sie miedzy reszta powietrza przedmuchowego i reszta spalin, której to warstwie, przez zmieszanie jej z reszta spalin 1ub tez pobranie cieola z tei reszty spalin i ze scianki wylotowego kon¬ ca komory mozna nadac latwo temperatu¬ re samozaplonu mieszanki paliwowej wzglednie paliwa. Gdy w tern miejscu zo¬ stana zastosowane zapalniki zarowe, wów¬ czas dzialaja one w taki sam sposób. Te miejsca na wylotowym koncu komory spa- — 2 —lania 6A h&zWanfe w dalszym cia^u ópistt miejscami zaplonowemi.Gdy w tern miejscu zostanie zalozony pracujacy okresowo zapalnika a jego mo¬ ment zaplonu zbiega sie z momentem za¬ plonu mieszanki paliwowej zapomoca cie¬ pla stalego miejsca zaplonowego, dzialanie tego zapalnika nie rózni sie wówczas od dzialania stalych miejsc zaplonowych. Za¬ tem i do tego przypadku odnosza sie spo¬ strzezenia, które doprowadzily do sposobu wprowadzania mieszanki do komory we¬ dlug wynalazku. W celu zapewnienia za¬ plonów podczas wahan obciazenia, mozna zastosowac dodatkowe, pracujace okreso¬ wo swiece zaplonowe, które sa odpowied¬ nio rozmieszczone wzdluz komory spalania i które zostaja wzbudzane, najlepiej krótko po chwili wywolania samozaplonu zapomo- ca stalego miejsca zaplonu. Zastosowanie takich dodatkowych, pracujacych okreso¬ wo zapalników dotyczy jednak zabiegów, które w mysl poprzednich wywodów nie odnosza sie do przedmiotu wynalazku.Sposób wedlug wynalazku polega na tern, ze na poczatku doprowadzania pali¬ wa, w danym razie przy zupelnie otwartej wlotowej dyszy paliwowej, zostaje napel¬ niona paliwem stosunkowo chlodna czesc komory spalania, znajdujaca sie przy za¬ worze wlotowym do powietrza, przyczem napelnianie paliwem postepuje az do chwi¬ li, gdy nastapi równomierne doprowadza¬ nie paliwa do stalego miejsca zaplonu przy tylnym koncu komory. Najpierw zostaja zatem wypelnione paliwem te przestrzenie komory spalania, które znajduja sie blisko wlotowej dyszy paliwowej, nastepnie prze¬ strzenie wiecej oddalone od tego miejsca, a wreszcie te przestrzenie, które sa najda¬ lej oddalone od dyszy wlotowej, czyli przy stosowanem uksztaltowaniu komory spala¬ nia przestrzen, znajdujaca sie przy narza¬ dzie zamykajacym komore spalania. Cala komora jest wiec wtedy wypelniona mie¬ szanka paliwowa, gdy ta ostatnia zbliza sie do stalego miejscs. zaplonii na wylóloWyftt koncu komory. Do plomienia, powstalego ze wstepnego zaplonu w stalem miejscu za- plonowem, nie zostaje zatem w zadnem miejscu komory spalania doprowadzone wiecej paliwa, wskutek czego nie moga po^- wstac niedogodnosci, powodowane przez takie spóznione doprowadzanie mieszanki paliwowej.Sposób postepowego napelniania komo¬ ry paliwem moze byc róznie wykonywa¬ ny. Stopniowo postepujace napelnianie ko¬ mory osiaga sie przez wprowadzanie pali¬ wa, podzielone na cala dlugosc komory, przyczem doprowadzenie paliwa wpóblizu stalego miejsca zaplonu nastepuje pózniej, niz w czesciach komory, wiecej oddalonych od miejsca zaplonu. Stale postepujace na¬ pelnianie komory osiaga sie wedlug wyna¬ lazku przez podwyzszanie cisnienia, pod którem paliwo zostaje wprowadzone do ko¬ mory w okresie czasu, przewidzianym do doprowadzania paliwa. Obydwa sposoby moga byc stosowane razem, gdy chodzi o komory o wielkiej mocy. • Urzadzenia do wykonywania sposobu moga byc rózne. Stopniowo postepujace na¬ pelnianie moze byc uzyskane zapomoca roz¬ mieszczonych na calej dlugosci komory spalania, kolejno dzialajacych narzadów, doprowadzajacych paliwo, przyczem na¬ rzady, znajdujace sie blizej miejsca zaplo¬ nowego, dzialaja pózniej, niz narzady wie-- cej od tego miejsca oddalone. Przesuniecie faz w dzialaniu moze byc spowodowane w rózny sposób. Bardzo prosty sposób osiaga sie wówczas, gdy narzady napedowe, np, kciuki lub mimosrody pompek paliwowych, przylaczonych do narzadów doprowadza¬ jacych paliwo, sa przestawione wzgledem siebie odpowiednio do kolejnosci dzialania poszczególnych wlotowych narzadów pali¬ wowych. Przesuniecie faz w doprowadza¬ niu paliwa mozna takze osiagnac w ten spo¬ sób, ze w prowadnicy nurnika pompki pa¬ liwowej znajduja sie otwory, prowadza-- — 3 —ce do róznych wlotowych narzadów pali¬ wowych, nad któremi przesuwa sie kolejno nurnik. Miarkownicze narzady pompek paliwowych moga byc takze sterowane me¬ chanicznie, odpowiednio do kolejnosci do¬ prowadzania paliwa w czasie. Wreszcie kil¬ ka nurników moze dzialac jednoczesnie, lecz na odpowiednio nastawione zawory, wskutek czego zawory te samoczynnie o- twieraja kolejno przeplywy, skierowujace paliwo do odpowiednich narzadów wloto¬ wych.Stale postepujace napelnianie komory osiaga sie, najlepiej, przez podwyzszanie cisnienia, pod którem paliwo zostaje wpro¬ wadzane do komory spalania podczas o- kresu czasu, przeznaczonego do doprowa¬ dzania paliwa. Zabieg do wykonania tego sposobu polega na takiem uksztaltowaniu ukladu kciuków, które powoduja tloczacy suw nurnika pompki paliwowej, ze suw nurnika w jednostce czasu moze byc regu¬ lowany az do osiagniecia najwiekszej swej wartosci. Ten sam wynik mozna osiagnac wedlug wynalazku takze w inny sposób, np. przez stopniowe dlawienie paliwa w przewodzie, doprowadzajacym paliwo, lub w inny odpowiedni sposób* Mozna takze zabiegi, przeznaczone do chwilowego sze¬ regowego laczenia podczas doprowadzania paliwa, kojarzyc z zabiegami, majacemi na celu podwyzszanie cisnienia, o ile chodzi np. o postepowe napelnianie paliwem szczególnie wielkich komór.Na rysunku przedstawiono dwa przykla¬ dy wykonania urzadzen do przeprowadze¬ nia sposobu wedlug wynalazku. Fig. 1 przedstawia podluzny przekrój komory spalania z jednym narzadem wlotowym do paliwa, fig. 2 — rozwiniecie drogi wzniosu kciuka pompy paliwowej, przeznaczonej dla narzadu wlotowego urzadzenia wedlug fig* 1* fig- 3 — odpowiedni wykres cisnie¬ nia pompy w zaleznosci od kata obrotu walka kciukowego* fig. 4 — podluzny prze¬ krój komory spalania z dworni narzadami wlotowenu do paliwa, a fig. 5 i 6—odpo* wiednie wykresy drogi wzniosu kcujków i cisnien odnosnych pompek paliwowych.Na fig. 1 rysunku liczba 1 oznacza, ko¬ more spalania, 2 — narzad wlotowy do pa¬ liwa, 3 — narzad wlotowy do powietrza, 4 — narzad wylotowy, a 5 — swiece za¬ plonowa do wstepnego zaplonu. Po otwar¬ ciu wylotowego zaworu 4 utworzone w ko¬ morze spaliny zostaja wypuszczone przez dysze 6 np. w celu zasilenia wirnika turbi¬ ny. Ksztaltujac dla takiej komory spalania krzywa drogi wzniosu kciuka wedlug fig. 2, otrzymuje sie wykres cisnienia pompki pa¬ liwowej wedlug fig. 3. Wtrysk paliwa do napelnionej juz powietrzem komory spa¬ lania nastepuje wiec przy posuwie naprzód czastek paliwa w kierunku miejsca zaplonu 5. Schematycznie uwidoczniony jest posuw paliwa pod cisnieniem wtryskowem, wy- noszacem 40, 60 i 80 at. Z chwila osiagnie¬ cia najwiekszego cisnienia pompy nastepuje wstepny zaplon w miejscu 5, poczem naste¬ puje spalanie paliwa, które odbywa sie do¬ kladnie w odwrotnym kierunku, anizeli na¬ pelnianie komory paliwem. Gdy napelnianie postepuje od narzadu wlotowego ku miej¬ scu zaplonu, spalanie odbywa sie od miej¬ sca zaplonu do narzadu wlotowego 2. Osia¬ ga sie w ten sposób, ze w zadnem miejscu komory paliwo nie zostaje wprowadzane w utworzony juz plomien, lecz plomien na¬ trafia w kazdem miejscu komory na goto¬ wa, uprzednio przygotowana mieszanke pa¬ liwowa, której sklad, wskutek dokonanych w miedzyczasie mechanicznych i termicz¬ nych zabiegów, zostal ujednostajniony.Postep, osiagniety w przykladzie wy¬ konania urzadzenia wedlug fig. 1 — 3, o- siaga sie w przykladzie wykonania urza- i dzenia wedlug fig. 4 — 6 w ten sposób, ze na dlugosci komory spalania / sa rozmie¬ szczone dwa nArzady 2 i 7 do wlotu paliwa, które dzialaja kolejno jeden po drugim tak, iz narzad 7, znajdujacy sie blizej miej¬ sca zaplonowego 5, dziala pózniej, niz wic-Cej od tego miejsca od Skutek ten osiaga sie przez odpowiednie przestawienie narzadów napedowych pom¬ pek paliwowych, przylaczonych, do odno¬ snych narzadów wlotowych 2 i 7. Na fig. 5 uwidoczniono, odnosnie 4o kata obrotu wal¬ ka kciukowego, linja pelna ruch nurnika pompki paliwowej, przylaczonej do narza¬ du wlotowego 2, a linja kreskowana ruch nurnika pompki paliwowej, przylaczonej do narzadu wlotowego 7.Na fig, 6 uwidoczniono odpowiednie wy¬ kresy cisnien pomp takze w zaleznosci od kata obrotu walka kciukowego, przyczem cisnienie pomp jest tak dobrane, ze zapo- moca narzadu wlotowego 2 jest zapewnio¬ ne napelnienie przestrzeni komory miedzy narzadami 2 i 7, a zapomoca narzadu wlo¬ towego 7 napelnienie przestrzeni komory miedzy narzadem wlotowym 7 i narzadem wylotowym 4. Wskutek przesuniecia faz w przesuwie nurników nastepuje stopniowo postepujace napelnianie komory wedlug wynalazku. Przytem przebieg obydwu krzywych ruchów nurnika wedlug fig. 5 wzglednie wedlug fig. 2 mozna tak okreslic, ze wewnatrz czesci przestrzeni komory spalania nastepuje stale postepujace napel¬ nianie, jak uwidoczniono schematycznie na fig. 1. Niezaleznie od tego, jaki z opisanych sposobów i który z przykladów wykonania urzadzen zostanie zastosowany do prze¬ prowadzenia sposobu wedlug wynalazku, nastepuje taki przebieg, ze w chwili po¬ wstania wstepnego zaplonu paliwo nie zo¬ staje juz wiecej doprowadzane, wskutek czego wprowadzanie paliwa w utworzony juz uprzednio plomien jest wykluczone. PL

Claims (1)

  1. Zastrzezenia patentowe. 1. Sposób napedu komór spalania, zwlaszcza komór spalania turbin spalino¬ wych, znamienny tern, ze na poczatku do¬ prowadzania paliwa, w danym razie przy zupelnie otwartym paliwowym zaworze wlotowym, zostaje wypelniona paliwem czesc komory, znajdujaca . sie przy po¬ wietrznym zaworze wlotowym, i napelnia¬ nie zostaje przeprowadzane równomiernie dalej az do miejsca zaplonu. 2. - Sposób wedlug zastrz, 1* znamien¬ ny tern, ze paliwo zostaje doprowadzane w kazdym z odcinków, na które jest podzie¬ lona cala dlugosc komory spalania, przy¬ czem wprowadzanie paliwa wpoblizu miej* sca zaplonu nastepuje pózniej, niz w cze¬ sciach komory spalania, wiecej oddalonych od miejsca zaplonu. 3. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1 i 2, znamienne tern, ze komora spalania posiada kilka narzadów, np. dwie dysze paliwowe (2, 7), do dopro¬ wadzania paliwa, rozmieszczonych na ca¬ lej dlugosci komory spalania, których sta- widlo pózniej uruchomia narzad, znajduja¬ cy sie blizej miejsca zaplonu, niz narzady bardziej od tego miejsca oddalone. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 3, zna¬ mienne tern, ze narzady napedowe, np. kciuki lub mimosrody pompek paliwowych, przynalezne do odpowiednich narzadów doprowadzajacych paliwo, sa wzgledem siebie przestawione odpowiednio do kolej¬ nosci dzialania w czasie poszczególnych narzadów, doprowadzajacych paliwo. 5. Odmiana sposobu wedlug zastrz. 1, znamienna tern, ze podczas okresu czasu, przewidzianego na doprowadzanie paliwa, zostaje podwyzszane cisnienie, pod którem paliwo jest doprowadzane do komory spa¬ lania. 6. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 1 i 5, znamienne tern, ze przebieg krzywizny czynnej powierzchni kciuka, powodujacej tloczacy suw nurnika pompki paliwowej, jest tak dobrany, aby suw nurnika, odbywajacy sie w jednostce czasu, mógl byc regulowany az do osiagnie¬ cia najwiekszej swej wartosci. 7. Odmiana sposobu napedu komór spalania, zwlaszcza komór spalania turbin — 5 —spalinowych, wedlug zastrz. 2 i 5, znamien¬ na tern, ze paliwo zostaje doprowadzane w kazdym z odcinków komory spalania przy stopniowem podwyzszaniu cisnienia dopro¬ wadzania, przyczem doprowadzanie pali¬ wa wpoblizu miejsca zaplonu nastepuje pózniej, niz w czesciach komory spalania, wiecej oddalonych od miejsca zaplonu. 8. Urzadzenie do wykonywania sposo¬ bu wedlug zastrz. 7, znamienne tern, ze ko¬ mora spalania jest zaopatrzona w kilka na¬ rzadów doprowadzajacych paliwo, rozmie¬ szczonych na calej dlugosci tej komory spa¬ lania, których stawidlo pózniej uruchomia narzad, znajdujacy sie blisko miejsca za¬ plonu, niz narzad wiecej oddalony od te¬ go miejsca, przyczem przebieg krzywizn czynnych powierzchni kciuków, powoduja¬ cych tloczacy suw nurników pompek pali¬ wowych, jest tak dobrany, aby suwy nurni¬ ków w jednostce czasu mogly byc regulo¬ wane az do osiagniecia najwiekszej swej wartosci. Hans Holzwarth. Zastepca: Dr. inz. M. Kryzan, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 20234. R B C D /? B C D Fig.* Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL
PL20234A 1932-04-01 Sposób i urzadzenie do napedu komór spalania, zwlaszcza komór spalania turbin spalinowych. PL20234B1 (pl)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL20234B1 true PL20234B1 (pl) 1934-08-31

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2674836C1 (ru) Камера сгорания газовой турбины и способ её эксплуатации
US3270722A (en) Method of conditioning liquid fuels
RU98117840A (ru) Устройство для самоподдержания детонации
CN106414970B (zh) 用于内燃机的控制设备
KR102474413B1 (ko) 소화가스를 연소하는 저녹스형 잉여가스 연소기
US1236793A (en) Power-generator.
AU725961B2 (en) Process for the formation of a fuel mixture and for its ignition in a pre-chamber that is open toward the cylinders
PL20234B1 (pl) Sposób i urzadzenie do napedu komór spalania, zwlaszcza komór spalania turbin spalinowych.
US3266252A (en) Resonant pressure generating combustion machine
US2033155A (en) Process of mixing and burning fuel
US1969753A (en) Method of operating constant volume explosion chambers
US2004945A (en) Method and apparatus for igniting explosive charges
RU2686138C1 (ru) Способ получения сильно перегретого пара и устройство детонационного парогенератора (варианты)
US2010028A (en) Internal combustion engine
US1313276A (en) Internal-combustion engine
CN220624958U (zh) 一种烧结机点火燃烧装置
US1250160A (en) Heating apparatus.
US1594774A (en) Internal-combustion engine
US459404A (en) lanchester
US2650472A (en) Resonating combustion power gas generator
RU2171433C1 (ru) Устройство для сжигания углеводородного топлива
SU548177A1 (ru) Установка дл детонационного нанесени покрытий
US1324978A (en) Alfred peter
JPS54135911A (en) Gas turbine
US1349877A (en) Liquid-fuel-ignition mechanism