RU194587U1

RU194587U1 - FUEL INJECTOR OF A GAS TURBINE ENGINE

Info

Publication number: RU194587U1
Application number: RU2019128928U
Authority: RU
Inventors: Алексей Витальевич Бубенцов; Виктория Александровна Мугатина
Original assignee: Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн"
Priority date: 2019-09-13
Filing date: 2019-09-13
Publication date: 2019-12-17

Abstract

Полезная модель относится к турбомашиностроению, в частности к двигателестроению, и может найти применение в топливных форсунках газотурбинных двигателей (ГТД). Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение надежности соединения кожуха с корпусом топливной форсунки и уменьшение габаритов головки топливной форсунки. Технический результат достигается тем, что в топливной форсунке газотурбинного двигателя, содержащей корпус, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка, распылитель, расположенный внутри корпуса, кожух, охватывающий корпус с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха, при этом между стенками кольцевой проточки и внутренними стенками кожуха образована кольцевая полость, сообщенная с торцевым зазором. Так, в отличие от известной форсунки, кожух имеет продольные глухие прорези, которые сообщаются с кольцевой полостью; стенки кожуха выполнены с толщиной, достаточной для выполнения в них прорезей необходимой высоты. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to turbomachinery, in particular to engine building, and can find application in fuel nozzles of gas turbine engines (GTE). The technical result, which the utility model aims to achieve, is to increase the reliability of the connection of the casing with the housing of the fuel injector and reduce the size of the head of the fuel injector. The technical result is achieved by the fact that in the fuel nozzle of a gas turbine engine comprising a housing, in the end part of which an annular groove is made on the outer surface, a spray located inside the housing, a casing covering the housing to form an end gap in communication with the air source, while between the walls an annular groove and the inner walls of the casing formed an annular cavity in communication with the end gap. So, unlike the known nozzle, the casing has longitudinal blind slots that communicate with the annular cavity; the walls of the casing are made with a thickness sufficient to make slots of the required height in them. 1 s.p. f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к турбомашиностроению, в частности к двигателестроению, и может найти применение в топливных форсунках газотурбинных двигателей (ГТД).The utility model relates to turbomachinery, in particular to engine building, and may find application in fuel nozzles of gas turbine engines (GTE).

Известна топливная форсунка ГТД, содержащая корпус распылителей, который охвачен кожухом с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха (М. Масленников, «Авиационные газотурбинные двигатели», Москва, «Машиностроение», 1975 г., стр. 517, рис. 18.6). В данной топливной форсунке воздух, поступающий в зазор между корпусом распылителей и кожухом, предназначен для удаления нагара с распылителя и обдувает распылитель в радиальном направлении от периферии к центру.A gas turbine engine nozzle is known, comprising a housing of nozzles, which is enclosed by a casing with the formation of an end gap in communication with an air source (M. Maslennikov, “Aircraft Gas Turbine Engines”, Moscow, “Mashinostroyenie”, 1975, p. 517, Fig. 18.6) . In this fuel nozzle, the air entering the gap between the atomizer body and the casing is designed to remove carbon deposits from the atomizer and blows the atomizer radially from the periphery to the center.

Наиболее близкой является конструкция топливной форсунки газотурбинного двигателя (патент №57372, МПК F02C 3/14, опубл. 10.10.2006), содержащая корпус, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка, распылитель, расположенный внутри корпуса, кожух, охватывающий корпус с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха, при этом между стенками кольцевой проточки и внутренними стенками кожуха образована кольцевая полость, сообщенная с торцевым зазором, а на выходном торце корпуса выполнены пазы для закрутки охлаждающего воздуха.The closest is the design of the fuel nozzle of a gas turbine engine (patent No. 57372, IPC F02C 3/14, publ. 10.10.2006), comprising a housing, in the end part of which an annular groove is made on the outer surface, a spray located inside the housing, a housing covering the housing with the formation of the end gap communicated with the air source, while between the walls of the annular groove and the inner walls of the casing an annular cavity is formed, communicated with the end gap, and grooves are made at the outlet end of the housing for twists of cooling air.

Недостатком этих конструкций является то, что обязательное наличие кольцевой полости между кожухом и корпусом форсунки приводит к увеличению наружного диаметра кожуха, что может явиться недопустимым по ограничению габаритов головки топливной форсунки. Для уменьшения посадочного диаметра головки кожух необходимо выполнять тонкостенным, что, при наличии выработки материала кожуха при работе, снижает надежность конструкции.The disadvantage of these designs is that the mandatory presence of an annular cavity between the casing and the nozzle body leads to an increase in the outer diameter of the casing, which may be unacceptable by limiting the dimensions of the head of the fuel nozzle. To reduce the landing diameter of the head, the casing must be thin-walled, which, in the presence of casing material development during operation, reduces the reliability of the structure.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение надежности соединения кожуха с корпусом топливной форсунки и уменьшение габаритов головки топливной форсунки.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to increase the reliability of the connection between the casing and the fuel injector body and reduce the size of the fuel injector head.

Технический результат достигается тем, что в топливной форсунке газотурбинного двигателя, содержащей корпус, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка, распылитель, расположенный внутри корпуса, кожух, охватывающий корпус с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха, при этом между стенками кольцевой проточки и внутренними стенками кожуха образована кольцевая полость, сообщенная с торцевым зазором, в отличие от известной кожух имеет продольные глухие прорези, которые сообщаются с кольцевой полостью; стенки кожуха выполнены с толщиной, достаточной для выполнения в них прорезей необходимой высоты.The technical result is achieved by the fact that in the fuel nozzle of a gas turbine engine containing a housing, in the end part of which an annular groove is made on the outer surface, a spray located inside the housing, a casing covering the housing to form an end gap in communication with the air source, while between the walls an annular groove and the inner walls of the casing formed an annular cavity communicated with an end gap, in contrast to the known casing has longitudinal blind slots that communicate sya with an annular cavity; the walls of the casing are made with a thickness sufficient to make slots of the required height in them.

Данное решение поясняется чертежами, на которых представлено: фиг. 1 - вид топливной форсунки ГТД; фиг. 2 - сечение А-А, фиг. 3 - общий вид кожуха.This solution is illustrated by the drawings, in which: FIG. 1 is a view of a gas turbine fuel injector; FIG. 2 is a section AA, FIG. 3 - general view of the casing.

Топливная форсунка содержит корпус 1, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка 2. Внутри корпуса 1 расположен распылитель 3. Снаружи корпус форсунки 1, с образованием торцевого зазора 4, охватывает кожух 5 с продольными глухими прорезями 6, необходимыми для прохода охлаждающего воздуха, при этом их длиной может составлять от 2/3 до 4/5 длины кожуха, а сам кожух 5 неразъемно соединен с корпусом 1, например, сварными точками между прорезями 6. Между стенками кольцевой проточки 2 и внутренними стенками кожуха 5 образована кольцевая полость 7, которая сообщается с продольными глухими прорезями 6 и торцевым зазором 4 на выходе. При этом в камере сгорания головка топливной форсунки устанавливается во втулку 8 фронта жаровой трубы, а на торце корпуса 1 могут быть тангенциальные пазы для закрутки обдувающего распылитель 3 воздуха.The fuel nozzle comprises a housing 1, in the end part of which an annular groove is made on the outer surface 2. A spray 3 is located inside the housing 1. Outside the nozzle housing 1, with the formation of an end gap 4, covers the housing 5 with longitudinal blind slots 6 necessary for the passage of cooling air , while their length can be from 2/3 to 4/5 of the length of the casing, and the casing 5 is one-piece connected to the housing 1, for example, by welding points between the slots 6. Between the walls of the annular groove 2 and the inner walls of the casing 5 arr Call annular cavity 7 which communicates with a longitudinal blind slots 6 and the end gap at the outlet 4. In this case, in the combustion chamber, the head of the fuel nozzle is installed in the sleeve 8 of the front of the flame tube, and at the end of the housing 1 there may be tangential grooves for twisting the air blowing the atomizer 3.

Топливная форсунка работает следующим образом.The fuel injector operates as follows.

В топливную форсунку ГТД подается топливо, которое выходит из распылителей 3 в виде топливного факела. Воздух для охлаждения и сдува нагара из-за компрессора поступает в прорези 6 кожуха 5 под втулку 8. Между посадочными поверхностями кожуха 5 с втулки фронта жаровой трубы 8 существует минимальный зазор, и воздух из каналов, образованными прорезями 6 и поверхностью втулки 8 поступает в полость 7, образованную проточкой 2 и кожухом 5. Поскольку прорези 6 выполнены не на всей длине кожуха 5, практически весь воздух из прорезей поступает через полость 7 проточки 2 в щелевой зазор 4 на обдув торца распылителя 3.Fuel is supplied to the gas turbine fuel injector, which leaves the nozzles 3 in the form of a fuel flame. Air for cooling and blowing away carbon deposits due to the compressor enters the slots 6 of the casing 5 under the sleeve 8. Between the seating surfaces of the casing 5 from the front of the heat pipe 8 there is a minimum clearance, and air from the channels formed by the slots 6 and the surface of the sleeve 8 enters the cavity 7 formed by the groove 2 and the casing 5. Since the slots 6 are not made over the entire length of the casing 5, almost all of the air from the slots enters through the cavity 7 of the groove 2 into the slotted gap 4 to blow around the end of the atomizer 3.

Таким образом, воздух протекает по каналам, образованными прорезями на толщину стенки кожуха и посадочной поверхностью втулки жаровой трубы, попадает в кольцевую полость корпуса форсунки (под кожухом) и далее - на торец распылителя, причем, для обеспечения требуемого расхода охлаждающего воздуха стенки кожуха выполнены с толщиной, достаточной для выполнения в них прорезей необходимой высоты.Thus, air flows through the channels formed by the slots on the wall thickness of the casing and the seating surface of the heat pipe bushing, enters the annular cavity of the nozzle body (under the casing) and then to the end of the atomizer, moreover, to ensure the required flow rate of cooling air, the casing walls are made with thick enough to make the slots of the required height in them.

В результате, данное техническое решение позволяет повысить надежность соединения кожуха с корпусом топливной форсунки и при этом уменьшить габариты головки топливной форсунки ГТД.As a result, this technical solution improves the reliability of the connection of the casing with the housing of the fuel nozzle and at the same time reduces the dimensions of the head of the fuel nozzle of the gas turbine engine.

Claims

1. A fuel nozzle of a gas turbine engine, comprising a housing, in the end part of which an annular groove is made on the outer surface, a spray located inside the housing, a casing enclosing the housing to form an end gap in communication with the air source, while between the walls of the annular groove and the inner walls the casing is formed by an annular cavity communicated with an end gap, characterized in that the casing has longitudinal blind slots that communicate with the annular cavity.

2. The fuel nozzle of a gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the casing walls are made with a thickness sufficient to make slots of the required height in them.