RU2011108298A - Завихритель для смешивания топлива и воздуха - Google Patents

Завихритель для смешивания топлива и воздуха Download PDF

Info

Publication number
RU2011108298A
RU2011108298A RU2011108298/06A RU2011108298A RU2011108298A RU 2011108298 A RU2011108298 A RU 2011108298A RU 2011108298/06 A RU2011108298/06 A RU 2011108298/06A RU 2011108298 A RU2011108298 A RU 2011108298A RU 2011108298 A RU2011108298 A RU 2011108298A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
swirler
wall
fuel
channel
injection holes
Prior art date
Application number
RU2011108298/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2502020C2 (ru
Inventor
Пол ХЕДЛЕНД (GB)
Пол ХЕДЛЕНД
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Сименс Акциенгезелльшафт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Сименс Акциенгезелльшафт (DE), Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт (DE)
Publication of RU2011108298A publication Critical patent/RU2011108298A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2502020C2 publication Critical patent/RU2502020C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04—Air inlet arrangements
    • F23R3/10—Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12—Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • 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
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/07001—Air swirling vanes incorporating fuel injectors

Abstract

1. Завихритель (1) для смешивания топлива и воздуха, содержащий множество лопаток (2), расположенных на делительной окружности, которые вместе с первой стенкой (5), расположенной на первой продольной торцевой поверхности (3) лопаток (2), и второй стенкой (6), расположенной на противоположной второй продольной торцевой поверхности (4) лопаток (2), образуют канал (7) потока, причем первая стенка (5) имеет по меньшей мере одно инжекционное отверстие (8), открывающееся в соответствующий канал (7) потока, причем канал потока образован так, что воздух смешивается с топливом при движении через канал (7) потока от стороны высокого давления к стороне низкого давления, ! отличающийся тем, что ! топливо может быть дополнительно впрыснуто в канал (7) потока через по меньшей мере одно дополнительное инжекционное отверстие (8) во второй стенке (6). ! 2. Завихритель (1) по п.1, ! отличающийся тем, что ! противоположные инжекционные отверстия (8) в каждом случае размещены на одной оси друг с другом. ! 3. Завихритель (1) по п.1, ! отличающийся тем, что ! дополнительные инжекционные отверстия (8) расположены в лопатках (2). ! 4. Завихритель (1) по п.2, ! отличающийся тем, что ! дополнительные инжекционные отверстия (8) расположены в лопатках (2). ! 5. Завихритель (1) по любому из пп.1-4, ! отличающийся тем, что ! инжекционные отверстия (8) в первой стенке (5) соединены с по меньшей мере одним первым кольцевым каналом (9), а инжекционные отверстия (8) во второй стенке (6) соединены с по меньшей мере одним вторым кольцевым каналом (10), через который топливо может подаваться к инжекционным отверстиям (8). ! 6. Завихритель (1) по п.5, ! отличающийся тем, что ! первый кольцевой канал (9) и второй к�

Claims (22)

1. Завихритель (1) для смешивания топлива и воздуха, содержащий множество лопаток (2), расположенных на делительной окружности, которые вместе с первой стенкой (5), расположенной на первой продольной торцевой поверхности (3) лопаток (2), и второй стенкой (6), расположенной на противоположной второй продольной торцевой поверхности (4) лопаток (2), образуют канал (7) потока, причем первая стенка (5) имеет по меньшей мере одно инжекционное отверстие (8), открывающееся в соответствующий канал (7) потока, причем канал потока образован так, что воздух смешивается с топливом при движении через канал (7) потока от стороны высокого давления к стороне низкого давления,
отличающийся тем, что
топливо может быть дополнительно впрыснуто в канал (7) потока через по меньшей мере одно дополнительное инжекционное отверстие (8) во второй стенке (6).
2. Завихритель (1) по п.1,
отличающийся тем, что
противоположные инжекционные отверстия (8) в каждом случае размещены на одной оси друг с другом.
3. Завихритель (1) по п.1,
отличающийся тем, что
дополнительные инжекционные отверстия (8) расположены в лопатках (2).
4. Завихритель (1) по п.2,
отличающийся тем, что
дополнительные инжекционные отверстия (8) расположены в лопатках (2).
5. Завихритель (1) по любому из пп.1-4,
отличающийся тем, что
инжекционные отверстия (8) в первой стенке (5) соединены с по меньшей мере одним первым кольцевым каналом (9), а инжекционные отверстия (8) во второй стенке (6) соединены с по меньшей мере одним вторым кольцевым каналом (10), через который топливо может подаваться к инжекционным отверстиям (8).
6. Завихритель (1) по п.5,
отличающийся тем, что
первый кольцевой канал (9) и второй кольцевой канал (10) гидравлически сообщены.
7. Завихритель (1) по п.5,
отличающийся тем, что
первый и второй кольцевые каналы имеют отдельные питающие трубопроводы.
8. Завихритель (1) по любому из пп.1-4,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевые каналы (9; 10) выполнены за одно целое с завихрителем (1) в виде одной детали.
9. Завихритель (1) по п.5,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевые каналы (9; 10) выполнены за одно целое с завихрителем (1) в виде одной детали.
10. Завихритель (1) по п.6,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевые каналы (9; 10) выполнены за одно целое с завихрителем (1) в виде одной детали.
11. Завихритель (1) по п.7,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевые каналы (9; 10) выполнены за одно целое с завихрителем (1) в виде одной детали.
12. Завихритель (1) по п.8,
отличающийся тем, что
первая и/или вторая стенка (5; 6) являются частью первого и второго кольцевого канала (9; 10) соответственно.
13. Завихритель (1) по п.9,
отличающийся тем, что
первая и/или вторая стенка (5; 6) являются частью первого и второго кольцевого канала (9; 10) соответственно.
14. Завихритель (1) по п.10,
отличающийся тем, что
первая и/или вторая стенка (5; 6) являются частью первого и второго кольцевого канала (9; 10) соответственно.
15. Завихритель (1) по п.11,
отличающийся тем, что
первая и/или вторая стенка (5; 6) являются частью первого и второго кольцевого канала (9; 10) соответственно.
16. Завихритель (1) по любому из пп.1-4,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевой канал (9; 10) выполнен(ы) в виде отдельного элемента.
17. Завихритель (1) по п.5,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевой канал (9; 10) выполнен(ы) в виде отдельного элемента.
18. Завихритель (1) по п.6,
отличающийся тем, что
первый и/или второй кольцевой канал (9; 10) выполнен(ы) в виде отдельного элемента.
19. Горелка, в частности, для газовой турбины, имеющая завихритель (1) по любому из пп.1-18.
20. Газовая турбина, имеющая горелку по п.19.
21. Способ смешивания воздуха и топлива посредством завихрителя по любому из пп.1-18,
включающий этапы, на которых:
подают воздух в канал (7) потока через наружный впуск (13);
подают топливо через инжекционные отверстия, которые расположены как в первой стенке (5), так и во второй стенке (6);
распределяют топливо по сечению канала (7) потока;
смешивают топливо и воздух в канале (7) потока;
выпускают топливовоздушную смесь из канала (7) потока через внутренний выпуск (14);
подают топливовоздушную смесь к камере сгорания горелки через выпуск (15) завихрителя.
22. Способ по п.21,
отличающийся тем, что
в то же время, когда топливо подают через инжекционные отверстия в первой стенке (5) и второй стенке (6), топливо подают в канал (7) потока через инжекционные отверстия (8) в лопатках (2).
RU2011108298/06A 2008-08-05 2009-06-24 Завихритель для смешивания топлива и воздуха RU2502020C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP08014023A EP2154432A1 (en) 2008-08-05 2008-08-05 Swirler for mixing fuel and air
EP08014023.9 2008-08-05
PCT/EP2009/057863 WO2010015457A1 (en) 2008-08-05 2009-06-24 Swirler for mixing fuel and air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011108298A true RU2011108298A (ru) 2012-09-10
RU2502020C2 RU2502020C2 (ru) 2013-12-20

Family

ID=40261040

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011108298/06A RU2502020C2 (ru) 2008-08-05 2009-06-24 Завихритель для смешивания топлива и воздуха

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9188339B2 (ru)
EP (1) EP2154432A1 (ru)
CN (2) CN104764044A (ru)
CA (1) CA2732933C (ru)
RU (1) RU2502020C2 (ru)
WO (1) WO2010015457A1 (ru)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130192243A1 (en) * 2012-01-31 2013-08-01 Matthew Patrick Boespflug Fuel nozzle for a gas turbine engine and method of operating the same
US10281140B2 (en) 2014-07-15 2019-05-07 Chevron U.S.A. Inc. Low NOx combustion method and apparatus
EP3098514A1 (en) * 2015-05-29 2016-11-30 Siemens Aktiengesellschaft Combustor arrangement
USD787041S1 (en) * 2015-09-17 2017-05-16 Whirlpool Corporation Gas burner
FR3043173B1 (fr) * 2015-10-29 2017-12-22 Snecma Systeme d'injection aerodynamique pour turbomachine d'aeronef, a melange air/carburant ameliore
US10234142B2 (en) * 2016-04-15 2019-03-19 Solar Turbines Incorporated Fuel delivery methods in combustion engine using wide range of gaseous fuels
EP3236157A1 (en) * 2016-04-22 2017-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Swirler for mixing fuel with air in a combustion engine
EP3301368A1 (en) 2016-09-28 2018-04-04 Siemens Aktiengesellschaft Swirler, combustor assembly, and gas turbine with improved fuel/air mixing
US11280495B2 (en) * 2020-03-04 2022-03-22 General Electric Company Gas turbine combustor fuel injector flow device including vanes
CN111780109B (zh) * 2020-07-16 2022-04-12 东北大学 一种超低排放的旋流富氧无焰燃烧器及使用方法
US11761632B2 (en) * 2021-08-05 2023-09-19 General Electric Company Combustor swirler with vanes incorporating open area
KR102607177B1 (ko) 2022-01-28 2023-11-29 두산에너빌리티 주식회사 연소기용 노즐, 연소기 및 이를 포함하는 가스터빈

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2062405C1 (ru) 1992-10-23 1996-06-20 Владимир Алексеевич Маев Камера сгорания
RU2157954C2 (ru) * 1995-09-05 2000-10-20 Открытое акционерное общество "Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д.Кузнецова" Топливовоздушная горелка
DE19542164A1 (de) * 1995-11-11 1997-05-15 Abb Research Ltd Vormischbrenner
CN1224491A (zh) * 1996-07-05 1999-07-28 西屋电气公司 多涡流燃烧器板
US5947081A (en) 1997-08-12 1999-09-07 Kim; Sei Y. Air flow system for internal combustion engine
EP1096201A1 (de) * 1999-10-29 2001-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Brenner
US6834505B2 (en) * 2002-10-07 2004-12-28 General Electric Company Hybrid swirler
GB0230070D0 (en) * 2002-12-23 2003-01-29 Bowman Power Systems Ltd A combustion device
JP4476176B2 (ja) * 2005-06-06 2010-06-09 三菱重工業株式会社 ガスタービンの予混合燃焼バーナー
US20090136450A1 (en) * 2005-08-01 2009-05-28 Ares Trading S.A. Therapy for neurological diseases
US7490471B2 (en) * 2005-12-08 2009-02-17 General Electric Company Swirler assembly
GB2435508B (en) * 2006-02-22 2011-08-03 Siemens Ag A swirler for use in a burner of a gas turbine engine
EP1847778A1 (en) * 2006-04-21 2007-10-24 Siemens Aktiengesellschaft Pre-mix combustion system for a gas turbine and method of operating the same
EP1867925A1 (en) 2006-06-12 2007-12-19 Siemens Aktiengesellschaft Burner
US7631499B2 (en) * 2006-08-03 2009-12-15 Siemens Energy, Inc. Axially staged combustion system for a gas turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
CN104764044A (zh) 2015-07-08
RU2502020C2 (ru) 2013-12-20
US9188339B2 (en) 2015-11-17
EP2154432A1 (en) 2010-02-17
CA2732933A1 (en) 2010-02-11
CN102112810A (zh) 2011-06-29
US20110138815A1 (en) 2011-06-16
WO2010015457A1 (en) 2010-02-11
CA2732933C (en) 2016-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2011108298A (ru) Завихритель для смешивания топлива и воздуха
RU2008136860A (ru) Горелка газовой турбины и способ смешивания топлива и воздуха в зоне закручивания горелки газовой турбины
RU2013120728A (ru) Топливная форсунка с микшированием
US8186166B2 (en) Hybrid two fuel system nozzle with a bypass connecting the two fuel systems
WO2008097320A3 (en) Premixing injector for gas turbine engines
MY169951A (en) Inlet premixer for combustion apparatus
RU2011149262A (ru) Завихритель, камера сгорания и газовая турбина с улучшенным перемешиванием
RU2010116904A (ru) Горелка для газотурбинного двигателя
DK1981644T3 (da) Indsprøjtningsindretning
WO2008138971A3 (en) Cool flame combustion
RU2010144562A (ru) Завихритель с газовыми инжекторами
EP1736707A3 (en) Burner, gas turbine combustor, burner cooling method, and burner modifying method
EP1978307A3 (en) Combustor of a gas turbine engine
RU2007137046A (ru) Топливный элемент камеры сгорания газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и способ его функционирования
RU2013119486A (ru) Форсунка камеры сгорания, газовая турбина, способ, включающий смешивание воздуха и топлива, и способ, включающий выполнение по меньшей мере одного канала
RU2005129655A (ru) Вспенивающая аэродинамическая система инжектирования топливовоздушной смеси в камеру сгорания турбомашины, камера сгорания турбомашины и турбомашина
EP2244014A3 (en) Radial lean direct injection burner
ATE480737T1 (de) Brenner zur vormischartigen verbrennung
EP1321715A3 (en) Improved combination of a premixing chamber and a combustion chamber, with low emission of pollutants, for gas turbines running on liquid and/or gas fuel
US8887506B2 (en) Fuel injector with mixing circuit
JP2007198379A (ja) 燃料インジェクタ
JP6664389B2 (ja) タービンエンジン用のフレキシブルな燃料燃焼システム
RU2013129579A (ru) Форсунка камеры сгорания, газовая турбина и способ, включающий смешивание воздуха и топлива
CA2599113A1 (en) Fuel injection valve, combustor using the fuel injection valve, and fuel injection method for the fuel injection valve
US20150128600A1 (en) Fuel injection system for a turbine engine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190625