RU2013130795A - Осевой завихритель для камеры сгорания газовой турбины - Google Patents

Осевой завихритель для камеры сгорания газовой турбины Download PDF

Info

Publication number
RU2013130795A
RU2013130795A RU2013130795/06A RU2013130795A RU2013130795A RU 2013130795 A RU2013130795 A RU 2013130795A RU 2013130795/06 A RU2013130795/06 A RU 2013130795/06A RU 2013130795 A RU2013130795 A RU 2013130795A RU 2013130795 A RU2013130795 A RU 2013130795A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
radius
angle
predetermined
output stream
swirler
Prior art date
Application number
RU2013130795/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2570989C2 (ru
Inventor
Фернандо БЬЯДЖОЛИ
Нареш АЛУРИ
Мадхаван Нарасимхан ПОЙЙАПАККАМ
Ян СЕРНИ
Original Assignee
Альстом Текнолоджи Лтд
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 Альстом Текнолоджи Лтд filed Critical Альстом Текнолоджи Лтд
Publication of RU2013130795A publication Critical patent/RU2013130795A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2570989C2 publication Critical patent/RU2570989C2/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
    • F23R3/28—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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Methods Of Internal-Combustion Engines (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

1. Осевой завихритель (14b) для камеры сгорания газовой турбины, содержащий кольцо лопаток с множеством лопаток (19, 19b, 33a, 33b) завихрителя, распределенных по окружности вокруг оси (11) завихрителя и проходящих в радиальном направлении между внутренним радиусом (R) и внешним радиусом (R), каждая из упомянутых лопаток (19, 19b, 33a, 33b) завихрителя содержит заднюю кромку (22, 35), отличающийся тем, что для достижения управляемого распределения профиля скоростей выходного потока и/или эквивалентного соотношения топлива в радиальном направлении упомянутая задняя кромка (22, 25) является прерывистой, при этом задняя кромка (22, 35) имеет разрыв (27) у предопределенного радиуса (R), где у внутреннего радиуса (R) угол (α) выходного потока, т.е. угол между касательной к линии кривизны лопатки (19, 19b, 33a, 33b) и осью завихрителя составляет между 0° и 30°, от внутреннего радиуса (R) угол (α) выходного потока увеличивается до значения между 30° и 60° у предопределенного радиуса (R), и от этого предопределенного радиуса (R) угол (α) уменьшается до значения между 10° и 40° у внешнего радиуса (R).2. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что у внутреннего радиуса (R) угол (α) выходного потока составляет между 10° и 28°, от внутреннего радиуса (R) угол (α) выходного потока увеличивается до значения между 35° и 50° у предопределенного радиуса (R), и от этого предопределенного радиуса (R) угол (α) уменьшается до значения между 20° и 40° у внешнего радиуса (R).3. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что у внутреннего радиуса (R) угол (α) выходного потока составляет между 24° и 28°, от внутреннего радиуса (R) угол (α) выходного потока увеличивается до значения между 42° и 46° у предопределенного р

Claims (11)

1. Осевой завихритель (14b) для камеры сгорания газовой турбины, содержащий кольцо лопаток с множеством лопаток (19, 19b, 33a, 33b) завихрителя, распределенных по окружности вокруг оси (11) завихрителя и проходящих в радиальном направлении между внутренним радиусом (Rmin) и внешним радиусом (Rmax), каждая из упомянутых лопаток (19, 19b, 33a, 33b) завихрителя содержит заднюю кромку (22, 35), отличающийся тем, что для достижения управляемого распределения профиля скоростей выходного потока и/или эквивалентного соотношения топлива в радиальном направлении упомянутая задняя кромка (22, 25) является прерывистой, при этом задняя кромка (22, 35) имеет разрыв (27) у предопределенного радиуса (RS), где у внутреннего радиуса (Rmin) угол (α) выходного потока, т.е. угол между касательной к линии кривизны лопатки (19, 19b, 33a, 33b) и осью завихрителя составляет между 0° и 30°, от внутреннего радиуса (Rmin) угол (α) выходного потока увеличивается до значения между 30° и 60° у предопределенного радиуса (RS), и от этого предопределенного радиуса (RS) угол (α) уменьшается до значения между 10° и 40° у внешнего радиуса (Rmax).
2. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что у внутреннего радиуса (Rmin) угол (α) выходного потока составляет между 10° и 28°, от внутреннего радиуса (Rmin) угол (α) выходного потока увеличивается до значения между 35° и 50° у предопределенного радиуса (RS), и от этого предопределенного радиуса (RS) угол (α) уменьшается до значения между 20° и 40° у внешнего радиуса (Rmax).
3. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что у внутреннего радиуса (Rmin) угол (α) выходного потока составляет между 24° и 28°, от внутреннего радиуса (Rmin) угол (α) выходного потока увеличивается до значения между 42° и 46° у предопределенного радиуса (RS), и от этого предопределенного радиуса (RS) угол (α) уменьшается до значения между 36° и 38° у внешнего радиуса (Rmax).
4. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что угол (α) выходного потока линейно увеличивается между внутренним радиусом (Rmin) и предопределенным радиусом (RS), и угол (α) выходного потока линейно уменьшается от предопределенного радиуса (RS) до внешнего радиуса (Rmax) лопатки (19, 29, 33).
5. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что упомянутый предопределенный радиус (RS) имеет значение между 20% и 80% от разницы между внешним радиусом (Rmax) и внутренним радиусом (Rmin).
6. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что упомянутая прерывистая задняя кромка (22, 35) образована как результат двух различных заданных типов потоков (25, 26), каждый с предопределенным профилем скоростей потока в завихренном потоке у выхода завихрителя (14b), где первая, внутренняя секция задней кромки (22, 35) между внутренним радиусом (d/2) и предопределенным радиусом (RS) создает распределение осевых скоростей, подобно струе, а вторая, внешняя секция задней кромки (22, 35) между упомянутым предопределенным радиусом (RS) и внешним радиусом (Rmax) служит для выравнивания распределения осевых скоростей выше значений обратного удара.
7. Осевой завихритель по п.6, отличающийся тем, что упомянутые предопределенные профили скоростей потока двух типов (25, 26) потока не смешиваются друг с другом и, следовательно, допускают управляемое распределение эквивалентного соотношения топлива в радиальном направлении.
8. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые лопатки (19) завихрителя обеспечены предопределенным срывом потока для создания увеличенной турбулентности в потоке за лопаткой (19) завихрителя с сорванным потоком.
9. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что средства (32) впрыскивания топлива предоставлены на задней кромке (31) лопаток (19, 19b, 33a, 33b).
10. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые лопатки (19, 19b, 33a, 33b) завихрителя имеют сторону (36) всасывания и сторону (37) нагнетания, и что средства (38) впрыскивания топлива предоставлены на стороне (36) всасывания.
11. Осевой завихритель по п.1, отличающийся тем, что упомянутые лопатки (19, 19b, 33a, 33b) завихрителя имеют сторону (36) всасывания и сторону (37) нагнетания, и что средства (39) впрыскивания топлива предоставлены на стороне (37) нагнетания.
RU2013130795/06A 2012-07-10 2013-07-04 Осевой завихритель для камеры сгорания газовой турбины RU2570989C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP12175697.7 2012-07-10
EP12175697 2012-07-10

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013130795A true RU2013130795A (ru) 2015-01-10
RU2570989C2 RU2570989C2 (ru) 2015-12-20

Family

ID=48703363

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013130795/06A RU2570989C2 (ru) 2012-07-10 2013-07-04 Осевой завихритель для камеры сгорания газовой турбины

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9518740B2 (ru)
EP (1) EP2685164B1 (ru)
JP (1) JP5868354B2 (ru)
KR (2) KR20140007766A (ru)
CN (1) CN103542429B (ru)
CA (1) CA2820071C (ru)
RU (1) RU2570989C2 (ru)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011078240A1 (de) * 2011-06-28 2013-01-03 Siemens Aktiengesellschaft Leckageerkennung mittels stochastischer Massenbilanz
CA2858881C (en) * 2011-12-16 2020-02-25 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Separation device comprising a swirler
KR101895137B1 (ko) * 2014-03-11 2018-09-04 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 보일러용 연소 버너
EP2933560B1 (en) 2014-04-17 2017-12-06 Ansaldo Energia Switzerland AG Method for premixing air with a gaseous fuel and burner arrangement for conducting said method
EP2966350B1 (en) * 2014-07-10 2018-06-13 Ansaldo Energia Switzerland AG Axial swirler
US10184664B2 (en) * 2014-08-01 2019-01-22 Capstone Turbine Corporation Fuel injector for high flame speed fuel combustion
JP5913503B2 (ja) * 2014-09-19 2016-04-27 三菱重工業株式会社 燃焼バーナ及び燃焼器、並びにガスタービン
JP6551820B2 (ja) 2014-09-29 2019-07-31 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼器、及びこれを備えているガスタービン
EP3062019B1 (en) * 2015-02-27 2018-11-21 Ansaldo Energia Switzerland AG Method and device for flame stabilization in a burner system of a stationary combustion engine
US10591164B2 (en) 2015-03-12 2020-03-17 General Electric Company Fuel nozzle for a gas turbine engine
US9927124B2 (en) * 2015-03-26 2018-03-27 Ansaldo Energia Switzerland AG Fuel nozzle for axially staged fuel injection
JP6634658B2 (ja) * 2016-12-20 2020-01-22 三菱重工業株式会社 メインノズル、燃焼器及びメインノズルの製造方法
CN106524159B (zh) * 2016-12-28 2018-11-30 安徽诚铭热能技术有限公司 旋流片、旋流燃烧器及其制造方法
US11175045B2 (en) * 2018-01-04 2021-11-16 General Electric Company Fuel nozzle for gas turbine engine combustor
CN108413442B (zh) * 2018-04-12 2023-08-22 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 一种变流量旋流器
EP3564585A1 (en) * 2018-05-04 2019-11-06 Siemens Aktiengesellschaft Swirler arrangement of a burner
US11478736B2 (en) * 2018-05-18 2022-10-25 Donaldson Company Inc. Precleaner arrangement for use in air filtration and methods
DK201870747A1 (en) * 2018-11-14 2020-06-23 Bollfilter Nordic Aps Filter candle and method for operating such filter candle
CN109708144B (zh) * 2019-01-25 2024-03-01 中国科学院工程热物理研究所 一种旋流器
KR102111644B1 (ko) * 2019-06-11 2020-05-15 두산중공업 주식회사 서로 다른 형상으로 형성된 다중스월러를 구비한 연소기 및 가스터빈
CN110354565B (zh) * 2019-08-01 2020-06-23 燕山大学 一种无消耗高效过滤器
US11187414B2 (en) * 2020-03-31 2021-11-30 General Electric Company Fuel nozzle with improved swirler vane structure
US20230012171A1 (en) * 2021-07-06 2023-01-12 AT Space Pty Ltd Propellant injector for hybrid rocket engines
US20230212984A1 (en) * 2021-12-30 2023-07-06 General Electric Company Engine fuel nozzle and swirler
CN114646076A (zh) * 2022-03-18 2022-06-21 中国航空发动机研究院 一种可调旋流组件和多级旋流器

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU566942A1 (ru) * 1974-12-04 1977-07-30 Предприятие П/Я А-1697 Устройство дл подвода отработавших газов двигател внутреннего сгорани к турбокомпрессору
CH687347A5 (de) 1993-04-08 1996-11-15 Abb Management Ag Wärmeerzeuger.
US5351477A (en) 1993-12-21 1994-10-04 General Electric Company Dual fuel mixer for gas turbine combustor
JP3785656B2 (ja) 1995-09-14 2006-06-14 石川島播磨重工業株式会社 ラム燃焼器
RU2107535C1 (ru) * 1995-11-24 1998-03-27 Акционерное общество "Центральное конструкторское бюро нефтеаппаратуры" Завихритель
US6141967A (en) * 1998-01-09 2000-11-07 General Electric Company Air fuel mixer for gas turbine combustor
RU2187043C1 (ru) * 2001-08-08 2002-08-10 Белгородская государственная технологическая академия строительных материалов Диффузионная газовая горелка
CA2555481A1 (en) * 2004-02-12 2005-08-25 Alstom Technology Ltd Premix burner arrangement for operating a combustion chamber and method for operating a combustion chamber
CN101137869A (zh) * 2005-03-09 2008-03-05 阿尔斯托姆科技有限公司 用于使燃烧室运转的预混燃烧器
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
JP4476177B2 (ja) 2005-06-06 2010-06-09 三菱重工業株式会社 ガスタービンの燃焼バーナー
JP4719059B2 (ja) 2006-04-14 2011-07-06 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
US20090056336A1 (en) 2007-08-28 2009-03-05 General Electric Company Gas turbine premixer with radially staged flow passages and method for mixing air and gas in a gas turbine
DE102007043941B3 (de) 2007-09-14 2009-01-22 Zollern Bhw Gleitlager Gmbh & Co. Kg Gleitelement und Verfahren zu seiner Herstellung
US20090139236A1 (en) * 2007-11-29 2009-06-04 General Electric Company Premixing device for enhanced flameholding and flash back resistance
US8393157B2 (en) 2008-01-18 2013-03-12 General Electric Company Swozzle design for gas turbine combustor
US8104286B2 (en) * 2009-01-07 2012-01-31 General Electric Company Methods and systems to enhance flame holding in a gas turbine engine
EP2233836B1 (de) 2009-03-23 2015-07-29 Siemens Aktiengesellschaft Drallerzeuger, Verfahren zum Vermeiden von Flammenrückschlag in einem Brenner mit wenigstens einem Drallerzeuger und Brenner
US20100326079A1 (en) * 2009-06-25 2010-12-30 Baifang Zuo Method and system to reduce vane swirl angle in a gas turbine engine
JP2011080669A (ja) 2009-10-06 2011-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器及びガスタービン
RU2439430C1 (ru) * 2010-07-15 2012-01-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Форсуночный модуль камеры сгорания гтд
US20120125004A1 (en) 2010-11-19 2012-05-24 General Electric Company Combustor premixer
RU2550370C2 (ru) 2011-05-11 2015-05-10 Альстом Текнолоджи Лтд Центробежная форсунка с выступающими частями
US8925323B2 (en) * 2012-04-30 2015-01-06 General Electric Company Fuel/air premixing system for turbine engine

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160022846A (ko) 2016-03-02
KR20140007766A (ko) 2014-01-20
CN103542429A (zh) 2014-01-29
JP2014016151A (ja) 2014-01-30
CA2820071A1 (en) 2014-01-10
US20140013764A1 (en) 2014-01-16
CA2820071C (en) 2016-10-04
CN103542429B (zh) 2015-10-28
RU2570989C2 (ru) 2015-12-20
US9518740B2 (en) 2016-12-13
EP2685164A1 (en) 2014-01-15
JP5868354B2 (ja) 2016-02-24
EP2685164B1 (en) 2016-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013130795A (ru) Осевой завихритель для камеры сгорания газовой турбины
US10502231B2 (en) Diffuser pipe with vortex generators
JP2016017739A (ja) アキシャルスワーラ
US20130255261A1 (en) Swirler for combustion chambers
RU2010146228A (ru) Горелка
US9151223B2 (en) Gas turbine combustion chamber arrangement of axial type of construction
EP2660520A3 (en) Fuel/air premixing system for turbine engine
JP2010261701A5 (ru)
US8579211B2 (en) System and method for enhancing flow in a nozzle
US10295188B2 (en) Fuel injector for a gas turbine engine combustion chamber
RU2014144987A (ru) Горелка
RU2014128653A (ru) Топливная форсунка для двух видов топлива
JP2013231582A5 (ru)
WO2014056657A3 (de) Strömungsgleichrichter für einen axiallüfter
US20180142562A1 (en) Turbine Engine Comprising a Lobed Mixer Having Scoops
RU2010132334A (ru) Топливное сопло для турбинного двигателя и охлаждающий кожух для охлаждения внешней части цилиндрического топливного сопла турбинного двигателя
RU2016138814A (ru) Катридж предварительного пленкообразования для жидкого топлива
JP2016061506A5 (ru)
US20120111013A1 (en) System for directing air flow in a fuel nozzle assembly
JP2011064447A5 (ru)
RU2012134797A (ru) Камера сгорания, содержащая множество каналов, с тангенциальными потоками, вращающимися в противоположных направлениях
RU2013117008A (ru) Аэродинамический обтекатель задней части камеры сгорания турбомашины
WO2013126125A3 (en) Radial inflow gas turbine engine with advanced transition duct
RU2729589C1 (ru) Сопло с трубкой лопаточного профиля для газовой турбины
RU2016100014A (ru) Пленочное охлаждение сопла при помощи чередующихся соединительных углов

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20170518