RU2289758C1 - Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine - Google Patents

Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2289758C1
RU2289758C1 RU2005119410/06A RU2005119410A RU2289758C1 RU 2289758 C1 RU2289758 C1 RU 2289758C1 RU 2005119410/06 A RU2005119410/06 A RU 2005119410/06A RU 2005119410 A RU2005119410 A RU 2005119410A RU 2289758 C1 RU2289758 C1 RU 2289758C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flame
tubes
combustion chamber
annular
combustion
Prior art date
Application number
RU2005119410/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Весенгириев (RU)
Михаил Иванович Весенгириев
Original Assignee
Михаил Иванович Весенгириев
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 Михаил Иванович Весенгириев filed Critical Михаил Иванович Весенгириев
Priority to RU2005119410/06A priority Critical patent/RU2289758C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2289758C1 publication Critical patent/RU2289758C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: gas-turbine engines.
SUBSTANCE: proposed tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine has annular cavity formed by internal and external walls with flame tubes placed in-between; these tubes are intercommunicating through flame-transfer pipes; flame tubes are provided with swirler, combustion zone, mixing zone, and spark plug. Combustion chamber is designed to burn hydrogen-oxygen mixture. Annular cavity formed by internal and external walls is sealed to prevent ingress of hydrogen-oxygen mixture and has injectors for controlled supply of flame-tube cooling liquid and then fuel combustion products therein. Each flame tube is designed for split and tight fixation to outlet annular manifold of compressor. Swirler is made in the form of conical or spherical shut-off device mounted in each flame tube for axial displacement of its working element to open-close positions.
EFFECT: enhanced economic efficiency and environmental friendliness.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области двигателе строения, а именно к камерам сгорания, и может быть использовано в газотурбинных двигателях различного назначения.The invention relates to the field of a building engine, namely to combustion chambers, and can be used in gas turbine engines for various purposes.

Известна камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, работает на жидком топливе в смеси с воздухом, содержит корпус, в полости которого установлена жаровая труба с форсункой. стабилизаторам горения, зоной горения, и зоной смешения.A well-known combustion chamber of a jet engine, runs on liquid fuel mixed with air, contains a housing in the cavity of which a flame tube with a nozzle is installed. combustion stabilizers, combustion zone, and mixing zone.

/А.с. СССР, №705211, F 23 R 3/14, 10.01.1980 г./ [1]./ A.s. USSR, No. 705211, F 23 R 3/14, 01/10/1980 / [1].

Недостатком известной камеры сгорания является ее работа на дорогом нефтяном топливе и загрязнение окружающей среды токсичными выбросами.A disadvantage of the known combustion chamber is its operation on expensive petroleum fuels and environmental pollution with toxic emissions.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержит кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания.Closest to the proposed invention is a tubular-annular combustion chamber of a gas turbine engine, contains an annular cavity formed by inner and outer walls, between which are flame tubes, interconnected by flame retardant tubes having a swirler, a combustion zone, a mixing zone and a spark plug.

/Рытвинский Г.Н. Знакомтесь - двигатель. - M.: Машиностроение, 1993, с.37-41, рис.23./ [2]./ Rytvinsky G.N. Meet the engine. - M .: Engineering, 1993, p. 37-41, Fig. 23. / [2].

Недостатком ближайшего аналога является дороговизна применяемого топлива, засорение окружающей среды токсичными выбросами и ее непредназначенность для сжигания водородно-кислородной смеси.The disadvantage of the closest analogue is the high cost of the fuel used, environmental pollution by toxic emissions and its inappropriateness for burning a hydrogen-oxygen mixture.

Техническая задача решаемая предлагаемым изобретением заключается в повышении экономической и экологической эффективности камеры сгорания газотурбинного двигателя.The technical problem solved by the invention is to increase the economic and environmental efficiency of the combustion chamber of a gas turbine engine.

Поставленная задача решается тем, что в трубчато-кольцевой камере сгорания газотурбинного двигателя, содержащей кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания. Согласно изобретению камера сгорания выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси. Где кольцевая полость, образованная внутренней и наружной стенками, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой, например, блоком управления. подачи в нее охлаждающей жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива жидкости, например воды. Каждая жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления, например, на болтах, к выходному кольцевому патрубку компрессора. Завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, например обратного клапана, установленного в каждой жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто - закрыто,The problem is solved in that in a tubular-annular combustion chamber of a gas turbine engine containing an annular cavity formed by inner and outer walls, between which are flame tubes, interconnected by flame-retardant tubes, having a swirler, a combustion zone, a mixing zone and a spark plug. According to the invention, the combustion chamber is configured to burn a hydrogen-oxygen mixture. Where the annular cavity formed by the inner and outer walls is sealed from the ingress of a hydrogen-oxygen mixture and is equipped with nozzles configured to be controlled, for example, by a control unit. supplying cooling chimney pipes to it and then liquid combustion products, for example, water. Each flame tube is made with the possibility of its detachable and hermetic fastening, for example, on bolts, to the outlet ring pipe of the compressor. The swirl is made in the form of a conical or spherical shape of a cutter, for example, a check valve installed in each flame tube with the possibility of axial movement of its working body in the open - closed position,

Сущность изобретения показана на чертежах, гдеThe invention is shown in the drawings, where

Фиг.1 - схематичный разрез камеры сгорания.Figure 1 is a schematic sectional view of a combustion chamber.

Фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.Figure 2 is a view along arrow A in figure 1.

Фиг.3 - вид по стрелке Б на фиг.1.Figure 3 is a view along arrow B in figure 1.

Фиг.4 - схематичный разрез отсекателя сферической формы,Figure 4 is a schematic sectional view of a spherical cutter,

Пример выполнения предлагаемого решения.An example of the implementation of the proposed solution.

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит герметизированную от поступления в нее водородно-кислородной смеси кольцевую полость 1 /фиг.1-4/, образованную внутренней 2 и наружной 3 стенками, например, закрепленными к кольцевым фланцам компрессора 4 и турбины 5 болтами, между которыми расположены жаровые трубы 6, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками 7, имеющие либо конической, либо сферической формы отсекатель 8, например обратный клапан, где рабочий орган отсекателя занимает положения открыто - закрыто, зону горения 9. зону смешения с отверстиями 10 и свечу зажигания 11. Кольцевая полость снабжена форсунками 12 для управляемой, например, блоком управления, подачи в нее охлаждающей жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива в зоне смешения жидкости, например воды. Каждая жаровая труба разъемно и герметично, например, на болтах, своими фланцами 13 крепится к выходному кольцевому патрубку компрессора, ее температурные расширения происходят в сторону турбины.The tubular-annular combustion chamber of a gas turbine engine contains an annular cavity 1 sealed from the ingress of a hydrogen-oxygen mixture 1 / Fig. 1-4/, formed by inner 2 and outer 3 walls, for example, bolted to the annular flanges of the compressor 4 and turbine 5, between which are the flame tubes 6, interconnected by flame-retardant nozzles 7, having either a conical or spherical shape shut-off 8, for example a check valve, where the working body of the shut-off takes open positions - behind indoor, combustion zone 9. mixing zone with holes 10 and spark plug 11. The annular cavity is equipped with nozzles 12 for controlling, for example, a control unit, supplying cooling heat pipes to it and then fuel combustion products in the liquid mixing zone, for example water. Each flame tube is detachable and hermetically, for example, on bolts, with its flanges 13 attached to the compressor outlet ring pipe, its temperature expansion occurs towards the turbine.

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.The tubular-annular combustion chamber of a gas turbine engine operates as follows.

Перед пуском включают свечу зажигания 11 /фиг.1-4/ и через отсекатель 8, например, конической формы, от компрессора, по его выходному кольцевому патрубку с кольцевым фланцем 4, в жаровые трубы 6 подают водородно-кислородную смесь. Давлением потока преодолевается сопротивление пружины отсекателя 8 и его рабочий орган перемещается в положение открыто, и пропускает газовую смесь в зону горения 9 жаровой трубы 6. Отсекатель 8 в начале зоны горения 9 образует зону с пониженным давлением, обратный ток газов и турбулизирует поток. Кроме этого, отсекатель 8, при возможных взрывах, обратных ударах в зоне горения 9 жаровой трубы 6, закрывает обратный ход продуктам горения и предохраняет компрессор от разрушения. Через форсунки 12 в герметизированную от поступления в нее водородно-кислородной смеси кольцевую полость 1 камеры сгорания под управлением, например, блока управления подают жидкость, например воду, которая охлаждает стенки жаровых труб 6 и затем уже в виде пара через отверстия 10 поступает в зону смешения и охлаждает там продукты сгорания топлива до заданного значения. Жаровые трубы 6 разъемно и герметично. своими фланцами 13, например, на болтах крепятся к выходному кольцевому патрубку с фланцем 4 компрессора, тепловые расширения происходят в сторону фланца 5 турбины.Before starting, the spark plug 11 / Fig. 1-4/ is turned on and a hydrogen-oxygen mixture is fed into the flame tubes 6 through a cut-off device 8, for example, of a conical shape, from the compressor, through its output annular branch pipe with an annular flange 4. The flow pressure overcomes the spring resistance of the shut-off valve 8 and its working body moves to the open position and passes the gas mixture into the combustion zone 9 of the flame tube 6. The cut-off valve 8 at the beginning of the combustion zone 9 forms a zone with reduced pressure, the reverse gas flow and turbulent flow. In addition, the cutter 8, in case of possible explosions, reverse impacts in the combustion zone 9 of the flame tube 6, closes the return stroke to the combustion products and protects the compressor from destruction. Through nozzles 12 into the annular cavity 1 of the combustion chamber sealed from the ingress of hydrogen-oxygen mixture, under the control of, for example, a control unit, a liquid is supplied, for example water, which cools the walls of the flame tubes 6 and then enters the mixing zone through the openings 10 in the form of steam and cools the products of fuel combustion there to a predetermined value. Heat pipes 6 are detachable and tight. with their flanges 13, for example, are bolted to the outlet annular pipe with the compressor flange 4, thermal expansion occurs towards the turbine flange 5.

Предлагаемая камера сгорания в эксплуатации высокоэкономична и абсолютно безопасна для окружающей среды, найдет широкое применение в газотурбинных двигателях различного назначения.The proposed combustion chamber in operation is highly economical and absolutely safe for the environment; it will find wide application in gas turbine engines for various purposes.

Claims (1)

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси, где кольцевая полость, образованная внутренней и наружной стенками, герметизирована от поступления в нее водородокислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой подачи в нее охлаждающей жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива жидкости, каждая жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора, завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, установленного в каждой жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто-закрыто.A tubular-annular combustion chamber of a gas turbine engine containing an annular cavity formed by inner and outer walls, between which are flame tubes communicated with flame retardant tubes, having a swirl, a combustion zone, a mixing zone and a spark plug, characterized in that it is capable of burning hydrogen-oxygen mixture, where the annular cavity formed by the inner and outer walls is sealed from the ingress of a hydrogen-oxygen mixture and is equipped with nozzles by means of which the cooling chimney tubes and then the products of fuel fuel combustion are controlled to be fed into it, each flame tube is made with the possibility of its detachable and hermetic fastening to the compressor output ring pipe, the swirler is made in the form of a conical or spherical shape of a cutter installed in each flame pipe with the possibility of axial movement of its working body in the open-closed position.
RU2005119410/06A 2005-06-23 2005-06-23 Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine RU2289758C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119410/06A RU2289758C1 (en) 2005-06-23 2005-06-23 Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005119410/06A RU2289758C1 (en) 2005-06-23 2005-06-23 Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2289758C1 true RU2289758C1 (en) 2006-12-20

Family

ID=37666892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005119410/06A RU2289758C1 (en) 2005-06-23 2005-06-23 Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2289758C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4112676A (en) Hybrid combustor with staged injection of pre-mixed fuel
US8082724B2 (en) Combusting system, remodeling method for combusting system, and fuel injection method for combusting system
CA2574091A1 (en) Stagnation point reverse flow combustor for a combustion system
CN109441643B (en) Micro-turbojet engine and ignition device for combustion chamber of gas turbine
JP2014066245A (en) Pre-combustion chamber system of internal combustion engine
JP6325930B2 (en) Gas turbine combustor
RU2015127833A (en) AXIAL STEAD COMBUSTION OF POOR AND RICH FUEL MIXTURES IN A GAS-TURBINE ENGINE WITH A TUBING-RING COMBUSTION CHAMBER
EP2895727B1 (en) Gas mixer for internal combustion engines
RU2707784C1 (en) Valve-mixing device of pulsed combustion heat generator
RU2289758C1 (en) Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine
US9429325B2 (en) Combustor and method of supplying fuel to the combustor
RU2289759C1 (en) Tubular combustion chamber of gas-turbine engine
RU2289757C1 (en) Annular combustion chamber of gas-turbine engine
CA1070965A (en) Parallel staged fuel combustion system
RU2287114C1 (en) Tubular-annular combustion chamber of gas-turbine engine
RU2287112C1 (en) Tubular-type combustion chamber of gas-turbine engine
RU2287113C1 (en) Annular combustion chamber of gas-turbine engine
JP5206361B2 (en) Fuel gas supply device for gas engine and method for preventing tar precipitation
KR102021129B1 (en) Fuel nozzle, combustor and gas turbine having the same
KR102064295B1 (en) Fuel nozzle, combustor and gas turbine having the same
RU29130U1 (en) Heat generator
RU217752U1 (en) Device for ignition of the combustion chamber of a gas turbine engine
RU2395039C1 (en) Front device of annular combustion chamber of gas-turbine engine
RU2485398C1 (en) Device for fuel burning and method of fuel burning
RU2486408C1 (en) Gas burner