RU2433348C2 - Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и способ его функционирования - Google Patents

Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и способ его функционирования Download PDF

Info

Publication number
RU2433348C2
RU2433348C2 RU2007137046/06A RU2007137046A RU2433348C2 RU 2433348 C2 RU2433348 C2 RU 2433348C2 RU 2007137046/06 A RU2007137046/06 A RU 2007137046/06A RU 2007137046 A RU2007137046 A RU 2007137046A RU 2433348 C2 RU2433348 C2 RU 2433348C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
holes
fuel
injection holes
injector
combustion chamber
Prior art date
Application number
RU2007137046/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2007137046A (ru
Inventor
Франсуа БЭНВИЛЛЬ (FR)
Франсуа БЭНВИЛЛЬ
Денни САНДЕЛИ (FR)
Денни САНДЕЛИ
Стефан ТУШО (FR)
Стефан ТУШО
Original Assignee
Снекма
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 Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2007137046A publication Critical patent/RU2007137046A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2433348C2 publication Critical patent/RU2433348C2/ru

Links

Images

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
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/34—Feeding into different combustion zones
    • F23R3/346—Feeding into different combustion zones for staged combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22—Fuel supply systems
    • 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
    • F23R3/30—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/11001—Impinging-jet injectors or jet impinging on a surface
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/11101—Pulverising gas flow impinging on fuel from pre-filming surface, e.g. lip atomizers

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)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Gas Burners (AREA)

Abstract

Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит первый трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в режиме малого газа, и второй основной трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в других режимах, включая работу на полную мощность, а также первые впускные отверстия для работы в режиме малого газа и вторые основные впускные отверстия, с которыми два питательных трубопровода соединяются соответствующим образом. Топливный инжектор содержит определенное количество (n1) первых отверстий и определенное количество (n2) вторых отверстий в соотношении n1/n2<1. Впускные отверстия располагаются в виде кольца, а первые отверстия для работы в режиме малого газа занимают сектор вышеупомянутого кольца. При этом инжектор содержит также центральный канал снабжения первичным воздухом, а отверстия впрыска располагаются в виде кольца вокруг данного центрального канала. Изобретение обеспечивает ступенчатое сгорание, т.е. позволяющее создать зону горения в режиме малого газа и зону основного горения, которые соответствовали требованиям по выбросу загрязняющих веществ. 5 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к области газотурбинных двигателей и, в частности, к средствам впрыска топлива в камеру сгорания таких двигателей.
Камера сгорания газотурбинного двигателя конструктивно располагается между отсеком сжатия, из которого поступает сжатый воздух, и турбинным отсеком, в который из нее поступает горячий воздух. Камера сгорания, как правило, размещается внутри кольцевой полости, границами которой являются внешний радиально расположенный кожух и внутренняя радиально расположенная стенка, обеспечивающая защиту валов двигателя. В соответствии со способом осуществления, который основывается на достигнутом уровне техники, камера, в которой производится сгорание также размещается между двумя соосно расположенными внутренним и внешним кожухами, удерживаемыми на расстоянии от двух вышеупомянутых стенок посредством соответствующих фланцев или опор. Головка камеры в своей передней части (со стороны компрессора) снабжена входным обтекателем, через который поток падающего воздуха на выходе диффузора направляется частично внутрь камеры, где производится первичное сгорание, частично обтекая камеру, в ее заднюю часть. Средства впрыска топлива сопряжены с дефлекторами, направляющими поток воздуха и обеспечивающими образование вихревого потока топливно-воздушной смеси, которая поступает в камеру через отверстия, выполненные в головке камеры, которая также содержит дефлекторы, регулирующие перемещение карбюрированного воздуха.
Данная система не позволяет добиться оптимального сгорания на всех рабочих режимах, поскольку условия работы в режиме малого газа и на полную мощность отличаются. Для улучшения функционирования камеры сгорания в различных режимах и выполнения требований по уменьшению выброса загрязняющих веществ изыскиваются возможности ограничения связанного с температурой пламени образования, с одной стороны, отходов несгоревших частиц топлива ввиду очень высокой насыщенности смесей углеводородом, с другой стороны, окиси азота.
Специалистами были предложены конструкции камеры сгорания со смесителями для работы соответственно в режимах малого газа и на полную мощность. Например, известна двойная кольцевая камера сгорания с радиальным ступенчатым расположением смесителей, позволяющих формировать различные зоны горения путем подачи топлива в зависимости от требуемого режима. При работе в режиме малого газа топливо подается только во внешние радиально расположенные смесители, которые формируют зоны первичного горения в режиме малого газа. При работе в режиме на полную мощность топливо подается во внутренние радиально расположенные смесители для обеспечения их оптимального сгорания.
Осуществлялась также разработка камер сгорания, снабженных смесителями двойных кольцевых вихреобразных газовых потоков. В таком смесителе топливо, подаваемое центральным направляющим инжектором, смешивалось с первым вихревым кольцевым потоком воздуха и поступало в первую зону горения, обеспечивающую режим малого газа. Смеситель включает в себя устройство дополнительного впрыска, имеющее кольцеобразную форму и устанавливаемое соосно с первым смесителем, которое осуществляет радиальную подачу топлива во второй воздушный поток, совершающий вихревое перемещение соосно первому потоку. Данный второй инжектор снабжается в зависимости от мощности, которую необходимо развить двигателю. Описание примера такого устройства приводится в патенте US 6484489.
В патенте ЕР 1531305 описано устройство многоточечного впрыска топлива в камеру сгорания газотурбинного двигателя, содержащее определенное количество сопел впрыска топлива, которые располагаются, по меньшей мере, в два ряда, например, концентрично со средствами, управляющими процессом подачи топлива отдельно в каждый из рядов. Каждое сопло содержит канал со средствами, например спиралевидными элементами, которые служат для формирования вихревого потока. Данное устройство позволяет поддерживать температуру пламени в каждом ряду сопел и позволяет уменьшить выброс загрязняющих газов.
Задачей настоящего изобретения является изготовление топливного инжектора, обеспечивающего ступенчатое сгорание, т.е. позволяющего создавать зону горения в режиме малого газа и зону основного горения, которые соответствовали бы постоянно ужесточающимся требованиям по выбросу загрязняющих веществ.
Данная задача решается топливным инжектором камеры сгорания газотурбинного двигателя, который содержит первый трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в режиме малого газа, и второй основной трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в других режимах, включая режим работы на полную мощность, а также первые впускные отверстия для работы в режиме малого газа и вторые основные впускные отверстия, с которыми два питательных трубопровода соединяются соответствующим образом и через которые осуществляется впрыск топлива. Указанный топливный инжектор отличается тем, что впускные отверстия располагаются в виде кольца, при этом первые отверстия занимают сектор вышеупомянутого кольца. Инжектор содержит определенное количество (n1>2) впускных отверстий, обеспечивающих работу в режиме малого газа, и определенное количество (n2>2) основных впускных отверстий в соотношении n1/n2<1.
При этом, если в известном из уровня техники устройстве поток первичного воздуха обтекает зону горения для обеспечения работы в режиме малого газа и в определенной степени прикрывает ее, то предлагаемое в изобретении решение позволяет создать зону горения, обеспечивающую работу в режиме малого газа, которая не прикрывается потоком первичного воздуха, при этом отмечается улучшенное распространение пламени в боковых направлениях.
Предпочтительно, чтобы в зависимости от расхода при работе в режиме малого хода и других режимах, в том числе на полную мощность, соотношение составляло n1/n2≤1/2, а именно n1/n2≤1/3. Например, в случае, если диметр φ1 (мм) отверстий, обеспечивающих работу в режиме малого газа, составляет 0,5<φ1<0,8, а диаметр φ2 основных впускных отверстий - 0,8<φ2<1,2, то их количество может составлять n1=4, n2=8.
Предпочтительно, чтобы инжектор содержал центральный канал снабжения первичным воздухом, а впускные отверстия располагались вокруг данного канала, формируя канал первичного воздуха. Предпочтительно также, чтобы инжектор содержал часть, образующую кольцевой дозатор, в котором, по меньшей мере, определенная часть отверстий впрыска топлива размещалась на поперечно расположенной пластине. Пластина, образующая экран с просверленными в нем отверстиями предварительного перемешивания, устанавливается напротив, по меньшей мере, определенной части отверстий впрыска топлива. В частности, вышеупомянутые отверстия предварительного перемешивания располагаются таким образом, чтобы они могли продуваться потоком первичного воздуха с целью осуществления предварительного перемешивания первичного воздуха с топливом, поступающим через впускные отверстия. Такое решение позволяет производить предварительное перемешивание топлива с воздухом непосредственно на выходе из инжектора.
Для обеспечения эффективного перемешивания центральный канал снабжен спиралевидным элементом, посредством которого поступающему в канал воздуху придается вращательное относительно оси движение.
Предпочтительно также, чтобы инжектор содержал кольцевой канал снабжения вторичным воздухом, располагающийся соосно с кольцом, образуемым отверстиями впрыска топлива. В частности, в пластине, образующей экран, высверливаются отверстия для предварительного перемешивания вторичного воздуха с топливом, поступающим через впускные отверстия.
Предпочтительно также, чтобы кольцевой канал вторичного воздуха содержал спиралевидный элемент.
Настоящее изобретение относится также к газотурбинному двигателю, содержащему кольцевую камеру сгорания с инжекторами согласно предлагаемому изобретению, устанавливаемыми вокруг оси камеры сгорания, сектора впрыска топлива при работе в режиме малого газа которых имеют внешнее относительно оси камеры сгорания радиальное расположение.
Процесс функционирования двигателя при работе в режиме малого газа заключается в снабжении только одного трубопровода, обеспечивающего работу в режиме малого газа и позволяющего формировать внешнюю радиальную кольцевую зону горения, состоящую из зон горения каждого инжектора. Благодаря такому размещению данные зоны находятся в непосредственной близости от свечей, которые обеспечивают эффективное воспламенение.
Другие особенности и преимущества изобретения станут более понятными при ознакомлении с описанием варианта его осуществления, носящим неограничительный характер, и приводимым со ссылками на прилагаемые чертежи, в числе которых:
Фиг.1 изображает выполненный по оси разрез камеры сгорания, устанавливаемой на находящихся в эксплуатации газотурбинных двигателях;
Фиг.2 - в схематичном виде выполненный по оси разрез (вид сбоку) инжектора согласно изобретению;
Фиг.3 - вид спереди инжектора по линии III-III;
Фиг.4 - принципиальную схему предварительного перемешивания топлива с падающим воздухом.
Камера сгорания 1 газотурбинного двигателя, в котором используется инжектор согласно изобретению, имеет кольцеобразную форму и устанавливается, как известно, вдоль оси камеры между цилиндрическими внешним кожухом 2 и внутренним кожухом 3. Таким образом, между кожухом 2 и кожухом 3 образуется кольцевое пространство, которое в своей передней части (определяемой относительно направления истечения газов) открыто в сторону диффузора 4, который соединен с последней ступенью компрессора (не показан). Задняя часть камеры открыта в сторону первой ступени турбины (не показана), на которую подаются поступающие из камеры горячие газы. Камера состоит из внешней 5 и внутренней стенок 6, имеющих форму обечаек в сборе и прикрепляемых посредством соответствующих фланцев к элементам кожуха. Границей передней части камеры является стенка 7 головки камеры, имеющей поперечное относительно направления перемещения в камере газов расположение. Данная стенка 7 содержит круглые осевые отверстия, в которые подается топливо и воздух первичного горения. Часть этого воздуха и топливо смешиваются в смесителях 8, каждый из которых соединен с одним из круглых отверстий. Данные смесители размещаются в обтекателях 9, направляющих поток воздуха, поступающий из диффузора 4. Как правило, они содержат осевые и (или) радиальные спиральные элементы, посредством которых воздух подается, приводится во вращательное движение и приобретает характер вихревого потока. На этом уровне производится впрыск топлива в существующий в каждом смесителе вихревой поток путем применения топливного инжектора 10, который распыляет его в виде мелких частиц. Последние перемешиваются с воздухом, поступающим через спиралевидные элементы. Образованная таким образом смесь подается в камеру. В рассматриваемом примере головка камеры содержит дополнительные отверстия с дефлекторами 11. Отмечается наличие свечи 13, радиально установленной и закрепленной на кожухе 2, конец которой, выйдя за пределы отверстия, располагается на уровне внешней стенки 5 камеры сгорания. Свеча размещается по оси на определенном (размеры устанавливаются соплом выброса топлива) расстоянии от головки камеры, обеспечиваюшем воспламенение топливно-воздушной смеси.
Технической задачей предлагаемого изобретения является уменьшение выброса загрязняющих веществ в режиме малого газа путем создания зоны горения при работе в режиме малого газа, а также возможности повторного зажигания.
На фиг.2 изображен пример инжектора согласно настоящему изобретению.
Инжектор 100 включает в себя пустотелую часть 102, устанавливаемую на опорной металлической пластине 104, посредством которой он крепится к соответствующей опоре на камере сгорания. Продолжением пустотелой части является элемент, образующий дозатор 106 топлива, имеющий кольцеобразную форму и закрываемый поперечно располагаемой стенкой 106'. Ось XX данного дозатора 106 совпадает с осью впрыска топлива в камеру сгорания. Первый и второй, соответственно 108 и 110, трубопроводы подачи топлива размещаются в инжекторе и соединяются с соответствующими питательными линиями через опорную металлическую пластину 104. Трубопроводы 108 и 110 устанавливаются в дозаторе 106. Каждый трубопровод обеспечивает снабжение соответственно коллекторов 109 и 110. Коллекторы открыты в сторону задней части, соответственно, через отверстия 112 и 113, которые просверлены в поперечной стенке 106' дозатора 106.
Кольцевой дозатор образует цилиндрический центральный канал 101, располагаемый по оси XX, передний и задний края которого открыты. Данный канал 101 первичного воздуха включает в себя спиралевидный элемент 116 осевого истечения воздуха, содержащий радиально расположенные лопатки, обеспечивающие вращательное вокруг оси движение первичного воздуха, который подается в этот канал через переднее отверстие.
На дозаторе 106 устанавливается элемент 115 предварительного перемешивания. Часть данного элемента 115 имеет форму муфты 115А, которая разделяет кольцевой канал 103 вторичного воздуха с располагаемой по оси XX цилиндрической частью дозатора 106. В передней части канал имеет открытые края и содержит спиралевидный элемент 117 с входящими в его состав радиально расположенными лопатками. Спиралевидный элемент предназначен для ускорения прохождения через него потока воздуха, совершающего при этом вращение вокруг оси XX. Муфта 115А в своей задней части закрыта устанавливаемой перпендикулярно оси XX пластиной 115В. Пластина располагается на определенном расстоянии от поперечной стенки 106' дозатора. Данная пластина содержит центральное отверстие 115В1 с бортиком, которые образуют имеющую форму усеченного конуса направляющую поверхность 115С, размещаемую по оси XX. Пластина 115В устанавливается на определенном расстоянии от стенки 106' и содержит отверстия 115В2, 115В3, 115В4 и 115В5 предварительного перемешивания.
Отверстия предварительного перемешивания рассредоточены с учетом расположения впускных отверстий 112 и 113.
В примере, изображенном на фиг.3, инжектор содержит четыре (n1=4) отверстия 112 впрыска топлива при работе в режиме малого газа и восемь (n=8) отверстий 113 впрыска основного топлива. Размеры отверстий зависят от требуемого расхода. Их количество подбирается также в зависимости от диаметра D инжектора. Общее количество может достигать 18 единиц, при этом не возникают проблемы, связанные с механической прочностью.
Например, диаметр φi1 отверстия 112, задействуемого при работе в режиме малого газа, составляет 0,5-0,8 мм, а диаметр φi2 отверстий впрыска основного топлива 113 - 0,8-1,3 мм. Диаметр D инжектора устанавливается с таким расчетом, чтобы обеспечить соответствующее рассредоточение по кольцу. Например, величина D составляет 50-70 мм.
Просверленные в пластине 115В отверстия 115В2, 115В3, 115В4 и 115В5 образуют два круга, радиально располагаемые по обе стороны от круга, сформированного отверстиями 112 и 113. Диаметры φр этих отверстий 115В2, 115В3, 115В4 и 115В5 предварительного перемешивания устанавливаются в зависимости от диаметра отверстий 112 и 113.
В рассматриваемом примере диаметр φp1 отверстий предварительного перемешивания при работе в режиме малого газа составляет 1-1,5 мм, в то время как диаметр φp2 отверстий предварительного перемешивания основного топлива - 2-3 мм.
Ниже приводится описание основных принципов функционирования этого многоточечного инжектора предварительного перемешивания со ссылкой на фиг.4.
Топливо, впрыскиваемое через отверстия 112 и 113, ударяется в пластину 115В, располагаемую между двумя отверстиями (115В2 и 115В4) или (115В3 и 115В5) предварительного перемешивания. Пространство между стенкой 106' и пластиной 115В, которое в данном примере составляет 2-4 мм, с одной стороны обтекается первичным воздухом, поступающим по каналу 101, а с другой стороны вторичным воздухом, поступающим по каналу 103. Топливо, радиально распространяемое в виде тонкого слоя в направлении отверстий предварительного перемешивания, перемещается далее под воздействием воздуха, истекающего из этих отверстий. В последующем происходит его распыление и образование топливно-воздушной смеси. После пластины смесь перемещается в направлении XX, где сжигается. Диаметры и объемы расхода определяются таким образом, чтобы скорость перемещения смеси и ее насыщенность в определенном месте исключали возможность воспламенения в отверстиях предварительного перемешивания.
Для улучшения распыления топлива в стенках 106' и 115В могут устанавливаться устройства, вызывающие перемещение. Кроме того, топливо выполняет функцию охлаждения, что способствует продлению срока эксплуатации инжектора.
Как это показано на фиг.2, часть воздуха, поступающего из первичного канала 101, направляется в пространство предварительного перемешивания, а другая часть истекает через центральное отверстие 115В1 и образует воздушную пленку, препятствующую процессу коксования на внешней стороне пластины 115 В.
Отмечается также, что первичному и вторичному воздуху может придаваться вращательное вокруг оси XX движение, которое обеспечивается как в одном и том же, так и в противоположных направлениях. Они также могут не обладать касательными составляющими.
Важным преимуществом такого рассредоточения является возможность создания зоны горения при работе в режиме малого газа, располагаемой с внешней стороны камеры сгорания, где топливная смесь легко воспламеняется свечами, устанавливаемыми на внешней стенке. После воспламенения на уровне одного инжектора топливной смеси пламя беспрепятственно распространяется на другие инжекторы в связи с тем, что карбюрированная зона имеет круглую форму.
Воспламенение основных трубопроводов также осуществляется путем распространения пламени после подачи топлива в соответствующие трубопроводы инжекторов.
Между двумя трубопроводами существует следующий порядок функционирования:
- при слабой нагрузке воспламеняется только один трубопровод, обеспечивающий работу в режиме малого газа;
- при работе в промежуточных режимах, включая работу на полную мощность, топливо подается в два трубопровода, при этом процесс горения распространяется в радиальном направлении по всей камере. Соотношение расхода топлива в центральном трубопроводе и трубопроводе, обеспечивающем работу в режиме малого газа, практически составляет 0,7 и 1,2. Такой ступенчатый процесс горения способствует уменьшению выбросов, производимых зоной горения при работе в режиме малого газа.
При работе в режиме на полную мощность соотношение расходов двух трубопроводов составляет 1,8-2,2. Удается уменьшить образование дымов и загрязняющих газов NOx.
Благодаря компактности конструкции инжектор может легко устанавливаться в используемых в настоящее время устройствах подачи топлива в камеру сгорания без внесения существенных изменений.

Claims (14)

1. Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий первый трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в режиме малого газа, и второй, основной, трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в других режимах, включая работу на полную мощность, а также первые впускные отверстия для работы в режиме малого газа и вторые, основные, впускные отверстия, с которыми два питательных трубопровода соединяются соответствующим образом, отличающийся тем, что он содержит определенное количество (n1) первых отверстий и определенное количество (n2) вторых отверстий в соотношении n1/n2<1, при этом впускные отверстия располагаются в виде кольца, а первые отверстия для работы в режиме малого газа занимают сектор вышеупомянутого кольца, при этом инжектор содержит также центральный канал снабжения первичным воздухом, а отверстия впрыска располагаются в виде кольца вокруг данного центрального канала.
2. Инжектор по п.1, в котором количество первых и вторых отверстий находится в соотношении n1/n2<=1/2.
3. Инжектор по п.2, в котором количество первых и вторых отверстий находится в соотношении n1/n2<=1/3.
4. Инжектор по п.1, содержащий часть, которая образует устанавливаемый по оси (XX) кольцевой дозатор, в котором, по меньшей мере, определенная часть отверстий впрыска топлива размещается на пластине, имеющей поперечное относительно оси XX расположение, при этом пластина образует экран с просверленными в нем отверстиями предварительного перемешивания, который устанавливается напротив отверстий впрыска топлива.
5. Инжектор по п.4, в котором вышеупомянутые отверстия предварительного перемешивания располагаются с возможностью их продувки потоком первичного воздуха с целью осуществления предварительного перемешивания первичного воздуха с топливом, поступающим через отверстия впрыска.
6. Инжектор по п.1, в котором центральный канал снабжен спиралевидным элементом.
7. Инжектор по п.1, содержащий кольцевой канал снабжения вторичным воздухом, который располагается соосно с кольцом, образуемым отверстиями впрыска топлива.
8. Инжектор по п.7, в котором кольцевой канал содержит спиралевидный элемент.
9. Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий первый трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в режиме малого газа, и второй, основной, трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в других режимах, включая работу на полную мощность, а также первые отверстия впрыска для работы в режиме малого газа и вторые, основные, отверстия впрыска, с которыми два питательных трубопровода соединяются соответствующим образом, отличающийся тем, что он содержит определенное количество (n1) первых отверстий и определенное количество (n2) вторых отверстий в соотношении n1/n2<1, при этом отверстия впрыска располагаются в виде кольца, а первые отверстия занимают сектор вышеупомянутого кольца, центральный канал снабжения первичным воздухом, при этом отверстия впрыска располагаются в виде кольца вокруг данного центрального канала, часть, которая образует устанавливаемый по оси (XX) кольцевой дозатор, в котором, по меньшей мере, определенная часть отверстий впрыска топлива размещается на пластине, имеющей поперечное относительно оси XX расположение, при этом пластина образует экран с просверленными в нем отверстиями предварительного перемешивания, который устанавливается напротив отверстий впрыска топлива, при этом вышеупомянутые отверстия предварительного перемешивания располагаются с возможностью их продувки потоком первичного воздуха с целью осуществления предварительного перемешивания первичного воздуха с топливом, поступающим через впускные отверстия, а в пластине, образующей экран, предусмотрены отверстия для предварительного перемешивания вторичного воздуха с топливом, поступающим через впускные отверстия.
10. Инжектор по п.9, в котором кольцевой канал содержит спиралевидный элемент.
11. Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащий первый трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в режиме малого газа, и второй, основной, трубопровод подачи топлива, обеспечивающий работу в других режимах, включая работу на полную мощность, а также первые отверстия впрыска для работы в режиме малого газа и вторые, основные, отверстия впрыска, с которыми два питательных трубопровода соединяются соответствующим образом, отличающийся тем, что он содержит определенное количество (n1) первых отверстий и определенное количество (n2) вторых отверстий в соотношении n1/n2<1, при этом отверстия впрыска располагаются в виде кольца, а первые отверстия занимают сектор вышеупомянутого кольца, центральный канал снабжения первичным воздухом, при этом отверстия впрыска располагаются в виде кольца вокруг данного центрального канала, часть, которая образует устанавливаемый по оси (XX) кольцевой дозатор, в котором, по меньшей мере, определенная часть отверстий впрыска топлива размещается на пластине, имеющей поперечное относительно оси XX расположение, при этом пластина образует экран с просверленными в нем отверстиями предварительного перемешивания, который устанавливается напротив отверстий впрыска топлива, центральный канал снабжен спиралевидным элементом, а в пластине, образующей экран, предусмотрены отверстия для предварительного перемешивания вторичного воздуха с топливом, поступающим через отверстия впрыска.
12. Инжектор по п.11, в котором кольцевой канал содержит спиралевидный элемент.
13. Газотурбинный двигатель, содержащий кольцевую камеру сгорания с инжекторами по п.1, устанавливаемыми вокруг оси камеры сгорания, секторы впрыска топлива при работе в режиме малого газа которых имеют внешнее относительно оси камеры сгорания радиальное расположение.
14. Способ функционирования двигателя по п.13 при работе в режиме малого газа, заключающийся в питании только одного трубопровода, обеспечивающего работу в режиме малого газа и позволяющего формировать внешнюю радиальную кольцевую зону горения.
RU2007137046/06A 2006-10-06 2007-10-05 Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и способ его функционирования RU2433348C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0654137 2006-10-06
FR0654137A FR2906868B1 (fr) 2006-10-06 2006-10-06 Injecteur de carburant pour chambre de combustion de moteur a turbine a gaz

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007137046A RU2007137046A (ru) 2009-04-10
RU2433348C2 true RU2433348C2 (ru) 2011-11-10

Family

ID=38456456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007137046/06A RU2433348C2 (ru) 2006-10-06 2007-10-05 Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и способ его функционирования

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7849693B2 (ru)
EP (1) EP1909031B1 (ru)
JP (1) JP4930921B2 (ru)
CA (1) CA2605952C (ru)
FR (1) FR2906868B1 (ru)
RU (1) RU2433348C2 (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8739543B2 (en) 2007-07-02 2014-06-03 Siemens Aktiengesellschaft Burner and method for operating a burner
US20110072823A1 (en) * 2009-09-30 2011-03-31 Daih-Yeou Chen Gas turbine engine fuel injector
US9194297B2 (en) 2010-12-08 2015-11-24 Parker-Hannifin Corporation Multiple circuit fuel manifold
US9958093B2 (en) 2010-12-08 2018-05-01 Parker-Hannifin Corporation Flexible hose assembly with multiple flow passages
US10317081B2 (en) * 2011-01-26 2019-06-11 United Technologies Corporation Fuel injector assembly
JP5653774B2 (ja) * 2011-01-27 2015-01-14 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器
FR2971039B1 (fr) 2011-02-02 2013-01-11 Turbomeca Injecteur de chambre de combustion de turbine a gaz a double circuit de carburant et chambre de combustion equipee d'au moins un tel injecteur
US9181876B2 (en) * 2012-01-04 2015-11-10 General Electric Company Method and apparatus for operating a gas turbine engine
US9772054B2 (en) 2013-03-15 2017-09-26 Parker-Hannifin Corporation Concentric flexible hose assembly
GB2549170B (en) * 2016-02-05 2021-01-06 Bayern Chemie Ges Fuer Flugchemische Antriebe Mbh Device and System for Controlling Missiles and Kill Vehicles Operated with Gel-like Fuels
DE102017201771A1 (de) 2017-02-03 2018-08-09 Siemens Aktiengesellschaft Umfangsstufungskonzept für eine Brenneranordnung
US10823419B2 (en) * 2018-03-01 2020-11-03 General Electric Company Combustion system with deflector
US10816213B2 (en) * 2018-03-01 2020-10-27 General Electric Company Combustor assembly with structural cowl and decoupled chamber
US11174792B2 (en) 2019-05-21 2021-11-16 General Electric Company System and method for high frequency acoustic dampers with baffles
US11156164B2 (en) 2019-05-21 2021-10-26 General Electric Company System and method for high frequency accoustic dampers with caps

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB774704A (en) * 1952-05-07 1957-05-15 Rolls Royce Improvements relating to combustion equipment for gas-turbine engines
GB824306A (en) * 1956-04-25 1959-11-25 Rolls Royce Improvements in or relating to combustion equipment of gas-turbine engines
US3763650A (en) * 1971-07-26 1973-10-09 Westinghouse Electric Corp Gas turbine temperature profiling structure
GB2084903B (en) * 1980-10-13 1984-05-31 Central Electr Generat Board Atomising liquid fuel
US4720970A (en) * 1982-11-05 1988-01-26 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Sector airflow variable geometry combustor
JPH0668374B2 (ja) * 1987-07-28 1994-08-31 石川島播磨重工業株式会社 燃料噴射装置
JPS6433421U (ru) 1987-08-24 1989-03-01
FR2695713B1 (fr) * 1992-09-17 1994-10-21 Snecma Système d'injection aérodynamique à prémélange.
JP3069347B1 (ja) * 1999-06-11 2000-07-24 川崎重工業株式会社 ガスタ―ビンの燃焼器用バ―ナ装置
JP2002038970A (ja) * 2000-07-25 2002-02-06 Hitachi Ltd ガスタービン燃焼器
EP1199523A1 (de) * 2000-10-20 2002-04-24 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Beaufschlagung von Brennern in einer Brennkammer sowie Brennkammer mit einer Anzahl von Brennern
DE60217768T2 (de) * 2001-07-18 2007-11-15 Rolls-Royce Plc Kraftstofffördervorrichtung
JP4453675B2 (ja) * 2001-08-29 2010-04-21 株式会社日立製作所 燃焼器および燃焼器の運転方法
DE10160997A1 (de) * 2001-12-12 2003-07-03 Rolls Royce Deutschland Magervormischbrenner für eine Gasturbine sowie Verfahren zum Betrieb eines Magervormischbrenners
US6886342B2 (en) * 2002-12-17 2005-05-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Vortex fuel nozzle to reduce noise levels and improve mixing
JP4015656B2 (ja) * 2004-11-17 2007-11-28 三菱重工業株式会社 ガスタービン燃焼器

Also Published As

Publication number Publication date
FR2906868A1 (fr) 2008-04-11
US7849693B2 (en) 2010-12-14
JP4930921B2 (ja) 2012-05-16
CA2605952A1 (fr) 2008-04-06
US20080083841A1 (en) 2008-04-10
FR2906868B1 (fr) 2011-11-18
JP2008096100A (ja) 2008-04-24
EP1909031B1 (fr) 2017-02-08
CA2605952C (fr) 2015-04-07
RU2007137046A (ru) 2009-04-10
EP1909031A1 (fr) 2008-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2433348C2 (ru) Топливный инжектор камеры сгорания газотурбинного двигателя, газотурбинный двигатель и способ его функционирования
US8590311B2 (en) Pocketed air and fuel mixing tube
JP5400936B2 (ja) ガスタービンエンジン内で燃料を燃焼させるための方法及び装置
US5865024A (en) Dual fuel mixer for gas turbine combustor
US6092363A (en) Low Nox combustor having dual fuel injection system
US7065972B2 (en) Fuel-air mixing apparatus for reducing gas turbine combustor exhaust emissions
JP5411793B2 (ja) タービン・エンジン用の大量燃料ノズル
US5404711A (en) Dual fuel injector nozzle for use with a gas turbine engine
EP1193449B1 (en) Multiple annular swirler
RU2537109C2 (ru) Входное устройство для предварительного смешивания топлива и воздуха, а также узел, содержащий такое устройство, систему выделения/преобразования энергии и газовую турбину (варианты)
US8113821B2 (en) Premix lean burner
EP2241816A2 (en) Dual orifice pilot fuel injector
US8528338B2 (en) Method for operating an air-staged diffusion nozzle
JP6196868B2 (ja) 燃料ノズルとその組立方法
JP2010175244A (ja) タービン・エンジンにおける燃料噴射用装置
JP2011027402A (ja) タービンエンジンにおける燃料噴射用装置
JPH0130055B2 (ru)
JP2004184072A (ja) ガスタービンエンジンの燃焼器エミッションを減少させる方法及び装置
JP6340075B2 (ja) 燃料ノズル用の液体燃料カートリッジ
JPH11264540A (ja) ベンチュリレススワールカップ
JP2009192214A (ja) ガスタービンエンジン用の燃料ノズル及びその製造方法
RU2002134603A (ru) Усовершенствованная комбинация камеры предварительного смешивания и камеры сгорания с малым уровнем выброса загрязняющих окружающую среду веществ для газовых турбин, работающих на жидком и/или газообразном топливе
US5146741A (en) Gaseous fuel injector
RU2197684C2 (ru) Способ отделения факела от форсунки с двухпоточным тангенциальным входом
RU2200250C2 (ru) Форсунка с двухпоточным тангенциальным входом

Legal Events

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

Effective date: 20171006