RU2493494C1 - Gas turbine engine combustion chamber - Google Patents

Gas turbine engine combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2493494C1
RU2493494C1 RU2012126568/06A RU2012126568A RU2493494C1 RU 2493494 C1 RU2493494 C1 RU 2493494C1 RU 2012126568/06 A RU2012126568/06 A RU 2012126568/06A RU 2012126568 A RU2012126568 A RU 2012126568A RU 2493494 C1 RU2493494 C1 RU 2493494C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
combustion chamber
nozzle modules
fuel
nozzle
cavity
Prior art date
Application number
RU2012126568/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Борисович Болотин
Original Assignee
Николай Борисович Болотин
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 Николай Борисович Болотин filed Critical Николай Борисович Болотин
Priority to RU2012126568/06A priority Critical patent/RU2493494C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2493494C1 publication Critical patent/RU2493494C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: power engineering.
SUBSTANCE: gas turbine engine (GTE) combustion chamber comprising a body, a flame tube, which has outer and inner walls, and a board of circular shape with nozzle modules installed on it and the main fuel header connected with the board, the cavity of which is connected by fuel channels with nozzle modules, inner and outer bodies. The number of nozzle modules is made as multiple to four. Nozzle modules are installed in two rows: inner and outer. Additionally there are two fuel headers: inner and outer, The cavity of the outer header is connected by fuel channels with each nozzle module via one in the outer row of nozzle modules. The cavity of the inner header is connected with each nozzle module via one in the inner row. The main fuel header is connected with remaining nozzle modules of both rows. Between the board and the outer and inner walls of the flame tube there are accordingly installed outer and inner facilities for supply and swirling of cooling air with the possibility to supply air at sharp angle to the axis of the flame tube, which connects the middle of the board and the middle of the output section of the flame tube.
EFFECT: increased completeness of fuel combustion and reduced emission of hazardous substances at all modes, and provision of even temperature field at the outlet of combustion chamber along circumference at all modes.
6 cl, 10 dwg

Description

Изобретение относится к газотурбинный двигателям - ГТД, в том числе к авиационным и стационарным газотурбинным двигателям ГТД и может найти применение в авиастроении, судостроении, на газоперекачивающих станциях и для пиковых энергетических установок в качестве привода для электрогенератора, предназначенного для выработки электроэнергии.The invention relates to gas turbine engines - gas turbine engines, including aircraft and stationary gas turbine engines gas turbine engines and can find application in aircraft construction, shipbuilding, gas pumping stations and for peak power plants as a drive for an electric generator designed to generate electricity.

Известна камера сгорания ГТД по патенту РФ на изобретение №2375597, МПК F02C 7/22, опубл. 10.12.2009 г. Топливный коллектор камеры сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевую трубу для подачи топлива к форсункам, установленную внутри корпуса камеры, подводящий трубопровод и размещенный снаружи камеры входной штуцер, установленный в наружной втулке, прикрепленной к корпусу камеры с возможностью осевого перемещения, снабженный внутренней втулкой, выполненной в виде, по меньшей мере, одного звена, включающего два неподвижных кольца и подвижное кольцо, установленное между ними с возможностью поперечного перемещения. Неподвижные кольца соединены с наружной втулкой, а подвижное кольцо установлено с возможностью контактирования с входным штуцером. Устройство позволяет компенсировать термические напряжения, возникающие в наружной втулке и штуцере за счет различного термического расширения корпуса камеры сгорания и топливного коллектора в осевом и поперечном направлениях. Уменьшение диаметра поверхности до диаметра штуцера позволяет уменьшить утечки воздуха.Known combustion chamber of a gas turbine engine according to the patent of the Russian Federation for invention No. 2375597, IPC F02C 7/22, publ. 12/10/2009. The fuel manifold of the combustion chamber of a gas turbine engine contains an annular pipe for supplying fuel to the nozzles installed inside the chamber body, a supply pipe and an inlet fitting located outside the chamber, mounted in an outer sleeve attached to the chamber body with axial movement, provided with an internal a sleeve made in the form of at least one link, including two fixed rings and a movable ring installed between them with the possibility of transverse movement. The fixed rings are connected to the outer sleeve, and the movable ring is installed with the possibility of contacting with the inlet fitting. The device allows you to compensate for thermal stresses that occur in the outer sleeve and the fitting due to various thermal expansion of the housing of the combustion chamber and the fuel manifold in the axial and transverse directions. Reducing the diameter of the surface to the diameter of the fitting allows you to reduce air leakage.

Недостатки большая неравномерность температурного поля на выходе из камеры сгорания, обусловленная небольшим количеством форсунок.Disadvantages: large unevenness of the temperature field at the outlet of the combustion chamber, due to the small number of nozzles.

Известна камера сгорания по патенту РФ на изобретение №2099640, МПК F23R 3/60, опубл. 20.12.2000 г.Known combustion chamber according to the patent of the Russian Federation for the invention No. 2099640, IPC F23R 3/60, publ. 12/20/2000

Эта камерах сгорания предназначена для газотурбинных установок (ГТД). На жаровой трубе в кольцевом пространстве между корпусом и трубой установлен перфорированный капот, на котором закреплены опорные устройства и горелки второго контура. Наличие термокомпенсаторов и выполнение наружной обечайки жаровой трубы из двух секций сводят к минимуму температурные напряжения.This combustion chamber is designed for gas turbine installations (GTE). A perforated hood is mounted on the flame tube in the annular space between the body and the pipe, on which supporting devices and second-circuit burners are fixed. The presence of temperature compensators and the implementation of the outer shell of the flame tube from two sections minimize temperature stresses.

Недостатки те же самые.The disadvantages are the same.

Известна камера сгорания по патенту РФ на изобретение №215888, МПК F23R 3/26, опубл. 10.11.2000 г.Known combustion chamber according to the patent of the Russian Federation for invention No. 215888, IPC F23R 3/26, publ. November 10, 2000

Фронтовое устройство камеры сгорания для высокотемпературного газотурбинного двигателя с подводом топлива в топливные коллекторы через неподвижные разделители потока содержит фронтовое устройство, выполненное в виде ряда профилированных пластин. Профилированные пластины установлены на входе в первичные каналы с возможностью перемещения друг относительно друга в окружном направлении при изменении площадей проходных сечений первичных каналов. Каждая из профилированных пластин состоит из неподвижной и подвижной частей, телескопически соединенных между собой. Неподвижные части телескопических пластин жестко закреплены на неподвижных разделителях потока. Ответные подвижные части пластин закреплены на подвижных разделителях потока. Топливные коллекторы с одного конца с помощью внутренних шаровых шарниров закреплены на неподвижных разделителях потока, а с другого конца шарнирно закреплены к поворотным тягам, вторые концы которых шарнирно крепятся к подвижным разделителям потока. Такое выполнение фронтового устройства расширяет диапазон устойчивого горения.The front device of the combustion chamber for a high-temperature gas turbine engine with the supply of fuel to the fuel manifolds through fixed flow dividers contains a front device made in the form of a series of profiled plates. Profiled plates are installed at the entrance to the primary channels with the possibility of moving relative to each other in the circumferential direction when changing the areas of the passage sections of the primary channels. Each of the profiled plates consists of a fixed and a moving part, telescopically connected to each other. The fixed parts of the telescopic plates are rigidly fixed to the fixed flow dividers. The reciprocal movable parts of the plates are mounted on the movable flow dividers. Fuel collectors at one end with internal ball joints are fixed to fixed flow dividers, and at the other end are pivotally attached to rotary rods, the second ends of which are pivotally attached to movable flow dividers. This embodiment of the front device extends the range of sustainable combustion.

Недостатки этой камеры сгорания: эмиссия вредных веществ особенно на режиме «малого газа», неполное сгорание топлива, окружная и радиальная неравномерность поля температур на выходе их камеры сгорания.The disadvantages of this combustion chamber are: emission of harmful substances especially in the “low gas” mode, incomplete combustion of fuel, circumferential and radial unevenness of the temperature field at the outlet of their combustion chamber.

Известна камера сгорания из книги Старцев Н.И. Конструкция и проектирование камеры сгорания ГТД Самарской государственный аэрокосмический университет, 2007 г., прототип.Known combustion chamber from the book Startsev N.I. Design and engineering of the gas turbine combustion chamber Samara State Aerospace University, 2007, prototype.

Эта камера сгорания содержит корпус, жаровую трубу, имеющую плиту кольцевой формы с установленными на ней в два ряда форсуночными модулями и основной топливный коллектор, установленный на плите, полость которого соединена топливными каналами с форсуночными модулями, внешней и внутренний корпусы жаровой трубы..This combustion chamber contains a housing, a flame tube having a ring-shaped stove with nozzle modules mounted on it in two rows and a main fuel manifold mounted on the stove, the cavity of which is connected by the fuel channels to the nozzle modules, the outer and inner flame tube housings ..

Недостатки этой камеры сгорания: эмиссия вредных веществ особенно на режиме «малого газа», неполное сгорание топлива, окружная и радиальная неравномерность поля температур на выходе их камеры сгорания. Все эти недостатки обусловлены тем, что весь расход горючего на всех режимах проходит через все форсунки камеры сгорания. Кроме того, камера сгорания должна устойчиво работать в широком диапазоне режимов от «малого газа» до «максимального режима», т.е. в диапазоне десятикратного изменения расхода топлива. Если на максимальном режиме» перепад давления на форсунках (форсуночных модулях» будет достаточным для качественного распыления топлива, то в режиме «малого газа» перепад давления на форсунках уменьшится в 100 раз, т.к. он изменяется пропорционально квадрату расхода топлива., и окажется недостаточным для качественного распыления топлива.The disadvantages of this combustion chamber are: emission of harmful substances especially in the “low gas” mode, incomplete combustion of fuel, circumferential and radial unevenness of the temperature field at the outlet of their combustion chamber. All these disadvantages are due to the fact that all fuel consumption in all modes passes through all the nozzles of the combustion chamber. In addition, the combustion chamber must operate stably in a wide range of modes from “small gas” to “maximum mode”, i.e. in the range of a tenfold change in fuel consumption. If at the maximum mode "the pressure drop across the nozzles (nozzle modules" will be sufficient for high-quality fuel atomization, then in the "low gas" mode the pressure drop across the nozzles will decrease by 100 times, because it changes in proportion to the square of the fuel consumption., And it turns out insufficient for high-quality atomization of fuel.

Например, если перепад давления на форсунках на «максимальном режиме» составляет 10 кгс/см2, то на режиме «малого газа» всего 0,1 кгс/см2. Это приводит к неполному сгоранию топлива, эмиссии вредных веществ и неравномерному полю температур на выходе из камеры сгорания. Последнее приведет к прогару сопловых и рабочих лопаток турбины.For example, if the pressure drop across the nozzles at the “maximum mode” is 10 kgf / cm 2 , then at the “low gas” mode only 0.1 kgf / cm 2 . This leads to incomplete combustion of the fuel, emission of harmful substances and an uneven temperature field at the outlet of the combustion chamber. The latter will lead to burnout of the nozzle and working blades of the turbine.

Задачи создания изобретения: увеличение полноты сгорания топлива на всех режимах, снижение эмиссии вредных веществ и обеспечение равномерного температурного поля на выходе из камеры сгорания по окружности на всех режимах.Objectives of the invention: increasing the completeness of fuel combustion in all modes, reducing emissions of harmful substances and ensuring a uniform temperature field at the outlet of the combustion chamber around the circumference in all modes.

Решение указанных задач достигнуто в камере сгорания ГТД, содержащей корпус, жаровую трубу, имеющую внешнюю и внутреннюю стенки и плиту кольцевой формы с установленными на ней форсуночными модулями и основной топливный коллектор, соединенный с плитой, полость которого соединена топливными каналами с форсуночными модулями, внешней и внутренний корпусы, тем, что согласно изобретению число форсуночных модулей выполнено кратным четырем, форсуночные модули установлены в два ряда: внешний и внутренний, дополнительно выполнено два топливных коллектора внешний и внутренний, при этом полость внешнего коллектора соединена топливными каналами с каждым форсуночным модулем чрез один внешнего ряда форсуночных модулей, полость внутреннего коллектора соединена с каждым форсуночным модулем че6рез один внутреннего ряда, а основной топливный коллектор соединен с остальными форсуночными модулями обеих рядов, при этом между плитой и внешней и внутренней стенками жаровой трубы установлены соответственно внешнее и внутреннее средства для подачи и закрутки охлаждающего воздуха с возможностью подачи воздуха под острым углом к оси жаровой трубы, соединяющей середину плиты и середину выходного сечения жаровой трубы.. Коллекторы могут быть выполнены в виде единого узла. Форсуночные модули в рядах могут быть установлены на плите в шахматном порядке. Средства для подачи и закрутки воздуха могут быть выполнены с возможностью закрутки воздуха в противоположные стороны.The solution of these problems was achieved in a gas turbine combustion chamber containing a housing, a flame tube having an outer and inner wall and a ring-shaped plate with nozzle modules mounted on it and a main fuel manifold connected to the stove, the cavity of which is connected by fuel channels to the nozzle modules, external and inner casings, so that according to the invention the number of nozzle modules is a multiple of four, nozzle modules are installed in two rows: external and internal, two fuel modules are additionally made the manifold is external and internal, while the cavity of the external manifold is connected by fuel channels to each injector module through one external row of nozzle modules, the cavity of the internal manifold is connected to each injector module through one inner row, and the main fuel manifold is connected to the remaining nozzle modules of both rows, between the stove and the outer and inner walls of the flame tube, respectively, external and internal means for supplying and swirling cooling air with the possibility of air supply at an acute angle to the axis of the flame tube connecting the middle of the stove and the middle of the output section of the flame tube. The collectors can be made in the form of a single unit. The nozzle modules in rows can be staggered on the stove. Means for supplying and swirling air may be configured to swirl air in opposite directions.

Между форсуночными модулями могут быть выполнены дополнительные каналы подачи воздуха.Between the nozzle modules, additional air supply channels can be provided.

Сущность изобретения поясняется на фиг.1…10, где:The invention is illustrated in figure 1 ... 10, where:

на фиг.1 приведена схема камеры сгорания ГТД,figure 1 shows a diagram of a combustion chamber of a gas turbine engine,

на фиг.2 приведена плита с форсуночными модулями,figure 2 shows a plate with nozzle modules,

на фиг.3 приведена схема камеры сгорания с коллекторами, выполненными в виде единого узла,figure 3 shows a diagram of a combustion chamber with collectors made in the form of a single node,

на фиг.4 приведена плита с коллекторами, выполненными, выполненного в виде единого узла,figure 4 shows a plate with collectors made in the form of a single unit,

на фиг.5 приведена плита с форсуночными модулями установленными в шахматном порядке,figure 5 shows a plate with nozzle modules installed in a checkerboard pattern,

на фиг.6 приведена схема подвода топлива от коллекторов к форсуночным модулям,Fig.6 shows a diagram of the fuel supply from the manifolds to the injector modules,

на фиг.7 приведена плита со средствами для подачи и закрутки воздуха,Fig.7 shows a plate with means for supplying and swirling air,

на фиг.8 приведены средства подачи и закрутки воздуха,in Fig.8 shows the means of supply and swirl of air,

на фиг.9 приведена схема подвода топлива к форсуночным модулям и конструкция форсуночных модулей,.figure 9 shows a diagram of the fuel supply to the nozzle modules and the design of the nozzle modules.

на фиг.10 приведена диаграмма изменения перепада давления на форсуночных модулях.figure 10 shows a diagram of the change in differential pressure on the nozzle modules.

Камера сгорания ГТД (фиг.1…10) содержит корпус 1 и жаровую трубу 2 с плитой 3. и основным коллектором 4 с полостью 5. Жаровая труба 2 имеет внешнюю стенку 6 и внутреннюю стенку 7, на которых выполнены отверстия 8, предназначенные для охлаждения жаровой трубы 2.. Ни плите 3 установлены форсуночные модули 9, в плите 3 выполнены топливные каналы 10…12 для подвода топлива к форсуночным модулям 9. Количество форсуночных модулей 9 кратно четырем.The gas turbine combustion chamber (Fig. 1 ... 10) contains a housing 1 and a flame tube 2 with a stove 3. and a main manifold 4 with a cavity 5. The flame tube 2 has an outer wall 6 and an inner wall 7, on which openings 8 are made for cooling of the flame tube 2 .. Nozzle modules 9 are installed on neither the stove 3, fuel channels 10 ... 12 are made in the stove 3 for supplying fuel to the nozzle modules 9. The number of nozzle modules 9 is a multiple of four.

Форсуночные модули 9 установлены в два концентричных ряда внешний 13 и внутренний 14. Количество форсуночных модулей 9 в обеих рядах одинаковое и четное. При этом форсуночные модули 9 могут быть установлены в шахматном порядке (фиг.3). Особенностью камеры сгорания ГТД является выполнение двух дополнительных топливных коллекторов: внешнего 17 с полостью 18 и внутреннего 19 с полостью 20 (фиг.1 и 2)The nozzle modules 9 are installed in two concentric rows, the outer 13 and the inner 14. The number of nozzle modules 9 in both rows is the same and even. When this nozzle modules 9 can be installed in a checkerboard pattern (figure 3). A feature of the combustion chamber of a gas turbine engine is the implementation of two additional fuel collectors: external 17 with a cavity 18 and internal 19 with a cavity 20 (Figs. 1 and 2)

Кроме того, отличием камеры сгорания ГТД является схема подвода топлива от коллекторов 4, 17 и 19 к форсуночным модулям 9 (фиг.6 и 9), обеспечивающая равномерность поля температур на выходе из камеры сгорания.In addition, the difference between the combustion chamber of the gas turbine engine is the fuel supply circuit from the collectors 4, 17 and 19 to the injector modules 9 (Figs. 6 and 9), which ensures the uniformity of the temperature field at the outlet of the combustion chamber.

Внешний коллектор 17 соединен каналами 10 с каждым форсуночным модулем 9 внешнего ряда 13 форсуночных модулей 9 через один, внутренний коллектор 19 соединен каналами 11 с каждым форсуночным модулем 9 внутреннего ряда 14 через один, а основной коллектор 4 соединен каналами 12 с остальными форсуночными модулями 9 обеих рядов 13 и 14. Форсуночные модули 9 в рядах 13 и 14 могут быть установлены в шахматном порядке (фиг.5), что предпочтительнее, т.к. позволит разместить большее количество форсунок.The external collector 17 is connected by channels 10 to each nozzle module 9 of the outer row 13 of the nozzle modules 9 through one, the internal collector 19 is connected by channels 11 to each nozzle module 9 of the inner row 14 through one, and the main collector 4 is connected by channels 12 to the other nozzle modules 9 of both rows 13 and 14. The nozzle modules 9 in rows 13 and 14 can be installed in a checkerboard pattern (figure 5), which is preferable, because will accommodate a larger number of nozzles.

Между плитой 3 и стенками 6 и 7 жаровой трубы могут быть установлены устройства для подачи и закрутки воздуха 21 и 22 (фиг.2 и 6). Устройства для подачи и закрутки воздуха 21 и 22 содержат направляющие лопатки 23. (фиг.8). Направление закрутки охлаждающего воздуха может быть противоположным (фиг.8). При этом средства для подачи и закрутки воздуха выполнены под острым углом а к оси жаровой трубы, соединяющей середину плиты и середину выходного сечения жаровой трубы, (фиг.1).Between the stove 3 and the walls 6 and 7 of the flame tube can be installed device for supplying and swirling air 21 and 22 (figure 2 and 6). Devices for supplying and swirling air 21 and 22 contain guide vanes 23. (Fig. 8). The spin direction of the cooling air may be opposite (Fig. 8). In this case, the means for supplying and swirling air are made at an acute angle a to the axis of the flame tube connecting the middle of the stove and the middle of the output section of the flame tube (Fig. 1).

Закрутка воздуха способствует не только улучшению охлаждения стенок 6 и 7 жаровой трубы 2, но и перемешивает продукты сгорания, снижая окружную неравномерность поля температур на выходе из камеры сгорания при этом такое направление потока воздуха (под острым углом к оси жаровой трубы) значительно улучшает перемешивание продуктов сгорания и как следствие увеличивает полноту сгорания, снижает эмиссию вредных веществ и обеспечивает равномерное поле температур на выходе из камеры сгорания.. Форсуночные модули 9 содержат корпус 24, топливный канал 25 и воздушный канал 26 (фиг.2). В плите 3 выполнены несквозные отверстия 27 для установки форсуночных модулей и сквозные каналы 28 для прохождения воздуха в форсуночные модули 9 (фиг.9).Air swirling not only improves the cooling of walls 6 and 7 of the flame tube 2, but also mixes the combustion products, reducing the circumferential unevenness of the temperature field at the outlet of the combustion chamber, while this direction of air flow (at an acute angle to the axis of the flame tube) significantly improves mixing of the products combustion and as a result increases the completeness of combustion, reduces the emission of harmful substances and ensures a uniform temperature field at the outlet of the combustion chamber. The nozzle modules 9 contain a housing 24, fuel anal 25 and air channel 26 (figure 2). Non-through holes 27 are made in the plate 3 for installing the nozzle modules and through channels 28 for the passage of air into the nozzle modules 9 (Fig. 9).

Для обеспечения работы камеры сгорания она имеет три трубопровода 29..31 с регуляторами расхода 32…34, соединенные с коллекторами 4, 17 и 19, соответственно (фиг.1)To ensure the operation of the combustion chamber, it has three pipelines 29..31 with flow controllers 32 ... 34 connected to the collectors 4, 17 and 19, respectively (Fig. 1)

Коллектора 4, 17 и 19 могут быть выполнены в виде единого узла (фиг.3 и 4), в который входит, кроме коллекторов, обтекатель 35 с полостью 36. Полость 36 сообщается с полостью 5 основного коллектора 4 для увеличения объема основного коллектора 4. Обтекатель 35 уменьшает потери давления воздуха на входе к камеру сгорания. Стенки коллекторов 4, 17 и 19 - общие, что снижает металлоемкость коллекторов. Соединение всех деталей единого узла выполнено сварочными швами 37. Разгерметизация между полостями 5, 18 и 20 не приведет к катастрофическим последствиям. Между форсуночными модулями 9 могут быть выполнены дополнительные каналы подачи воздуха 38 (фиг.7).The collectors 4, 17 and 19 can be made in the form of a single unit (Figs. 3 and 4), which includes, in addition to the collectors, a fairing 35 with a cavity 36. The cavity 36 communicates with the cavity 5 of the main collector 4 to increase the volume of the main collector 4. Fairing 35 reduces the loss of air pressure at the inlet to the combustion chamber. The walls of the collectors 4, 17 and 19 are common, which reduces the metal consumption of the collectors. The connection of all parts of a single unit is made by welding seams 37. Depressurization between cavities 5, 18 and 20 will not lead to catastrophic consequences. Between the nozzle modules 9 can be made additional air supply channels 38 (Fig.7).

Работает камера сгорания ГТД следующим образом.The gas turbine engine combustion chamber operates as follows.

При запуске ГТД топливо подается по трубопроводу 28 через регулятор расхода 31 только в полость 18 внешнего коллектора 17. В режиме малого газа» топливо также подается только через внешний коллектор 17 и далее по каналам 10 в нечетные форсуночные модули 9 внешнего ряда 13.. При увеличении расхода топлива более 20%…25% от максимального расхода топливо дополнительно подается по трубопроводу 26 через регулятор расхода 32 в полость 20 внутреннего коллектора 19 и далее по каналам 11 в нечетные форсуночные модули 9 внешнего ряда 13. При расходе топлива от 40% до 50% от максимального дополнительно топливо по трубопроводу 27 через регулятор расхода 30 подается в полость 5 основного коллектор 4 и далее по каналам 12 к остальным (четным) форсуночным модулям 9 обеих рядов. В результате перепад давления на форсуночных модулях 9 на всех режимах практически постоянное и составляет значительную величину поз 40 фиг.10, по сравнению с поз 39, что способствует повышению полноты сгорания и уменьшению эмиссии вредных веществ. Кроме того, на всех режимах более равномерным получается температурное поле на выходе их камеры сгорания.When starting a gas turbine engine, fuel is supplied through a pipeline 28 through a flow regulator 31 only to the cavity 18 of the external manifold 17. In the low-gas mode ”fuel is also supplied only through the external collector 17 and then through channels 10 to the odd nozzle modules 9 of the outer row 13 .. fuel consumption of more than 20% ... 25% of the maximum fuel consumption is additionally supplied through a pipe 26 through a flow regulator 32 to the cavity 20 of the internal collector 19 and then through channels 11 to the odd nozzle modules 9 of the outer row 13. At a fuel consumption of 40% to 50 % of the maximum additional fuel through the pipeline 27 through the flow regulator 30 is fed into the cavity 5 of the main manifold 4 and then through channels 12 to the remaining (even) nozzle modules 9 of both rows. As a result, the pressure drop across the nozzle modules 9 in all modes is almost constant and amounts to a significant value of pos. 40 of figure 10, compared to pos. 39, which helps to increase the completeness of combustion and reduce the emission of harmful substances. In addition, in all modes, the temperature field at the output of their combustion chamber is more uniform.

Применение изобретения позволило:The application of the invention allowed:

1. Обеспечить эффективное плавное регулирование расхода топлива в газотурбинном двигателя с сохранением практически постоянного перепада давления на всех режимах, особенно в режиме «малого газа».1. To provide effective smooth regulation of fuel consumption in a gas turbine engine while maintaining an almost constant pressure drop in all modes, especially in the "low gas" mode.

2. Обеспечить увеличение полноты сгорания на всех режимах.2. To provide an increase in the completeness of combustion in all modes.

3. Обеспечить низкую эмиссию вредных веществ.3. Provide low emissions of harmful substances.

4. Обеспечить равномерное поле температур на выходе из камеры сгорания.4. Ensure a uniform temperature field at the outlet of the combustion chamber.

Claims (6)

1. Камера сгорания ГТД, содержащая корпус, жаровую трубу, имеющую внешнюю и внутреннюю стенки, и плиту кольцевой формы с установленными на ней форсуночными модулями, и основной топливный коллектор, соединенный с плитой, полость которого соединена топливными каналами с форсуночными модулями, внешней и внутренний корпусы, отличающаяся тем, что число форсуночных модулей выполнено кратным четырем, форсуночные модули установлены в два ряда: внешний и внутренний, дополнительно выполнено два топливных коллектора внешний и внутренний, при этом полость внешнего коллектора соединена топливными каналами с каждым форсуночным модулем через один внешнего ряда форсуночных модулей, полость внутреннего коллектора соединена с каждым форсуночным модулем через один внутреннего ряда, а основной топливный коллектор соединен с остальными форсуночными модулями обеих рядов, при этом между плитой и внешней и внутренней стенками жаровой трубы установлены соответственно внешнее и внутреннее средства для подачи и закрутки охлаждающего воздуха с возможностью подачи воздуха под острым углом к оси жаровой трубы, соединяющей середину плиты и середину выходного сечения жаровой трубы.1. GTE combustion chamber comprising a housing, a heat pipe having external and internal walls, and an annular plate with nozzle modules mounted on it, and a main fuel manifold connected to the stove, the cavity of which is connected by fuel channels to the nozzle modules, external and internal buildings, characterized in that the number of nozzle modules is a multiple of four, the nozzle modules are installed in two rows: external and internal, additionally made two fuel manifolds, external and internal, while The cavity of the external manifold is connected by fuel channels to each nozzle module through one outer row of the nozzle modules, the cavity of the inner manifold is connected to each nozzle module through one inner row, and the main fuel manifold is connected to the remaining nozzle modules of both rows, between the stove and the outer and inner external and internal means for supplying and swirling cooling air with the possibility of supplying air at an acute angle to si flame tube connecting the middle plate and the middle section of the output of the flame tube. 2. Камера сгорания ГТД по п.1, отличающаяся тем, что коллекторы выполнены в виде единого узла.2. GTE combustion chamber according to claim 1, characterized in that the collectors are made in the form of a single unit. 3. Камера сгорания ГТД по п.1 или 2, отличающаяся тем, что форсуночные модули в рядах установлены на плите в шахматном порядке.3. The combustion chamber of a gas turbine engine according to claim 1 or 2, characterized in that the nozzle modules in rows are mounted on a stove in a checkerboard pattern. 4. Камера сгорания по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средства для подачи и закрутки воздуха выполнены с возможностью закрутки воздуха в противоположные стороны.4. The combustion chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the means for supplying and swirling air are configured to swirl air in opposite directions. 5. Камера сгорания по п.3, отличающаяся тем, что средства для подачи и закрутки воздуха выполнены с возможностью закрутки воздуха в противоположные стороны.5. The combustion chamber according to claim 3, characterized in that the means for supplying and swirling air are configured to swirl air in opposite directions. 6. Камера сгорания по п.1 или 2, отличающаяся тем, что между форсуночными модулями выполнены дополнительные каналы подачи воздуха. 6. The combustion chamber according to claim 1 or 2, characterized in that between the nozzle modules there are additional air supply channels.
RU2012126568/06A 2012-06-25 2012-06-25 Gas turbine engine combustion chamber RU2493494C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126568/06A RU2493494C1 (en) 2012-06-25 2012-06-25 Gas turbine engine combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126568/06A RU2493494C1 (en) 2012-06-25 2012-06-25 Gas turbine engine combustion chamber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2493494C1 true RU2493494C1 (en) 2013-09-20

Family

ID=49183518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126568/06A RU2493494C1 (en) 2012-06-25 2012-06-25 Gas turbine engine combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2493494C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676496C1 (en) * 2016-10-24 2018-12-29 Мицубиси Хитачи Пауэр Системс, Лтд. Gas turbine combustion chamber

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4194358A (en) * 1977-12-15 1980-03-25 General Electric Company Double annular combustor configuration
EP0455487A1 (en) * 1990-05-03 1991-11-06 General Electric Company Gas turbine combustors
US5450725A (en) * 1993-06-28 1995-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas turbine combustor including a diffusion nozzle assembly with a double cylindrical structure
RU2083928C1 (en) * 1993-11-02 1997-07-10 Научно-производственное предприятие - Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭСТ" Method of control of fuel delivery to combustion chamber and combustion chamber for realization of this method
RU2258822C1 (en) * 2003-11-27 2005-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Method of and device to control fuel delivery into combustion chamber of gas-turbine plant
RU2296917C2 (en) * 2001-08-28 2007-04-10 Снекма Моторс Ring combustion chamber

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4194358A (en) * 1977-12-15 1980-03-25 General Electric Company Double annular combustor configuration
EP0455487A1 (en) * 1990-05-03 1991-11-06 General Electric Company Gas turbine combustors
US5450725A (en) * 1993-06-28 1995-09-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Gas turbine combustor including a diffusion nozzle assembly with a double cylindrical structure
RU2083928C1 (en) * 1993-11-02 1997-07-10 Научно-производственное предприятие - Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭСТ" Method of control of fuel delivery to combustion chamber and combustion chamber for realization of this method
RU2296917C2 (en) * 2001-08-28 2007-04-10 Снекма Моторс Ring combustion chamber
RU2258822C1 (en) * 2003-11-27 2005-08-20 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" (ОАО "НПО "Сатурн") Method of and device to control fuel delivery into combustion chamber of gas-turbine plant

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676496C1 (en) * 2016-10-24 2018-12-29 Мицубиси Хитачи Пауэр Системс, Лтд. Gas turbine combustion chamber
RU2676496C9 (en) * 2016-10-24 2019-07-23 Мицубиси Хитачи Пауэр Системс, Лтд. Gas turbine combustor
US10571127B2 (en) 2016-10-24 2020-02-25 Mitsubishi Hitachi Power Sytems, Ltd. Gas turbine combustor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102622706B1 (en) Torch igniter for a combustor
US8984887B2 (en) Combustor and method for supplying fuel to a combustor
US10690350B2 (en) Combustor with axially staged fuel injection
JP6840513B2 (en) Focused tube fuel nozzle assembly with liquid fuel function
JP6769714B2 (en) Fuel supply system for gas turbine combustors
RU2632073C2 (en) Fuel injection unit and device, containing fuel injection unit
US9423135B2 (en) Combustor having mixing tube bundle with baffle arrangement for directing fuel
EP3341656B1 (en) Fuel nozzle assembly for a gas turbine
US10655858B2 (en) Cooling of liquid fuel cartridge in gas turbine combustor head end
US9222673B2 (en) Fuel nozzle and method of assembling the same
JP2019105439A (en) Axial fuel staging system for gas turbine combustor
JP2019105438A (en) Thimble assembly for introducing cross-flow into secondary combustion zone
US10578306B2 (en) Liquid fuel cartridge unit for gas turbine combustor and method of assembly
US11156362B2 (en) Combustor with axially staged fuel injection
JP6628493B2 (en) Fuel delivery system
EP2592345B1 (en) Combustor and method for supplying fuel to a combustor
CN204460285U (en) A kind of annular return combustion chamber flame drum
JP2019049253A (en) Nozzle assembly for dual-fuel nozzle
RU2657075C2 (en) Shrouded pilot liquid tube
RU2493493C1 (en) Gas turbine engine combustion chamber
RU2493494C1 (en) Gas turbine engine combustion chamber
US9010083B2 (en) Apparatus for mixing fuel in a gas turbine
RU2493495C1 (en) Gas turbine engine combustion chamber
RU2511992C2 (en) Injector unit of gas-turbine engine combustion chamber
RU2493492C1 (en) Gas turbine engine combustion chamber and nozzle module