RU2670483C1 - Combustion chamber of a gas turbine engine - Google Patents

Combustion chamber of a gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2670483C1
RU2670483C1 RU2017140598A RU2017140598A RU2670483C1 RU 2670483 C1 RU2670483 C1 RU 2670483C1 RU 2017140598 A RU2017140598 A RU 2017140598A RU 2017140598 A RU2017140598 A RU 2017140598A RU 2670483 C1 RU2670483 C1 RU 2670483C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
channel
heating
nozzles
chamber
Prior art date
Application number
RU2017140598A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Николаевич Сиротин
Original Assignee
Валерий Николаевич Сиротин
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 Валерий Николаевич Сиротин filed Critical Валерий Николаевич Сиротин
Priority to RU2017140598A priority Critical patent/RU2670483C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2670483C1 publication Critical patent/RU2670483C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/30Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply comprising fuel prevapourising devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: motors and pumps.SUBSTANCE: combustion chamber of a gas turbine engine contains a flame chamber with holes, nozzles, a fuel line and electrodes connected by high-voltage insulated wires, and a heating chamber. Heating chamber is connected by a channel with a flame chamber. Inside the heating chamber is mounted a heating element and ceramic partitions with holes with the possibility of circulation and heating of air flows. Inside the heating element, chambers are made with the possibility of heating the fuel to a gaseous state. Inputs of the chambers are connected by pipes to the fuel line, and the outlets are connected by pipes with horizontal nozzles mounted in the channel. Channel is equipped with vertical nozzles connected to the fuel line. Inside the horizontal and vertical nozzles placed electrodes. Blade is installed inside the channel. Heating chamber is made in the form of a housing where inside the rings of different diameters are mounted. High-temperature heat-insulating layer is mounted on the inner surfaces of the heating chamber and the channel.EFFECT: invention is aimed to increase the combustion of fuel.8 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к газотурбинным установкам внутреннего сгорания [F02C 5/02, F02C 3/14].The invention relates to the field of engineering, namely to gas turbine installations of internal combustion [F02C 5/02, F02C 3/14].

Из уровня техники известна КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ПОСТОЯННЫМ ОБЪЕМОМ СГОРАНИЯ ТОПЛИВА [патент RU 150723 U1, Опубл.: 20.02.2015], содержащая корпус, установленную в нем вращающуюся жаровую трубу, отличающаяся тем, что жаровая труба состоит, по крайней мере, из двух замкнутых полостей, направленных вдоль продольной оси газотурбинного двигателя, каждая из которых образована двумя соседними лопатками, ее ступицей и наружной обечайкой, к которым жестко прикреплены концы лопаток, а также входным и промежуточным дисками, где на входном диске установлен запальный узел, включающий в себя, по крайней мере, две свечи зажигания, два дежурных факельных устройства, выполненных в виде трубок, соединяющих две соседние замкнутые полости, а форсунки для подачи топлива установлены на узле подачи топлива, причем за промежуточным диском расположена жестко связанная с жаровой трубой газовая реактивная турбина, за которой установлен выходной диск с отверстиями, смещенными относительно отверстий входного и промежуточного дисков на угол, соответствующий углу установки лопаток газовой реактивной турбины, а за выходным диском размещены расширительная камера, продувочные кожухи и продувочная труба с входными отверстиями, соединяющими внутреннюю полость продувочных кожухов с полостью продувочной трубы, где на продувочной трубе размещено подвижное центральное тело, образующее совместно с выходной частью корпуса камеры сгорания выходное канальное устройство, являющееся сверхзвуковым соплом.The prior art CAMERA COMBUSTION GAS TURBINE ENGINE WITH A CONSTANT VOLUME OF COMBUSTION FUEL [patent RU 150723 U1, Pub .: 02.20.2015], comprising a housing installed in it a rotating fire tube, characterized in that the flame tube consists at least of two closed cavities directed along the longitudinal axis of the gas turbine engine, each of which is formed by two adjacent blades, its hub and outer shell, to which the ends of the blades are rigidly attached, as well as the input and intermediate disks, where the disk is equipped with a ignition unit that includes at least two spark plugs, two on-duty flare units made in the form of tubes connecting two adjacent closed cavities, and fuel injection nozzles are installed on the fuel supply unit, and there is a rigidly behind the intermediate disc gas jet turbine associated with a flame tube, behind which an output disk is installed with holes that are offset from the holes of the input and intermediate disks by an angle corresponding to the angle of installation of the gas blades jet turbine, and behind the output disk there is an expansion chamber, purge housings and a purge pipe with inlet openings connecting the internal cavity of the purge housings with the cavity of the purge pipe where a movable central body is placed on the purge pipe forming the output channel device with the outlet part of the combustion chamber casing which is a supersonic nozzle.

Недостатком аналога является низкая эффективность, обусловленная отсутствием эффективного взаимодействия струй воздуха и топлива и неэффективное использование объема жаровой трубы вблизи сопел форсунки.The disadvantage of analog is low efficiency, due to the lack of effective interaction of air jets and fuel and inefficient use of the volume of the flame tube near the nozzles of the nozzle.

Также известна КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ФОРСУНКОЙ [патент RU 117581 U1, Опубл.: 27.06.2012], содержащая корпус, внутри которого установлена жаровая труба с наружной и внутренней стенками, при этом хотя бы на одной из стенок выполнено отверстие, и вращающуюся форсунку, установленную на валу, отличающаяся тем, что в отверстие вмонтирован патрубок, ось которого перпендикулярна плоскости расположения центров выходных сечений сопел форсунки, при этом расстояние от плоскости расположения центров выходных сечений сопел форсунки до центра выходного сечения патрубка не более трех диаметров выходного сечения патрубка, а расстояние от центра выходного сечения патрубка до внутренней поверхности стенки жаровой трубы не менее половины диаметра выходного сечения патрубка.Also known is a ring-mounted combustion chamber of a gas-turbine engine with a rotating nozzle [Patent RU 117581 U1, Publ. 27.06.2012], which includes a housing inside which a flame tube is installed with an outer and an inner wall, with a hole on at least one of the walls, and rotating nozzle mounted on a shaft, characterized in that a nozzle is mounted in the hole, the axis of which is perpendicular to the plane of the centers of the output sections of the nozzles of the nozzles, and the distance from the plane of the centers of the output sections nozzle nozzles to the center of the outlet section of the nozzle are not more than three diameters of the outlet section of the nozzle, and the distance from the center of the outlet section of the nozzle to the inner surface of the heat pipe wall is not less than half the diameter of the outlet section of the nozzle.

Недостатком аналога является отсутствие возможности быстрого запуска и низкая полнота сгорания топлива на режимах запуска двигателя при отрицательных температурах воздуха и топлива.The disadvantage of the analog is the lack of quick start and low combustion efficiency of the fuel on the engine start modes at negative air and fuel temperatures.

Наиболее близкой по технической сущности является КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ [патент RU 2620187 C1, Опубл.: 23.05.2017], содержащая внешний корпус, жаровую трубу, форсуночную плиту и форсунки, кольцевой коллектор, установленный в передней полости на форсуночной плите, к которому присоединен топливопровод, отличающаяся тем, что внутри кольцевого коллектора концентрично выполнены два кольцевых электрода, соединенные изолированными высоковольтными проводами с блоком высокого напряжения.The closest in technical essence is the COMBUSTION CHAMBER of a GAS TURBINE ENGINE [Patent RU 2620187 C1, Publ .: 23.05.2017], comprising an outer casing, a flame tube, a nozzle plate and nozzles, an annular manifold mounted in the front cavity on the nozzle plate to which fuel line, characterized in that inside the annular collector there are concentrically made two annular electrodes connected by insulated high-voltage wires to a high-voltage unit.

Основной технической проблемой прототипа является неполное сгорание топлива, обусловленное отсутствием предварительной подготовки воздуха для топливной смеси, что приводит к повышению расхода топлива и уменьшению мощности двигателя. The main technical problem of the prototype is incomplete combustion of fuel, due to the lack of preliminary preparation of air for the fuel mixture, which leads to increased fuel consumption and reduced engine power.

Задачей изобретения является устранение недостатков прототипа.The objective of the invention is to eliminate the disadvantages of the prototype.

Техническим результатом изобретения является повышение сгорания топлива. The technical result of the invention is to increase the combustion of fuel.

Указанный технический результат достигается за счет того, что камера сгорания газотурбинного двигателя содержащая жаровую камеру с отверстиями, форсунки, топливопровод и электроды, соединенные высоковольтными изолированными проводами, отличающаяся тем, что дополнительно содержит камеру нагревания, соединенную каналом с жаровой камерой, внутри камеры нагревания смонтирован нагревательный элемент и керамические перегородки с отверстиями с возможностью циркуляции и нагрева потоков воздуха, внутри нагревательного элемента выполнены камеры с возможностью нагрева топлива до газообразного состояния, входы камер соединены трубками с топливной магистралью, а выходы соединены трубками с горизонтальными форсунками, смонтированными в канале, в канале смонтированы вертикальные форсунки, соединенные с топливной магистралью, при этом внутри горизонтальных и вертикальных форсунок смонтированы электроды, внутри канала смонтирована направляющая лопатка, а жаровая камера выполнена в виде корпуса внутри которого смонтированы кольца различного диаметра, на внутренние поверхности камеры нагревания и канала смонтирован высокотемпературный теплоизолирующий слой. This technical result is achieved due to the fact that the combustion chamber of a gas turbine engine containing a heat chamber with holes, nozzles, fuel lines and electrodes connected by high-voltage insulated wires, characterized in that it additionally contains a heating chamber connected by a channel with the fire chamber, a heating element is mounted inside the heating chamber element and ceramic partitions with holes with the possibility of circulation and heating of the air flow inside the heating element chambers with the possibility of heating the fuel to a gaseous state, the chambers are connected by pipes to the fuel line, and the outlets are connected by pipes with horizontal nozzles mounted in the channel, vertical nozzles are mounted in the channel connected to the fuel line, while electrodes are mounted inside the horizontal and vertical nozzles, a guide blade is mounted inside the channel, and the heat chamber is made in the form of a casing, inside which rings of different diameters are mounted, on the inner surfaces The high-temperature heat-insulating layer is mounted to the awnings of the heating chamber and the channel.

В частности, внутри канала смонтированы ребра жесткости.In particular, stiffening ribs are mounted inside the channel.

В частности, нагревательный элемент выполнен в виде металлокерамической трубки со смонтированной на внешней поверхности нихромовой спиралью.In particular, the heating element is designed in the form of a cermet tube with a nichrome spiral mounted on the outer surface.

В частности, трубки соединения камер с топливной магистралью выполнены в виде капиллярных.In particular, the tubes connecting the chambers to the fuel line are made in the form of capillary.

В частности, горизонтальные и вертикальные форсунки соединены с камерами и топливной магистралью топливными трубками.In particular, the horizontal and vertical nozzles are connected to the chambers and the fuel line by fuel tubes.

В частности, в форсунках смонтированы топливные фильтры в виде перегородок с отверстиями малого диаметра.In particular, fuel filters in the form of bulkheads with small-diameter holes are mounted in the injectors.

В частности, топливные фильтры выполнены из металлических, керамических или полимерных материалов.In particular, fuel filters are made of metal, ceramic or polymer materials.

В частности, кольца жаровой камеры выполнены из высокотемпературного, тугоплавкого металла.In particular, the rings of the flame chamber are made of high-temperature, refractory metal.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

На фиг. 1. показан вид спереди камеры сгорания в продольном разрезе.FIG. 1. shows a front view of the combustion chamber in longitudinal section.

На фиг. 2 показан вид сбоку двигателя, камер нагревания в поперечном разрезе. FIG. 2 shows a side view of the engine, heating chambers in cross section.

На фиг. З показан вид канала в поперечном разрезе.FIG. H shows a view of the channel in cross section.

На фиг. 4 показан вид сбоку двигателя, жаровых камер, генератора и осей турбины в поперечном разрезе.FIG. 4 shows a side view of the engine, flame chambers, generator and turbine axes in cross section.

На фиг. 5 показан вид спереди турбореактивного двигателя в продольном разрезе.FIG. 5 shows a frontal view of a turbojet engine in longitudinal section.

На фигурах обозначено: 1 – камера нагревания, 2 – жаровая камера, 3 – канал, 4 – металлокерамическая трубка, 5 – керамические перегородки, 6 – нихромовая спираль, 7 – отверстия, 8 – камеры, 9 – капиллярные трубки, 10 – топливные трубки, 11 – горизонтальные форсунки, 12 – вертикальные форсунки, 13 – фильтры очистки топлива, 14 – электроды, 15 – высоковольтный кабель, 16 – воздушные трубки, 17 – лопатка, 18 – ребра жесткости, 19 - высокотемпературный теплоизоляторующий слой, 20 – корпус жаровой камеры, 21 – кольца, 22 – отверстия жаровой камеры, 23 – электростартер-преобразователь, 24 – наружный вал, 25 – компрессор первого контура, 26 – турбина высокого давления первого контура, 27 – генератор переменного тока, 28 – турбина высокого давления второго контура, 29 – вал компрессора второго контура, 30 – компрессор второго контура, 31 – турбина низкого давления, 32 - турбина третьего контура, 33 – вал третьего контура, 34 – компрессора охлаждения, 35 – турбина низкого давления третьего контура, 36 – генератор, 37 – внутренние лопасти турбин, 38 – внутренние испарители. In the figures: 1 - heating chamber, 2 - heat chamber, 3 - channel, 4 - metal-ceramic tube, 5 - ceramic partitions, 6 - nichrome spiral, 7 - holes, 8 - cameras, 9 - capillary tubes, 10 - fuel tubes , 11 - horizontal nozzles, 12 - vertical nozzles, 13 - fuel cleaning filters, 14 - electrodes, 15 - high-voltage cable, 16 - air tubes, 17 - paddle, 18 - stiffening ribs, 19 - high-temperature heat-insulating layer, 20 - heat body chambers, 21 - rings, 22 - holes of the flame chamber, 23 - electro rter converter, 24 - external shaft, 25 - primary circuit compressor, 26 - high pressure turbine of the primary circuit, 27 - alternator, 28 - high pressure turbine of the second circuit, 29 - secondary compressor shaft, 30 - secondary circuit compressor, 31 - low pressure turbine, 32 - third loop turbine, 33 - third loop shaft, 34 - cooling compressor, 35 - third loop low pressure turbine, 36 - generator, 37 - internal turbine blades, 38 - internal evaporators.

Осуществление изобретения.The implementation of the invention.

Камера сгорания газотурбинного двигателя содержит камеру нагревания 1 (см.Фиг.1) и жаровую камеру 2, соединенные между собой каналом 3. Внутри камеры нагревания 1 смонтирована металлокерамическая трубка 4 и керамические перегородки 5. По поверхности металлокерамической трубки 4 смонтирована нихромовая спираль 6 (см.Фиг.2). В керамических перегородках 5 по всей окружности камеры нагрева 1 выполнены отверстия 7 для циркуляции горячего воздуха внутри камеры нагревания 1. Внутри металлокерамической трубки 4 выполнены камеры 8 продолговатой формы, соединенные капиллярными трубками 9 с топливной магистралью борта самолета (на фигурах не показана). The combustion chamber of a gas turbine engine contains a heating chamber 1 (see Fig. 1) and a heat chamber 2 interconnected by a channel 3. Inside the heating chamber 1 a cermet tube 4 and ceramic partitions 5 are mounted. A nichrome spiral 6 is mounted on the surface of the cermet tube 4 (see .Fig.2). In ceramic partitions 5, holes 7 are made around the entire circumference of the heating chamber 1 for hot air to circulate inside the heating chamber 1. Inside the cermet tube 4 are oblong shaped chambers 8 connected by capillary tubes 9 to the aircraft side rail (not shown).

Камеры 8 соединены топливными трубками 10 с горизонтальными форсунками 11, смонтированными внутри канала 3 (см.Фиг.3). Внутри канала смонтированы вертикальные форсунки 12. Внутри горизонтальных 11 и вертикальных 12 форсунок смонтированы фильтры очистки топлива 13, выполненные в виде металлических, керамических или полимерных перегородок с отверстиями и поджигающие электроды 14, соединенные между собой и с общей электрической сетью высоковольтным кабелем 15. Вертикальные форсунки 12 соединены с топливной магистралью борта самолетами топливными трубками 10.The chambers 8 are connected by fuel tubes 10 with horizontal nozzles 11 mounted inside channel 3 (see Fig. 3). Inside the channel, vertical nozzles 12 are mounted. Inside the horizontal 11 and vertical 12 nozzles, fuel cleaning filters 13 are installed, made in the form of metal, ceramic or polymer partitions with holes and firing electrodes 14 connected to each other and to a common electrical network with a high-voltage cable 15. Vertical nozzles 12 are connected to the fuel line of the board by airplanes fuel tubes 10.

К камере нагревания 1 смонтированы воздушные трубки 16 высокого давления. To the heating chamber 1 mounted air tubes 16 high pressure.

Внутри канала 3 смонтирована лопатка 17 и выполнены ребра жесткости 18, соединяющие камеру нагревания 1 с жаровой камерой 2. Inside the channel 3, a blade 17 is mounted and stiffening ribs 18 are made, connecting the heating chamber 1 with the flame chamber 2.

Внутренняя поверхность камеры нагревания 1 и канала 3 покрыта высокотемпературным теплоизолирующим слоем 19.The inner surface of the heating chamber 1 and the channel 3 is covered with a high-temperature insulating layer 19.

Жаровая камера 2 состоит из корпуса 20 (см.Фиг.4) внутри которого смонтированы кольца 21 различного диаметра из высокотемпературного, тугоплавкого металла. В корпусе 20 жаровой камеры 2 выполнены отверстия 22 для нагнетания охлажденного воздуха из турбин двигателя и охлаждения внутренних колец 21.The fire chamber 2 consists of a housing 20 (see Fig. 4) within which rings 21 of different diameters of high-temperature, refractory metal are mounted. In the housing 20 of the heat chamber 2, holes 22 are made to discharge cooled air from the engine turbines and to cool the inner rings 21.

Газотурбинный трехконтурный двигатель с двумя турбинами высокого давления работает следующим образом.Gas turbine three-circuit engine with two high-pressure turbines works as follows.

От бортового аккумулятора подают напряжение на электростартер-преобразователь 23 (см.Фиг.5). From the onboard battery serves the voltage on the electric starter-Converter 23 (see Fig.5).

Электростартер-преобразователь 23 начинает работать в режиме электродвигателя и его якорь приводит в движение наружный вал 24, на котором смонтированы компрессор 25 первого контура, турбина высокого давления первого контура 26 и ротор генератора переменного тока 27. При вращении турбины высокого давления первого контура 26 включаются насосы топливной магистрали (на фигурах не показаны). По кабелю 15 подают напряжение с преобразователя высокого напряжения (на фигурах не показан) в камеру сгорания на электроды 14 горизонтальных 11 и вертикальных 12 форсунок. Электроды 14 поджигают, нагретую до состояния пара в камерах 8 металлокерамической трубки 4, топливную смесь, поступающую на горизонтальные форсунки 11 из камер 8 по топливным трубкам 10 и топливо, поступающее на вертикальные форсунки 12 из топливной магистрали. Горящее пламя направляют лопаткой 17 в жаровую камеру 3. Из жаровой камеры 3 горящее пламя направляют на лопатки турбины высокого давления первого контура 26 и за счет кинетической энергии пламени приводят во вращательное движение наружный вал 24.The electric starter-converter 23 begins to operate in the electric motor mode and its anchor drives the outer shaft 24 on which the first-circuit compressor 25, the high-pressure turbine of the primary circuit 26 and the alternator rotor 27 are mounted. When the high-pressure turbine of the primary circuit 26 rotates, the pumps are turned on fuel line (not shown in the figures). The cable 15 serves the voltage from the high voltage converter (not shown in the figures) to the combustion chamber on the electrodes 14 of the horizontal 11 and 12 vertical nozzles. The electrodes 14 are ignited, heated to a state of steam in the chambers 8 of the cermet tube 4, the fuel mixture entering the horizontal nozzles 11 of the chambers 8 through the fuel tubes 10 and the fuel entering the vertical nozzles 12 from the fuel line. The burning flame is directed by the blade 17 into the combustion chamber 3. From the flame chamber 3, the burning flame is directed to the blades of the high-pressure turbine of the primary circuit 26 and, due to the kinetic energy of the flame, the outer shaft 24 is rotated.

От наружного вала 24 вращательную энергию передают на компрессор первого контура 25 и ротор генератора переменного тока 27 увеличивая тем самым обороты турбины высокого давления первого контура 26, увеличивается температура, после чего начинает вращаться турбина высокого давления второго контура 28 и вал 29, на котором смонтированы компрессор второго контура 30 и турбина низкого давления 31.From the outer shaft 24, rotational energy is transmitted to the compressor of the first circuit 25 and the rotor of the alternator 27, thereby increasing the speed of the high pressure turbine of the first circuit 26, the temperature increases, after which the high pressure turbine of the second circuit 28 and the shaft 29 are mounted on which the compressor is mounted second circuit 30 and the low pressure turbine 31.

В процессе набора оборотов турбин высокого давления первого 26 и второго 28, а также компрессоров первого 25 и второго 30 контуров начинает вращаться турбина третьего контура 32 который приводит во вращательное движение вал третьего контура 33 со смонтированными на нем компрессорами охлаждения 34 турбин высокого давления 26 и 28 и турбина низкого давления третьего контура 35.During the set of revolutions of high-pressure turbines of the first 26 and second 28, as well as compressors of the first 25 and second 30 circuits, the turbine of the third circuit 32 begins to rotate, which rotates the shaft of the third circuit 33 with the mounted compressors 34 of the high-pressure turbines 26 and 28 and a low pressure turbine of the third circuit 35.

После набора оборотов на турбинах первого 26, второго 26 и третьего 32 контуров с генератора переменного тока 27 напряжение подают на коммутатор, где отключают подачу напряжения на электростартер 23. Переменное напряжение с электростартера-преобразователя 23 преобразуют генератором 36 и подают сначала на блок стабилизатора (на фигурах не показан), а затем в общую бортовую сеть электропитания.After a set of speeds on the turbines of the first 26, second 26 and third 32 circuits from the alternator 27, the voltage is applied to the switch, where they disconnect the supply of voltage to the electric starter 23. The alternating voltage from the electric starter-converter 23 is converted by the generator 36 and fed first to the stabilizer unit (on Figures not shown), and then into the general on-board power supply network.

С общей бортовой сети электропитания переменное напряжение подают на нихромовую спираль 6, смонтированную на металлокерамической трубке 4 камеры нагревания 1. Одновременно по магистрали высокого давления в камеру нагревания 1 по трубкам 16 подают воздух где его разогревают и подают по лопатке 17 в канале 3 в жаровую камеру 2, при этом горящим пламенем от горизонтальных 11 и вертикальных 12 форсунок увеличивают температуру воздуха и тем самым увеличивают температуру в жаровой камере 2, при этом высокотемпературный изолирующий слой 19, выполненный на внутренних поверхностях камеры нагревания 1 и канала 3 обеспечивает поддержание температуры внутри камеры нагрева 1 и канала 3, при этом через отверстия 22 в корпусе 20 жаровой камеры 2 нагнетают охлажденный от турбин первого 26, второго 28 и третьего 32 контуров воздух и охлаждают им поверхности колец 21. При этом в каждой из турбин высокого давления 26 и 28 смонтированы внутренние лопасти 37 (см.Фиг.2) которыми отбирают с внутренних испарителей 38 охлажденный воздух.From the common on-board power supply network, an alternating voltage is supplied to the nichrome spiral 6 mounted on the cermet tube 4 of the heating chamber 1. At the same time, the high-pressure line enters the heating chamber 1 through the tubes 16 and serves air where it is heated and fed through the blade 17 in the channel 3 to the fire chamber 2, while the burning flame from the horizontal 11 and vertical 12 nozzles increases the air temperature and thereby increases the temperature in the fire chamber 2, while the high-temperature insulating layer 19 is made On the inner surfaces of the heating chamber 1 and channel 3, the temperature inside the heating chamber 1 and channel 3 is maintained, while through the holes 22 in the housing 20 of the fire chamber 2, the air 26 cooled from the turbines of the first 26, second 28 and third 32 circuits is pumped and cooled by their surfaces rings 21. At the same time, in each of the high-pressure turbines 26 and 28 internal blades 37 are mounted (see Fig. 2), which take cooled air from internal evaporators 38.

Заявленный технический результат – повышение сгорания топлива достигается за счет того, что нагнетаемый под высоким давлением воздух и топливо, подаваемые в камеру нагревания 1 разогреваются нихромовой спиралью 6 и подаются в канал 3 с горизонтальными 11 и вертикальными 12 форсунками, куда по топливным трубками 10 поступает топливо из топливной магистрали, смешиваются, образуя высокоэффективную топливную смесь, которая поджигается электродами 14, при этом скорость испарения топливной смеси и скорость процессов, приводящих к воспламенению и сгоранию увеличиваются и увеличивается соответственно доля сгоревшего топлива, что приводит в итоге к увеличению температуры газа на выходе из жаровой камеры 2 и к увеличению кинетической энергии, направленной на вращательное движение турбин первого 26 и второго 28 контуров. При этом высокотемпературный теплоизоляторующий слой 19, смонтированный на внутренней поверхности камеры нагревания 1 и канала 3, обеспечивает поддержание температуры воздуха внутри камеры нагревания 1.The claimed technical result is an increase in fuel combustion due to the fact that the air and fuel injected under high pressure, fed into the heating chamber 1, are heated by a nichrome spiral 6 and fed to channel 3 with horizontal 11 and vertical 12 nozzles, where fuel enters through fuel tubes 10 from the fuel line, are mixed, forming a highly efficient fuel mixture that is ignited by the electrodes 14, while the rate of evaporation of the fuel mixture and the speed of the processes leading to ignition combustion increases and accordingly increases the proportion of fuel burned, which leads ultimately to an increase in the gas temperature at the outlet of the flame chamber 2 and an increase in kinetic energy directed at the turbine rotational movement of the first 26 and second 28 circuit. This high-temperature insulating layer 19 mounted on the inner surface of the heating chamber 1 and channel 3, maintains the temperature of the air inside the heating chamber 1.

Claims (8)

1. Камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая жаровую камеру с отверстиями, форсунки, топливопровод и электроды, соединенные высоковольтными изолированными проводами, отличающаяся тем, что дополнительно содержит камеру нагревания, соединенную каналом с жаровой камерой, внутри камеры нагревания смонтирован нагревательный элемент и керамические перегородки с отверстиями с возможностью циркуляции и нагрева потоков воздуха, внутри нагревательного элемента выполнены камеры с возможностью нагрева топлива до газообразного состояния, входы камер соединены трубками с топливной магистралью, а выходы соединены трубками с горизонтальными форсунками, смонтированными в канале, в канале смонтированы вертикальные форсунки, соединенные с топливной магистралью, при этом внутри горизонтальных и вертикальных форсунок смонтированы электроды, внутри канала смонтирована направляющая лопатка, а жаровая камера выполнена в виде корпуса, внутри которого смонтированы кольца различного диаметра, на внутренних поверхностях камеры нагревания и канала смонтирован высокотемпературный теплоизолирующий слой. 1. Combustion chamber of a gas turbine engine containing a heat chamber with holes, nozzles, fuel lines and electrodes connected by high-voltage insulated wires, characterized in that it also contains a heating chamber connected by a channel with a fire chamber, a heating element and ceramic baffles with holes are mounted inside the heating chamber with the possibility of circulation and heating of the air flow inside the heating element is made of the camera with the possibility of heating the fuel to the gaseous composition The inlets of the chambers are connected by pipes to the fuel line, and the outlets are connected by pipes with horizontal nozzles mounted in the channel, vertical nozzles are mounted in the channel connected to the fuel line, while inside the horizontal and vertical nozzles the electrodes are mounted, inside the channel the guide vanes are mounted, and the heat chamber is made in the form of a housing inside which rings of different diameters are mounted, a high-temperature is mounted on the inner surfaces of the heating chamber and channel thermal insulation layer. 2. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что внутри канала смонтированы ребра жесткости.2. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the ribs are mounted inside the channel. 3. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что нагревательный элемент выполнен в виде металлокерамической трубки со смонтированной на внешней поверхности нихромовой спиралью.3. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the heating element is designed as a metal-ceramic tube with a nichrome spiral mounted on the outer surface. 4. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что трубки соединения камер с топливной магистралью выполнены в виде капиллярных.4. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the tube connecting the chambers to the fuel line is made in the form of capillary. 5. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что горизонтальные и вертикальные форсунки соединены с камерами и топливной магистралью топливными трубками.5. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the horizontal and vertical nozzles are connected to the chambers and the fuel line by fuel tubes. 6. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что в форсунках смонтированы топливные фильтры в виде перегородок с отверстиями малого диаметра.6. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that in the nozzles are mounted fuel filters in the form of partitions with holes of small diameter. 7. Камера сгорания по п.6, отличающаяся тем, что топливные фильтры выполнены из металлических, керамических или полимерных материалов.7. The combustion chamber according to claim 6, characterized in that the fuel filters are made of metal, ceramic or polymeric materials. 8. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что кольца жаровой камеры выполнены из высокотемпературного, тугоплавкого металла.8. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the rings of the flame chamber are made of high-temperature, refractory metal.
RU2017140598A 2017-11-22 2017-11-22 Combustion chamber of a gas turbine engine RU2670483C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140598A RU2670483C1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Combustion chamber of a gas turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017140598A RU2670483C1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Combustion chamber of a gas turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2670483C1 true RU2670483C1 (en) 2018-10-23

Family

ID=63923539

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017140598A RU2670483C1 (en) 2017-11-22 2017-11-22 Combustion chamber of a gas turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2670483C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699161C1 (en) * 2018-11-19 2019-09-03 Валерий Николаевич Сиротин Combustion chamber for turbojet three-circuit engine with two high pressure turbines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000213748A (en) * 1999-01-26 2000-08-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd Combustor for gas turbine
US20060260316A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Power Systems Mfg., Llc Flashback Suppression System for a Gas Turbine Combustor
US20070137207A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Mancini Alfred A Pilot fuel injector for mixer assembly of a high pressure gas turbine engine
RU2350844C1 (en) * 2007-07-19 2009-03-27 Открытое акционерное общество "Сибирский Агропромышленный Дом" (ОАО "САД") Combustion chamber of heat generator for firing liquid fuel
RU117581U1 (en) * 2012-01-27 2012-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" GTE RING COMBUSTION CAMERA WITH ROTATING INJECTOR

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000213748A (en) * 1999-01-26 2000-08-02 Kawasaki Heavy Ind Ltd Combustor for gas turbine
US20060260316A1 (en) * 2005-05-23 2006-11-23 Power Systems Mfg., Llc Flashback Suppression System for a Gas Turbine Combustor
US20070137207A1 (en) * 2005-12-20 2007-06-21 Mancini Alfred A Pilot fuel injector for mixer assembly of a high pressure gas turbine engine
RU2350844C1 (en) * 2007-07-19 2009-03-27 Открытое акционерное общество "Сибирский Агропромышленный Дом" (ОАО "САД") Combustion chamber of heat generator for firing liquid fuel
RU117581U1 (en) * 2012-01-27 2012-06-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Сатурн" GTE RING COMBUSTION CAMERA WITH ROTATING INJECTOR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2699161C1 (en) * 2018-11-19 2019-09-03 Валерий Николаевич Сиротин Combustion chamber for turbojet three-circuit engine with two high pressure turbines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2411552A (en) Turbine apparatus
CN104153884A (en) Rotary knocking gas turbine
CN101725431A (en) Electric fuel oil jet propeller
JP2006029324A (en) Method and device for cooling ignitor in turbine engine combustor
CN105972638B (en) A kind of reverse-flow type pulse detonation combustor
US8006500B1 (en) Swirl combustor with counter swirl fuel slinger
RU2014110631A (en) TUBULAR-RING COMBUSTION CAMERA WITH TANGENTALLY DIRECTED INJECTORS FOR FUEL-AIR MIXTURE DESIGNED FOR A GAS-TURBINE ENGINE
RU2670483C1 (en) Combustion chamber of a gas turbine engine
US20110146286A1 (en) Self-starting turbineless jet engine
RU2605143C1 (en) Aircraft bypass turbojet engine two high pressure turbines cooling system
US2296023A (en) Burner
RU2699161C1 (en) Combustion chamber for turbojet three-circuit engine with two high pressure turbines
US8272221B2 (en) Hydrogen gas generator for jet engines
RU2594828C1 (en) Propulsion engine of supersonic aircraft
JP2019536977A (en) Gas turbine engine
RU2704502C1 (en) Turbojet engine with reduction gearbox and combustion chamber
RU2493493C1 (en) Gas turbine engine combustion chamber
RU2236610C2 (en) Jet engine
RU2674091C1 (en) Pulsed turbojet engine
RU2612231C1 (en) Gte combustion chamber and nozzle unit
RU2003132194A (en) TWO-CIRCUIT GAS-TURBINE FAN ENGINE
RU2554392C1 (en) Hydrogen gas turbine engine
RU2591361C1 (en) Engine of hypersonic aircraft
RU2730558C1 (en) Double-flow turbine jet engine
RU2561772C1 (en) Air-jet engine

Legal Events

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

Effective date: 20191123