RU99105753A - Топливная форсунка, обладающая повышенной долговечностью и стабилизирующая пламя, а также сопловой узел форсунки - Google Patents

Claims (12)

1. Топливная форсунка для камеры сгорания газотурбинной установки, содержащая по меньшей мере две дугообразные цилиндрические секции, каждая из которых имеет ось, расположенную по существу параллельно центральной оси форсунки и радиально смещенную от нее, причем цилиндрические секции образуют радиально наружную границу смесительной камеры, каждая соседняя пара цилиндрических секций образует также впускное окно для впуска потока первичного воздуха в смесительную камеру, по меньшей мере одна из цилиндрических секций содержит распределенные в осевом направлении каналы подачи топлива для вспрыска первичного топлива в поток первичного воздуха, центральную вставку, содержащую основание, сопло, обечайку, расположенную в осевом направлении от основания до сопла, причем центральная вставка образует радиально внутреннюю границу смесительной камеры и радиально наружную границу воздуховода подачи вторичного воздуха, а указанное сопло содержит корпус, содержащий бандажную часть, канал подачи вторичного воздуха для направления потока вторичного воздуха во внутреннюю часть корпуса, отбойную пластину, охваченную бандажом корпуса, так, что отбойная пластина приостанавливает течение вторичного воздуха, содержащую множество отбойных каналов, проходящих через нее, и концевую крышку, содержащую множество серединных выпускных каналов, проходящих через нее, причем отбойные каналы и серединные выпускные каналы расположены с несовпадением, так что вторичный воздух, входящий из отбойных каналов, ударяется в концевую крышку и протекает через серединные выпускные каналы для охлаждения сопла.

2. Топливная форсунка по п.1, отличающаяся тем, что вторичный воздух испытывает первую потерю полного давления при его протекании через отбойные каналы и вторую потерю полного давления при протекании через серединные выпускные каналы, причем первая потеря давления больше, чем вторая, так что вторичный воздух ударяется в концевую крышку с первой скоростью и выходит из серединных каналов со второй скоростью, причем величина первой скорости выше, чем второй.

3. Топливная форсунка по п.2, отличающаяся тем, что первая потеря давления по меньшей мере примерно в четыре раза больше, чем вторая потеря давления.

4. Топливная форсунка по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она содержит топливораспределительную камеру для приема и распределения в пространстве потока вторичного топлива, коллектор вторичного топлива, отделенный от топливораспределительной камеры пластиной с отверстиями, имеющей множество отверстий для сообщения между распределительной камерой и коллектором, и множество топливных выпуклых каналов, расположенных по периметру, проходящих от топливного коллектора и через корпус для подачи вторичного топлива в камеру сгорания.

5. Топливная форсунка по п.4, отличающаяся тем, что указанный корпус сопла содержит утолщенную в радиальном направлении ободную часть с множеством воздушных выпускных каналов, расположенных по периметру, и проходящих сквозь ободную часть, причем каждый воздушный выпускной канал имеет входной конец, сообщающийся с воздуховодом подачи вторичного воздуха, и выходной конец, сообщающийся с камерой сгорания, причем воздушные каналы, расположенные по периметру, расположены в промежутках между топливными выпускными каналами, расположенными по периметру.

6. Топливная форсунка по одному из пп. 1-5, отличающаяся тем, что вторичным топливом является газообразное топливо.

7. Топливная форсунка по одному из пп. 1-3, отличающаяся тем, что она содержит вкладыш, установленный в указанном корпусе сопла, содержащий ступицу с центральным отверстием, служащим в качестве канала подачи вторичного воздуха, пластину с отверстиями, проходящую между ступицей и корпусом сопла и имеющую множество сквозных отверстий, и удлиненную часть ступицы, также проходящую от ступицы к корпусу сопла, пробку, установленную радиально между ступицей и корпусом сопла и расположенную на некотором расстоянии от пластины с отверстиями в осевом направлении, содержащую отверстие для установки трубы подачи вторичного топлива, подающей вторичное топливо в сопло, причем пробка, вставка и корпус образуют кольцевую топливораспределительную камеру и топливный коллектор с отверстиями, проходящими между камерой и коллектором, а указанный корпус сопла снабжен размещенными по периметру выпускными топливными каналами, проходящими от топливного коллектора и через корпус для подачи вторичного топлива в камеру сгорания.

8. Топливная форсунка по п.7, отличающаяся тем, что указанный корпус сопла содержит утолщенную в радиальном направлении ободную часть с множеством воздушных выпускных каналов, расположенных по периметру и проходящих сквозь ободную часть, причем каждый воздушный выпускной канал имеет входной конец, сообщающийся с воздуховодом подачи вторичного воздуха, и выходной конец, сообщающийся с камерой сгорания, причем воздушные каналы, расположенные по периметру, размещены в промежутках между топливными выпускными каналами, расположенными по периметру.

9. Топливная форсунка по п.7 или 8, отличающаяся тем, что вторичным топливом является газообразное топливо.

10. Топливная форсунка по одному из пп.1-9, отличающаяся тем, что серединные каналы расположены по существу параллельно центральной линии форсунки.

11. Сопловой узел для топливной форсунки, содержащий корпус с бандажной частью, имеющей передний конец и хвостовой конец, причем хвостовой конец выполнен в виде утолщенного в радиальном направлении обода, содержащего множество воздушных выпускных каналов, расположенных по периметру, и проходящих сквозь ободную часть, корпуса содержит также отбойную пластину, ограниченную бандажной частью с множеством отбойных каналов, проходящих сквозь отбойную пластину, вкладыш, установленный внутри корпуса соосно с ним и, содержащий ступицу, пластину с отверстиями, выступающую из ступицы в корпус, содержащую множество отверстий, и удлиненную часть ступицы, расширяющуюся в сторону хвостового конца, также выступающей от ступицы к корпусу, причем корпус, пластина с отверстиями и удлиненная часть ступицы образуют кольцевой топливный коллектор, сообщающийся с топливными выпускными каналами, расположенными по периметру, причем корпус содержит центральное отверстие, образующее канал подачи вторичного воздуха для подачи вторичного воздуха в сопло, пробку, установленную радиально между ступицей и корпусом и содержащую отверстие для установки трубы подачи вторичного топлива, подающей вторичное топливо в сопло, причем пробка, пластина с отверстиями, ступица и корпус образуют кольцевую топливораспределительную камеру сообщающуюся с топливным коллектором через отверстия в пластине, и концевую крышку, ограниченную хвостовым концом корпуса и расположенную на некотором расстоянии в осевом направлении от отбойной пластины с образованием воздухораспределительной камеры, содержащую множество серединных выпускных каналов, причем серединные выпускные каналы и отбойные каналы расположены с несовпадением, так что вторичный воздух, выходящий из отбойных каналов, ударяется в концевую крышку и протекает через серединные выпускные каналы для охлаждения сопла.

12. Сопловой узел для топливной форсунки, содержащий корпус, канал подачи вторичного воздуха для направления потока вторичного воздуха во внутреннюю часть корпуса, отбойную пластину, преграждающую путь потоку вторичного воздуха и снабженную множеством отбойных каналов, проходящих через пластину и концевую крышку, содержащую множество серединных выпускных каналов, проходящих через нее, причем отбойные каналы и серединные выпускные каналы расположены с несовпадением, так что вторичный воздух, выходящий из отбойных каналов, ударяется в концевую крышку и протекает через серединные выпускные каналы для охлаждения сопла.