SU1726917A1

SU1726917A1 - Кольцева камера сгорани газотурбинного двигател

Info

Publication number: SU1726917A1
Application number: SU904778957A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Новиков
Original assignee: Рыбинский Авиационный Технологический Институт
Priority date: 1990-01-08
Filing date: 1990-01-08
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Использование: камеры сгорани газотурбинных двигателей, газотурбинных топочных и теплоэнергетических установок. Сущность изобретени : начало организации топливовоздушной смеси, осуществл емое в сильнозакрученном потоке, максимально сдвинуто в пространстве от зоны горени . Область движени топливо- воздушной смеси вл етс внешней по отношению к области движени гор чего газа (продуктов сгорани ). Движение формирующейс топливовоздушной смеси находитс в противотоке с формирующейс смесью продуктов сгорани . Плотность потока топливовоздушной смеси, вводимой в зону горени , увеличиваетс по мере удалени от закручивающего устройства (от сформировавшегос потока продуктов сгорани ). Фронт пламени проходит по границе раздел ющей области движени топливовоздушной смеси и продуктов сгорани по всей длине жаровой трубы. В передней части жаровой трубы фронт пламени сворачиваетс в тороидальный вихрь, центральна ось которого совпадает с центральной осью камеры сгорани . 3 з.п. ф-лы, 4 ил. (Л

Description

Изобретение относитс к камерам сгорани газотурбинных двигателей (ГТД) и газотурбинных установок (ГТУ), и может быть использовано в качестве камеры сгорани теплоэнергетических установок и топочных устройств.

Известны камеры сгорани ГТД и ГТУ, содержащие корпус, жаровую трубу, выпускной канал, диффузор, закручивающий аппарат , топливную форсунку или топливный коллектор, воспламен ющее устройство.

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс вихрева камера сгорани . Она содержит наружный и внутренний кожух; кольцевую жаровую трубу, образованную наружной и внутренней обечайками; кольцевой выпускной канал; диффузор; лопаточный завихритель; топливный коллектор, содержащий несколько струйных форсунок, расположенных в межлопаточном канале лопаточного завихрител , кажда из которых представл ет собой цилиндрическую трубу с несколькими калиброванными отверсти ми , направленными против потока воздуха, поступающего в межлопаточный канал лопаточного завихрител ; роспламе- н ющее устройство.

Однако известна камера имеет недостаточную устойчивость пусковых и рабочих характеристик в широком диапазоне изменени режима работы и коэффициента избытка воздуха.

Применение предлагаемой кольцевой камеры сгорани позвол ет осуществить заIN )

пуск и стабильную работу камеры в широком диапазоне изменени коэффициента избытка воздуха 0,5 а 8,0, включа и работу на а 1. Понижена температура внешней обечайки жаровой трубы Т 500°С и отсутствует нагарообразование на внутренней поверхности.

Цель изобретени - обеспечение устойчивости пусковых и рабочих характеристик.

Поставленна цель достигаетс тем, что камера снабжена кольцевым козырьком, укрепленным на кольцевой втулке и образующим с выходной частью наружной обечайки жаровой трубы кольцевой канал, а фронтовое устройство размещено в последнем. Дл обеспечени регулировани угла закрутки потока лопатки завихрител выполнены поворотными. Лопатки завихрител могут быть выполнены профилированными с переменным углом закрутки потока по вы- соте лопатки, причем закрутка выполнена по закону Vr- г const. Внутренн обечайка жаровой трубы может быть выполнена с отверсти ми.

На фиг.1 представлена кольцева каме- ра сгорани , продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2 (вид фронтового устройства); на фиг.4 - вид В на фиг.З (вид топливного коллектора ).

Камера сгорани содержит: корпус, состо щий из наружного 1 и внутреннего кожуха 2, кольцевую жаровую трубу 3, наружную кольцевую втулку 4, диффузор 5, фронтовое устройство, выполненное в виде лопаточного завихрител 6, топливной коллектор 7, воспламен ющее устройство 8.

Наружный кожух 1 состоит из передней 9 и задней 10 оболочек, соединенных между собой фланцевым соединением. В задней части передней оболочки 9 к ее внутренней поверхности жестко прикреплены внешние концы полых стоек 11, через которые проход т по крайней мере одна рессора 12 поворотного механизма и трубопровод топливной системы. Внутренн поверхность оболочки 10 сопр гаетс с наружной поверхностью наружной кольцевой втулки 4 с укрепленным на ней в ее передней части кольцевым козырьком 13. В задней части наружной кольцевой втулки 4 имеетс перфораци 14 дл организации конвективно- пленочного охлаждени .

Кольцева жарова труба 3 образована наружной и внутренней 16 кольцевыми обе- чайками. Наружна обечайка 15 состоит из трех кожухов: наружного 17, внутреннего 18 и заднего 19. На внешней поверхности наружного кожуха 17 жестко закреплены внутренние концы полых стоек 11, образующих силовое соединение наружного кожуха 1 - корпуса камеры сгорани и жаровой трубы 3. На внутреннем кожухе 18 установлены лопаточный завихритель 6 и топливный коллектор 7. Наружные поверхности наружного 17 и внутреннего 18 кожухов плавно сопр гаютс с наружной поверхностью заднего кожуха 19. Внутренн обечайка 16 собрана из секций, в передней части которых имеетс перфораци 20 дл организации конвективно-пленочного охлаждени обечайки 16.

Лопаточный завихритель 6 состоит из равномерно расположенных по окружности профилированных лопаток 21, консольно закрепленных с помощью цилиндрических осей 22 во втулках 23, расположенных на внешней поверхности кожуха 18. На каждую из осей 22 жестко посажен рычаг 24, сообщающийс с помощью пальца 25 с кольцом 26, охватывающим с внешней стороны кожух 18. В одну или несколько лопаток встав: лена рессора 27, проход ща через полую стойку 11 и св занна с поворотным механизмом 12.

Топливной коллектор 7 содержит струйные форсунки, расположенные в проточной части лопаточного завихрител 6 между лопатками 21 в сечении А-А, т.е. в сечении размещени осей 22 лопаток 21. Форсунки выполнены в виде цилиндрических трубок 28. На боковой поверхности каждой из них расположено несколько калиброванных отверстий 29. Топливо в коллектор 7 подаетс через входной штуцер 30.

Claims

1.Кольцева камера сгорани газотурбинного двигател , содержаща жаровую трубу, имеющую наружную и внутреннюю кольцевые обечайки, фронтовое устройство, выполненное в виде лопаточного завихрител и топливных форсунок, размещенных между лопатками последнего, наружную кольцевую втулку, укрепленную на наружной выходной части корпуса, отличающа с тем, что, с целью обеспечени устойчивости пусковых и рабочих характеристик в широком диапазоне изменени режима работы и коэффициента избытка воздуха, она снабжена кольцевым козырьком , укрепленным на кольцевой втулке и образующим с выходной частью наружной обечайки жаровой трубы кольцевой канал, а фронтовое устройство размещено в последнем .

2.Камера по п.1, отличающа с тем, что, с целью обеспечени регулировани угла закрутки потока, лопатки завихрите л выполнены поворотными.

3. Камера по п.З, отличающа с тем, что лопатки завихрител выполнены профилированными с переменным углом

закрутки потока по высоте лопатки, причем закрутка выполнена по закону Vr1 r const.

4. Камера по п.1,отличающа с тем, что внутренн обечайка жаровой трубы выполнена с отверсти ми.

Вид В