ГОРЕЛКА Российский патент 1994 года по МПК F23D17/00 

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в камерах сгорания газотурбинных двигателей и других топливосжигающих устройств.

Известна горелка, содержащая корпус, топливную форсунку с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем, конический обтекатель с топливовоздушным завихрителем.

Недостаток такой горелки - невысокая эффективность сжигания топлива и высокий выход окислов азота.

Цель изобретения - повышение эффективности сжигания топлива и снижение выхода окислов азота.

Эта цель достигается тем, что у горелки, содержащей корпус, топливную форсунку с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем, конический обтекатель с топливовоздушным завихрителем, топливная форсунка на выходе снабжена отражателем в виде полого сегмента со сферической поверхностью, при этом вогнутая поверхность обращена к обтекателю, установленному с зазором по отношению к отражателю и выполненному с центральным сквозным каналом, лопатки топливовоздушного завихрителя установлены в чередованием под большим и меньшим углами относительно оси горелки, образуя чередующиеся расширяющиеся и сужающиеся каналы, при этом лопатки, установленные под большим углом, выполнены перфорированными, а разность между большим и меньшим углами равна 0. . . 90^о.

На фиг. 1 представлен продольный разрез горелки; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Горелка имеет корпус 1, топливную форсунку 2 с концентрично установленным на ней входным лопаточным завихрителем 3. На конце форсунки 2 установлен отражатель 4 в виде полого сегмента со сферической поверхностью с зазором относительно конического обтекателя 5, имеющего центральный сквозной канал 6. На коническом обтекателе 6 установлен топливовоздушный лопаточный завихритель 7, соединенный с корпусом 1. Топливовоздушный лопаточный завихритель 7 снабжен лопатками, установленными с чередованием, лопатки 8 - под большим углом и лопатки 9 - под меньшим углом относительно оси горелки, образуя расширяющиеся 10 и сужающиеся 11 каналы. В лопатках 8 выполнены отверстия 12.

Горелка работает следующим образом.

Топливо поступает из форсунки 2 через радиальные отверстия в кольцевой канал 13, образованный корпусом 1, смешивается с воздухом, проходящим через лопаточный завихритель 3. Продукты сгорания из области за обтекателем 5 поступают по каналу 6 в кольцевой канал 13 за счет разрежения, создаваемого топливовоздушным потоком в канале 13. Горячая гомогенная смесь, образованная при перемешивании топлива, воздуха и горячих газов, закручивается выходным лопаточным завихрителем 7. Так как лопатки 8 и 9 образуют чередующиеся друг с другом расширяющиеся 10 и сужающиеся 11 каналы, то топливовоздушная смесь выходит в зону горения с большим градиентом скорости, что способствует более интенсивному горению. При этом часть топливовоздушной смеси, проходя по сужающемуся каналу, проходит через отверстие 12, образуя на выходе маленькие факелы, в которые падает часть горячей смеси, движущейся по расширяющемуся каналу. Это еще больше интенсифицирует процесс горения. Повышается эффективность сгорания топлива, снижается выход окислов азота. (56) Авторское свидетельство СССР N 794301, кл. F 23 D 14/84, 1981.

Использование: в топливо-сжигающих устройствах, в частности в камерах сгорания газотурбинных двигателей. Сущность изобретения: в горелке топлива форсунка 2 на выходе снабжена отражателем 4 в виде полого сегмента со сферической поверхностью. При этом вогнутая поверхность обращена к обтекателю 5, установленному с зазором по отношению к отражателю 4 и выполненному с центральным сквозным каналом 6. Лопатки топливовоздушного завихрителя 7 установлены с чередованием под большим и меньшим углами относительно оси горелки с образованием чередующихся друг с другом расширяющихся и сужающихся каналов. При этом лопатки, установленные под большим углом, выполнены перфорированными, а разность между большим и меньшим углами равна 0 . . . 90. 2 ил.

ГОРЕЛКА, содержащая корпус, топливную форсунку с концентрично установленным на ней лопаточным завихрителем, конический обтекатель с топливовоздушным завихрителем, отличающаяся тем, что топливная форсунка на выходе снабжена отражателем в виде полого сегмента со сферической поверхностью, при этом вогнутая поверхность обращена к обтекателю, установленному с зазором по отношению к отражателю и выполненному с центральным сквозным каналом, лопатки топливовоздушного завихрителя установлены с чередованием под большим и меньшим углами относительно оси горелки, образуя чередующиеся друг с другом расширяющиеся и сужающиеся каналы, при этом лопатки, установленные под большим углом, выполнены перфорированными, а разность между большим и меньшим углами 0 - 90^o.