ОДНОКОНТУРНАЯ ГОРЕЛКА Российский патент 2013 года по МПК F23R3/14 F23D14/02 

Изобретение относится к энергетике, в частности к камерам сгорания газотурбинных двигателей, и может быть использовано в тепловырабатывающих устройствах, например, различных газовых подогревателях жидкости и газа.

Известно горелочное устройство (см. патент RU №2370702, МПК F23D 14/02), в котором тепловая мощность горелочного устройства регулируется подбором сопел с различными диаметрами отверстий.

Основным недостатком указанного устройства является то, что для замены сопел необходима частичная разборка подвижного патрубка.

Известна также одноконтурная форсунка (горелка) камеры сгорания двигателя НК-16-18СТ, содержащая завихритель, в полых лопатках которого выполнены отверстия подвода газа в межлопаточные полости завихрителя, сопло, пустотелый корпус, содержащий на внешней цилиндрической поверхности резьбу для соединения со шлицевой гайкой и отверстия подвода газа к сменной дроссельной шайбе, расположенной внутри корпуса, и далее к полым лопаткам завихрителя шлицевую гайку с уплотнительными кольцами, для крепления горелки к газораспределительному устройству, в частности, к головке кольцевой камеры сгорания (см. Двигатель НК-16-18СТ. Серия 2. «Руководство по технической эксплуатации». Стр. 126).

Недостатком указанного устройства является, отсутствие возможности регулировки параметров характеристики температурного поля при испытаниях на камерном стенде, без съема форсунок и частичной разборки камеры сгорания, что приводит к значительным материальным затратам и увеличению времени по доводке характеристики температурного поля.

Задачей заявленного изобретения является снижение материальных затрат и времени на отладку характеристики температурного поля камеры сгорания при испытаниях на камерном стенде.

Поставленная задача решается тем, что одноконтурная горелка, содержит завихритель, в полых лопатках которого выполнены отверстия подвода таза в межлопаточные полости завихрителя, сопло, пустотелый корпус, содержащий на внешней цилиндрической поверхности резьбу для соединения со шлицевой гайкой и отверстия подвода газа к сменной дроссельной шайбе, расположенной внутри корпуса, и далее к полым лопаткам завихрителя. шлицевую гайку и уплотнительные кольца для крепления горелки к газораспределительному устройству, в частности, к головке кольцевой камеры сгорания, а с целью регулировки расхода газа через горелку и, соответственно, параметров характеристики температурного поля камеры сгорания, при испытаниях на камерном стенде, замена сменной дроссельной шайбы на другую, без частичной разборки камеры сгорания и съема горелки с газораспределительного устройства, достигается тем. что шлицевая гайка, выполнена в виде полого цилиндра с дополнительной резьбой в передней части и цилиндрическим выступающим пояском, для размещения в шлицевой гайке заглушки с уплотнительным кольцом.

Технический результат заявленного изобретения - регулировка параметров характеристики температурного поля без частичной разборки камеры сгорания и съема горелок с газораспределительного устройства, что снижает материальные затраты и время на отладку параметров характеристики температурного поля.

На чертеже изображен общий вид горелки.

Одноконтурная горелка состоит из завихрителя 1 с полыми лопатками, в которых выполнены отверстия 2 подвода газа в межлопаточные полости завихрителя 1, сопла 3, пустотелого корпуса 4, содержащего резьбу 15 для соединения со шлицевой гайкой 8 и отверстия 5 на внешней цилиндрической поверхности подвода газа к сменной дроссельной шайбе 6, расположенной внутри корпуса, и далее к полым лопаткам завихрителя 1. Для крепления горелки к газораспределительному устройству 7, горелка содержит шлицевую гайку 8 с уплотнительными кольцами 9. С целью регулировки расхода газа через горелку, без съема горелки с газораспределительного устройства 7 и замены сменной дроссельной шайбы 6 на другую, шлицевая гайка 8 выполнена в виде полого цилиндра с дополнительной резьбой 10 и выступающим цилиндрическим пояском 11 для размещения в шлицевой гайке 8 заглушки 12 с уплотнительным кольцом 13. Для подвода воздуха к горелкам в газораспределительном устройстве 7, между ребрами с каналами подвода газа к горелкам, выполнены воздухоподводящие окна 14.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый воздух через воздухоподводящие окна 14 в газораспределительном устройстве 7 поступает в горелки, где в завихрителе 1 смешивается с газом и далее газовоздушная смесь поступает в зону горения, где и сгорает.

В связи с действующими допусками на изготовление воздухоподводящих окон 14, топливных каналов в газораспределительном устройстве 7 и отверстий 2 в полых лопатках, углах установки лопаток завихрителей, соотношение газ-воздух в отдельных горелках может значительно отличаться и приводит к изменению температуры горения отдельно за каждой горелкой, что отмечается на диаграмме характеристики температурного поля при испытаниях камеры сгорания на камерном стенде. При завышении (занижении) местной температуры относительно средней, регулировка температуры за каждой горелкой, производится следующим образом:

Придерживая шлицевую гайку 8 ключом, демонтируют из нее заглушку 12 с уплотнительным кольцом 13. Далее, специальным съемником, извлекают из пустотелого корпуса 4 сменную дроссельную шайбу 6 и устанавливают другую дроссельную шайбу 6 с меньшим (большим) диаметром, затем устанавливают уплотнительное кольцо 13 с заглушкой 12. Изменение диаметров дроссельных шайб 6, приводит к уменьшению (увеличению) расхода газа через горелки, а, следовательно, уменьшению (увеличению) температуры горения за отдельными горелками и приведению параметров характеристики температурного поля к нормам технических условий, чем и достигается поставленная задача.

Одноконтурная горелка предназначена для сжигания газа в тепловырабатывающих устройствах, например, в камерах сгорания газотурбинных двигателей, где требуется низкая окружная неравномерность температурного поля и его регулировка без съема горелки с установки и частичной ее разборки. Одноконтурная горелка, содержит завихритель (1), в полых лопатках которого выполнены отверстия (2) подвода газа в межлопаточные полости завихрителя, сопло (3), пустотелый корпус (4), содержащий на внешней цилиндрической поверхности резьбу (15) для соединения со шлицевой гайкой (8) и отверстия (5) подвода газа к сменной дроссельной шайбе (6), расположенной внутри корпуса, и далее к полым лопаткам завихрителя (1). Для крепления горелки к газораспределительному устройству (7), горелка содержит шлицевую гайку (8) с уплотнительными кольцами (9). С целью регулировки расхода газа через горелку, без съема горелки с газораспределительного устройства (7) и замены сменной дроссельной шайбы (6) на другую, шлицевая гайка (8) выполнена в виде полого цилиндра с дополнительной резьбой (10) в передней части и цилиндрическим выступающим пояском (11) для размещения в шлицевой гайке (8) заглушки (12) с уплотнительным кольцом (13). Заявленное изобретение снижает материальные затраты и время на отладку параметров характеристики температурного поля камеры сгорания. 1 ил.

Одноконтурная горелка, содержащая завихритель, в полых лопатках которого выполнены отверстия подвода газа в межлопаточные полости завихрителя, сопло, пустотелый корпус, содержащий на внешней цилиндрической поверхности резьбу для соединения со шлицевой гайкой и отверстия подвода газа к сменной дроссельной шайбе, расположенной внутри корпуса, и далее к полым лопаткам завихрителя, шлицевую гайку с уплотнительными кольцами, для крепления горелки к газораспределительному устройству, в частности к головке кольцевой камеры сгорания, отличающаяся тем, что шлицевая гайка выполнена в виде полого цилиндра с дополнительной резьбой в передней части и цилиндрическим выступающим пояском для размещения в шлицевой гайке заглушки с уплотнительным кольцом.