Противоточная камера сгорания Советский патент 1990 года по МПК F23R3/54 

Фм.2

Изобретение относится к турбостроению, в частности к противоточ- ным камерам сгорания газотурбинных и паротурбинных силовых установок.

Целью изобретения является снижение расхода топлива путем уменьшения потерь полного давления при разбавлении продуктов сгорания воздухом.

На фиг.1 представлена противоточ- ная камера сгорания, продольный разрез; на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - то же, вариант; на фиг.4 - вид А на фиг..; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.З.

Камера сгорания содержит корпус 1, установленную в нем жаровую трубу 2 с поясами отверстий 3 для подвода вторичного воздуха и фронтовое устройство 4 с топливной форсункой 5. Жаровая труба 2 снабжена заборными козырьками 6, имеющими со стороны, противоположной их входам, обтекатели 7. Козырьки 6 установлены на входах в отверстия 3 для подвода вторичного воздуха с зазорами 8 между обтекателями 7 и жаровой трубой 2 и ориентированы входами в сторону ее выхода. В стенке жаровой трубы 2 за обтекателями 7 выполнены дополнительные от- верстия 9 для подвода охлаждающего воздуха, а в козырьках 6 - отверстия 10, сообщающие входы козырьков 6 с зазорами 8.

На входе в козырьки 6 перед от- верстиями 3 могут быть установлены экраны 11, охватывающие по периметру отверстия 3 приблизительно на 70%. При этом стенка козырька 6, расположенная напротив его входа, выполнена в виде двух V-образных вставок 12, ориентированных своими концами в сторону входа козырька 6, соединенных одним концом с его боковой стенкой, а другим - между собой с образование выходной кромки 13 и имеющих высоту, уменьшающуюся в направлении от боковой стенки козырька 6 к выходной кромке 13.

Профили козырьков 6, обтекателей 7 и V-образных вставок 12 выбирают из условия, что радиусы кривизны козырьков 6 и вставок 12 в продольных плоскостях составляют не менее половины величины среднего гидравлического диаметра канала, образованного внутренними поверхностями козырьков 6 и вставок 12, а местные углы уширения каналов, образованных

п

5 О 5

Q

5

между козырьками 6, обтекателями 7, жаровой трубой 2 и корпусом 1, не превышают 12-14.

Во фронтовом устройстве 4 выполнены отверстия 14 для подвода охлаждающего воздуха.

При работе камеры сгорания воздух из компрессора поступает на ее вход в кольцевой канал между корпусом 1 и жаровой трубой 2. Большая часть поступившего воздуха забирается козырьками 6, установленными на входах в отверстия 3 первого пояса, расположенного ближе к выходу жаровой трубы 2, и поступает внутрь жаровой трубы 2, где воздух перемешивается с продуктами сгорания. Часть воздуха при течении между корпусом 1 и жаровой трубой 2 забирается козырьками 6, установленными на входах в отверстия 3 второго пояса, расположенного ближе к фронтовому устройству 4, и через соответствующие отверстия 3 поступает внутрь жаровой трубы 2 в зону горения. Остальная часть воздуха поступает в жаровую трубу 2 через фронтовое устройство 4. При этом воздух, поступающий через отверстия 14, образует пелену, защищающую фронтовое устройство 4 от воздействия гарячих газов зоны горения. Козырьки 6 обеспечивают плавный разворот подводимого через отверстия 3 воздуха. Стенка жаровой трубы 2 охлаждается воздухом, втекающим в нее через дополнительные отверстия 9, а также воздухом, протекающим через отверстия козырьков 6 и зазоры 8.

Формула изобретения

Противоточная камера сгорания, содержащая корпус, установленную в нем жаровую трубу с поясами отверстий для подвода вторичного воздуха и фронтовое устройство с по меньшей мере одной топливной форсункой, отличающаяся тем, что, с целью снижения расхода топлива путем уменьшения потерь полного давления при разбавлении продуктов сгорания воздухом, жаровая труба снабжена заборными, козырьками, имеющими со стороны, противоположной их входам, обтекатели, установленными на входах в отверстия для подвода вторичного воздуха с зазорами между обтекателями и жаровой трубой и ориентированными

ке последней за обтекателями выполнены дополнительные отверстия для

козырьках - отверстия, сообщающие входы козырьков с зазорами.

Изобретение позволяет снизить расход топлива в противоточную камеру сгорания путем уменьшения потерь полного давления при разбавлении продуктов сгорания воздухом. При работе камеры сгорания воздух из компрессора поступает на ее вход в кольцевой канал между корпусом и установленной в нем жаровой трубой (ЖТ) 2 с поясами отверстий 3 для подвода вторичного воздуха. Воздух забирается козырьками (К) 6, имеющими со стороны, противоположной их входам, обтекатели 7. К 6 установлен на входах в отверстия 3 с зазорами 8 между обтекателями 7 и ЖТ 2 и ориентированы входами в сторону ее выхода. При этом большая часть воздуха забирается К 6, установленными на входах в отверстия 3 первого пояса, расположенного ближе к выходу ЖТ 2, и поступает внутрь ЖТ 2, где воздух перемешивается с продуктами сгорания. Часть воздуха забирается К 6, установленными на входах в отверстия 3 второго пояса, расположенного ближе к фронтовому устройству, и через соответствующие отверстия 3 поступает внутрь ЖТ 2 в зону горения. Остальная часть воздуха поступает в ЖТ 2 через фронтовое устройство. Стенка ЖТ 2 охлаждается воздухом, втекающим в нее через дополнительные отверстия 9, выполненные за обтекателями 7, а также воздухом, протекающим через отверстия, выполненные в К 6, и зазоры 8. 5 ил.

S

7576 Фиг. Ч

Фм.$

фие.5