Устройство для сжигания топлива Советский патент 1991 года по МПК F23C11/04 

Изобретение относится к энергетике, как стационарной, так и транспортной, в частности к камерам сгорания газотурбинных двигателей.

Известно устройство для сжигания топлива, содержащее улитку, топливовоздуш- ный и воздушный завихрители и выходной диффузор.

Недостатком такого устройства является неудовлетворительное качество распыливания топлива при запуске и работе на режимах малой мощности.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сжигания топлива, содержащее камеру

пульсирующего горения и распыливающее устройство.

Недостатком указанного устройства являются низкая эффективность сжигания топлива и малая степень использования энергии пульсирующего потока для распы- лиаания топлива.

Целью изобретения является повышение эффективности сжигания топлива

Для достижения этой цели приемный воздушный патрубок распыливающего устройства и камера пульсирующего горения установлены в корпусе, разделенном перегородкой на наддувочную камеру с соосно расположенными в ней аэродинамическим клапаном камеры пульсирующего горения м

м ю ,ю о о

Ј

приемным воздушным патрубком, выполненным в виде эжекционной камеры, за ко- Орой в улиточном топливовоздушном канале установлен топливный инжектои, и на сообщающуюся с ней приемную камеру, ь которой размещена камера пульсирующего горения, причем резонансная труба снабжена выходным расширяющимся насадком и установлена на оси распиливающего устройства с образованием кольцевой полости между поверхностью трубы и внутренней стенкой топливовоздушного сопла

При сравнении предлагаемого устройства с прототипом новым является установка приемного воздушного патрубка распиливающего устройства и камеры пульсирующего горения в корпусе, разделенном перегородкой на наддувочную камеру, в ко- тоосй соосно расположены аэродинамический клапан камеры пульсирующего горенич и приемный воздушный патрубок, выполненный в виде эжекционной камеры, за которой установлен топливный инжектор в улиточном топлизовоздушном канапе, и приемную камеру. Это позволяет использовать энергию пульсирующего потока, истекающего из аэродинамического клапана, для распыливачия топлива и эжекции до- юлччтельного циклового воздуха, что приводит к улучшению качества распыливания /, в итоге, к повышению эффективности ,-жигания топлива. Кроме того, размещение ч приемной камере камеры пульсирующего орсния резочзнснэя труба которой снабжена выходным расширяющимся насадком и установлена на оси распиливающего уст- оойс в- з с образованием кольцевой полости между поверхностью трубы и внутренней стенкой топливовоздушного сопла, позволяет организовать охлаждение камеры пульсирующего горения и подогрев наддувочного воздуха, а также предохранитьтоп- ль вот здушное сопло от перегрева.

Из чертеже изображено предлагаемое устройство для сжигания топлива в камере сгорания газотурбинного двигателя.

Устройство для сжигания топлива содержит воздухоподающий-короб 1 и размещенную в нем камеру 2 пульсирующего горения с топливной форсункой 3, аэродинамическим клапаном 4, запапьником 5 и резонансной трубой 6, имеющей выходной диффузорный насадок 7, а также распылительную камеру 8 с входным топливным патрубком 9 и выходным соплом 10. Воздухоподводящий короб разделен перегородкой 11 на наддувочный отсек 12 и сообщающийся с ним приемный отсек 13. Распылительная камора 8 размещена на боковой короба 1 и сообщена с ним при

помощи воздушного патрубка 14, выполненного в виде эжекционной камеры. Камера 2 пульсирующего горения размещена в приемном отсеке 13, причем резонансная

труба 6 расположена по оси выходного сопла 10 распылительной камеры 8 с-образо- вэнием с ним кольцевого зазора, а аэродинамический клапан 4 расположен в наддувочном отсеке 12 соосно с воздушным

0 патрубком 14 распылительной камеры 8, входной топливный патрубок 9 выполнен а виде инжектора.

Устройство для сжигания топлива работает следующим образом.

5 При запуске камеры сгорания цикловой воздух через входной патрубок приемного отсека 13 воздухоподающего короба 1 поступает в аэродинамический кпапан 4 камеры 2 пульсирующего горения,

0 перемешивается с толиаом, подаваемым топливной форсункой 3, а полу-«чння месь воспламеняется от запальника 5 Пульсирующий поток продуктов истекает из аэродинамического клапана 4 камеры 2 в

5 воздушный патгубок 14 наддувочного отсека 12, выполненный в виде эжекционной камеры, смешивается с цикловым воздухом поступающим из приемного огсзка 13, и дополнительно эжектипует ч&сть циклового

0 воздуха Далее поток поступает в рлспыли- тельную камеру 8, распылива и подогревая топливо подаваемое входным топливным патрубком 9, в выходное сопло 10 распылительной камеры 8. Воспламенение иинтен5 сификацию горения смеси осуществляют пульсирующим потоком продуктов, истекающих лз резонансной трубы 6 камеры 2, причем охлаждение камеры 2 производится воздухом, поступающим из приемного огсе0 ка 13 в наддувочный отсек 12 и кольцевой зазор между поверхностью трубы 6 w стен кой выходного сопла 10 распылитр оной кз- меры С-.

Установленный на выходе и. резонлнс5 ной трубы 6 выходной диффузорный насадок 7 позволяет формировать аэродинамику потока в головной части камеры сгорания ГТД. По мере роста давления воздуха, поступающего в устройство, и достижения требу0 емой полноты сгорания камера 2 пульсирующего горения выводится из работы и распиливание топлива осуществляется воздухом через распылительную камеру 8. При уменьшении нагрузки камеру 2

5 пульсирующего горения вводят в работу, и устройство работает аналогично описанному выше.

Формула изобретения Устройство для сжигания топлива, содержащее воздухоподающий к размещенную в нем чамеру пульсирующего горения с топливной форгун1м,й аэродинамическим клапаном и оезмнлнсчои трубой имеющей внходчой дмффузорный а также распылительную камеру с входным топливным патрубком и ,ыходным соплом, о т л и а ю ш е е . о ем что с цеш ю повышения качстяа par г ыливаш- гоплиги путем пазышениь СТР ени игпольтораниэ энергии пульсирующего потока, во духопо- дэющий короб разделе перегородкой на сообщаюшиес гобой нлр пупочный и приемный рчспчг трль - зй кзиес 1

размещрчя на боковой стенке короба и со общена с, ним при помощи во пушмогг пэт рубка, выполненного в виде эженит «of камеры, причем камера пульсирующее горения размещена в приемном отсек - и ег резонансная Tpv6a расположеня по - вы ходногосоплт распылительной ( ;ме;.- рГ- 1нием ; ним кзльщэвогг d г аэродинамический клапан распопов ч наддувочном отсеке соосно с указанным воздушнпм патрубком распь-лителч и ка- меом ругдтй топливный патрубок к ,орой выпотнен в оиде инжектора.

Изобретение относится к энергетике, в частности х камерам сгорания газотурбинных двигателей. Цель изобретения - повышение качества распыливания топлива путем повышения степени использования энергии пульсирующего потока. Пои запуске камеры сгорания цикловой воздух через входной патрубок и приемную камеру поступает в аэродинамический клапан камеры пульсирующего горения, перемешивается с топливом, подаваемым топливной форсункой, а полученная смесь воспламеняется о г запальника. Пульсирующий поток продуктов истекает из аэродинамического клэпана камеры в приемный воздушный патрубок, выполненный в виде эжекционной камеры, смешивается с цикловым воздухом и дополнительно эжекгирует часть воздуха. Днпее поток поступает в улиточный топливсзоз- душный канал, распыливая и подогревай топливо, подаваемое топливным инжектором в топливовоздушное сопло. Воспламенение v интенсификацию горенич см си осуществляют пульсирующим потоком прс дуктов, истекающих из резонансной трубы камеры, причем охлаждение последней производится воздухом, поступающим из приемной камеры в наддувочную камеру и кольцевую полость между поверхностью трубы и стенкой топливовоздушного сспла. 1 ил. сл С

.