ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОЗЖИГА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ Советский патент 1994 года по МПК F23Q3/00 

Изобретение относится к горелочным устройствам для розжига камеры сгорания ГТД, ГТУ и может быть использовано в камерах сгорания различного типа энергетических установок.

Известны устройства розжига камеры сгорания. Они содержат вихревую камеру, диафрагму, сопло, топливную форсунку и электрическую свечу зажигания.

Наиболее близким из известных является устройство, содержащее корпус с полусферической предкамерой и установленными в ней свечой зажигания и топливной форсункой, вихревую камеру, установленную в корпусе с образованием кольцевого канала подвода сжатого воздуха и снабженную на выходе завихрителей и диафрагмой с каналами.

Недостатками известного устройства являются низкие пусковые и рабочие характеристики вследствие недостаточно высокой эффективности работы при низкой температуре воздуха и топлива на входе, особенно при использовании вязких топлив, ограничение диапазона надежного запуска и устойчивой работы по коэффициенту избытка воздуха α , снижение эффективности работы при перепадах давления воздуха на устройстве ниже и выше критического, а также большая термонагруженность полусферической крышки вихревой камеры и сопла при работе устройства на режимах, близких по коэффициенту избытка воздуха α , к α = 1.

Цель изобретения - повышение надежности и улучшение пусковых и рабочих характеристик. Применение горелочного устройства позволяет реализовать и поддерживать рабочий процесс без использования электрической свечи зажигания, т. е. с использованием самовоспламенения топливовоздушной смеси, нагретой в предкамере устройства, за счет реализации эффекта энергетического разделения закрученного воздуха до температуры самовоспламенения топлива, увеличить ресурс и варьировать тепловой мощностью факела на выходе из устройства.

Поставленная цель достигается тем, что горелочное устройство снабжено обечайкой, выполненной в виде соединенных между собой входного и выходного конических участков, образующих с вихревой камерой кольцевую полость, угол конусности входного участка обечайки равен 90-120^о, обечайка снабжена цилиндрической втулкой с щелевыми отверстиями, закрепленной на полусферической части корпуса и на входном участке обечайки, щелевые отверстия втулки тангенциально наклонены к полусферической поверхности, каналы диафрагмы выполнены тангенциальными и соединены с каналом подвода сжатого воздуха.

На фиг. 1 представлено горелочное устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 изображены соответственно разрезы Б-Б и В-В на фиг. 2.

Горелочное устройство содержит вихревую камеру 1, предкамеру 2, диафрагму 3, сопло 4, свечу зажигания 5, форсунку 6, дополнительный завихритель 7, эжектор 8 обечайку 9, регулировочное кольцо 10. Вихревая камера содержит корпус, состоящий из двух коаксиальных оболочек внешней 11 и внутренней 12, и завихритель 13. Внешняя оболочка 11 имеет фланец 14, в котором выполнены четыре отверстия для крепления устройства на корпусе камеры сгорания. Фланец 14 имеет внутренний цилиндрический поясок 15, в котором выполнен паз 16. Внутренняя оболочка 12 представляет собой два сопряженных конуса: конус меньшей конусности и конус большей конусности. Конус меньшей конусности имеет угол конусности, равный 7-15^о. Конус большей конусности имеет угол конусности, равный 90-120^о. Он сопрягается с плоской кольцевой торцевой поверхностью, в которой выполнено отверстие 17, сечение которого совпадает с сечением паза 16. Между оболочками 11 и 12 образуется кольцевой канал 18. Завихритель 13 представляет собой цилиндрическое кольцо, соосное вихревой камере 1, имеющее одно или несколько тангенциальных отверстий 19. Вихревая камера 1 на удаленном от завихрителя 13 конце закрыта полусферической крышкой 20, соосной с корпусом вихревой камеры. Крышка 20 имеет отверстие под форсунку 21, резьбовой патрубок под свечу зажигания 22 и резьбовой штуцер 23 сжатого воздуха. В торцевой стенке крышки 20 выполнено отверстие 24, выходящее в штуцер 23. Предкамера 2 образована полусферической крышкой 20 и обечайкой 9, выполненной в виде соединенных между собой входного 25 и выходного 26 конических участков, образующих с вихревой камерой кольцевую щель. В центральной части выходного конического участка 26 выполнено отверстие 27, соосное корпусу вихревой камеры 1, причем диаметр отверстия 27 равен 0,7-0,9 от минимального диаметра вихревой камеры 1. Обечайка 9 снабжена цилиндрической втулкой 28 с щелевыми отверстиями 29, закрепленной на полусферической части корпуса крышки 20 и на входном участке обечайки 9. Щелевые отверстия 29 втулки 28 тангенциально наклонены к полусферической поверхности крышки 20. (56) Авторское свидетельство СССР N 1098331, кл. F 23 K 3/28, 1982.

Изобретение относится к горелочным устройствам для розжига камеры сгорания. Использование: авиадвигателестроение. Сущность изобретения: сжатый воздух поступает в кольцевой канал, и пройдя завихритель и диафрагму, разделяется на два потока, один поток идет на выход, а другой - на вход в камеру. Это позволяет реализовать и поддерживать рабочий процесс с использованием самовоспламенения топливовоздушной смеси. 4 з. п. ф-лы, 4 ил.

1. ГОРЕЛОЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ РОЗЖИГА КАМЕРЫ СГОРАНИЯ, содержащее корпус с полусферической предкамерой и установленными в ней свечой зажигания и топливной форсункой, вихревую камеру, установленную в корпусе с образованием кольцевого канала подвода сжатого воздуха и снабженную на выходе завихрителем и диафрагмой с каналами, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и улучшения пусковых рабочих характеристик, оно снабжено обечайкой, выполненной в виде соединенных между собой входного и выходного конических участков, образующих с вихревой камерой кольцевую полость. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что угол конусности входного участка обечайки равен 90 - 120^o. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обечайка снабжена цилиндрической втулкой с щелевыми отверстиями, закрепленной на полусферической части корпуса и на входном участке обечайки. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что щелевые отверстия втулки тангенциально наклонены к полусферической поверхности. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каналы диафрагмы выполнены тангенциальными и соединены с каналом подвода сжатого воздуха.