Патент на изобретение №2152558
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) ГОРЕЛКА
(57) Реферат: Изобретение относится к области сжигания топлива преимущественно в камерах сгорания газотурбинных установок. Горелка включает цилиндрический корпус, оснащенный завихрителем топлива и соплом с тороидальной стенкой на выходе. Корпус установлен с кольцевым зазором в воздушной трубе. На входе воздуха в воздушную трубу расположен коллектор подачи топлива, имеющий, например, тороидальную форму, оснащенный расположенными по окружности соплами. Коллектор сообщен радиальными патрубками с внутренней полостью корпуса. Кроме того, для перемешивания топлива с воздухом в воздушной камере может быть установлен дополнительный коллектор подачи топлива, при этом оба коллектора расположены в одной плоскости или же один смещен относительно другого по оси корпуса горелки на расстояние, равное 0,5 – 3,0 наружного радиуса трубы, из которой выполнены коллекторы, что обеспечивает устойчивое горение топлива при допустимых нормах содержания окислов азота в продуктах сгорания. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к области сжигания топлива, преимущественно в камерах сгорания газотурбинных установок. Известна инжекционная горелка, представляющая собой корпус с регулятором расхода воздуха на входе, газораспределительное устройство, установленное по оси корпуса и снабженное в зоне регулятора расхода радиальными отводами с аксиальными газовыпускными соплами, радиальными отводами, установленными в выходном участке корпуса и подключенными к тангенциальным газовыпускным соплам, а также центральным газовыпускным сопловым насадком, установленным на уровне или за выходным торцом корпуса (авт.св. СССР N 1695046, опубликовано 30.11.91 г., Бюл. N 44). Недостатком известной горелки является неустойчивое горение, поскольку стабилизирующая факел закрутка топлива осуществляется только за счет тангенциальных газовыпускных сопел, а основная часть топлива выходит прямоточно через газовыпускной сопловой насадок. Известна горелка, представляющая собой цилиндрический корпус, установленный с кольцевым зазором в воздушной трубе и снабженный резонансной камерой смешения, имеющей сопло с тороидальной стенкой на выходе, и выполненные в корпусе, изолированные от топливной магистрали воздушные каналы, соединяющие резонансную камеру с воздушной трубой, а перед торовой поверхностью сопла укреплен диск, образующий со срезом трубы радиальную щель (авт.св. СССР N 595590, опубликовано 28.02.78 г., Бюл. N 8 – прототип). Недостатком данной горелки является то, что несмотря на хорошую стабилизацию факела за счет закрутки всего топлива, подаваемого на горение, в продуктах сгорания содержится высокое количество окислов азота, поскольку отсутствует предварительное смешение топлива с воздухом. Заявляемое решение позволяет снизить содержание окислов азота в продуктах сгорания благодаря наличию коллектора, обеспечивающего подачу топлива на вход воздуха в воздушную трубу и его равномерное перемешивание с воздухом. А подача части топлива на горение через завихритель топлива позволяет достичь хорошей стабилизации факела. Таким образом, заявленная горелка обеспечивает устойчивое горение топлива при допустимых нормах содержания окислов азота в продуктах сгорания. Предложена горелка, включающая цилиндрический корпус, оснащенный завихрителем топлива и соплом с тороидальной стенкой на выходе. Корпус установлен с кольцевым зазором в воздушной трубе. На входе воздуха в воздушную трубу расположен коллектор подачи топлива, имеющий, например, тороидальную форму, оснащенный расположенными по окружности соплами. Коллектор сообщен радиальными патрубками с внутренней полостью корпуса. Кроме того, для равномерности перемешивания топлива с воздухом в воздушной камере может быть установлен дополнительный коллектор подачи топлива, при этом оба коллектора расположены в одной плоскости или же один смещен относительно другого по оси корпуса горелки на расстояние, равное 0,5 … 3,0 наружного радиуса трубы, из которой выполнены коллекторы. Предлагаемая горелка иллюстрируется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид горелки (разрез по А – А). На фиг. 2 показан общий вид горелки (вид сверху). На фиг. 3 показан общий вид горелки с двумя коллекторами. На фиг. 4 показан общий вид горелки с двумя коллекторами при смещении одного коллектора относительно другого по оси корпуса горелки. Горелка (фиг. 1) включает цилиндрический корпус 1, оснащенный завихрителем топлива 2 и соплом с тороидальной стенкой 3 на выходе. Корпус горелки расположен в воздушной трубе 4 с кольцевым зазором 5. На входе воздуха в воздушную трубу 4 установлен коллектор подачи топлива 6, имеющий, например, тороидальную форму, и оснащенный расположенными по окружности соплами 7. Коллектор б сообщен радиальными патрубками 8 (фиг. 2) с внутренней полостью корпуса 1. В воздушной трубе 4 может быть расположен дополнительный коллектор подачи топлива 9, имеющий, например, тороидальную форму, (фиг.3) с соплами 10. Коллектор 9 расположен в одной плоскости с основным коллектором 6 (фиг. 3) или смещен относительно основного коллектора 6 (фиг. 4) по оси корпуса 1 горелки на расстояние равное 0,5 … 3,0 наружного радиуса трубы, из которой изготовлены коллекторы. Смещение коллекторов относительно друг друга по оси корпуса горелки в указанном диапазоне обусловлено следующими соображениями – смещение коллекторов приводит к уменьшению гидравлического сопротивления горелки по воздуху. При смещении коллекторов менее чем на 0,5 наружного радиуса трубы увеличивается гидравлическое сопротивление горелки по воздуху и эффект от смещения коллекторов становится незначительным. При смещении коллекторов более чем на 3,0 наружного радиуса: трубы снижается эффект от предварительного смешивания топлива с воздухом для той части топлива, которая выходит из вынесенного по ходу воздуха коллектора. При этом происходит увеличение содержания окислов азота в продуктах сгорания топлива. Горелка работает следующим образом. Воздух для горения поступает по воздушной трубе 4. Топливо поступает во внутреннюю полость корпуса 1 горелки и далее, разделяется на две части, часть топлива подается по радиальным патрубкам 8 в коллектор 6 (или коллекторы 6 и 9) и далее через сопла 7 (или сопла 7 и 10) топливо поступает в кольцевой зазор 5, где перемешивается с воздухом. Другая часть топлива, пройдя через завихрители топлива 2 и тороидальное сопло 3, поступает в топку. Формула изобретения
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 01.12.2003
Извещение опубликовано: 10.12.2004 БИ: 34/2004
|
||||||||||||||||||||||||||
