Патент на изобретение №2287113

(54) КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) Реферат:

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевую полость, образованную внешним и внутренним кожухами, между которыми расположена жаровая труба с блоком головок в передней своей части и с завихрителем в каждой головке, зону горения, зону смешения и воспламенитель. Кольцевая камера сгорания выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси. Кольцевая полость, образованная кожухами, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой подачи в нее охлаждающей жаровую трубу и затем продукты сгорания топлива жидкости. Жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора. Изобретение направлено на повышение экономической и экологической эффективности кольцевой камеры сгорания. 2 ил.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к камерам сгорания, и может быть использовано в газотурбинных двигателях.

Известна камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, предназначенная для сжигания жидкого нефтяного топлива в смеси с атмосферным воздухом, содержащая корпус, в полости которого установлена жаровая труба с форсункой, стабилизатором горения, зоной горения и зоной смешения.

/А.с. СССР №705211, F 23 R 3/14, 10.01.1980 г./. [1].

Недостатком известной камеры сгорания является ее дороговизна в эксплуатации из-за применения нефтяного топлива и засорение окружающей среды токсичным выхлопом.

Наиболее близкой к предполагаемому изобретению является кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, также предназначенная для сжигания жидкого нефтяного топлива в смеси с воздухом от компрессора, содержит кольцевую полость, образованную внешним и внутренним кожухами, между которыми расположена жаровая труба с блоком головок в передней своей части и с стабилизатором горения в каждой из них, зону горения, зону смешения и воспламенитель.

/Г.С.Скубачевский. Авиационные газотурбинные двигатели. – 5-е издание. – М.: Машиностроение, 1981 г., стр.400, рис.9.20/. [2].

Недостатком ближайшего аналога является дороговизна применяемого в эксплуатации топлива, засорение окружающей среды токсичным выхлопом и его непредназначенность для сжигания водородно-кислородной смеси.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении экономической и экологической эффективности камеры сгорания газотурбинного двигателя.

Поставленная задача решается тем, что кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая кольцевую полость, образованную внешним и внутренним кожухами, между которыми расположена кольцевая жаровая труба с блоком головок в передней своей части и с завихрителем, например лопаточным, в каждой головке, зону горения, зону смешения и воспламенитель, например свечу зажигания, согласно изобретению выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси, где кольцевая полость, образованная кожухами, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой, например, блоком управления подачи в нее охлаждающей жаровую трубу и затем продукты сгорания топлива жидкости, например воды. Жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора, например, болтами.

Сущность изобретения показана на чертежах, где:

на фиг.1 – схематичный разрез кольцевой камеры сгорания,

на фиг.2 – вид по стрелке А на фиг.1.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевую полость 1 /фиг.1-2/, образованную внешним 2, внутренним 3 кожухами, между которыми расположена жаровая труба 4 с блоком головок 5 и с завихрителем 6, например лопаточным, в каждой головке, зону горения 7, зону смешения 8 и воспламенитель 9. При этом кольцевая полость герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками 10, выполненными с возможностью управляемой, например блоком управления подачи в нее охлаждающей жаровую трубу и затем продукты сгорания топлива в зоне смешения жидкости, например воды. Жаровая труба разъемно и герметично фланцами 11, например на болтах, закреплена к выходному кольцевому патрубку 12 компрессора, тепловые удлинения ее происходят в сторону турбины 13.

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.

Перед пуском двигателя включают воспламенитель 9 /фиг.1-2/, например, искрового действия, и по выходному кольцевому патрубку 12 в герметично закрепленную фланцами 11 жаровую трубу 4, через, например, лопаточный завихритель 6 подают водородно-кислородную смесь. В зоне горения 7 воспламенитель 9 поджигает газовую смесь. Лопаточный эавихритель 6 турбулизирует поток газовой смеси и благодаря давлению потока перед ним и скорости течения газовой смеси через него и за ним разделяет зону горения и канал подачи водородно-кислородной смеси, чем предохраняет устройство от обратных ударов горящей смеси и от разрушения компрессора. Через форсунки 10 в герметичную полость 1 камеры сгорания под управлением, например, блока управления подают жидкость, например воду, которая охлаждает жаровую трубу 4 и затем уже в виде пара поступает в зону смешения 8 и охлаждает там продукты сгорания топлива до заданного значения.

Предлагаемая камера сгорания в эксплуатации высоко экономична и безвредна для окружающей среды, найдет широкое применение в газотурбинных двигателях.

Формула изобретения

Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая кольцевую полость, образованную внешним и внутренним кожухами, между которыми расположена жаровая труба с блоком головок в передней своей части и с завихрителем в каждой головке, зону горения, зону смешения и воспламенитель, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси, где кольцевая полость, образованная кожухами, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой подачи в нее охлаждающей жаровую трубу и затем продукты сгорания топлива жидкости, жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора.

РИСУНКИ