Патент на изобретение №2287114

(54) ТРУБЧАТО-КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) Реферат:

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания. Трубчато-кольцевая камера сгорания выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси. Кольцевая полость, образованная внутренней и наружной стенками, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой подачи в нее охлаждающей жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива жидкости. Каждая жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора. Изобретение направлено на повышение экономической и экологической эффективности трубчато-кольцевой камеры сгорания. 3 ил.

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

Известна камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, она работает на жидком нефтяном топливе в смеси с воздухом, содержит корпус, в полости которого установлена жаровая труба с форсункой, стабилизатором горения, зоной горения и зоной смешения /А.с. СССР №705211, F 23 B 3/14, 10.01.1980 г./ [1].

Недостатками известной камеры сгорания являются работа на дорогом нефтяном топливе и загрязнение окружающей среды токсичным выхлопом.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, она содержит кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания /Рытвинский Г.Н. Знакомтесь – двигатель. – М.: Машиностроение, 1993 г., стр.37-41, рис.23/ [2].

Недостатками ближайшего аналога являются дороговизна применяемого топлива, засорение окружающей среды токсичными выбросами 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 в трубчато-кольцевой камере сгорания газотурбинного двигателя, содержащей кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, например лопаточный, зону горения, зону смешения и свечу зажигания, согласно изобретению камера сгорания выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси. Где кольцевая полость, образованная внутренней и наружной стенками, 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. Каждая жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора, например болтами.

Сущность изобретения показана на чертежах, где:

фиг.1 – схематичный разрез камеры сгорания,

фиг.2 – вид по стрелке А на фиг.1,

фиг.3 – вид по стрелке Б на фиг.1.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит герметизированную от поступления в нее водородно-кислородной смеси кольцевую полость 1 /фиг.1-3/, образованную внутренней 2 и наружной 3 стенками, например, закрепленными к кольцевым фланцам компрессора и турбины болтами, между которыми расположены жаровые трубы 4, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками 5, имеющие завихритель 6, например лопаточный, зону горения 7, зону смешения с отверстиями 8 и свечу зажигания 9. Кольцевая полость снабжена форсунками 10 для управляемой, например, блоком управления подачи в нее охлаждающей жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива в зоне смешения жидкости, например воды. Каждая жаровая труба разъемно и герметично, например на болтах, фланцами 11 крепится к выходному кольцевому патрубку 12 компрессора, ее температурные расширения происходят в сторону турбины 13.

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.

Перед пуском включают свечу зажигания 9 и по патрубку 12 компрессора в фланцами 11 закрепленные жаровые трубы 4 через, например, лопаточный завихритель 6, который турбулизирует поток, падают водородно-кислородную смесь. В зоне горения 7 свеча 9 поджигает газовую смесь, через пламеперебрасывающие патрубки 5 пламя распространяется в соседние жаровые трубы 4. Завихритель 6 за счет давления, скорости течения газового потока и низкой его собственной температуры отсекает пламя при обратных ударах из зоны горения 7. Через форсунки 10 в герметичную полость 1 камеры сгорания, под управлением, например, блока управления подают жидкость, например воду, которая охлаждает жаровые трубы 4 и затем уже в виде пара через отверстия 8 поступает в зону смешения и охлаждает там продукты сгорания топлива до заданного значения.

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

Формула изобретения

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая кольцевую полость, образованную внутренней и наружной стенками, между которыми расположены жаровые трубы, сообщенные между собой пламяперебрасывающими патрубками, имеющие завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси, где кольцевая полость, образованная внутренней и наружной стенками, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсунками, выполненными с возможностью управляемой подачи в нее охлаждающей жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива жидкости, каждая жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному кольцевому патрубку компрессора.

РИСУНКИ