Патент на изобретение №2289758

(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. 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. Завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, установленного в каждой жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто-закрыто. Изобретение повышает экономическую и экологическую эффективность. 4 ил.

Изобретение относится к области двигателе строения, а именно к камерам сгорания, и может быть использовано в газотурбинных двигателях различного назначения.

Известна камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, работает на жидком топливе в смеси с воздухом, содержит корпус, в полости которого установлена жаровая труба с форсункой. стабилизаторам 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 работа на дорогом нефтяном топливе и загрязнение окружающей среды токсичными выбросами.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является 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.

/Рытвинский Г.Н. Знакомтесь – двигатель. – M.: Машиностроение, 1993, с.37-41, рис.23./ [2].

Недостатком ближайшего аналога является дороговизна применяемого топлива, засорение окружающей среды токсичными выбросами и ее 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, 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 жаровые трубы и затем продукты сгорания топлива жидкости, например воды. Каждая жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления, например, на болтах, к выходному кольцевому патрубку компрессора. Завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, например обратного клапана, установленного в каждой жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто – закрыто,

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.

Фиг.4 – схематичный разрез отсекателя сферической формы,

Пример выполнения предлагаемого решения.

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит герметизированную от поступления в нее водородно-кислородной смеси кольцевую полость 1 /фиг.1-4/, образованную внутренней 2 и наружной 3 стенками, например, закрепленными к кольцевым фланцам компрессора 4 и турбины 5 болтами, между которыми расположены жаровые трубы 6, сообщенные между собой пламеперебрасывающими патрубками 7, имеющие либо конической, либо сферической формы отсекатель 8, например обратный клапан, где рабочий орган отсекателя занимает положения открыто – закрыто, зону горения 9. зону смешения с отверстиями 10 и свечу зажигания 11. Кольцевая полость снабжена форсунками 12 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, своими фланцами 13 крепится к выходному кольцевому патрубку компрессора, ее температурные расширения происходят в сторону турбины.

Трубчато-кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.

Перед пуском включают свечу зажигания 11 /фиг.1-4/ и через отсекатель 8, например, конической формы, от компрессора, по его выходному кольцевому патрубку с кольцевым фланцем 4, в жаровые трубы 6 подают водородно-кислородную смесь. Давлением потока преодолевается сопротивление пружины отсекателя 8 и его рабочий орган перемещается в положение открыто, и пропускает газовую смесь в зону горения 9 жаровой трубы 6. Отсекатель 8 в начале зоны горения 9 образует зону с пониженным давлением, обратный ток газов и турбулизирует поток. Кроме этого, отсекатель 8, при возможных взрывах, обратных ударах в зоне горения 9 жаровой трубы 6, закрывает обратный ход продуктам горения и предохраняет компрессор от разрушения. Через форсунки 12 в герметизированную от поступления в нее водородно-кислородной смеси кольцевую полость 1 камеры сгорания под управлением, например, блока управления подают жидкость, например воду, которая охлаждает стенки жаровых труб 6 и затем уже в виде пара через отверстия 10 поступает в зону смешения и охлаждает там продукты сгорания топлива до заданного значения. Жаровые трубы 6 разъемно и герметично. своими фланцами 13, например, на болтах крепятся к выходному кольцевому патрубку с фланцем 4 компрессора, тепловые расширения происходят в сторону фланца 5 турбины.

Предлагаемая камера сгорания в эксплуатации высокоэкономична и абсолютно безопасна 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 пламеперебрасывающими 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 водородокислородной 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, завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, установленного в каждой жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто-закрыто.

РИСУНКИ