Патент на изобретение №2289759

(54) ТРУБЧАТАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

(57) Реферат:

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит полость, образованную корпусом, в которой расположена жаровая труба, имеющая завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания. Камера сгорания выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси. Полость, образованная корпусом, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсункой, выполненной 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 патрубку компрессора. Завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, установленного в жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто-закрыто. Изобретение повышает экономическую и экологическую эффективности. 3 ил.

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

Известна камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, работающая на 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 R 3/14, 10.01.1980 г./ [1].

Недостатком известной камеры сгорания является ее работа на дорогом нефтяном топливе и загрязнение окружающей среды токсичным выхлопом.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая полость, образованную корпусом, в которой расположена жаровая труба, имеющая завихритель, зону горения, зону смешения, форсунку подачи топлива и свечу зажигания. /Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. – 5-е издание. – М.: Машиностроение. 1981 г., стр.397-400, рис.9.19/ [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 трубчатой камере сгорания газотурбинного двигателя, содержащей полость, образованную корпусом, в которой расположена жаровая труба, имеющая завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания. Согласно изобретению камера сгорания выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси. Полость, образованная корпусом, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсункой, выполненной 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 патрубку компрессора, например, болтами. Завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, например, в виде обратного клапана, установленного в жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто-закрыто.

Сущность изобретения показана на чертеже, где

на фиг.1 – схематичный разрез камеры сгорания,

на фиг.2 – вид по стрелке А на фиг.1,

на фиг.3 – схематичный разрез отсекателя сферической формы.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит герметизированную от водородно-кислородной смеси полость 1 /фиг.1-3/, образованную корпусом 2, который, например болтами, закреплен к патрубкам компрессора 3 и турбины 4, жаровую трубу 5, установленную в полости корпуса и разъемно и герметично, например, фланцем 6 закрепленную к выходному патрубку компрессора. Имеет отсекатель 7, например, конической формы, у которого рабочий орган, например, как обратный клапан, занимает положения открыто-закрыто, зону горения 8, зону смешения с отверстиями 9 и свечу зажигания 10. Расширяется жаровая труба в сторону турбины. Герметичная полость снабжена форсункой 11 для управляемой, например, блоком управления подачи охлаждающей жаровую трубу и затем продукты сгорания топлива в зоне смешения жидкости, например воды.

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя работает следующим образом.

Перед пуском включают свечу зажигания 10 /фиг.1-3/ и через отсекатель 7, например, конической формы в жаровую трубу 5 подают водородно-кислородную смесь. Давлением потока рабочий орган отсекателя 7 перемещается в положение – открыто-, и газовая смесь поступает в зону горения 8, где поджигается свечой зажигания 10. Отсекатель 7 в начале зоны горения 8 образует зону с пониженным давлением, обратный ток газов и турбулизирует поток. Кроме этого, при взрывах, обратных ударах рабочий орган отсекателя 7 перемещается в положение -закрыто- и предохраняет компрессор от взрывной волны из жаровой трубы 5. Через форсунку 11 в полость 1 под управлением, например, блока управления подают жидкость, например воду, которая охлаждает стенки жаровой трубы 5 и затем уже в виде пара, через отверстия 9 поступает в зону смешения и охлаждает там продукты сгорания топлива до заданного значения. Тепловые удлинения жаровой трубы 5 происходят в сторону патрубка 4 турбины.

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

Формула изобретения

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя, содержащая полость, образованную корпусом, в которой расположена жаровая труба, имеющая завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания, отличающаяся тем, что выполнена с возможностью сжигания водородно-кислородной смеси, где полость, образованная корпусом, герметизирована от поступления в нее водородно-кислородной смеси и снабжена форсункой, выполненной 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 патрубку компрессора, завихритель выполнен в виде конической или сферической формы отсекателя, установленного в жаровой трубе с возможностью осевого перемещения его рабочего органа в положения открыто-закрыто.

РИСУНКИ