RU2013693C1

RU2013693C1 - Burner

Info

Publication number: RU2013693C1
Authority: RU
Inventors: Владимир Витальевич Кисляков; Сергей Григорьевич Мухин
Original assignee: Владимир Витальевич Кисляков; Сергей Григорьевич Мухин
Priority date: 1991-05-06
Filing date: 1991-05-06
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: gas-turbine engines. SUBSTANCE: body 1 housing inlet vane swirler 2, outlet vane swirler 4, and centrifugal central injector 6 accommodates fairing 3 of truncated cone shape spaced at certain distance from injector nozzle 10 along axis of body 1, smaller end 11 of cone facing nozzle 10. Fairing 3 is made of material having transformation induced plasticity and its smaller end 11 is formed by circular sectors abutting each other and mounted for bending towards body 1. EFFECT: improved design. 4 dwg

Description

Изобретение относится к горелочным устройствам и может быть использовано в камерах сгорания газотурбинных двигателей, в печах для сжигания жидкого и газообразного топлива. The invention relates to burners and can be used in the combustion chambers of gas turbine engines, in furnaces for burning liquid and gaseous fuels.

Известна горелка, содержащая корпус с входным лопат очным завихрителем, установленную по его оси центробежную форсунку с выходным соплом и обращенный меньшим торцом к соплу обтекатель, установленный с зазором относительно сопла и соосно ему. Known burner, comprising a housing with an inlet shovels, a full-time swirl, a centrifugal nozzle with an outlet nozzle mounted on its axis, and a fairing facing the nozzle with a smaller end face installed with a gap relative to the nozzle and aligned with it.

Цель изобретения - интенсификация процесса смесеобразования и снижение содержания окислов азота в продуктах сгорания. The purpose of the invention is the intensification of the process of mixture formation and the reduction of nitrogen oxides in the combustion products.

Горелка содержит корпус с входным лопаточным завихрителем, установленную по его оси центробежную форсунку с выходным соплом и обращенный меньшим торцом к соплу обтекатель, установленный с зазором относительно сопла и соосно ему, при этом она снабжена дополнительным лопаточным завихрителем, установленным вокруг обтекателя, обтекатель выполнен из материала с памятью формы и имеет форму усеченного конуса, торец которого, обращенный к соплу, выполнен в виде примыкающих один к другому круговых секторов, установленных с возможностью изгиба в направлении корпуса при нагреве. The burner contains a housing with an inlet blade swirl, a centrifugal nozzle mounted on its axis with an output nozzle and a cowl facing with a smaller end to the nozzle, installed with a gap relative to the nozzle and aligned therewith, while it is equipped with an additional blade swirl mounted around the cowl, the cowl is made of material with shape memory and has the shape of a truncated cone, the end of which, facing the nozzle, is made in the form of circular sectors adjacent to one another, installed with the possibility of bending in the direction of the housing when heated.

На фиг. 1 показана горелка, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; на фиг. 4 - горелка с открытым торцом в коническом обтекателе. In FIG. 1 shows a burner, a general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1; in FIG. 3 is a view along arrow B in FIG. 1; in FIG. 4 - burner with an open end in a conical radome.

Горелка содержит корпус 1, входной лопаточный завихритель 2, конический обтекатель 3, соединенный с выходным топливовоздушным завихрителем 4, топливную в трубку 5, на конце которой в кольцевом канале 6 корпуса 1 установлена соосно корпусу центробежная форсунка 7. Центробежная форсунка 7 содержит камеру закручивания 8, тангенциальные каналы 9 и выходное сопло 10. Конический обтекатель 3 изготовлен из материала с термопамятью формы. Торец 11 обтекателя 3 образован примыкающими один к другому круговыми секторами. The burner comprises a housing 1, an inlet blade swirl 2, a conical fairing 3 connected to an output air-air swirl 4, a fuel tube 5, at the end of which a centrifugal nozzle 7 is installed in an annular channel 6 of the housing 1. The centrifugal nozzle 7 contains a twisting chamber 8, tangential channels 9 and the outlet nozzle 10. The conical fairing 3 is made of a material with thermal shape. The end face 11 of the fairing 3 is formed by adjacent circular sectors to one another.

При работе горелки топливо по тангенциальным каналам 9 поступает в камеру закручивания 8. Затем через выходное сопло 10 топливо в виде конической пелены поступает в кольцевой канал 6, куда также поступает воздух, закрученный входным лопаточным завихрителем 2, и смешивается с топливом. Образовавшаяся топливовоздушная смесь из кольцевого канала 6 поступает в зону горения, закручиваясь топливовоздушным завихрителем 4. Распыление топлива осуществляется центробежными силами в форсунке и закрученным потоком воздуха. When the burner is operating, the fuel flows through tangential channels 9 into the swirl chamber 8. Then, through the outlet nozzle 10, the fuel in the form of a conical shroud enters the annular channel 6, which also receives air swirling by the inlet blade swirl 2 and mixes with the fuel. The resulting air-fuel mixture from the annular channel 6 enters the combustion zone, spinning with the air-air swirl 4. The fuel is sprayed by centrifugal forces in the nozzle and a swirling air stream.

При запуске, когда угол топливного конуса мал, капли распыленного топлива, выходящего из сопла 10, ударяются в торец 11 конического обтекателя 3, отражаются от него, распыляясь на еще более мелкие капли и смешиваясь с воздухом. На номинальном режиме угол топливного конуса становится больше, при этом капли топлива не попадают на конический обтекатель. От горячих газов, образующихся при сгорании топлива, конический обтекатель 3 нагревается. При нагреве происходит мартенситное превращение сплава с термопамятью формы и изгиб круговых секторов в направлении корпуса. Вследствие разрежения внутри топливного конуса через образовавшееся осевое отверстие 12 в коническом обтекателе поступает горячий газ, который нагревает топливовоздушную смесь, способствуя ускоренному сгоранию топлива. At startup, when the angle of the fuel cone is small, droplets of atomized fuel exiting the nozzle 10 hit the end face 11 of the conical fairing 3, are reflected from it, spraying onto even smaller droplets and mixing with air. In nominal mode, the angle of the fuel cone becomes larger, while drops of fuel do not fall on the conical fairing. From hot gases generated during the combustion of fuel, the conical fairing 3 is heated. When heated, the martensitic transformation of the alloy with thermal memory of the shape and the bending of the circular sectors in the direction of the body occur. Due to rarefaction inside the fuel cone, hot gas enters through the formed axial hole 12 in the conical fairing, which heats the air-fuel mixture, contributing to the accelerated combustion of fuel.

Claims

A BURNER, comprising a housing with an inlet blade swirl, a centrifugal nozzle with an outlet nozzle mounted on its axis and a cowl facing the nozzle with a smaller end face, installed with a gap relative to the nozzle and aligned with it, characterized in that, in order to intensify the process of mixture formation and reduce the content of oxides nitrogen in the combustion products, it is equipped with an additional blade swirl installed around the cowl, the cowl is made of material with shape memory in the form of a truncated cone, the end of which facing the nozzle is made of adjacent circular sectors adjacent to one another, mounted with the possibility of bending in the direction of the housing during heating.