+

RU2116575C1 - Combustion chamber - Google Patents

Combustion chamber Download PDF

Info

Publication number
RU2116575C1
RU2116575C1 RU97101041A RU97101041A RU2116575C1 RU 2116575 C1 RU2116575 C1 RU 2116575C1 RU 97101041 A RU97101041 A RU 97101041A RU 97101041 A RU97101041 A RU 97101041A RU 2116575 C1 RU2116575 C1 RU 2116575C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
burner
holes
nozzle
barrel
gas
Prior art date
Application number
RU97101041A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97101041A (en
Inventor
Е.Д. Виноградов
Ю.И. Захаров
А.В. Сударев
Original Assignee
Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭСТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭСТ" filed Critical Товарищество с ограниченной ответственностью "ЭСТ"
Priority to RU97101041A priority Critical patent/RU2116575C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2116575C1 publication Critical patent/RU2116575C1/en
Publication of RU97101041A publication Critical patent/RU97101041A/en

Links

Images

Landscapes

  • Gas Burners (AREA)

Abstract

FIELD: thermal engineering. SUBSTANCE: combustion chamber has case accommodating flame tube with burners provided with gas-dispensing holes. One or more fuel headers mounted outside the case communicate with burners through at least one admission tube. The latter communicates with at least one burner through nozzle and admission holes provided in its wall opposite nozzle walls of tube in burner wall. Clearance is provided between tube and burner walls. Admission holes are larger than nozzle ones. Nozzle hole diameter dn is found from equation
Figure 00000003
, where nd,nn is number of intercommunicating gas-dispensing and nozzle holes; dd is diameter of gas-dispensing holes; ξ is total coefficient of burner pressure drop reduced to speed in gas-dispensing holes. Inner space of admission tube is separated by inner walls into two or more channels each communicating with respective fuel header and at least with one burner. EFFECT: simplified design and improved reliability of combustion chamber. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к энергетическому, транспортному и химическому машиностроению и может быть использовано в газотурбинных установках. The invention relates to power, transport and chemical engineering and can be used in gas turbine plants.

Широко известны камеры сгорания, включающие корпус, внутри которого расположена жаровая труба с горелками, имеющими газораздающие отверстия, и расположенный снаружи корпуса топливный коллектор, который сообщен с горелками подводящими стволами [1]. В этих камерах сгорания имеется несколько горелок и каждая из них имеет свой подводящий ствол, сообщенный с одним коллектором. Недостатком такой конструкции является наличие большого количества отверстий в корпусе камеры сгорания, что в конечном итоге увеличивает массу корпуса и снижает надежность камеры сгорания. The combustion chambers are widely known, including a casing, inside which there is a flame tube with burners having gas-distributing holes, and a fuel manifold located outside the casing, which is connected to the burners by supply shafts [1]. In these combustion chambers there are several burners and each of them has its own supply barrel in communication with one collector. The disadvantage of this design is the presence of a large number of holes in the housing of the combustion chamber, which ultimately increases the mass of the housing and reduces the reliability of the combustion chamber.

Известна камера сгорания фирмы "SIEMENS", включающая корпус, внутри которого расположена жаровая труба с горелками, имеющими газораздающие отверстия, и расположенные снаружи корпуса один или более топливные коллекторы, которые сообщены с горелками по меньшей мере одним подводящим стволом [2]. Known combustion chamber of the company "SIEMENS", comprising a housing, inside which there is a flame tube with burners having gas distribution holes, and one or more fuel manifolds located outside the housing, which are connected to the burners by at least one supply shaft [2].

В камере сгорания фирмы "SIEMENS", принятой за прототип, имеется шесть диффузионных горелок и шесть горелок предварительного смешения, объединенных попарно. Каждая диффузионная горелка сообщена с первым топливным коллектором отдельным подводящим стволом. Горелки предварительного смешения сообщены со вторым топливным коллектором одним подводящим стволом, от которого внутри корпуса к каждой горелке подведена отдельная труба и жестко соединена как с подводящим стволом, так и с горелкой. In the combustion chamber of the company SIEMENS, adopted for the prototype, there are six diffusion burners and six preliminary mixing burners, combined in pairs. Each diffusion burner is in communication with the first fuel manifold with a separate feed barrel. Pre-mixing burners are connected to the second fuel manifold by one supply barrel, from which a separate pipe is connected to each burner inside the housing and is rigidly connected to both the supply barrel and the burner.

Недостатком этой конструкции, также как и описанной выше, является большое количество отверстий в корпусе камеры сгорания. Кроме того, при работе камеры сгорания жаровая труба и трубы, сообщающие подводящий ствол с горелками предварительного смешения, имеют различные тепловые расширения, что снижает надежность камеры сгорания и приводит к усложнению ее конструкции - необходимости использования упругих компенсаторов. The disadvantage of this design, as well as described above, is the large number of holes in the housing of the combustion chamber. In addition, during the operation of the combustion chamber, the flame tube and pipes communicating the supply barrel with the preliminary mixing burners have various thermal expansions, which reduces the reliability of the combustion chamber and complicates its design - the need for elastic compensators.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в упрощении конструкции и повышении надежности камеры сгорания. The problem to which the invention is directed, is to simplify the design and increase the reliability of the combustion chamber.

Техническим результатом, который может быть достигнут при осуществлении изобретения, является снижение стоимости изготовления и эксплуатации камеры сгорания. The technical result that can be achieved by carrying out the invention is to reduce the cost of manufacturing and operating the combustion chamber.

Поставленная задача решена тем, что в известной камере сгорания, включающей корпус, внутри которого расположена жаровая труба с горелками, имеющими газораздающие отверстия, и расположенные снаружи корпуса один или более топливные коллекторы, которые сообщены с горелками по меньшей мере одним подводящим стволом, согласно изобретению подводящий ствол по меньшей мере с одной горелкой сообщен посредством выполненных в его стенке сопловых отверстий и приемных отверстий, которые выполнены напротив сопловых отверстий ствола в стенке горелки, причем между стенками ствола и горелки имеется зазор, а приемные отверстия больше, чем сопловые. The problem is solved in that in a known combustion chamber including a housing, inside which there is a flame tube with burners having gas distribution holes, and one or more fuel manifolds located outside the housing, which are connected to the burners by at least one supply barrel, according to the invention the barrel is connected with at least one burner by means of nozzle openings made in its wall and receiving holes, which are made opposite the nozzle openings of the barrel in the burner wall , With a clearance, and the receiving hole is greater than the nozzle barrel between the walls and the burner.

Возможен вариант, когда диаметр сопловых отверстий dc определяется из соотношения

Figure 00000004

где
np nc - количество сообщенных друг с другом газораздающих и сопловых отверстий;
ξ - суммарный коэффициент гидравлического сопротивления горелки, приведенный к скорости в газораздающих отверстиях.A variant is possible when the diameter of the nozzle holes d c is determined from the relation
Figure 00000004

Where
n p n c is the number of gas-distributing and nozzle openings communicated with each other;
ξ is the total coefficient of hydraulic resistance of the burner, reduced to speed in the gas-distributing holes.

Возможен также вариант, когда внутренняя полость подводящего ствола разделена внутренними стенками на два или более каналов ствола, каждый из которых сообщен с соответствующим топливным коллектором и по меньшей мере с одной горелкой. It is also possible that the internal cavity of the supply shaft is divided by the internal walls into two or more channels of the barrel, each of which is in communication with a respective fuel manifold and at least one burner.

Суть изобретения состоит в том, что благодаря тому, что подводящий ствол с горелкой сообщен посредством выполненных в его стенке сопловых отверстий и приемных отверстий, которые выполнены напротив сопловых отверстий ствола в стенке горелки, и наличию зазора между стенками ствола и горелки, ствол и горелка не соединены друг с другом, т.е. могут свободно перемещаться друг относительно друга и в то же время обеспечивается подача топливного газа из подводящего ствола в горелку. Отсутствие соединения между стволом и горелкой решает проблему компенсации взаимных перемещений ствола и горелки вследствие тепловых расширений узлов камеры сгорания при ее проектировании. Кроме того, отсутствие соединения ствола и горелки позволяет при необходимости свободно извлекать подводящий ствол из корпуса при техническом обслуживании камеры сгорания без трудоемких операций разборки корпуса и горелки. The essence of the invention lies in the fact that due to the fact that the supply barrel to the burner is communicated by means of nozzle openings and receiving openings made in its wall, which are made opposite the nozzle openings of the barrel in the burner wall, and by the presence of a gap between the walls of the barrel and burner, the barrel and burner do not connected to each other, i.e. can freely move relative to each other and at the same time, fuel gas is supplied from the supply barrel to the burner. The lack of connection between the barrel and the burner solves the problem of compensating for mutual movements of the barrel and the burner due to thermal expansion of the nodes of the combustion chamber during its design. In addition, the lack of connection between the barrel and the burner allows, if necessary, to freely remove the supply barrel from the housing during maintenance of the combustion chamber without laborious disassembly of the housing and burner.

Благодаря тому, что приемные отверстия больше, чем сопловые, обеспечивается надежная подача топливного газа из подводящего ствола в горелку при их взаимных перемещениях вследствие тепловых расширений узлов камеры сгорания, а также при наличии неточностей изготовления и сборки деталей камеры сгорания. Кроме того, увеличение размеров приемных отверстий по сравнению с сопловыми должно компенсировать увеличение диаметра струи топливного газа при ее течении в зазоре между стенками подводящего ствола и горелки, а также отклонение топливной струи поперечным потоком воздуха в этом зазоре. Due to the fact that the receiving holes are larger than the nozzle ones, a reliable supply of fuel gas from the supply barrel to the burner is ensured during their mutual displacements due to thermal expansion of the nodes of the combustion chamber, as well as in the presence of inaccuracies in the manufacture and assembly of parts of the combustion chamber. In addition, an increase in the size of the inlet openings compared to the nozzle openings should compensate for the increase in the diameter of the fuel gas jet during its flow in the gap between the walls of the supply barrel and the burner, as well as the deviation of the fuel jet by the transverse air flow in this gap.

Таким образом, в общем виде условие "попадания" топливной струи в приемное отверстие можно записать так:
dп= 2Δизгtδw+dc, (2)
где
dn, dc - диаметры приемных и сопловых отверстий;
Δизг - смещение приемных и сопловых отверстий вследствие неточностей изготовления и сборки;
Δt - смещение приемных и сопловых отверстий вследствие тепловых расширений узлов камеры сгорания при ее работе;
Δб - увеличение диаметра струи топливного газа при ее течении в зазоре;
Δw - отклонение оси топливной струи поперечным потоком воздуха в этом зазоре.
Thus, in general terms, the condition of “getting” a fuel stream into the intake opening can be written as follows:
d p = 2Δ mfd + Δ t + Δ δ + Δ w + d c, ( 2)
Where
d n , d c - diameters of the receiving and nozzle holes;
Δ izg - the offset of the receiving and nozzle holes due to inaccuracies in manufacturing and assembly;
Δ t is the offset of the receiving and nozzle holes due to thermal expansion of the nodes of the combustion chamber during its operation;
Δ b is the increase in the diameter of the jet of fuel gas during its flow in the gap;
Δ w is the deviation of the axis of the fuel jet by the transverse flow of air in this gap.

Коэффициент 2 у первого слагаемого в правой части формулы (2) отражает тот факт, что направление смещения приемных и сопловых отверстий вследствие неточностей изготовления и сборки заранее неизвестно, в то время как у остальных слагаемых это направление можно предсказать заранее. Coefficient 2 of the first term on the right-hand side of formula (2) reflects the fact that the direction of displacement of the receiving and nozzle holes due to inaccuracies in manufacturing and assembly is not known in advance, while for the other terms this direction can be predicted in advance.

Методы определения перечисленных выше величин известны и не выходят за рамки обычных инженерных расчетов. Methods for determining the above values are known and do not go beyond the scope of conventional engineering calculations.

Для обеспечения заданной скорости выхода топливных струй из газораздающих отверстий необходимо, чтобы струя газа, выходящая из сопловых отверстий ствола, обладала определенной энергией, т.е. имела достаточную начальную скорость. В противном случае газораздающие отверстия будут ограничивать расход газа через горелку ("запирать горелку"), что неизбежно приведет к утечкам топлива в зазор между стенками ствола и горелки. Такие утечки недопустимы, поскольку могут привести к перегреву элементов горелки и выходу ее из строя. To ensure a given rate of exit of fuel jets from gas distribution holes, it is necessary that the gas stream exiting the nozzle openings of the barrel have a certain energy, i.e. had a sufficient initial speed. Otherwise, the gas distribution openings will limit the gas flow through the burner (“lock the burner”), which will inevitably lead to fuel leaks in the gap between the walls of the barrel and the burner. Such leaks are unacceptable, since they can lead to overheating of the burner elements and its failure.

Необходимая скорость выхода топливных струй из сопловых отверстий ствола обеспечивается тем, что диаметр сопловых отверстий dc определяется из соотношения (1), которое получено, исходя из следующего.The required exit speed of the fuel jets from the nozzle openings of the barrel is ensured by the fact that the diameter of the nozzle openings d c is determined from relation (1), which is obtained from the following.

Для обеспечения заданного расхода топлива через горелку кинетическая энергия газовой струи, вытекающей из сопловых отверстий, должна быть не меньше суммарных потерь энергии в трактах горелки, т.е. To ensure a given fuel consumption through the burner, the kinetic energy of the gas stream flowing from the nozzle openings should be no less than the total energy loss in the burner paths, i.e.

Figure 00000005

где
Figure 00000006
- потери напора на местных гидравлических сопротивлениях горелки.
Figure 00000005

Where
Figure 00000006
- pressure loss on the local hydraulic resistance of the burner.

Потерями на трение пренебрегают, т.к. тракты горелки относительно короткие. Losses on friction are neglected, because burner paths are relatively short.

Соотношение (3) можно записать в виде

Figure 00000007

где
ξ - суммарный коэффициент гидравлического сопротивления горелки, приведенный к скорости в газораздающих отверстиях;
Vp - скорость газа в газораздающих отверстиях горелки.Relation (3) can be written as
Figure 00000007

Where
ξ is the total coefficient of hydraulic resistance of the burner, reduced to speed in the gas-distributing holes;
V p is the gas velocity in the gas-distributing holes of the burner.

Поскольку скорость в отверстиях обратно пропорциональна их площади, можно записать

Figure 00000008

где
Fc, Fp - суммарные проходные площади сообщенных друг с другом сопловых и газораздающих отверстий.Since the speed in the holes is inversely proportional to their area, we can write
Figure 00000008

Where
F c , F p - the total passage area communicated with each other nozzle and gas distribution holes.

Перепишем неравенство (5) в виде

Figure 00000009

где
nc, np - количество сообщенных друг с другом сопловых и газораздающих отверстий;
dc, dp - диаметры этих отверстий.We rewrite inequality (5) in the form
Figure 00000009

Where
n c , n p is the number of nozzle and gas-distributing holes communicated with each other;
d c , d p are the diameters of these holes.

Отсюда получим искомое соотношение (1)

Figure 00000010

Суммарный коэффициент гидравлического сопротивления горелки может быть определен как расчетным путем с использованием широко применяемых в инженерной практике методик, так и экспериментально путем продувки модели горелки.Hence we obtain the desired relation (1)
Figure 00000010

The total coefficient of hydraulic resistance of the burner can be determined both by calculation using methods widely used in engineering practice, and experimentally by blowing the burner model.

Важным преимуществом предлагаемой конструкции камеры сгорания является то, что один ствол может использоваться для подачи газа к двум и более горелкам. Это достигается тем, что внутренняя полость подводящего ствола разделена внутренними стенками на два или более каналов ствола, каждый из которых сообщен с соответствующим топливным коллектором и по меньшей мере с одной горелкой. An important advantage of the proposed design of the combustion chamber is that one barrel can be used to supply gas to two or more burners. This is achieved by the fact that the internal cavity of the supply barrel is divided by the internal walls into two or more channels of the barrel, each of which is in communication with the corresponding fuel manifold and at least one burner.

Преимущества предлагаемой конструкции становятся очевидными при проведении экологической модернизации камер сгорания эксплуатирующихся газовых турбин. Суть такой модернизации состоит в замене у существующей камеры сгорания диффузионных горелок на комбинированные, т.е. содержащие две горелки: диффузионную и горелку предварительного смешения. Использование комбинированных горелок позволяет значительно снизить токсичность выхлопных газов ГТУ. The advantages of the proposed design become apparent when carrying out environmental modernization of the combustion chambers of operating gas turbines. The essence of this modernization is to replace diffusion burners with combined ones in the existing combustion chamber, i.e. containing two burners: a diffusion burner and a premix burner. The use of combined burners can significantly reduce the toxicity of GTU exhaust gases.

Непрерывным условием такой модернизации является сохранение неизменной конструкции корпуса камеры сгорания. Предлагаемая конструкция камеры сгорания решает эту проблему и позволяет подвести топливо и к диффузионной горелке, и к горелке предварительного смешения с помощью одного ствола, не изменяя конструкции корпуса камеры сгорания. A continuous condition for such an upgrade is to maintain the design of the combustion chamber housing unchanged. The proposed design of the combustion chamber solves this problem and allows you to bring fuel to the diffusion burner and to the preliminary mixing burner with a single barrel, without changing the design of the combustion chamber housing.

На фиг. 1 изображен продольный разрез камеры сгорания; на фиг. 2 - соотношения между размерами сопловых отверстий ствола и приемных отверстий горелки. In FIG. 1 shows a longitudinal section through a combustion chamber; in FIG. 2 - the relationship between the size of the nozzle holes of the barrel and the receiving holes of the burner.

Камера сгорания включает (см. фиг.1) корпус 1, внутри которого расположена жаровая труба 2 с горелками: диффузионной горелкой 3 и горелкой предварительного смешения 4. Диффузионная горелка 3 имеет газораздающие отверстия 5, которые расположены на выходе из лопаточного завихрителя воздуха 6. Горелка предварительного смешения 4 содержит ряд расположенных на входе в завихритель воздуха 6 радиальных труб 7, которые сообщены с кольцевой полостью 8 во втулке завихрителя 9. В радиальных трубах 7 имеются газораздающие отверстия 10. Снаружи корпуса 1 расположены топливные коллекторы 11 и 12, которые сообщены с горелками 3 и 4 подводящим стволом 13. Подводящий ствол 13 сообщен с горелкой предварительного смешения 4 посредством выполненных в его стенке сопловых отверстий 14 и приемных отверстий 15, которые выполнены напротив сопловых отверстий ствола 14 в стенке горелки предварительного смешения 4, причем приемные отверстия 15 больше, чем сопловые 14. Между стенками ствола 13 и горелки 4 имеется зазор 16. Диаметр сопловых отверстий 14 зависит от количества и диаметра газораздающих отверстий 10 и определяется из соотношения (1). Внутренняя полость подводящего ствола 13 разделена внутренней стенкой 17 на каналы ствола 18 и 19. Канал 18 сообщен с топливным коллектором 11 и горелкой предварительного смешения 4 посредством сопловых 14 и приемных 15 отверстий. Канал 19 сообщен с топливным коллектором 12 и газораздающими отверстиями 5 диффузионной горелки 3. На фиг. 1 также обозначено: 20 - фланец подводящего ствола; 21 - фланец крышки корпуса. The combustion chamber includes (see Fig. 1) a housing 1, inside which there is a flame tube 2 with burners: a diffusion burner 3 and a premix burner 4. The diffusion burner 3 has gas-distributing holes 5 that are located at the outlet of the blade air swirler 6. Burner pre-mixing 4 contains a series of radial tubes 7 located at the inlet of the air swirl 6, which are in communication with the annular cavity 8 in the sleeve of the swirl 9. In the radial tubes 7 there are gas-distributing holes 10. Outside of the housing 1 fuel manifolds 11 and 12 are laid, which are connected to burners 3 and 4 by the supply barrel 13. The supply barrel 13 is connected to the preliminary mixing burner 4 by means of nozzle openings 14 and receiving openings 15 made in its wall, which are made opposite the nozzle openings of the barrel 14 in the burner wall preliminary mixing 4, and the receiving holes 15 are larger than the nozzle 14. Between the walls of the barrel 13 and the burner 4 there is a gap 16. The diameter of the nozzle holes 14 depends on the number and diameter of the gas distribution holes 10 and determines from relation (1). The internal cavity of the supply barrel 13 is divided by the internal wall 17 into the channels of the barrel 18 and 19. The channel 18 is in communication with the fuel manifold 11 and the premix burner 4 by means of nozzle 14 and receiving 15 holes. Channel 19 is in communication with fuel manifold 12 and gas distribution holes 5 of diffusion burner 3. FIG. 1 is also indicated: 20 - flange of the inlet barrel; 21 - flange of the housing cover.

При работе камеры сгорания воздух для горения подводится по кольцевому каналу, образованному корпусом 1 и жаровой трубой 2, и далее через лопаточный завихритель 6, на выходе из которого образуется закрученная воздушная струя. During operation of the combustion chamber, combustion air is supplied through an annular channel formed by the housing 1 and the flame tube 2, and then through the blade swirl 6, at the outlet of which a swirling air stream is formed.

Для подачи топлива в зону горения служат диффузионная горелка 3 и горелка предварительного смешения 4, которые включаются поочередно в зависимости от нагрузки камеры сгорания. To supply fuel to the combustion zone, a diffusion burner 3 and a preliminary mixing burner 4 are used, which are switched on alternately depending on the load of the combustion chamber.

Топливо к горелкам 3 и 4 подводится от топливных коллекторов 11 и 12 с помощью подводящего ствола 13. Из коллектора 12 топливо подают в канал ствола 19, из которого через газораздающие отверстия 5 диффузионной горелки 3 оно направляется непосредственно в зону горения. Fuel to the burners 3 and 4 is supplied from the fuel manifolds 11 and 12 using the supply barrel 13. From the manifold 12, fuel is fed into the bore of the barrel 19, from which it is sent directly to the combustion zone through the gas distribution holes 5 of the diffusion burner 3.

К горелке предварительного смешения 4 топливо подводится из коллектора 11 по каналу ствола 18 и сопловые отверстия 14. На выходе из сопловых отверстий 14 струи топлива имеют высокую скорость. Через приемные отверстия 15 струи топлива попадают в кольцевую полость 8 горелки предварительного смешения 4, из которой топливо поступает в радиальные трубы 7 и через газораздающие отверстия 10 подается в воздушный поток перед завихрителем воздуха 6. В кольцевой полости 8 кинетическая энергия топливных струй, вытекающих из отверстий 14, преобразуется в потенциальную энергию давления, достаточную для того, чтобы преодолеть гидравлическое сопротивление внутренних трактов горелки предварительного смешения 4 и обеспечить на выходе из газораздающих отверстий 10 заданную скорость топливных струй. To the preliminary mixing burner 4, fuel is supplied from the manifold 11 through the bore of the barrel 18 and nozzle openings 14. At the exit from the nozzle openings 14, the fuel jets have a high speed. Through the receiving openings 15, the fuel jets enter the annular cavity 8 of the preliminary mixing burner 4, from which the fuel enters the radial tubes 7 and is fed into the air stream through the gas distribution openings 10 in front of the air swirl 6. In the annular cavity 8, the kinetic energy of the fuel jets flowing from the openings 14, is converted into potential pressure energy sufficient to overcome the hydraulic resistance of the internal paths of the preliminary mixing burner 4 and to provide at the exit of the gas lev els holes 10 a predetermined velocity fuel jets.

Имеющийся между стенками проводящего ствола 13 и горелки предварительного смешения 4 зазор 16 обеспечивает свободу взаимных перемещений ствола и горелки как при работе камеры сгорания, так и в процессе сборочно-монтажных работ. Для того, чтобы извлечь подводящий ствол 13 из корпуса 1, например, с целью проведения регламентных работ на диффузионной горелке 3, достаточно всего лишь разобрать фланцевое соединение 20. Если бы подводящий ствол 13 был жестко соединен с горелкой предварительного смешения 4, то для извлечения ствола 13 пришлось бы демонтировать крышку корпуса путем разборки фланца 21, что намного сложнее. Надежность подачи топлива в горелку предварительного смешения при взаимных перемещениях ствола и горелки 4 в процессе работы камеры сгорания обеспечивается тем, что отверстия 15 больше, чем отверстия 14. The gap 16 between the walls of the conductive barrel 13 and the preliminary mixing burner 4 provides freedom of mutual movement of the barrel and the burner both during operation of the combustion chamber and during assembly and installation work. In order to remove the inlet barrel 13 from the housing 1, for example, for routine maintenance on a diffusion burner 3, it is enough to disassemble the flange connection 20. If the inlet barrel 13 was rigidly connected to the premix burner 4, then to remove the barrel 13 would have to dismantle the housing cover by disassembling the flange 21, which is much more difficult. The reliability of the fuel supply to the preliminary mixing burner during mutual movements of the barrel and the burner 4 during the operation of the combustion chamber is ensured by the fact that the holes 15 are larger than the holes 14.

На фиг. 2 приведены схемы, поясняющие соотношение (2) между размерами сопловых 14 и приемных 15 отверстий. На фиг. 2,а показано увеличение диаметра приемных отверстий вследствие взаимных перемещений подводящего ствола 13 и горелки 4 в результате тепловых расширений узлов камеры сгорания (крайние положения осей сопловых отверстий при этих перемещениях обозначены цифрами I и II). In FIG. 2 are diagrams explaining the relation (2) between the sizes of the nozzle 14 and the receiving 15 holes. In FIG. 2a shows an increase in the diameter of the receiving openings due to mutual movements of the supply barrel 13 and the burner 4 as a result of thermal expansions of the nodes of the combustion chamber (the extreme positions of the axes of the nozzle holes during these movements are indicated by the numbers I and II).

Аналогичная картина будет наблюдаться из-за неточности изготовления или сборки, с той лишь разницей, что знак (направление перемещения) величины Δизг заранее неизвестен.A similar picture will be observed due to inaccuracies in manufacturing or assembly, with the only difference being that the sign (direction of movement) of Δ г ex is unknown in advance.

Фиг. 2, б поясняет необходимость увеличения диаметра приемных отверстий 15 по сравнению с диаметром сопловых отверстий 14 из-за увеличения диаметра струи топливного газа при ее течении в зазоре 16. FIG. 2b explains the need to increase the diameter of the receiving holes 15 in comparison with the diameter of the nozzle holes 14 due to the increase in the diameter of the fuel gas jet during its flow in the gap 16.

При наличии в зазоре 16 потока воздуха со скоростью W (см. фиг. 2,в) струя топливного газа может отклоняться сносящим потоком на величину Δw, что также необходимо учитывать при выборе диаметра приемных отверстий 15.If there is an air stream in the gap 16 with a speed W (see Fig. 2, c), the fuel gas jet can be deflected by a drift stream by Δ w , which must also be taken into account when choosing the diameter of the receiving holes 15.

Как видно из фиг. 1, 2 и описания, предлагаемая камера сгорания содержит широко применяемые в этих устройствах элементы: цилиндрические и конические обечайки, трубы, лопаточный завихритель и т.п., поэтому ее реализация не вызывает каких-либо технических проблем. As can be seen from FIG. 1, 2 and descriptions, the proposed combustion chamber contains elements widely used in these devices: cylindrical and conical shells, pipes, a blade swirler, etc., therefore, its implementation does not cause any technical problems.

Claims (3)

1. Камера сгорания, включающая корпус, внутри которого расположена жаровая труба с горелками, имеющими газораздающие отверстия, и расположенные снаружи корпуса один или более топливные коллекторы, которые сообщены с горелками по меньшей мере одним подводящим стволом, отличающаяся тем, что подводящий ствол по меньшей мере с одной горелкой сообщен посредством выполненных в его стенке сопловых отверстий и приемных отверстий, которые выполнены напротив сопловых отверстий ствола в стенке горелки, причем между стенками ствола и горелки имеется зазор, а приемные отверстия больше, чем сопловые. 1. The combustion chamber, comprising a housing, inside which there is a flame tube with burners having gas distribution holes, and one or more fuel manifolds located outside the housing, which are in communication with the burners of at least one supply barrel, characterized in that the supply barrel is at least is connected to one burner by means of nozzle holes and receiving holes made in its wall, which are made opposite the nozzle holes of the barrel in the burner wall, and between the walls of the barrel and the burner the gap, and the receiving holes are larger than the nozzle. 2. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что диаметр сопловых отверстий dс определяется из соотношения
Figure 00000011

где nр, nс - количество сообщенных друг с другом газораздающих и сопловых отверстий;
dр - диаметр газораздающих отверстий;
ξ - суммарный коэффициент гидравлического сопротивления горелки, приведенный к скорости в газораздающих отверстиях.
2. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the diameter of the nozzle holes d with is determined from the ratio
Figure 00000011

where n p , n s is the number of gas-distributing and nozzle openings communicated with each other;
d p - the diameter of the gas distribution holes;
ξ is the total coefficient of hydraulic resistance of the burner, reduced to speed in the gas-distributing holes.
3. Камера сгорания по п.1, отличающаяся тем, что внутренняя полость подводящего ствола разделена внутренними стенками на два или более каналов ствола, каждый из которых сообщен с соответствующим топливным коллектором и по меньшей мере с одной горелкой. 3. The combustion chamber according to claim 1, characterized in that the internal cavity of the supply barrel is divided by internal walls into two or more barrel channels, each of which is in communication with a respective fuel manifold and at least one burner.
RU97101041A 1997-01-24 1997-01-24 Combustion chamber RU2116575C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101041A RU2116575C1 (en) 1997-01-24 1997-01-24 Combustion chamber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97101041A RU2116575C1 (en) 1997-01-24 1997-01-24 Combustion chamber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2116575C1 true RU2116575C1 (en) 1998-07-27
RU97101041A RU97101041A (en) 1999-01-20

Family

ID=20189294

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97101041A RU2116575C1 (en) 1997-01-24 1997-01-24 Combustion chamber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2116575C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186048U1 (en) * 2018-10-08 2018-12-27 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" ELASTIC JOINT OF THE HEAT PIPE AND GAS PUMP COMBUSTION CHAMBERS OF A GAS TURBINE ENGINE
RU2733568C1 (en) * 2019-06-10 2020-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" Burner for gas turbine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Турбо- и компрессоростроение. - Л.: Машиностроение, 1970, с.508, 166. 2. KWU Brennkammer mit Hybridbrenner und Verstellring, Siemens, 1987, прил ожение 1, 2. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU186048U1 (en) * 2018-10-08 2018-12-27 Публичное Акционерное Общество "Одк-Сатурн" ELASTIC JOINT OF THE HEAT PIPE AND GAS PUMP COMBUSTION CHAMBERS OF A GAS TURBINE ENGINE
RU2733568C1 (en) * 2019-06-10 2020-10-05 Общество с ограниченной ответственностью "НТЦ "Турбопневматик" Burner for gas turbine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100354306B1 (en) Gas turbine
KR102325910B1 (en) Split Annular Combustion System Using Axial Fuel Staging
US10605459B2 (en) Integrated combustor nozzle for a segmented annular combustion system
US11428413B2 (en) Fuel injection module for segmented annular combustion system
US6463742B2 (en) Gas turbine steam-cooled combustor with alternately counter-flowing steam passages
US10584876B2 (en) Micro-channel cooling of integrated combustor nozzle of a segmented annular combustion system
US10584880B2 (en) Mounting of integrated combustor nozzles in a segmented annular combustion system
US5983642A (en) Combustor with two stage primary fuel tube with concentric members and flow regulating
US6109038A (en) Combustor with two stage primary fuel assembly
US10520194B2 (en) Radially stacked fuel injection module for a segmented annular combustion system
US10563869B2 (en) Operation and turndown of a segmented annular combustion system
US10641491B2 (en) Cooling of integrated combustor nozzle of segmented annular combustion system
CN101799162A (en) Bundled multi-tube nozzle for a turbomachine
GB2278431A (en) A gas turbine engine combustion chamber
JPS61202017A (en) Combustion equipment for gas turbines and its operation method
US5765366A (en) Fuel feed for gas turbines having an annular combustion chamber
EP1381812B1 (en) Turbine premixing combustor
RU2116575C1 (en) Combustion chamber
CN113819488A (en) Assembly of a gas turbine with a combustion chamber air bypass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100125

点击 这是indexloc提供的php浏览器服务,不要输入任何密码和下载