Кольцевая камера сгорания

О П

ИЗО

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

<>308653

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 19. 11. 66 {21) 978449/24-6 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет ($))М Кл 3

F 23 R 3/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.01,83. Бюллетень ¹ 4

Дата опубликования описания 30.01ВЗ (53) УДК 621. 43. 056 (038. 8) Н. Д. Кузнецов, Е.М. Семенов, Л. С. Коровкин, Н. А.Маркушин, ;Л.ф.Епейкин, А.И.кулаков, Б.В.Чистяков, Б.М.11аховкин и С.Н.Липкин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОЛЬЦЕВАЯ КАМЕРА СГОРАНИЯ

Изобретение относится к газотурбинным двигателям.

Известны кольцевые камеры сгорания, содержащие многофорсуночную головку, соединенную с кожухом для смешения вторичного воздуха с продуктами сгорания, кольцевые рабочий и пусковой топливные коллекторы, рабочие и пусковые форсунки. Большие тепловые потоки от камеры к коллекторам приводят к нагреву топлива и коксованию форсунок. На бедных смесях наблюдается неустойчивое горение. Поле скоростей воздуха на входе в камеру вследствие неравномерного загромождения тракта также неравномерно, что приводит к неравномерному полю температур и скоростей на выходе из камеры.

Цель изобретения — создание такой конструкции кольцевой камеры, которая обеспечивала бы минимальный нагрев топлива в коллекторах, устойчивое горение на бедных смесях и равномер- ное поле скоростей воздуха на входе в нее.

Достигается она тем, что пусковой и рабочий коллекторы выполнены в виде полого кольца с разделительной перегородкой, пусковые форсунки снабжены смесительными втулками в виде двух взаимно расходящихся конусов с отверстиями у внутреннего конуса, а на топливном коллекторе установлены кольцевые стабилизаторы.

На фиг.1 изображена схема камеры, на фиг.2 =вид на камеру со стороны входа в нее, на фиг.3 — коллектор с

)p пусковой форсункой, на фиг.4 — коллектор с рабочей форсункой.

Многофорсуночная головка 1 кольцевой камеры 2 сгорания, жестко соединенная с конусом 3 и прикрепленная тягами 4 к наружному корпусу 5, имеет диск б с кольцевым топливным коллектором 7, равномерно закрепленными рабочими форсунками 8 и пусковыми форсунками 9. Коллектор выполнен в виде о полого кольца, разделенного перегородкой 10 на канал 11 для подачи рабочего топлива и канал 12 для пускового.

Каждая форсунка соединена с каналами

11 и 12 сооответствующими каналами

13, 14 и 15, 16 ° Снаружи коллектора установлен защитный экран 17 а внутри каналов 14 и 16 — трубки 18. Форсунки прикреплены к дискам б колпачковыми гайками 19 и уплотнены кольцами 20. Каждая из них имеет топливные фильтры 21, распылители 22 и смеси308653 тельные втулки: 23 у рабочей форсунки 8 и 24 - у пусковой форсунки 9, закрепленные на корпусе 25 с помощью эанихрителя 2б. Воздух подводится к завихрителям через отверстия 27 в диске 6. К этому диску и коллектору 5 ,7 приварены штуцер 28 рабочего топли ва и 29 - пускового. Смесительная втулка 24 имеет двойной расходящийся конус с отверстиями 30 и 31.

При запуске двигателя топливо по- щ дают только в пусковые форсунки 9.

По мере увеличения оборотов давление . топлива повышается, и оно начинает поступать и в рабочие форсунки 8.

Количество топлива, поступающее в форсунки 8 и 9, выбирают таким образом, чтобы коэффициент избытка воздуха о(в их внутренней полости на наиболее длительном и напряженном режиме соответствовал -=1.

2О

Большое количество очагов горения и подача к ним заранее подготовленной топливо-воздушной смеси с коэффициентом избытка воздуха с6 =1 позволяет получить .короткий факел пламени с высокой полнотой сгорания и низкой тепловой радиацией и, следовательно, малую окружную неравномерность температуры газа на выходе иэ камеры 2 и сравнительно низкий нагрев ее стенок.

Объединение пускового и рабочего топ- ливных коллекторов в общий кольцевой коллектор 7 уменьшает нагрев топлива.

Для расширения диапазона устойчивой работы камеры 2 по составу смеси используется стабилизирующий эффект сме 35 сительных втулок 24 пусковых форсунок 9.

Во внутренних полостях конуса втулки 24 организуют зоны горения с широким диапазоном коэффициента избытка воздуха с помощью воздуха, поступающего через перепускные отверстия 30 иэ внутренней полости конуса.

Не оказывая существенного влияния на общий характер горения топлива, эти зоны поддерживают горение в головке

1 при резких обеднениях состава смеси сгорания 2 в целом.

Формула изобретения

1. Кольцевая камера сгорания, например для авиационного газотурбинного двигателя, содержащая многофорсуночную головку, соединенную с кожухом для смешения вторичного воздуха с продуктами сгорания, кольцевые рабочий и пусковой топливные коллекторы, рабочие и пусковые форсунки, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения нагрева топлива до подхода к распылителям форсунок, пусковой и рабочий коллекторы выполнены в виде полого кольца с разделительной перегородкой.

2. Камера-по п.1, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью расширения границ устойчивого горения по составу смеси и повышения полноты сгорания на бедных смесях, пусковые форсунки имеют смесительные втулки в виде двух взаимно расходящихся кону сов с отверстиями у внутреннего конуса.

3. Камера по пп.1 и 2, о т л и— чающая с я тем, что, с целью получения равномерного поля скоростей воздуха, поступающего в камеру сгорания, на топливном коллекторе установлены кОльцевые стабилизаторы.