Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит полость, образованную корпусом, в которой расположена жаровая труба, имеющая завихритель, зону горения, зону смешения и свечу зажигания. Трубчатая 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. Изобретение направлено на повышение экономической и экологической эффективности трубчатой камеры сгорания. 1 ил.

 

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

Известна камера сгорания воздушно-реактивного двигателя, которая работает 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, F 23 R 3/14, 10.01.1980 г.) [1].

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

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя, которая содержит полость, образованную корпусом, в которой расположена жаровая труба, имеющая завихритель, зону горения, зону смешения, форсунку для подачи нефтяного 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, например лопаточный, зону горения, зону смешения и свечу зажигания, согласно изобретению камера сгорания 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, например, воды. Жаровая труба выполнена с возможностью ее разъемного и герметичного крепления к выходному патрубку компрессора, например, на болтах.

Сущность изобретения показана на чертежах, где

Фиг.1 - схеметичный разрез камеры сгорания,

Фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.

Пример выполнения предлагаемого решения.

Трубчатая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит герметизированную от водородно-кислородной смеси полость 1 (фиг.1-2), образованную корпусом 2, который, например, болтами закреплен к патрубкам компрессора 3 и турбины 4. Жаровая труба 5, разъемно и герметично, например, фланцем 6, на болтах закреплена к выходному патрубку компрессора, имеет завихритель 7, например лопаточный, зону горения 8, зону смешения с отверстиями 9 и свечу зажигания 10, ее температурные удлинения происходят в сторону турбины. Герметичная полость снабжена форсункой 11, управляемой, например, блоком управления, для подачи в нее 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 и от компрессора по выходному патрубку 3 в жаровую трубу 5 через, например, лопаточный завихритель 7, который турбулизирует поток, подают водородно-кислородную смесь. В зоне горения 8 свеча зажигания 10 поджигает готовую к сгоранию газовую смесь. Завихритель 7 за счет давления газового потока перед ним, скорости течения газового потока через него и низкой его собственной температуры отсекает пламя горения газовой смеси при обратных ударах, чем предохраняет компрессор от разрушения. Через форсунку 11 в герметизированную от поступления в нее водородно-кислородной смеси полость 1 корпуса 2 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. При этом температурные расширения жаровой трубы 5 происходят в сторону патрубка 4 турбины.

Предлагаемая камера сгорания в эксплуатации высоко экономична и абсолютно безвредна для окружающей среды, она найдет широкое применение в газотурбинных двигателях различного назначения.

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.