Аеромеханічна паливоподавальна система з первинним завихрювачем, який захищений від зворотного потоку

1. Паливоподавальна система камери згоряння турбомашини, яка містить паливоподавальну форсунку (36), яка забезпечує розпилення палива у камеру (22) згоряння, і змішувальнодефлекторний блок (38), який розташований симетрично осі вказаної паливоподавальної форсунки для створення суміші окислювача палива з паливом і її розпилення у камері згоряння, причому змішувально-дефлекторний блок містить перший (або первинний) завихрювач (40) і принаймні другий (або вторинний) завихрювач (42), які розташовані із взаємним зміщенням уздовж вказаної осі і розділені за допомогою пристрою (44) Вентурі, розташованого коаксіально паливоподавальній форсунці, яка відрізняється тим, що перший за C2 2 76709 1 3 76709 4 із первинного завихрювача. особливості і переваги будуть детально описані із Ця звичайна конструкція паливоподавальної посиланням на додані креслення, на яких: системи має той головний недолік, що при визнаФіг.1 схематично зображує частину паливопочених умовах експлуатації вона створює ризик давальної системи турбомашини у відповідності з небезпечного самозаймання, яке може викликати винаходом у повздовжньому перерізі уздовж осі, руйнування камери згоряння. Дійсно, падіння поФіг.2 зображує у збільшеному вигляді вузол току палива на внутрішню поверхню пристрою системи на Фіг.1 у першому прикладі виконання Вентурі, необхідне для одержання паливної пліввинаходу, ки, яка далі розривається на дрібні крапельки зріФіг.3 зображує у збільшеному вигляді вузол зувальним впливом потоків від первинного і втосистеми на Фіг.1 у другому прикладі виконання ринного завихрювачів, іноді перетворюється у винаходу, підняття палива до лопаток первинного завихрюФіг.4 схематично зображує у повздовжньому вача. Окрім того, той факт, що зона падіння потоку перерізі уздовж осі частину паливоподавальної палива на цю внутрішню поверхню не є точно лосистеми турбомашини у відповідності з рівнем калізованою, може викликати випадкове вприскутехніки, вання палива назустріч потоку в цей первинний Фіг.5 зображує у збільшеному вигляді вузол завихрювач. Такий зворотний хід палива у персистеми на Фіг.4. винний завихрювач може призвести до виходу На Фіг.1 показана у осьовому перерізі частина палива за межі плазмової труби і до зруйнування паливоподавальної системи турбомашини, яка камери згоряння і всієї турбомашини. містить кільцеве зовнішнє обшиття (або зовнішній Задача, на вирішення якої направлений винакорпус) 12 з повздовжньою віссю 10 і коаксіально хід, полягає в усуненні вказаних недоліків і у ствоїй кільцеве внутрішнє обшиття (або внутрішній ренні паливоподавальної системи у турбомашині, корпус) 14. Між обшиттями 12 і 14 утворений кільяка містить як паливоподавальну форсунку, яка цевий простір 16, який призначений для прийому забезпечує розпилення палива в камеру згоряння, стисненого окиснювача, - у типовому випадку, потак і змішувально-дефлекторний блок, який розвітря. Окиснювач подається від компресора турташований симетрично осі вказаної паливоподабомашини (не показаний) по кільцевому каналу 18 вальної форсунки і призначений для створення з розсіювальною решіткою 18а, який формує загасуміші окиснювача палива з паливом і її розпиленльний потік F витікання газу. У просторі 16 встаноня у вказаній камері згоряння, причому вказаний влений, по ходу потоку газу, спочатку блок вприсзмішувально-дефлекторний блок містить перший кування, який містить декілька паливоподавальних (або первинний) завихрювач і, принаймні, другий систем 20 (систем вприскування), укріплених на (або вторинний) завихрювач, які розташовані із зовнішньому обшитті 12 і рівномірно рознесених взаємним зміщенням уздовж вказаної осі і роздінавколо каналу 18. Далі слідують кільцева камера лені за допомогою пристрою Вентурі, який розта22 згоряння і потім кільцевий розподілювач (не шований коаксіально вказаній паливоподавальній показаний), який створює вхідний виступ турбіни форсунці. Система по винаходу характеризується високого тиску. тим, що вказаний перший завихрювач жорстко Кільцева камера згоряння створена зовнішприкріплений до вказаної форсунки і розташованьою поздовжньою стінкою 24 і внутрішньою осьоний на сталій відстані від неї у радіальному навою стінкою 26, причому обидві стінки коаксіальні прямку. При цьому вказана відстань вибрана таосі 10, і поперечною (фронтальною) стінкою 28, ким чином, що паливо, розпилене вказаною яка створює днище камери і оснащена декількома форсункою, ніяким чином не може попадати на вікнами 30 для встановлення паливоподавальних вказаний перший завихрювач. систем. Різні з'єднання між осьовими стінками 24, Переважно другий завихрювач встановлений з 26 камери згоряння з боку вхідного ( фронтальноможливістю ковзного переміщення відносно вказаго) кінця, а також продовжуючими їх козирками 32, ної паливоподавальної форсунки за допомогою 34 і відігнутими краями днища 28 камери виконані кільця, яке жорстко з'єднане із вказаним другим за допомогою будь-яких відомих кріпильних засозавихрювачем і може зміщуватися перпендикулябів (не показані), - наприклад за допомогою болтів рно осі вказаної форсунки у кільцевому гнізді вказ конічними головками, переважно по типу шпизаного пристрою Вентурі. льки. За рахунок такої системи ковзного з'єднання Кожна паливоподавальна система блока на рівні тільки вторинного завихрювача усувається вприскування містить як паливоподавальну форнебезпека вприскування палива протитечією у сунку 36, яка забезпечує розпилення палива у капервинний завихрювач. меру згоряння, так і змішувально-дефлекторний Згідно оптимальному прикладу виконання вкаблок 38, який розташований коаксіально вказаній заний пристрій Вентурі містить внутрішню поверхпаливоподавальній форсунці і призначений для ню, яка має на передній частині стрибок кута настворення суміші окиснювача палива з паливом і її хилу. Ця передня частина внутрішньої поверхні розпилення у камері згоряння. Цей змішувальноможе містити виступ, який звернений всередину дефлекторний блок містить перший (або первинабо назовні. ний) завихрювач 40 і другий (або вторинний) завиЗа рахунок такого спеціального виконання хрювач 42, які розташовані на визначеній відстані пристрою Вентурі може бути усунене попадання один від одного на осі і розділені за допомогою палива у первинний завихрювач капілярним шляпристрою 44 Вентурі. Вторинний завихрювач прохом. довжений дефлектором 46, який укріплений на Приклади здійснення винаходу, його додаткові днищі 28 камери згоряння і проходить через вікно 5 76709 6 30 у камері 22 згоряння. Окрім того, для створення достатнього кутовоУ відповідності з винаходом первинний завихго віддалення між паливоподавальною форсункою рювач 40 жорстко укріплений на форсунці 36, на36, яка жорстко з'єднана з зовнішнім обшиттям 12, приклад за допомогою втулки 48, що забезпечує і змішувально-дефлекторним блоком 38 (зокрема, визначену радіальну відстань між цими компонендля компенсації температурного розширення) втотами. Ця відстань визначається таким чином, щоб ринний завихрювач 42 встановлений з можливістю незалежно від режиму роботи турбомашини (саковзного переміщення відносно цієї форсунки у мообертання, уповільнення, повний газ) паливо, напрямку, перпендикулярному осі S паливоподарозпилене паливоподавальною форсункою, ніяким вальної форсунки. Це встановлення може здійсчином не могло попасти на первинний завихрюнюватися, наприклад за допомогою кільця 47, яке вач. За рахунок цього усувається випадкова можжорстко укріплене на цій вторинній форсунці і моливість вприскування палива протитечією у вказаже зміщуватися у кільцевому гнізді 49 пристрою 44 ний первинний завихрювач у результаті дисперсії Вентурі. Для забезпечення можливості зміщення палива, яка природним шляхом може відбуватися між внутрішньою периферією кільцевого гнізда і у одній або іншій паливоподавальній системі (у зовнішньою периферією кільця залишено достатзалежності від кутів вприскування, периферійної ній зазор. однорідності палива і інших умов) при відбитті паЗа рахунок запропонованого ковзного з'єднанлива пристроєм Вентурі. ня паливоподавальна форсунка постійно центроЗгідно першому прикладу здійснення винаходу вана по відношенню до первинного завихрювача і на Фіг.2 пристрій Вентурі додатково містить на пристрою Вентурі з усуненням можливості вприссвоїй внутрішній поверхні 44А передню частину із кування палива протитечією, а стрибок кута нахистрибкоподібною зміною Ρ кута нахилу. Цей стрилу поверхні пристрою Вентурі додатково дозволяє бок кута нахилу призначений для того, щоб усунууникнути будь-якої можливості піднесення палива ти або, принаймні, суттєво знизити будь-який рипід дією капілярних сил. Таким чином, завдяки зик підйому палива капілярними силами у особливій конструкції у відповідності з винаходом первинний завихрювач 40 паливоподавальної сисзабезпечується задовільне розпилення палива при теми 20. Зона стрибкоподібного перепаду кута усіх умовах польоту. Особливо це стосується найнахилу, яка виконана таким чином, що знаходитьбільш важких умов зворотного запалювання під ся спереду від зовнішньої поверхні Ε конуса факечас самообертання при низькому числі Маха, тобла вприскування палива, може бути сформована то при тих умовах, при яких перепади тиску для за допомогою виступу, який звернений усередину подачі повітря надто низькі, щоб гарантувати дос(Фіг.2). У прикладі виконання по Фіг.3 стрибок кута татнє розпилення палива і таким чином одержати нахилу створений, навпаки, виступом, який звершироку область зворотного запалення. нений назовні. 7 Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 76709 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601