Двоступенева паливна форсунка, камера згоряння, обладнана такою форсункою, та газова турбіна, забезпечена такою камерою

1. Паливна двоступенева форсунка, яка містить два розташованих один за одним клапани (7, 10), які встановлюються окремо в закриті положення, причому один з цих клапанів, який називається первинним клапаном (7), встановлений на первинному маршруті переміщення палива, а другий клапан (10), який називається вторинним, розташований на вторинному маршруті руху палива; два маршрути доставки палива, один з яких називається первинним маршрутом, а другий - вторинним маршрутом, причому вторинний маршрут закінчується за первинним клапаном (7); внутрішній C2 2 (19) 1 3 внутрішнім корпусом, в якому інший клапан або вторинний клапан встановлений на ковзній посадці. Паливо давить своєю вагою також і на вторинний клапан, який відкалібрований вже за допомогою більш "сильної" пружини, на відміну від першого клапана. Клапан знаходиться, таким чином, в нерухомому положенні аж до того моменту, коли тиск палива не перевищить тиск, який необхідний для переміщення первинного клапана і відкриття проходу по первинному маршруту руху палива; однак, при зміщенні клапана з первинного положення, відкривається вторинний маршрут руху палива в обхід первинного маршруту, але вже через вторинний клапан. Витрата палива через паливну форсунку внаслідок цього процесу збільшується за рахунок виникнення додаткової витрати палива, що проходить через вказаний вище вторинний маршрут. Цей вторинний маршрут переміщення палива застосовується в деяких режимах роботи двигуна, в яких застосовується паливна форсунка. У винаході, що розглядається, пропонується збагачувати паливно-повітряну суміш, що видається паливною форсункою лише в режимі первинного потоку. Вказане збагачення паливно-повітряної суміші може потребуватися з метою поліпшення здатності суміші займатися як при польоті повітряного судна на великій висоті, так і при знаходженні літака на землі. Вказане додаткове збагачення паливно-повітряної суміші пропонується застосовувати лише відносно окремих паливних форсунок двигуна. Таким чином, як задача пропонується реконструювати існуючі паливні форсунки, замість того, щоб конструювати їх наново. Зокрема, особливий інтерес викликає паливна форсунка, що використовується в цей час у вузлах газової турбіни, які керують процесом вторинного потоку. Задача вирішується двоступеневою паливною форсункою, в конструкцію якої входять два клапани, що розташовані один за одним і переводяться окремо в закрите положення, причому один з цих двох клапанів, який називається первинним клапаном, встановлений на первинному маршруті переміщення палива, а другий клапан, який називається вторинним, розташований на вторинному маршруті руху палива; два маршрути доставки палива, один з яких названий первинним маршрутом, а другий - вторинним маршрутом, причому вторинний маршрут закінчується за первинним клапаном; внутрішній корпус, в якому ковзає вторинний клапан і який обмежує собою первинний маршрут, причому вторинний маршрут проходить через центральний отвір вторинного клапана; щонайменше одна щілина, яка перетинає в радіальному напрямку вторинний клапан на ділянці між її периферією і центральним висвердленим отвором, згідно з винаходом, вона включає в себе щонайменше один отвір, який проходить через внутрішній корпус на ділянці між первинним маршрутом руху палива і вторинним клапаном і який з'єднується з вказаною вище щілиною в тих випадках, коли вторинний клапан знаходиться в закритому положенні. Для забезпечення якісного збагачення тільки первинного потоку паливно-повітряної суміші, 96267 4 отвір, що перетинає внутрішній корпус, повинен з'єднуватися з крайньою ділянкою щілини і входити в цю щілину в місці початку вторинного маршруту подачі палива. У значній кількості паливних форсунок, що застосовуються в наш час, просвердлення вказаного отвору призведе, на жаль, до надмірного збільшення первинної витрати палива. У зв'язку з цим було б доцільно замінити на окремій ділянці довжини цього отвору кільцеву ділянку первинного маршруту витікання палива іншим отвором, який міг би бути відкалібрований на необхідний діаметр. Надалі винахід пояснюється описом варіантів його здійснення з посиланнями на фігури креслень, в числі яких: Фіг. 1 та 2 зображують паливну форсунку, згідно з винаходом, що знаходиться, відповідно, в двох станах витікання палива, а саме в стані первинного витікання і в стані вторинного витікання. Паливна форсунка, представлена на фіг. 1 та 2, включає в себе циліндричну зовнішню втулку 1, розсвердлену наскрізь почергово з одного і з іншого її торців. Вказана втулка містить на своєму вході паливний фільтр 2 на базі металевої фільтрувальної сітки і відкривається отвором 3 для введення палива. Паливний фільтр 2 спирається на діафрагму 4 з центральним отвором 5, яка призначена для регулювання витрати палива в зв'язку з коливаннями розмірів окремих деталей конструкції, зумовленими їх виготовленням, і описана в патенті FR 23 0 832 492. Опорне сідло 6 первинного клапана 7 поглиблене у бік виходу зовнішньої втулки 1. "Слабка" пружина 28 притискує первинний клапан 7 до сідла 6, направляючи його в напрямку входу в паливну форсунку. Коли зусилля пружини 8 долається тиском палива, первинний клапан 7 відтискається в напрямку виходу з паливної форсунки і дає можливість паливу пройти через той простір, який його оточує. Всередині зовнішньої втулки 1 розміщується також внутрішній корпус 8, забезпечений отвором 9, по якому ковзає вторинний клапан 10, який відтискається "сильною" пружиною 11 в напрямку вхідної частини паливної форсунки аж до досягнення ним положення, в якому він упирається впритул, наприклад в заплечик 12 вторинного клапана 10, що розташований на виході з паливної форсунки і спирається на відповідну ділянку сідла внутрішнього корпусу 8. Вторинний клапан 10 містить центральний висвердлений отвір 13, який повністю його не перетинає, а також щілини 14 радіальної орієнтації, які з'єднують центральний висвердлений отвір 13 з периферійною поверхнею вторинного клапана 10 і які виходять своїми вихідними отворами в місці, розташованому безпосередньо перед стінкою отвору 9 внутрішнього корпусу 8. Щілини 15 виконані фрезеруванням в тілі вторинного клапана 10 таким чином, щоб розширити щілини 14 в напрямку виходу з паливної форсунки і забезпечити шукану витрату палива у вторинному режимі його витікання залежно від його тиску і ступеня опускання вторинного клапана 10. 5 У вихідній частині паливної форсунки встановлена система концентричних трубопроводів, торець якої входить в зовнішню втулку 1. Всередині вказаної втулки розміщений нижній корпус 16, який з'єднаний з вищезазначеним внутрішнім корпусом 8. Через нижній корпус 16 проходить вторинний канал відведення 17 палива, по центру якого проходить первинний канал відведення 18 палива. Паливо, пройшовши через первинний клапан 7, надходить на первинний маршрут витікання, який проходить спочатку навколо первинного клапана 7, потім навколо внутрішнього корпусу 8, через кільцеву щілину 19, розташовану в просторі між вказаним вище внутрішнім корпусом і зовнішньою втулкою 1, потім навколо нижнього корпусу 16 в продовження вказаної вище щілини і закінчується в первинному каналі відведення 18 палива. Потік палива рухається також навколо вторинного клапана 10 і вздовж його центрального висвердленого отвору 13, при цьому паливо тисне на клапан, але переміщує його тільки тоді, коли його тиск підвищується до необхідної величини. Шукане положення паливної форсунки, представлене на фіг. 2, виявляється, таким чином, досягнутим: щілини 14 або щілини 15 досягають кінця отвору 9 внутрішнього корпусу 10, внаслідок чого відкривається контур вторинного витікання палива через центральний висвердлений отвір 13, щілини 14 і щілини 15, і камеру 20, утворену нижнім корпусом 16 під внутрішнім корпусом 8; паливо одержує, таким чином, можливості надійти у вторинний канал витікання 17. Згідно з відмітними ознаками винаходу, що пропонується, отвір 21 просвердлений у внутрішньому корпусі 8 і тягнеться в напрямку від однієї з щілин 14 в напрямку кільцевої щілини 19, що буде відповідати стану паливної форсунки, показаному на фіг. 1. Первинний маршрут витікання палива 96267 6 включає в себе, таким чином, обвідну ділянку, яка проходить через центральний висвердлений отвір 13 та отвір 21 і забезпечує збагачення паливноповітряної суміші, що потрібна для цього режиму. Вихідна частина отвору 21 розташовується безпосередньо за повнотілою ділянкою вторинного клапана 10 в тому положенні, коли ця ділянка клапана розміщена на своєму сідлі. Таким чином, як це і показано на фіг. 2, починаючи з того моменту, коли вторинний клапан 10, з встановленням режиму вторинного витікання, починає переміщатися, отвір 21 виявляється перекритим і збагачення паливно-повітряної суміші припиняється. На протилежність тому, що мало місце в попередніх конструкціях паливних форсунок, кільцева щілина 19 перекривається заплечиком 23 внутрішнього корпусу 8, який тягнеться аж до зовнішньої втулки 1; первинний маршрут витікання 5 палива відновлюється по всій довжині за допомогою отвору 22, що перетинаєвказаний заплечик 23 і доходить до двох ділянок кільцевої щілини 19; при цьому є можливість відкалібрувати вказаний отвір точно так само, як і отвір 21, що дозволить повністю контролювати величину первинної витрати палива. На фіг. 3 наведена крива зміни витрати залежно від тиску палива, на якій представлені: перша ділянка 24 витрати витікання палива в первинному режимі, одержаному при використанні паливних форсунок відомих конструкцій, друга ділянка 25, що характеризує собою первинну витрату палива, одержану із застосуванням паливної форсунки, згідно з винаходом, що пропонується, і, нарешті, ділянка 26, яка одержана із застосуванням режиму вторинного витікання і яка, відповідно до предмета винаходу, що пропонується, ідентична для паливних форсунок як нової, так і старої конструкції. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 96267 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601