Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

RU2767678C1 - Fuel-air injector - Google Patents

Fuel-air injector Download PDF

Info

Publication number
RU2767678C1
RU2767678C1 RU2021101289A RU2021101289A RU2767678C1 RU 2767678 C1 RU2767678 C1 RU 2767678C1 RU 2021101289 A RU2021101289 A RU 2021101289A RU 2021101289 A RU2021101289 A RU 2021101289A RU 2767678 C1 RU2767678 C1 RU 2767678C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
swirler
fuel
combustion
air
Prior art date
Application number
RU2021101289A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.В. Бакланов
Original Assignee
Акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение"
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 Акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение" filed Critical Акционерное общество "Казанское моторостроительное производственное объединение"
Priority to RU2021101289A priority Critical patent/RU2767678C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2767678C1 publication Critical patent/RU2767678C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/02Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the air-flow or gas-flow configuration
    • F23R3/04Air inlet arrangements
    • F23R3/10Air inlet arrangements for primary air
    • F23R3/12Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex
    • F23R3/14Air inlet arrangements for primary air inducing a vortex by using swirl vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: proposed invention relates to devices for gas combustion in combustion chambers of gas turbine engines. Disclosed is a fuel-air nozzle containing swirler housing 1 including blade swirler 3, mixing sleeve 4, nozzle housing 2, having an internal channel, sealing rings 11, throttling washer 7, castellated nut 10. Mixing sleeve 4 has a cone with a transition to an elongated cylinder with a chamfer at outlet 9, sprayer 5 with holes 8 located at angle of 45 degrees from the axis of the nozzle is installed in the inner channel of the nozzle body, nozzle 6 is located in the cavity of sprayer 5; there is a possibility of selecting throttling washer 7 of the required outer diameter for adjusting the air flow rate through swirler 3. Swirler blades 3 can be installed at angle of 30, 45, 60 degrees.
EFFECT: technical solution ensures reliable start-up and stable combustion in the combustion chamber, improves the quality of fuel mixing with air and completeness of fuel combustion, reduces emissions of harmful substances and increases reliability of the device.
1 cl, 1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение предназначено для сжигания газа в тепло вырабатывающих устройствах относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей.The present invention is intended for gas combustion in heat generating devices and relates to the combustion chambers of gas turbine engines.

По патенту на изобретение известно горелочное устройство (патент RU №2370702, МПК F23D 14/02), в котором тепловая мощность горелочного устройства регулируется подбором сопел с различными диаметрами отверстий.According to the patent for the invention, a burner device is known (patent RU No. 2370702, IPC F23D 14/02), in which the thermal power of the burner device is controlled by selecting nozzles with different hole diameters.

Основным недостатком указанного устройства является отсутствие возможности регулировки расхода воздуха проходящего через горелочное устройство.The main disadvantage of this device is the inability to adjust the flow of air passing through the burner.

По патенту на изобретение РФ №2493490 известна одноконтурная горелка, которая содержит завихритель, в полых лопатках которого выполнены отверстия подвода газа в межлопаточные полости завихрителя, сопло, пустотелый корпус, содержащий на внешней цилиндрической поверхности резьбу для соединения со шлицевой гайкой и отверстия подвода газа к сменной дроссельной шайбе, расположенной внутри корпуса, и далее к полым лопаткам завихрителя.According to the patent for the invention of the Russian Federation No. 2493490, a single-circuit burner is known, which contains a swirler, in the hollow blades of which there are holes for supplying gas to the interblade cavities of the swirler, a nozzle, a hollow body containing a thread on the outer cylindrical surface for connection with a slotted nut and holes for supplying gas to a replaceable throttle washer located inside the housing, and further to the hollow blades of the swirler.

Характерными недостатками данного устройства являются узкие области запуска и устойчивого горения.The characteristic disadvantages of this device are the narrow start-up and stable combustion areas.

Из исследованного уровня техники выявлено техническое решение, совпадающее с заявленным техническим решением, как по совокупности совпадающих признаков, так и по назначению, а именно, известна также газовоздушная форсунка (горелка) камеры сгорания двигателя НК-16-18СТ, содержащая корпус завихрителя включающего лопаточный завихритель с установленными под углом 45 градусов лопатками, смесительную в виде конуса втулку, пустотелый корпус форсунки содержащий внутренний канал с установленным шнеком и дроссельной шайбой, содержащий на внешней цилиндрической поверхности резьбу для соединения со шлицевой гайкой, шлицевую гайку с ушютнительными кольцами, для крепления горелки к газораспределительному устройству, дросселирующую шайбу (см. Двигатель НК-16-18СТ. Серия 2. «Руководство по технической эксплуатации». Стр. 126). Основными недостатками данного технического решения указанной форсунки (горелки):From the studied prior art, a technical solution has been identified that coincides with the claimed technical solution, both in terms of the combination of matching features and in terms of purpose, namely, a gas-air nozzle (burner) of the combustion chamber of the NK-16-18ST engine is also known, containing a swirler body including a bladed swirler with blades installed at an angle of 45 degrees, a mixing sleeve in the form of a cone, a hollow body of the nozzle containing an internal channel with an installed screw and a throttle washer, containing a thread on the outer cylindrical surface for connection with a slotted nut, a slotted nut with sealing rings, for attaching the burner to the gas distribution device, throttling washer (see Engine NK-16-18ST. Series 2. "Manual for technical operation." Page 126). The main disadvantages of this technical solution of the specified nozzle (burner):

Не надежность запуска и устойчивого горения камеры сгорания из-за малой длины смесительной втулки.Unreliable start-up and stable combustion of the combustion chamber due to the short length of the mixing sleeve.

Низкая полнота сгорания топлива в следствие формирования приосевой закрученной шнеком струи топлива.Low completeness of fuel combustion due to the formation of a paraxial fuel jet twisted by an auger.

Низкое качество смешения топлива с воздухом из-за формирования приосевой закрученной шнеком струи газа и малой длины смесительной втулки.Poor quality of mixing of fuel with air due to the formation of a paraxial gas jet twisted by the auger and the small length of the mixing sleeve.

Не обеспечение минимальной неравномерности температуры на выходе из смесительной втулки.Not ensuring minimum temperature unevenness at the outlet of the mixing sleeve.

Отсутствие возможности регулировки расхода воздуха через завихритель, так как предусмотрена дросселирующая шайба одного диаметра.Inability to adjust the air flow through the swirler, since a throttling washer of the same diameter is provided.

Завышение концентрации выбросов оксида азота в продуктах сгорания (более 150 мг/м3) из-за высокой температуры на выходе из форсунки, так как по соотношению воздуха и топлива формируется «богатая» топливовоздушная смесь.Overestimation of the concentration of nitrogen oxide emissions in the combustion products (more than 150 mg/m 3 ) due to the high temperature at the outlet of the injector, as a "rich" air-fuel mixture is formed according to the ratio of air and fuel.

Низкая надежность работы форсунки, так как высокотемпературные тепловые потоки взаимодействуют с форсункой и газораспределительным устройством в которое она устанавливается что приводит к его перегреву и оплавлению кромок смесительных втулок.Low reliability of the nozzle operation, since high-temperature heat flows interact with the nozzle and the gas distribution device in which it is installed, which leads to its overheating and melting of the edges of the mixing bushings.

Указанные выше недостатки в совокупности не позволяют реализовать цели, поставленные в заявленном решении, т.е.;The above shortcomings in the aggregate do not allow realizing the goals set in the claimed decision, i.e.;

- не обеспечивает надежного запуска и устойчивого горения камеры сгорания,- does not provide reliable start and stable combustion of the combustion chamber,

- не обеспечивает высокой полноты сгорания топлива,- does not provide high completeness of fuel combustion,

- не обеспечивается качество смешения топлива с воздухом,- the quality of mixing of fuel with air is not ensured,

- не обеспечивается возможности регулировки расхода воздуха через завихритель- it is not possible to adjust the air flow through the swirler

- не исключают высокую неравномерность температуры на выходе из смесительной втулки,- do not exclude high temperature unevenness at the outlet of the mixing sleeve,

- не обеспечивают снижение концентрации выбросов вредных загрязняющих веществ, таких как оксиды азота,- do not provide a reduction in the concentration of emissions of harmful pollutants such as nitrogen oxides,

- не обеспечивают высокой надежности работы форсунки.- do not provide high reliability of the nozzle.

Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков прототипа, а именно;The objective of the claimed invention is to eliminate the disadvantages of the prototype, namely;

- обеспечение надежного запуска и устойчивого горения камеры сгорания.- ensuring reliable start-up and stable combustion of the combustion chamber.

- повышение полноты сгорания топлива,- increasing the completeness of fuel combustion,

- обеспечение возможности регулировки расхода воздуха через завихритель- providing the possibility of adjusting the air flow through the swirler

- обеспечение высокого качества смешения топлива с воздухом,- ensuring high quality mixing of fuel with air,

- обеспечение минимальной неравномерности температуры на выходе из форсунки,- ensuring minimum temperature non-uniformity at the outlet of the nozzle,

- снижение выбросов вредных загрязняющих веществ,- reduction of emissions of harmful pollutants,

- обеспечение высокой надежности работы форсунки.- ensuring high reliability of the nozzle.

Сущностью заявленного технического решения является, что, топливовоздушная форсунка, содержащая корпус завихрителя включающего лопаточный завихритель, смесительную втулку, корпус форсунки содержащий внутренний канал, уплотнительные кольца, дросселирующую шайбу, корончатую гайку.The essence of the claimed technical solution is that, an air-fuel injector containing a swirler housing including a bladed swirler, a mixing sleeve, an injector housing containing an internal channel, sealing rings, a throttling washer, a castle nut.

Предложенная форсунка характеризуется некоторыми конструктивными особенностями: смесительная втулка имеет конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе, во внутренний канал корпуса форсунки установлен распылитель с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки, в полости распылителя расположен жиклер, предусмотрена возможность подбора шайбы дросселирующей необходимого наружного диаметра.The proposed nozzle is characterized by some design features: the mixing sleeve has a cone with a transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet, a nozzle with holes located at an angle of 45 degrees from the axis of the nozzle is installed in the inner channel of the nozzle body, a jet is located in the nozzle cavity, it is possible to select a throttling washer required outside diameter.

Таким образом, поставленная задача в целом достигается тем, чтоThus, the task as a whole is achieved by the fact that

Для обеспечения надежного запуска и устойчивого горения камеры сгорания исполнением смесительной втулки имеющей конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе, что позволяет перемешать топливо с воздухом и увеличить объем зоны обратных токов за форсункой.To ensure reliable start-up and stable combustion of the combustion chamber, the execution of the mixing sleeve has a cone with a transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet, which allows you to mix the fuel with air and increase the volume of the backflow zone behind the nozzle.

Для повышения полноты сгорания в корпус завихрителя установлен распылитель с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки для выхода струй топлива в закрученную завихрителем струю воздуха, что позволяет заполнить топливом все пространство конуса смесительной втулки, вследствие чего обеспечивается высокая полнота сгорания топлива.To increase the completeness of combustion, an atomizer with holes located at an angle of 45 degrees from the nozzle axis is installed in the swirler body for the fuel jets to exit into the air jet swirled by the swirler, which makes it possible to fill the entire space of the mixing sleeve cone with fuel, as a result of which high fuel combustion completeness is ensured.

Обеспечение высокого качества смешения топлива с воздухом достигается за счет смесительной втулки имеющей конус с переходом на удлиненный цилиндр (Lсм.вт./D см.вт.=1…1.3) с фаской на выходе и установкой распылителя с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки, длина втулки и подаваемые под углом струи газа позволяют обеспечить на выходе из форсунки хорошо подготовленную топливновоздушную смесь.Ensuring high quality mixing of fuel with air is achieved due to the mixing sleeve having a cone with a transition to an elongated cylinder (Lcm.vt. / D cm.vt. = 1 ... 1.3) with a chamfer at the outlet and installing atomizer with holes located at an angle of 45 degrees from axes of the nozzle, the length of the sleeve and the gas jets supplied at an angle make it possible to provide a well-prepared air-fuel mixture at the outlet of the nozzle.

Обеспечение возможности регулировки расхода воздуха через завихритель, за счет подбора шайбы дросселирующей необходимого наружного диаметра Dш.Ensuring the possibility of adjusting the air flow through the swirler, due to the selection of the throttling washer of the required outer diameter Dsh.

Обеспечение минимальной неравномерности температуры на выходе из смесительной втулки, достигается за счет обеспечения оптимального соотношения воздуха и топлива, что обеспечивается возможностью подбора шайбы дросселирующей необходимого наружного диаметра для соблюдения условия, что площадь завихрителя с установленной шайбой равна площади выходного отверстия смесительной втулки Fзав=Fсм.вт.Ensuring the minimum temperature non-uniformity at the outlet of the mixing sleeve is achieved by ensuring the optimal ratio of air and fuel, which is ensured by the possibility of selecting a throttling washer of the required outer diameter to comply with the condition that the area of the swirler with the installed washer is equal to the area of the outlet of the mixing sleeve .

Снижение выбросов вредных загрязняющих веществ (оксидов азота) осуществляется за счет совокупности технических решений по установке распылителя с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки и того, что лопатки завихрителя выполнены с возможностью установки под углом 30, 45, 60 градусов, в результате чего снижается температура в зоне горения, снижается время пребывания газов в зоне горения и уменьшается концентрация оксидов азота.Reducing emissions of harmful pollutants (nitrogen oxides) is carried out due to a combination of technical solutions for installing atomizer with holes located at an angle of 45 degrees from the axis of the nozzle and the fact that the swirler blades can be installed at an angle of 30, 45, 60 degrees, as a result of which the temperature in the combustion zone decreases, the residence time of gases in the combustion zone decreases, and the concentration of nitrogen oxides decreases.

Обеспечение высокой надежности работы форсунки осуществляется исполнением смесительной втулки имеющей конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе, что позволяет отодвинуть фронт пламени от места установки форсунки в газораспределительном устройстве и избежать его перегрева и перегрева смесительной втулки.Ensuring high reliability of the nozzle operation is carried out by the execution of the mixing sleeve having a cone with the transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet, which allows you to move the flame front away from the nozzle installation site in the gas distribution device and avoid its overheating and overheating of the mixing sleeve.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из исследованного заявителем уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизны» и «изобретательский уровень».The analysis of known technical solutions, carried out according to scientific, technical and patent documentation, showed that the totality of the essential features of the proposed technical solution is not known from the prior art studied by the applicant, therefore, it meets the conditions of patentability of "novelty" and "inventive step".

Заявляемое техническое решение поясняется чертежом:The proposed technical solution is illustrated by the drawing:

Фиг. 1 - общий вид форсунки, продольный разрез.Fig. 1 - general view of the nozzle, longitudinal section.

Топливовоздушная форсунка (фиг. 1), содержащая корпус завихрителя (1) включающего лопаточный завихритель (3), смесительную втулку (4), корпус форсунки (2) содержащий внутренний канал, уплотнительные кольца (11), дросселирующую шайбу (7), корончатую гайку (10).Air-fuel injector (Fig. 1), containing a swirler body (1) including a bladed swirler (3), a mixing bushing (4), a nozzle body (2) containing an internal channel, sealing rings (11), a throttling washer (7), a slotted nut (10).

Заявленная газовоздушная характеризуется наличием существенных конструктивных изменений по сравнению с известными аналогами, обеспечивающими конструкции возможность реализовать поставленные цели, а именно, смесительная втулка (4) имеет конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе (9), в корпусе завихрителя (1) установлен распылитель (5) в полости распылителя расположен жиклер (6) с отверстиями (8) расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки, лопатки завихрителя выполнены с возможностью установки под углом 30, 45, 60 градусов, шайба дросселирующая (7) подборная с различными наружными диаметрами.The claimed gas-air is characterized by the presence of significant design changes compared to known analogues, providing the design with the ability to realize the goals, namely, the mixing sleeve (4) has a cone with the transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet (9), in the swirler body (1) is installed sprayer (5) in the cavity of the sprayer there is a jet (6) with holes (8) located at an angle of 45 degrees from the axis of the nozzle, the swirler blades are made with the possibility of installation at an angle of 30, 45, 60 degrees, the throttling washer (7) is selectable with various external diameters.

Основываясь на изложенном выше представляется возможным сделать выводы о достижении заявленных целей, а именно:Based on the above, it seems possible to draw conclusions about the achievement of the stated goals, namely:

Для обеспечения надежного запуска и устойчивого горения камеры сгорания исполнением смесительной втулки имеющей конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе, что позволяет перемешать топливо с воздухом и увеличить объем зоны обратных токов за форсункой.To ensure reliable start-up and stable combustion of the combustion chamber, the execution of the mixing sleeve has a cone with a transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet, which allows you to mix the fuel with air and increase the volume of the backflow zone behind the nozzle.

Для повышения полноты сгорания в корпус завихрителя установлен распылитель с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки для выхода струй топлива в закрученную завихрителем струю воздуха, что позволяет заполнить топливом все пространство конуса смесительной втулки, вследствие чего обеспечивается высокая полнота сгорания топлива.To increase the completeness of combustion, an atomizer with holes located at an angle of 45 degrees from the nozzle axis is installed in the swirler body for the fuel jets to exit into the air jet swirled by the swirler, which makes it possible to fill the entire space of the mixing sleeve cone with fuel, as a result of which high fuel combustion completeness is ensured.

Обеспечение высокого качества смешения топлива с воздухом достигается за счет смесительной втулки имеющей конус с переходом на удлиненный цилиндр (Lсм.вт./Dсм.вт.=1…1.3) с фаской на выходе и установкой распылителя с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки, длина втулки и подаваемые под углом струи газа позволяют обеспечить на выходе из форсунки хорошо подготовленную топливновоздушную смесь.Ensuring high quality mixing of fuel with air is achieved due to the mixing sleeve having a cone with a transition to an elongated cylinder (Lcm.vt. / Dsm.vt. = 1 ... 1.3) with a chamfer at the outlet and installing an atomizer with holes located at an angle of 45 degrees from the axis nozzles, the length of the sleeve and the gas jets supplied at an angle make it possible to provide a well-prepared air-fuel mixture at the outlet of the nozzle.

Обеспечение возможности регулировки расхода воздуха через завихритель, за счет подбора шайбы дросселирующей необходимого наружного диаметра Dш.Ensuring the possibility of adjusting the air flow through the swirler, due to the selection of the throttling washer of the required outer diameter Dsh.

Обеспечение минимальной неравномерности температуры на выходе из смесительной втулки, достигается за счет обеспечения оптимального соотношения воздуха и топлива, что обеспечивается возможностью подбора шайбы дросселирующей необходимого наружного диаметра для соблюдения условия, что площадь завихрителя с установленной шайбой равна площади выходного отверстия смесительной втулки Fзав=Fсм.вт. Снижение выбросов вредных загрязняющих веществ (оксидов азота) осуществляется за счет совокупности технических решений по установке распылителя с отверстиями расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки и того, что лопатки завихрителя выполнены с возможностью установки под углом 30, 45, 60 градусов, в результате чего снижается температура в зоне горения, снижается время пребывания газов в зоне горения и уменьшается концентрация оксидов азота.Ensuring the minimum temperature non-uniformity at the outlet of the mixing sleeve is achieved by ensuring the optimal ratio of air and fuel, which is ensured by the possibility of selecting a throttling washer of the required outer diameter to comply with the condition that the area of the swirler with the installed washer is equal to the area of the outlet of the mixing sleeve . Reducing emissions of harmful pollutants (nitrogen oxides) is carried out due to a combination of technical solutions for installing atomizer with holes located at an angle of 45 degrees from the axis of the nozzle and the fact that the swirler blades can be installed at an angle of 30, 45, 60 degrees, as a result of which the temperature in the combustion zone decreases, the residence time of gases in the combustion zone decreases, and the concentration of nitrogen oxides decreases.

Обеспечение высокой надежности работы форсунки осуществляется исполнением смесительной втулки имеющей конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе, что позволяет отодвинуть фронт пламени от места установки форсунки в газораспределительном устройстве и избежать его перегрева и перегрева смесительной втулки.Ensuring high reliability of the nozzle operation is carried out by the execution of the mixing sleeve having a cone with the transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet, which allows you to move the flame front away from the nozzle installation site in the gas distribution device and avoid its overheating and overheating of the mixing sleeve.

Таким образом, по сравнению с прототипом заявленное техническое решение обеспечивает в целом более эффективное использование по назначению, то есть заявленное техническое решение обеспечивает за счет внесения конструктивных изменений в конструкцию газовоздушной форсунки их более эффективное использование в качестве приспособления для сжигания газа в тепло вырабатывающих устройствах относится к камерам сгорания газотурбинных двигателей, а именно: надежного запуска и устойчивого горения камеры сгорания, повышения полноты сгорания, обеспечения высокого качества смешения топлива с воздухом, обеспечения минимальной неравномерности температуры на выходе из форсунки, снижения выбросов вредных загрязняющих веществ и высокой надежности работы.Thus, compared with the prototype, the claimed technical solution provides a generally more efficient use for its intended purpose, that is, the claimed technical solution provides, by making structural changes to the design of the gas-air injector, their more efficient use as a device for burning gas in heat generating devices. combustion chambers of gas turbine engines, namely: reliable start-up and stable combustion of the combustion chamber, increasing the combustion efficiency, ensuring high quality mixing of fuel with air, ensuring minimal temperature fluctuations at the nozzle outlet, reducing emissions of harmful pollutants and high reliability.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости на стандартном оборудовании в АО «КМПО» с применением современных материалов и технологий.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability on standard equipment in JSC "KMPO" with the use of modern materials and technologies.

Поток воздуха (Фиг. 1.) движется через лопатки завихрителя (3), топливный газ поступает в отверстие корпуса форсунки и попадает во внутренний канал корпуса форсунки (2), затем пройдя через жиклер (6) выходит в отверстия распылителя (8). Топливо прошедшее через отверстия (8) в распылителе (5) смешивается с воздухом подаваемым через лопатки завихрителя (3). Полученная топливновоздушная смесь попадает во внутреннюю полость смесительной втулки (4) имеющей удлиненную цилиндрическую форму с фаской (9) на выходе и выходит из нее с увеличенной скоростью.The air flow (Fig. 1.) moves through the swirler blades (3), the fuel gas enters the nozzle body opening and enters the internal channel of the nozzle body (2), then, passing through the jet (6), exits into the nozzle holes (8). The fuel passed through the holes (8) in the atomizer (5) is mixed with the air supplied through the swirler blades (3). The resulting air-fuel mixture enters the internal cavity of the mixing sleeve (4) having an elongated cylindrical shape with a chamfer (9) at the outlet and leaves it at an increased speed.

Claims (1)

Топливовоздушная форсунка, содержащая корпус завихрителя включающего лопаточный завихритель, смесительную втулку, корпус форсунки, содержащий внутренний канал, уплотнительные кольца, дросселирующую шайбу, корончатую гайку, отличающаяся тем, что смесительная втулка имеет конус с переходом на удлиненный цилиндр с фаской на выходе, во внутренний канал корпуса форсунки установлен распылитель с отверстиями, расположенными под углом 45 градусов от оси форсунки, в полости распылителя расположен жиклер, предусмотрена возможность подбора шайбы дросселирующей необходимого наружного диаметра для регулировки расхода воздуха через завихритель, лопатки завихрителя выполнены с возможностью установки под углом 30, 45, 60 градусов.A fuel-air injector containing a swirler body including a vaned swirler, a mixing sleeve, an injector body containing an internal channel, sealing rings, a throttling washer, a castellated nut, characterized in that the mixing sleeve has a cone with a transition to an elongated cylinder with a chamfer at the outlet, into the internal channel nozzle housing, a sprayer with holes located at an angle of 45 degrees from the axis of the nozzle is installed, a jet is located in the sprayer cavity, it is possible to select a throttling washer of the required outer diameter to adjust the air flow through the swirler, the swirler blades are made with the possibility of installation at an angle of 30, 45, 60 degrees.
RU2021101289A 2021-01-21 2021-01-21 Fuel-air injector RU2767678C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101289A RU2767678C1 (en) 2021-01-21 2021-01-21 Fuel-air injector

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021101289A RU2767678C1 (en) 2021-01-21 2021-01-21 Fuel-air injector

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2767678C1 true RU2767678C1 (en) 2022-03-18

Family

ID=80737276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021101289A RU2767678C1 (en) 2021-01-21 2021-01-21 Fuel-air injector

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2767678C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2821681C1 (en) * 2024-02-06 2024-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Single-circuit burner

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1366790A1 (en) * 1986-07-09 1988-01-15 Среднеазиатский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Swirler of burning device
RU2162194C1 (en) * 1999-11-24 2001-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭСТ" Combustion chamber
US20070074517A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Solar Turbines Incorporated Fuel nozzle having swirler-integrated radial fuel jet
RU2493490C1 (en) * 2012-03-27 2013-09-20 Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" Single-circuit burner
RU2692443C1 (en) * 2018-02-22 2019-06-24 АО "Казанское моторостроительное производственное объединение" (АО "КМПО") Fuel-air atomizer
RU2707018C1 (en) * 2018-11-26 2019-11-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Gas-air nozzle

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1366790A1 (en) * 1986-07-09 1988-01-15 Среднеазиатский Филиал Всесоюзного Научно-Исследовательского Института Использования Газа В Народном Хозяйстве,Подземного Хранения Нефти,Нефтепродуктов И Сжиженных Газов Swirler of burning device
RU2162194C1 (en) * 1999-11-24 2001-01-20 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭСТ" Combustion chamber
US20070074517A1 (en) * 2005-09-30 2007-04-05 Solar Turbines Incorporated Fuel nozzle having swirler-integrated radial fuel jet
RU2493490C1 (en) * 2012-03-27 2013-09-20 Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" Single-circuit burner
RU2692443C1 (en) * 2018-02-22 2019-06-24 АО "Казанское моторостроительное производственное объединение" (АО "КМПО") Fuel-air atomizer
RU2707018C1 (en) * 2018-11-26 2019-11-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) Gas-air nozzle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2821681C1 (en) * 2024-02-06 2024-06-26 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Single-circuit burner
RU2823503C1 (en) * 2024-02-16 2024-07-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" Annular combustion chamber gas-air burner

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR0129752B1 (en) Process for premix combustion of liquid fuel
RU2429413C2 (en) Gas turbine burner and fuel and air mixing method in swirl area of gas turbine burner
CN106090907B (en) A kind of strong swirl flame diffusion burner of premix
US20030167771A1 (en) Gas turbine combustor
RU2439430C1 (en) Gte combustion chamber injector module
RU2325588C2 (en) Device to control low emission combustion chamber of gas turbine
JPH02293512A (en) Burner
CN113983495A (en) Rotary detonation combustion chamber suitable for natural gas hydrogen-doped combustion
RU2698621C1 (en) Fuel-air burner and nozzle module of fuel-air burner
RU2767678C1 (en) Fuel-air injector
RU2692443C1 (en) Fuel-air atomizer
KR102014828B1 (en) Partially Premixed Annular Rich-Lean Jet Oxygen-enriched Burner
RU2707018C1 (en) Gas-air nozzle
RU2374561C1 (en) Centrifugal-pneumatic jet
PL171840B1 (en) Combustion chamber
RU170359U1 (en) Injector module of a low-emission combustion chamber of a gas turbine engine
JP2001254947A (en) Gas turbine combustor
RU2396488C1 (en) Burner for gas burning
RU2821681C1 (en) Single-circuit burner
RU2802904C1 (en) Air fuel nozzle
US5505615A (en) Device for mixing a gaseous fuel with air and combustor provided with such a device
RU2098719C1 (en) Power plant gas turbine combustion chamber
RU2454605C1 (en) Technological vortex ejection gas burner
RU2823503C1 (en) Annular combustion chamber gas-air burner
RU2750402C1 (en) Dual-fuel nozzle