Патенты автора Кутыш Иван Иванович (RU)
Изобретение относится к областям, где имеют место процессы смесеобразования и сжигания «бедных» смесей жидких или газообразных топлив и воздуха. Сущность изобретения заключается в том, что высокое качество «бедной» смеси газообразного или жидкого топлива и воздуха обеспечивают за счет их двухступенчатого предварительного смешения: струйного смешения компонентов и дополнительного пропускания образовавшейся смеси через проницаемый элемент; в основной циркуляционной зоне сжигают предварительно подготовленную высококачественную «бедную» смесь основного газообразного или жидкого топлива и воздуха, поддерживая в ней концентрацию топлива гораздо меньше нижнего концентрационного предела распространения пламени, а устойчивость горения «бедной» смеси обеспечивают за счет тепла дополнительной циркуляционной зоны, в которой пилотное газообразное топливо сжигают диффузионно. Причем относительный расход пилотного газообразного топлива, определяемый как отношение расхода пилотного газообразного топлива к сумме расходов пилотного газообразного топлива и основного газообразного или жидкого топлива, уменьшают с увеличением начальной температуры «бедной» смеси независимо от расхода основного газообразного топлива или жидкого топлива; применяют пленочное охлаждение выходного торца полого конического стабилизатора пилотного контура горелки, используя хладоресурс вспомогательного воздуха, а также жидкого и пилотного газообразного топлива; устанавливают пористую пластину, на поверхности которой наносят медный или платиновый катализаторы, и др. технические решения. Технический результат - снижение эмиссии оксидов азота, экономия топлива, увеличение ресурса работы горелки, предотвращение отложений сажи в основании усеченного полого конуса. 9 з.п. ф-лы, 14 ил.
Способ сжигания предварительно подготовленной “бедной” топливовоздушной смеси в малоэмиссионной горелке заключается в регулировании относительного расхода пилотного топлива на всех возможных режимах работы малоэмиссионной горелки независимо от расхода основного топлива с учетом температуры воздуха и температуры “бедной” топливовоздушной смеси из условия получения минимальной концентрации оксидов азота при сохранении устойчивости горения топливовоздушной смеси в дополнительной циркуляционной зоне. Последующее ограничение скорости подачи пилотного топлива в дополнительную циркуляционную зону малоэмиссионной горелки не более (5-10) м/с за счет использования проницаемой пластины, пропускная способность которой с этой целью задается путем выбора структуры и толщины пористого материала. При этом используют катализаторы, нанесенные на разветвленную поверхность проницаемой пластины, причем тип катализатора зависит от рабочей температуры проницаемой пластины. В качестве плохообтекаемого тела используют полый конический стабилизатор с углом при вершине 30°. Изобретение позволяет увеличить диапазон устойчивого горения “бедной” топливовоздушной смеси, уменьшить эмиссию оксидов азота, увеличить надежность и ресурс работы малоэмиссионной горелки. 7 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.
Способ сжигания предварительно подготовленной “бедной” топливовоздушной смеси в двухконтурной малоэмиссионной горелке с регулировкой расхода пилотного топлива заключается в регулировании расхода пилотного топлива независимо от расхода основного топлива из условия получения минимальной эмиссии оксидов азота при сохранении устойчивости горения топливовоздушной смеси в дополнительной циркуляционной зоне, в уменьшении относительного расхода пилотного топлива с увеличением температуры воздуха и температуры “бедной” топливовоздушной смеси при сохранении устойчивости горения топливовоздушной смеси в дополнительной циркуляционной зоне. Осуществляют ограничение скорости подачи пилотного топлива в дополнительную циркуляционную зону малоэмиссионной горелки не более (5-10) м/с за счет установки на выходе из магистрали подачи пилотного топлива перфорированной пластины с заданной пропускной способностью. В качестве плохо обтекаемого тела используют полый конический стабилизатор с углом при вершине 30°. Изобретение увеличивает диапазон устойчивого горения “бедной” топливовоздушной смеси, повышает надежность и ресурс работы малоэмиссионной горелки. 4 з.п. ф-лы, 14 ил., 1 табл.
Кольцевая камера сгорания газотурбинного двигателя содержит группу горелок, расположенных в одной плоскости на передней стенке камеры сгорания, по меньшей мере, двумя соосными кольцами. В пределах каждого кольца установлено одинаковое и четное число малоэмиссионных горелок. Горелки внутреннего кольца смещены в окружном направлении относительно горелок наружного кольца на их пол шага. Все горелки выполнены двухканальными. Внутренние каналы горелок служат для подачи в них только пилотного топлива, а наружные каналы горелок - для подачи в них сжатого воздуха из-за компрессора и основного топлива с образованием «бедной» топливовоздушной смеси. Наружный канал каждой горелки содержит входной направляющий аппарат, в стенках которого выполнены отверстия для подачи топлива в сносящий поток воздуха, лопаточный завихритель, установленный на выходе из канала, и проницаемый элемент с заданной пористостью, установленный между входным направляющим аппаратом и лопаточным завихрителем. Направление закрутки потока в горелках с помощью лопаточных завихрителей чередуется на противоположное при переходе от одной горелки к другой соседней горелке в пределах каждого кольца. Каждая горелка содержит, кроме того, кольцевой топливный ресивер, расположенный над входным направляющим аппаратом. Внутренние каналы горелок внутреннего и наружного колец объединены соответственно во внутренний и наружный коллектора пилотного топлива. Кольцевые топливные ресиверы горелок внутреннего и наружного колец объединены соответственно во внутренний и наружный коллектора основного топлива. На входе в магистралях пилотного и основного топлива установлено по одному регулятору расхода топлива. Перед входами во внутренние коллектора пилотного и основного топлива в подводящих топливных магистралях установлено по одному клапану. Изобретение позволяет уменьшить потери полного давления, повысить надежность работы кольцевой камеры сгорания, диапазон устойчивого горения «бедной» топливовоздушной смеси и равномерность температурных полей в радиальном и окружном направлениях при снижении эмиссии оксидов азота и оксида углерода. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, энергетики, транспорта и к другим областям, где имеют место процессы смешения различных жидкостей и газов, в том числе процессы смесеобразования различных топлив с воздухом и сжигания «бедной» топливовоздушной смеси. Сущность изобретения заключается: в регулировании расхода пилотного топлива независимо от расхода основного топлива из условия минимальной эмиссии оксидов азота с учетом температуры воздуха и температуры «бедной» ТВС; в ограничении скорости подачи пилотного топлива в дополнительную циркуляционную зону МГ не более (5-10) м/с за счет выбора суммарной площади дозирующих выпускных отверстий и последующего диффузионного сжигания пилотного топлива в «дежурном» факеле дополнительной циркуляционной зоны; в использовании пилотного топлива для охлаждения теплонапряженного полого конуса и выходного торца полого конического стабилизатора; в применении в качестве плохообтекаемого тела полого конического стабилизатора с углом при вершине 30°. Изобретение позволяют увеличить диапазон устойчивого горения «бедной» ТВС, надежность и ресурс работы МГ, уменьшить сопротивление конического стабилизатора и эмиссию оксидов азота, подтверждая преимущества заявленного способа по сравнению со способом прототипа. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, энергетики, транспорта и к другим областям, где возникает необходимость увеличения эффективности охлаждения теплонапряженных элементов, в частности к созданию и увеличению ресурса работы малоэмиссионных камер сгорания авиационных газотурбинных двигателей и стационарных газотурбинных установок
Изобретение относится к области машиностроения, энергетики, транспорта, в частности, к малоэмиссионным камерам сгорания авиационных газотурбинных двигателей и стационарных газотурбинных установок
Изобретение относится к области машиностроения, энергетики, транспорта и к другим областям, где имеют место процессы смешения различных жидкостей и газов, в том числе процессы смесеобразования различных топлив с воздухом и сжигания «бедной» топливовоздушной смеси (ТВС), в частности к созданию малоэмиссионных камер сгорания (МКС) авиационных газотурбинных двигателей (ТТЛ) и стационарных газотурбинных установок (ГТУ) на базе малоэмиссионных горелок (МГ) с предварительной подготовкой и сжиганием «бедных» смесей жидких или газообразных топлив и воздуха
