Смесительная головка парогазогенератора



Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора
Смесительная головка парогазогенератора

 


Владельцы патента RU 2548245:

Климов Владислав Юрьевич (RU)

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в энергетических установках для выработки парогазовых смесей. Задачей изобретения является повышение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе за счет интенсификации процесса испарения балластирующего компонента. Для решения поставленной задачи смесительная головка парогазогенератора содержит как минимум блок подачи компонентов топлива, блок подачи балластирующего компонента с огневым днищем, форсунки, состоящие из полого наконечника и втулки, охватывающей с кольцевым зазором наконечник, установленные в указанных блоках по концентрическим окружностям и соединяющие полости блоков с полостью камеры сгорания, при этом на наружной поверхности наконечника форсунки выполнены ребра, а наружная выходная часть втулки выполнена ступенчатой с увеличением диаметра ее наружной поверхности, взаимодействующей с огневым днищем, причем в ступенчатом расширении втулки выполнены каналы, соединяющие полость балластирующего компонента с зоной горения. 13 з.п. ф-лы, 27 ил.

 

Изобретение относится к энергетическим установкам, предназначенным для выработки парогазовых смесей.

Одним из основных требований, предъявляемых к конструкции парогазогенератора, является обеспечение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений.

Известен парогазогенератор, предназначенный для получения парогазовой смеси, содержащий камеру сгорания, запальное устройство, испарительную камеру, устройство подвода воды, в котором подвод воды расположен в верхней части камеры сгорания, возле головки, и выполнен в виде втулки с тангенциальными каналами для закручивания водяного потока и образования вихреобразной оболочки, а в испарительной камере установлена диафрагма, выполненная в виде сопла, расположенного в месте свертывания вихреобразной водяной оболочки, причем диафрагма расположена широким срезом сопла внутрь камеры испарения (патент РФ №2371594, МПК F02C 6/00 - прототип).

Указанный парогазогенератор работает следующим образом.

Вода по магистрали подается в камеру сгорания, проходя по втулке с тангенциальными каналами, закручивается и образует в полости камеры сгорания вихреобразную оболочку с разрежением внутри ее центральной области.

Затем по магистралям окислителя и горючего подают компоненты в смесительную головку. Запальное устройство с помощью свечи воспламеняет их. Компоненты сгорают внутри водяной вихреобразной оболочки, которая существенным образом снижает температурные нагрузки на стенки камеры сгорания, что позволяет поднять до максимальной температуру сгорания компонентов, что достигается их стехиометрическим соотношением, и повысить, тем самым, эффективность работы установки.

Наличие диафрагмы, выполненной в виде сопла, широким срезом направленного в камеру испарения, не позволяет разрушиться образовавшейся водяной вихревой оболочке раньше времени, поэтому интенсивное испарение воды и разогрев пара происходят при более щадящих температурных нагрузках на конструкционные элементы парогазогенератора после свертывания вихреобразной водяной оболочки. Кроме того, при расширении газа в сопле его статическая температура падает.

Разогретый в камере испарения высокотемпературный пар через выходное устройство выходит наружу для дальнейшего потребления.

Основными недостатками данной конструкции парогазогенератора являются значительные габариты, особенно в осевом направлении, что вызвано необходимостью размещения камеры смешения после узла подачи балластирующего компонента.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков и повышение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет интенсификации процесса испарения балластирующего компонента.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенная смесительная головка парогазогенератора согласно изобретению содержит блок подачи компонентов топлива, блок подачи балластирующего компонента с огневым днищем, форсунки, состоящие из полого наконечника и втулки, охватывающей с кольцевым зазором наконечник, установленные в указанных блоках по концентрическим окружностям и соединяющие полости блоков с полостью камеры сгорания, при этом на наружной поверхности наконечника форсунки выполнены ребра, взаимодействующие своей наружной частью с внутренней поверхностью втулки, а наружная выходная часть втулки выполнена ступенчатой с увеличением диаметра ее наружной поверхности, причем в ступенчатом расширении втулки выполнены каналы, соединяющие полость балластирующего компонента с зоной горения.

В варианте исполнения, ребра, выполненные на наружной поверхности наконечника форсунки, установлены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на горизонтальную плоскость.

В варианте исполнения, наконечник форсунки со стороны подачи окислителя выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены тангенциальные отверстия, равномерно расположенные по окружности и сообщающиеся с полостью окислителя.

В варианте исполнения, наконечник форсунки в выходной части выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены радиальные отверстия, равномерно расположенные по окружности.

В варианте исполнения, наконечник форсунки в своей выходной части выполнен глухим, при этом на торце наконечника выполнены отверстия, расположенные равномерно по окружности и под углом к продольной оси форсунки.

В варианте исполнения, в выходном расширении втулки установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор, при этом указанный кольцевой зазор соединен при помощи радиальных каналов с полостью балластирующего компонента.

В варианте исполнения в выходном расширении втулки установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор, при этом указанный кольцевой зазор соединен при помощи тангенциальных каналов с полостью балластирующего компонента.

В варианте исполнения, каналы в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на горизонтальную плоскость и параллельны упомянутой оси форсунки при их проецировании на вертикальную плоскость.

В варианте исполнения, оси каналов в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки.

В варианте исполнения, каналы в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки и параллельны упомянутой оси форсунки при их проецировании на вертикальную плоскость, при этом направление закрутки указанных каналов противоположно направлению закрутки ребер, выполненных на наружной поверхности наконечника форсунки.

В варианте исполнения, оси каналов в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки и направлена вверх по ходу движения балластирующего компонента.

В варианте исполнения, оси каналов в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки и направлена вниз по ходу движения балластирующего компонента.

В варианте исполнения, каналы в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки, причем оси двух любых смежных каналов выполнены с чередованием направления верх-низ по ходу движения балластирующего компонента.

В варианте исполнения, в периферийной части огневого днища выполнены каналы, соединяющие полость балластирующего компонента с полостью камеры.

Предлагаемая конструкция смесительной головки парогазогенератора за счет своих отличительных признаков обеспечивает решение поставленной технической задачи - снижение габаритов, массы устройства, а также повышение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет интенсификации процесса испарения балластирующего компонента.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан продольный разрез парогазогенератора, на фиг. 2 - выносной элемент А - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора, на фиг. 3 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора, на фиг. 4 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 5 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 6 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 7 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 8 - сечение Б-Б - поперечное сечение форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 9 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 10 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 11 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 12 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 13 - сечение В-В - поперечное сечение форсунки в варианте исполнения, на фиг. 14 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 15 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 16 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 17 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 18 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 19 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 20 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 21 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 22 - сечение Г-Г - поперечное сечение форсунки в варианте исполнения, на фиг. 23 - продольный разрез форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 24 - вид справа форсунки смесительной головки парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 25 - сечение Д-Д - поперечное сечение форсунки в варианте исполнения, на фиг. 26 - продольный разрез парогазогенератора в варианте исполнения, на фиг. 27 - вид справа на парогазогенератор в варианте исполнения.

Предложенная смесительная головка может быть использована в составе парогазогенератора, имеющего следующую конструкцию.

Парогазогенератор содержит камеру 1 и смесительную головку 2. Охлаждение камеры 1 осуществляется протоком балластирующего компонента по охлаждающему тракту 3.

Смесительная головка 2 состоит из блока подачи компонентов топлива 4, блока подачи балластирующего компонента 5, форсунок 6, установленных между блоками по концентрическим окружностям и содержащих полый наконечник 7, соединяющий полость горючего 8 с полостью камеры 9, при этом на его наружной поверхности выполнены ребра 10, равномерно расположенные по окружности, втулку 11, охватывающую с кольцевым зазором 12 наконечник 7 и соединяющую полость окислителя 13 с полостью камеры 9 и в выходной части которой выполнены отверстия 14, равномерно расположенные по окружности и соединяющие полость балластирующего компонента 15 с полостью камеры 9.

В варианте исполнения, ребра 10, выполненные на наружной поверхности наконечника 7, установлены под углом к продольной оси форсунки 6.

В варианте исполнения, наконечник 7 со стороны подачи компонента топлива выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены тангенциальные отверстия 16, равномерно расположенные по окружности и сообщающиеся с полостью горючего 8.

В варианте исполнения, наконечник 7 со стороны подачи компонента топлива выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены тангенциальные отверстия 16, равномерно расположенные по окружности и сообщающиеся с полостью горючего 8, а ребра 10, выполненные на его наружной поверхности, установлены под углом к продольной оси форсунки 6.

В варианте исполнения, наконечник 7 в выходной части выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены радиальные отверстия 17, равномерно расположенные по окружности.

В варианте исполнения, наконечник 7 в выходной части выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены радиальные отверстия 17, равномерно расположенные по окружности, а ребра 14, выполненные на его наружной поверхности, расположены под углом к продольной оси форсунки 6.

В варианте исполнения, наконечник 7 в выходной части выполнен глухим, при этом на его торце выполнены отверстия 18, равномерно расположенные по окружности и под углом к продольной оси форсунки 6.

В варианте исполнения, наконечник 7 в выходной части выполнен глухим, при этом на его торце выполнены отверстия 18, равномерно расположенные по окружности и под углом к продольной оси форсунки, а ребра 14, выполненные на его наружной поверхности, расположены под углом к продольной оси форсунки 6.

В варианте исполнения, в выходном расширении втулки 11 установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки 11 и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор 19, при этом указанный кольцевой зазор 19 соединен при помощи радиальных каналов 20 с полостью балластирующего компонента 15.

В варианте исполнения, в выходном расширении втулки 11 установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки 11 и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор 21, при этом указанный кольцевой зазор 21 соединен при помощи тангенциальных каналов 22 с полостью балластирующего компонента 15.

В варианте исполнения, в периферийной части огневого днища выполнены каналы 23, соединяющие полость балластирующего компонента 15 с полостью камеры 9.

Предложенная смесительная головка в составе указанного парогазогенератор работает следующим образом.

Горючее из полости горючего 8 по осевому каналу внутри наконечника 7 подается в камеру 1.

Окислитель из полости окислителя 13 по кольцевому зазору 12 между наконечником 7 и втулкой 11 подается в камеру 1.

Балластирующий компонент подается в охлаждающий тракт 3 камеры 1. После охлаждающего тракта 3 балластирующий компонент поступает в полость балластирующего компонента 15.

В камере 1 происходит сгорание компонентов топлива. Высокотемпературные продукты сгорания разбавляются и охлаждаются балластирующим компонентом, поступающим из полости балластирующего компонента 15 через отверстия 14, выполненные в выходной части втулки 11.

В варианте исполнения, окислитель, проходя через ребра 10, выполненные на наружной поверхности наконечника 7, приобретает вращательное движение, что приводит к улучшению качества смесеобразования.

В варианте исполнения, горючее поступает в осевой канал, выполненный внутри наконечника 7, через тангенциальные отверстия 16, благодаря чему оно приобретает вращательное движение, что приводит к улучшению качества смесеобразования.

В варианте исполнения, горючее поступает в осевой канал, выполненный внутри наконечника 7, через тангенциальные отверстия 16, благодаря чему оно приобретает вращательное движение, что приводит к улучшению качества смесеобразования. Окислитель, проходя через ребра 10, выполненные на наружной поверхности наконечника 7, приобретает вращательное движение, что также приводит к улучшению качества смесеобразования.

В варианте исполнения, горючее поступает в осевой канал, выполненный внутри наконечника 7, и далее разбивается на мелкие струи, которые поступают из радиальных отверстий 17 и внедряются в поперечный поток окислителя, благодаря чему улучшается качество смесеобразования.

В варианте исполнения, горючее поступает в осевой канал, выполненный внутри наконечника 7, и далее разбивается на мелкие струи, истекающие из радиальных отверстий 17 и внедряющиеся в поперечный поток окислителя, благодаря чему улучшается качество смесеобразования. Окислитель, проходя через ребра 10, выполненные на наружной поверхности наконечника 7, приобретает вращательное движение, что также приводит к улучшению условий смесеобразования.

В варианте исполнения, горючее поступает в осевой канал, выполненный внутри наконечника 7, и далее разбивается на мелкие струи, истекающие из отверстий 18, под углом к потоку окислителя, благодаря чему улучшается качество смесеобразования.

В варианте исполнения, горючее поступает в осевой канал, выполненный внутри наконечника 7, и далее разбивается на мелкие струи, истекающие из отверстий 18, под углом к потоку окислителя, благодаря чему улучшается качество смесеобразования. Окислитель, проходя через ребра 10, выполненные на наружной поверхности наконечника 7, приобретает вращательное движение, что также приводит к улучшению условий смесеобразования.

В варианте исполнения, балластирующий компонент из полости балластирующего компонента 15 через радиальные каналы 20 поступает в кольцевой зазор 19 и далее в полость камеры 9. Увеличение периметра контакта балластирующего компонента с продуктами сгорания позволяет повысить эффективность рабочего процесса.

В варианте исполнения, балластирующий компонент из полости балластирующего компонента 15 через тангенциальные каналы 22 поступает в кольцевой зазор 21 и далее в полость камеры 9. Закрутка балластирующего компонента за счет тангенциальных каналов 22 позволяет повысить эффективность рабочего процесса.

В варианте исполнения, через каналы 23, выполненные в периферийной части огневого днища, осуществляется подача части балластирующего компонента в полость камеры 9, за счет чего обеспечивается надежное охлаждение внутренней стенки камеры 1.

Использование предложенного технического решения позволит снизить габариты и массу парогазогенератора, а также повысить однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет интенсификации процесса испарения балластирующего компонента.

1. Смесительная головка парогазогенератора, характеризующаяся тем, что она содержит блок подачи компонентов топлива, блок подачи балластирующего компонента с огневым днищем, форсунки, состоящие из полого наконечника и втулки, охватывающей с кольцевым зазором наконечник, установленные в указанных блоках по концентрическим окружностям и соединяющие полости блоков с полостью камеры сгорания, при этом на наружной поверхности наконечника форсунки выполнены ребра, взаимодействующие своей наружной частью с внутренней поверхностью втулки, а наружная выходная часть втулки выполнена ступенчатой с увеличением диаметра ее наружной поверхности, причем в ступенчатом расширении втулки выполнены каналы, соединяющие полость балластирующего компонента с зоной горения.

2. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что ребра, выполненные на наружной поверхности наконечника форсунки, установлены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на горизонтальную плоскость.

3. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что наконечник форсунки со стороны подачи окислителя выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены тангенциальные отверстия, равномерно расположенные по окружности и сообщающиеся с полостью окислителя.

4. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что наконечник форсунки в выходной части выполнен глухим, при этом на его наружной поверхности выполнены радиальные отверстия, равномерно расположенные по окружности.

5. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что наконечник форсунки в своей выходной части выполнен глухим, при этом на торце наконечника выполнены отверстия, расположенные равномерно по окружности и под углом к продольной оси форсунки.

6. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что в выходном расширении втулки установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор, при этом указанный кольцевой зазор соединен при помощи радиальных каналов с полостью балластирующего компонента.

7. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что в выходном расширении втулки установлен полый цилиндр, являющийся продолжением внутреннего канала втулки и образующий с выходной цилиндрической поверхностью выходного расширения кольцевой зазор, при этом указанный кольцевой зазор соединен при помощи тангенциальных каналов с полостью балластирующего компонента.

8. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что каналы в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на горизонтальную плоскость и параллельны упомянутой оси форсунки при их проецировании на вертикальную плоскость.

9. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что оси каналов в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки.

10. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что каналы в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки и параллельны упомянутой оси форсунки при их проецировании на вертикальную плоскость, при этом направление закрутки указанных каналов противоположно направлению закрутки ребер, выполненных на наружной поверхности наконечника форсунки.

11. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что оси каналов в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки и направлена вверх по ходу движения балластирующего компонента.

12. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что оси каналов в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки и направлена вниз по ходу движения балластирующего компонента.

13. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что каналы в ступенчатом расширении втулки выполнены под углом к продольной оси форсунки при их проецировании на плоскость, проходящую через ось форсунки, при этом продольная ось каждого канала находится в упомянутой плоскости с осью форсунки, причем оси двух любых смежных каналов выполнены с чередованием направления верх-низ по ходу движения балластирующего компонента.

14. Смесительная головка по п. 1, отличающаяся тем, что в периферийной части огневого днища выполнены каналы, соединяющие полость балластирующего компонента с полостью камеры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в парогазогенераторах. Задачей изобретения является повышение однородности температурного поля парогазовой смеси на выходе за счет интенсификации процесса испарения баллистирующего компонента.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для выработки электроэнергии при утилизации топлива путем сжигания его в факелах, в частности к энергетическим установкам малой мощности.

Использование: энергетические газотурбодетандерные установки с использованием избыточного давления топливного газа могут быть применены для электроснабжения компрессорных станций (КС) магистральных газопроводов.

Изобретение относится к технологии переработки углеводородов, к способам и устройствам для переработки углеводородного газа в стабильные жидкие синтетические нефтепродукты.

Изобретение относится к энергетике. Газотурбинная установка содержит воздушный компрессор, газовую турбину и электрогенератор, установленные на одном валу, теплообменник с нагревающим и нагреваемым контурами, камеру сгорания, источник топлива и трубопроводные вентили.

Устройство и способ работы авиационного газотурбинного двигателя включающий процесс сжатия в компрессорах, подвода тепла в камере сгорания, расширения на турбинах и реактивном сопле.

Способ конвертирования двухконтурного турбореактивного двигателя в газотурбинный двигатель наземного применения, содержащего компрессор низкого давления с турбиной низкого давления, компрессор высокого давления с турбиной высокого давления, камеру сгорания и опоры, осуществляют путем подрезания верхней части лопаток компрессора низкого давления, расположенных во втором контуре.

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано для повышения КПД стационарных и судовых газотурбинных двигателей (ГТД). .

Изобретение относится к наземным газотурбинным агрегатам для механического привода, а именно к установкам с насосным агрегатом. .

Изобретение относится к микродвигателям типа газотурбинных двигателей. .

Изобретение относится к энергетике. Форсунка смесительной головки парогазогенератора содержит как минимум полый наконечник, соединяющий полость окислителя с зоной горения, втулку, охватывающую с кольцевым зазором наконечник и соединяющую полость горючего с зоной горения, характеризующаяся тем, что на наружной поверхности наконечника форсунки выполнены ребра, взаимодействующие своей наружной частью с внутренней поверхностью втулки, при этом наружная выходная часть втулки выполнена ступенчатой, с увеличением диаметра ее наружной поверхности, причем в ступенчатом расширении втулки выполнены каналы, соединяющие полость балластирующего компонента, преимущественно воды, с зоной горения. Изобретение позволяет повысить однородность температурного поля парогазовой смеси на выходе в широком диапазоне температур и давлений за счет интенсификации процесса испарения балластирующего компонента. 12 з. п. ф-лы, 25 ил.

Изобретение относится к горелке промежуточного подогрева, содержащей проточный канал для потока горячего газа с трубкой, расположенной вдоль указанного проточного канала, выступающей в проточный канал для впрыскивания топлива на плоскость впрыска, перпендикулярную продольной оси канала, причем канал и трубка образуют область образования завихрений выше по потоку от плоскости впрыска и область смешивания ниже по потоку от плоскости впрыска в направлении потока горячего газа. Область смешивания обеспечивает по меньшей мере одну аксиальную область, имеющую различные поперечные сечения вдоль своей продольной оси, или имеющую некруглые поперечные сечения, которые изменяют положение вдоль ее продольной оси посредством непрерывного вращения вокруг продольной оси. Изобретение направлено на создание горелки, работающей при более высоких температурах и уменьшение выбросов NOx и СО. 3 н. и 10 з. п. ф-лы, 12 илл.
Изобретение относится к области авиадвигателестроения, а именно к авиационным газотурбинным двигателям. В способе серийного производства ГТД изготавливают детали и комплектуют сборочные единицы, элементы и узлы модулей и систем двигателя. Собирают модули в количестве не менее восьми - от компрессора низкого давления до всережимного поворотного реактивного сопла. Помодульно собирают двигатель, который выполняют двухконтурным, двухвальным. После сборки производят испытания двигателя по многоцикловой программе. При выполнении этапов испытания проводят чередование режимов, которые по длительности превышают программное время полета. Формируют типовые полетные циклы, на основании которых по программе определяют повреждаемость наиболее загруженных деталей. Исходя из этого определяют необходимое количество циклов нагружения при испытании. Формируют полный объем испытаний, включая быструю смену циклов в полном регистре от быстрого выхода на максимальный либо полный форсированный режим до полного останова двигателя и затем репрезентативный цикл длительной работы с многократным чередованием режимов во всем рабочем спектре с различным размахом диапазона изменения режимов, превышающем время полета не менее чем в 5 раз. Быстрый выход на максимальный или форсированный режим на части испытательного цикла осуществляют в темпе приемистости и сброса. Технический результат состоит в повышении достоверности результатов испытаний на этапе серийного производства и расширении репрезентативности оценки ресурса и надежности работы газотурбинного двигателя в широком диапазоне региональных и сезонных условий последующей летной эксплуатации двигателей. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике. В способе работы комбинированной газотурбинной установки системы газораспределения при выработке электрической энергии с помощью теплового двигателя в качестве рабочего тела используют низкокипящее рабочее тело с замкнутым контуром циркуляции, работающего по органическому циклу Ренкина, утилизацию теплоты выхлопных газов газотурбинного двигателя осуществляют путем нагрева в теплообменнике-утилизаторе низкокипящего рабочего тела, причем низкокипящее рабочее тело замкнутого контура циркуляции сжимают в конденсатном насосе, расширяют в турбодетандере, конденсируют в низкотемпературном теплообменнике-конденсаторе, при выработке электрической энергии в энергоутилизационном турбодетандере используют турбодетандер с сепарирующей установкой для выработки низкотемпературного природного газа, который направляют в низкотемпературный теплообменник-конденсатор для охлаждения низкокипящего рабочего тела теплового двигателя, и конденсата в виде сжиженной фракции тяжелых углеводородов, который направляют в камеру сгорания газотурбинного двигателя, причем в процессе конденсации низкокипящего рабочего тела выделяемая скрытая теплота нагревает низкотемпературный природный газ. Изобретение позволяет повысить КПД комбинированной газотурбинной установки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к энергетике. Способ включает в себя сжатие газообразного рабочего тела - воздуха, подогрев сжатого рабочего тела путем сжигания топлива, расширение подогретого рабочего тела, утилизацию остаточного тепла расширившегося рабочего тела путем генерации водяного пара, подвод полученного пара в газовый тракт, конденсацию пара и извлечение воды из продуктов сгорания. Рабочий процесс осуществляется в двух газовых трактах, с раздельными выхлопами. Пар генерируют в котле-утилизаторе, а затем подводят в промежуточные ступени газопаротурбинной установки для охлаждения дисков и лопаток рабочих колес и для увеличения расхода рабочей среды, а также в камеры сгорания. Конденсацию пара из отборов и извлечение воды из продуктов сгорания осуществляют в двух сетевых подогревателях, в которых происходит нагрев сетевой воды для нужд теплового потребителя и в трехступенчатом пароструйном эжекторе, в который подается пар из котла-утилизатора, образующийся при этом конденсат подвергают очистке в деаэраторе и конденсатоочистном устройстве, а затем направляют в котел-утилизатор. Изобретение позволяет повысить КПД установки, увеличить мощность путем увеличения расхода рабочей среды. 1 ил.

Группа изобретений относится к энергетике Способ работы газотурбинной установки предусматривает подачу в камеру сгорания сжатого воздуха и паро-метановодородной смеси, расширение продуктов ее сгорания в газовой турбине, охлаждение путем испарения или перегрева водяного пара, направляемого в газотурбинную установку, где поступающий природный газ смешивают с водяным паром высокого давления с получением метансодержащей парогазовой смеси, которую нагревают потоком указанных продуктов сгорания в теплообменнике, пропускают через каталитический реактор реформирования метана с образованием на выходе паро-метановодородной смеси, подаваемой в камеру сгорания газотурбинной установки, повышают температуру теплообменных процессов газотурбинной установки путем дополнительного сжигания топлива в потоке продуктов сгорания паро-метановодородной смеси, отбираемом на выходе из дополнительной свободной силовой газовой турбины, а перед подачей в камеру сгорания паро-метановодородной смеси ее предварительно охлаждают до температуры, не превышающей температурный диапазон 200+240°С, с одновременной частичной конденсацией водяного пара, конденсат отделяют, испаряют и расходуют при подготовке метансодержащей парогазовой смеси и водяного пара низкого давления, который пропускают через дополнительную свободную силовую газовую турбину. Изобретение позволяет улучшить эксплуатационные характеристики газотурбинной установки путем наиболее полного использования энергии отводимых продуктов сгорания. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ эксплуатации газовой турбины с последовательным сгоранием и низкими выбросами СО заключается в том, что нагретые газы от первой камеры сгорания попадают на первую турбину, а нагретые газы второй камеры сгорания, подключаемой к первой турбине, попадают на вторую турбину. При этом коэффициент избытка воздуха работающих форсунок второй камеры сгорания поддерживают ниже максимального коэффициента избытка воздуха, причем максимальный коэффициент избытка воздуха зависит от температуры на впуске форсунки и предельных выбросов СО. Для снижения максимального коэффициента избытка воздуха осуществляется ряд изменений технического решения газовой турбины отдельно или в сочетании. Газовая турбина содержит в по меньшей мере одном подводящем топливном трубопроводе для по меньшей мере одной форсунки второй камеры сгорания отдельный клапан переключения или отдельный регулирующий клапан. Газовая турбина также может содержать систему распределения топлива, выполненную с первым и вторым клапанами регулирования подачи топлива, а также с первым и вторым кольцевыми топливными трубопроводами для распределения топлива форсункам соответственно первого и второго узлов форсунок. Изобретение направлено на работу газовой турбины со сниженными выбросами СО. 4 н. и 19 з.п ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к энергетическим системам, в которых применяются органические циклы Ренкина для производства электрической энергии при сжигании различных видов топлива. В качестве теплоутилизационной парогенераторной установки используют установку на основе органического цикла Ренкина с электрогенератором, а в качестве промежуточного контура использования теплоты отработанных газов газовой турбины используют замкнутый контур с диатермическим маслом, который имеет в своем составе два теплообменника и циркуляционный насос, при этом через один теплообменник проходит линия отвода отработанных газов газовой турбины, а через второй теплообменник - линия установки на основе органического цикла Ренкина, при этом к электрогенератору установки на основе органического цикла Ренкина подключены внутренние потребители электрической энергии газоперекачивающей станции. Изобретение позволяет повысить эффективность сжигания природного газа на магистральных газоперекачивающих станциях за счет получения дополнительной электрической энергии путем преобразования теплоты отработанных газов в установке на основе органического цикла Ренкина и снижение материальных затрат для обеспечения электроэнергией внутренних потребителей газоперекачивающих станций. 1 ил.
Наверх