Chambre de combustion pour turbine à gaz. L'objet de la présente invention est une chambre de combustion pour turbine à gaz.
C?ne combustion satisfaisante peut être obtenue avec le système de combustion de va peur, c'est-à-dire par la vaporisation du com bustible, son chauffage préalable et son mé lange avec une certaine quantité d'air avant son admission dans le tube-foyer. Cette vapo risation et ce chauffage préalable ont lieu dans des tubes-vaporisateurs, lesquels sont des tubes circulaires agencés longitudinalement dans la chambre de combustion et montés sur une chicane par leur extrémité amont. Les extrémités aval de ces tubes-vaporisateurs sont cintrées de 180 .
Du combustible liquide est injecté dans les extrémités amont, les quelles sont ouvertes et exposées au courant d'air du compresseur, et 1e mélange est en traîné à travers les tubes et déchargé clans le tube-foyer en direction de l'amont. Avant d'être entraînée en aval, la flamme de la com bustion du mélange est dirigée sur les tubes vaporisateurs à leur entrée dans le tube-foyer, provoquant la vaporisation et le chauffage préalable du mélange combustible - air dans ces tubes: L'invention a pour but de permettre de réaliser en une seule unité un injecteur de combustible et un dispositif d'allumage, de manière que ceux-ci soient accessibles pour le démontage, l'entretien et l'inspection.
La. chambre de combustion pour turbine à gaz qui est l'objet de la présente invention comprend, en plus des éléments énumérés ci dessus, une tête d'injection montée sensible ment dans l'axe du tube-foyer à l'extrémité amont de celui-ci. La chambre de combustion selon l'invention est en outre caractérisée en ce que ladite tête d'injection comporte dans sa face aval un évidement central dans lequel.
est monté un gicleur d'allumage destiné à dé biter cIu combustible dans -.le tube-foyer approximativement suivant son axe longitu dinal entre les tubes-vaporisateurs, en ce qu'un dispositif d'allumage est monté dans la tête à l'issue dudit évidement, en face de ce gicleur, qu'une pluralité- de gicleurs princi paux de combustible sont montés dans la tête autour dudit gicleur d'allumage, ces gicleurs étant destinés à débiter du combustible vers l'extrémité d'entrée des tubes-vaporisateurs, et en ce que ladite tête comporte un passage reliant le gicleur d'allumage à un premier,
conduit d'admission de combustible et des pas sages divergents reliant les gicleurs princi paux à un second conduit d'admission de com bustible. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple; une forme d'exécution de la cham bre de combustion objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue en coupe de cette forme d'exécution. La fig. 2 est -une vue, partiellement en coupe, à plus grande échelle, d'une partie de la fig. 1, illustrant les tubes-vaporisateurs et le brîlleur.
La fig. 3 est -une élévation du dispositif d'injection et d'allumage v1 de l'amont, et la fig. 4 est -une coupe verticale longitudinale, selon la ligne 4-4 de la fig. 3, de ce dispo sitif.
On remarquera à la fig. 1 que les pièces principales de la chambre de combustion re présentée sont l'enveloppe extérieure 5, le tube-foyer 6 et les tubes-vaporisateurs 7. La direction de circulation d'air traversant la chambre de combustion est de gauche à droite dans la fig. 1. A l'extrémité amont du tube foyer se trouve la chicane 8 sur laquelle sont montés les tubes-vaporisateurs, comme indiqué plus particulièrement à la fig. 2.
Le tube- foyer comporte un certain nombre de perfora tions sur toute sa longueur pour l'admission de l'air depuis l'enveloppe extérieure dans le tube-foyer, dans le but de régler la combus tion.
L'injecteur à combustible est illustré en détail dans la fig. 4. Il comporte une tête d'injection 9 avec six gicleurs droits 10 et un gicleur-pulvérisateur 11 du type à turbulence. En outre, la tête d'injection comporte deux électrodes 12 et -13 dont -une est montée direc tement dans la tête et dont l'autre est reliée par lin câble à haute tension, traversant le tube 14, à la borne 15 montée à l'extérieur de la chambre de combustion. Le gicleur pulvérisateur 11 est alimenté par un tuyau de combustible 16, lequel, dans cette forme d'exécution, est disposé parallèlement au tube 14 susdit.
On notera toutefois que ceci n'est pas nécessaire du fait que le combustible peut être introduit dans l'injecteur depuis n'im porte quelle position appropriée, cette der nière ne coïncidant pas nécessairement avec la position la plus avantageuse de la borne d'allumage 15. Les six gicleurs à combustible principaux sont disposés obliquement autour du gicleur-pulvérisateur central et ils sont alimentés à travers des passages dans la tête, lesquels, comme indiqué à la fig. 4, se réunis- sent dans une chambre commune 17 entourant le susdit tuyau de combustible 16.
Cette eham- bre est à son tour reliée à l'enveloppe exté rieure de la chambre de combustion par une conduite 18 coaxiale avec la conduite 16, mais d'un diamètre sensiblement plus grand, de manière que le combustible puisse passer à travers l'espace annulaire entre les conduites.
La fig. 2 indique la disposition de la tête d'injection 9 par rapport aux tubes-vapori- sateurs. Les électrodes d'allumage 12 et 1 î font saillie sur la chicane 8 et le gicleur-pul- vérisateur 11, disposé dans un évidement de la tête immédiatement en dessous desdites élec trodes, a également un accès direct dans le tube-foyer 6, Les six gicleurs principaux 10 sont destinés à décharger dans les orifices des six tubes-vaporisateurs, mais la décharge dans ces tubes se fait obliquement,
de manière que la plus grande surface possible de chaque tube soit exposée au courant d'air direct du compresseur.
Afin de mettre la machine en marche, le démarreur lance le compresseur, ce dernier délivrant de l'air dans la chambre de com bustion. La rotation du compresseur provo quera également l'entraînement de la pompe à combustible et, lorsque la pression du combus tible aura atteint une valeur prédéterminée, le combustible sera admis au gicleur-pulvéri- sateur 11. En outre, le système électrique est enclenché de manière que du courant traverse l'éclateur formé par les électrodes 12 et 13. Un jet fin de combustible sera débité par le gicleur-pulvérisateur à travers les électrodes et dans la chambre de combustion.
Ce jet sera allumé par l'étincelle, produisant une flamme se trouvant en position centrale par rapport aux tubes-vaporisateurs et dirigée vers ceux-ci.
Sous l'action du compresseur, de l'air traversera rapidement la chambre de combus tion et une partie de cet air sera dirigée par la. chicane 8 dans les orifices des tubes-vapo- risateurs et traversera ceux-ci pour se déchar ger dans la direction amont dans -une région de basse pression à proximité de ladite chi cane.
Lorsque le débit principal de combus tible est ouvert, le combustible coule à travers l'espace circulaire entre les conduites 16 et 1S dans la chambre 17, et depuis cette dernière à travers les six gicleurs 10 dan les tubes- vaporisateurs. Pendant son passage à travers les tubes, le combustible liquide est vaporisé et mélangé avec clé l'air, la vaporisation étant facilitée par la chaleur de la flamme du gi- eleur-pulv érisateur dirigée sur l'extérieur des tubes.
Ainsi, un mélange combustible chauffé préalablement quitte les tubes-vaporisateurs pour être facilement allLUUé par la flamme provenant du gicleur-pulvérisateur.
Ensuite, la combustion devient continue, le mélange entrant dans le tube-foyer étant allumé par la flamme du gaz brûlant avant que cette flamme soit déplacée en aval. Les tubes-vaporisateurs sont complètement expo sés à la combustion dans le tube-foyer, de ma nière que le gaz entrant à travers ces tubes soit chauffé préalablement et, en outre, le combustible liquide, circulant dans les tubes et étant vaporisé sur les surfaces chaudes, serve au refroidissement des tubes afin d'em pêcher leur détérioration. Le dispositif d'allu mage n'est plus nécessaire maintenant, le cou rant peut être coupé et le débit de combus tible vers le gicleur-pulvérisateur peut être interrompu.