[go: up one dir, main page]

RU2018137489A - Топливный инжектор и топливная система для двигателя внутреннего сгорания - Google Patents

Топливный инжектор и топливная система для двигателя внутреннего сгорания Download PDF

Info

Publication number
RU2018137489A
RU2018137489A RU2018137489A RU2018137489A RU2018137489A RU 2018137489 A RU2018137489 A RU 2018137489A RU 2018137489 A RU2018137489 A RU 2018137489A RU 2018137489 A RU2018137489 A RU 2018137489A RU 2018137489 A RU2018137489 A RU 2018137489A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
several
injection
tubular element
pilot
Prior art date
Application number
RU2018137489A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2018137489A3 (ru
RU2726451C2 (ru
Inventor
Раджешрибен ПАТЕЛЬ
Рам СРИНИВАСАН
Джеймс ПАЙПЕР
Раймонд АЛЬВАРЕС
Расул ПАЙДАР
Original Assignee
Соулар Тёрбинз Инкорпорейтед
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 Соулар Тёрбинз Инкорпорейтед filed Critical Соулар Тёрбинз Инкорпорейтед
Publication of RU2018137489A publication Critical patent/RU2018137489A/ru
Publication of RU2018137489A3 publication Critical patent/RU2018137489A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2726451C2 publication Critical patent/RU2726451C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M61/00—Fuel-injectors not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00
    • F02M61/16—Details not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M61/02 - F02M61/14
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M43/00—Fuel-injection apparatus operating simultaneously on two or more fuels, or on a liquid fuel and another liquid, e.g. the other liquid being an anti-knock additive
    • F02M43/04—Injectors peculiar thereto
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details
    • F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
    • F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/286—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply having fuel-air premixing devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
    • F23R3/36—Supply of different fuels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D2900/00—Special features of, or arrangements for burners using fluid fuels or solid fuels suspended in a carrier gas
    • F23D2900/14—Special features of gas burners
    • F23D2900/14021—Premixing burners with swirling or vortices creating means for fuel or air

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Claims (30)

1. Топливный инжектор (26) для двигателя (10) внутреннего сгорания, содержащий:
корпус (27) инжектора, содержащий инжекторную головку (28), имеющую сопло (44), приспособленное для соединения по текучей среде с камерой (14) сгорания в двигателе (10) внутреннего сгорания, устройство (48) предварительного смешивания, соединенное с соплом (44), и узел (103) пилотного впрыска;
при этом устройство (48) предварительного смешивания содержит несколько проточных каналов (50), приспособленных для приема поступающего воздуха, и несколько наборов проходов (58, 60, 66) для снабжения топливом, находящихся в сообщении по текучей среде с проточными каналами (50) и каждый из которых приспособлен для соединения по текучей среде с по меньшей мере одним из нескольких источников (22, 24, 26) разного топлива, так что устройство (48) предварительного смешивания предоставляет основной поток, содержащий смесь воздуха и одного из нескольких разных типов топлива, для доставки в камеру (14) сгорания; и
при этом узел (103) пилотного впрыска содержит несколько впусков (108, 109) для топлива, каждый из которых приспособлен для соединения по текучей среде с одним отдельным из нескольких источников (22, 24, 26) разного топлива, выпуск (119) для впрыска, соединенный по текучей среде с каждым из нескольких впусков (108, 109) для топлива, и впуск (122) для воздуха, соединенный по текучей среде с выпуском (119) для впрыска, так что узел (103) пилотного впрыска предоставляет пилотный поток, содержащий смесь воздуха и одного из нескольких разных типов топлива, для доставки в камеру (14) сгорания.
2. Топливный инжектор (26) по п. 1, отличающийся тем, что узел (103) пилотного впрыска определяет продольную ось и расположен по меньшей мере частично в устройстве (48) предварительного смешивания, и несколько проточных каналов (50) расположены по окружности вокруг продольной оси и радиально снаружи узла (103) пилотного впрыска.
3. Топливный инжектор (26) по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит цилиндр (90) для предварительного смешивания, и при этом узел (103) пилотного впрыска содержит трубку в сборе (104, 106), расположенную по меньшей мере частично в цилиндре (90) для предварительного смешивания и содержащую наружный трубчатый элемент (104) и внутренний трубчатый элемент (106);
при этом внутренний трубчатый элемент (106) определяет первый топливный тракт (110), проходящий между первым из нескольких впусков (109) для топлива и выпуском (119) для впрыска, и второй топливный тракт (111) образован между внутренним трубчатым элементом (106) и наружным трубчатым элементом (104) и проходит между вторым из нескольких впусков (108) для топлива и выпуском (119) для впрыска.
4. Топливный инжектор (26) по п. 3, отличающийся тем, что трубка в сборе (104, 106) дополнительно содержит часть (118) в виде наконечника, соединенную с наружным трубчатым элементом (104) и поддерживающую трубку в сборе (104, 106) внутри цилиндра (90) для предварительного смешивания, и часть (116) в виде держателя, поддерживающую внутренний трубчатый элемент (106) внутри наружного трубчатого элемента (104);
при этом камера (126) наконечника образована частично частью (118) в виде наконечника и частично внутренним трубчатым элементом (106) и приспособлена для питания пилотным потоком выпуска (119) для впрыска;
при этом трубопровод (100) для питания воздухом образован между цилиндром (90) для предварительного смешивания и наружным трубчатым элементом (104);
при этом часть (118) в виде наконечника имеет несколько образованных в ней отверстий (120) для питания воздухом, подаваемым из трубопровода (100) для питания воздухом в камеру (126) наконечника, и часть (116) в виде держателя имеет несколько образованных в ней отверстий (124) для питания топливом, подаваемым из второго топливного тракта (111) в камеру (126) наконечника.
5. Топливный инжектор (26) по п. 3, отличающийся тем, что внутренний трубчатый элемент (106), наружный трубчатый элемент (104) и цилиндр (90) для предварительного смешивания расположены соосно;
при этом топливный инжектор (26) дополнительно содержит тело (30) инжектора, содержащее несколько трубопроводов (36, 38, 40) для подачи топлива, соединенных с инжекторной головкой (28).
6. Топливная система (18), содержащая:
несколько источников (20, 22, 24) разного топлива;
топливный инжектор (26), приспособленный для соединения с камерой (14) сгорания в двигателе (10) внутреннего сгорания и имеющий инжекторную головку (28), которая содержит узел (46) основного впрыска топлива и узел (103) пилотного впрыска топлива;
при этом узел (46) основного впрыска топлива содержит устройство (48) предварительного смешивания, содержащее несколько проточных каналов (50), приспособленных для приема поступающего воздуха, и несколько наборов проходов (58, 60, 66) для снабжения топливом, находящихся в сообщении по текучей среде с проточными каналами (50) и каждый из которых приспособлен для соединения по текучей среде с по меньшей мере одним из нескольких источников (20, 22, 24) разного топлива; и
при этом узел (103) пилотного впрыска топлива содержит несколько впусков (108, 109) для топлива, каждый из которых приспособлен для соединения по текучей среде с по меньшей мере одним из нескольких источников (20, 22, 24) разного топлива, выпуск (119) для впрыска, соединенный по текучей среде с каждым из нескольких впусков (108, 109) для топлива, и впуск (122) для воздуха, соединенный по текучей среде с выпуском (119) для впрыска.
7. Топливная система (18) по п. 6, отличающаяся тем, что узел (103) пилотного впрыска определяет продольную ось и расположен по меньшей мере частично в устройстве (48) предварительного смешивания, и несколько проточных каналов (50) расположены по окружности вокруг продольной оси и радиально снаружи узла (103) пилотного впрыска;
при этом узел (103) пилотного впрыска содержит трубку в сборе (104, 106), имеющую внутренний трубчатый элемент (106), который определяет первый топливный тракт (110), проходящий между первым из нескольких впусков (108) для топлива и выпуском (119) для впрыска, и наружный трубчатый элемент (104), и второй топливный тракт (111) образован между внутренним трубчатым элементом (106) и наружным трубчатым элементом (104) и проходит между вторым из нескольких впусков (109) для топлива и выпуском (119) для впрыска.
8. Топливная система (18) по п. 6, отличающаяся тем, что топливный инжектор (26) содержит тело (30), имеющее несколько трубопроводов (36, 38, 40) для подачи топлива, соединяющих по текучей среде несколько источников (20, 22, 24) топлива с узлом (46) основного впрыска топлива и с узлом (103) пилотного впрыска топлива;
при этом первый из нескольких трубопроводов (40) для подачи топлива содержит первый топливный тракт (41), приспособленный для соединения по текучей среде с первым из нескольких источников (20) топлива, и второй топливный тракт (43), приспособленный для соединения по текучей среде со вторым из нескольких источников (22) топлива;
при этом топливная система (18) дополнительно содержит распределитель (70), соединенный с устройством (48) предварительного смешивания и образующий первый топливный канал (62), соединенный по текучей среде с первым набором из нескольких проходов (58) для снабжения топливом, и второй топливный канал (68), соединенный по текучей среде со вторым набором (60) из нескольких проходов (58, 60, 66) для снабжения топливом;
при этом узел (103) пилотного впрыска определяет продольную ось, и при этом первый набор проходов (58) для снабжения топливом питает несколько проточных каналов (50) в местах, находящихся радиально снаружи, и второй набор проходов (60) для снабжения топливом питает несколько проточных каналов (50) в местах, находящихся радиально внутри.
9. Узел (103, 48) пилотного впрыска топлива и предварительного смешивания для топливного инжектора (26), содержащий:
устройство (26) предварительного смешивания, содержащее несколько проточных каналов (50), приспособленных для приема поступающего воздуха, и несколько наборов проходов (58, 60, 66) для снабжения топливом, находящихся в сообщении по текучей среде с проточными каналами (50), для предоставления основного потока воздуха и топлива в камеру (14) сгорания в двигателе (10) внутреннего сгорания; и
узел (103) пилотного впрыска топлива, соединенный с устройством (48) предварительного смешивания и содержащий первый впуск (108) для топлива, приспособленный для соединения по текучей среде с первым источником (20) топлива, второй впуск (109) для топлива, приспособленный для соединения по текучей среде со вторым источником (22) топлива, и выпуск (119) для впрыска;
при этом узел (103) пилотного впрыска дополнительно содержит первый топливный тракт (110), проходящий между первым из впусков (108) для топлива и выпуском (119) для впрыска, второй топливный тракт (111), проходящий между вторым из впусков (109) для топлива и выпуском (119) для впрыска, и впуск (122) для воздуха, соединенный по текучей среде с выпуском (119) для впрыска и приспособленный для смешивания воздуха с топливом из одного из первого и второго топливных трактов (110, 111), для предоставления пилотного потока воздуха и топлива в камеру (14) сгорания.
10. Узел (103, 48) по п. 9, отличающийся тем, что узел (103) пилотного впрыска топлива содержит трубку в сборе (104, 106), имеющую внутренний трубчатый элемент (106) и наружный трубчатый элемент (104);
при этом первый топливный тракт (110) определен внутренним трубчатым элементом (106), и второй топливный тракт (111) образован между внутренним трубчатым элементом (106) и наружным трубчатым элементом (104).
Фиг. 7
RU2018137489A 2016-04-15 2017-03-21 Топливный инжектор и топливная система для двигателя внутреннего сгорания RU2726451C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/130,058 US10247155B2 (en) 2016-04-15 2016-04-15 Fuel injector and fuel system for combustion engine
US15/130,058 2016-04-15
PCT/US2017/023308 WO2017180296A1 (en) 2016-04-15 2017-03-21 Fuel injector and fuel system for combustion engine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018137489A true RU2018137489A (ru) 2020-04-24
RU2018137489A3 RU2018137489A3 (ru) 2020-06-04
RU2726451C2 RU2726451C2 (ru) 2020-07-14

Family

ID=60039478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137489A RU2726451C2 (ru) 2016-04-15 2017-03-21 Топливный инжектор и топливная система для двигателя внутреннего сгорания

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10247155B2 (ru)
CN (1) CN109073226B (ru)
MX (1) MX2018012516A (ru)
RU (1) RU2726451C2 (ru)
WO (1) WO2017180296A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10234142B2 (en) * 2016-04-15 2019-03-19 Solar Turbines Incorporated Fuel delivery methods in combustion engine using wide range of gaseous fuels
US10948188B2 (en) * 2018-12-12 2021-03-16 Solar Turbines Incorporated Fuel injector with perforated plate
US12163665B2 (en) * 2019-07-08 2024-12-10 Opra Technologies Bv Nozzle and fuel system for operation on gas with varying heating value
US11506390B2 (en) * 2019-12-06 2022-11-22 Raytheon Technologies Corporation Multi-fuel bluff-body piloted high-shear injector and method of using same
US12098678B2 (en) * 2020-01-08 2024-09-24 Rtx Corporation Method of using a primary fuel to pilot liquid fueled combustors
US12435878B2 (en) * 2021-01-08 2025-10-07 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine combustor with less combustable fuel and highly combustible fuel ratio control
US11454396B1 (en) * 2021-06-07 2022-09-27 General Electric Company Fuel injector and pre-mixer system for a burner array
GB202205354D0 (en) * 2022-04-12 2022-05-25 Rolls Royce Plc Fuel delivery
GB202205355D0 (en) 2022-04-12 2022-05-25 Rolls Royce Plc Gas turbine operation
GB202205358D0 (en) 2022-04-12 2022-05-25 Rolls Royce Plc Loading parameters

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9809371D0 (en) 1998-05-02 1998-07-01 Rolls Royce Plc A combustion chamber and a method of operation thereof
US6895755B2 (en) 2002-03-01 2005-05-24 Parker-Hannifin Corporation Nozzle with flow equalizer
US7121481B2 (en) 2002-10-10 2006-10-17 Volvo Aero Corporation Fuel injector
AU2003286314A1 (en) 2003-01-04 2004-07-29 Ford Global Technologies, Llc Hydrogen fuelled hybrid powertrain and vehicle
JP4321306B2 (ja) 2004-02-26 2009-08-26 マツダ株式会社 水素エンジンの制御装置
JP4380465B2 (ja) 2004-08-19 2009-12-09 マツダ株式会社 水素燃料エンジンの制御装置
US7789047B2 (en) 2005-05-24 2010-09-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hydrogen-fueled internal combustion engine
US8266911B2 (en) 2005-11-14 2012-09-18 General Electric Company Premixing device for low emission combustion process
US7802434B2 (en) 2006-12-18 2010-09-28 General Electric Company Systems and processes for reducing NOx emissions
US8037689B2 (en) 2007-08-21 2011-10-18 General Electric Company Turbine fuel delivery apparatus and system
US20090111063A1 (en) 2007-10-29 2009-04-30 General Electric Company Lean premixed, radial inflow, multi-annular staged nozzle, can-annular, dual-fuel combustor
US8443608B2 (en) 2008-02-26 2013-05-21 Delavan Inc Feed arm for a multiple circuit fuel injector
US20090241547A1 (en) 2008-03-31 2009-10-01 Andrew Luts Gas turbine fuel injector for lower heating capacity fuels
CA2635410C (en) 2008-06-19 2010-08-17 Westport Power Inc. Dual fuel connector
US8240150B2 (en) 2008-08-08 2012-08-14 General Electric Company Lean direct injection diffusion tip and related method
US8281597B2 (en) 2008-12-31 2012-10-09 General Electric Company Cooled flameholder swirl cup
US8707707B2 (en) 2009-01-07 2014-04-29 General Electric Company Late lean injection fuel staging configurations
JP5175409B1 (ja) * 2009-12-07 2013-04-03 マクアリスター テクノロジーズ エルエルシー 大型エンジン用途に適した統合型燃料噴射点火装置および関連する使用および製造方法
US20110296844A1 (en) 2010-06-02 2011-12-08 General Electric Company Gas turbine combustion system with rich premixed fuel reforming and methods of use thereof
US8991187B2 (en) 2010-10-11 2015-03-31 General Electric Company Combustor with a lean pre-nozzle fuel injection system
WO2012078133A1 (en) 2010-12-06 2012-06-14 Mcalister Roy E Integrated fuel injector igniters configured to inject multiple fuels and/or coolants and associated methods of use and manufacture
US9562692B2 (en) 2013-02-06 2017-02-07 Siemens Aktiengesellschaft Nozzle with multi-tube fuel passageway for gas turbine engines
US9592480B2 (en) 2013-05-13 2017-03-14 Solar Turbines Incorporated Inner premix tube air wipe
US20150276225A1 (en) 2014-03-27 2015-10-01 General Electric Company Combustor wth pre-mixing fuel nozzle assembly

Also Published As

Publication number Publication date
US10247155B2 (en) 2019-04-02
RU2018137489A3 (ru) 2020-06-04
CN109073226B (zh) 2020-12-04
WO2017180296A1 (en) 2017-10-19
MX2018012516A (es) 2019-02-13
RU2726451C2 (ru) 2020-07-14
US20170298884A1 (en) 2017-10-19
CN109073226A (zh) 2018-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2018137489A (ru) Топливный инжектор и топливная система для двигателя внутреннего сгорания
JP4426631B2 (ja) 排気ガス再循環装置
CN101509670B (zh) 燃气涡轮发动机的燃料喷嘴及其制造方法
JP5989980B2 (ja) ガスタービンシステムの燃料ノズル組立体
JP2015114098A5 (ru)
RU2013119328A (ru) Система для подачи топлива в камеру сгорания (варианты)
RU2015137433A (ru) Форсунка для газотурбинных двигателей с многотрубчатым каналом подачи топлива
RU2011103223A (ru) Система, содержащая топливное сопло, система, содержащая турбинное топливное сопло, и система, содержащая турбинный двигатель
JP6940393B2 (ja) ノズル
RU2012158395A (ru) Переходная форсунка и узел турбины
RU2013120728A (ru) Топливная форсунка с микшированием
RU2012146617A (ru) Камера сгорания для использования в газотурбинном двигателе
RU2013104946A (ru) Камера сгорания
RU2018126668A (ru) Топливный инжектор с двойным впрыском основного топлива
JP2012073017A5 (ru)
RU2012158338A (ru) Устройство, содержащее топливные форсунки газовой турбины (варианты)
US10634355B2 (en) Dual fuel radial flow nozzles
RU2012158344A (ru) Проточный патрубок компонента турбомашины и компонент турбомашины (варианты)
RU2012158324A (ru) Система (варианты) и способ уменьшения динамики горения в камере сгорания
CN102589005A (zh) 燃料喷嘴被动吹扫帽流
CN102597631A (zh) 尤其用于燃气轮机的燃烧器
JP6940394B2 (ja) ノズル
CN103225823A (zh) 成束多管喷嘴组件及用于减少涡轮机中的排放物的方法
CN107110505B (zh) 具有多流体燃料供应的燃气轮机单元和供应燃气轮机单元的燃烧器的方法
CN115234939A (zh) 包括入口唇缘的燃烧器预混合器组件