RU2164323C2

RU2164323C2 - Flame tube of circular combustion chamber of gas-turbine engine

Info

Publication number: RU2164323C2
Application number: RU97103730A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Маркушин; Л.Ф. Епейкин; И.С. Денисов; В.И. Васильев
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова"
Priority date: 1997-03-12
Filing date: 1997-03-12
Publication date: 2001-03-20

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: flame tube has front plate with ports, external and internal gas collectors with fuel-air burners positioned in ports. Front plate is provided with joint over circumference passing along ports. The proposed invention increases technological effectiveness of manufacture and repair of flame tubes. EFFECT: enhanced reliability. 7 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к газотурбинному двигателестроению и, в частности, к камерам сгорания. The present invention relates to gas turbine engine building and, in particular, to combustion chambers.

Известны жаровые трубы кольцевых камер сгорания, содержащие наружный и внутренний газосборники, фронтовое устройство с одним или несколькими рядами топливовоздушных горелок (камеры сгорания газотурбинных двигателей RB - 211, F - 101, CF - 6 - 50. А. Лефевр "Процессы в камерах сгорания ГДТ", Москва, "Мир", 1986 г., стр. 37 - 38). В таких жаровых трубах соединение фронтового устройства с газосборниками осуществляется, как правило, при помощи заклепок. Топливовоздушные горелки закрепляются на фронтовом устройстве преимущественно сваркой, реже заклепками или болтами. Подобные жаровые трубы имеют существенные недостатки, а именно, сложность сборки, разборки, ремонта отдельных элементом из-за наличия неразборных соединений (клепаных и сварных). Кроме того, по мере увеличения ресурса работы двигателя (у стационарных двигателей до десятка тысяч часов) наличие заклепочных соединений на жаровых трубах является элементом ненадежности, так как их разрушение приводит к поломке всего двигателя. Known flame tubes of annular combustion chambers containing an external and internal gas collectors, a front-end device with one or more rows of air-fuel burners (combustion chambers of gas turbine engines RB - 211, F - 101, CF - 6 - 50. A. Lefebvre "Processes in combustion chambers of gas turbine engines ", Moscow, Mir, 1986, pp. 37 - 38). In such flame tubes, the front device is connected to gas collectors, as a rule, with rivets. Fuel-air burners are fixed on the front device mainly by welding, less often with rivets or bolts. Such flame tubes have significant drawbacks, namely, the difficulty of assembly, disassembly, repair of individual elements due to the presence of non-separable joints (riveted and welded). In addition, as the life of the engine increases (for stationary engines up to tens of thousands of hours), the presence of riveted joints on flame tubes is an element of unreliability, since their destruction leads to breakdown of the entire engine.

Известно устройство кольцевой жаровой трубы (камера сгорания двигателя HK - 16CT. "Руководство по технической эксплуатации", книга 2, стр. 97, НПО "Труд", 1984 г. и чертеж 16.330.010 СБ - рис. 8, 9 - прототип), в которой топливовоздушные горелки закреплены гайками на кольцевой фронтовой плите, а секции газосборников между собой и плитой - заклепками для обеспечения возможности сборки жаровой трубы. Такое соединение ограничивает ресурс камеры сгорания, усложняет ее изготовление, сборку и разработку при ремонте. A device of an annular flame tube is known (combustion chamber of an HK-16CT engine. "Manual for Technical Operation", book 2, p. 97, NPO Trud, 1984 and drawing 16.330.010 SB - Fig. 8, 9 - prototype) in which the air-fuel burners are fixed with nuts on the annular front plate, and the gas collector sections between themselves and the stove are riveted to allow the assembly of the flame tube. Such a connection limits the resource of the combustion chamber, complicates its manufacture, assembly and development during repair.

Целью изобретения является повышение надежности, технологичности изготовления и ремонта жаровых труб кольцевых камер сгорания. Эта цель достигается тем, что фронтовая плита выполнена из двух (или более) концентрично расположенных частей, а наружная и внутренняя части выполняются за одно целое соответственно с наружным и внутренним газосборником. Поверхность сопряжения этих частей фронтовой плиты проходит через окна, в которые устанавливаются горелки. От взаимных перемещений в осевом направлении наружная и внутренняя части фронтовой плиты фиксируются установленными в окна горелки и наворачивающимися на них гайками. The aim of the invention is to increase the reliability, manufacturability of manufacturing and repair of flame tubes of annular combustion chambers. This goal is achieved by the fact that the front plate is made of two (or more) concentrically located parts, and the outer and inner parts are made in one piece, respectively, with the outer and inner gas collector. The mating surface of these parts of the front plate passes through the windows into which the burners are installed. From mutual axial movements, the outer and inner parts of the front plate are fixed by the nuts installed in the burner windows and screwed onto them.

Сущность изобретения поясняется примерами конструктивного выполнения, приведенными на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. The invention is illustrated by examples of structural embodiment shown in FIG. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

На фиг. 1 приведен продольный разрез кольцевой жаровой трубы; на фиг. 2 - вид на жаровую трубу со стороны фронтовой плиты; на фиг. 3, 4, 5 - разрез по А-А; на фиг. 6 - разрез по Б-Б; на фиг. 7 - вид по Г. In FIG. 1 shows a longitudinal section of an annular flame tube; in FIG. 2 - view of the flame tube from the front plate; in FIG. 3, 4, 5 - section along AA; in FIG. 6 is a section along BB; in FIG. 7 - view of G.

Кольцевая жаровая труба состоит из наружного 1 и внутреннего 2 газосборников, их передние части образуют наружную 3 и внутреннюю 4 половины фронтовой плиты. Во фронтовой плите 3, 4 выполнены окна 5, через перемычки между которыми проходит поверхность соприкосновения половин плиты. В окна 5 установлены топливовоздушные горелки 6, имеющие каждая со стороны выхода упорный бурт 7 с лыской 8, а со стороны входа резьбовую часть, на которую навернута гайка 9. Для предотвращения отворачивания гайки 9 в процессе работы под ней расположена контровка 10, а для ее заворачивания и отворачивания на ней выполнены шлицы 11 под ключ. Лыска 8 предотвращает проворачивание горелки 6 при заворачивании и отворачивании гайки 9. По оси горелки 6 размещена топливная форсунка 12. The annular flame tube consists of outer 1 and inner 2 gas collectors, their front parts form the outer 3 and inner 4 halves of the front plate. Windows 5 are made in the front plate 3, 4, through the bridges between which the contact surface of the halves of the plate passes. Air-fuel burners 6 are installed in the windows 5, each having a thrust shoulder 7 with a flat 8 on the outlet side and a threaded part on which the nut 9 is screwed on the entrance side. screwdriving and loosening on it are made slots 11 turnkey. Lask 8 prevents turning of the burner 6 when turning and unscrewing the nut 9. A fuel nozzle 12 is placed along the axis of the burner 6.

В каждой из половин плиты 3, 4 могут быть выполнены дополнительные окна для установки в них горелки. In each of the halves of the stove 3, 4 additional windows can be made for installing the burner in them.

Для исключения радиальных перемещений газосборников 1, 2 относительно друг друга (из-за температурных расширений) линия раздела половин плиты может иметь Г-образную форму 13 (фиг. 4). To exclude radial movements of the gas collectors 1, 2 relative to each other (due to thermal expansion), the dividing line of the halves of the plate may have an L-shaped shape 13 (Fig. 4).

При изготовлении фронтовой плиты из тонкого листового материала поверхность соприкосновения ее половин может быть расположена перпендикулярно оси горелок, при этом окна 5 под установку горелок 6 выполнены на обеих половинах плиты (фиг. 5). In the manufacture of a front plate from thin sheet material, the contact surface of its halves can be located perpendicular to the axis of the burners, while the windows 5 for installing the burners 6 are made on both halves of the plate (Fig. 5).

В процессе сборки жаровой трубы в одну из половин фронтовой плиты 3 (или 4) устанавливают горелки 6, а затем устанавливают другую половину 4 (или 3). На резьбовую часть горелки 6 устанавливают контровки 10 и гайки 9, заворачивают их. В результате этого образуется цельная конструкция жаровой трубы. При изготовлении предлагаемой жаровой трубы не требуется применение трудоемких операций, таких как клепка или сварка, что упрощает ее изготовление, повышает качество, надежность, ресурс. During the assembly of the flame tube, burners 6 are installed in one of the halves of the front plate 3 (or 4), and then the other half 4 (or 3) is installed. On the threaded part of the burner 6 install locks 10 and nuts 9, wrap them. As a result of this, an integral flame tube structure is formed. In the manufacture of the proposed flame tube does not require the use of labor-intensive operations, such as riveting or welding, which simplifies its manufacture, improves quality, reliability, resource.

При ремонте жаровой трубы не требуется применение сложной операции по снятию заклепок или разрезки газосборников с последующей постановкой заклепок или сварки. When repairing a flame tube, it is not necessary to use a complex operation to remove rivets or cut gas collectors, followed by setting rivets or welding.

На нашем предприятии выпущены чертежи (36.330.000, 36.331.000), изготовлены опытные образцы таких жаровых труб, испытаны на газотурбинных двигателях (наработка более 3000 ч) с положительными результатами и начато изготовление в серийном производстве. At our enterprise, drawings (36.330.000, 36.331.000) were issued, prototypes of such flame tubes were made, tested on gas turbine engines (operating time more than 3000 hours) with positive results, and production began in serial production.

Таким образом, применение предлагаемой конструкции жаровой трубы кольцевой камеры сгорания газотурбинного двигателя позволит увеличить надежность, ресурс, повысить технологичность изготовления и ремонта камеры сгорания. Thus, the application of the proposed design of the flame tube of the annular combustion chamber of a gas turbine engine will increase reliability, resource, increase the manufacturability of manufacturing and repair of the combustion chamber.

Claims

A heat pipe of an annular combustion chamber of a gas turbine engine, comprising a front plate with windows, an external and internal gas collectors with fuel-air burners installed in the windows, characterized in that the front plate is made with a connector along the circumference passing through the windows.