CH288548A - Chambre de combustion pour turbine à gaz. - Google Patents

Description

  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.

Claims (1)

1. REVENDICATION Chambre de combustion pour turbine à gaz, comprenant un tube-foyer dans lequel la combustion a lieu et à l'extrémité amont du quel est ménagé un orifice pour l'admission de l'air de combustion, des tubes-vaporisateurs montés dans le tube-foyer et s'étendant longi tudinalement dans ce dernier, de faon à pré senter leur extrémité d'entrée au courant d'air, et une tête d'injection montée dans l'axe longitudinal du tube-foyer à l'extrémité amont de celui-ci,

   caractérisée en ce que ladite tète d'injection comporte dans sa face aval un évi- dément central dans lequel est monté lin gi cleur d'allumage destiné à débiter du combus tible dans le tube-foyer approximativement suivant son axe longitudinal entre les tubes- vaporisateurs, en ce qu'un dispositif d'allu mage est monté dans la tête à l'issue dudit évidement, en face de ce gicleur, qu'une plu ralité de gicleurs principaux de combustible sont montés dans la tête autour dudit gicleur d'allumage,

   ces gicleurs principaux étant des tinés à débiter du combustible -vers l'extrémité d'entrée des tubes-vaporisateurs, et en ce que ladite tête comporte un passage reliant le gi cleur d'allumage à -un premier .conduit d'ad mission de combustible et des passages diver gents reliant les gicleurs principaux à un second conduit d'admission de combustible. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Chambre de combustion selon la reven dication, caractérisée en ce que ledit premier conduit d'admission du combustible est dis posé dans ledit second conduit d'admission de combustible et coaxialement à celui-ci. 2.

   Chambre de combustion selon la reven dication et la sous-revendication 1, caractéri sée en ce que le dispositif d'allumage com prend une paire d'électrodes montées sur la tête à l'issue dudit évidement, -une conduite électrique étant supportée par la tête et reliée à l'une des électrodes. 3. Chambre clé combustion selon la reven dication et les sous-revendications 1 et 2, ca ractérisée en ce que des moyens sont prévus pour commander l'admission du combustible aux gicleurs principaux et en ce que des moyens indépendants sont prévus pour com mander l'admission du combustible au gicleur d'allumage. 4. Chambre de combustion selon la reven dication et telle que représentée au dessin annexé.