SE505585C2 - Gas turbine engine burner, equipped with means for removing particles from the cooling air - Google Patents

Gas turbine engine burner, equipped with means for removing particles from the cooling air

Info

Publication number
SE505585C2
SE505585C2 SE8800376A SE8800376A SE505585C2 SE 505585 C2 SE505585 C2 SE 505585C2 SE 8800376 A SE8800376 A SE 8800376A SE 8800376 A SE8800376 A SE 8800376A SE 505585 C2 SE505585 C2 SE 505585C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
holes
air
liner
burner
air flow
Prior art date
Application number
SE8800376A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8800376D0 (en
SE8800376L (en
Inventor
Howard Lewis Foltz
Original Assignee
Gen Electric
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 Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of SE8800376D0 publication Critical patent/SE8800376D0/en
Publication of SE8800376L publication Critical patent/SE8800376L/en
Publication of SE505585C2 publication Critical patent/SE505585C2/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08Cooling thereof; Tube walls
    • F23M5/085Cooling thereof; Tube walls using air or other gas as the cooling medium
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/002Wall structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/20Heat transfer, e.g. cooling
    • F05B2260/202Heat transfer, e.g. cooling by film cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2260/00Function
    • F05B2260/60Fluid transfer
    • F05B2260/63Preventing clogging or obstruction of flow paths by dirt, dust, or foreign particles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

A shield (32) is disposed in spaced relationship to the exterior surface of the combustor liner (18) of a gas turbine engine and extends over a plurality of very small holes (28) formed in the combustor liner so as to regulate flow of air to these holes. A portion of the air flowing along the exterior surface of the combustor liner is diverted for reverse flow in the path (44) provided between the shield and the combustor liner. Larger holes (52) are provided in the liner at the point of reversal of the air so that dirt particles in the air, because of the centrifugal force acting thereon, tend to flow through them. A second group of larger holes (56) coiled any remaining dirt particles during a second reversal of air flow. The very small holes are thus protected against being plugged by the particles.

Description

505 585 2 rimlig risk för igensättning av de små hålen. Genom uppfinningen reduceras avsevärt risken för igensättning av hålen och blockering av passagen av kylluft till brännarfodrets inre yta, och mer effektiv kylning av denna yta erhålls. 505 585 2 reasonable risk of clogging of the small holes. The invention significantly reduces the risk of clogging of the holes and blockage of the passage of cooling air to the inner surface of the burner liner, and more efficient cooling of this surface is obtained.

Ett syfte med uppfinningen är följaktligen att avlägsna smutspartiklar från den till brännarfodrets inre yta tillförda kylluften så att dessa partiklar förhindras fràn att täppa igenom mycket små hål anordnade ifoderväggen för passage av kylluft. s E H . fi .Accordingly, an object of the invention is to remove dirt particles from the cooling air supplied to the inner surface of the burner liner so that these particles are prevented from clogging through very small holes arranged in the lining wall for the passage of cooling air. s E H. fi.

Enligt en utföringsforrn av uppfinningen anordnas en skärm på avstånd fràn brännarfodrets yttre yta och sträcker sig över ett fiertal mycket små hål bildade i brännarfodret så att direkt luftflöde till dessa hål blockeras. Skärmen åstad- kommer även ett utrymme mellan skärmen och brännarfodret för mottagning av en omkastad luftström. En del av den utefter brännarfodrets yttre yta strömmande luften avlänkas för strömning i motsatt riktning i-sträckan mellan skännen och brännarfodret. Ett mindre fiertal väsentligen större hål är anordnade i brännar-. fodret vid stället för luftens riktningsomkastning så att smutspartiklar i luften på grund av centrifugalkraften strävar att strömma genom dessa större hål. En andra grupp större hål är anordnade i brännarfodret ungefär vid den främre änden av utrymmet mellan skärmen och brännarfodret. Under strömningen till de mycket smà hålen i brännarfodret måste luften kasta om riktningen en andra gång och väsentligen alla återstående smutspartiklar bringas att strömma genom denna andra grupp av hål under denna luftflödesomkastning. Den luft som når de mycket små hålen i brännarfodret och riktas mot den inre ytan av brännarfodret för kylning av densamma saknar följaktligen väsentligen smutspartiklar, och risken för igensättning av något av dessa mycket små hål minimeras.According to an embodiment of the invention, a screen is arranged at a distance from the outer surface of the burner liner and extends over a number of very small holes formed in the burner liner so that direct air flow to these holes is blocked. The screen also provides a space between the screen and the burner liner for receiving a reversed air flow. A part of the air flowing along the outer surface of the burner liner is deflected for flow in the opposite direction in the distance between the scanner and the burner liner. A smaller number of substantially larger holes are provided in the burner. the liner at the direction of the directional reversal of the air so that dirt particles in the air due to the centrifugal force tend to flow through these larger holes. A second group of larger holes are provided in the burner liner approximately at the front end of the space between the screen and the burner liner. During the flow to the very small holes in the burner liner, the air must reverse direction a second time and substantially all of the remaining dirt particles are caused to flow through this second group of holes during this air reversal. The air which reaches the very small holes in the burner liner and is directed towards the inner surface of the burner liner for cooling the same consequently has essentially no dirt particles, and the risk of clogging of any of these very small holes is minimized.

I ; I I . . .I .I; I I. . .I.

På ritningarna är fig. 1 ett snitt genom en del av en gasturbinmotor, vilket visar brännarkyl- anordningen enligt uppfinningen, fig. 2 en i större skala av en del av fig. 1, vilken visar detaljer av uppfin- ningen, fig. 3 en ytterligare vy i större skala av en del av inre ytan hos brännar- fodret, vilken i överdriven form visar de i brännarfodret utnyttjade små hålen.In the drawings, fi g. 1 is a section through a part of a gas turbine engine, which shows the burner cooling device according to the invention, fi g. 2 a on a larger scale of a part of fi g. 1, which shows details of the invention, fi g. 3 is a further view on a larger scale of a part of the inner surface of the burner liner, which in exaggerated form shows the small holes used in the burner liner.

E l.. 'tal “ME 505 585 3 l fig. 1 visas en del av en brännkammare hos en gasturbinmotor, som all- mänt betecknas med 10. Brännkammaren är ringformad, innefattande en yttre vägg 12 och en inre vägg 14, mellan vilka finns ett ringforrnigt utrymme. I detta ringformiga utrymme finns en brännare 16. Brännaren 16 innefattar ett yttre foder 18 och ett inre foder 19. Ett flertal bränslemunstycken, av vilka ett visas vid 20, är anordnade vid en ände av brännaren för tillförsel av bränsle för förbränning i brännaren. Förbränningsluft tillförs utefter en bana 22. En del av denna luft passerar genom öppningar 24, som omger varje bränslemunstycke och in i brännarens inre för blandning med bränslet och förbränning. l den vanliga gas- turbinmotom är öppningama 24 anordnade i en virvelbildare, som ger luften en virvelrörelse i ändamål att uppnà en gnmdlig blandning med bränslet. Dessa detaljer, som ej bildar del av uppfinningen, har emellertid utelämnats i fig. 1.E l .. 'tal “ME 505 585 3 l fi g. 1 shows a part of a combustion chamber of a gas turbine engine, generally designated 10. The combustion chamber is annular, comprising an outer wall 12 and an inner wall 14, between which there is an annular space. In this annular space there is a burner 16. The burner 16 comprises an outer liner 18 and an inner liner 19. A number of fuel nozzles, one of which is shown at 20, are arranged at one end of the burner for supplying fuel for combustion in the burner. Combustion air is supplied along a path 22. Some of this air passes through openings 24, which surround each fuel nozzle and into the interior of the burner for mixing with the fuel and combustion. In the ordinary gas turbine engine, the openings 24 are arranged in a vortex generator, which gives the air a vortex movement in order to achieve a thorough mixture with the fuel. However, these details, which do not form part of the invention, have been omitted. 1.

En del av den utefter tillförselbanan 22 strömmande luften passerar runt brännarens 16 yttre, såsom visas med pilama 26 i fig. 1.' Brännarfodrens 18, 19 inre yta värms genom strålning från det i brännaren brinnande bränslets flamma och även genom konvektion pá grund av strömmen av förbränningsprodukter utefter brännarväggen. Den förbi brännaren utefter banan 26 strömmande luften hjälper till att förhindra att brännarfodren 18, 19 når en för hög temperatur. Det har emellertid visat sig önskvärt att i ändamål att hålla brännarfodertempera- turen inom acceptabla gränser åstadkomma ytterligare luftkylning av dess inre yta. För detta ändamål är hål 28 anordnade i brännarfodren 18, 19, så att en del av den utefter banan 26 strömmande luften kan passera genom dessa hål och riktas väsentligen som en film utefter brännarfodrets inre yta.A part of the air flowing along the supply path 22 passes around the outside of the burner 16, as shown by the arrows 26 in fi g. 1. ' The inner surface of the burner liners 18, 19 is heated by radiation from the breast of the fuel burning in the burner and also by convection due to the flow of combustion products along the burner wall. The air flowing past the burner along the path 26 helps to prevent the burner liners 18, 19 from reaching too high a temperature. However, it has been found desirable for the purpose of keeping the burner feed temperature within acceptable limits to provide additional air cooling of its inner surface. For this purpose, holes 28 are arranged in the burner liners 18, 19, so that a part of the air flowing along the web 26 can pass through these holes and is directed substantially as an elm along the inner surface of the burner liner.

Ett sådant arrangemang, som ger effektiv kylning av fodrets inre yta visas i fig. 2 och 3 i större skala i något överdriven form. Detta arrangemang innefattar vid den i dessa figurer visade konstruktionen ett mycket stort antal mycket små hål 28, som är borrade i brännarfodret. Dessa hål borras med hjälp av laser och under en vinkel av approximativt 20° mot brännarfodrets 18 inre yta, så att från dessa hål utträdande luft i stor utsträckning riktas som en film utefter den inre ytan hos brännarfodret 18 för att åstadkomma dess kylning. Vid en särskild utföringsform av gasturbinmotom är det totala antalet hål 28 anordnade i brännama hos brännkammaren 20.000 och varje sådant hål har en diameter av omkring 0,5 mm (0,02 inch). På grund av det mycket stora antal mycket små hål 505 585 4 ger detta arrangemang en effektiv och likforrnig fördelning av kylluft över brän- nare-ns hela yta. Användningen av mycket små hål innebär emellertid, ehuru de effektivt uppnår en likformig kylning, ett problem på grund av att hålen är känsliga för igensättning av smutspartiklar i den utefter banan 22 strömmande luften. Detta är särskilt ett problem när ett flygplan, i vilket gasturbinmotom är installerad, arbetar i dammig miljö, såsom under gång på marken och lyftning. Genom föreliggande uppfinning har åtgärder vidtagits för att säkerställa att risken för igensättning av något större antal av dessa hål väsentligen elimineras.Such an arrangement, which provides efficient cooling of the inner surface of the liner, is shown in fi g. 2 and 3 on a larger scale in a slightly exaggerated form. In the construction shown in these i gures, this arrangement comprises a very large number of very small holes 28, which are drilled in the burner liner. These holes are drilled by laser and at an angle of approximately 20 ° to the inner surface of the burner liner 18, so that air exiting from these holes is largely directed as a film along the inner surface of the burner liner 18 to cause its cooling. In a particular embodiment of the gas turbine engine, the total number of holes 28 provided in the burners of the combustion chamber is 20,000 and each such hole has a diameter of about 0.5 mm (0.02 inches). Due to the very large number of very small holes 505 585 4, this arrangement provides an efficient and uniform distribution of cooling air over the entire surface of the burner. However, the use of very small holes, although effectively achieving uniform cooling, poses a problem because the holes are sensitive to clogging of dirt particles in the air flowing along the web 22. This is especially a problem when an eye plane, in which the gas turbine engine is installed, operates in a dusty environment, such as during walking on the ground and lifting. Through the present invention, measures have been taken to ensure that the risk of clogging of any larger number of these holes is substantially eliminated.

Med särskild hänvisning till fig. 1 och 2 är fodret 18 format till bildande av en radiellt förlöpande väggdel 30. En skärm eller blockeringselement 32 är monte- rat på brännaren vid delen 30. Skärmen hari ett snitt formen av ett L och inne- fattar ett första ben 34 i L-et som är fixerat vid väggdelen 30 hos brännarfod- ret på vilket lämpligt sätt som helst så att skärmen 32 hamnar i rätt förhållande- de till brännarfodret. Skärmen innefattar ett andra och längre ben, vilket sträcker sig bakåt på avstånd från samt väsentligen parallellt med brännarfodret. Detta ben 36 är så beläget att det ligger infogat mellan den utefter banan 26 ström- mande luften och de i brännarfodret bildade många hålen 28. Såsom bäst framgår av fig. 2 sträcker sig den bakre änden av benet 36 just bakom det sista hålet 28 i brännarfodret så att direkt Iuftström från banan 26 in i och genom hålen förhindras.With special reference to fi g. 1 and 2, the liner 18 is formed to form a radially extending wall portion 30. A shield or blocking member 32 is mounted on the burner at the portion 30. The shield has a sectional shape of an L and includes a first leg 34 in the L- which is attached to the wall portion 30 of the burner liner in any suitable manner so that the screen 32 is in proper proportion to the burner liner. The screen comprises a second and longer leg, which extends backwards at a distance from and substantially parallel to the burner liner. This leg 36 is so located that it is inserted between the air flowing along the path 26 and the many holes 28 formed in the burner liner 28. As best seen in fi g. 2, the rear end of the leg 36 extends just behind the last hole 28 in the burner liner so that direct air flow from the web 26 into and through the holes is prevented.

Bortom benens 36 bakre ände flnns det en bana för införing av luft i ut- rymmet mellan skärmen 32 och fodrets 18 yttre yta. Ehuru föreliggande beskriv- ning befattar sig med luftströmmen relativt fodret 18, kommer det i fortsättningen av beskrivningen framgå att en liknande Iuftström är anordnad relativt fodret 19.Beyond the rear end of the legs 36, there is a path for introducing air into the space between the screen 32 and the outer surface of the liner 18. Although the present description deals with the air flow relative to the liner 18, it will be seen later in the description that a similar air flow is arranged relative to the liner 19.

En onödig upprepning har utelämnats.Unnecessary repetition has been omitted.

Som bäst visas i fig. 2 finns det ett utrymme 38 för luftströmning mellan den bakre änden av skärmen 32 och en fläns 40, som stödjer fodret 18. På grund av det lägre trycket i brännaren 16 jämfört med det iden utanför brännaren belägna banan 26 avlänkas en del av den utefter banan 26 strömmande luften genom utrymmet 38 och bringas att strömma i motsatt riktning i utrymmet 42 mellan skärmen 32 och brännarfodrets yttre yta, såsom anges med pilarna 44. Utrymmet 38 utgör ett inlopp för luftströmning i banor som beskrivs nedan. För att under- lätta ledningen av luft genom inloppet 38 till den omkastade strömningsbanan, är 505 585 den bakre änden av skärrnens 32 ben 36 krökt, såsom visas vid 46. För ytterli- gare underlättande av luftströmmen in i den omkastade flödesbanan, är en ledskena 48 uppvisande en del väsentligen parallell med skärrnens 32 krökta ände 46 monterad på brännarfodret ungefär mittemellan den krökta änden 46 hos skännen 32 och flänsen. Ledskenan 48 avdelar inloppet 38 i två delar, en för ledning av en del av luften utefter den med pilama 44 antydda banan och den andra för ledning av en annan del av luften utefter en andra bana 50.As best shown in fi g. 2 there is a space 38 for air flow between the rear end of the screen 32 and an end 40, which supports the liner 18. Due to the lower pressure in the burner 16 compared to the path 26 located outside the burner, part of it is deflected along the path 26 flows the air through the space 38 and is caused to flow in the opposite direction in the space 42 between the screen 32 and the outer surface of the burner liner, as indicated by the arrows 44. The space 38 constitutes an inlet for air flow in paths described below. To facilitate the conduction of air through the inlet 38 to the reversed flow path, 505 585 the rear end of the legs 36 of the insert 32 is curved, as shown at 46. To further facilitate the air flow into the reversed fate path, a guide rail is provided. 48 having a portion substantially parallel to the curved end 46 of the insert 32 mounted on the burner liner approximately midway between the curved end 46 of the rail 32 and the end. The guide rail 48 divides the inlet 38 into two parts, one for guiding a part of the air along the path indicated by the arrows 44 and the other for guiding another part of the air along a second path 50.

I ändamål att från luften avlägsna luftpartiklar, vilka annars skulle kunna sätta igen vissa av hàlen 28 finns det i brännarfodret mellan änden på ledskenan 48 och flänsen 40 ett flertal hål 52 genom brännarfodret. Dessa hål är väsentligen större än hålen 28 så att smutspartiklar, som skulle kunna vara av en tillräcklig storlek för att sätta igen hålen 28 avlägsnas från den luftström som strömmar utefter banan 44 in i utrymmet 42 och leds fritt genom hålen 52. Vid en särskild utföringsform av uppfinningen är dessa hål ungefär 1,2 mm (0,05 inch) i diame- ter jämfört med 0,5 mm för hålen 28. Hålen 52 förekommer i mindre antal än hàlen 28. Vid en särskild utföringsform av uppfinningen finns det mellan 400 och 500 sådana hål 52 i brännkammaren jämfört med de ca 20.000 hålen 28 i fodret 1 8.In order to remove air particles from the air, which could otherwise clog some of the holes 28, there are in the burner liner between the end of the guide rail 48 and the end 40 a number of holes 52 through the burner liner. These holes are substantially larger than the holes 28 so that dirt particles which could be of a sufficient size to clog the holes 28 are removed from the air stream flowing along the web 44 into the space 42 and are led freely through the holes 52. In a particular embodiment of the invention, these holes are approximately 1.2 mm (0.05 inch) in diameter compared to 0.5 mm for the holes 28. The holes 52 occur in smaller numbers than the holes 28. In a particular embodiment of the invention, there are between 400 and 500 such holes 52 in the combustion chamber compared to the approximately 20,000 holes 28 in the liner 18.

Såsom bäst framgår av fig. 2 riktas en viss del av denna avlänkade luft, såsom visas genom pilama 44, in i utrymmet 42 för strömning i motsatt riktning utefter banan i utrymmet 42 mellan skärmen 32 och brännarfodret 18. En andra del av denna avlänkade luft strömmari pilens 50 riktning in i utrymmet 54 mellan änden hos ledskenan 48 och flänsen 40 i hålens 52 riktning. På grund av den på den avlänkade luftströmmen under riktningsändringen verkande centrifugal- kraften strävar de i luftströmmen befintliga smutspartiklarna, som är tyngre än luften, att följa den yttre banan 50 och därför att riktas mot hålen 52. Dessa smutspartiklar avlägsnas därigenom från den del av den avlänkade luften, som strömmar i pilamas 44 riktning för omkastad luftströmning i utrymmet 42. Antalet smutspartiklar i den i banan 44 strömmande luften reduceras sålunda väsentligt så att den senare genom hålen 28 strömmande luften är väsentligen fri från sådana smutspartiklar och risken för att sådana partiklar skulle kunna blockera hàlen 28 minimeras.As best shown by fi g. 2, a certain portion of this deflected air, as shown by the arrows 44, is directed into the space 42 for flow in the opposite direction along the path in the space 42 between the screen 32 and the burner liner 18. A second portion of this deflected air flows in the direction of the arrow 50 into the space 54 between the end of the guide rail 48 and the end 40 in the direction of the holes 52. Due to the centrifugal force acting on the deflected air stream during the change of direction, the dirt particles present in the air stream, which are heavier than the air, strive to follow the outer web 50 and therefore to be directed towards the holes 52. These dirt particles are thereby removed from the part of the air. the deflected air flowing in the direction of the arrows 44 for reversed air flow in the space 42. The number of dirt particles in the air flowing in the path 44 is thus significantly reduced so that the latter air flowing through the holes 28 is substantially free of such dirt particles and the risk of such particles be able to block the hole 28 minimized.

För ytterligare eliminering av eventuellt kvarstående dammpartiklar, om nöd- 505 585 6 vändigt, har åtgärder vidtagits enligt uppfinningen för en andra omkastning av luftströmmen, varvid ett ytterligare flertal större hål är belägna bakom punkten för denna omkastning. Såsom visas i fig. 2 lutar hälen 28 bakåt så att den luft, som strömmar i omvänd riktning efter banan 44 i utrymmet 42 mäste avlänkas en andra gång för att kunna passera genom hålen 28. Benet 34 hos skärmen 32 hjälper till att åstadkomma denna andra flödesomkastning genom att blockera för ytterligare luftströmning utefter den inledande omkastade luftströmmen 44 vid utrymmets 42 främre ände. För att avlägsna eventuellt ytterligare smutspartiklar i den i utrymmet 42 strömmande luften finns det ett andra antal större hål 56 i brännarfodret i närheten av benet 34 hos skärmen 36. Såsom vid den första om- kastningen av luftströmmen bringar den andra strömningsomkastningen, som uppträder i utrymmet 42 när luften riktas genom hålen 28, de tyngre smutspar- tiklama att följa en genom pilen 57 angiven bana med större radie så att dessa partiklar hamnar bortom hålen 28 och i hålen 56, varigenom risken för att even- tuell i luften kvarstående smuts skall passera genom hålen 28 reduceras ytter- ligare.For further elimination of any remaining dust particles, if necessary, measures have been taken according to the invention for a second reversal of the air flow, whereby a further större several larger holes are located behind the point for this reversal. As shown in fi g. 2, the heel 28 is tilted backward so that the air flowing in the reverse direction along the path 44 in the space 42 must be deflected a second time in order to pass through the holes 28. The leg 34 of the screen 32 helps to effect this second reversal of fate by blocking for additional air flow along the initial reversed air flow 44 at the front end of the space 42. To remove any additional dirt particles in the air flowing in the space 42, there are a second number of larger holes 56 in the burner liner near the leg 34 of the screen 36. As with the first reversal of the air flow, the second flow reversal occurring in the space 42 when the air is directed through the holes 28, the heavier dirt particles follow a path indicated by the arrow 57 with a larger radius so that these particles end up beyond the holes 28 and in the holes 56, whereby the risk of any dirt remaining in the air will pass through the holes 28 is further reduced.

För att bringa den genom hålen 52 strömmande luften att riktas väsentligen utefter den inre ytan hos fodrets 18 i den genom pilen 58 angivna riktningen är brännarfodret 18 utformat med en fläns 60 belägen innanför öppningama 52 på avstånd från dessa. En liknande fläns 62 är anordnad i ett läge på avstånd från öppningama 56 så att luft passerande genom öppningarna 52 riktas utefter brännarfodret i den allmänna riktning som anges med pilen 64.In order to cause the air flowing through the holes 52 to be directed substantially along the inner surface of the liner 18 in the direction indicated by the arrow 58, the burner liner 18 is formed with an end 60 located inside the openings 52 at a distance therefrom. A similar shaft 62 is provided in a position spaced from the openings 56 so that air passing through the openings 52 is directed along the burner liner in the general direction indicated by the arrow 64.

Genom uppfinningen har sålunda åtgärd vidtagits för att blockera direkt luftströmning in ide mycket små hålen 28 och en del av den förbi brännaren strömmande luften bringas till riktningsomkastning innan den når de små hålen 28. Vid omkastningsstället är större hål anordnade, vilka leder bort de smuts- partiklar, som kastas utåt mot dessa större hål under luftströmmens riktnings- omkastning. För att säkerställa to m mer fullständig eliminering av alla smuts- partiklar åstadkoms en andra luftriktningsomkastning och ett andra flertal större hål är anordnade vid ett ställe bortom denna andra riktningsomkastning för att eliminera eventuella kvarstående smutspartiklar i luften. Den luft, som till slut når de små hålen är sålunda väsentligen fri från alla smutspartiklar och risken för igensättning av något av dessa små hål genom smutspartiklar är minimerad.Through the invention, measures have thus been taken to block direct air flow into the very small holes 28 and a part of the air flowing past the burner is caused to reverse direction before it reaches the small holes 28. At the reversing point larger holes are arranged, which lead away the dirt. particles, which are thrown outwards towards these larger holes during the reverse reversal of the air flow. To ensure even more complete elimination of all dirt particles, a second directional reversal is provided and a number of larger holes are provided at a location beyond this second directional reversal to eliminate any remaining dirt particles in the air. The air which eventually reaches the small holes is thus substantially free of all dirt particles and the risk of clogging of any of these small holes by dirt particles is minimized.

Claims (10)

10 15 20 25 30 505 585 Eatentkrav.10 15 20 25 30 505 585 Eatentkrav. 1. Brännare för en gasturbinmotor anordnad bakom utloppsänden till en _ gasturbins kompresssorsektion, innefattande: a) ett foder (18) anordnat innanför en brännaryttervägg (12) i utloppsluft- flödet från kompressom där kompressoms utloppsluftflöde går från den främre inloppsänden till den bakre utloppsänden, av vilket luflflöde en del (26) utnyttjas som kylluft för brännaren och där nämnda foder (18) är placerat för att åstad- komma kylluftströmning längs med nämnda foders (18) utsida, b) ett flertal relativt små filmkylningshål (28) i nämnda foder (18), varvid filmkylningshàlen (28) är riktade snett mot brännarens (16) bakre ände för att rikta kylluft utmed nämnda foders inneryta, kännetecknad av att den vidare innefattar: c) första på nämnda foder (18) anordnade organ (32, 34, 36) för att blockera direkt luftströmning till nämnda filmkylningshål (28) och åstadkomma en bana (44) mellan nämnda första organ och nämnda foders yttre yta för att åstadkomma en omkastad strömning (44) hos en del av utloppsflödet från nämnda kompressor, d) andra bakom nämnda första organ (30) anordnade organ (40, 46, 48) för att avlänka en del av nämnda luft och åstadkomma en omkastad strömning hos nämnda luft in i nämnda bana, samt e) ett första flertal större hål (52) anordnade i nämnda foder vid avlänk- ningsstället för luftströmmen i syfte att leda bort smutspartiklar genom dessa hål.A gas turbine engine burner arranged behind the outlet end of a gas turbine compressor section, comprising: a) a liner (18) disposed within a burner outer wall (12) in the exhaust air flow from the compressor where the compressor outlet air flow goes from the front outlet end to the inlet end end; of which air flow a portion (26) is used as cooling air for the burner and wherein said liner (18) is located to provide cooling air flow along the outside of said liner (18), b) a number of relatively small cooling holes (28) in said liner (18), the cooling holes (28) being directed obliquely towards the rear end of the burner (16) to direct cooling air along the inner surface of said liner, characterized in that it further comprises: c) first means (32, 34) arranged on said lining (18) , 36) to block direct air flow to said cooling hole (28) and provide a path (44) between said first means and said outer surface of said liner to provide a reversed flow (44) of a portion the outlet means from said compressor, d) second means (40, 46, 48) arranged behind said first means (30) for deflecting a part of said air and causing a reversed flow of said air into said path, and e) a first fl number of larger holes (52) arranged in said liner at the deflection point for the air flow in order to lead dirt particles through these holes. 2. Brännare enligt krav 1, kännetecknad av att nämnda första organ utgöres av en skärm (32) fästad vid fodrets yttre yta framför de små hålen (28) och sträckande sig parallellt med den yttre ytan till ett ställe bakom de små hàlen för att åstadkomma nämnda bana (44).Burner according to claim 1, characterized in that said first means is constituted by a screen (32) attached to the outer surface of the liner in front of the small holes (28) and extending parallel to the outer surface to a place behind the small holes to provide said path (44). 3. Brännare enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att antalet små hål (28) är väsentligen större än antalet större hål (52).Burner according to claim 1 or 2, characterized in that the number of small holes (28) is substantially larger than the number of larger holes (52). 4. Brännare enligt något av föregående krav, kännetecknad av att de små hàlens diameter är ca 0,5 mm och de större hàlens ca 1,2 mm.Burner according to one of the preceding claims, characterized in that the diameter of the small holes is approximately 0.5 mm and that of the larger holes is approximately 1.2 mm. 5. Brännare enligt något av krav 2-4, kännetecknad av att skärmen (32) i ett snitt ungefär har formen av ett L med ett första ben (34) i L-et fästat vid fodret framför de små hàlen (28) och ett andra ben (36) i L-et sträckande sig väsentligen parallellt med fodret bakåt förbi de sista av de små hålen men framför de större 10 15 20 505 585 8 hålen (52), vilket första ben (34) blockerar direkt luftström till de små hålen (28) och likaså förhindrar ytterligare omkastad luftströmningsomkastning utefter nämnda bana, samt får luftflödet att länkas om en andra gång samt får luften att styras genom de små hålen (28).Burner according to one of Claims 2 to 4, characterized in that the screen (32) has in a section approximately the shape of an L with a first leg (34) in the L attached to the liner in front of the small holes (28) and a second legs (36) in the L extending substantially parallel to the liner rearwardly past the last of the small holes but in front of the larger holes (52), the first leg (34) blocking direct air flow to the small holes the holes (28) and likewise prevents further reversed air flow reversal along said path, and causes the air fl to be redirected a second time and causes the air to be directed through the small holes (28). 6. Brännare enligt krav 5, kännetecknad av att den bakre änden hos skärmen (32) innefattar en utåtkrökt del (46) för att underlätta ledningen av en omkastad luftström in i banan (44).Burner according to claim 5, characterized in that the rear end of the screen (32) comprises an outwardly curved part (46) to facilitate the conduction of a reversed air flow into the web (44). 7. Brännare enligt krav 6, kännetecknad av att en krökt ledskena (48) är anordnad med en del sträckande sig parallellt med skärmens krökta del (46), vilken ledskena är fästad vid fodret vid ett ställe åtskilt fràn skännens bakre ände för att tillsammans med skårrnens bakre ände åstadkomma ett inlopp för att underlätta luftavlänkning in i banan.Burner according to claim 6, characterized in that a curved guide rail (48) is provided with a part extending parallel to the curved part (46) of the screen, which guide rail is attached to the liner at a place separate from the rear end of the rail to the rear end of the notch provide an inlet to facilitate air deflection into the web. 8. Brännare enligt krav 7, kännetecknad av att de större hålen (52) är anordnade i inloppets bakre del, varigenom smutspartiklari luften riktas mot de större hàlen under luftströmmens avlänkning.Burner according to claim 7, characterized in that the larger holes (52) are arranged in the rear part of the inlet, whereby dirt particles in the air are directed towards the larger holes during the deflection of the air flow. 9. Brännare enligt krav 5, kännetecknad av att det förutom de första större hålen (52) finns ett andra flertal större hål (56) i närheten av det första benet (34) för bortledning av smutspartiklar i luften när luftströmmen länkas om den andra gången.Burner according to claim 5, characterized in that in addition to the first larger holes (52) there are a second fl number of larger holes (56) in the vicinity of the first leg (34) for discharging dirt particles into the air when the air flow is redirected a second time. . 10. Brännare enligt krav 9, kännetecknad av att brånnarfodret är utformat med en första fläns (60) anordnad i banan för luft, som strömmar genom de första större hålen (52), samt en andra fläns (62) anordnad i banan för luft, som strömmar genom de andra större hålen (56), vilka första och andra flänsar bringar den genom de större hålen passerande luften att riktas utefter fodrets inre yta.Burner according to claim 9, characterized in that the burner liner is formed with a first (end (60) arranged in the path of air flowing through the first larger holes (52), and a second fl end (62) arranged in the path for air, flowing through the second larger holes (56), which first and second brs cause the air passing through the larger holes to be directed along the inner surface of the liner.
SE8800376A 1987-02-06 1988-02-05 Gas turbine engine burner, equipped with means for removing particles from the cooling air SE505585C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1181887A 1987-02-06 1987-02-06

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8800376D0 SE8800376D0 (en) 1988-02-05
SE8800376L SE8800376L (en) 1988-08-07
SE505585C2 true SE505585C2 (en) 1997-09-15

Family

ID=21752099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8800376A SE505585C2 (en) 1987-02-06 1988-02-05 Gas turbine engine burner, equipped with means for removing particles from the cooling air

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPH0682003B2 (en)
DE (1) DE3803086C2 (en)
FR (1) FR2610701B1 (en)
GB (1) GB2200738B (en)
IT (1) IT1226767B (en)
SE (1) SE505585C2 (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2624953B1 (en) * 1987-12-16 1990-04-20 Snecma COMBUSTION CHAMBER FOR TURBOMACHINES HAVING A DOUBLE WALL CONVERGENT
GB2221979B (en) * 1988-08-17 1992-03-25 Rolls Royce Plc A combustion chamber for a gas turbine engine
CA2056592A1 (en) * 1990-12-21 1992-06-22 Phillip D. Napoli Multi-hole film cooled combustor liner with slotted film starter
US5241827A (en) * 1991-05-03 1993-09-07 General Electric Company Multi-hole film cooled combuster linear with differential cooling
US5169287A (en) * 1991-05-20 1992-12-08 General Electric Company Shroud cooling assembly for gas turbine engine
JP2597800B2 (en) * 1992-06-12 1997-04-09 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Gas turbine engine combustor
DE4304989A1 (en) * 1993-02-18 1994-08-25 Abb Management Ag Process for cooling a gas turbine plant
DE4328294A1 (en) * 1993-08-23 1995-03-02 Abb Management Ag Method for cooling a component and device for carrying out the method
FR2714154B1 (en) * 1993-12-22 1996-01-19 Snecma Combustion chamber comprising a wall provided with multi-perforation.
DE4443864A1 (en) * 1994-12-09 1996-06-13 Abb Management Ag Cooled wall part
US5542246A (en) * 1994-12-15 1996-08-06 United Technologies Corporation Bulkhead cooling fairing
US6018950A (en) * 1997-06-13 2000-02-01 Siemens Westinghouse Power Corporation Combustion turbine modular cooling panel
DE29714742U1 (en) * 1997-08-18 1998-12-17 Siemens AG, 80333 München Heat shield component with cooling fluid return and heat shield arrangement for a hot gas-carrying component
GB2355301A (en) * 1999-10-13 2001-04-18 Rolls Royce Plc A wall structure for a combustor of a gas turbine engine
US7086232B2 (en) * 2002-04-29 2006-08-08 General Electric Company Multihole patch for combustor liner of a gas turbine engine
US7878002B2 (en) * 2007-04-17 2011-02-01 General Electric Company Methods and systems to facilitate reducing combustor pressure drops
US8307657B2 (en) * 2009-03-10 2012-11-13 General Electric Company Combustor liner cooling system
US8448416B2 (en) * 2009-03-30 2013-05-28 General Electric Company Combustor liner
EP2863018B1 (en) * 2013-10-17 2018-03-21 Ansaldo Energia Switzerland AG Combustor of a gas turbine with a transition piece having a cooling structure
JP6387551B2 (en) * 2014-06-13 2018-09-12 ヤンマー株式会社 Gas turbine engine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB967777A (en) * 1962-12-21 1964-08-26 Gen Electric Gas turbine engine cooling arrangements
IL42390A0 (en) * 1972-08-02 1973-07-30 Gen Electric Impingement cooled combustor dome
US4302941A (en) * 1980-04-02 1981-12-01 United Technologies Corporation Combuster liner construction for gas turbine engine
GB2087065B (en) * 1980-11-08 1984-11-07 Rolls Royce Wall structure for a combustion chamber
US4566280A (en) * 1983-03-23 1986-01-28 Burr Donald N Gas turbine engine combustor splash ring construction
JPH0660740B2 (en) * 1985-04-05 1994-08-10 工業技術院長 Gas turbine combustor

Also Published As

Publication number Publication date
DE3803086C2 (en) 1997-06-26
JPS63294421A (en) 1988-12-01
SE8800376D0 (en) 1988-02-05
GB2200738A (en) 1988-08-10
FR2610701A1 (en) 1988-08-12
GB8802492D0 (en) 1988-03-02
FR2610701B1 (en) 1990-08-03
IT8819295A0 (en) 1988-02-04
IT1226767B (en) 1991-02-06
JPH0682003B2 (en) 1994-10-19
GB2200738B (en) 1991-07-03
DE3803086A1 (en) 1988-08-18
SE8800376L (en) 1988-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE505585C2 (en) Gas turbine engine burner, equipped with means for removing particles from the cooling air
US4896510A (en) Combustor liner cooling arrangement
US4177637A (en) Inlet for annular gas turbine combustor
TWI452242B (en) Venturi cooling system
JP5260245B2 (en) A system for injecting a mixture of air and fuel into a combustion chamber of a turbomachine
US3906718A (en) Combustion apparatus for gas turbine engines
JP3882151B2 (en) Method for distributing fuel in a gas turbine engine
US3349826A (en) Combination oil and gas burner
SE453612B (en) BRENNKAMMARE
US20060218925A1 (en) Internal fuel manifold with airblast nozzles
SE466710B (en) DEVICE WITH SPEED SCREEN AND BRAZLE INJECTOR FOR A GAS TURBIN BURNER
US3961475A (en) Combustion apparatus for gas turbine engines
CN107191971A (en) Classification fuel and air ejector in the combustion system of combustion gas turbine
CN205090421U (en) Gas turbine engine
US2922278A (en) Coaxial combustion products generator and turbine
CN105371300A (en) Downstream nozzle for combustor of combustion turbine engine and delay injector
SE442890B (en) FUEL COUPLE OF DOUBLE-MOUNTING TYPE
CN107191275A (en) Classification fuel and air ejector in the combustion system of combustion gas turbine
JP2010539438A (en) Secondary fuel supply system
JPH05240437A (en) Device for mixing two gaseous components and burner incorporating the device
SE532700C2 (en) Method and apparatus for mounting a power amplifier in gas turbine engines
SE439363B (en) NITROGEN FUEL BURNER
RU2005113664A (en) DEVICE FOR AIR AND FUEL SUPPLY TO THE RING OF THE NOZZLES IN THE FORCING CHAMBER
CN101725976A (en) Method and apparatus for introducing diluent flow into a combustor
CN106133446A (en) Gas turbine combustor and gas turbine

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed