176420. lajstromszámú szabadalom • Eljárás tüzelőanyagok égőkamrában történő elégetésére és az eljárás foganatosítására alkalmazott gyűrűs égőkamra
5 176420 6 zívebbé teszi az égési folyamatot és a lángcsövek hűtését. A találmányt részletesebben rajzok alapján ismertetjük, amelyeken a találmány néhány példakénti kiviteli alakját tüntettük fel. Az 1. ábrán a levegő és tüzelőanyag találmány szerinti égőkamrába vezetése látható, vázlatosan. A 2. ábra a koaxiális levegősugarak bevezetését tünteti fel a találmány szerinti primer égési zónában, vázlatosan. A 3. ábra az 1. ábra III—III vonala szerinti metszet. A 4. ábra az 1. ábra IV—IV vonala szerinti metszet. Az 5. ábrán két egymásraható ellentétes irányú levegősugár sebességi viszonyai láthatók. A 6. ábra az 5. ábrán látható áramvonalak közül néhánynak a sebességvektorait tünteti fel az égőkamra hosszában. A 7. ábrán a találmány szerinti gyűrűs égőkamra egyik kiviteli alakja látható hosszmetszetben. A 8. ábra a 7. ábra VIII-VIII vonala szerinti metszet. A 9. ábra a 7. ábra IX—IX vonala szerinti metszet. A 10. ábra a 7. ábra X-X vonala szerinti metszet. A 11. ábra nézet a 7. ábrán látható A nyíl irányában. A 12. ábra a találmány szerinti gyűrűs égőkamra egy másik kiviteli alakja, hosszmetszetben. A 13. ábra a találmány szerinti gyűrűs égőkamra egy további kiviteli alakja, hosszmetszetben. A 14. ábra a találmány szerinti gyűrűs égőkamra egy újabb kiviteli alakja, hosszmetszetben. A rajzokon azonos hivatkozási számok hasonló részleteket jelölnek. Az égőkamrába történő bevezetés előtt az égési folyamatot stabilizáló primerlevegőből és az égéstermékek hőmérsékletét csökkentő, valamint a tüzelőberendezés égőkamrában levő alkatrészeit hűtő szekunderlevegőből álló levegőáram adott esetben egy 4 lángtartógyűrű révén keletkező koaxiális gyűrűkben egyes koaxiális sugarakra oszlik (l.ábra). Az 1 szám a primerlevegő, a 2 és 3 a szekunderlevegő koaxiális sugarait jelöli. A koaxiális 1 primerlevegő-sugarak pl. S perdítők által az égőkamra hossztengelyéhez viszonyítva érintőleges irányban perdületet kapnak és az égőkamra 6 égési zónájába jutnak. A szomszédos gyűrűkben áramló koaxiális 1 primerlevegő-sugarak ellentétes irányú perdítést kapnak, amint azt a 2. ábrán levő nyilak jelölik. A 3. ábrán a perdített 1 primer-levegő-sugarak sebességi viszonyai láthatók a primer 6 égési zónába (l.ábra) történő belépésüknél. A szomszédos perdített 1 primer-levegő-sugarak egymásrahatásának eredményeként a 4 lángtartógyűrű mögött, az aerodinamikai árnyék 7 zónájában (l.ábra) intenzív nagyméretű örvények alakjában 8 cirkulációs áramlás (4. ábra) jön létre. Ezen örvények áramlási pályái az égőkamra hossztengelyére merőleges síkban helyezkednek el. Ugyanakkor a primer 6 égési zónába (l.ábra) 9 tüzelőanyagot vezetünk. Az érintőleges és sugárirányú intenzív örvénylő áramlás biztosítja a szükséges hőt a friss tüzelőanyag-levegő-keverék számára és stabilizálja, illetve intenzívebbé teszi az égési folyamatot. Hasonlóképpen a 6 égési zónába jutnak a szekunder-levegő 2 koaxiális sugarai is. A 9 tüzelőanyag égési folyamata, valamint az égéstermékek és a szekunderlevegő részbeni keveredésének folyamata így gyakorlatilag párhuzamosan zajlik, ami a 9 tüzelőanyag elégetését a 6 égési zónában csökkentett hőmérséklet mellett biztosítja, ezáltal csökken az égéstermékek káros összetevőinek mennyisége. Az 5. ábrán a, b, c, a’, b’, c’ betűkkel megjelölt és a két ellentétes értelmű 1 primerlevegő-sugár (4. ábra) egymásrahatásaként létrejövő áramvonalak sebességvektorait láthatjuk a 6 égési zóna keresztmetszetében, a 6. ábra pedig ezen áramvonalak vektorainak kísérleti tapasztalatok alapján meghatározott változásait mutatja az égési zóna hosszában. A 6. ábrán a vízszintes tengely mentén ,4” és „d” arányának értékei szerepelnek, ahol ,4” az égési zóna tengelye mentén mért távolságot, „d” pedig az égési zóna jellemző méretét jelenti. Amint az a 6. ábrából látható, a tüzelőanyag-levegő-keverék áramvonalainak nincs hátrafelé mutató tengelyirányú összetevőjük, miáltal a 6 égési zóna tengelyirányú kiterjedése lényegesen csökken. A szekunderlevegő 3 koaxiális sugarait az égéstermékek hőmérsékletének további csökkentése és a tüzelőberendezés égőkamrában levő alkatrészeinek hűtése céljából az égőkamra 10 keveredési zónájába vezetjük. A találmány szerinti tüzelési eljárás foganatosítására való gyűrűs égőkamrának a találmány értelmében a 6 égési zónát behatároló két koncentrikus 11, 12 lángcsőgyűrűje van (7. ábra), amelyek között a 4 lángtartógyűrű helyezkedik el. A 4 lángtartógyűrű égési zóna felőli 13 külső falában 14 nyílások vannak. Ezek rendeltetése, hogy a tüzelőanyagot a 6 égési zónába bevezessék. A 4 lángtar tógyűrű a 11, 12 lángcsőgyűrűkkel 15, 16 koncentrikus csatornagyűrűket képez, amelyekben a primerlevegő bevezető elemeit, vagyis a levegő áramlási irányában egymás után elhelyezett 17, illetve az azzal ellentétes perdületű 18 lapátos perdítőket és a 19, illetve 20 réseit perdítőket elhelyezzük. A 19 réseit perdítő henger alakú üreges gyűrű érintőlegesen elhelyezkedő 21 résekkel (8.ábra), amelyek a gyűrűnek az égési zóna felé eső 22 hengeres falában és 23 homlokfalában vannak. Ezek a rések ugyanabba az irányba néznek, mint a 17 lapátos perdítő (7. ábra) 24 lapátai (10. ábra). A 20 réseit perdítő felépítése hasonló a 19 réseit perdítőéhez, azzal a különbséggel, hogy a rajzon föl nem tüntetett rései egyirányba mutatnak a 18 lapátos perdítő rajzon föl nem tüntetett lapátaival. A primerlevegő bevezető elemei és a 11, 12 iángcsőgyűrűk közt helyezkednek el a szekunderlevegő bevezető elemei. Ezek 25, 26 gyűrű alakú rések, amelyeket a 11, 12 Iángcsőgyűrűk és a 17, illetve 18 lapátos perdítők, valamint a 19, illetve 20 réseit perdítők határolnak. A 4 lángtartógyűrű üreges elosztó, amelynek belső teréhez 27 tüzelőanyagvezetékek csatlakoznak. A 4 lángtartógyűrű belsejében haránt-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
