ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА ОСНОВНОЙ КАМЕРЫ СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области авиационного двигателестроения, в частности, к основным камерам сгорания газотурбинных двигателей, точнее, к форсункам для распиливания жидкого топлива.
Известна топливная форсунка основной камеры сгорания газотурбинного двигателя (патент РФ №170790), выбранная в качестве прототипа, состоящая из корпуса, противонагарного колпачка, резьбового фильтра, жиклера, втулки с седлом и клапана, в которой во втулке с седлом имеется коническое выходное отверстие для топлива, в контакте с клапаном тарельчатого типа, притянутым пружиной к поверхности седла герметично, с возможностью открывания в направлении камеры сгорания при превышении порогового значения давления настройки. Топливный клапан выполнен коническим, тарельчатого типа с целью обеспечения стабильного угла конуса распыливания топлива с оптимальным размером капель, как при запуске двигателя, так и во всем диапазоне рабочих режимов. Однако, качество распыла топлива существенно отличается на различных режимах работы двигателя. Образование крупных капель топлива преобладает при малых и средних расходах топлива, что обусловлено более низким давлением топлива, чем на режимах с повышенным расходом топлива.
Задача полезной модели заключается в повышении дисперсности топливно-воздушной смеси сформированной форсункой, содержащей клапан тарельчатого типа, с целью повышения эффективности сгорания топлива.
Поставленная задача решается тем, что топливная форсунка основной камеры сгорания газотурбинного двигателя, состоящая из корпуса, противонагарного колпачка, резьбового фильтра, жиклера, втулки с седлом с коническим отверстием для выхода топлива и клапана тарельчатого типа, притянутого пружиной к поверхности седла, с возможностью открывания в направлении камеры сгорания при превышении порогового значения давления настройки, дополнительно оснащается не менее чем одним каналом для подачи топлива в камеру сгорания, выполненным во втулке с седлом, причем каждый канал выполнен, так что траектория топлива поступающего в камеру сгорания через канал пересекает поверхность конуса распыливания топлива, поступающего через коническое отверстие втулки с седлом.
Технический результат полезной модели - повышение эффективности сгорания топлива за счет создания мелкодисперсной топливно-воздушной смеси.
Полезная модель поясняется рисунком, на котором изображена топливная форсунка с тарельчатым клапаном, состоящая из корпуса 1 с каналом подвода топлива 2, резьбового фильтра топлива 3 с жиклером отвода охлаждающего топлива 4, опоры пружины 5, пружины 6, тарельчатого клапана 7, направляющей втулки 8, втулки с седлом 9, дополнительных каналов подачи топлива 13, противонагарного колпачка 10. Опора пружины 5 фиксируется с помощью стопорного кольца 11, устанавливаемого в канавке на штоке клапана 7. Канал слива 12 предназначен для охлаждения форсунки после останова двигателя путем отвода нагретого топлива в полость слива.
Форсунка работает следующим образом. Топливо, подаваемое в канал подвода 2 корпуса 1, проходит через резьбовой фильтр 3 и по продольным каналам направляющей втулки 8 попадает в полость, ограниченную направляющей втулкой 8, втулкой с седлом 9 и тарельчатым клапаном 7. Клапан 7 плотно прилегает к конусу втулки с седлом 9. и топливо подается в камеру сгорания только через каналы 13. При необходимости увеличения мощности двигателя давление топлива подаваемого в форсунку увеличивается и при достижении некого давления отпирания, клапан тарельчатого типа выдвигается в направлении камеры сгорания, открывая кольцевой зазор, через который топливо подается в камеру сгорания, образуя конус распыла, при этом траектории топлива подаваемого в камеру сгорания через каналы 13 пересекает поверхность конуса сформированного кольцевым зазором. Направления движения капель распыленного топлива поданного через кольцевой зазор между конусом втулки с седлом 9 и тарельчатым клапаном 7 и через каналы 13 различны, капли сталкиваются на значительных скоростях, различающихся не только по модулю но и по направлению, в результате чего происходит дополнительное дробление капель. Образуется топливовоздушная смесь, отличающаяся сниженным средним размером капель, что и обеспечивает более эффективное сгорание топлива.