ТОПЛИВНАЯ ФОРСУНКА ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Полезная модель относится к турбомашиностроению, в частности к двигателестроению, и может найти применение в топливных форсунках газотурбинных двигателей (ГТД).
Известна топливная форсунка ГТД, содержащая корпус распылителей, который охвачен кожухом с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха (М. Масленников, «Авиационные газотурбинные двигатели», Москва, «Машиностроение», 1975 г., стр. 517, рис. 18.6). В данной топливной форсунке воздух, поступающий в зазор между корпусом распылителей и кожухом, предназначен для удаления нагара с распылителя и обдувает распылитель в радиальном направлении от периферии к центру.
Наиболее близкой является конструкция топливной форсунки газотурбинного двигателя (патент №57372, МПК F02C 3/14, опубл. 10.10.2006), содержащая корпус, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка, распылитель, расположенный внутри корпуса, кожух, охватывающий корпус с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха, при этом между стенками кольцевой проточки и внутренними стенками кожуха образована кольцевая полость, сообщенная с торцевым зазором, а на выходном торце корпуса выполнены пазы для закрутки охлаждающего воздуха.
Недостатком этих конструкций является то, что обязательное наличие кольцевой полости между кожухом и корпусом форсунки приводит к увеличению наружного диаметра кожуха, что может явиться недопустимым по ограничению габаритов головки топливной форсунки. Для уменьшения посадочного диаметра головки кожух необходимо выполнять тонкостенным, что, при наличии выработки материала кожуха при работе, снижает надежность конструкции.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение надежности соединения кожуха с корпусом топливной форсунки и уменьшение габаритов головки топливной форсунки.
Технический результат достигается тем, что в топливной форсунке газотурбинного двигателя, содержащей корпус, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка, распылитель, расположенный внутри корпуса, кожух, охватывающий корпус с образованием торцевого зазора, сообщенного с источником воздуха, при этом между стенками кольцевой проточки и внутренними стенками кожуха образована кольцевая полость, сообщенная с торцевым зазором, в отличие от известной кожух имеет продольные глухие прорези, которые сообщаются с кольцевой полостью; стенки кожуха выполнены с толщиной, достаточной для выполнения в них прорезей необходимой высоты.
Данное решение поясняется чертежами, на которых представлено: фиг. 1 - вид топливной форсунки ГТД; фиг. 2 - сечение А-А, фиг. 3 - общий вид кожуха.
Топливная форсунка содержит корпус 1, в концевой части которого на наружной поверхности выполнена кольцевая проточка 2. Внутри корпуса 1 расположен распылитель 3. Снаружи корпус форсунки 1, с образованием торцевого зазора 4, охватывает кожух 5 с продольными глухими прорезями 6, необходимыми для прохода охлаждающего воздуха, при этом их длиной может составлять от 2/3 до 4/5 длины кожуха, а сам кожух 5 неразъемно соединен с корпусом 1, например, сварными точками между прорезями 6. Между стенками кольцевой проточки 2 и внутренними стенками кожуха 5 образована кольцевая полость 7, которая сообщается с продольными глухими прорезями 6 и торцевым зазором 4 на выходе. При этом в камере сгорания головка топливной форсунки устанавливается во втулку 8 фронта жаровой трубы, а на торце корпуса 1 могут быть тангенциальные пазы для закрутки обдувающего распылитель 3 воздуха.
Топливная форсунка работает следующим образом.
В топливную форсунку ГТД подается топливо, которое выходит из распылителей 3 в виде топливного факела. Воздух для охлаждения и сдува нагара из-за компрессора поступает в прорези 6 кожуха 5 под втулку 8. Между посадочными поверхностями кожуха 5 с втулки фронта жаровой трубы 8 существует минимальный зазор, и воздух из каналов, образованными прорезями 6 и поверхностью втулки 8 поступает в полость 7, образованную проточкой 2 и кожухом 5. Поскольку прорези 6 выполнены не на всей длине кожуха 5, практически весь воздух из прорезей поступает через полость 7 проточки 2 в щелевой зазор 4 на обдув торца распылителя 3.
Таким образом, воздух протекает по каналам, образованными прорезями на толщину стенки кожуха и посадочной поверхностью втулки жаровой трубы, попадает в кольцевую полость корпуса форсунки (под кожухом) и далее - на торец распылителя, причем, для обеспечения требуемого расхода охлаждающего воздуха стенки кожуха выполнены с толщиной, достаточной для выполнения в них прорезей необходимой высоты.
В результате, данное техническое решение позволяет повысить надежность соединения кожуха с корпусом топливной форсунки и при этом уменьшить габариты головки топливной форсунки ГТД.