Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя

Жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя.
Полезная модель относится к области турбомашиностроения, в частности к авиадвигателестроению.
Известна жаровая труба камеры сгорания (Патент США № 4422300, кл 60-757, публ. 1983 г.), содержащая корпус и сегменты. Корпус с сегментами образуют замкнутые полости посредством выполненных за одно целое с корпусом рёбер, совпадающих по профилю с наружной стороной каждого сегмента и ограничивающих его с четырёх сторон. Охлаждение сегментов с наружной стороны осуществляется воздухом, поступающим через отверстия в корпусе в пространство между сегментами и корпусом с последующим выходом через отверстия сегментов в полость жаровой трубы Когда сегмент жёстко закреплён на корпусе в нескольких точках, во время работы от нагрева в нём возникают термические напряжения, вызванные таким закреплением, приводящие к короблению сегментов и раскрытию стыков между рёбрами и сегментами, что приводит к утечке охлаждающего воздуха
Известна другая жаровая труба (Патент РФ № 1718609, МПК F23/R3/06, публ. 1993 г), с улучшенными по сравнению с аналогом характеристиками. Она содержит корпус и сегменты, снабжённые двумя продольными и двумя поперечными рёбрами. Сегменты закреплены на корпусе, по крайней мере, в одной точке. Рёбра, сегменты и корпус образуют замкнутые полости. Рёбра являются теплоотводящими элементами и одновременно выполняют функцию элементов жёсткости. При жёстком
закреплении сегмента на корпусе в нескольких точках при нагреве в нем
охлаждающего воздуха. При жёстком закреплении сегмента в одной точке также происходит раскрытие наиболее удалённых от места крепления стыков между рёбрами и корпусом из-за коробления от термических напряжений.
Технической задачей полезной модели является предотвращение раскрытия стыков между рёбрами сегмента и корпусом, ликвидация утечек охлаждающего воздуха через эти стыки, что повышает эффективность охлаждения.
Техническая задача решается тем, что жаровая труба камеры сгорания содержит корпус с отверстиями и сегменты с рёбрами, закреплённые на корпусе.
Новым в предлагаемом решении является то, что в жаровой трубе камеры сгорания сегменты закреплены на корпусе посредством, по крайней мере, одной втулки с буртом, установленной с зазором в отверстии корпуса и жёстко связанной с сегментом. Бурт втулки перекрывает отверстие и может контактировать с наружной поверхностью корпуса.
На прилагаемых чертежах показана жаровая труба камеры сгорания газотурбинного двигателя, где
фиг. 1 - продольный разрез;
фиг. 2 - поперечный разрез, сечение А-А;
фиг. 3 - поперечный разрез, сечение А-А, вариант.
Жаровая труба камеры сгорания содержит корпус 1 с отверстиями 2. На корпусе 1 закреплены сегменты 3 посредством втулок 4 с буртом 5.Втулка 4 установлена с зазором 6 в отверстии 2 корпуса 1 и жёстко связана с сегментом 3. Бурт 5 втулки 4 перекрывает отверстие 2 и контактирует с наружной поверхностью 7 корпуса 1.
Работа устройства осуществляется следующим образом.
При горении горячие газы контактируют с сегментом 3. Холодный воздух омывает с наружной стороны 7 корпус 1 жаровой трубы. Из-за разности температур сегментов 3 и корпуса 1 сегменты 3 расширяются в
большей степени, чем корпус 1. Наличие зазоров 6 между втулкой 4 и отверстием 2 корпуса 1 позволяет свободно расширяться сегменту 3 без термических напряжений, не воздействуя на корпус 1 жаровой трубы. Наличие контакта бурта 5 втулки 4 с корпусом 1 обеспечивает заданное расположение сегмента 3 относительно корпуса 1.
Такая жаровая труба в настоящее время проходит испытания, результаты которых подтверждают заявленный технический результат: уменьшение термических напряжений в сегментах, что ведёт к увеличению ресурса жаровой трубы.