|
Камери згоряння Застосування противоточных камер у ряді випадків спрощує загальне компонування ГТУ й дозволяє скоротити довжину камери, але втрати тиску в них звичайно більше, ніж у прямоточних камерах. Індивідуальна выносная камера в окремому корпусі встановлюється в ГТУ поруч із турбокомпресором. Застосовують ці камери в основному в стаціонарні й значно рідше в пересувних установках. У циліндричній індивідуальній камері згоряння повітря розділяється на два потоки: первинний і вторинний. Первинне повітря надходить через воздухонаправляющее пристрій у полум'яну трубу, куди через форсунку (або пальник) подається паливо. Витрата первинного повітря регулюється залежно від витрати палива поворотом лопаток воздухонаправляющего пристрою, що здійснюється за допомогою спеціального механізму керування. Вторинний (охолодний) повітря пропускається через кільцевий простір між полум'яною трубою й корпусом камери згоряння. При русі він інтенсивно прохолоджує стінки труби й корпуса. Виходячи з кільцевого простору, вторинне повітря попадає в обсяг, де змішується із продуктами згоряння, знижуючи тим самим їхню температуру до заданого значення. Для зменшення закручення газового потоку на виході з камери й для кращого перемішування вторинного повітря із продуктами згоряння до полум'яної труби приварені лопатки, що закручують потік вторинного повітря в напрямку, зворотному тому, що надається первинному повітрю. У циліндричних камерах можна встановити не одну, а кілька форсунок, що збільшує надійність роботи й дозволяє регулювати теплову потужність камери згоряння зміною числа працюючих форсунок До переваг індивідуальних циліндричних камер згоряння ставляться простота конструкції й порівняно малі втрати тиску, що досягають 1,5-3,0 %. Основними недоліками цих камер є більші маса й габарити. Секційні (многотрубчатые) камери згоряння являють собою конструкцію, у якій об'єднане трохи паралельно працюючих циліндричних камер, часто зв'язаних між собою патрубками. Секція многотрубчатой камери згоряння складається з полум'яної труби й кожуха. Полум'яна труба містить у собі головку, що складається з лопаткового завихрителя, тарілки й конуса, і корпус, що складається із циліндричної частини й двох конічних ділянок, з'єднаних між собою конусним кільцем. Первинне повітря надходить через вхідний кожух у головку полум'яної труби. Частина його направляється в зону горіння через лопатковий завихритель, а частина, що залишилася, іде туди через численні отвори в тарілці й конусі. Крім того, на циліндричній частині полум'яної труби є ще два ряди отворів, через які додатково надходить повітря, необхідний для горіння при повному навантаженні ГТУ. Вторинне повітря йде по кільцевому просторі між полум'яною трубою й кожухом і потім надходить у зону змішання через чотири ряди отворів у конічній частині полум'яної труби. Невелика частина охолодного повітря входить усередину полум'яної труби через велику кількість отворів малого діаметра в конусному кільці. Секційні камери згоряння виконують звичайно у вигляді єдиного моноблока, у якому всі секції укладені в загальний корпус. Секційні камери згоряння відрізняються компактністю, забезпечують високу повноту згоряння палива й стійко працюють у різних експлуатаційних умовах. Недоліком їх є порівняно більші втрати тиску. У кільцевих камерах згоряння зона горіння має форму кільцевої порожнини звичайно шириною 150-200 мм, що утвориться циліндрами. Два інших соосно розташованих циліндри становлять кожух камери. Первинне повітря через воздухоподводящее пристрій надходить у зону горіння. Вторинне повітря направляється по кільцевих зазорах до змішувальних насадок, через які надходить у зону, де змішується із продуктами згоряння, знижуючи тим самим їхню температуру. У воздухоподводящем пристрої, на вході в зону горіння, по всій окружності розташовані форсунки. За рахунок цього забезпечуються гарне перемішування палива з повітрям і горіння по всім кільцевому просторі. Об'ємна тепло напруженість у кільцевих камер приблизно така ж, як і в секційних, а втрати тиску трохи більше. У порівнянні із секційними камерами вони мають менший обсяг і більше рівномірне поле температур газу на виході. Зате кільцеві камери складніше у виготовленні й доведенні, важкодоступні для огляду в ході експлуатації. Для роботи на рідкому паливі в камерах згоряння звичайно застосовують відцентрові форсунки. Вони прості по конструкції, надійні в роботі й забезпечують гарне розпилювання палива. До форсунки паливо подається насосом під тиском, що перевищує тиск повітря за компресором. Надходить воно спочатку в кільцеву порожнину, а потім через ряд тангенціально розташованих каналів направляється у вихрову камеру, у якій здобуває обертально-поступальний рух. При виході з форсунки паливо распыливается. У відцентрових форсунках змінювати витрату палива за рахунок регулювання його тиску можна не більш ніж в 2-2,5 рази. Для забезпечення більше широкого діапазону регулювання застосовують двоступінчасті форсунки й форсунки з перепуском палива. У двоступінчастих (двоконтурних) форсунок на малих витратах працює лише один перший щабель. Для збільшення витрати палива до неї підключається другий щабель. У форсунок з перепуском палива вихрова камера з'єднана із клапаном, що перепускає частина палива назад у трубопровід, що підводить, або ж у видатковий бак
|