JP2017156078A - 内部冷却を有する集束管燃料ノズル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】集束管燃料ノズルは、燃料プレナムを定める、前方プレート、第1の中間プレート及び外側スリーブと、第1の中間プレートから軸方向に離間して配置され、第1の中間プレート及び外側スリーブと共にパージ空気プレナムを定める第2の中間プレートと、第2の中間プレートから軸方向に離間して配置され、第2の中間プレート及び外側スリーブと共に冷却空気プレナムを定める後方プレートと、第2の中間プレートから後方プレートに延びる環状壁と、を含む。環状壁は、集束管燃料ノズル内に冷却流れチャンネルを定める。複数のアパーチャが、後方プレートの冷却側部に近接して定められ、冷却流れチャンネルと冷却空気プレナムとの間に流体連通を提供する。
【選択図】図1
Description
[実施態様1]
集束管燃料ノズルであって、
燃料プレナムを間に定める、前方プレート、第1の中間プレート及び外側スリーブと、
上記第1の中間プレートから軸方向に離間して配置され、上記第1の中間プレート及び上記外側スリーブとの間にパージ空気プレナムを定める第2の中間プレートと、
上記第2の中間プレートから軸方向に離間して配置され、上記第2の中間プレート及び上記外側スリーブとの間に冷却空気プレナムを定める後方プレートと、
上記前方プレート、上記燃料プレナム、上記第1の中間プレート、上記パージ空気プレナム、上記第2の中間プレート、上記冷却空気プレナム及び上記後方プレートを通って延びる複数の管体と、
上記第2の中間プレートから上記後方プレートに延びて、冷却流れチャンネルを定める環状壁と、
上記後方プレートの冷却側部に近接して定められ、上記冷却流れチャンネルと上記冷却空気プレナムとの間に流体連通を提供する複数のアパーチャと、
を備える、集束管燃料ノズル。
[実施態様2]
上記複数のアパーチャのアパーチャが、上記環状壁に沿って円周方向に離間して配置される、実施態様1に記載の集束管燃料ノズル。
[実施態様3]
上記複数のアパーチャのうちの1又はそれ以上のアパーチャが、上記後方プレートの冷却側部に向けられた出口を含む、実施態様1に記載の集束管燃料ノズル。
[実施態様4]
上記外側スリーブが吸入ポートを定め、該吸入ポートは、上記パージ空気プレナムへの流体連通を提供する、実施態様1に記載の集束管燃料ノズル。
[実施態様5]
上記外側スリーブが、1又はそれ以上の排気ポートを定め、上記1又はそれ以上の排気ポートが、上記冷却空気プレナムから外への流体連通を提供する、実施態様1に記載の集束管燃料ノズル。
[実施態様6]
上記1又はそれ以上の排気ポートのうちの少なくとも1つが、上記外側スリーブの内側バンド部分に沿って定められる、実施態様5に記載の集束管燃料ノズル。
[実施態様7]
上記1又はそれ以上の排気ポートのうちの少なくとも1つが、上記外側スリーブの外側バンド部分に沿って定められる、実施態様5に記載の集束管燃料ノズル。
[実施態様8]
燃焼器であって、
外側ケーシングに結合された端部カバーと、
上記外側ケーシング内に配置され、1又はそれ以上の流体導管を介して上記端部カバーに結合された集束管燃料ノズルと、
を備え、
上記集束管燃料ノズルが、
上記流体導管と流体連通した燃料プレナムを間に定める、前方プレート、第1の中間プレート及び外側スリーブと、
上記第1の中間プレートから軸方向に離間して配置され、上記第1の中間プレート及び上記外側スリーブとの間にパージ空気プレナムを定める第2の中間プレートと、
上記第2の中間プレートから軸方向に離間して配置され、上記第2の中間プレート及び上記外側スリーブとの間に冷却空気プレナムを定める後方プレートと、
上記前方プレート、上記燃料プレナム、上記第1の中間プレート、上記パージ空気プレナム、上記第2の中間プレート、上記冷却空気プレナム及び上記後方プレートを通って延びる複数の管体と、
上記第2の中間プレートから上記後方プレートに延びて、冷却流れチャンネルを定める環状壁と、
上記後方プレートの冷却側部に近接して定められ、上記冷却流れチャンネルと上記冷却空気プレナムとの間に流体連通を提供する複数のアパーチャと、
を含む、燃焼器。
[実施態様9]
上記複数のアパーチャのアパーチャが、上記環状壁に沿って円周方向に離間して配置される、実施態様8に記載の燃焼器。
[実施態様10]
上記複数のアパーチャのうちの1又はそれ以上のアパーチャが、上記後方プレートの冷却側部に向けられた出口を含む、実施態様8に記載の燃焼器。
[実施態様11]
上記外側スリーブが吸入ポートを定め、該吸入ポートは、上記パージ空気プレナムへの流体連通を提供する、実施態様8に記載の燃焼器。
[実施態様12]
上記端部カバーに結合された中央燃料ノズルを更に備え、上記集束管燃料ノズルが、上記中央燃料ノズルの少なくとも一部の周りに円周方向に延びる、実施態様8に記載の燃焼器。
[実施態様13]
上記外側スリーブが、1又はそれ以上の排気ポートを定め、上記1又はそれ以上の排気ポートが、上記冷却空気プレナムから外への流体連通を提供する、実施態様8に記載の燃焼器。
[実施態様14]
上記1又はそれ以上の排気ポートのうちの少なくとも1つが、上記外側スリーブの内側バンド部分に沿って定められる、実施態様13に記載の燃焼器。
[実施態様15]
上記1又はそれ以上の排気ポートのうちの少なくとも1つが、上記外側スリーブの外側バンド部分に沿って定められる、実施態様13に記載の燃焼器。
[実施態様16]
燃焼器であって、
外側ケーシングに結合された端部カバーと、
上記外側ケーシング内に配置され、複数の流体導管を介して上記端部カバーに結合された集束管燃料ノズルと、
を備え、
上記集束管燃料ノズルが、上記燃焼器の中央燃料ノズルの周りに環状に配列された複数の集束管燃料ノズル組立体を含み、
各集束管燃料ノズル組立体が、
上記複数の流体導管のうちの少なくとも1つの流体導管と流体連通した燃料プレナムを間に定める、前方プレート、第1の中間プレート及び外側スリーブと、
上記第1の中間プレートから軸方向に離間して配置され、上記第1の中間プレート及び上記外側スリーブとの間にパージ空気プレナムを定める第2の中間プレートと、
上記第2の中間プレートから軸方向に離間して配置され、上記第2の中間プレート及び上記外側スリーブとの間に冷却空気プレナムを定める後方プレートと、
上記前方プレート、上記燃料プレナム、上記第1の中間プレート、上記パージ空気プレナム、上記第2の中間プレート、上記冷却空気プレナム及び上記後方プレートを通って延びる複数の管体と、
上記第2の中間プレートから上記後方プレートに延びて、冷却流れチャンネルを定める環状壁と、
上記後方プレートの冷却側部に近接して定められ、上記冷却流れチャンネルと上記冷却空気プレナムとの間に流体連通を提供する複数のアパーチャと、
を含む、燃焼器。
[実施態様17]
上記複数のアパーチャのアパーチャが、上記環状壁に沿って円周方向に離間して配置される、実施態様16に記載の燃焼器。
[実施態様18]
上記複数のアパーチャのうちの1又はそれ以上のアパーチャが、上記後方プレートの冷却側部に向けられた出口を含む、実施態様16に記載の燃焼器。
[実施態様19]
上記外側スリーブが吸入ポートを定め、該吸入ポートは、上記パージ空気プレナムへの流体連通を提供する、実施態様16に記載の燃焼器。
[実施態様20]
上記外側スリーブが、1又はそれ以上の排気ポートを定め、上記1又はそれ以上の排気ポートが、上記冷却空気プレナムから外への流体連通を提供する、実施態様16に記載の燃焼器。
12 吸入セクション
14 圧縮機
16 燃焼器
18 タービン
20 排気セクション
22 シャフト
24 空気
26 圧縮空気
28 燃料
30 燃焼ガス
32 外側ケーシング
34 高圧プレナム
36 端部カバー
38 ヘッド端部部分
40 燃焼ライナ
42 燃焼ゾーン
44 高温ガス経路
46 中央燃料ノズル
48 中心線
50 ガス燃料供給源
54 液体燃料供給源
100 集束管燃料ノズル
102 流体導管
104 集束管燃料ノズル組立体
106 前方プレート
108 第1の中間プレート
110 第2の中間プレート
112 後方プレート
114 外側スリーブ
116 燃料プレナム
118 開口
120 パージ空気プレナム
122 孔/通路
124 壁
126 冷却流れチャンネル
128 冷却空気プレナム
130 管体
132 入口
134 上流側部(前方プレート)
136 出口
138 下流側部/高温側部(後方プレート)
140 予混合流れ通路
142 燃料噴射ポート
146 下流側末端部分(壁)
148 冷却側部(後方プレート)
150 アパーチャ
152 入口(アパーチャ)
154 内面(壁)
156 出口(アパーチャ)
158 外面(壁)
160 ポート(パージ空気プレナムへの入口)
162 排気ポート(外側半径方向バンド)
164 外側バンド部分(外側スリーブ)
166 排気ポート(内側バンド)
168 内側バンド部分(外側スリーブ)
Claims (15)
- 集束管燃料ノズル(100)であって、
燃料プレナム(116)を間に定める、前方プレート(106)、第1の中間プレート(108)及び外側スリーブ(114)と、
前記第1の中間プレート(108)から軸方向に離間して配置され、前記第1の中間プレート(108)及び前記外側スリーブ(114)との間にパージ空気プレナム(120)を定める第2の中間プレート(110)と、
前記第2の中間プレート(110)から軸方向に離間して配置され、前記第2の中間プレート(110)及び前記外側スリーブ(114)との間に冷却空気プレナム(128)を定める後方プレート(112)と、
前記前方プレート(106)、前記燃料プレナム(116)、前記第1の中間プレート(108)、前記パージ空気プレナム(120)、前記第2の中間プレート(110)、前記冷却空気プレナム(128)及び前記後方プレート(112)を通って延びる複数の管体(130)と、
前記第2の中間プレート(110)から前記後方プレート(112)に延びて、冷却流れチャンネル(126)を定める環状壁(124)と、
前記後方プレート(112)の冷却側部(148)に近接して定められ、前記冷却流れチャンネル(126)と前記冷却空気プレナム(128)との間に流体連通を提供する複数のアパーチャ(150)と、
を備える、集束管燃料ノズル(100)。 - 前記複数のアパーチャ(150)のアパーチャ(150)が、前記環状壁(124)に沿って円周方向に離間して配置される、請求項1に記載の集束管燃料ノズル(100)。
- 前記複数のアパーチャ(150)のうちの1又はそれ以上のアパーチャ(150)が、前記後方プレート(112)の冷却側部に向けられた出口(156)を含む、請求項1に記載の集束管燃料ノズル(100)。
- 前記外側スリーブ(114)が吸入ポート(160)を定め、該吸入ポート(160)は、前記パージ空気プレナム(120)への流体連通を提供する、請求項1に記載の集束管燃料ノズル(100)。
- 前記外側スリーブ(114)が、1又はそれ以上の排気ポート(162)を定め、前記1又はそれ以上の排気ポート(162)が、前記冷却空気プレナム(128)から外への流体連通を提供する、請求項1に記載の集束管燃料ノズル(100)。
- 前記1又はそれ以上の排気ポート(162)のうちの少なくとも1つが、前記外側スリーブ(114)の内側バンド部分に沿って定められる、請求項5に記載の集束管燃料ノズル(100)。
- 前記1又はそれ以上の排気ポート(162)のうちの少なくとも1つが、前記外側スリーブ(114)の外側バンド部分に沿って定められる、請求項5に記載の集束管燃料ノズル(100)。
- 燃焼器(16)であって、
外側ケーシング(32)に結合された端部カバー(36)と、
前記外側ケーシング(32)内に配置され、1又はそれ以上の流体導管(102)を介して前記端部カバー(36)に結合された集束管燃料ノズル(100)と、
を備え、
前記集束管燃料ノズル(100)が、
前記流体導管(102)と流体連通した燃料プレナム(116)を間に定める、前方プレート(106)、第1の中間プレート(108)及び外側スリーブ(114)と、
前記第1の中間プレート(108)から軸方向に離間して配置され、前記第1の中間プレート(108)及び前記外側スリーブ(114)との間にパージ空気プレナム(120)を定める第2の中間プレート(110)と、
前記第2の中間プレート(110)から軸方向に離間して配置され、前記第2の中間プレート(110)及び前記外側スリーブ(114)との間に冷却空気プレナム(128)を定める後方プレート(112)と、
前記前方プレート(106)、前記燃料プレナム(116)、前記第1の中間プレート(108)、前記パージ空気プレナム(120)、前記第2の中間プレート(110)、前記冷却空気プレナム(128)及び前記後方プレート(112)を通って延びる複数の管体(130)と、
前記第2の中間プレート(110)から前記後方プレート(112)に延びて、冷却流れチャンネル(126)を定める環状壁(124)と、
前記後方プレート(112)の冷却側部(148)に近接して定められ、前記冷却流れチャンネル(126)と前記冷却空気プレナム(128)との間に流体連通を提供する複数のアパーチャ(150)と、
を含む、燃焼器(16)。 - 前記複数のアパーチャ(150)のアパーチャ(150)が、前記環状壁(124)に沿って円周方向に離間して配置される、請求項8に記載の燃焼器(16)。
- 前記複数のアパーチャ(150)のうちの1又はそれ以上のアパーチャ(150)が、前記後方プレート(112)の冷却側部に向けられた出口(156)を含む、請求項8に記載の燃焼器(16)。
- 前記外側スリーブ(114)が吸入ポート(160)を定め、該吸入ポート(160)は、前記パージ空気プレナム(120)への流体連通を提供する、請求項8に記載の燃焼器(16)。
- 前記端部カバー(36)に結合された中央燃料ノズル(46)を更に備え、前記集束管燃料ノズル(100)が、前記中央燃料ノズルの少なくとも一部の周りに円周方向に延びる、請求項8に記載の燃焼器(16)。
- 前記外側スリーブ(114)が、1又はそれ以上の排気ポート(162)を定め、前記1又はそれ以上の排気ポート(162)が、前記冷却空気プレナム(128)から外への流体連通を提供する、請求項8に記載の燃焼器(16)。
- 前記1又はそれ以上の排気ポート(162)のうちの少なくとも1つが、前記外側スリーブ(114)の内側バンド部分に沿って定められる、請求項13に記載の燃焼器(16)。
- 前記1又はそれ以上の排気ポート(162)のうちの少なくとも1つが、前記外側スリーブ(114)の外側バンド部分に沿って定められる、請求項13に記載の燃焼器(16)。
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