JP7139162B2 - 気体燃料および液体燃料の機能を有する二重燃料燃料ノズル - Google Patents
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Description
[実施態様1]
二重燃料燃料ノズル(100)であって、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様2]
前記第1の燃料管(140)の後端部(142)は、前記リングマニホールド(126)の前方側壁(130)に接続される、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様3]
前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)の前記半径方向に配向された燃料噴射器(144)の各々は、前記リングマニホールド(126)内に画定されたそれぞれの開口(146)に取り外し可能に取り付けられる、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様4]
前記リングマニホールド(126)の後方側壁(132)に接続された外側スリーブ(156)と、前記外側スリーブ(156)の後端部に接続されたノズル本体(158)と、をさらに含み、前記リングマニホールド(126)、前記外側スリーブ(156)、および前記ノズル本体(158)は、流体チャンバ(162)を画定する、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様5]
前記軸方向に配向された燃料噴射器(164)は、前記ノズル本体(158)によって画定された開口(166)に取り外し可能に取り付けられる、実施態様4に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様6]
前記内側燃料管(128)は、前記リングマニホールド(126)を通って前記流体チャンバ(162)内に延在し、前記内側燃料管(128)は、前記リングマニホールド(126)によって軸方向に拘束されない、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様7]
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第2の燃料管(150)をさらに含み、前記第2の燃料管(150)は、前記リングマニホールド(126)の前記液体燃料プレナム(138)を液体燃料供給源(54)に流体結合する、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様8]
前記第2の燃料管(150)の後端部(154)は、前記リングマニホールド(126)の前方側壁(130)に接続される、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様9]
前記第1の燃料管(140)、前記第2の燃料管(150)、および前記内側燃料管(128)は、前記気体燃料プレナム(112)から半径方向内側に配置される、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様10]
前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)の前記軸方向中心線(116)の半径方向外側にある、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様11]
前記第1の燃料管(140)と前記第2の燃料管(150)のコイルは、同一の間隔および巻数で共に巻かれている、実施態様7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様12]
前記中心体(102)から半径方向外側に延在する複数のターニングベーン(106)をさらに含み、各ターニングベーン(106)は少なくとも1つの燃料ポート(110)を含み、各燃料ポート(110)は前記気体燃料プレナム(112)と流体連通する、実施態様1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様13]
前記中心体(102)の一部を円周方向に取り囲むバーナー管(104)をさらに含み、前記バーナー管(104)および前記中心体(102)は、間に予混合通路(108)を画定し、前記複数のターニングベーン(106)は、前記中心体(102)と前記予混合通路(108)内の前記バーナー管(104)との間に半径方向に延在する、実施態様12に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様14]
前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)は、前記二重燃料燃料ノズル(100)の予混合通路(108)内の前記複数のターニングベーン(106)の下流に配置される、実施態様12に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
[実施態様15]
燃焼器(18)であって、
エンドカバー(40)と、
前記エンドカバー(40)に接続され、前記エンドカバー(40)の中心線の周りに環状に配置された複数の二重燃料燃料ノズル(100)と、を含み、各二重燃料燃料ノズル(100)は、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記液体燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む、燃焼器(18)。
[実施態様16]
前記二重燃料燃料ノズル(100)は、前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第2の燃料管(150)をさらに含み、前記第2の燃料管(150)は、前記リングマニホールド(126)の前記液体燃料プレナム(138)を液体燃料供給源(54)に流体結合し、前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)の前記軸方向中心線(116)の半径方向外側にある、実施態様15に記載の燃焼器(18)。
[実施態様17]
前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)内の前記リングマニホールド(126)の前記前方側壁(130)の前方に配置され、前記第1の燃料管(140)、前記第2の燃料管(150)、および前記内側燃料管(128)は、前記気体燃料プレナム(112)から半径方向内側に配置される、実施態様16に記載の燃焼器(18)。
[実施態様18]
前記第1の燃料管(140)と前記第2の燃料管(150)のコイルは、同一の間隔および巻数で共に巻かれている、実施態様16に記載の燃焼器(18)。
[実施態様19]
前記二重燃料燃料ノズル(100)は、バーナー管(104)と、前記中心体(102)から前記バーナー管(104)まで半径方向外側に延在する複数のターニングベーン(106)と、をさらに含み、前記バーナー管(104)および前記中心体(102)は、間に予混合通路(108)を画定し、各ターニングベーン(106)は少なくとも1つの燃料ポート(110)を含み、各燃料ポート(110)は前記気体燃料プレナム(112)と流体連通する、実施態様15に記載の燃焼器(18)。
[実施態様20]
前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)は、前記二重燃料燃料ノズル(100)の前記予混合通路(108)内の前記複数のターニングベーン(106)の下流に配置される、実施態様19に記載の燃焼器(18)。
12 吸気部
14 圧縮機
16 燃焼システム
18 燃焼器
20 タービン
22 排気部
24 シャフト
26 空気
28 圧縮空気
30 燃料
32 燃料供給源
34 燃焼ガス
36 外側ケーシング
38 高圧プレナム
40 エンドカバー
41 キャップアセンブリ
42 ヘッドエンド容積部/ヘッドエンドチャンバ
44 ライナー/ダクト
46 燃焼ゾーン/燃焼室
48 高温ガス経路
50 気体燃料供給源/気体供給システム
52 気体燃料
54 液体燃料供給源
56 液体燃料
58 空気/希釈剤
100 外側燃料ノズル/二重燃料燃料ノズル
102 中心体
104 バーナー管
106 ターニングベーン
108 予混合通路
110 燃料ポート
112 気体燃料プレナム
114 管
116 長手方向軸線/軸方向中心線
118 上流端部分
120 入口
122 下流端部分
124 出口
126 リングマニホールド
128 内側燃料管/内側管
130 前方側壁
132 後方側壁
134 内側バンド
136 外側バンド
138 液体燃料プレナム
140 第1の燃料管
142 後端部
144 燃料噴射器
146 開口
148 第1の流体通路
150 第2の燃料管
152 第2の流体通路
154 後端部
156 外側スリーブ
158 ノズル本体/ディスク
160 開口部
162 流体チャンバ
164 燃料噴射器
166 開口
168 空気シールド/偏向器
170 リブ/突起
172 外面
174 開口部
176 流路
200 中心燃料ノズル
300 ノズルアセンブリ
302 バッフル/管支持部材
304 燃料マニホールド
Claims (15)
- 二重燃料燃料ノズル(100)であって、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記液体燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む二重燃料燃料ノズル(100)。 - 前記第1の燃料管(140)の後端部(142)は、前記リングマニホールド(126)の前方側壁(130)に接続される、請求項1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)の前記半径方向に配向された燃料噴射器(144)の各々は、前記リングマニホールド(126)内に画定されたそれぞれの開口(146)に取り外し可能に取り付けられる、請求項1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記リングマニホールド(126)の後方側壁(132)に接続された外側スリーブ(156)と、前記外側スリーブ(156)の後端部に接続されたノズル本体(158)と、をさらに含み、前記リングマニホールド(126)、前記外側スリーブ(156)、および前記ノズル本体(158)は、流体チャンバ(162)を画定する、請求項1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記軸方向に配向された燃料噴射器(164)は、前記ノズル本体(158)によって画定された開口(166)に取り外し可能に取り付けられる、請求項4に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記内側燃料管(128)は、前記リングマニホールド(126)を通って前記流体チャンバ(162)内に延在し、前記内側燃料管(128)は、前記リングマニホールド(126)によって軸方向に拘束されない、請求項4または5に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第2の燃料管(150)をさらに含み、前記第2の燃料管(150)は、前記リングマニホールド(126)の前記液体燃料プレナム(138)を液体燃料供給源(54)に流体結合する、請求項1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記第2の燃料管(150)の後端部(154)は、前記リングマニホールド(126)の前方側壁(130)に接続される、請求項7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記第1の燃料管(140)、前記第2の燃料管(150)、および前記内側燃料管(128)は、前記気体燃料プレナム(112)から半径方向内側に配置される、請求項7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記第1の燃料管(140)および前記第2の燃料管(150)は、前記中心体(102)の前記軸方向中心線(116)の半径方向外側にある、請求項7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記第1の燃料管(140)と前記第2の燃料管(150)のコイルは、同一の間隔および巻数で共に巻かれている、請求項7に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記中心体(102)から半径方向外側に延在する複数のターニングベーン(106)をさらに含み、各ターニングベーン(106)は少なくとも1つの燃料ポート(110)を含み、各燃料ポート(110)は前記気体燃料プレナム(112)と流体連通する、請求項1に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記中心体(102)の一部を円周方向に取り囲むバーナー管(104)をさらに含み、前記バーナー管(104)および前記中心体(102)は、間に予混合通路(108)を画定し、前記複数のターニングベーン(106)は、前記中心体(102)と前記予混合通路(108)内の前記バーナー管(104)との間に半径方向に延在する、請求項12に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 前記半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)は、前記二重燃料燃料ノズル(100)の予混合通路(108)内の前記複数のターニングベーン(106)の下流に配置される、請求項12に記載の二重燃料燃料ノズル(100)。
- 燃焼器(18)であって、
エンドカバー(40)と、
前記エンドカバー(40)に接続され、前記エンドカバー(40)の中心線の周りに環状に配置された複数の二重燃料燃料ノズル(100)と、を含み、各二重燃料燃料ノズル(100)は、
管状の中心体(102)と、
中心体(102)内に画定された気体燃料プレナム(112)と、
前記中心体(102)内に配置され、液体燃料プレナム(138)を画定するリングマニホールド(126)と、
前記液体燃料プレナム(138)と流体連通する半径方向に配向された複数の燃料噴射器(144)と、
前記中心体(102)内に軸方向に延在する内側燃料管(128)であって、前記内側燃料管(128)の一部が前記中心体(102)の軸方向中心線(116)の周りに螺旋状に延在し、前記内側燃料管(128)は軸方向に配向された燃料噴射器(164)と流体連通する、内側燃料管(128)と、
前記中心体(102)内の前記内側燃料管(128)の一部の周りに螺旋状に延在する第1の燃料管(140)であって、前記液体燃料プレナム(138)に流体結合された第1の燃料管(140)と、
を含む、燃焼器(18)。
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