JPH0375414A - ガスタービン燃焼器 - Google Patents
ガスタービン燃焼器Info
- Publication number
- JPH0375414A JPH0375414A JP21027289A JP21027289A JPH0375414A JP H0375414 A JPH0375414 A JP H0375414A JP 21027289 A JP21027289 A JP 21027289A JP 21027289 A JP21027289 A JP 21027289A JP H0375414 A JPH0375414 A JP H0375414A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- inner cylinder
- cylinder
- shielding
- heat
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はガスタービンの燃焼器構造の改良に関する。
（従来の技術）
ガスタービンの燃焼器として特開昭５６−１００２３３
号公報に開示されたように、セラミックの内筒と金属製
の外筒の二重筒から燃焼器を構成するようにしたものが
ある。
号公報に開示されたように、セラミックの内筒と金属製
の外筒の二重筒から燃焼器を構成するようにしたものが
ある。
内筒と外筒との間に断熱層を構成することにより、筒内
外の温度勾配を小さくすることで、着火時等における燃
焼器の熱衝撃に対する耐久性を高めている。
外の温度勾配を小さくすることで、着火時等における燃
焼器の熱衝撃に対する耐久性を高めている。
（発明が解決しようとする課題）
ところがこの場合、内筒と外筒は両端で互いに結合され
ているため、互いの熱膨張差によって過大な応力が繰り
返し作用し、脆性材料であるセラミック製の内筒に亀裂
を発生することがあった。
ているため、互いの熱膨張差によって過大な応力が繰り
返し作用し、脆性材料であるセラミック製の内筒に亀裂
を発生することがあった。
また燃焼させる燃料の性状（芳香族割合、残炭割合等）
や混合比〈層状燃焼の濃混合気燃焼領域〉によって火炎
の輻射率が大幅に上昇すると、セラミックの内筒に対す
る局所的な入熱量の差が増し、熱応力の増大や高温化に
伴う許容熱応力の低下等により亀裂破損を生じることも
あった。
や混合比〈層状燃焼の濃混合気燃焼領域〉によって火炎
の輻射率が大幅に上昇すると、セラミックの内筒に対す
る局所的な入熱量の差が増し、熱応力の増大や高温化に
伴う許容熱応力の低下等により亀裂破損を生じることも
あった。
本発明はこのような問題を解決することを目的とする。
（課題を解決するための手段）
そこで本発明は、燃焼器のセラミック内筒の内側に遮蔽
筒を配置すると共に、遮蔽筒を内筒に対して遮蔽筒の外
周に突設したフランジをセラミック内筒に挾み込んで支
持する一方、遮蔽筒を軸心線に沿って複数に分割した。
筒を配置すると共に、遮蔽筒を内筒に対して遮蔽筒の外
周に突設したフランジをセラミック内筒に挾み込んで支
持する一方、遮蔽筒を軸心線に沿って複数に分割した。
（作用）
セラミック内筒の内側に遮蔽筒が配置されるため、輻射
熱が上昇しても遮蔽筒により、セラミック内筒に対する
二次的な輻射熱伝達量を大幅に低減することができ、脆
性材料の内筒を亀裂破損の危険から回避させる。
熱が上昇しても遮蔽筒により、セラミック内筒に対する
二次的な輻射熱伝達量を大幅に低減することができ、脆
性材料の内筒を亀裂破損の危険から回避させる。
遮蔽筒は軸方向に分割形成され、輻射熱を受けても熱応
力の集中が少なく、また、内筒に対してはフランジを介
して挟持されることにより、熱膨張時に互いの自由変形
を許容して熱応力の発生を防ぐことができる。
力の集中が少なく、また、内筒に対してはフランジを介
して挟持されることにより、熱膨張時に互いの自由変形
を許容して熱応力の発生を防ぐことができる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
ケーシング１の内部に略同心的に配設されるセラミック
内筒２は、周囲の円筒部２ａと、天井面をなすドーム部
２ｂとから構成され、互いの接合面にはフランジ３，３
が形成される。
内筒２は、周囲の円筒部２ａと、天井面をなすドーム部
２ｂとから構成され、互いの接合面にはフランジ３，３
が形成される。
このセラミック内筒２の内側に位置して、セラミック内
筒２よりは脆さの少ないモノリスセラミック、セラミッ
ク繊維入り複合セラミック等で形成される遮蔽筒５が配
置される。遮蔽筒５は主として円筒部２ａの上流部を内
側から覆うような、略円筒形に形成され、その端部付近
から外方に突出させた７ランジ６をもち、この７ランジ
６が前記各７ランジ３，３間に挟持されるようになって
いる。そして内筒２の周囲に等分に配設した一次空気孔
７を通る面に沿って、遮蔽筒５は軸方向に複数に分割さ
れる（この実施例では４分割〉、なお、遮蔽筒５にも一
次空気孔７に対応した位置に空気孔８が形成される。
筒２よりは脆さの少ないモノリスセラミック、セラミッ
ク繊維入り複合セラミック等で形成される遮蔽筒５が配
置される。遮蔽筒５は主として円筒部２ａの上流部を内
側から覆うような、略円筒形に形成され、その端部付近
から外方に突出させた７ランジ６をもち、この７ランジ
６が前記各７ランジ３，３間に挟持されるようになって
いる。そして内筒２の周囲に等分に配設した一次空気孔
７を通る面に沿って、遮蔽筒５は軸方向に複数に分割さ
れる（この実施例では４分割〉、なお、遮蔽筒５にも一
次空気孔７に対応した位置に空気孔８が形成される。
なお、内筒２には一次空気孔７の下流に位置して二次空
気孔９が形成されている。内筒２のドーム部２ｂの中心
には燃料噴射弁１０が配置されるが、この燃料噴射弁１
０はスプリング１１の圧縮力を受けてドーム部２ｂの挿
入口１３に押し付けられている。一方、内筒２の円筒部
２ａにはフランジ３の外側（背面〉から、ケーシング１
から延びる支持腕１５の爪部１６に引っ掛かり、これに
よりドーム部２ｂと円筒部２ａのフランジ３，３の間に
遮蔽筒５のフランジ６を挾み込んだ状態で、スプリング
１１による圧縮力で内筒２と遮蔽筒５を支持腕１５との
間で弾性的に支持する。
気孔９が形成されている。内筒２のドーム部２ｂの中心
には燃料噴射弁１０が配置されるが、この燃料噴射弁１
０はスプリング１１の圧縮力を受けてドーム部２ｂの挿
入口１３に押し付けられている。一方、内筒２の円筒部
２ａにはフランジ３の外側（背面〉から、ケーシング１
から延びる支持腕１５の爪部１６に引っ掛かり、これに
よりドーム部２ｂと円筒部２ａのフランジ３，３の間に
遮蔽筒５のフランジ６を挾み込んだ状態で、スプリング
１１による圧縮力で内筒２と遮蔽筒５を支持腕１５との
間で弾性的に支持する。
燃料噴射弁１０の周囲に位置してドーム部２ｂには燃焼
室内に導入する空気に旋回運動を付与するスワーラ１７
が形成される。また、ケーシング１と内筒２との間は、
図示しないコンプレッサからの圧縮空気が通る環状の空
気通路１８を形成している。
室内に導入する空気に旋回運動を付与するスワーラ１７
が形成される。また、ケーシング１と内筒２との間は、
図示しないコンプレッサからの圧縮空気が通る環状の空
気通路１８を形成している。
以上のように構成され、次に作用について説明する。
燃料噴射弁１０から燃焼室内に噴射された燃料はスワー
ラ１７からの空気と共に比較的濃い混合比のもとで燃焼
し、−次空気孔７から流入する一次空気、さらにその下
流で二次空気孔９からの二次空気を取込みながら順次希
薄燃焼に移行していく、この燃焼ガスは図示しないター
ビンに流入して、タービンを回転駆動する。
ラ１７からの空気と共に比較的濃い混合比のもとで燃焼
し、−次空気孔７から流入する一次空気、さらにその下
流で二次空気孔９からの二次空気を取込みながら順次希
薄燃焼に移行していく、この燃焼ガスは図示しないター
ビンに流入して、タービンを回転駆動する。
ところで、芳香族系の多い燃料（分解油等）や残成分の
多い燃料（重油等）を用いたり、二次燃焼領域を濃混合
比とする場合など、火炎の輻射率の上昇により、燃焼室
内は非常に高温となる。
多い燃料（重油等）を用いたり、二次燃焼領域を濃混合
比とする場合など、火炎の輻射率の上昇により、燃焼室
内は非常に高温となる。
とくに脆性材料であるセラミックは、このように直接的
に高熱を受ける場合、空気孔周囲とその他の部分との温
度差が大きくなり、かつ高温下での強度低下等により、
比較的短時間のうちに亀裂破壊を生じる恐れがある。
に高熱を受ける場合、空気孔周囲とその他の部分との温
度差が大きくなり、かつ高温下での強度低下等により、
比較的短時間のうちに亀裂破壊を生じる恐れがある。
そしてこのような現象は、燃料噴射弁１０から一次空気
孔７付近までの主燃焼領域で起きやすい。
孔７付近までの主燃焼領域で起きやすい。
しかし、本発明ではセラミックの内筒２の内側に位置し
て、耐熱性の高い遮蔽筒５を配置したため、内筒２に対
する輻射伝熱量を大幅に低減することができ、内筒２の
局部的な温度上昇を効果的に抑制し、セラミック内筒２
を亀裂破壊等から保護することができる。
て、耐熱性の高い遮蔽筒５を配置したため、内筒２に対
する輻射伝熱量を大幅に低減することができ、内筒２の
局部的な温度上昇を効果的に抑制し、セラミック内筒２
を亀裂破壊等から保護することができる。
遮蔽筒５はモノリスセラミックやセラミック繊維入り複
合セラミック等で形成され、かつ、空気孔８を含む面で
軸方向に複数に分割されているため、輻射熱を受けて高
温化しても熱応力の集中を緩和することができ、周囲が
一体的に形成されたセラミック内筒２に比較して、はる
かに熱的耐久性に勝り、輻射による高熱を直接受けても
破損する心配はない。
合セラミック等で形成され、かつ、空気孔８を含む面で
軸方向に複数に分割されているため、輻射熱を受けて高
温化しても熱応力の集中を緩和することができ、周囲が
一体的に形成されたセラミック内筒２に比較して、はる
かに熱的耐久性に勝り、輻射による高熱を直接受けても
破損する心配はない。
また、セラミック内筒２と遮蔽筒５とは、フランジ３，
３の間に遮蔽筒５のフランジ６が挾まれ、かつ全体的に
はスプリング１１の圧縮力により弾性的に支持されてい
るため、両者間に熱膨張差があったとしても、自由に変
形して熱応力を解放することができ、熱応力や機械的振
動等にも高い耐久性を発揮することができる。
３の間に遮蔽筒５のフランジ６が挾まれ、かつ全体的に
はスプリング１１の圧縮力により弾性的に支持されてい
るため、両者間に熱膨張差があったとしても、自由に変
形して熱応力を解放することができ、熱応力や機械的振
動等にも高い耐久性を発揮することができる。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、遮蔽筒をセラミック内筒
の内側に配置したため、高輻射熱がセラミック内筒に伝
達されるのを阻止して熱的耐久性を向上させ、また遮蔽
筒は軸方向に複数に分割されて熱応力の集中が緩和され
るようになっていると共に、内筒に対してフランジを介
して挟持され、互いに自由に熱変形できるように支持さ
れているため、局部的に高い輻射熱を受けたり、熱変形
量の相違に起因する等の熱応力の発生が少なく、熱負荷
の繰り返しにも高い耐久性を発揮する。
の内側に配置したため、高輻射熱がセラミック内筒に伝
達されるのを阻止して熱的耐久性を向上させ、また遮蔽
筒は軸方向に複数に分割されて熱応力の集中が緩和され
るようになっていると共に、内筒に対してフランジを介
して挟持され、互いに自由に熱変形できるように支持さ
れているため、局部的に高い輻射熱を受けたり、熱変形
量の相違に起因する等の熱応力の発生が少なく、熱負荷
の繰り返しにも高い耐久性を発揮する。
図は本発明の実施例を示す断面図である。
１・・・ケーシング、２・・・内筒、３・・・フランジ
、５・・・遮蔽筒、６・・・フランジ、７，９・・・空
気孔、１ｏ・・・燃料噴射弁、１１・・・スプリング、
１５・・・支持腕。
、５・・・遮蔽筒、６・・・フランジ、７，９・・・空
気孔、１ｏ・・・燃料噴射弁、１１・・・スプリング、
１５・・・支持腕。
Claims (1)
- 燃焼器のセラミック内筒の内側に遮蔽筒を配置すると共
に、遮蔽筒を内筒に対して遮蔽筒の外周に突設したフラ
ンジをセラミック内筒に挾み込んで支持する一方、遮蔽
筒を軸心線に沿って複数に分割したことを特徴とするガ
スタービンの燃焼器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21027289A JPH0375414A (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | ガスタービン燃焼器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21027289A JPH0375414A (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | ガスタービン燃焼器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0375414A true JPH0375414A (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=16586647
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21027289A Pending JPH0375414A (ja) | 1989-08-15 | 1989-08-15 | ガスタービン燃焼器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0375414A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5609031A (en) * | 1994-12-08 | 1997-03-11 | Rolls-Royce Plc | Combustor assembly |
| JP2007170807A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | United Technol Corp <Utc> | 燃焼器ライナ組立体及び燃焼器組立体 |
| JP2013535649A (ja) * | 2010-07-26 | 2013-09-12 | スネクマ | ターボジェットエンジンのための燃料噴射システムおよびそのような噴射システムを組み立てる方法 |
| JP2014524561A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-09-22 | トクァン，マジェド | ガス・タービン・エンジンで使用するための接線方向で火炎のない環状燃焼器 |
| JP2014526029A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-10-02 | トクァン，マジェド | ガス・タービン・エンジンで使用するための段階的で接線方向の燃料空気ノズルを備えた環状筒型燃焼器 |
| JP2014526030A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-10-02 | トクァン，マジェド | ガス・タービン・エンジンで使用するための予め混合された接線方向の燃料空気のノズルを備えた環状筒型燃焼器 |
-
1989
- 1989-08-15 JP JP21027289A patent/JPH0375414A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5609031A (en) * | 1994-12-08 | 1997-03-11 | Rolls-Royce Plc | Combustor assembly |
| JP2007170807A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | United Technol Corp <Utc> | 燃焼器ライナ組立体及び燃焼器組立体 |
| JP2013535649A (ja) * | 2010-07-26 | 2013-09-12 | スネクマ | ターボジェットエンジンのための燃料噴射システムおよびそのような噴射システムを組み立てる方法 |
| JP2014524561A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-09-22 | トクァン，マジェド | ガス・タービン・エンジンで使用するための接線方向で火炎のない環状燃焼器 |
| JP2014526029A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-10-02 | トクァン，マジェド | ガス・タービン・エンジンで使用するための段階的で接線方向の燃料空気ノズルを備えた環状筒型燃焼器 |
| JP2014526030A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-10-02 | トクァン，マジェド | ガス・タービン・エンジンで使用するための予め混合された接線方向の燃料空気のノズルを備えた環状筒型燃焼器 |
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