RU2111592C1 - Spark plug for gas-turbine engine combustion chamber - Google Patents

Abstract

FIELD: gas-turbine engine ignition systems. SUBSTANCE: spark plug has body 8 and casing 1 around it with admission hole 3 to form cooling space. Casing has perforated barrier 4 and is provided with deflector 5. Annular slot 9 is formed between deflector and perforated barrier for outlet of cooling air 10. Deflector and annular slot function to prevent burst of hot gases outside combustion chamber. EFFECT: improved reliability of combustion chamber. 1 dwg

Description

Изобретение относится к системам зажигания двигателей, преимущественно газотурбинных. The invention relates to ignition systems of engines, mainly gas turbine.

Известна свеча зажигания, предназначенная для поджига топлива в камерах сгорания газотурбинных двигателей, в которой для охлаждения свечи имеется кожух [1]. Known spark plugs designed to ignite the fuel in the combustion chambers of gas turbine engines, in which there is a casing for cooling the spark plug [1].

Недостатком известной свечи зажигания является то, что охлаждающий воздух уменьшает концентрацию топлива в зоне поджига свечи во время запуска двигателя и, как следствие, ухудшаются пусковые характеристики камеры сгорания. A disadvantage of the known spark plugs is that the cooling air reduces the concentration of fuel in the ignition zone of the spark plug during engine start-up and, as a result, the starting characteristics of the combustion chamber deteriorate.

Наиболее близкой к заявляемой является свеча зажигания, содержащая корпус с расположенным в нем центральным электродом и кожух, охватывающий корпус свечи. Внутри кожуха установлена гильза с перфорированной перегородкой [2]. Closest to the claimed is a spark plug containing a housing with a central electrode located therein and a casing covering the candle body. A sleeve with a perforated partition [2] is installed inside the casing.

Такая конструкция свечи исключает недостаток свечи, описанной в [1], но имеет другой существенный недостаток, заключающийся в том, что в данной конструкции имеется подвижное соединение между кожухом и корпусом свечи, которое сдерживает перепад между давлением газа в камере сгорания и давлением снаружи двигателя. В процессе работы двигателя происходит деформация горячих деталей, приводящая к увеличению зазора в соединении кожуха и корпуса свечи, что в свою очередь приводит к прорыву через зазор горячих газов из камеры наружу двигателя и выгоранию свечи. This design of the candlestick eliminates the disadvantage of the candle described in [1], but has another significant drawback, namely, that in this design there is a movable connection between the casing and the body of the candle, which inhibits the difference between the gas pressure in the combustion chamber and the pressure outside the engine. During the operation of the engine, hot parts are deformed, leading to an increase in the gap in the connection between the casing and the candle body, which in turn leads to a breakthrough through the gap of hot gases from the chamber to the outside of the engine and the candle burns out.

Техническая задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности камеры сгорания за счет устранения влияния охлаждающего воздуха на пусковые характеристики камеры сгорания и устранения возможности прорыв горячих газов из камеры сгорания наружу двигателя, а также за счет улучшения защиты свечи зажигания от высоких температур. The technical problem to which the claimed invention is directed is to increase the reliability of the combustion chamber by eliminating the influence of cooling air on the starting characteristics of the combustion chamber and eliminating the possibility of breakthrough of hot gases from the combustion chamber to the outside of the engine, as well as by improving the protection of the spark plug from high temperatures .

Сущность технического решения заключается в том, что в свече зажигания камеры сгорания ГТД, содержащей корпус, охватываемый кожухом с впускным отверстием с образованием охлаждающей полости, имеющим перфорированную перегородку, согласно изобретению, кожух снабжен отражателем, а между перфорированной перегородкой и отражателем образована кольцевая щель для выхода охлаждающего воздуха. The essence of the technical solution lies in the fact that in the spark plug of a gas turbine combustion chamber containing a housing covered by a casing with an inlet to form a cooling cavity having a perforated baffle, according to the invention, the casing is provided with a reflector, and an annular exit gap is formed between the perforated baffle and the reflector cooling air.

Наличие отражателя и кольцевой щели между ним и перфорированной перегородкой позволяет устранить влияние охлаждающего воздуха на пусковые характеристики камеры сгорания путем отвода с помощью отражателя через кольцевую щель охлаждающего воздуха из зоны поджига свечи вдоль стенки жаровой трубы, при этом соединение между кожухом и корпусом свечи всегда находиться под перепадом между давлением воздуха за компрессором и давлением газа внутри жаровой трубы, чем исключается возможность прорыва горячих газов из камеры сгорания наружу двигателя, что в целом повышает надежность камеры сгорания. The presence of a reflector and an annular gap between it and the perforated partition allows eliminating the influence of cooling air on the starting characteristics of the combustion chamber by removing, using a reflector, through the annular gap a cooling air from the zone of ignition of the candle along the flame tube wall, while the connection between the casing and the candle body is always under the difference between the air pressure behind the compressor and the gas pressure inside the flame tube, which eliminates the possibility of breakthrough of hot gases from the combustion chamber to the outside STUDIO, which generally increases the reliability of the combustor.

На чертеже изображена конструкция предлагаемой свечи зажигания. The drawing shows the design of the proposed spark plugs.

Свеча зажигания имеет кожух 1, который состоит из цилиндрической стенки 2 с отверстием 3, перегородки 4 и отражателя 5. В перегородке 4 имеется кольцевой ряд отверстий 6 и центральное отверстие 7 для соединения с корпусом свечи 8. Между отражателем 5 и перегородкой 4 образована кольцевая щель 9. The spark plug has a casing 1, which consists of a cylindrical wall 2 with a hole 3, a baffle 4 and a reflector 5. In the baffle 4 there is an annular row of holes 6 and a central hole 7 for connecting to the candle body 8. An annular gap is formed between the reflector 5 and the baffle 4. 9.

В процессе работы двигателя и при его запуске охлаждающий воздух 10 поступает в отверстие 3, проходит в зазоре между цилиндрической стенкой кожуха 2 и корпусом свечи 8, затем в кольцевой ряд отверстий 6 в перегородке 4 натекает на отражатель 5, охладив его, выходит в кольцевую щель 9 между перегородкой 4 и отражателем 5 и растекается вдоль стенки жаровой трубы 11, охлаждая ее. Поджиг топлива при запуске двигателя происходит в зоне у выхода отверстия 7. During operation of the engine and when it starts, cooling air 10 enters the hole 3, passes in the gap between the cylindrical wall of the casing 2 and the body of the candle 8, then flows into the annular row of holes 6 in the partition 4 onto the reflector 5, cooling it, goes into the annular gap 9 between the partition 4 and the reflector 5 and spreads along the wall of the flame tube 11, cooling it. The ignition of fuel when starting the engine occurs in the area at the outlet of the hole 7.

Таким образом, наличие отражателя и кольцевой щели между ним и перегородкой улучшает защиту свечи от высоких температур и в целом повышает надежность камеры сгорания. Thus, the presence of a reflector and an annular gap between it and the partition improves the protection of the candle from high temperatures and generally increases the reliability of the combustion chamber.

Claims (1)

Свеча зажигания камеры сгорания газотурбинного двигателя, содержащая корпус, охватываемый кожухом с впускным отверстием с образованием охлаждающей полости, имеющим перфорированную перегородку, отличающаяся тем, что кожух снабжен отражателем, а между перфорированной перегородкой и отражателем образована кольцевая щель для выхода охлаждающего воздуха. A spark plug of a combustion chamber of a gas turbine engine, comprising a housing enclosed by a casing with an inlet to form a cooling cavity having a perforated baffle, characterized in that the casing is provided with a reflector, and an annular gap is formed between the perforated baffle and the reflector for the cooling air to exit.