RU2525385C1 - Gas turbine engine - Google Patents

Gas turbine engine Download PDF

Info

Publication number
RU2525385C1
RU2525385C1 RU2013132340/06A RU2013132340A RU2525385C1 RU 2525385 C1 RU2525385 C1 RU 2525385C1 RU 2013132340/06 A RU2013132340/06 A RU 2013132340/06A RU 2013132340 A RU2013132340 A RU 2013132340A RU 2525385 C1 RU2525385 C1 RU 2525385C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
blade
cavity
blades
input
gas turbine
Prior art date
Application number
RU2013132340/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Евгеньевич Беляев
Александр Семенович Косой
Original Assignee
Вячеслав Евгеньевич Беляев
Александр Семенович Косой
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Евгеньевич Беляев, Александр Семенович Косой filed Critical Вячеслав Евгеньевич Беляев
Priority to RU2013132340/06A priority Critical patent/RU2525385C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2525385C1 publication Critical patent/RU2525385C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: turbine is fitted by a cooled nozzle diaphragm with its blades along the airfoil from the leading edge having the first, second, third and fourth inner cavities connected to a flow passage through the holes in the blade airfoil, and a bypass device. The combustion chamber is fitted by annular space between the inner, outer case and the annular flame tube with heads. The input of the annular flame tube head is connected to the flow passage of the compressor sequentially from the compressor via a circular segment of the vaned diffuser with the output of the latter being connected to the input of the air line - channel pipe branch with its output being connected to the input of the third inner cavity of the cooled nozzle diaphragm's blade with one of its outputs being connected to the input of the flame tube head. The third inner cavity is fitted by two more outputs. One of the outputs is connected to the input of the first inner cavity of the blade via the annular space of the combustion chamber and the annular cavity-receiver. The second input is connected to the fourth inner cavity of the nozzle diaphragm blade via the hole in a partition wall. The nozzle diaphragm has at least one or more blades whose third inner cavity is fitted by the fourth output which connects it to the second inner cavity via the hole in the partition wall. The bypass device is installed in the said blades and is kinematically coupled with a valve set at the input of the fuel nozzle of the head connected to the said blade. The second cavity of the said blades is connected to the second cavity of the blade which is not equipped with the bypass device.
EFFECT: invention provides for efficient operation of the combustion chamber of a gas turbine engine and cooling system of a high temperature gas turbine in different operation modes.
6 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области газотурбиностроения и может быть использовано для газотурбинных установок различного назначения.The invention relates to the field of gas turbine engineering and can be used for gas turbine plants for various purposes.

Известно техническое решение по (1), где газотурбинный двигатель содержит диффузор 5 (фиг.1), камеру сгорания вихревого противоточного типа с кольцевой жаровой трубой 3, в кольцевом канале которой, между кольцевым козырьком 13, наружной кольцевой втулкой 4 и кожухом 18 расположено фронтовое устройство - завихритель 6 с поворотными лопатками 21. Топливо в камеру сгорания подается через струйные топливные форсунки 28, расположенные между лопатками 21 завихрителя 6. Расход и закрутка топливовоздушного потока из фронтового устройства меняется при повороте лопаток 21 завихрителя 6.A technical solution is known according to (1), where the gas turbine engine contains a diffuser 5 (Fig. 1), a countercurrent-type vortex combustion chamber with an annular flame tube 3, in the annular channel of which, between the annular visor 13, the outer annular sleeve 4 and the casing 18, is front-mounted the device is a swirl 6 with rotary blades 21. Fuel is supplied to the combustion chamber through jet fuel nozzles 28 located between the blades 21 of the swirl 6. The flow and swirl of the air-fuel flow from the front-end device changes as The orbit of the blades 21 of the swirler 6.

Недостатком данного технического решения является низкая эффективность газотурбинного двигателя из-за больших потерь давления воздуха в камере сгорания, определяемых перепадом давления перед и за завихрителем фронтового устройства. Потери значительно возрастают при повороте лопаток завихрителя в сторону увеличения закрутки потока.The disadvantage of this technical solution is the low efficiency of the gas turbine engine due to large losses of air pressure in the combustion chamber, determined by the pressure drop in front of and behind the swirl of the front device. Losses increase significantly with the rotation of the blades of the swirl to increase flow swirl.

Экономически неэффективным является также работа диффузора с большим углом раскрытия, при отсутствии специальных устройств организации потоков воздуха (2). На фиг.1 этот угол 50°, что значительно больше оптимального значения данного угла для кольцевого диффузора.The operation of a diffuser with a large opening angle, in the absence of special devices for organizing air flows, is also economically inefficient (2). In figure 1, this angle is 50 °, which is significantly greater than the optimal value of this angle for the annular diffuser.

Нерациональным является также использование подогретого в камере сгорания воздуха, из отверстий внутреннего кожуха 2, в системе охлаждения турбины.It is also irrational to use the air heated in the combustion chamber, from the openings of the inner casing 2, in the turbine cooling system.

Известен также газотурбинный двигатель (3), содержащий компрессор 28 (фиг.2, 3), многосекторный диффузор 36 с фронтовым устройством, включающим топливоподводящий канал 34 со струйными отверстиями 50 и стабилизатором пламени 90. Имеется кольцевая жаровая труба 12, турбина с охлаждаемой сопловой лопаткой 42, охлаждающий воздух к которой поступает по пневмопроводу 110, 106 через теплообменник 100 из полости 102, соединенной с периферийным каналом проточной части 32 диффузора. Представлен вариант (фиг.4), когда часть воздуха из-за компрессора поступает в межтрубное пространство 24, 26 камеры сгорания через периферийные 31 и корневые 33 секции проточной части многосекторного диффузора, а система охлаждения сопловой лопатки 42 соединена с межтрубным пространством камеры сгорания.Also known is a gas turbine engine (3) comprising a compressor 28 (FIGS. 2, 3), a multi-sector diffuser 36 with a frontal device including a fuel supply channel 34 with jet openings 50 and a flame stabilizer 90. There is an annular flame tube 12, a turbine with a cooled nozzle blade 42, the cooling air to which is supplied via a pneumatic pipe 110, 106 through a heat exchanger 100 from a cavity 102 connected to a peripheral channel of the diffuser flow part 32. A variant is presented (Fig. 4) when part of the air due to the compressor enters the annulus 24, 26 of the combustion chamber through peripheral 31 and root 33 sections of the flow part of the multi-sector diffuser, and the cooling system of the nozzle blade 42 is connected to the annulus of the combustion chamber.

Недостатком данного технического решения является неоптимальная работа камеры сгорания на различных режимах работы газотурбинного двигателя ввиду отсутствия конструктивных элементов, обеспечивающих изменение проходной площади для воздуха к фронтовому устройству.The disadvantage of this technical solution is the non-optimal operation of the combustion chamber at various operating modes of the gas turbine engine due to the lack of structural elements that provide a change in the passage area for air to the front-end device.

Использование воздуха с низким давлением из теплообменника не позволяет обеспечить эффективное охлаждение входной кромки сопловой лопатки путем ее перфорации.The use of low-pressure air from the heat exchanger does not allow for efficient cooling of the inlet edge of the nozzle blade by its perforation.

Известен также газотурбинный двигатель с изменяемой геометрией камеры сгорания (4), содержащий диффузор 58 (фиг.5), кольцевую камеру сгорания с противоточной жаровой трубой, имеющей фронтовое устройство с завихрителями 84, 86, и перепускные окна 64 в районе фронтового устройства и 92 в районе диффузора. Имеются две кольцевые ленты 104, 96 с рессорами 132 и 134, соединенными с управляющим механизмом, включающим привод, систему рычагов, рессор, колец и шарниров, таким образом, что ленты 104, 96 могут синхронно двигаться вдоль жаровой трубы - оси двигателя. В ленте 96, охватывающей патрубок 60 фронтового устройства, есть отверстия 98. На максимальном режиме газотурбинного двигателя лента 96 находится в положении, когда ее отверстия 98 совпадают с окнами 64 входа в патрубок 60. При этом лента 104 располагается так, что перекрывает перепускные окна 92. В этом случае воздух из диффузора 58 поступает в зону горения жаровой трубы через завихрители 84, 86, пройдя отверстия 98, окна 64, распределившись в патрубке 60. В зоне горения обеспечивается оптимальное соотношение воздух - топливо. При снижении режима работы двигателя, путем уменьшения количества топлива, подаваемого в двигатель, оптимальное соотношение воздуха и топлива в зоне горения обеспечивается перекрытием проходного сечения окон 64. Для этого с помощью управляющего механизма и рессорой 134 кольцевая лента сдвигается на закрытие окон 64. При этом синхронно с помощью рессоры 132 кольцевая лента 104 сдвигается в положение, когда открываются перепускные окна 92 для прохода воздуха внутрь жаровой трубы. Таким образом, в известном газотурбинном двигателе предпринимается попытка обеспечить на частичных режимах его работы перепуск воздуха, что должно обеспечить оптимальное горение и снижение потерь давления воздуха в камере сгорания.Also known is a gas turbine engine with a variable geometry of the combustion chamber (4) containing a diffuser 58 (Fig. 5), an annular combustion chamber with a countercurrent flame tube having a front device with swirls 84, 86, and bypass windows 64 in the area of the front device and 92 in diffuser area. There are two annular bands 104, 96 with springs 132 and 134 connected to a control mechanism including a drive, a system of levers, springs, rings and hinges, so that the bands 104, 96 can synchronously move along the flame tube - the axis of the engine. In the tape 96, covering the pipe 60 of the front-end device, there are holes 98. At the maximum mode of the gas turbine engine, the tape 96 is in a position where its holes 98 coincide with the windows 64 of the entrance to the pipe 60. The tape 104 is located so that it covers the bypass windows 92 In this case, the air from the diffuser 58 enters the combustion zone of the flame tube through the swirls 84, 86, passing holes 98, windows 64, distributed in the pipe 60. In the combustion zone, the optimum air-fuel ratio is provided. When reducing the engine operating mode by reducing the amount of fuel supplied to the engine, the optimal ratio of air to fuel in the combustion zone is ensured by blocking the passage section of windows 64. To do this, with the help of the control mechanism and spring 134, the annular tape is shifted to close the windows 64. At the same time, with the help of spring 132, the annular strip 104 is shifted to the position when the bypass ports 92 are opened for the passage of air into the flame tube. Thus, in the well-known gas turbine engine, an attempt is made to provide air bypass in partial modes of its operation, which should ensure optimal combustion and reduce air pressure losses in the combustion chamber.

Однако данное техническое решение не в полной мере отвечает заявленной цели. Расположение окон 92 и торца 106 диффузора 58 не позволяют обеспечить беспрепятственное протекание воздуха в перепускные окна 92 при их открытии. Воздух, выходящий из диффузора с большой скоростью уменьшает статическое давление за торцом 106 перед окном 92, что не позволяет снизить сопротивление камеры сгорания. Кроме того, частичное закрытие перепускных отверстий 64 ведет к снижению давления перед завихрителями 84, 86, что снижает эффективность их работы.However, this technical solution does not fully meet the stated goal. The location of the windows 92 and the end face 106 of the diffuser 58 does not allow for unhindered flow of air into the bypass windows 92 when they are opened. The air leaving the diffuser at high speed reduces the static pressure behind the end face 106 in front of the window 92, which does not allow to reduce the resistance of the combustion chamber. In addition, the partial closure of the bypass holes 64 leads to a decrease in pressure in front of the swirls 84, 86, which reduces their efficiency.

В рассматриваемом прототипе отсутствует также эффективная система заградительного охлаждения входной кромки сопловой лопатки турбины.In the prototype under consideration, there is also no effective system for the cooling of the inlet edge of the nozzle blade of the turbine.

Заявленное изобретение направлено на решение ряда задач: повышение эффективности газотурбинного двигателя путем снижения потерь давления воздуха; повышение экологических характеристик двигателя при обеспечении устойчивости пусковых и рабочих характеристик; реализацию оптимального и экономически эффективного использования хладоресурса рабочего тела в системе охлаждения высокотемпературных турбин и камеры сгорания.The claimed invention is aimed at solving a number of problems: increasing the efficiency of a gas turbine engine by reducing air pressure losses; improving the environmental performance of the engine while ensuring the stability of starting and operating characteristics; the implementation of the optimal and cost-effective use of the coolant of the working fluid in the cooling system of high-temperature turbines and the combustion chamber.

Эти задачи решены в газотурбинном двигателе, содержащем компрессор, лопаточные диффузоры, канальные патрубки, кольцевую полость-ресивер, петлевую камеру сгорания с межтрубным пространством между внутренним, наружным корпусами и кольцевой жаровой трубой вихревого типа с фронтовыми устройствами, турбину с охлаждаемым сопловым аппаратом, лопатки которого вдоль профиля пера от входной кромки имеют первую, вторую, третью и четвертую внутренние полости, соединенные с проточной частью через отверстия в пере лопатки, и перепускное устройство, и в соответствии с сущностью изобретения вход фронтового устройства кольцевой жаровой трубы соединен с проточной частью компрессора последовательно от компрессора, через кольцевой сегмент лопаточного диффузора, выход которого соединен с входом канального патрубка, выход которого соединен с входом в третью внутреннюю полость охлаждаемой лопатки соплового аппарата, один из выходов из которой соединен со входом во фронтовое устройство жаровой трубы.These problems are solved in a gas turbine engine containing a compressor, scoop diffusers, duct pipes, an annular cavity cavity, a looped combustion chamber with an annulus between the inner, outer casings and a vortex-type annular flame tube with front-end devices, a turbine with a cooled nozzle apparatus, the blades of which along the profile of the pen from the inlet edge there are first, second, third and fourth internal cavities connected to the flowing part through openings in the shoulder blades, and a bypass device , and in accordance with the invention, the input of the frontal device of the annular flame tube is connected to the compressor flow path in series from the compressor, through the annular segment of the blade diffuser, the output of which is connected to the input of the channel pipe, the output of which is connected to the entrance to the third internal cavity of the cooled blade of the nozzle apparatus, one of the exits from which is connected to the entrance to the frontal device of the flame tube.

Кроме того, имеются еще два выхода из третьей внутренней полости лопатки соплового аппарата. Один выход располагается в периферийной полке лопатки. Он соединяет третью внутреннюю полость лопатки с межтрубным пространством камеры сгорания, которое через окна во внутреннем корпусе камеры сгорания, кольцевую полость-ресивер и отверстие во внутренней полке лопатки соединено со входом в первую внутреннюю ее полость. Кольцевая полость-ресивер располагается между турбиной и компрессором и ограничена внутренним корпусом камеры сгорания с закрепленным на нем сопловым аппаратом и над роторным кожухом.In addition, there are two more exits from the third internal cavity of the blade of the nozzle apparatus. One outlet is located in the peripheral shelf of the scapula. It connects the third internal cavity of the blade with the annular space of the combustion chamber, which is connected through the windows in the internal housing of the combustion chamber, the annular cavity cavity and the hole in the internal shelf of the blade to the entrance to its first internal cavity. An annular cavity-receiver is located between the turbine and the compressor and is limited by the internal housing of the combustion chamber with a nozzle device mounted on it and above the rotor casing.

Вторым выходом из третьей внутренней полости лопатки является окно в разделительной стенке с четвертой внутренней полостью лопатки соплового аппарата.The second exit from the third internal cavity of the blade is a window in the dividing wall with the fourth internal cavity of the blade of the nozzle apparatus.

Помимо этого, имеются, по крайней мере, одна или несколько лопаток в сопловом аппарате, у которых третья внутренняя полость имеет четвертый выход, соединяющий ее через окно в разделительной стенке со второй внутренней полостью. Причем в этих лопатках располагается также перепускное устройство, и их вторая полость через отверстия в периферийной полке соединена со второй полостью лопатки, не имеющей перепускного устройства. Такие лопатки располагаются рядом с лопатками, не имеющими перепускного устройства, у которых стенка между второй и третьей полостью сплошная - не имеет окна. Перепускные устройства имеют кинематическую связь с клапанами на входе в топливные форсунки. Причем перепускное устройство связано с клапаном форсунки, расположенной во фронтовом устройстве, соединенном с лопаткой соответствующего перепускного устройства. Перепускное устройство соединяется также с управляющим механизмом. Один управляющий механизм может быть связан с одним или несколькими перепускными устройствами и соответствующими им клапанами форсунок.In addition, there are at least one or more blades in the nozzle apparatus, in which the third internal cavity has a fourth outlet connecting it through a window in the dividing wall with the second internal cavity. Moreover, in these blades there is also a bypass device, and their second cavity through holes in the peripheral shelf is connected to the second cavity of the blade, which does not have a bypass device. Such blades are located next to the blades that do not have a bypass device, in which the wall between the second and third cavity is continuous - does not have a window. Bypass devices have a kinematic connection with valves at the entrance to the fuel nozzles. Moreover, the bypass device is connected with the nozzle valve located in the front device connected to the blade of the corresponding bypass device. The bypass device is also connected to the control mechanism. One control mechanism may be associated with one or more bypass devices and their corresponding nozzle valves.

Еще, внутреннее сечение канального патрубка - пневмопровода, соединяющего лопаточный диффузор с третьей внутренней полостью охлаждаемой лопатки соплового аппарата, выполнено диффузором с эквивалентным углом раскрытия менее 12°.Still, the internal section of the channel pipe — the pneumatic line connecting the blade diffuser with the third internal cavity of the cooled blade of the nozzle apparatus, is made by a diffuser with an equivalent opening angle of less than 12 °.

Само перепускное устройство, расположенное внутри охлаждаемой сопловой лопатки, имеет поворотный клапан с осью вращения, опирающуюся, со стороны спинки и корыта лопатки на патрубок, соединяющий третью внутреннюю полость лопатки с входом во фронтовое устройство жаровой трубы. Поворотный клапан выполнен профилированным, в виде закрылка. Седлом для этого клапана является в положении «открыто» - стенка окна между второй и третьей внутренними полостями лопатки, а в положении «закрыто» - торец патрубка, соединяющий третью внутреннюю полость лопатки с входом во фронтовое устройство жаровой трубы.The bypass device itself, located inside the cooled nozzle blade, has a rotary valve with an axis of rotation, resting on the nozzle connecting the third internal cavity of the blade with the entrance to the front device of the flame tube, from the back and trough of the blade. The rotary valve is made profiled in the form of a flap. The seat for this valve is in the “open” position - the wall of the window between the second and third internal cavities of the scapula, and in the “closed” position - the end of the pipe connecting the third internal cavity of the scapula with the entrance to the frontal device of the flame tube.

И еще по высоте пера сопловой лопатки выполнены отверстия, соединяющие первую, вторую и четвертую внутренние полости лопатки с проточной частью турбины, причем отверстия первой полости выполнены на входной кромке лопатки, второй - на корыте и спинке, а четвертой - в выходной кромке.And even at the height of the feather of the nozzle blade, holes are made connecting the first, second and fourth internal cavities of the blade with the turbine flow part, the holes of the first cavity being made at the input edge of the blade, the second at the trough and back, and the fourth at the output edge.

Выполнение газотурбинного двигателя заявленным образом, включая соединение фронтового устройства с компрессором через сопловую лопатку, лопаточный и канальный патрубок, обеспечивает минимальные потери давления в газогенераторе и эффективное конвективное охлаждение сопловой лопатки. Специальное профилирование канального патрубка обеспечивает максимальную степень преобразования скоростного напора в давление. Оптимального и экономически эффективного использования хладоресурса рабочего тела в системе охлаждения камеры сгорания и соплового аппарата высокотемпературных турбин удается достичь благодаря соединению отверстий во входной кромки лопатки с компрессором через конвективную систему охлаждения лопатки - третью внутреннюю полость и межтрубное пространство камеры сгорания. И наконец, наличие перепускных устройств и связанных с ними топливных клапанов позволяет обеспечить экологически чистую работу камеры сгорания во всем ее диапазоне режимов работы, без дополнительных потерь давления воздуха.The implementation of the gas turbine engine in the claimed manner, including the connection of the front-end device with the compressor through the nozzle blade, the blade and channel pipe, provides minimal pressure loss in the gas generator and effective convective cooling of the nozzle blade. Special profiling of the channel nozzle provides the maximum degree of conversion of the pressure head to pressure. The optimal and cost-effective use of the coolant of the working fluid in the cooling system of the combustion chamber and the nozzle apparatus of high-temperature turbines can be achieved by connecting the holes in the inlet edge of the blade with the compressor through the convective cooling system of the blade — the third internal cavity and the annular space of the combustion chamber. And finally, the presence of bypass devices and associated fuel valves allows the environmentally friendly operation of the combustion chamber in its entire range of operating modes, without additional loss of air pressure.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

фиг.6 - продольный разрез газогенератора газотурбинного двигателя;6 is a longitudinal section of a gas generator of a gas turbine engine;

фиг.7 - элемент A на фиг.6, перепускное устройство в положении «открыто»;Fig.7 - element A in Fig.6, the bypass device in the "open" position;

фиг.8 - сечение B-B на фиг.7;Fig.8 is a section B-B in Fig.7;

фиг.9 - элемент А на фиг.6, перепускное устройство в положении «закрыто»;Fig.9 - element a in Fig.6, the bypass device in the "closed" position;

фиг.10 - элемент Б на фиг.7, перепускное устройство в положении «открыто»;figure 10 - element B in figure 7, the bypass device in the "open" position;

фиг.11 - элемент А на фиг.6 сечения фиг.7, повернутого в окружном направлении на одну лопатку (на 360°/N, где N - число лопаток в сопловом аппарате).11 - element A in Fig.6 cross section of Fig.7, rotated in the circumferential direction by one blade (360 ° / N, where N is the number of blades in the nozzle apparatus).

Устройство - газотурбинный двигатель содержит компрессор 1 (фиг.6) с рабочими 2 и спрямляющими лопатками 3, диффузор 4 (фиг.7) со спрямляющим аппаратом 5, лопаточным диффузором 6, канальные патрубки 7, петлевую камеру сгорания 8 (фиг.6) с межтрубным пространством 9 между внутренним 10 и наружным 11 корпусами и кольцевой жаровой трубой 12 вихревого типа с фронтовыми устройствами 13, имеющими вход 14 (фиг.8) и выход 15. Ротор 16 (фиг.7) соединяет компрессор с турбиной 17, которая имеет охлаждаемый сопловый аппарат 18 (фиг.9) с равномерно чередующимися полыми лопатками 19, 20 (фиг.8, 9, 11). Кроме этого, сопловые лопатки имеет первую 21 (фиг.10) вторую 22, третью 23 и четвертую 24 внутренние полости, разделенные стенками 25, 26 (фиг.11), и 27 (фиг.10), в которых есть окна 28 (фиг.9) и 29 (фиг.10). Перо лопатки имеет входную 30 (фиг.10), выходную 31 кромки и отверстия 32, (фиг.10), 33 (фиг.9) и 34. Во внутренней 35 (фиг.10) и периферийной 36 полке охлаждаемой лопатки выполнены отверстия 37, 38, 39, 40 и патрубок 41 (фиг.9). Имеются сегментная полость 42 (фиг.10), кольцевая полость-ресивер 43 (фиг.9), кожух 44, перепускные устройства 45 (фиг.7) с клапаном 46 на оси 47, с рессорами 48 и с управляющими механизмами 49, топливные форсунки 50. Обозначены направления потоков воздуха 51 (фиг.8), 52, 53 (фиг.7), 54 (фиг.9), 55, 56, 57, 58, 59 (фиг.11), 60 и 61. Показаны торец 62 (фиг.10), окна 63, 64, 65 вход 66 (фиг.8) и выход 67 патрубка канального диффузора, клапан 68 (фиг.8), топливный коллектор 69 и положения перепускного устройства «открыто» на фиг.7 и «закрыто» на фиг.9.The device - a gas turbine engine contains a compressor 1 (Fig.6) with working 2 and straightening blades 3, a diffuser 4 (Fig.7) with a straightening apparatus 5, scapular diffuser 6, duct pipes 7, loop combustion chamber 8 (Fig.6) with the annular space 9 between the inner 10 and outer 11 bodies and the vortex-type annular flame tube 12 with front devices 13 having an input 14 (Fig. 8) and an output 15. The rotor 16 (Fig. 7) connects the compressor to the turbine 17, which has a cooled nozzle apparatus 18 (Fig. 9) with a uniformly alternating hollow blade mi 19, 20 (Figs. 8, 9, 11). In addition, the nozzle vanes has a first 21 (FIG. 10), a second 22, a third 23 and a fourth 24 inner cavities separated by walls 25, 26 (FIG. 11), and 27 (FIG. 10), in which there are windows 28 (FIG. .9) and 29 (Fig. 10). The blade feather has an input 30 (figure 10), output 31 edges and holes 32 (figure 10), 33 (figure 9) and 34. In the inner 35 (figure 10) and peripheral 36 shelf of the cooled blade, holes 37 are made , 38, 39, 40 and pipe 41 (Fig. 9). There is a segmented cavity 42 (Fig. 10), an annular cavity-receiver 43 (Fig. 9), a casing 44, bypass devices 45 (Fig. 7) with a valve 46 on the axis 47, with springs 48 and with control mechanisms 49, fuel nozzles 50. The air flow directions 51 (FIG. 8), 52, 53 (FIG. 7), 54 (FIG. 9), 55, 56, 57, 58, 59 (FIG. 11), 60 and 61 are indicated. The end face is shown. 62 (Fig. 10), windows 63, 64, 65, inlet 66 (Fig. 8) and outlet 67 of the duct diffuser pipe, valve 68 (Fig. 8), fuel manifold 69 and the position of the bypass device “open” in Fig. 7 and "Closed" in Fig.9.

Вход 14 фронтового устройства 13 кольцевой жаровой трубы 12 соединен с проточной частью компрессора 1, последовательно от компрессора 1: через спрямляющий аппарат 5, диффузора 4; кольцевой сегмент лопаточного диффузора 6; выход из которого соединен далее с входом 66 пневмопровода - канального патрубка 7, выход 67 которо, через окно 65 во внутреннем корпусе 10 соединен через отверстие 40 во внутренней полке 35 с третьей внутренней полостью 23 охлаждаемой лопатки 19, 20 соплового аппарата 18. И наконец, патрубок 41 на периферийной полке 36 лопатки 19, 20 соединяет третью внутреннюю полость 23 с входом 14 фронтового устройства 13. В патрубке 41 лопатки 20 соплового аппарата 18 располагается клапан 46 перепускного устройства 45. Лопатки 20 установлены рядом с лопатками 19, у которых нет перепускных устройств 45. Вторые внутренние полости 22 попарно соседних лопаток 19 и 20 соединены между собой через отверстия 38 в их периферийных полках 36 и сегментную полость 42. Первая внутренняя полость 21, в районе входной кромки 30 лопатки 19, 20 соединена через отверстия 37 во внутренней полке 35 и окна 63 во внутреннем корпусе 10 камеры сгорания 8 с кольцевой полостью-ресивером 43. Кольцевая полость-ресивер 43 располагается между компрессором 1 и турбиной 17. По периферии кольцевая полость 43 ограничена кольцевым внутренним корпусом 10 камеры сгорания 8 с закрепленным на нем сопловым аппаратом 18, внутри - кольцами: лопаточным диффузором 6 и над роторным 16 кожухом 44. Кольцевая полость-ресивер 43 соединена через окна 61 во внутреннем корпусе 10 петлевой камеры сгорания 8 с межтрубным пространством 9. С межтрубным пространством 9 соединяется также третья внутренняя полость 23 лопатки 19, 20 через отверстие 39 в периферийной полке 36.The input 14 of the front device 13 of the annular flame tube 12 is connected to the flow part of the compressor 1, in series from the compressor 1: through a straightening device 5, a diffuser 4; annular segment of the blade diffuser 6; the outlet from which is further connected to the inlet 66 of the pneumatic conduit - channel pipe 7, the outlet 67 of which, through a window 65 in the inner housing 10 is connected through an opening 40 in the inner shelf 35 to the third inner cavity 23 of the cooled blade 19, 20 of the nozzle apparatus 18. Finally, the pipe 41 on the peripheral shelf 36 of the blade 19, 20 connects the third internal cavity 23 with the input 14 of the front device 13. In the pipe 41 of the blade 20 of the nozzle apparatus 18 there is a valve 46 of the bypass device 45. The blades 20 are installed next to the blades 19, which do not have transfer devices 45. The second internal cavities 22 of pairwise adjacent vanes 19 and 20 are interconnected via openings 38 in their peripheral shelves 36 and a segment cavity 42. The first internal cavity 21, in the region of the inlet edge 30 of the vanes 19, 20 is connected through openings 37 in the inner shelf 35 and windows 63 in the inner housing 10 of the combustion chamber 8 with the annular cavity receiver 43. The annular cavity receiver 43 is located between the compressor 1 and the turbine 17. At the periphery, the annular cavity 43 is limited to the annular inner housing 10 of the combustion chamber 8 s a nozzle device 18 fixed on it, inside - rings: a scapular diffuser 6 and above a rotary casing 16. An annular cavity receiver 43 is connected through windows 61 in the inner case 10 of the loopback combustion chamber 8 to the annular space 9. The third is also connected to the annular space 9 the inner cavity 23 of the blade 19, 20 through the hole 39 in the peripheral shelf 36.

Внутреннее проходное сечение патрубка 7, от входа 66 к выходу 67 выполнено диффузором с эквивалентным углом раскрытия менее 12°.The internal passage section of the pipe 7, from the input 66 to the output 67 is made by a diffuser with an equivalent opening angle of less than 12 °.

Клапан 46 перепускного устройства 45, расположенный внутри охлаждаемой сопловой лопатки 20, имеет поперечную ось вращения 47, опирающуюся со стороны спинки и корыта лопатки 20 на патрубок 41. Сам поворотный клапан 46 выполнен профилированным, в виде закрылка и через механизм, состоящий из рычагов и рессор 48, соединен с управляющим механизмом 49. За поворотным клапаном 46 во фронтовом устройстве 13 установлена топливная форсунка 50 с клапаном 68 между форсункой 50 и топливным коллектором 69. В аналогичном месте по длине фронтового устройства 13 располагается топливная форсунка 50 и за лопаткой 19. Эти форсунки 50 соединены с топливным коллектором 69 напрямую. Количество управляющих механизмов 49 меньше или равно количеству лопаток 20 с поворотным клапаном 46. Если количество управляющих механизмов 49 не соответствует количеству лопаток 20, то поворотные клапаны 46 нескольких лопаток 20 с помощью дополнительных рычагов и рессор 48 объединяются в группы, с подключением к общему для них управляющему механизму 49. При этом управляющий механизм 49 одновременно связан с помощью рычагов и рессор 48 с клапаном 68, установленным между топливным коллектором 69 и топливной форсункой 50 соответствующего фронтового устройства 13, за лопаткой 20 или группой лопаток 20, поворотный клапан 46 которых связан с этим же управляющим механизмом 49.The valve 46 of the bypass device 45, located inside the cooled nozzle vane 20, has a transverse axis of rotation 47, resting on the nozzle 41 from the back and trough of the vane 20. The rotary valve 46 itself is shaped in the form of a flap and through a mechanism consisting of levers and springs 48, connected to a control mechanism 49. Behind the rotary valve 46 in the front device 13, a fuel nozzle 50 is installed with a valve 68 between the nozzle 50 and the fuel manifold 69. At a similar location along the length of the front device 13 tsya fuel injector 50 and the scapula 19. These nozzles 50 are connected to the fuel manifold 69 directly. The number of control mechanisms 49 is less than or equal to the number of blades 20 with a rotary valve 46. If the number of control mechanisms 49 does not correspond to the number of blades 20, then the rotary valves 46 of several blades 20 with the help of additional levers and springs 48 are combined into groups, connecting to a common one the control mechanism 49. In this case, the control mechanism 49 is simultaneously connected via levers and springs 48 to a valve 68 mounted between the fuel manifold 69 and the fuel injector 50 of the corresponding front device 13, behind the blade 20 or a group of blades 20, a rotary valve 46 which is connected with the same control mechanism 49.

В стенке 26 лопаток 20 есть окно 28, соединяющее вторую внутреннюю полость 22 с третьей 23. В стенке 27 лопатки 19, 20 есть окно 29, соединяющее третью 23 внутреннюю полость с четвертой 24. Стенка окна 28 являются также седлом для перепускного поворотного клапана 46 в положении «открыто». В положении «закрыто» седлом для клапана 46 является торец 62 патрубка 41.In the wall 26 of the blades 20 there is a window 28 connecting the second internal cavity 22 with the third 23. In the wall 27 of the blades 19, 20 there is a window 29 connecting the third 23 internal cavity with the fourth 24. The wall of the window 28 is also a seat for the bypass rotary valve 46 open position. In the closed position, the seat for the valve 46 is the end face 62 of the pipe 41.

Перо лопатки 19, 20 имеет отверстия. Так, на входной кромке 30 выполнен ряд отверстий 32 заградительного охлаждения. Отверстия 32 соединяют первую внутреннюю полость 21 с проточной частью турбины 17. На спинке и корыте лопатки 19, 20 выполнены ряды отверстий 33, соединяющие вторую внутреннюю полость 22 с проточной частью турбины 17. И в районе выходной кромки 31 лопатки 19, 20 выполнен ряд отверстий 34, соединяющий четвертую внутреннюю полость 24 с проточной частью турбины 17.The blade blade 19, 20 has openings. So, at the inlet edge 30, a series of openings 32 are provided for defensive cooling. Holes 32 connect the first internal cavity 21 to the flow part of the turbine 17. On the back and trough of the blade 19, 20, rows of holes 33 are made connecting the second internal cavity 22 with the flow part of the turbine 17. And a number of holes are made in the region of the outlet edge 31 of the blade 19, 20 34, connecting the fourth internal cavity 24 with the flow part of the turbine 17.

При работе газотурбинного двигателя в компрессоре 1 на рабочих лопатках 2 и спрямляющих лопатках 3 сжимается воздух - рабочее тело газотурбинного двигателя. Турбина 17 через ротор 16 вращает компрессор 1. Скоростной, закрученный воздушный поток 51 из компрессора 1 поступает в диффузор 4, где в спрямляющем аппарате 5 и в лопаточном диффузоре 6 разворачивается в осевом направление и уменьшает скорость, преобразуя скоростной напор в давление. Затем воздух через вход 66 поступает в канальный патрубок 7, где продолжает тормозиться, повышая давление. Далее воздух через выход 67 патрубка 7 и отверстие 40 во внутренней полке 35 проходит в третью внутреннюю полость 23 охлаждаемой лопатки 19, 20 соплового аппарата 18 турбины 17. Здесь основной поток воздуха разделяется на несколько потоков. Часть потока 56 растекается потоками 60 и 61. Поток воздуха 60 через отверстие 39 в периферийной полке 36 вытекает в межтрубное пространство 9 камеры сгорания 8. Поток 61 через окно 29 в стенке 27 поступает в четвертую внутреннюю полость 24 лопатки 19, 20, откуда через отверстия 34 в выходной кромке 31 уходит в проточную часть турбины 17. Воздух 60, прошедший в межтрубное пространство 9, попадает из него через окна 64 потоком 55 в кольцевую полость-ресивер 43, откуда потоком 58 через окна 63 и отверстия 37 в первую внутреннюю полость 21 лопатки 19, 20, в районе входной кромки 30. Из этой полости 21 воздух выходит через отверстия 32 на входной кромке 30 в проточную часть соплового аппарата 18 турбины 17. Этот воздух формирует заградительное охлаждение лопатки 19, 20, включая ее входную кромку 30. При работе газотурбинного двигателя в районе номинального режима клапан 46 перепускного устройства 45 внутри лопаток 20 находится в положении «открыто» (фиг.7). В этом положении клапан 46 перекрывает окно 28 в стенке 26. При этом часть 52 потока воздуха, поступившего в третью полость 23, через патрубок 41 проходит во вход 14 фронтового устройства 13. Здесь воздух смешивается с топливом, поступающим во фронтовое устройство 13, через форсунку 50. Подготовленная топливовоздушная смесь выходит через выход 15 в кольцевую жаровую трубу 12, где воспламеняется и сгорает, образуя горячие газы, которые поступают в проточную часть турбины 17 через сопловый аппарат 18. Так же перетекает воздух 52 из третьей полости 23 лопатки 19 во фронтовое устройство 13. При этом количество воздуха 52 из лопатки 19, 20 и топлива из форсунки 50, поступающих во фронтовое устройство 13, после лопатки 19, 20 обеспечивают на выходе 15 топливовоздушную смесь в концентрации, реализующей горение в камере сгорания 8 с низким содержанием вредных веществ.During the operation of the gas turbine engine in the compressor 1 on the working blades 2 and the straightening blades 3, air is compressed - the working fluid of the gas turbine engine. The turbine 17 rotates the compressor 1 through the rotor 16. The high-speed, swirling air stream 51 from the compressor 1 enters the diffuser 4, where it rotates in the axial direction in the straightening device 5 and in the blade diffuser 6 and reduces the speed, converting the pressure head to pressure. Then the air through the inlet 66 enters the channel pipe 7, where it continues to slow down, increasing the pressure. Further, the air through the outlet 67 of the pipe 7 and the hole 40 in the inner shelf 35 passes into the third internal cavity 23 of the cooled blade 19, 20 of the nozzle apparatus 18 of the turbine 17. Here, the main air stream is divided into several streams. Part of the stream 56 spreads through the streams 60 and 61. The air stream 60 through the opening 39 in the peripheral shelf 36 flows into the annular space 9 of the combustion chamber 8. The stream 61 through the window 29 in the wall 27 enters the fourth internal cavity 24 of the blades 19, 20, from where through the holes 34 in the outlet edge 31 goes into the flow part of the turbine 17. Air 60 passing into the annular space 9, flows from it through the windows 64 by a stream 55 into the annular cavity receiver 43, from where by the stream 58 through the windows 63 and openings 37 into the first internal cavity 21 vanes 19, 20, in the region of the entrance chrome ki 30. From this cavity 21, air exits through openings 32 at the inlet edge 30 to the flow part of the nozzle apparatus 18 of the turbine 17. This air forms a defensive cooling of the blade 19, 20, including its inlet edge 30. When the gas turbine engine operates in the region of the nominal mode, the valve 46 bypass device 45 inside the blades 20 is in the "open" position (Fig.7). In this position, the valve 46 closes the window 28 in the wall 26. In this case, part 52 of the air flow entering the third cavity 23 passes through the pipe 41 to the inlet 14 of the front device 13. Here, the air is mixed with the fuel entering the front device 13 through the nozzle 50. The prepared air-fuel mixture exits through outlet 15 into the annular flame tube 12, where it ignites and burns, forming hot gases that enter the turbine duct 17 through the nozzle apparatus 18. Air 52 also flows from the third cavity 23 of the blade 19 to the front device 13. At the same time, the amount of air 52 from the blade 19, 20 and fuel from the nozzle 50 entering the front device 13, after the blade 19, 20, provides air-fuel mixture at the outlet 15 in a concentration realizing combustion in the combustion chamber 8 with a low content harmful substances.

При снижении мощности газотурбинного двигателя посредством уменьшения расхода топлива в топливный коллектор, на выходе 15 изменяется концентрация топливовоздушной смеси. Для обеспечения сохранности оптимальной концентрации топливовоздушной смеси в зоне горения камеры сгорания 8 выполняются следующие действия. Один из управляющих механизмов 49 через рычаги и рессоры 48 одновременно поворачивает клапан 46 и воздействует на соответствующий топливный клапан 68, прекращая подачу топлива в форсунку 50 фронтового устройства 13 за поворачиваемым клапаном 46. При этом поворотный клапан 46 садится на торец 62 патрубка 41, перекрывая воздуху 52 выход из этого патрубка 41 во фронтовое устройство 13 (фиг.9). Еще открывается окно 28 в стенке 26 лопатки 20. Через это окно 28 во вторую внутреннюю полость 22 лопатки 20 перепускается воздух 54, который разделяется здесь на два потока 57, 58. Поток 57 выходит через отверстие 38 лопатки 20 и сегментную полость 42, откуда через отверстие 38 соседней лопатки 19 потоком 59 входит в ее вторую внутреннюю полость 22, откуда через отверстия 33 выходит в проточную часть турбины 17. Воздушный поток 58 также через отверстия 33 лопатки 20 выходит в проточную часть турбины 17.When reducing the power of the gas turbine engine by reducing fuel consumption in the fuel manifold, the output 15 changes the concentration of the air-fuel mixture. To ensure the preservation of the optimal concentration of the air-fuel mixture in the combustion zone of the combustion chamber 8, the following actions are performed. One of the control mechanisms 49 through levers and springs 48 simultaneously turns the valve 46 and acts on the corresponding fuel valve 68, cutting off the fuel supply to the nozzle 50 of the front device 13 behind the rotary valve 46. At the same time, the rotary valve 46 sits on the end face 62 of the pipe 41, blocking the air 52 exit from this pipe 41 to the front device 13 (Fig.9). Another window 28 opens in the wall 26 of the blade 20. Air through this window 28 passes into the second internal cavity 22 of the blade 20, which is divided here into two streams 57, 58. The stream 57 exits through the opening 38 of the blade 20 and the segment cavity 42, from where the hole 38 of the adjacent blade 19 by the flow 59 enters its second internal cavity 22, from where it goes through the holes 33 into the flow part of the turbine 17. The air stream 58 also through the holes 33 of the blade 20 enters the flow part of the turbine 17.

Эти действия путем перераспределения воздуха и топлива в камере сгорания 8 обеспечивают на выходе 15 за лопатками 19 и лопатками 20 с клапанами в положение «открыто» топливовоздушную смесь в концентрации, реализующей горение в камере сгорания 8 с низким содержанием вредных веществ. При этом общее сопротивление воздушного тракта газогенератора не изменяется.These actions by redistributing air and fuel in the combustion chamber 8 provide at the outlet 15 behind the blades 19 and the blades 20 with valves in the "open" position the air-fuel mixture in a concentration that implements combustion in the combustion chamber 8 with a low content of harmful substances. In this case, the total resistance of the air path of the gas generator does not change.

При дальнейшем снижении мощности газотурбинного двигателя посредством уменьшения расхода топлива в топливный коллектор, за границами оптимальной концентрации топливовоздушной смеси на выходе 15 приводится в действие следующий управляющий механизм 49. Описанный выше алгоритм перераспределения воздуха и топлива, связанный с перекрываемыми форсункой 50 и лопаткой 20 или группами форсунок 50 и лопаток 20, повторяется.With a further decrease in the power of the gas turbine engine by reducing the fuel consumption in the fuel manifold, the following control mechanism 49 is actuated beyond the boundaries of the optimal concentration of the air-fuel mixture at the outlet 15. The above-described algorithm for the redistribution of air and fuel associated with the blocked nozzle 50 and the blade 20 or groups of nozzles 50 and the blades 20 are repeated.

Таким образом, на всех режимах работы газотурбинного двигателя обеспечивается работа камеры сгорания 8 в оптимальном режиме, с низкими выбросами вредных веществ, связанных с недожогом или перегревом. Переключения всех управляющих механизмов 49 не приводят к заметному изменению потерь давления в газогенераторе, обеспечивая высокий КПД газотурбинного двигателя на всех режимах работы.Thus, in all operating modes of the gas turbine engine, the combustion chamber 8 is ensured that the combustion chamber 8 is operating in an optimal mode, with low emissions of harmful substances associated with underburning or overheating. Switching of all control mechanisms 49 does not lead to a noticeable change in pressure losses in the gas generator, providing high efficiency of the gas turbine engine in all operating modes.

Высокий КПД двигателя обеспечивается также низкими потерями давления за компрессором, в каналах, выполненных диффузором с эквивалентным углом раскрытия менее 12°.High engine efficiency is also ensured by low pressure losses behind the compressor, in channels made by a diffuser with an equivalent opening angle of less than 12 °.

Заявляемое устройство обеспечивает экономичное использование хладоресурса охлаждающего воздуха. В заявляемом газотурбинном двигателе воздух 60 из-за компрессора с низкой температурой вначале конвективно охлаждает лопатку 19, 20 и жаровую трубу 12. Частично использовав хладоресурс, воздух 60 в дальнейшем используется в заградительном охлаждении лопатки 1, где его повышенная температура не оказывает существенного влияния на эффективность охлаждения.The inventive device provides an economical use of the cooling resource of cooling air. In the inventive gas turbine engine, air 60, due to the compressor with a low temperature, first convectively cools the blade 19, 20 and the heat pipe 12. Partially using the coolant, air 60 is further used in the cooling cooling of the blade 1, where its elevated temperature does not significantly affect the efficiency cooling.

Специальное профилирование поворотного клапана 46 обеспечивает в положении «открыто» и «закрыто» обтекание его потоком воздуха с низкими потерями давления.Special profiling of the rotary valve 46 provides in the "open" and "closed" position flow around it with an air stream with low pressure loss.

Источники информацииInformation sources

1. Авторское свидетельство СССР 1726917, F23R 3/04, опубл. 15.04.1992.1. Copyright certificate of the USSR 1726917, F23R 3/04, publ. 04/15/1992.

2. Патент РФ №2469214, F04D 29/44, опубл. 10.12.20122. RF patent No. 2469214, F04D 29/44, publ. 12/10/2012

3. Патент США 5791148, F01C 1/00, опубл. 11.08.1998.3. US patent 5791148, F01C 1/00, publ. 08/11/1998.

4. Патент США 4497170, F02C 3/14, опубл. 05.02.1985.4. US patent 4497170, F02C 3/14, publ. 02/05/1985.

5. Патент США 4532762, F23R 3/26, опубл. 06.08.1985.5. US patent 4532762, F23R 3/26, publ. 08/06/1985.

6. Патент США 4918926, F01C 1/00, опубл. 24.04.1990.6. US patent 4918926, F01C 1/00, publ. 04/24/1990.

7. Патент США 5077967, F01C 3/00, опубл. 07.06.1992.7. US patent 5077967, F01C 3/00, publ. 06/07/1992.

8. Патент США 5335501, F01C 1/00, опубл. 09.08.1994.8. US patent 5335501, F01C 1/00, publ. 08/09/1994.

9. Патент США 5619855, F01C 7/08, опубл. 15.04.1997.9. US patent 5619855, F01C 7/08, publ. 04/15/1997.

10. Патент США 3691761, F01C 9/14, опубл. 19.09.1972.10. US patent 3691761, F01C 9/14, publ. 09/19/1972.

11. Патент США 4527386, F01C 3/14, опубл. 09.07.1985.11. US patent 4527386, F01C 3/14, publ. 07/09/1985.

12. Патент США 3290880, F23R 3/04, опубл. 13.12.1960.12. US patent 3290880, F23R 3/04, publ. 12/13/1960.

13. Патент США 5548951, F02C 3/30, опубл. 27.08.1996.13. US patent 5548951, F02C 3/30, publ. 08/27/1996.

12. Патент Германии 3209135, F23R 3/06, опубл. 15.09.1983.12. German patent 3209135, F23R 3/06, publ. 09/15/1983.

15. Патент Швейцарии 450817, F23D 11/00, опубл. 30.04.1968.15. Swiss Patent 450817, F23D 11/00, publ. 04/30/1968.

16. Патент РФ 2215242, F23R 3/26, опубл. 27.10.2003.16. RF patent 2215242, F23R 3/26, publ. 10/27/2003.

17. Патент РФ 2117874, F23R 3/38, опубл. 20.08.1998.17. RF patent 2117874, F23R 3/38, publ. 08/20/1998.

Claims (6)

1. Газотурбинный двигатель, содержащий компрессор, лопаточные диффузоры, канальный патрубок, кольцевую полость-ресивер, камеру сгорания с межтрубным пространством между внутренним, наружным корпусом и кольцевой жаровой трубой с фронтовыми устройствами, турбину с охлаждаемым сопловым аппаратом, лопатки которого вдоль профиля пера от входной кромки имеют первую, вторую, третью и четвертую внутренние полости, соединенные с проточной частью через отверстия в пере лопатки, и перепускное устройство, отличающийся тем, что вход фронтового устройства кольцевой жаровой трубы соединен с проточной частью компрессора последовательно от компрессора через кольцевой сегмент лопаточного диффузора, выход которого соединен с входом пневмопровода - канального патрубка, выход которого соединен с входом в третью внутреннюю полость охлаждаемой лопатки соплового аппарата, один из выходов из которой соединен с входом во фронтовое устройство жаровой трубы, кроме того, имеются еще два выхода из третьей внутренней полости, один из которых через межтрубное пространство камеры сгорания и кольцевую полость-ресивер соединен с входом в первую внутреннюю полость лопатки, а второй через окно в разделительной стенке - с четвертой внутренней полостью лопатки соплового аппарата, и еще, имеются, по крайней мере, одна или несколько лопаток в сопловом аппарате, у которых третья внутренняя полость имеет четвертый выход, соединяющий ее через окно в разделительной стенке со второй внутренней полостью, причем в этих лопатках располагается перепускное устройство, имеющее кинематическую связь с клапаном, расположенным на входе в топливную форсунку соединенного с этой лопаткой фронтового устройства, а вторая полость этих лопаток соединена со второй полостью лопатки, не имеющей перепускного устройства.1. A gas turbine engine containing a compressor, blade diffusers, a duct pipe, an annular receiver cavity, a combustion chamber with an annulus between the inner, outer casing and an annular flame tube with front-end devices, a turbine with a cooled nozzle apparatus, the blades of which along the profile of the pen from the inlet the edges have first, second, third and fourth internal cavities connected to the flowing part through openings in the shoulder blades, and a bypass device, characterized in that the front-end device input The properties of the annular flame tube are connected to the compressor flow path in series from the compressor through the annular segment of the blade diffuser, the output of which is connected to the inlet of the pneumatic pipe — the channel pipe, the output of which is connected to the entrance to the third internal cavity of the cooled blade of the nozzle apparatus, one of the outputs of which is connected to the input in the front device of the flame tube, in addition, there are two more exits from the third internal cavity, one of which is through the annulus of the combustion chamber and the ring the receiver cavity is connected to the entrance to the first internal cavity of the blade, and the second through the window in the separation wall to the fourth internal cavity of the blade of the nozzle apparatus, and there are at least one or more blades in the nozzle apparatus, in which the third internal the cavity has a fourth outlet connecting it through a window in the dividing wall with the second internal cavity, and in these blades there is a bypass device having a kinematic connection with a valve located at the entrance to the fuel a trunk of a frontal device connected to this blade, and the second cavity of these blades is connected to the second cavity of the blade, which does not have a bypass device. 2. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что внутреннее сечение канального патрубка - пневмопровода, соединяющего лопаточный диффузор с третьей внутренней полостью охлаждаемой лопатки соплового аппарата, выполнено диффузором с эквивалентным углом раскрытия менее 12°.2. The gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the internal section of the channel pipe — a pneumatic pipe connecting the blade diffuser with the third internal cavity of the cooled blade of the nozzle apparatus, is made with a diffuser with an equivalent opening angle of less than 12 °. 3. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что перепускное устройство, расположенное внутри охлаждаемой сопловой лопатки, имеет клапан с поперечной осью вращения, опирающуюся со стороны спинки и корыта лопатки на патрубок, соединяющий третью внутреннюю полость лопатки с входом фронтового устройства жаровой трубы.3. The gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the bypass device located inside the cooled nozzle blade has a valve with a transverse axis of rotation resting on the side of the back and trough of the blade on a pipe connecting the third internal cavity of the blade with the input of the front of the flame tube . 4. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что в охлаждаемой лопатке с перепускным устройством, в перегородке между второй и третьей внутренними полостями выполнено перепускное окно, стенки которого являются седлом для поворотного клапана.4. The gas turbine engine according to claim 1, characterized in that in the cooled blade with a bypass device, a bypass window is made in the partition between the second and third internal cavities, the walls of which are a seat for the rotary valve. 5. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что поворотный клапан выполнен профилированным в виде закрылка.5. The gas turbine engine according to claim 1, characterized in that the rotary valve is profiled in the form of a flap. 6. Газотурбинный двигатель по п.1, отличающийся тем, что по высоте пера сопловой лопатки выполнены отверстия, соединяющие первую, вторую и четвертую внутренние полости лопатки с проточной частью турбины, причем отверстия первой полости выполнены на входной кромке лопатки, второй - на корыте и спинке, а четвертой - в выходной кромке. 6. The gas turbine engine according to claim 1, characterized in that, according to the height of the feather of the nozzle blade, holes are made connecting the first, second and fourth internal cavities of the blade with the flow part of the turbine, the holes of the first cavity being made at the input edge of the blade, the second at the trough and the back, and the fourth in the exit edge.
RU2013132340/06A 2013-07-12 2013-07-12 Gas turbine engine RU2525385C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132340/06A RU2525385C1 (en) 2013-07-12 2013-07-12 Gas turbine engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013132340/06A RU2525385C1 (en) 2013-07-12 2013-07-12 Gas turbine engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2525385C1 true RU2525385C1 (en) 2014-08-10

Family

ID=51355339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013132340/06A RU2525385C1 (en) 2013-07-12 2013-07-12 Gas turbine engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2525385C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290880A (en) * 1964-02-21 1966-12-13 Rolls Royce Combustion equipment for a gas turbine engine
US4497170A (en) * 1982-07-22 1985-02-05 The Garrett Corporation Actuation system for a variable geometry combustor
US4532762A (en) * 1982-07-22 1985-08-06 The Garrett Corporation Gas turbine engine variable geometry combustor apparatus
SU1726917A1 (en) * 1990-01-08 1992-04-15 Рыбинский Авиационный Технологический Институт Annular combustion chamber of gas-turbine engine
US5791148A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 General Electric Company Liner of a gas turbine engine combustor having trapped vortex cavity
RU2469214C2 (en) * 2010-07-14 2012-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТурбоЗАР" Diffuser

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3290880A (en) * 1964-02-21 1966-12-13 Rolls Royce Combustion equipment for a gas turbine engine
US4497170A (en) * 1982-07-22 1985-02-05 The Garrett Corporation Actuation system for a variable geometry combustor
US4532762A (en) * 1982-07-22 1985-08-06 The Garrett Corporation Gas turbine engine variable geometry combustor apparatus
SU1726917A1 (en) * 1990-01-08 1992-04-15 Рыбинский Авиационный Технологический Институт Annular combustion chamber of gas-turbine engine
US5791148A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 General Electric Company Liner of a gas turbine engine combustor having trapped vortex cavity
RU2469214C2 (en) * 2010-07-14 2012-12-10 Общество с ограниченной ответственностью "ТурбоЗАР" Diffuser

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2530685C2 (en) Impact action structures for cooling systems
EP2531709B1 (en) Cooling of turbine components using combustor shell air
RU2671251C2 (en) Cooling principle for blades or guide blades of turbines
CN108204250A (en) For the fluid tip component of turbogenerator
US8800289B2 (en) Apparatus and method for mixing fuel in a gas turbine nozzle
CN106133294B (en) gas turbine combustor, gas turbine, control device and control method
JP5968329B2 (en) Integrated variable shape flow restrictor and heat exchanger
JP6931992B2 (en) Gradual fuel and air injection in the combustion system of a gas turbine
CN104061594B (en) The transition conduit of improved cooling is carried in turbine
US9341075B2 (en) Pre-turbine engine case variable area mixing plane
US9366437B2 (en) System for reducing flame holding within a combustor
RU2665199C2 (en) Burner arrangement and method for operating burner arrangement
BR102016018984A2 (en) gas turbine engine
US20120058437A1 (en) Apparatus and method for mixing fuel in a gas turbine nozzle
CN102175044A (en) Mixing combustion guide coupling structure of combustion chamber
BR102016017637A2 (en) gas turbine engine
US9151501B2 (en) Gas turbine centripetal annular combustion chamber and method for flow guidance
CN102032575A (en) Appartus and method for a gas turbine nozzle
JP2014132214A (en) Fuel injector for supplying fuel to combustor
BR102016017667A2 (en) gas turbine engines
JP2011515618A (en) Gas turbine stationary blade and gas turbine equipped with such a stationary blade
US20110265486A1 (en) Combustion system with variable pressure differential for additional turndown capability of a gas turine engine
RU2015134094A (en) HEAT RETAINING AND DISTRIBUTION SYSTEM FOR GAS-TURBINE ENGINES
US20170234142A1 (en) Rotor Blade Trailing Edge Cooling
CN103089318A (en) Turbine of turbomachine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150713