Máquina de onda de presión
Descripción general
 En una máquina de ondas de presión que incorpora un mecanismo de combustión con una rueda de celdas que tiene varias celdas que llevan a cabo un proceso de encendido y combustión constantemente repetido, para mantener dicho proceso, que se repite constantemente, control externo y suministro de energía Es hacer que sea innecesario. ] Los pasos de calentamiento se proporcionan para recuperar el gas calentado de las celdas que han completado el proceso de combustión que pertenece a un ciclo y devolverlo a la celda con la mezcla de combustible y aire para que se encienda.
Campo técnico
La presente invención se refiere a una máquina de ondas de presión que incorpora un mecanismo de combustión, que comprende un encendido constantemente repetido que gira entre un miembro lateral de aire respectivo y un miembro lateral de gas, teniendo cada uno una abertura de entrada y una abertura de salida Y una rueda de celdas que tiene varias celdas para llevar a cabo el proceso de combustión y medios para encender y quemar automáticamente la mezcla de aire de combustible fresco entrante.
Antecedentes de la técnica
El documento EP 0212181 describe una máquina de ondas de presión para generar gas a alta presión por autoignición de un combustible como parte de un compresor de alta presión de una instalación de turbina de gas, en cuyo caso el combustible en sí tiene una presión Se inyecta o sopla en el rotor de la celda desde la boquilla de combustible en la carcasa de la máquina de olas.
En este caso, el autoencendido se realiza explosivamente cuando las ondas de compresión y las mezclas de combustible y aire generadas en el rango de suministro de combustible se fusionan. La onda de presión generada por ello hace que se suministre aire a alta presión a la cámara de combustión a través del paso de aire a alta presión para generar el gas de accionamiento para la turbina de gas en el intervalo apropiado de la cámara del rotor.
Tarea de solución
Es un objeto de la presente invención proporcionar un método y un dispositivo para controlar una máquina de ondas de presión que no requiere control externo y suministro de energía para mantener un proceso de combustión y encendido repetido constantemente. Y, además, mejorar la máquina de ondas de presión para que la parte móvil se omita en la máquina de ondas de presión.
De acuerdo con la invención, el objetivo se logra porque los medios para encender y quemar automáticamente la mezcla de combustible / aire fresco entrante se recuperan de la celda que ha completado el proceso de combustión que pertenece a un ciclo de gas de calentamiento y el combustible a encender Mezclar aire en una celda que tiene una mezcla de aire y combustible, ventajosamente conectando un conducto de suministro de combustible a este paso para concentrar dicho gas de calentamiento.
Para el proceso de puesta en marcha, se proporciona ventajosamente un medio controlable para encender la mezcla de combustible y aire fresca, en particular una bujía o un quemador de encendido intermitente estacionario.
Ventajosamente, se proporciona un canal en el miembro lateral del lado del aire y el miembro del lado del lado del gas, respectivamente, para suministrar gas calentado en los extremos de la celda a la mezcla de combustible y aire que va a encenderse.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS FORMAS DE REALIZACIÓN PREFERIDAS
Efecto de la invención
El aparato de la presente invención proporciona las siguientes ventajas.
El proceso de encendido y combustión, que se repite constantemente por el pasaje, se mantiene automáticamente.
El control externo y el suministro de energía son innecesarios según el pasaje. Se puede agregar combustible si es necesario. No es necesario adaptarse a los parámetros de funcionamiento cambiantes.
El dispositivo no requiere partes móviles.
Se excluye un volumen muerto o un volumen de espacio libre.
Según la figura 1, se proporciona una rueda 10 de celda entre el miembro 13 lateral del lado del aire y el miembro 14 lateral del lado del gas, y estos miembros laterales tienen cada uno una abertura 11 de entrada y una abertura 12 de salida. En la figura 1, solo se muestra una única abertura de entrada 11 en el miembro lateral de aire 13 y solo se muestra una única abertura de salida 12 en el miembro lateral de gas 14.
Ambos miembros laterales 13, 14 pertenecen a la carcasa del estator 15 (véase la figura 2). La rueda 10 de celda gira con respecto a los dos miembros laterales 13, 14 de la carcasa 15 del estator, como se indica por las flechas U en las figuras 1 y 2.
La rueda de celdas 10 tiene un número de celdas 16 que están mutuamente restringidas por una pared de partición 17. Como estas celdas 16 están abiertas en ambos extremos, una mezcla de combustible y aire puede fluir a la celda 16 a través de la abertura de entrada 11.
Cuando esta mezcla de combustible y aire se quema en la celda 16 (como se describirá más adelante), este gas de escape escapa a través de la abertura de salida 12 del miembro lateral 14.
Se usa un conducto de gas calentado o conducto de gas calentado 18 para encender la mezcla de combustible y aire, y en el extremo superior 19 del conducto de gas calentado 18, el gas de escape generado a partir de la mezcla de combustible y aire entra en el conducto de gas calentado 18 . En el extremo inferior 20, el gas de escape calentado desde el conducto de gas calentado 18 entra en la celda 16 llena con la mezcla de combustible-aire.
El gas de escape que ocupa el conducto de gas de calentamiento 18 puede encender la mezcla de combustible y aire en la celda 16.
Un conducto de combustible auxiliar 21 está conectado al conducto de gas calentado 18 a través del cual se suministra combustible adicional a través del conducto de gas calentado 18 a la celda 16. .
Si se desea, es posible proporcionar un orificio 22 en la pared divisoria 17 entre las celdas 16 a través del cual el gas de escape calentado puede alcanzar desde la celda 16, hacia la celda adyacente 16 llena con una mezcla de combustible y aire Tu puedes
Por ejemplo, se proporcionan una bujía de encendido 23 o un quemador de encendido 24 o una bujía de encendido y un quemador de encendido para arrancar la máquina de olas de presión descrita. Cuando el gas de escape calentado no está presente en el paso de gas calentado 18 por la bujía de encendido 23 o el quemador de encendido 24, la mezcla de combustible y aire que ocupa la celda 16 se enciende.
La forma de funcionamiento de la máquina de ondas de presión descrita es la siguiente.
La mezcla de combustible y aire se introduce en la celda 16 de la rueda de celdas 10 a través de la abertura de entrada 11 del miembro lateral 13 del lado del aire. La rueda de celdas 10 gira en la dirección de la flecha U.
Cuando la celda 16 llena con la mezcla de combustible y aire alcanza la bujía 23 o el rango del quemador de encendido 24, la mezcla de combustible y aire se enciende. El gas de escape calentado generado en este momento entra en el conducto de gas calentado 18 cuando la celda 16 llena con el gas de escape calentado alcanza el rango del extremo superior 19 del conducto de gas de calentamiento 18 o el rango de apertura.
Este gas de escape calentado a alta presión llega a través del extremo inferior 20 del conducto de gas calentado 18 o se abre en la celda llena con la mezcla de aire de combustible nuevo y enciende esta mezcla de combustible y aire. Por lo tanto, después de encender la máquina de ondas de presión, la bujía 23 y el quemador de encendido 24 son innecesarios.
El extremo inferior 20 del conducto de gas de calentamiento 18 está formado en forma de tobera. Seleccionando el diámetro de la boquilla y colocando el extremo inferior 20 y eligiendo el ángulo de entrada, es posible controlar la profundidad de penetración y el tiempo de mezcla del gas de escape calentado que forma el gas de ignición desde el conducto de gas calentado 18. Puede influenciar el proceso.
La mezcla de combustible y aire se quema en la celda 16 de la rueda de celdas 10 antes de que el gas de escape calentado fluya al conducto de gas de calefacción 18 y el gas de escape calentado fluya desde el conducto de gas calentado 18.
Particularmente en el caso de una carga parcial de una máquina de ondas de presión, cuando se usa una mezcla pobre, es ventajoso añadir combustible al gas de escape calentado en el conducto de gas calentado 18 a través del conducto de combustible auxiliar 21, produciendo así un proceso de postcombustión . La ignición se acelera por la alta temperatura y los productos intermedios muy activos generados en este momento.
El gas de escape calentado a alta presión puede alcanzar directamente las celdas adyacentes 16 llenas con la mezcla de aire combustible a través de los orificios 22 en la pared divisoria 17. El tiempo de mezcla y el tiempo de retardo de encendido pueden verse afectados por el diámetro del orificio y el número de orificios. En cualquier caso, el tiempo de retardo de encendido debe ser más corto que el tiempo durante el cual la rueda 10 de celdas gira por el ancho de la celda 16.
El paso de gas de calentamiento 18 y el orificio 22 se pueden combinar entre sí. Es decir, además de inyectar el gas de escape calentado a través del conducto 18 de gas de calentamiento, el gas de escape calentado puede guiarse dentro de la celda 16 a través del orificio 22.
Esto en algunos casos tiene la ventaja de que se obtiene un remolino considerable y una turbulencia satisfactoria en la región central de la celda no obtenida por inyección lateral a través del paso de gas calentado 18, por lo que la propagación del marco Está subsidiado.
En las Figuras 1 y 2, dos pasos de gas calentados 18 se muestran en ambos lados de la rueda de celdas 10. Naturalmente, este paso de gas calentado también puede estar dispuesto en la carcasa 15 del estator por encima o en la dirección radial de la rueda 10 de la celda, como se ilustra mediante los pasos 25, 26 de gas calentados.
Si se desea, se pueden proporcionar uno o más de los conductos de gas calentados 18, 25, 26 anteriormente mencionados.
Además, cuando se inyecta combustible adicionalmente a través del conducto 21 de combustible auxiliar, se usa combustible líquido, en cuyo caso la calidad de la formación de la mezcla no se reduce. La pulverización de combustible líquido se mezcla con el gas de escape calentado que fluye a través del conducto de gas calentado 18, en cuyo caso esta temperatura de gas elevada y elevada se usa para vaporizar completamente el combustible líquido inyectado.
Por supuesto, ventajosamente, la cantidad de combustible inyectado en el extremo del conducto de gas calentado 18 debe estar relacionado con la cantidad de gas de escape devuelto a través de este paso de gas calentado. En esta configuración, la instalación funciona como un dispositivo de combustión dual.
Breve descripción de los dibujos
Fig. 1 que muestra esquemáticamente una máquina de ondas de presión.
La Fig. 2 es una vista lateral de la máquina de ondas de presión mostrada en la Fig. 1 como se ve en la dirección de la flecha A. La FIG.
Rueda de 10 celdas
11 Entrada de entrada
12 Salida de flujo
13, 14 miembro lateral
15 carcasa del estator
16 células
17 Pared de división
18, 25, 26 paso de gas calentado
19 Extremo superior
20 abajo
21 conducto de combustible auxiliar
22 hoyos
23 Bujía
24 quemador de encendido
Reclamo
1. Una máquina de ondas de presión que incorpora un mecanismo de combustión, que comprende: un elemento lateral de aire (13) y un elemento lateral de gas (14), teniendo cada uno una abertura de entrada (11) y una abertura de salida (12) Una rueda de celdas (10) que tiene un número de celdas (16) para llevar a cabo un proceso de ignición y combustión constantemente repetido que gira entre una primera posición y una segunda posición 18), en el cual el medio recupera el gas de calentamiento de la celda (16) que ha completado el proceso de combustión que pertenece a un ciclo y la celda (16) que tiene la mezcla de combustible y aire para ser encendida Caracterizado porque un conducto de suministro de combustible (21) está conectado al paso (18) para agregar combustible al gas de calentamiento , Máquina de ola de presión.
2. Un método según la reivindicación 1, en el que, para el proceso de inicio, unos medios controlables (23, 24) para encender la mezcla de combustible y aire fresca, en particular una bujía (23) o un quemador de encendido intermitente estacionario (24) 2. La máquina de ondas de presión de acuerdo con la reivindicación 1,
Caracterizado porque al menos un paso (18) está adyacente lateralmente a la rueda de celda (10) en un miembro lateral (13, 14) con el fin de suministrar el gas calentado a la mezcla de combustible / aire para encenderse 3. La máquina de ondas de presión de acuerdo con la reivindicación 2, en la que se proporciona la máquina de ondas de presión.
4. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque se proporciona un paso (18) en cada uno de los miembros laterales del lado del aire (13) y el elemento lateral del lado del gas (14) para suministrar gas calentado en los dos extremos de la celda al combustible. 4. La máquina de ondas de presión según la reivindicación 1,
Caracterizado porque al menos un canal (25, 26) está dispuesto en la carcasa del estator (15) radialmente fuera o dentro de la rueda de la celda (10) para suministrar el gas calentado al combustible. 3. La máquina de ondas de presión de acuerdo con la reivindicación 2, que se proporciona.
6. La máquina de ondas de presión según la reivindicación 1, en la que el combustible inyectado a través del conducto de gas calentado (18) es un combustible líquido.
Dibujo :
Application number :1994-010696
Inventors :アセアブラウンボヴエリアクチエンゲゼルシヤフト
Original Assignee :ティノ?マルティンマーリンク、ヤン?ピンチョウ、エルヴィンツァウナー