Difusor para turborreactor.

Difusor para turborreactor, estando dispuesto este difusor (29) entre un compresor (2) y una cámara de combustión (3) y siendo independiente del compresor y fijado a un cárter exterior (17) de la cámara de combustión (3) por un solo medio de suspensión y formado en una sola pieza con el difusor y que se extiende entre este cárter exterior (17) y una pared longitudinal exterior (31) del difusor y que tiene una brida anular (35) radialmente exterior de fijación en una brida anular aguas arriba (18) del cárter exterior (17) de la cámara de combustión (3),

caracterizado porque este medio de suspensión comprende una primera pared troncocónica (33) que se extiende desde el extremo aguas arriba de la pared longitudinal exterior (31) del difusor (29) en la dirección de la cámara de combustión (3), y una segunda pared troncocónica (34) unida a la primera pared troncocónica (33) y que se extiende entre dicha primera pared troncocónica (33) y el cárter exterior (17) de la cámara de combustión (3) en la dirección del compresor (2), teniendo esta segunda pared troncocónica (34) dicha brida anular (35).

Difusor para turborreactor

El presente invento se refiere a un difusor para un turborreactor como esta definido en el preambulo de la reivindicación 1. Tal difusor es conocido a traves del documento EP-A-0.523.935.

En la tecnica conocida el difusor esta a menudo fijado en el interior de un carter exterior de la camara de combustión por una pared delgada o una pantalla de forma troncocónica que se extiende desde una pared longitudinal exterior del difusor en la dirección de la camara de combustión y que esta soldada en su extremo radialmente exterior en el carter exterior de la camara de combustión.

El inconveniente de esta tecnica conocida es que el difusor, que tiene una vida util notablemente inferior a la del carter de la camara de combustión, no es desmontable de este carter.

Es pues deseable fijar el difusor de forma desmontable en el carter exterior de la camara de combustión. Para facilitar el desmontaje del difusor la mejor solución serra fijarlo por medio de una brida anular exterior que serra insertada entre las bridas anulares de unión de los carteres exteriores del compresor y de la camara de combustión.

Para esto es preciso que una pared o una pantalla troncocónica de fijación del difusor se extiendan desde el difusor en la dirección del compresor. Esto es sin embargo imposible debido a las tensiones de toma de aire del compresor, segun las cuales un espacio anular formado alrededor del estator del compresor se extiende hacia aguas abajo hasta el nivel de la parte de aguas arriba del difusor y esta delimitado por una pared transversal que esta fijada al carter exterior del compresor y que hace de obstaculo a la disposición en este lugar de una pared o de una pantalla troncocónica de fijación del difusor que se extenderra desde el difusor en la dirección del compresor.

Se puede resolver este problema por medio de unos brazos estructurales que esten unidos a la pared longitudinal exterior del difusor aguas abajo de los rectificadores, pero para esto es preciso que el difusor este constituido por dos partes, lo que complica su fabricación y aumenta su coste.

El documento US-A-5.592.821 describe un difusor-separador multiflujo con el rectificador aguas arriba integrado para un turborreactor.

El documento US-A-2.445.661 describe unos compresores y turbinas axiales.

El documento EP-A1-0.523.935 describe un elemento de descarga para turbina, comprendiendo este elemento unos rectificadores de compresor (OGVs) solidarios de un difusor.

El documento EP-A2-1.223.382 describe un difusor para turbina que esta suspendido en un carter exterior por las paredes aguas arriba y aguas abajo y que esta soportado por un rectificador aguas arriba.

El documento EP-A1-1.059.420 describe un estator de compresor de alta presión.

El invento tiene sobre todo como objeto aportar una solución simple, económica y poco costosa al problema de la fijación desmontable del difusor en un turborreactor.

Para este fin propone un difusor para un turborreactor segun la reivindicación 1.

Las dos paredes troncocónicas de fijación del difusor segun el invento permiten contornear el saliente hacia aguas abajo del espacio anular que rodea el compresor y por tanto fijar el difusor al carter exterior de la camara de combustión sin modificar las especificaciones de toma de aire del compresor y sin utilizar unos brazos estructurales.

Ventajosamente, la fijación de la segunda pared troncocónica sobre el carter exterior de la camara de combustión se realiza al nivel de la unión entre los carteres exteriores del compresor y de la camara de combustión, de manera particularmente simple por inserción de una brida anular de la segunda pared troncocónica antes citada entre las bridas anulares de unión de los carteres del compresor y de la camara anular.

Esto permite tambien que la primera pared troncocónica de los medios de suspensión este unida al extremo de aguas arriba de la pared longitudinal exterior del difusor, lo que asegura una alineación óptima del extremo de aguas arriba del difusor con el extremo de aguas abajo del compresor, de modo que un conjunto de alabes fijos del extremo de aguas arriba del difusor este bien colocado y centrado con el eje del compresor.

Ademas, la forma bicónica de los medios de suspensión aumenta la flexibilidad de la fijación del difusor y reduce las tensiones al nivel de la unión en la pared longitudinal exterior del difusor, lo que aumenta su vida util.

Las dos paredes o pantallas troncocónicas de los medios de suspensión estan formadas por una sola pieza y su empalme comprende un nervio anular que se extiende en la dirección de la camara de combustión. Este nervio anular rigidiza la zona de empalme de las dos paredes o pantallas troncocónicas y reparte las tensiones en esta

zona. Tiene preferiblemente un espesor comprendido entre 1, 3 y 1, 7 veces el espesor de las pantallas, y de forma óptima un espesor igual a 1, 5 veces aproximadamente el espesor de las pantallas.

Este nervio tiene en su realización mas simple una forma cilrndrica centrada con el eje del turborreactor.

Como variante, puede extenderse en la prolongación de la bisectriz del angulo formado entre las dos paredes o pantallas troncocónicas de los medios de suspensión del difusor.

De forma general, una ventaja del difusor segun el invento consiste en que es desmontable de manera sencilla respetando las especificaciones de toma de aire del compresor.

Otras ventajas y caracterrsticas del invento surgiran por la lectura de la descripción que sigue, realizada a trtulo de ejemplo no limitativo, y que hace referencia a los dibujos anejos, en los que:

- la figura 1 es una vista esquematica parcial en sección axial de la ultima etapa de un compresor de alta presión y de un difusor en un turborreactor de la tecnica conocida;

- la figura 2 es una vista esquematica parcial en sección axial de la ultima etapa de un compresor de alta presión y del difusor segun el invento.

En los dibujos, lo que esta a la izquierda es aguas arriba o delante, y lo que esta a la derecha es aguas abajo o detras en el turborreactor.

En la figura 1 la referencia 1 representa un difusor segun la tecnica conocida dispuesto entre un compresor 2 aguas arriba y una camara de combustión 3 aguas abajo en un turborreactor.

El compresor 2 es un compresor de alta presión y comprende varias etapas de alabes móviles 4, 5 montados en un rotor 6 del turborreactor por medios apropiados, por ejemplo del tipo de cola de milano 7, y una etapas de alabes fijos 8 que forman rectificadores, montados en un estator 9 del turborreactor por unos medios apropiados. En la figura 1 no se han representado mas que dos etapas de alabes móviles 4 y 5 y una etapa de alabes fijos 8 dispuesta entre dos etapas de alabes móviles 4 y 5.

Un espacio anular 10 esta delimitado alrededor del estator 9 del compresor 2 por un carter exterior 11 y por una pared transversal trasera 12 que esta montada por una brida anular interior 13 en una brida anular 14 del estator 9, y por una brida anular exterior 15 en una brida anular 16 del carter exterior 11 del compresor 2.

La camara de combustión 3 esta delimitada por un carter exterior 17 y por un carter interior (no representado) , estando el carter exterior 17 fijado en el lado de aguas arriba en el carter exterior 11 del compresor 2 por medio de una brida anular 18 aplicada en la brida anular exterior 15 de la pared transversal 12 del compresor 2, estando la fijación de las tres bridas asegurada por unos medios apropiados de tipo tonillo-tuerca 19.

Debido a las tensiones de toma de aire del compresor 2, la pared transversal trasera 12 se extiende hacia aguas abajo alrededor de una parte aguas arriba del difusor 1.

El difusor 1 comprende unos alabes fijos 20 dispuestos radialmente entre una pared longitudinal exterior 21 y una pared longitudinal interior 22 para el guiado del aire que sale del compresor 2 hacia la camara de combustión 3.

El difusor 1 esta fijado al interior del carter exterior 17 de la camara de combustión 3 por una pared de poco espesor o pantalla 23 de forma troncocónica que se extiende desde la pared longitudinal exterior 21 del difusor 1 en la dirección de la camara de combustión 3 que esta soldada a su extremo radialmente exterior 24 en el carter exterior 17 de la camara de combustión... [Seguir leyendo]

1. Difusor para turborreactor, estando dispuesto este difusor (29) entre un compresor (2) y una camara de combustión (3) y siendo independiente del compresor y fijado a un carter exterior (17) de la camara de combustión 5 (3) por un solo medio de suspensión y formado en una sola pieza con el difusor y que se extiende entre este carter exterior (17) y una pared longitudinal exterior (31) del difusor y que tiene una brida anular (35) radialmente exterior de fijación en una brida anular aguas arriba (18) del carter exterior (17) de la camara de combustión (3) , caracterizado porque este medio de suspensión comprende una primera pared troncocónica (33) que se extiende desde el extremo aguas arriba de la pared longitudinal exterior (31) del difusor (29) en la dirección de la camara de combustión (3) , y una segunda pared troncocónica (34) unida a la primera pared troncocónica (33) y que se extiende entre dicha primera pared troncocónica (33) y el carter exterior (17) de la camara de combustión (3) en la dirección del compresor (2) , teniendo esta segunda pared troncocónica (34) dicha brida anular (35) .

2. Difusor segun la reivindicación 1, caracterizado porque la brida anular radialmente exterior (35) de la segunda pared troncocónica (34) esta apretada entre dos bridas anulares (16, 18) del extremo de los carteres exteriores (11, 15 17) del compresor (2) y de la camara de combustión (3) .

3. Difusor segun la reivindicación 1 6 2, caracterizado porque el empalme entre las dos paredes troncocónicas (33, 34) comprende un nervio anular (37) que se extiende en la dirección de la camara de combustión (3) .

4. Difusor segun la reivindicación 3, caracterizado porque el nervio anular (37) es de forma cilrndrica centrado con el eje de rotación del compresor (2) .

5. Difusor segun la reivindicación 3, caracterizado porque el nervio anular (37) se extiende en la prolongación de la bisectriz del angulo formado por las dos paredes troncocónicas (33, 34) .

6. Difusor segun una de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el espesor del nervio anular (37) esta comprendido entre 1, 3 y 1, 7 veces el espesor de las paredes troncocónicas (33, 34) .

7. Difusor segun la reivindicación 6, caracterizado porque el espesor del nervio angular (37) es igual a 1, 5 veces 25 aproximadamente el espesor de las paredes troncocónicas (33, 34) .

8. Difusor segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el radio de la unión (38) entre las superficies aguas arriba de las dos paredes troncocónicas (33, 34) es aproximadamente tres milrmetros.