Fijación de tres puntos para los electrodos de encendido de un quemador.

Quemador (3) con dos electrodos de encendido (4) y un soporte (2),

en donde el soporte (2) se encuentra dispuesto en la superficie exterior del quemador (3), caracterizado porque los electrodos de encendido (4) se encuentran sujetados en una posición establecida, respectivamente en tres puntos (1) de su periferia mediante el soporte (2).

Fijación de tres puntos para los electrodos de encendido de un quemador La presente invención hace referencia a la fijación de electrodos de encendido en un quemador de una turbina de gas.

Un componente importante de una turbina de gas es, entre otros, la denominada cámara de combustión, en la cual el combustible se quema con la ayuda de un oxidante. El oxidante que se utiliza convencionalmente es aire. El gas caliente que se genera en la cámara de combustión durante la combustión se conduce a continuación hacia una turbina.

Del lado de la cámara de combustión opuesto a la turbina, se encuentra convencionalmente el denominado quemador. Dicho quemador se utiliza para la ignición del combustible o bien, de la mezcla de combustible y aire, y para dicho fin se encuentra equipado con electrodos de encendido. El combustible y el aire se inyectan en la cámara de combustión a través de orificios en el quemador. Los electrodos de encendido se encuentran dispuestos en las proximidades de dichos orificios, y encienden el gas que circula pasando por dicho punto. Además, mediante la aplicación de una tensión de encendido entre dos electrodos de encendido, se genera una chispa de encendido. Dicha chispa de encendido se encuentra a disposición durante el tiempo de encendido completo. Para lograr una chispa de encendido óptima, resulta necesario cumplir con precisión con una distancia determinada de las puntas de los electrodos de encendido.

Hasta el momento, los electrodos de encendido se fijan en la superficie exterior del quemador, generalmente con la ayuda de una abrazadera. Además, los electrodos de encendido se inmovilizan en la abrazadera, con la ayuda de un tornillo dispuesto de manera centrada entre los electrodos de encendido. Convencionalmente, las superficies de apoyo de los electrodos de encendido se apoyan en su periferia completa contra la abrazadera que puede presentar, por ejemplo, una sección transversal circular. En la zona de la abrazadera, los electrodos de encendido se encuentran revestidos generalmente con una cerámica. El revestimiento cerámico se utiliza para el aislamiento eléctrico de los electrodos de encendido, y reduce de esta manera su extensión térmicamente condicionada. Una fijación de esta clase se conoce de la declaración de patente DE 9 211 464 U. Las variaciones en el acabado superficial de la cerámica, las irregularidades en la forma, y la posición de la abrazadera pueden conducir a que los electrodos de encendido no se puedan fijar correctamente. La fijación es ya sea demasiado firme o demasiado móvil. En el caso de una fijación demasiado firme, se dificulta la dilatación térmica de los electrodos de encendido, y en el caso de una fijación demasiado móvil se presentan vibraciones no deseadas de los electrodos de encendido.

Convencionalmente, los electrodos de encendido no se disponen de manera centrada entre una rejilla diagonal y un portador del quemador, dado que las abrazaderas que se utilizan para la fijación de los electrodos de encendido, se encuentran atornilladas generalmente en un saliente que dispone de una altura determinada debido a la profundidad mínima de atornillado. De esta manera, la distancia en relación con la rejilla diagonal es reducida, y se puede generan un salto de la chispa en dicha zona, en tanto que la distancia en dicho punto es menor que el denominado espacio de encendido, en el cual se debe generar la chispa de encendido. Como consecuencia, ya no se puede encender directamente el quemador en cuestión.

Otra dificultad de las fijaciones para electrodos de encendido utilizadas hasta el momento, consiste en la sensibilidad ante impactos durante el montaje y el desmontaje, así como durante el transporte del quemador. El electrodo de encendido pegado en una cerámica, en general no se apoya directamente en el quemador. Por lo tanto, se puede producir rápidamente una deformación y una rotura de los electrodos de encendido, que conduce a la necesidad de un reemplazo de los electrodos de encendido.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un quemador con un soporte ventajoso para la fijación de los electrodos de encendido.

Dicho objeto se resuelve mediante un quemador, particularmente un quemador de una turbina de gas, de acuerdo con la reivindicación 1. Las reivindicaciones relacionadas comprenden acondicionamientos ventajosos adicionales de la presente invención.

El quemador conforme a la presente invención comprende dos electrodos de encendido y un soporte, en donde el soporte se encuentra dispuesto en la superficie exterior del quemador. El quemador se caracteriza porque los electrodos de encendido se encuentran sujetados en una posición establecida, respectivamente en tres puntos de su periferia mediante el soporte. Mediante dicha fijación de tres puntos, en la que debido a la extensión axial del soporte también se puede tratar de una fijación de tres líneas, se garantiza una fijación óptima estable. Además, los tres puntos de fijación o bien, las tres líneas de fijación se pueden distribuir de manera óptima a lo largo de la periferia de los electrodos de encendido, de manera que los ángulos entre sí asciendan a los 120º .

Los electrodos de encendido se pueden alojar en el soporte de manera que se puedan desplazar axialmente, hecho que se puede lograr mediante un acondicionamiento flexible del soporte. Un desplazamiento axial de esta clase de los electrodos de encendido, se puede generar mediante una dilatación térmica de los electrodos de encendido. Mediante el alojamiento de manera que se pueda desplazar axialmente, se pueden evitar las tensiones térmicas axiales en los electrodos de encendido. Simultáneamente, los electrodos de encendido se pueden fijar radialmente de manera segura, de manera que se puedan evitar los posibles problemas que resultan de la falta de exactitud en la distancia de los electrodos de encendido.

Además, cada electrodo de encendido puede presentar un revestimiento cerámico. El revestimiento cerámico se utiliza para el aislamiento eléctrico del electrodo de encendido. En comparación con otros soportes, el soporte conforme a la presente invención con una fijación de tres puntos ofrece la ventaja que consiste en la posibilidad de compensar sin problemas las posibles divergencias en el acabado superficial, sin que esto perjudique la fijación estable de los electrodos de encendido.

Además, los electrodos de encendido se pueden alojar en el soporte respectivamente de manera radialmente flexible. Esto se puede realizar particularmente mediante el hecho de que el soporte comprenda, al menos, una abrazadera radialmente flexible. La deformación elástica radial permite la compensación de las vibraciones, por lo que se incrementa la vida útil de los electrodos de encendido. En relación con una posible utilización de una abrazadera radialmente flexible, la fijación de tres puntos conforme a la presente invención, permite una compensación de las posibles imprecisiones dimensionales en la fabricación de las abrazaderas.

En un acondicionamiento preferido de la presente invención, el soporte comprende una abrazadera de apoyo y una abrazadera de fijación. En este caso, la fijación de tres puntos conforme a la presente invención, se puede lograr mediante el hecho de que la abrazadera de apoyo y la abrazadera de fijación se conforman y se disponen en una relación recíproca, de manera que cada electrodo de encendido se sujete en una posición establecida, en un punto de su periferia mediante la abrazadera de apoyo y en dos puntos adicionales de su periferia mediante la abrazadera de fijación. Además, la abrazadera de fijación se conforma de manera que permita una acción elástica y que, por otra parte, mediante su fuerza elástica permita el desplazamiento axial necesario para la compensación de la dilatación térmica. La utilización de sólo una abrazadera de apoyo y una abrazadera de fijación para el soporte de dos electrodos de encendido, presenta la ventaja que consiste en la posibilidad de lograr una fijación óptima de los electrodos de encendido, con la ayuda de una cantidad muy reducida de componentes. Además, dicho sistema permite un montaje y un reemplazo simples de los electrodos de encendido.

El soporte conforme a la presente invención se puede fijar fundamentalmente de diferentes maneras en la superficie exterior del quemador. Sin embargo, resulta ventajoso cuando el soporte se fija en la superficie exterior del quemador con la ayuda de, al menos, dos elementos de fijación. En el caso de dichos elementos de fijación, se puede tratar particularmente... [Seguir leyendo]

1. Quemador (3) con dos electrodos de encendido (4) y un soporte (2) , en donde el soporte (2) se encuentra dispuesto en la superficie exterior del quemador (3) , caracterizado porque los electrodos de encendido (4) se encuentran sujetados en una posición establecida, respectivamente en tres puntos (1) de su periferia mediante el soporte (2) .

2. Quemador (3) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los tres puntos (1) se encuentran distribuidos a lo largo de la periferia de los electrodos de encendido, de manera que los ángulos entre sí asciendan a los 120º .

3. Quemador (3) de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque los electrodos de encendido (4) se 10 encuentran alojados en el soporte (2) de manera que se puedan desplazar axialmente.

4. Quemador (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque cada electrodo de encendido (4) presenta un revestimiento (6) cerámico.

5. Quemador (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque cada electrodo de encendido (4) se encuentra alojado en el soporte (2) de manera radialmente flexible.

6. Quemador (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el soporte (2) comprende, al menos, una abrazadera (9) radialmente flexible.

7. Quemador (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el soporte (2) comprende una abrazadera de apoyo (8) y una abrazadera de fijación (9) .

8. Quemador (3) de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la abrazadera de apoyo (8) y la

abrazadera de fijación (9) se conforman y se disponen con una relación recíproca, de manera que cada electrodo de encendido (4) se sujete en una posición establecida en un punto (1) de su periferia mediante la abrazadera de apoyo (8) , y en dos puntos adicionales (1) de su periferia mediante la abrazadera de fijación (9) .

9. Quemador (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el soporte (2) se fija en la superficie exterior del quemador (3) con la ayuda de, al menos, dos elementos de fijación.

10. Quemador (3) de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque en el caso de los elementos de fijación se trata de tornillos (10) .

11. Turbina de gas con un quemador (3) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 10.