ANNULAR COMBUSTION CHAMBER WITH REMOVABLE BOTTOM SECTION

CHAMBRE DE COMBUSTION ANNULAIRE A FOND AMOVIBLE

Abrégé français

Chambre de combustion monobloc à fond sectorisé.
La chambre de combustion comporte un fond de chambre
reliant les parois interne et externe et comportant des fenêtres refermées
par des parois amovibles portant chacune plusieurs systèmes d'injection.

Abrégé anglais

One-piece combustion chamber with sectored bottom. The combustion chamber includes a chamber bottom linking the internal and external walls and includes windows closed by removable walls, each bearing several injection systems.

Revendications

4
REVENDICATIONS
1. Chambre de combustion annulaire comportant une paroi
externe, une paroi interne et un fond de chambre reliant lesdites parois
interne et externe, caractérisée en ce que ledit fond de chambre comporte
des fenêtres réparties circonférentiellement, refermées par des parois
amovibles et en ce que chaque paroi amovible constitue un support pour
plusieurs systèmes d'injection, en ce que chaque paroi amovible comporte
un épaulement périphérique définissant une bordure d'appui interne
venant en contact avec la face intérieure du fond de chambre, en ce que
ladite paroi amovible comporte, sur ses chants, des rainures parallèles à
ladite bordure d'appui et en ce que des joncs d'arrêt sont engagés dans
ces rainures pour définir des surfaces d'appui externe, venant en contact
avec la face extérieure dudit fond de chambre.
2. Chambre de combustion selon la revendication 1,
caractérisée en ce que les parois externe et interne et le fond de chambre
sont soudés.
3. Chambre de combustion selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que chaque paroi amovible porte trois systèmes
d'injection.
4. Chambre de combustion selon l'une quelconque des
revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'un tel jonc d'arrêt a un profil
en L, une branche dudit jonc étant engagée dans une rainure précitée et
l'extrémité de l'autre branche étant soudée à la périphérie de ladite paroi
amovible.
5. Chambre de combustion selon la revendication 4,
caractérisée en ce que la périphérie de ladite paroi amovible présente des
nervures et en ce que ladite extrémité de l'autre branche de chaque jonc
est soudée au sommet d'une telle nervure.
6. Turbomachine comportant une chambre de combustion selon
l'une des revendications 1 à 5.

Description

CA 02578701 2013-12-30
1
Chambre de combustion annulaire à fond amovible
L'invention concerne le domaine des turbomachines. Elle se
rapporte plus précisément à une chambre de combustion annulaire et
notamment une telle chambre dite monobloc dans laquelle les parties qui
la constituent sont soudées, de préférence bord à bord. L'invention
concerne plus particulièrement un perfectionnement améliorant l'accès
aux zones internes du foyer, susceptibles d'être réparées.
Pour les chambres de combustion assemblées par boulonnage,
la présence de boulons à l'extérieur de la chambre peut être à l'origine de
perturbations et de pertes de charge notables dans l'écoulement du flux
d'air de contournement de ladite chambre. De plus, le boulonnage sur des
parties cylindriques pose des problèmes d'accostage et est à l'origine de
déformations. Il en résulte des fuites substantielles dans le fond de
chambre. En revanche, pour la maintenance, de telles chambres de
combustion présentent l'avantage d'être démontables.
Dans le cas d'une chambre monobloc, les parois extérieure et
intérieure ainsi que le fond de chambre sont soudés et de préférence
soudés bord à bord. Ce type d'assemblage élimine tous les problèmes
mentionnés ci-dessus. En revanche l'accessibilité pour la maintenance
pose problème.
L'invention apporte une solution à ce problème.
Plus particulièrement, l'invention concerne une chambre de
combustion annulaire comportant une paroi externe, une paroi interne et
un fond de chambre reliant lesdites parois interne et externe, caractérisée
en ce que ledit fond de chambre comporte des fenêtres réparties
circonférentiellement, refermées par des parois amovibles et en ce que
chaque paroi amovible constitue un support pour plusieurs systèmes
d'injection.
De cette façon, les parois externe et interne ainsi que le fond
de chambre peuvent être soudés une fois pour toutes, avantageusement
au moyen d'une soudure du type bord à bord.
L'invention facilite l'opération de brasage du fond de chambre ;
la sectorisation réduit en effet l'encombrement de la pièce, pour les
opérations de dépose brasure et de mise au four.
Les parois amovibles sont de préférence elles-mêmes soudées
au fond de chambre pour que les fenêtres soient parfaitement obturées.
Cependant, la soudure est réalisée de façon à pouvoir être facilement

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éliminée par meulage ce qui permet un démontage facile d'une telle paroi
amovible portant un certain nombre de systèmes d'injection. Par exemple,
trois systèmes d'injection sont regroupés sur une même paroi amovible.
Lors des opérations de maintenance, le fait de démonter une
ou plusieurs parois amovibles permet d'accéder aux zones à réparer, par
l'amont, tout en bénéficiant des avantages de la technologie des chambres
monobloc.
Ainsi sont supprimées les fuites au niveau du fond de chambre
et les pertes de charge du flux d'air de contournement.
De plus, il est possible d'intervenir localement en ne démontant
qu'une ou quelques parois amovibles précitées.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-
ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre
d'une chambre de combustion de type monobloc, conforme à son principe,
donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence aux dessins
annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue partielle en perspective arrière de la chambre de
combustion montée ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'une plaque amovible du fond de
chambre ;
- la figure 3 est une coupe de la figure 2 ; et
- les figures 4 à 6 sont des vues partielles en perspective illustrant le
démontage d'une paroi amovible, pendant une opération de maintenance.
Sur les dessins, on a représenté en partie une chambre de
combustion 11 dont on distingue notamment une paroi externe 12,
annulaire, une paroi interne 13, annulaire et un fond de chambre 14
reliant lesdites parois interne et externe.
Avantageusement, lesdites parois interne et externe sont
soudées aux bords interne et externe du fond de chambre,
respectivement.
Selon une caractéristique importante de l'invention, le fond de
chambre comporte des fenêtres 18 réparties circonférentiellement et ces
fenêtres sont refermées par des parois amovibles 20. Chaque paroi
amovible, en forme de secteur annulaire constitue un support pour
plusieurs systèmes d'injection 22. Dans l'exemple, chaque paroi amovible
porte trois systèmes d'injection.

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Chaque paroi amovible 20 est elle-même soudée au fond de
chambre mais cette soudure peut facilement être éliminée par meulage.
Pour ce faire, chaque paroi amovible comporte un épaulement
périphérique définissant une bordure d'appui interne 24 venant en contact
avec la face intérieure du fond de chambre. Au montage, la paroi
amovible peut facilement être engagée dans la fenêtre 18 puis pivotée
pour venir s'appliquer à l'intérieur du fond de chambre.
Par ailleurs, la paroi amovible comporte, sur au moins deux de
ses chants des rainures 28 parallèles à la bordure d'appui. Dans l'exemple,
de telles rainures sont pratiquées le long des bords courbes de la paroi
amovible. La distance qui sépare le bord d'une telle rainure de ladite
bordure d'appui adjacente est égale à l'épaisseur du fond de chambre 14.
Des joncs d'arrêt 30 sont engagés dans ces rainures 28 pour
définir des surfaces d'appui externe venant en contact avec la face
extérieure du fond de chambre. Dans l'exemple représenté, un tel jonc
d'arrêt 30 a un profil en L. Une branche de ce jonc est donc engagée dans
la rainure 28 et l'extrémité de l'autre branche est soudée à la périphérie
de la paroi amovible. Plus précisément, selon l'exemple, la périphérie de
cette paroi amovible présente des nervures 32 et la branche principale du
jonc 30 en L s'applique parallèlement à cette nervure, extérieurement à
celle-ci. L'extrémité de ladite autre branche de chaque jonc est soudée au
sommet d'une telle nervure par un cordon de soudure 34.
Bien entendu, le même agencement de jonc d'arrêt soudé
pourrait être prévu le long des bords radiaux de chaque paroi amovible.
Une paroi amovible conforme à la description qui précède peut
facilement être démontée, au cours d'une opération de maintenance, en
procédant comme illustré sur les figures 4 à 6. On commence par meuler
les deux cordons de soudure 34, ce qui permet de désolidariser la paroi
amovible (portant les trois systèmes d'injection) du fond de chambre, en
l'enfonçant dans le foyer (figure 4). On fait ensuite pivoter la paroi
amovible dans le foyer (figure 5) et enfin on l'extrait par l'une de ses
extrémités en la dégageant de la fenêtre. Cette dernière est suffisamment
large, radialement, pour permettre le passage de la paroi amovible munie
de ses systèmes d'injection 22, sans qu'il soit nécessaire de démonter ces
derniers.

Dessin représentatif