Trong các buồng đốt thuận, không khí làm mát (không khí thứ cấp) chuyển động trong tiết diện vành khăn giữa ống lửa và thân theo cùng một hướng với sản phẩm cháy. Trong buồng đốt ngược dòng, không khí làm mát đưa vào hướng ngược với dòng sản phẩm cháy trong ống lửa. Sự sử dụng buồng đốt ngược dòng trong nhiều trường hợp làm đơn giản cách bố cục của thiết bị tuabin khí và cho phép rút ngắn chiều dài buồng đốt, nhưng tổn thất áp suất trong chúng lớn hơn so với buồng đốt thuận dòng. Các buồng đốt loại một thân trụ (hay buồng đốt đơn) thường được đặt ở ngoài. Buồng đốt đặt ở ngoài được đặt trong thân kết hợp riêng biệt bên cạnh máy nén quay bởi tuabin. Người ta dùng buồng đốt này chủ yếu trong thiết bị tuabin khí đặt cố định mà rất ít dùng trong các thiết bị chuyển động .
Hình2.20. Sơ đồ buồng đốt hình trụ đơn.
1-Thiết bị hướng dòng. 2- Vòi phun. 3- Thân. 4- Ống lửa. 5- Cánh xoáy.
Ở những buồng đốt được lồng vào thân, chúng tì trực tiếp lên thân chung máy nén và tuabin khí, hoặc được thiết kế, kết hợp đồng thời. Tồn tại hai dạng buồng đốt đơn là: buồng đốt hình trụ và buồng đốt dạng có góc. Trong buồng đốt hình trụ hình 2.20 không khí được chia thành hai dòng: thứ cấp và sơ cấp. Dòng không khí sơ cấp đi qua thiết bị hướng dòng (1) và vào ống lửa (4) và qua vòi phun (2) (hay bộ đánh lửa) cung cấp nhiên liệu. Lưu lượng không khí sơ cấp được điều chỉnh theo lưu lượng nhiên liệu nhờ những cánh xoay được của thiết bị hướng dòng (1). Không khí
thứ cấp (không khí làm mát) được thổi qua không gian tiết diện vành khăn giữa ống lửa (4) và thân (3) của buồng đốt. Khi chuyển động nó làm mát rất mạnh tường ống lửa và thân. Khi ra khỏi không gian hình vành khăn dòng không khí thứ cấp chảy vào thể tích A, nó trộn với sản phẩm cháy, và nhờ vậy làm giảm nhiệt độ của chúng tới nhiệt độ thiết kế. Để làm giảm dòng xoáy tại cửa ra khỏi buồng đốt và làm tốt hơn sự trộn của dòng không khí thứ cấp với sản phẩm cháy người ta hàn thêm vào ống lửa những cánh (5) làm xoáy dòng không khí thứ cấp hướng ngược lại với hướng của không khí sơ cấp. Độ tích nhiệt trong một đơn vị thể tích của buồng đốt này là (20-30).103 KW/m3 ở áp suất 0,4 - 0,45 MPa. Còn công suất nhiệt của buồng đốt đạt tới 40.103 KW, lưu lượng nhiên liệu vào buồng đốt tới 3000 Kg/giờ, còn lưu lượng không khí là 2,5.105 m3 /giờ.
Ưu điểm: Của những buồng đốt hình trụ đơn là thiết kế đơn giản và tổn thất áp suất nhỏ.
Nhược điểm: Của nó là khối lượng và kích thước lớn.
Hình2.21. Sơ đồ buồng đốt nhiều ống lửa ghép.
1- Vỏ. 2- Đĩa. 3- Cánh. 4- Thân phễu. 5- Thân trụ ống lửa.
Buồng đốt kép hay buồng đốt nhiều ống như trên hình 2.21. Cấu thành của buồng đốt gồm: ống lửa (7) và vỏ (8). Trong ống có đầu vào bao gồm bộ tạo xoáy bằng cánh (3), đĩa (2) và thân phễu (4). Thân ống lửa gồm phần hình trụ (5), hai phần hình côn nối với nhau bằng đoạn côn (6). Không khí sơ cấp qua vỏ dẫn vào (1) chảy vào đầu ống lửa. Một phần của nó chảy vào vùng cháy qua bộ tạo xoáy có cánh (3), còn phần còn lại chảy qua những dãy lỗ nhỏ trong đĩa (2) và trong phễu (4). Ngoài ra trên phần hình trụ của ống lửa (5) còn có hai hàng lỗ để bổ xung không khí khi buồng đốt làm việc ở phụ tải toàn phần. Không khí thứ cấp đi theo không gian giữa ống lửa và vỏ (8) và sau đó vào vùng hỗn hợp qua (4) hàng lỗ trên phần hình côn của ống lửa (7). Một phần không lớn của không khí làm mát đi vào trong ống lửa qua số lớn những lỗ có đường kính nhỏ trong thân của đoạn côn (6).
Hình 2.22. Sơ đồ buồng đốt có tiết diện hình khăn.
1,2,8,9- Khoang trụ. 3- Vòi phun. 5- Rãnh hỗn hợp.
6,7- Khe hình vành khăn. 4- Kối khí vào.
Trong những buồng đốt xếp theo tiết diện vành khăn hình 2.22. Vùng cháy (I) có không gian hình vành khăn trường có chiều rộng là 150 - 200 mm. Không gian này được tạo nên bởi hai hình trụ (1) và (2). Hai hình trụ xếp đồng trục (9) và (8) tạo thành vỏ buồng đốt. Không khí sơ cấp đi qua thiết bị dẫn không khí (4) vào
vùng cháy (I). Không khí thứ cấp hướng theo khe hình vành khăn (6), (7) và vào rãnh hỗn hợp (5) rồi qua đó vào vùng (II), hỗn hợp cùng với những sản phẩm cháy và đồng thời làm giảm nhiệt độ của chúng. Trong thiết bị dẫn không khí (4) và ở cửa vào vùng cháy (I), vòi phun (3) được đặt theo tất cả vòng tròn. Nhờ đó mà đảm bảo sự trộn tốt nhiên liệu với không khí và cháy đều trong toàn bộ không gian hình vành khăn. Số vòi phun có thể từ 20 ÷ 30 vòi nhưng có lúc thay cho những vòi phun người ta đặt vòi phun quay. Độ tích nhiệt thể tích ở buồng đốt vành khăn cũng giống như ở buồng đốt ghép nhiều ống lửa, nhưng tổn thất áp suất có phần lớn hơn (tới 10%). So với buồng lửa nó có thể tích làm việc nhỏ hơn và trường nhiệt độ của khí ở cửa ra đồng đều hơn. Nhưng những buồng lửa vành khăn chế tạo phức tạp hơn, lắp ráp khó hơn và rất khó theo dõi vận hành.
Buồng đốt dạng ghép ống xếp trong khoang có tiết diện vành khăn là cách thiết kế kết hợp của hai loại nói trên. Vỏ của nó được tạo thành bởi hai ống trụ bên trong và bên ngoài xếp đồng tâm. Còn không gian bên trong giữa hai ống trụ này người ta xếp dãy ống lửa riêng, trong mỗi ống có đặt các ống phun. Những ống này được nối với nhau bằng những ống cong mà nó dùng để truyền lửa, nhóm lửa và làm cân bằng áp suất giữa các ống. Những buồng đốt ghép ống với dạng tiết diện vành khăn kể trên có độ tích nhiệt và tổn thất áp suất gần giống buồng đốt ghép ống. Chúng gọn hơn các buồng đốt dạng vành khăn và đơn giản hơn lắp ghép. Những kích thước không lớn của các ống lửa làm đơn giản sự chế tạo và tháo lắp chúng.
Ở các thiết bị tuabin khí tàu thủy hiện đại công suất lớn, nguời ta có xu hướng áp dụng hệ thống nhiều buồng đốt nhỏ độc lập bố trí đối xứng qua trục máy như mô tả trên hình 2.23. Số lượng buồng đốt thường từ 6 đến 18 cái. Dòng khí nóng ra sau các buồng đốt sẽ thổi liên tục và đồng đều trên toàn bộ chu vi dãy cánh quạt tuabin. Khi cần giảm công suất thì lần lượt ngắt bớt một số béc phun nằm ở vị trí đối xứng nhau. Loại buồng độc lập này được chế tạo theo modul. Kích thước của chúng nhỏ nên việc chế tạo, tháo lắp đơn giản. Sự cố nên có xảy ra tại một buồng sẽ không có ảnh hưởng lớn đến hoạt động của toàn bộ thiết bị.