一种用于支撑壳体（50）的铸件（52），包括：燃料歧管（56），所述燃料歧管（56）包括a级气体通路（80）和b级气体通路（82）；与所述燃料歧管（56）一体化铸造的a级和b级火箭基座（60），所述a级气体通路（80）与所述a级火箭基座流体连通并且所述b级气体通路（82）与所述b级火箭基座流体连通；和每个燃料火箭基座（60）的一个油管通道（64），每个油管通道（64）从所述燃料歧管（56）的上游端（66）跨越到各自燃料火箭基座（60）的内部（68）。每个油管通道（64）布置在所述b级气体通路（82）的内周边（102）的径向内侧。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种用于支撑壳体（50）的铸件（52），包括：燃料歧管（56），所述燃料歧管（56）包括a级气体通路（80）和b级气体通路（82）；与所述燃料歧管（56）一体化铸造的a级和b级火箭基座（60），所述a级气体通路（80）与所述a级火箭基座流体连通并且所述b级气体通路（82）与所述b级火箭基座流体连通；和每个燃料火箭基座（60）的一个油管通道（64），每个油管通道（64）从所述燃料歧管（56）的上游端（66）跨越到各自燃料火箭基座（60）的内部（68）。每个油管通道（64）布置在所述b级气体通路（82）的内周边（102）的径向内侧。【专利说明】用于双燃料双级干式低NOX燃气涡轮发动机的铸造歧管本申请要求申请号61/538，385的2011年9月23日的申请日的权益，其通过引用并入本文中。
本专利技术涉及用于干式低NOx燃气涡轮发动机的双燃料主燃烧器喷嘴，其中，燃料歧管和火箭基座被一体地形成在铸件中。
技术介绍
干式低NOx (DLN)燃气涡轮发动机包括筒形环状燃烧室装置，其中，每个筒形燃烧室包括引燃燃烧器和周向地绕引燃燃烧器布置的若干个主预混燃烧器。对于每个筒形燃烧室，存在主燃料喷嘴和引燃喷嘴，主燃料喷嘴将一种或多种燃料供应到主预混燃烧器，引燃喷嘴将一种或多种燃料供应到引燃燃烧器。DLN发动机产生百万分之25 (25 PPM)或更少的NOx。超低NOx (ULN)发动机是一种新兴的发动机类型，其甚至产生比DLN发动机更低水平的NOx。DLN燃气涡轮发动机是燃气涡轮发动机的演化的结果，其中通过发动机设计减少了不希望的排放物并且提高了效率，点火温度和操作压力不断提升。主燃烧器燃料喷嘴(也称为支撑壳体)布置在燃烧室的入口端处的压缩空气歧管中，在那里，压缩空气处于其最高压力和最高温度，并且压缩空气在燃烧室的入口端处正在经历流动方向的反转。已经知道操作环境的高温和高压以及腐蚀性燃料会导致主燃料喷嘴中的应力腐蚀裂纹，这导致燃料歧管的有限寿命。在耐受相对严苛的DLN (以及超低NOx (ULN))操作环境的同时还需要主燃烧器喷嘴的燃料歧管能够接收一种或多种燃料供应并且将其分配到若干个不同的燃料火箭，其中，每个预混主燃烧器都有一个火箭。燃料火箭还可被分成多于一级。在一些实施例中，进一步使燃料歧管的设计复杂化，燃料歧管必须能够接收第二、不同的燃料并且也将第二燃料分配到每个火箭，每个火箭也可能多于一级。通常，由于燃料歧管的复杂性，所需要的通道被机加工到燃料歧管中。为了形成复杂通道而进行铣削、钻削并且将燃料歧管部件焊接到一起，这导致应力梯级，其中，产生了尖锐的角部，或者其中，焊缝位于已完成的燃料歧管等的相对高应力的区域中。为了提供强固的燃料歧管，其足以足够长时间地抵抗应力腐蚀裂纹以提供具有可行寿命的支撑壳体，设计人员已经使用了锻造的子部件并且将它们连结到一起以形成燃料歧管。然后，燃料火箭被焊接到锻造燃料歧管。该技术提供了设计中的极大灵活性，但是其成本很高，因为锻造部件更加昂贵，而且锻造部件的机加工也很昂贵。使得情况进一步复杂的是这样的需求:在主燃烧器燃料喷嘴上提供膨胀元件以适应内部燃料线路的相对热膨胀。例如，在双燃料主燃烧器喷嘴中，燃气可经由燃气线路的一级或多级被引导到燃料火箭的内部。燃油也可被引导通过燃料火箭并且在与喷射燃气邻近的位置从燃料火箭喷射出来。燃油管可被固定到主燃烧器喷嘴和燃料火箭喷射位置，但是燃料火箭和燃油管通常经历不同的热膨胀。以前，通过使用波纹管类型的补偿器来适应这一点，该补偿器被置于燃料火箭的基座中。然而，波纹管的薄层极其易于产生多种失效模式，包括应力腐蚀裂纹、循环疲和破裂。为了克服前述问题并且提供具有合理使用寿命的主燃料喷嘴，设计人员持续地寻求用于燃料歧管的越来越强的材料，而这随之带来了更高的成本。因此，依然需要对现有技术作出改进。【专利附图】【附图说明】在以下描述中参照【专利附图】【附图说明】了本专利技术，附图示出: 图1是现有技术双燃料主燃烧器喷嘴的纵向剖面图。图2是双燃料主燃烧器喷嘴/支撑壳体的纵向剖面图。图3是图2的双燃料主燃烧器支撑壳体的铸造区段的纵向剖面图。图4是图3的铸造区段的燃料歧管沿线A-A向上游看的剖面图。图5是图3的燃料歧管的燃料歧管沿线A-A向下游看的剖面图。图6是图3的燃料歧管的燃料歧管沿线B-B向上游看的剖面图。图7是图3的燃料歧管的燃料歧管沿线B-B向下游看的剖面图。图8是燃料火箭的基座和具有扩散器的燃气通道的剖面图。【具体实施方式】本专利技术人已经详细地考虑了主燃料喷嘴(也称为支撑壳体)的设计并且已经开发了一种解决方案，其推翻了至少为支撑壳体的燃料歧管部分寻求更强的材料以确保DLN主燃料燃烧器喷嘴的合理使用寿命的传统倾向。相反，专利技术人开发了一种DLN主燃烧器支撑壳体设计，其允许使用显著更弱的铸件用于燃料歧管部分，其中，燃料歧管和火箭基座可被铸造到一起。使用铸件是较便宜的，并且该新设计是如此有效，其已经表明能够相对于以前的锻造设计改善使用寿命多达2倍。图1示出了现有技术的主燃烧器喷嘴10的纵向剖面图，主燃烧器喷嘴10包括燃气入口 12、锻造燃料歧管14以及若干个燃料火箭16中的两个。波纹管补偿器18适应燃料火箭16和布置在其内的油管20之间的热生长。在锻造燃料歧管14内，可存在第一级燃油通路22和第二级燃油通路24，用于将燃油输送到每个油管20。第一级燃气通路28和第二级燃气通路30可相对于主燃烧器喷嘴纵向轴线26径向向内布置。燃料火箭16经由燃料火箭16的基座处的燃料火箭焊缝32被焊接到锻造燃料歧管14。通常通过对锻造燃料歧管14的单独的子部件进行机加工来形成锻造燃料歧管14的通路，并且将它们焊接到一起以形成锻造燃料歧管14。钻削、铣削和焊接形成了尖锐的边缘，其可能难以接近并且因此某些尖锐角部难以倒圆。这些尖锐角部和由于将自部件焊接到一起而得到的焊缝形成了应力梯级。结果，锻造燃料歧管14由锻造的部件制成，以便提供足够的强度从而得到合理的使用寿命。在图1所示通路构造的情况下使用铸造燃料歧管所产生的部件将无法用在DLN发动机中，因为使用寿命将会非常短。图2是本文公开的支撑壳体50(也称为主燃烧器喷嘴)的纵向剖面图，其包括铸造区段52和燃料火箭尖端区段54。类似于现有技术，支撑壳体50包括燃料歧管56和多个燃料火箭58，但是在该示例性实施例中，燃料火箭58由连结到一起的燃料火箭基座60和燃料火箭主体62制成。在该示例性实施例中，燃料火箭基座60与燃料歧管56 —体地铸造以形成本公开的铸造区段52。这消除了现有技术的燃料火箭焊缝32、相关联的应力以及与其相关联的缩短的使用寿命。燃料火箭基座60可被焊接到燃料火箭主体62，但是焊缝可以不在角部中，而可以是更有弹性的对接焊缝，从而将会有较小的应力集中效应，从而产生耐久得多的支撑壳体50，尽管燃料歧管56和燃料火箭基座60由单个铸造区段52制成，其弱于通常用在DLN发动机中的锻造件。在现有技术中，燃料歧管中存在燃油通路以分配燃油，与现有技术不同，在本示例性实施例中，存在多个油管通道64，每个提供从燃料歧管56的上游端66 (其也是铸造区段52的上游端67)到各自燃料火箭58的内部68的通道。每个油管通道64内可本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于支撑壳体的铸件，包括：燃料歧管，所述燃料歧管包括a级气体通路和b级气体通路；与所述燃料歧管一体化铸造的a级和b级火箭基座，所述a级气体通路与所述a级火箭基座流体连通并且所述b级气体通路与所述b级火箭基座流体连通；和每个火箭基座的油管通道，每个油管通道从所述燃料歧管的上游端跨越到各自火箭基座的内部，其中，每个油管通道布置在所述b级气体通路的内周边的径向内侧。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：斯蒂芬·A·拉米尔，A蒂瓦里，TA福克斯，J伯顿塞洛，S威廉斯，DW加兰，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。