一种燃烧室的密封件制造技术

本发明专利技术涉及干低排放燃烧室领域，具体涉及一种燃烧室的密封件，以解决目前燃烧室难以满足高出口温度要求的问题。燃烧室的密封件包括：冷却壁，其具有前支撑凸台、后支撑凸台以及设置在外壁面上的紊流器，且紊流器位于前支撑凸台与后支撑凸台之间，前支撑凸台具有冷却空气进口，后支撑凸台具有冷却空气出口；波形密封件，设置在冷却壁外侧，波形密封件的峰部与过渡段内侧接触并压紧。本发明专利技术燃烧室的密封件直接在冷却壁上采用紊流器，简化密封件结构，使其更易于加工，同时由于使用紊流冷却取代冲击冷却，可以适当降低冷却空气气流的流速，相当于降低密封件所需冷却空气量，能够将更多的空气注入燃烧区，从而提升燃烧室的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及干低排放燃烧室领域，具体涉及一种燃烧室的密封件。
技术介绍
燃烧室设计中空气的流量分配是非常重要的因素，近年来，随着对燃气轮机功率、效率愈加严格的市场要求，燃烧室出口温度持续提高，为保证燃烧区的油气比，冷却空气量随之降低，因此燃烧室各部件之间需要密封件以防止空气在不期望的位置发生泄露，这些密封件典型地包括C型环、指状呼啦环等。现代燃烧室中的密封件需要承受高压与高温环境，同时还需要适应密封件上的高压力梯度与温度梯度，因此需要对燃烧室密封件增加主动冷却措施，否则极易发生烧蚀现象，影响火焰筒寿命。中国专利CN 101713539B涉及冲击冷却的燃烧器密封件，在该专利中，该装置包括密封支撑件、波形密封件等，密封支撑件具有多个贯穿冲击孔，冷却空气通过贯穿冲击孔对火焰筒壁面进行冲击冷却，同时对密封支撑件与波形密封件进行保护，大幅增加燃烧室寿命。但发现所述燃烧室密封件结构相对复杂，加工难度大；同时为保证冲击冷却的冷却效果，需要通过冲击孔的高速气流，对密封件的冷却空气量要求较高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃烧室的密封件，以解决目前燃烧室难以满足高出口温度要求的问题。本专利技术的技术方案是:一种燃烧室的密封件，包括:冷却壁，其具有前支撑凸台、后支撑凸台以及设置在外壁面上的紊流器，且所述紊流器位于所述前支撑凸台与所述后支撑凸台之间，所述前支撑凸台具有冷却空气进口，所述后支撑凸台具有冷却空气出口；波形密封件，设置在所述冷却壁外侧，所述波形密封件的峰部与过渡段内侧接触并压紧，用于所述过渡段与火焰筒之间的径向密封。可选地，所述紊流器为多个环形肋，所述环形肋的轴线与所述火焰筒的轴线重合，多个所述环形肋沿轴线方向均匀分布。 可选地，所述紊流器为沿所述火焰筒的轴线方向设置的螺旋肋。可选地，所述冷却空气进口为沿轴线开设的多个孔或槽，且多个孔或槽之间沿周向均匀分布。可选地，所述冷却空气出口为沿轴线开设的多个孔或槽，且多个孔或槽之间沿周向均匀分布。可选地，所述波形密封件下游端为密封环，上游端分为多只弹性片，所述冷却壁与所述波形密封件之间形成冷却腔。可选地，任意相邻的两个所述弹性片之间具有一致的间隔。可选地，所述波形密封件上游端的弹性片置于冷却壁的前支撑凸台上。可选地，所述波形密封件下游端的密封环焊接在所述冷却壁的后支撑凸台上。本专利技术的有益效果:本专利技术燃烧室的密封件能够对冷却壁进行主动冷却，由于直接在冷却壁上采用紊流器，简化密封件结构，使其更易于加工，同时由于使用紊流冷却取代冲击冷却，可以适当降低冷却空气气流的流速，相当于降低密封件所需冷却空气量，能够将更多的空气注入燃烧区，从而提升燃烧室的性能。【附图说明】图1是现有技术燃气轮机燃烧室的截面的简化视图；图2是现有技术燃气轮机燃烧室的密封件的截面的简化视图；图3是图2中的冷却壁的右视图；图4是现有技术燃气轮机燃烧室的截面的简化视图；图5是本专利技术燃气轮机燃烧室的密封件的截面的简化视图；图6是图5中的冷却壁的左视图；图7是图5中的冷却壁的右视图；图8是图5中的波形密封件的俯视图。附图标记:燃烧室10，39;密封件11，40;冷却壁12，41;密封支撑件13 ；前支撑凸台42;后支撑凸台43;紊流器44 ；冷却空气进口14，45;冷却空气出口15，46;波形密封件16，47;密封腔17，48;过渡段18，49;火焰筒19，50;密封环20，51;弹性片21，52;冷却外腔22 ；冷却内腔23;冷却腔53。【具体实施方式】这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。参考图1所示，大致显示了现有的燃气轮机燃烧室10，燃烧室10包括火焰筒19与过渡段18，两者之间依靠密封件11进行装配与密封。参考图2，该密封件11包括冷却壁12，其位于密封件11的最内侧，如图3所示，下游端具有冷却空气出口 15 ;密封支撑件13，其上游端具有冷却空气进口 14，同时密封支撑件13的上、下游端分别焊接在冷却壁12上，与冷却壁12之间形成冷却内腔23 ;波形密封件16，其具有下游端的密封环20以及上游端分出的多个弹性片21，弹性片21能够通过变形保证火焰筒19与过渡段18之间的弹性密封；密封环20焊接在密封支撑件13上，与密封支撑件13之间形成冷却外腔22，并与冷却壁12 —起限定密封腔17。冷却空气从冷却空气进口 14进入冷却内腔23，同时对冷却壁12进行冲击冷却，防止高的燃烧室10出口温度导致冷却壁12烧蚀，然后从冷却空气出口 15流出，进入过渡段18，并与高温燃气混合。如图4所示，本专利技术的燃烧室39结构与图1的燃烧室10大部分结构基本相同，同样包括火焰筒50与过渡段49，两者之间依靠密封件40进行装配和密封。参考图5至图8所示，本专利技术的密封件40包括冷却壁41，其具有前支撑凸台42、后支撑凸台43以及设置在外壁面上的紊流器44，且紊流器44位于前支撑凸台42与后支撑凸台43之间；前支撑凸台42具有冷却空气进口 45，后支撑凸台43具有冷却空气出口 46。冷却空气进口 45和冷却空气出口 46可以根据需要选择为多种适合的形状，如图6和图7所示，可以为沿轴线开设的多个孔或槽，且多个孔或槽之间沿周向均匀分布。紊流器44可以根据需要设置为多种适合的形状；在一个优选实施例中，紊流器44可以为多个环形肋，紊流器44的轴线与火焰筒50的轴线重合，多个环形肋沿轴向方向均匀分布；并且，环形肋的直径小于或等于前支撑凸台42和后支撑凸台43的直径，保证在冷却壁41与波形密封件47之间形成足够空间的冷却腔53。在其他实施例中，紊流器44可以为沿轴向方向设置的螺旋肋，螺旋肋的直径同样小于或等于前支撑凸台42和后支撑凸台43的直径。如图8所示，波形密封件47具有下游端的密封环51以及上游端分出的多只弹性片52，任意相邻的两个弹性片52之间具有一致的间隔(即均匀相间分布)；密封环51焊接在冷却壁41外侧，用于固定波形密封件47并限定冷却壁41与波形密封件47之间的密封腔48 ;弹性片52的峰部与过渡段49内侧接触并压紧，弹性片52通过变形保证火焰筒50与过渡段49之间的弹性密封；进一步，波形密封件47上游端的弹性片52置于冷却壁41的前支撑凸台42上；波形密封件47下游端的密封环51焊接在冷却壁41的后支撑凸台43上。冷却壁41与波形密封件47之间形成冷却腔53，冷却空气从冷却空气进口 45进入冷却腔53，通过紊流器44气流紊流度增大，冷却效果增强；对冷却壁41进行冷却后，冷却空气从冷却空气出口 46流出，进入过渡段49与高温燃气混合。本专利技术燃烧室39的密封件40能够对冷却壁41进行主动冷却，由于直接在冷却壁41上采用紊流器44，简化密封件40结构，使其更易于加工，同时由于使用紊流冷却取代冲击冷却，可以适当降低冷却空气气流的流速，相当于降低密封件40所需冷却空气量，能够将更多的空气注入燃烧区，从而提升燃烧室的性能。以上所述，仅为本专利技术的【具体实施方式】，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧室的密封件，其特征在于，包括：冷却壁(41)，其具有前支撑凸台(42)、后支撑凸台(43)以及设置在外壁面上的紊流器(44)，且所述紊流器(44)位于所述前支撑凸台(42)与所述后支撑凸台(43)之间，所述前支撑凸台(42)具有冷却空气进口(45)，所述后支撑凸台(43)具有冷却空气出口(46)；波形密封件(47)，设置在所述冷却壁(41)外侧，所述波形密封件(47)的峰部与过渡段(49)内侧接触并压紧，用于所述过渡段(49)与火焰筒(50)之间的径向密封。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王正阳，张善军，赵凯岚，周建华，马宏宇，
申请(专利权)人：中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21