燃料喷射器装置制造方法及图纸

一种燃料喷射器装置(1)，包括主体，主体包括前缘(11)和后缘(12)并限定了从前缘向后缘的流向方向(3)。主体还包括第一表面(101)和第二表面(102)，每个所述表面在前缘(11)和后缘(12)之间延伸，并且所述表面在前缘和后缘处相互结合。后缘(12)沿着后缘中线(13)起伏，并且沿其范围还包括至少一个拐点(14)。燃料喷射器装置还包括至少一个第一内部燃料供给装置和流体地连接至少一个第一内部燃料供给装置和第一燃料排放装置(15)的至少一个第一燃料排放管道，其中至少一个第一燃料排放管道终止于布置在后缘处的第一燃料排放装置处。至少一个第一燃料排放装置(15)被布置在后缘(12)处两个后缘拐点(14)之间。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及一种如权利要求1所述的燃料器喷射器装置。本公开进一步涉及一种具有前述类型的燃料喷射器装置的燃烧器和燃气涡轮发动机。
技术介绍
在燃烧器中，为了获得可接受的废气污染物水平，在燃料燃烧之前需要燃料和氧化剂(例如，最通常使用的空气)的充分混合。在具有所谓连续燃烧的燃气轮机中，诸如像在EP071847081中所描述的，随后的燃烧器被提供来自在前的涡轮机的部分膨胀的仍然富氧的烟气作为氧化剂。在这样的燃气轮机中，并且尤其是在随后的燃烧器中，进入燃烧器的氧化剂(即，部分膨胀的烟道气体)具有超过了燃料自点燃的温度的温度。即，燃料将在一定的点燃延迟时间后自发地点燃。因此，关键在于在燃料点燃之前在有限时间帧内获得完全和均匀的燃料/氧化剂混合物。已经提出了关于增强燃料/氧化剂的混合的各种设想，并且已经提出延长在燃料点燃之前的时间或分别地延长自燃烧器内燃料喷射位置的下游距离。US2012/0272659A1例如公开了一种具有大致像机翼形状的燃料喷射器装置，机翼后缘具有横跨流动方向的起伏形状，其中所述起伏的空气动力学横截面沿着流向方向从前缘向后缘形成。在后缘，横跨主流动方向的具有相反速度分量的流体相遇并混合，并形成从后缘向下游扩散的涡旋，所述涡旋具有大致上位于起伏的后缘的拐点的旋转中心。燃料通过大致布置在后缘处所述拐点处的燃料排放装置排放到氧化剂流中，并且由于涡旋，剧烈地与氧化剂混合。
技术实现思路
本公开力求提供一种装置，适用于进一步改善燃料/氧化剂混合，同时将燃烧器压降维持在低值。改善的燃料/氧化剂混合允许更高的火焰温度，例如，在连续燃烧器中，而不会经受诸如像增强的NOx的排放或反燃的缺陷。在本公开的另一方面中，考虑了制造成本和复杂度。在又一方面中，所提出的装置为双燃料燃烧器提供了极佳的混合质量，其中可以优化喷射位置以用于相应类型的燃料。这将由权利要求1中描述的主题来实现。公开的主题进一步的效果和优点(不论是否明确提出)将根据下面提供的公开内容而变得显而易见。公开了一种燃料喷射器装置，其包括主体，所述主体包括前缘和后缘并限定了从前端向后缘的流向方向，主体进一步包括第一表面和与第一表面相对的第二表面，每个所述表面都在前缘和后缘之间延伸并包括前缘和后缘，并且所述表面在前缘和后缘处相互结合。在平行于流向方向观看时，后缘沿着后缘中线起伏，并沿其范围，在相反的方向上从所述中线偏离，并且其进一步包括沿其范围的至少一个拐点。也就是，后缘横跨主流动方向以起伏的方式延伸，所述主流动方向从前缘向后缘引导。再换句话说，后缘在横跨主流动方向的平面内沿不同的相反的方向弯曲。燃料喷射器装置进一步包括至少一个第一内部燃料供给装置和流体地连接至少一个第一内部燃料供给装置和具有向外朝向喷射器装置的外部开口的第一燃料排放装置的至少一个第一燃料排放管道，其中至少一个第一燃料排放管道终止于设置在后缘处的第一燃料排放装置处。至少一个第一燃料排放装置被布置在后缘处两个后缘拐点之间。后缘在流向方向上弯曲或者起伏，以使得喷射器装置主体的流向方向的长度在不同的喷射器装置纵向截面上是变化的，而纵向截面理解为沿着主体的流向方向截取的截面。喷射器装置的主体特别地可以具有空气动力学的纵向截面。在沿着流向方向的下游，当沿流向方向观看时，主体形成逐渐增大的起伏的形状，其中起伏的幅度从前缘或前缘下游的位置朝着后缘增大。在特定的实施例中，主体前缘处不起伏。前缘可以是直的，以使得提供了基本棒形的燃料喷射器装置，或者仅在一个方向上弯曲，和特别的可描绘为圆形或部分圆形形状。那么燃料喷射器装置可以假定为罐形、部分圆柱形、截头圆锥形或部分截头圆锥形。在US2012/0272659A1中描述了示例性棒形的燃料喷射器装置，该文献通过引用并入这方面。发现在分配时，燃料排放装置更均匀地沿着后缘，在喷射的燃料束之间形成小的涡旋。因此，令人惊奇的是，发现燃料/氧化剂的混合得到改善，即使燃料没有(或没有专门地)喷射到由喷射器装置的形状或其起伏的形状所产生的涡旋中，所述涡旋至少基本上位于在后缘的拐点处。燃料需要通过燃料供给装置和布置在燃料喷射器装置内部的燃料供给管道提供到燃料排放装置。显然地，这导致了燃料喷射器装置的复杂的内部结构。用于供给管道的可能的几何形状迄今已经被大大限制。如果考虑需要对喷射器装置提供足够的冷却并因此布置内部冷却剂管道时，这使情况变得更为恶化。可提出一种用于燃料携带流体的供给和排放装置。同时，当力求双燃料能力的情形时，需要提供多个燃料供给和排放系统。需要提供内部腔室，芯拆除工具不能进入这些腔室。因此，如US2012/0272659A1所描述的，燃料排放装置需要从多个独立的零件组装。然而该组装步骤昂贵而费时，且对燃料喷射器装置的可能的复杂性施加了实际限制。此外，还需要考虑的是出现包括多个焊接密封件的元件，其可能需要在例如接近或甚至超过1000℃的温度下承受高负载。在本公开的一个方面中，因此提出提供作为无缝的、整体一件式装置的燃料喷射器装置。这种装置可以例如通过添加制造方法生产。例如，金属粉末可以被熔化并且在特定的位置处再固化，以使得生成了固体主体。这种添加制造过程可以包括但并不限于选择性激光熔化或选择性电子束熔化。在特定的实施例中，根据本公开的燃料喷射器装置可以具有的特征在于多个第一燃料排放装置(即，至少两个燃料排放装置)布置在后缘上两个后缘拐点之间。当然，所述多个第一燃料排放装置可以包括多于两个的第一燃料排放装置，并且例如可以是4个或更多、5个或更多、或10个或更多个布置在两个后缘拐点之间的第一燃料排放装置。在燃料喷射器装置的更具体的实施例中，第一燃料排放装置可以限定燃料排放方向，并且喷射器装置主体可以在所述第一燃料排放装置的位置限定局部后缘流动方向，并且燃料喷射器装置可以具有的特征在于至少对于一个第一燃料排放装置，燃料排放方向与局部后缘流动方向不同。本领域技术人员理解的是，燃料排放方向由燃料排放装置的几何形状和布置所赋予。例如，在圆柱孔提供作为燃料排放装置的情况下，燃料排放方向是至少大致与所述孔的轴线相同的。而且，后缘流动方向将容易地理解为由在后缘处的燃料喷射器装置主体的几何形状所清晰地限定的方向，且可以例如是至少大致地与在后缘处的机翼轮廓线相同。局部后缘流动方向因此由沿着起伏的后缘的范围的特定点处的后缘几何形状提供。可想到的实施例，其中至少两个第一燃料排放装置限定了不同的燃料排放方向和/或限定的燃料排放方向具有与局部后缘流动方向不同的角度。其他可想到的实施例，其中所有的第一燃料排放装置限定了至少大致与局部后缘流动方向成一直线的燃料排放方向。在提供多个燃料排放装置时，多个小涡旋形成，这进一步改善了混合，如上述指出的。另外，如果排放的燃料束的方向与后缘流动方向之间在特定位置处提供有角度，则产生燃料和氧化剂之间的额外的剪力，这用于更加加强燃料/氧化剂混合。燃料排放装置，或所述装置的排放开口，分别可以具有多种几何形状，诸如但不限于例如圆形、环形、椭圆形、多边形或槽型，并且特别地具有沿着后缘范围延伸的槽纵向长度。槽还可以具有圆形的窄侧从而让人想起卵形。槽还可以具有弯曲的纵向轴线。通常，其中几何形状具有在一个方向上的尺寸超过垂直方向上的尺寸100％或更多的燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料喷射器装置(1)，包括主体，所述主体包括前缘(11)和后缘(12)并限定了从前缘向后缘的流向方向(3)，燃料喷射器装置主体进一步包括第一表面(101)和与第一表面相对的第二表面(102)，每个所述表面在前缘(11)和后缘(12)之间延伸并包括前缘(11)和后缘(12)，并且所述表面在前缘和后缘处相互结合，其中后缘(12)在沿流向方向看时沿着后缘中线(13)起伏，并且沿其范围在相反方向上从所述中线偏离，并且沿其范围进一步包括至少一个拐点(14)，燃料喷射器装置包括至少一个第一内部燃料供给装置和流体地连接至少一个第一内部燃料供给装置和向外朝向喷射器装置的外部开口的第一燃料排放装置(15)的至少一个第一燃料排放管道(17)，其中至少一个第一燃料排放管道终止于布置在后缘处的第一燃料排放装置处，其特征在于至少一个第一燃料排放装置(15)被布置在后缘(12)处两个后缘拐点(14)之间。

【技术特征摘要】
2015.03.30 EP 15161690.11.一种燃料喷射器装置(1)，包括主体，所述主体包括前缘(11)和后缘(12)并限定了从前缘向后缘的流向方向(3)，燃料喷射器装置主体进一步包括第一表面(101)和与第一表面相对的第二表面(102)，每个所述表面在前缘(11)和后缘(12)之间延伸并包括前缘(11)和后缘(12)，并且所述表面在前缘和后缘处相互结合，其中后缘(12)在沿流向方向看时沿着后缘中线(13)起伏，并且沿其范围在相反方向上从所述中线偏离，并且沿其范围进一步包括至少一个拐点(14)，燃料喷射器装置包括至少一个第一内部燃料供给装置和流体地连接至少一个第一内部燃料供给装置和向外朝向喷射器装置的外部开口的第一燃料排放装置(15)的至少一个第一燃料排放管道(17)，其中至少一个第一燃料排放管道终止于布置在后缘处的第一燃料排放装置处，其特征在于至少一个第一燃料排放装置(15)被布置在后缘(12)处两个后缘拐点(14)之间。2.根据权利要求1所述的燃料喷射器装置，其特征在于多个至少两个第一燃料排放装置(15)被布置在后缘(12)处两个后缘拐点(14)之间。3.根据前述权利要求中任意一项所述的燃料喷射器装置，其特征在于至少一个第一燃料排放装置(15)是槽形的且特别地具有沿着后缘(12)范围延伸的槽纵向长度。4.根据前述权利要求中任意一项所述的燃料喷射器装置，其特征在于其还包括至少一个第二内部燃料供给装置和流体地连接第二内部燃料供给装置和设置在后缘上并向外朝向燃料喷射器装置的外部开口的至少一个第二燃料排放装置(16)的至少一个第二燃料排放管道。5.根据权利要求4所述的燃料喷射器装置，其特征在于第一燃料排放装置(15)的数量大于第二燃料排放装置(16)的数量。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·洛伊菲，YB·杨，A·埃罗格鲁，M·T·莫雷，N·比亚吉奥里，A·斯特森科，S·米尼科夫，I·拜布泽恩科，
申请(专利权)人：安萨尔多能源瑞士股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH