一种双叶片旋流装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种双叶片旋流装置。所述双叶片旋流装置包括旋流装置管道，所述旋流装置管道内部中空，形成气体通道；所述旋流装置管道一端为进气口，另一端上设置有一级喷射孔；所述旋流装置管道上设置有双叶片结构组，所述双叶片结构组上设置有狭窄流道，所述双叶片结构组临近所述旋流装置管道的设置有所述一级喷射孔的一端；所述双叶片结构组上设置有二级喷射孔，所述二级喷射孔连通所述气体通道与所述狭窄流道。通过设置本申请的双叶片旋流装置能够在燃烧室头部组织稳定的燃烧流场，有效降低燃烧室污染物的排放。

【技术实现步骤摘要】
一种双叶片旋流装置
本技术涉及燃气轮机燃烧室
，特别是涉及一种双叶片旋流装置。
技术介绍
随着人们对环境保护问题的重视，世界各国对燃气轮机燃烧室排放标准的要求越来越严格，一般要求燃气轮机在50％及以上负荷区间，燃烧室排放能维持在较低水平，同时保持较高的燃烧效率。燃烧室排放的污染物主要有氮氧化物、一氧化碳和未然碳氢化合物，其中，氮氧化物NOx为污染物排放的重要指标，为了达到低NOx排放的目的，预混燃烧技术被广泛采用。预混燃烧技术大多采用旋流混合技术来实现燃料和氧化剂的良好混合，进行贫油预混燃烧，但是当工作于这一状态的燃烧室极其容易产生燃烧不稳定，热声振荡等问题。为解决这一问题，工程上通常采用组织一定的扩散火焰的方式来稳定预混火焰，而对于扩散火焰，参与扩散燃烧的燃料越多，燃烧稳定性越好，但污染物NOx排放性能越差。因此，为了解决污染物排放和燃烧火焰稳定性之间的矛盾，设计能够合理组织预混燃烧和扩散燃烧的喷嘴成为低排放燃烧室的核心技术。在现有技术中，对燃烧室喷嘴的设计形式多种多样，尤其对于气态燃料喷射的喷嘴结构复杂多样，但大多结构形式复杂，对燃料混合情况和速度型的改变不够理想，并不能在工程中解决稳定燃烧和低排放矛盾的问题。现有气态燃料喷嘴结构形式复杂多样，但是综合考虑低排放燃烧和稳定火焰的预混喷嘴结构较少，这些喷嘴在工程中不能解决低排放和稳定燃烧的矛盾问题。1)对于预混喷嘴，为了实现燃料和空气的均匀混合，满足不同工况的要求，通常将喷嘴结构设计的较为复杂，造成加工和调节难度增大，同时具有回火等风险。2)采用传统结构的混合喷嘴，结构虽然简单，但是并不能实现燃料和空气的均匀混合，造成污染物排放过高等问题。3)对于预混喷嘴，虽然能够实现燃料和空气的均匀混合，降低污染物排放，但是极易出现燃烧不稳定、热声振荡、熄火等问题。现有的预混喷嘴通畅不设置有一个预设的狭窄空间进行一部分预燃级燃料与少量空气进行混合。这样，则提高了污染物的排放。因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种双叶片旋流装置来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。为实现上述目的，本技术提供一种双叶片旋流装置，所述双叶片旋流装置设置在喷嘴内，所述双叶片旋流装置包括旋流装置管道，所述旋流装置管道内部中空，形成气体通道；所述旋流装置管道一端为进气口，另一端上设置有一级喷射孔；所述旋流装置管道上设置有双叶片结构组，所述双叶片结构组上设置有狭窄流道，所述双叶片结构组临近所述旋流装置管道的设置有所述一级喷射孔的一端；所述双叶片结构组上设置有二级喷射孔，所述二级喷射孔连通所述气体通道与所述狭窄流道。优选地，所述双叶片结构组包括多组叶片组，每组叶片组具有两个叶片，每两个叶片之间形成旋流空气流道；所述二级喷射孔设置在两个所述叶片之间。优选地，所述旋流空气流道与预燃级燃料通道主体的轴向成一偏转角度。优选地，两个所述叶片之间形成的旋流空气流道的出口处为收缩出口或扩张出口。优选地，所述一级喷射孔的数量为多个；所述二级喷射孔的数量为多个。优选地，所述一级喷射孔的形状为圆形或者椭圆形；所述二级喷射孔的形状为圆形或者椭圆形。通过设置本申请的双叶片旋流装置，在燃用气态燃料时，能够在燃烧室头部中心区组织形成半预混扩散燃烧，在中心区外层实现全预混燃烧的工作模式。在一级空气流道内，预燃级一部分燃料首先在每组的双叶片结构之间的狭窄流道内与少量空气混合，通过出口流道收缩后射流，与和空气完成部分预混，另一部分通过射流的方式在文氏管收缩段的喉道处与来流掺混，同时在二级空气流道内，主燃级燃料和空气完成完全预混，该分级旋流预混喷嘴能够在燃烧室头部组织稳定的燃烧流场，有效降低燃烧室污染物的排放。附图说明图1是本申请第一实施例的双叶片旋流装置的结构示意图。附图标记：9一级喷射孔11叶片10二级喷射孔具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。图1是本申请第一实施例的双叶片旋流装置的结构示意图。在本实施例中，双叶片旋流装置设置在喷嘴内。如图1所示的双叶片旋流装置包括旋流装置管道，旋流装置管道内部中空，形成气体通道；旋流装置管道一端为进气口，另一端上设置有一级喷射孔9；旋流装置管道上设置有双叶片结构组，双叶片结构组上设置有狭窄流道，双叶片结构组临近所述旋流装置管道的设置有一级喷射孔的一端；双叶片结构组上设置有二级喷射孔10，二级喷射孔10连通气体通道与狭窄流道。通过设置本申请的双叶片旋流装置，在燃用气态燃料时，能够在燃烧室头部中心区组织形成半预混扩散燃烧，在中心区外层实现全预混燃烧的工作模式。在一级空气流道内，预燃级一部分燃料首先在每组的双叶片结构之间的狭窄流道内与少量空气混合，通过出口流道收缩后射流，与和空气完成部分预混，另一部分通过射流的方式在文氏管收缩段的喉道处与来流掺混，同时在二级空气流道内，主燃级燃料和空气完成完全预混，该分级旋流预混喷嘴能够在燃烧室头部组织稳定的燃烧流场，有效降低燃烧室污染物的排放。参见图1，在本实施例中，双叶片结构组包括多组叶片组，每组叶片组具有两个叶片11，每两个叶片之间形成旋流空气流道；二级喷射孔10设置在两个叶片之间。参见图1，在本实施例中，旋流空气流道与预燃级燃料通道主体的轴向成一偏转角度。采用这种偏转能够加长混合时间。参见图1，在本实施例中，两个所述叶片之间形成的旋流空气流道的出口处为收缩出口或扩张出口。有利的是，采用收缩出口能够进一步进行射流，从而加速混合。参见图1，在本实施例中，一级喷射孔的数量为多个；二级喷射孔的数量为多个。在本实施例中，一级喷射孔的形状为圆形或者椭圆形；二级喷射孔的形状为圆形或者椭圆形。最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双叶片旋流装置，所述双叶片旋流装置设置在喷嘴内，其特征在于，所述双叶片旋流装置包括旋流装置管道，所述旋流装置管道内部中空，形成气体通道；所述旋流装置管道一端为进气口，另一端上设置有一级喷射孔(9)；所述旋流装置管道上设置有双叶片结构组，所述双叶片结构组上设置有狭窄流道，所述双叶片结构组临近所述旋流装置管道的设置有所述一级喷射孔的一端；所述双叶片结构组上设置有二级喷射孔(10)，所述二级喷射孔(10)连通所述气体通道与所述狭窄流道。

【技术特征摘要】
1.一种双叶片旋流装置，所述双叶片旋流装置设置在喷嘴内，其特征在于，所述双叶片旋流装置包括旋流装置管道，所述旋流装置管道内部中空，形成气体通道；所述旋流装置管道一端为进气口，另一端上设置有一级喷射孔(9)；所述旋流装置管道上设置有双叶片结构组，所述双叶片结构组上设置有狭窄流道，所述双叶片结构组临近所述旋流装置管道的设置有所述一级喷射孔的一端；所述双叶片结构组上设置有二级喷射孔(10)，所述二级喷射孔(10)连通所述气体通道与所述狭窄流道。2.如权利要求1所述的双叶片旋流装置，其特征在于，所述双叶片结构组包括多组叶片组，每组叶片组具有两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵志强，
申请(专利权)人：中国航发沈阳发动机研究所，
类型：新型
国别省市：辽宁,21