用于涡轮机的燃料喷嘴制造技术

本发明专利技术涉及用于涡轮机的燃料喷嘴。具体而言，一种涡轮机（２）包括压缩机（４）、涡轮（１０）和可操作地连接到涡轮（１０）上的燃烧器（６）。涡轮机（２）还包括安装到燃烧器（６）上的罩盖部件（３４）。罩盖部件（３４）包括第一表面（３５）和第二表面（３６）。燃烧室（４８）限定在燃烧器（６）内。喷射喷嘴（３８，３９）支承在罩盖部件（３４）的第二表面（３６）处。喷射喷嘴（３８，３９）包括经由内部流路（８８）延伸至第二端（８６）的第一端（８４）。第一端（８４）构造成用以接收一定量的第一流体，而第二端（８６）构造成用以接收一定量的第二流体。第一流体和第二流体的混合物从喷射喷嘴（３８，３９）的第二端（８６）排放。

【技术实现步骤摘要】

本文所公开的主题涉及涡轮机，并且更具体地涉及一种用于涡轮机的燃料喷嘴。
技术介绍
—般而言，燃气涡轮发动机燃烧燃料/空气混合物，其释放热能以形成高温气流。 高温气流经由热气通路引导到涡轮中。涡轮将来自于高温气流的热能转变成使涡轮轴旋转 的机械能。涡轮可用于多种应用场合，例如用来向泵或发电机提供动力。 在燃气轮机中，发动机的效率随燃烧气流温度的升高而提高。令人遗憾的是，气流 温度越高，产生氮氧化物(N0x)(—种受到联邦法规和州法规二者管制的排放物)的水平也 越高。因此，在有效范围内运行的燃气轮机之间存在谨慎的平衡行为，同时还确保N0x的输 出保持在法定水平以下。实现低NOx水平的一种方法在于确保燃料和空气在燃烧之前良好 地混合。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，一种涡轮机包括压縮机、涡轮和可操作地连接到涡轮上 的燃烧器。该涡轮机还包括安装到燃烧器上的端盖，以及定位在燃烧器内的罩盖部件。罩 盖部件包括第一表面和第二表面。燃烧室限定在燃烧器内。此外，至少一个喷射喷嘴支承 在罩盖部件的第二表面处。该至少一个喷射喷嘴包括主体，该主体具有经由内部流路延伸 至第二端的第一端。第一端构造成用以接收一定量的第一流体，而第二端构造成用以接收 一定量的第二流体。第二端将第一流体和第二流体的混合物从喷射喷嘴排放到燃烧室中。 根据本专利技术的另一方面，一种用于涡轮机的喷射喷嘴包括主体，该主体具有经由 内部流路延伸至第二端的第一端。第一端构造成用以接收一定量的第一流体，而第二端构 造成用以接收一定量的第二流体。第二端将第一流体和第二流体的混合物从喷射喷嘴排放 到燃烧室中。 根据本专利技术的又一个方面，一种将第一流体和第二流体的可燃混合物引入涡轮机 喷嘴中的方法，该涡轮机喷嘴包括主体，该主体具有经由内部流路延伸至安装在罩盖部件 上的第二端的第一端，该方法包括引导第一流体穿过喷射喷嘴的第一端。第二流体从第二 端引入喷射喷嘴中。第一流体和第二流体在内部流路内混合，以形成可燃混合物。可燃混 合物经由第二端传递到燃烧室中。 通过结合附图的如下描述，这些及其它优点和特征将变得更为明显。 附图说明 在权利要求中具体地指出且明确地主张了视作为本专利技术的主题。通过结合附图的 如下详细描述，本专利技术的前述及其它特征和优点将变得明显，在附图中 图1为包括根据本专利技术的示例性实施例所形成的喷嘴的涡轮机的截面侧视图； 图2为图1中的涡轮机的燃烧器部分的截面视 图3为根据本专利技术的示例性实施例所形成的涡轮机喷嘴的截面视图； 图4为图3中的涡轮机喷嘴的分解视图； 图5为图3中的涡轮机喷嘴的导流末端(flow tip)部分的示例性实施例的截面 视图； 图6为图3中的涡轮机喷嘴的另一导流末端部分的示例性实施例的截面视图；以 及 图7为图3中的涡轮机喷嘴的又一导流末端部分的示例性实施例的截面视图。 本详细说明通过举例的方式，参照附图阐述了本专利技术的实施例以及优点和特征。 零件清单2涡轮机4压縮机5燃烧器组件6燃烧器8喷射器组件壳体10涡轮12压縮机/ 涡轮轴22扩散器24压縮机排气仓室(discharge plenum) 30端盖34罩盖部件35第一表 面36第二表面38燃料/喷射器喷嘴组件39燃料/喷射器喷嘴组件44燃烧器外壳46燃 烧器衬套48燃烧室49环形燃烧室冷却通道55过渡件62第一级涡轮喷嘴64内壁(55)65 外壁(55)66多个开口 68环形通道72引导腔80主体84第一端86第二端88内部流路90 第一开口 91第二开口 /排放口 94外部导流套筒(flow sleeve)95内部导流套筒100燃料 仓室103第一端104多个开口 106第二端115湍流器(turbulator)部件118多个流动导 叶119多个流动导叶120多个流动导叶121多个流动导叶122多个流动导叶128排放端口 (118) 129排放端口 (122) 140导流筒(flow cartridge) 143导流末端144主体145环形壁 146终止端147开口 150导流末端155主体158大致光滑的内表面170导流末端173主体 175肋条(rib) 178湍流器部件具体实施例方式如在本申请中所用，用语"轴向"和"轴向地"是指大致平行于喷烧管(burner tube)组件中心体的中心纵轴线延伸的方向和定向。如本申请中所用，用语"径向"和"径 向地"是指大致垂直于中心体的中心纵轴线延伸的方向和定向。如本申请中所用，用语"上 游"和"下游"是指相对于有关中心体的中心纵轴线的轴向流动方向的方向和定向。 首先参看图1，大体上以2示出了根据本专利技术的示例性实施例所构造的涡轮机。 涡轮机2包括压縮机4和具有至少一个燃烧器6的燃烧器组件5，燃烧器6设有燃料喷嘴 或喷射器组件壳体8。涡轮机发动机2还包括涡轮10和公共的压縮机/涡轮轴12。在一 个实施例中，燃气涡轮发动机2为市售的General Electric Company (Greenville, South Carolina)的PG93719FBA重型燃气涡轮发动机。值得注意的是，本专利技术不限于任何一种特 定的发动机，而是可结合其它燃气涡轮发动机使用。 如图2中最佳地示出，燃烧器6联接成与压縮机4和涡轮10流动连通。压縮机4 包括扩散器22和压縮机排气仓室24，它们联接成彼此流动连通。燃烧器6还包括定位在 其第一端处的端盖30，以及罩盖部件34。罩盖部件34包括第一表面35和相反的第二表面 36。如下文将更为全面地描述的那样，罩盖部件34，且更具体而言是第一表面35，向多个燃 料或喷射喷嘴组件38和39提供结构支承。燃烧器6还包括燃烧器外壳44和燃烧器衬套 46。如图所示，燃烧器衬套46从燃烧器外壳44沿径向向内地定位，以便限定燃烧室48。环 形燃烧室冷却通道49限定在燃烧器外壳44与燃烧器衬套46之间。过渡件55将燃烧器6 联接到涡轮10上。过渡件55将在燃烧室48中所产生的燃烧气体向下游引向第一级涡轮喷嘴62。为此，过渡件55包括内壁64和外壁65。外壁65包括多个开口 66，这些开口 66 通向限定在内壁64与外壁65之间的环形通道68。内壁64限定在燃烧室48与涡轮10之 间延伸的引导腔72。 在工作期间，空气流过压縮机4，且压縮空气供送给燃烧器6，而更具体而言是供 送给喷射器组件38和39。同时，燃料传递至喷射器组件38和39，以便与空气相混合并形 成可燃混合物。可燃混合物经引导通向燃烧室48，且被点燃以形成燃烧气体。然后，燃烧气 体引导到涡轮10。来自燃烧气体的热能转变成用来驱动轴12的机械旋转能。 更具体而言，涡轮IO经由轴12(图1中所示)驱动压縮机4。当压縮机4旋转时， 如相关箭头所示，压縮空气排放到扩散器22中。在示例性实施例中，压縮机4所排放的大 部分空气经由压縮机排气仓室24引向燃烧器6，而剩余的压縮空气经引导来用于冷却发动 机构件。排气仓室24内的压縮空气经由外壁开口 66引导到过渡件55中以及环形通道68 中。然后，空气经引导从环形通道68穿过环形燃烧室冷却通道49，且通向喷射喷嘴组件38 和39。燃料和空气相混合，形成经点燃在燃烧室48内形成燃烧气体的可燃混合物。燃烧器 外壳44本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机（２），包括：　　压缩机（４）；　　涡轮（１０）；　　可操作地连接到所述涡轮（１０）上的燃烧器（６）；　　安装到所述燃烧器（６）上的端盖（３０）；　　定位在所述燃烧器（６）内的罩盖部件（３４），所述罩盖部件（３４）包括第一表面（３５）和第二表面（３６）；　　限定在所述燃烧器（６）内的燃烧室（４８）；以及　　支承在所述罩盖部件（３４）的第二表面（３６）处的至少一个喷射喷嘴（３８，３９），所述至少一个喷射喷嘴（３８，３９）包括主体（８０），所述主体（８０）具有经由内部流路（８８）延伸至第二端（８６）的第一端（８４），所述第一端（８４）构造成用以接收一定量的第一流体，以及所述第二端（８６）构造成用以接收一定量的第二流体，所述第二端（８６）将所述第一流体和所述第二流体的混合物从所述喷射喷嘴（３８，３９）排放到所述燃烧室（６）中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：SR西蒙斯，SR托马斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]