分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀制造技术

本发明专利技术提供了一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀。涉及燃气轮机燃烧室改进领域，解决三级旋流器甚至更多级旋流器的气路控制问题，所述控制阀包括：总燃料管、气控阀门和旋流器；所述总燃料管、气控阀门和旋流器的燃料套管密封连接；所述气控阀门包括阀体、阀芯和弹性部件；所述阀芯设置在所述阀体的内部，并且与所述阀体之间形成阀体通孔；所述阀芯在所述弹性部件的作用下能够密封部分阀体通孔，使得气态燃料在阀体内的部分气态燃料流道被关闭。本发明专利技术通过弹性部件机械式的控制气路切换，可以提高旋流器工作的可靠性；集成度高、便于装配，可以减轻燃烧室重量，并对旋流器燃料气路切换起到优秀的控制作用。气路切换起到优秀的控制作用。气路切换起到优秀的控制作用。

【技术实现步骤摘要】
分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀


[0001]本专利技术涉及燃气轮机燃烧室改进领域，尤其涉及一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀。

技术介绍

[0002]气控阀门作为一种机械式的用于控制气路开闭的控制元件，广泛用于气动控制系统。随着近年来气动阀门的发展，气动阀门已经可以提供旋流器气态燃料控制调节所需的精度。
[0003]专利号202020318953.3所提供的一种气控顺序阀，可根据气源压力的大小来实现气路的切换，有较高的控制精准度和较广的应用范围，通过阀球和阀球孔之间的距离控制，防止了气路切换时可能出现的气路混乱现象。但是，该方案只能实现两个气路之间的切换，且无法实现两气路同时供气。对于工程应用所面对的三级旋流器甚至更多级旋流器的气路控制问题仍未获得良好的解决方案，多支路气控阀门结构设计成为了当前亟待解决的问题。
[0004]为了提高气体燃料燃气轮机燃烧室的可靠性、降低燃烧室重量、提高旋流器生产效率，需要对燃烧室燃料供给结构进行优化，亟需一种新的分级燃烧室气态燃料控制调节机构。

技术实现思路

[0005]在下文中给出了关于本专利技术的简要概述，以便提供关于本专利技术的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本专利技术的穷举性概述。它并不是意图确定本专利技术的关键或重要部分，也不是意图限定本专利技术的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0006]鉴于此，本专利技术为了解决上述问题，提出了一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，实现分级燃烧室的气态燃料多路调节控制。
[0007]本专利技术提供一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，包括：总燃料管1、气控阀门2和旋流器6；所述总燃料管1与所述气控阀门2密封连接；所述旋流器6包括多层不互通的燃料套管和多个燃料腔，每层燃料套管分别与一个燃料腔密封连接；所述气控阀门2包括阀体2a、阀芯2b和弹性部件2c；所述阀芯2b设置在所述阀体2a的内部，并且与所述阀体2a之间形成阀体通孔2f；所述阀体2a设有与所述阀体通孔2f连通的进气通道2d和多个不互通的气态燃料通道；每个气态燃料通道分别与所述旋流器6的一层管道密封连接，所述阀芯2b在所述弹性部件2c的作用下能够密封部分阀体通孔2f，使得气态燃料在阀体2a内的部分气态燃料流道被关闭。
[0008]可选地，所述阀体2a内设有压力信号孔2e、所述阀芯2b与所述阀体2a之间形成：中心级阀球腔3b、第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b；所述阀体2a内的气态燃料流道包括：中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c；所述进气通道2d与所述阀体通
孔2f连通，所述中心级阀球腔3b与所述中心级燃料通道3c连通，所述第一级阀球腔4b与所述第一级燃料通道4c连通，所述第二级阀球腔5b与所述第二级燃料通道5c连通，并且所述中心级燃料通道3c、所述第一级燃料通道4c和所述第二级燃料通道5c互不连通；所述阀芯2b包括中心级阀球3a、第一级阀球4a和第二级阀球5a；所述中心级阀球腔3b、第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b的尺寸均大于阀体通孔2f的尺寸，所述中心级阀球3a、第一级阀球4a和第二级阀球5a的尺寸能够密封阀体通孔2f，使得气态燃料在阀体2a内的部分气态燃料流道被关闭；所述旋流器6的燃料套管包括：同轴设置的不互通的中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d，所述旋流器6的燃料腔包括：中心级燃料腔3e、第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e，所述中心级燃料腔3e、第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e分别通过中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d与所述中心级燃料通道3c、所述第一级燃料通道4c、所述第二级燃料通道5c连接，进而连通总燃料管1内输入的气态燃料。
[0009]可选地，所述气控阀门2与总燃料管1和旋流器6的燃料套管为圆柱形，且外径相同。
[0010]可选地，所述弹性部件2c为弹簧。
[0011]可选地，当气态燃料压力小于第二工作压力时，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b不发生位移或向下压缩弹性部件2c距离小于第一位移阈值，中心级阀球3a位于中心级阀球腔3b内，第一级阀球4a和第二级阀球5a位于阀体通孔2f内，密封第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d、中心级阀球腔3b、中心级燃料通道3c、中心级燃料管3d进入旋流器6的中心级燃料腔3e，向旋流器6的中心级燃料腔3e供应气态燃料；当气态燃料压力大于或等于第二工作压力且小于第三工作压力时，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离大于或等于第一位移阈值且小于于第一位移阈值与第二位移阈值之和，中心级阀球3a和第二级阀球5a位于阀体通孔2f内，密封中心级阀球腔3b和第二级阀球腔5b，第一级阀球4a进入第一级阀球腔4b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d、第一级阀球腔4b、第一级燃料通道4c、第一级燃料管4d进入旋流器第一级燃料腔4e，向旋流器6的第一级燃料腔4e提供燃料；当气态燃料压力大于或等于第三工作压力时，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离大于或等于第一位移阈值与第二位移阈值之和，使中心级阀球3a位于阀体通孔2f内，密封中心级阀球腔3b，第一级阀球4a和第二级阀球5a分别位于第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d，一部分通过第一级阀球腔4b、第一级燃料通道4c、第一级燃料管4d进入旋流器6的第一级燃料腔4e，另一部分通过第二级阀球腔5b、第二级燃料通道5c、第二级燃料管5d进入旋流器6的第二级燃料腔5e，向旋流器6的第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e同时供燃料。
[0012]可选地，所述总燃料管1、阀体2、中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d之间的连接处采用焊接连接，或者，所述总燃料管1、阀体2、中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d采用3D打印成型，且气控阀门轴线8垂直于旋流器轴线9。
[0013]可选地，所述阀体2内的进气通道2d、第一级燃料通道4c、第二级燃料通道5c均为圆环形通道或者扇环形通道，且所述进气通道2d、第一级燃料通道4c、第二级燃料通道5c的轴心均为气控阀门轴线8。
[0014]可选地，所述第一级燃料通道4c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a和xoy基准平面7b对称，所述中心级燃料通道3c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a对称，所述第二级燃料通道5c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a对称。
[0015]可选地，所述进气通道2d、中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c内的气态燃料流速不超过100m/s。
[0016]本专利技术的分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀的气控阀门结构，在阀体内设置有三级气态燃料通道使总燃料管与同轴三级燃料管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，其特征在于，包括：总燃料管（1）、气控阀门（2）和旋流器（6）；所述总燃料管（1）与所述气控阀门（2）密封连接；所述旋流器（6）包括多层不互通的燃料套管和多个燃料腔，每层燃料套管分别与一个燃料腔密封连接；所述气控阀门（2）包括阀体（2a）、阀芯（2b）和弹性部件（2c）；所述阀芯（2b）设置在所述阀体（2a）的内部，并且与所述阀体（2a）之间形成阀体通孔（2f）；所述阀体（2a）设有与所述阀体通孔（2f）连通的进气通道（2d）和多个不互通的气态燃料通道；每个气态燃料通道分别与所述旋流器（6）的一层管道密封连接，所述阀芯（2b）在所述弹性部件（2c）的作用下能够密封部分阀体通孔（2f），使得气态燃料在阀体（2a）内的部分气态燃料流道被关闭。2.根据权利要求1所述的调节控制阀，其特征在于，所述阀体（2a）内设有压力信号孔（2e）、所述阀芯（2b）与所述阀体（2a）之间形成：中心级阀球腔（3b）、第一级阀球腔（4b）和第二级阀球腔（5b）；所述阀体（2a）内的气态燃料流道包括：中心级燃料通道（3c）、第一级燃料通道（4c）和第二级燃料通道（5c）；所述进气通道（2d）与所述阀体通孔（2f）连通，所述中心级阀球腔（3b）与所述中心级燃料通道（3c）连通，所述第一级阀球腔（4b）与所述第一级燃料通道（4c）连通，所述第二级阀球腔（5b）与所述第二级燃料通道（5c）连通，并且所述中心级燃料通道（3c）、所述第一级燃料通道（4c）和所述第二级燃料通道（5c）互不连通；所述阀芯（2b）包括中心级阀球（3a）、第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）；所述中心级阀球腔（3b）、第一级阀球腔（4b）和第二级阀球腔（5b）的尺寸均大于阀体通孔（2f）的尺寸，所述中心级阀球（3a）、第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）的尺寸能够密封阀体通孔（2f），使得气态燃料在阀体（2a）内的部分气态燃料流道被关闭；所述旋流器（6）的燃料套管包括：同轴设置的不互通的中心级燃料管（3d）、第一级燃料管（4d）、第二级燃料管（5d），所述旋流器（6）的燃料腔包括：中心级燃料腔（3e）、第一级燃料腔（4e）、第二级燃料腔（5e），所述中心级燃料腔（3e）、第一级燃料腔（4e）、第二级燃料腔（5e）分别通过中心级燃料管（3d）、第一级燃料管（4d）、第二级燃料管（5d）与所述中心级燃料通道（3c）、所述第一级燃料通道（4c）、所述第二级燃料通道（5c）连接，进而连通总燃料管（1）内输入的气态燃料。3.根据权利要求1或2所述的调节控制阀，其特征在于，所述气控阀门（2）与总燃料管（1）和旋流器（6）的燃料套管为圆柱形，且外径相同。4.根据权利要求1或2所述的调节控制阀，其特征在于，所述弹性部件（2c）为弹簧。5.根据权利要求2所述的调节控制阀，其特征在于，当气态燃料压力小于第二工作压力时，气体压力通过压力信号孔（2e）与弹性部件（2c）的弹力共同作用于阀芯（2b），使阀芯（2b）不发生位移或向下压缩弹性部件（2c）距离小于第一位移阈值，中心级阀球（3a）位于中心级阀球腔（3b）内，第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）位于阀体通孔（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宁波，刘冠伯，冯忠民，孙继昊，郑洪涛，杨洪磊，杨仁，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：