具有壓力饋送的燃燒器的製作方法

2023-06-10 15:16:56 2

專利名稱：具有壓力饋送的燃燒器的製作方法
技術領域：
本文公開的主題涉及具有壓力饋送的燃燒器。
背景技術：
對於典型的燃燒器布置，流動套管被插入附連到壓縮機排出殼體(⑶C)上的後部殼體中或一體式後部殼體中。流動套管包括在其中形成的衝擊孔。襯套然後被插入流動套管，並且帽被組裝到流動套管或後部殼體上，使得燃料噴嘴可操作地設置在襯套內。襯套因而在襯套和流動套管之間形成通往燃料噴嘴的入口的環帶。對於這個構造，⑶C空氣從壓縮機進入⑶C，並且流過衝擊孔且作為衝擊空氣而進入襯套和流動套管之間的環帶中。可從過渡件衝擊冷卻流中對環帶提供額外的空氣。衝擊空氣和額外的空氣然後向上遊朝燃料噴嘴入口而流過環帶，其中空氣進入燃料噴嘴，使得 它可與燃料混合以進行燃燒操作。

發明內容
根據本發明的一個方面，提供了一種具有壓力饋送的燃燒器，並且其包括外部容器；中間容器，其設置在外部容器內而形成外部環帶；內部容器，其設置在中間容器內而在中間容器和內部容器之間形成內部環帶，以及在內部容器內在燃料噴嘴的下遊部分附近形成內部容積，通過內部環帶來對設置在內部容器內的燃料噴嘴的上遊部分進行饋送；以及管狀組件，外部環帶和內部容積通過管狀組件來連通。根據本發明的另一個方面，提供了一種具有壓力饋送的燃燒器，並且其包括外部容器；中間容器，其設置在外部容器內而形成與第一流體連通的外部環帶；內部容器，其設置在中間容器內而在中間容器和內部容器之間形成內部環帶，以及在內部容器內在燃料噴嘴的下遊部分附近形成內部容積，第二流體通過內部環帶來饋送給設置在內部容器內的燃料噴嘴的上遊部分；以及管狀組件，第一流體能夠通過管狀組件從外部環帶傳輸到內部容積。根據本發明的又一個方面，提供了一種組裝具有壓力饋送的燃燒器的方法，並且其包括在外部容器和中間容器之間形成外部環帶；在中間容器和內部容器之間形成內部環帶，通過內部環帶來對設置在內部容器內的燃料噴嘴的上遊部分進行饋送；在內部容器內在燃料噴嘴的下遊部分附近限定內部容積；以及定位管狀組件，外部環帶和內部容積通過管狀組件來連通。根據結合附圖得到的以下描述，這些和其它優點和特徵將變得更加顯而易見。


在說明書的結論處的權利要求中特別指出和明確聲明了被視為本發明的主題。根據結合附圖得到的以下詳細描述，本發明的前述和其它特徵與優點是顯而易見的，其中
圖I是具有壓力饋送的燃燒器的透視圖；圖2是圖I的燃燒器的放大側視 圖3是根據實施例的圖I的燃燒器的子組件的示意圖；以及
圖4是具有壓力饋送的燃燒器的側視示意圖，其中傳送管被組裝到帽組件中以有被動饋送的系統。詳細描述以參照附圖的實例的方式闡述本發明的實施例，以及優點和特徵。部件列表 10燃燒器
20外部容器 25第一流體 30中間容器
31衝擊孔
35外部環帶 40內部容器 48內部容積
481和482第一內部容積區段和第二內部容積區段
4811內部容積壁
4812帽面
45內部環帶
46第二流體
47燃料噴嘴
471上遊部分
472下遊部分
50管狀組件
51管
52密封件
511管狀側壁
512內部
513封閉端
514開口端
515 孔口
520較冷的空氣饋送 60子組件 61管中管式組件 611第二管 612 孔口 62控制器 100帽組件 101前部殼體 102後部殼體103帽支柱 105帽腔體 110傳送管 111密封件。
具體實施例方式參照圖I和2，提供了具有壓力饋送的燃燒器10。燃燒器10包括外部容器20，例如壓縮機排出殼體(CDC)，其接收第一流體25，例如輸出自壓縮機的壓縮機排出空氣。燃燒器10進一步包括環形中間容器30、環形內部容器40和管狀組件50。中間容器30可為燃燒器10的流動套管和/或過渡件，並且可形成為在其中限定衝擊孔31。衝擊孔31被顯示為緊鄰首端，如圖I中所顯示的那樣，但是要理解，它們可限定在過渡件處的更下遊或者限定為補充或代替衝擊孔的環形通路。中間容器30設置在外部容器20內而形成外部環帶35，第一流體25與外部環帶35連通。 內部容器40可為燃燒器10的襯套，其設置在中間容器30內，使得內部容器40形成內部容積48，並且內部容器40和中間容器30形成內部環帶45。內部環帶45被限定在中間容器30和內部容器40之間。藉助於內部環帶45，諸如衝擊空氣的第二流體46被饋送給可操作地設置在內部容器40內的燃料噴嘴47的上遊部分471 (即入口)。燃料噴嘴47可包括中心燃料噴嘴和設置在中心燃料噴嘴的周圍的多個外部燃料噴嘴。作為通過衝擊孔31從外部環帶35流入內部環帶45中的第一流體25的部分來提供第二流體46。內部容積48在內部容器40內限定為第一內部容積區段481和第二內部容積區段482，第二內部容積區段482設置在第一內部容積區段481的下遊。根據實施例，第一內部容積區段481可形成為設置在燃料噴嘴47的下遊部分472附近的帽內部容積。這個帽內部容積限定在內部容積壁4811和帽面4812之間。第二內部容積區段482限定在帽面4812和噴嘴47的下遊，並且可形成為燃燒區。管狀組件50提供第一流體25能夠從外部環帶35傳輸到內部容積48所通過的路徑。更具體而言，管狀組件50提供第一流體25能夠從外部環帶35傳輸到第一內部容積區段481所通過的路徑。如圖2中顯示的那樣，管狀組件50可包括管51和密封件52，密封件52在中間容器30和內部容器40處定位在管51的周圍，以防止第一流體25洩漏。管51具有限定內部512的管狀側壁511。管51還具有封閉端513、與封閉端513相反的開口端514，以及對內部512提供給通路的孔口 515。管51相對於外部環帶35沿徑向方向定向，並且安裝在燃燒器10中以從至少外部環帶35延伸到第一內部容積區段481。根據實施例，管51具有一定長度，由此封閉端513可延伸到外部容器20的外部，開口端514設置在第一內部容積區段481內，並且孔口 515定位在外部環帶35內。而且，如圖2中顯示的那樣，管狀組件50可構造成藉助於較冷的空氣饋送520接納較冷的空氣供應。這種較冷的空氣供應可用來通過提供可變的腔體壓力來減輕燃燒動態特性。另外，較冷的空氣供應可允許帽面4812在較冷的溫度下操作，並且在有或沒有可能地添加惰性氣體的情況下，可協助將火焰保持在離帽面4812的預先限定的安全距離處。管狀組件50可進一步包括多個管51。在這個情況下，該多個管51中的各個在中間容器30和內部容器40處具有密封件52，並且如上面描述的那樣進行構造。基於流需求，該多個管51可沿周向排列在燃燒器10的周圍。基於預先限定和/或確定的流需求，該多個管51可還設置在沿軸向交錯的位置處。根據另外的實施例，孔口 515可在管狀側壁511的周向部分中形成為窗口，並且管51可定向成使得孔口 515朝向下遊方向。照這樣，向上遊朝燃燒器首端移動的第一流體25可較容易地通過孔口 515流到內部512中。根據更進一步的實施例，並且參照圖3，管狀組件50可包括子組件60，能夠通過子組件60來控制能夠傳輸的第一流體25的量。例如，如圖3中顯示的那樣，子組件60可包括可操作地聯接到控制器62上的管中管式組件61。管中管式組件61包括設置在管51內的第二管611，第二管611具有孔口 612。控制器62旋轉管51內的第二管611，使得孔口612變得與孔口 515旋轉地對準或不對準，從而分別增大或減小能夠傳輸的第一流體25的量。因而，當孔口 612與孔口 515對準且管狀組件50打開時，如顯示的那樣，第一流體25的大約10%能夠傳輸到第一內部容積區段481，並且90%流到內部環帶45中作為第二流體 46 (即衝擊空氣)。相反，當孔口 612和孔口 515不對準且管狀組件50關閉時，第一流體25的大約100%流到內部環帶45中作為第二流體46。管狀組件50允許例如加壓空氣從壓縮機排出殼體饋送到帽內部容積，並且可在組裝流動套管、襯套和帽之後進行安裝。結果，可對帽內部容積481提供較高的帽壓力，從而通過或者增大跨過板的壓降或者引入衝擊板來冷卻板的後側而導致瀉出(effusion)板有提高的耐久性。在高燃燒動態特性的時期期間，較高的壓降可還幫助防止熱的燃燒產物被迫向上遊進入瀉出孔，並且可為減輕一些動態特性的一個手段。根據另外的方面且參照圖4，可提供帽組件100，並且其包括前部殼體101和後部殼體102。前部殼體101包括中間容器30的前部部分和內部容器40的前部部分，帽支柱103支承性地設置在它們之間。後部殼體102 —體地與⑶C連接，並且包括中間容器30的後部部分和內部容器40的後部部分，它們形成外部環帶35。內部容器40形成帽腔體105，並且傳送管110組裝到帽組件100中，以被動地將第一流體25從外部環帶35饋送到帽腔體105。根據實施例，傳送管110可在其一端或兩端處附連或焊接到例如帽組件100的前部殼體101上，並且可進一步設有密封件111。根據更進一步方面，提供了一種組裝具有壓力饋送的燃燒器10。該方法包括在外部容器20和中間容器30之間形成外部環帶35 ;在中間容器30和內部容器40之間形成內部環帶45，通過內部環帶45來對設置在內部容器40內的燃料噴嘴47的上遊部分471進行饋送；在內部容器40內在燃料噴嘴47的下遊部分472附近限定內部容積48 ;以及定位管狀組件50，外部環帶35和內部容積48通過管狀組件50來連通。雖然結合僅有限數量的實施例來詳細描述了本發明，但是應當容易地理解，本發明不限於這樣公開的實施例。相反，可修改本發明，以結合此前未描述但與本發明的精神和範圍相當的任何數量的變化、更改、替換或等效布置。另外，雖然描述了本發明的多種實施例，但是要理解，本發明的各方面可包括所描述的實施例中的僅一些。因此，本發明不應視為由前述描述限制，而是僅由所附權利要求的範圍限制。
權利要求
1.一種具有壓力饋送的燃燒器(10)，包括 外部容器(20)； 中間容器(30)，其設置在所述外部容器(20)內而形成外部環帶(35)； 內部容器(40)，其設置在所述中間容器(35)內而在所述中間容器和所述內部容器之間形成內部環帶(45)，以及在所述內部容器(40)內在燃料噴嘴(47)的下遊部分(472)附近形成內部容積(48)，通過所述內部環帶(45)來對設置在所述內部容器內的所述燃料噴嘴(47)的上遊部分(471)進行饋送；以及 管狀組件(50)，所述外部環帶(35)和所述內部容積(48)通過所述管狀組件(50)來連通。
2.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，所述外部容器(20)包括壓縮機排出殼體，所述中間容器(30)包括流動套管，所述流動套管在其中形成有衝擊孔(31)，並且所述內部容器(40)包括燃燒器襯套。
3.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，壓縮機排出空氣能夠通過所述管狀組件(50)輸送給所述內部容積(48)。
4.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，所述外部容器(20)、所述中間容器(30)和所述內部容器(40)形成帽組件(100)，所述管狀組件(50)附連和密封到所述帽組件(100)上。
5.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，所述燃料噴嘴(47)包括中心燃料噴嘴和多個外部燃料噴嘴。
6.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，所述管狀組件(50)包括沿所述外部環帶(35)的徑向方向定向的管(51)。
7.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，所述管狀組件(50)包括多個沿周向排列的管(51)，所述多個沿周向排列的管(51)中的各個沿徑向方向定向。
8.根據權利要求I所述的燃燒器(10)，其特徵在於，所述管狀組件(50)包括可操作地聯接到控制器￠2)上的管中管式子組件(60)。
9.一種具有壓力饋送的燃燒器(10)，包括 外部容器(20)； 中間容器(30)，其設置在所述外部容器(20)內而形成與第一流體(25)連通的外部環帶(35)； 內部容器(40)，其設置在所述中間容器(30)內而在所述中間容器和內部容器之間形成內部環帶(45)，以及在所述內部容器內在所述燃料噴嘴(47)的下遊部分(472)附近形成內部容積(48)，第二流體(46)通過內部環帶(45)饋送到設置在所述內部容器內的燃料噴嘴(47)的上遊部分(471);以及 管狀組件(50)，所述第一流體(25)能夠通過所述管狀組件(50)從所述外部環帶(35)傳輸到所述內部容積(48)。
10.根據權利要求9所述的燃燒器(10)，其特徵在於 所述外部容器(20)包括壓縮機排出殼體，並且所述第一流體(25)包括壓縮機排出空 氣; 所述中間容器(30)包括其中形成有衝擊孔(31)的流動套管，所述第二流體(46)為作為衝擊空氣而流過所述衝擊孔(31)的所述第一流體(25)的部分；以及 所述內 部容器(40)包括燃燒器襯套。
全文摘要
本發明涉及具有壓力饋送的燃燒器。提供了一種具有壓力饋送的燃燒器(10)，並且其包括外部容器(20)；中間容器(30)，其設置在外部容器(20)內而形成外部環帶(35)；內部容器(40)，其設置在中間容器(30)內而在中間容器和內部容器之間形成內部環帶(45)，以及在內部容器內在燃料噴嘴(47)的下遊部分(472)附近形成內部容積(48)，通過內部環帶(45)來對設置在內部容器內的燃料噴嘴(47)的上遊部分(471)進行饋送；以及管狀組件(50)，外部環帶(35)和內部容積(48)通過管狀組件(50)來連通。
文檔編號F23D14/00GK102818264SQ20121018395
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月6日 優先權日2011年6月6日
發明者P.B.梅爾頓, D.利奇, R.J.羅爾森, R.M.沃沙姆 申請人:通用電氣公司