燃油霧化噴嘴及具有燃油霧化噴嘴的燃氣輪機的製作方法

2023-05-10 10:22:26 1

專利名稱：燃油霧化噴嘴及具有燃油霧化噴嘴的燃氣輪機的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃氣輪機領域，特別地，涉及一種燃氣輪機的燃油霧化噴嘴。此外，本發明還涉及一種具有上述燃油霧化噴嘴的燃氣輪機。
背景技術：
燃油噴嘴是燃氣渦輪機燃燒室的重要組成部分，燃油噴嘴性能的好壞直接關係到整個燃燒室的性能以及壽命，燃油噴嘴的霧化性能、燃油分布均勻度等是影響燃燒室出口溫度的重要因素。目前，燃氣輪機的燃油噴嘴多採用離心式噴嘴，燃油在燃燒室內形成一定的霧化錐角，使之更好的參與燃燒。但是現有的離心式噴嘴僅採用一條進油管道，在氣溫較低時，燃油的霧化效果不好，從而燃油燃燒效率不高。另一方面，由於燃油霧化效果不好導致的燃燒不充分。因此，容易在噴嘴處積炭結焦、堵塞油路，這樣使用一段時間後，燃油噴嘴的霧化效果和燃油分布均勻度會更差，大大降低燃油燃燒效率。

發明內容
本發明目的在於提供一種燃油霧化噴嘴，以解決現有噴嘴霧化效果不好、燃油分布不均勻、容易結焦的技術問題。為實現上述目的，本發明提供了一種燃油霧化噴嘴，包括噴嘴本體和燃油噴口，噴嘴本體設置有燃油進油管道，燃油噴口與燃油進油管道相連通；噴嘴本體還設置有進氣管道，進氣管道與燃油噴口相連通。進一步地，還包括旋流器，旋流器收容於燃油噴口內，旋流器設有燃油進油孔。進一步地，還包括油濾和氣濾，油濾收容於氣濾內；油濾的兩端分別與燃油進油管道和旋流器相連通；氣濾的兩端分別與進氣管道和燃油噴口相連通。進一步地，燃油噴口包括噴口外環和噴口內環，噴口外環與噴口內環之間為氣流通道，氣流通道與氣濾相貫通。進一步地，噴口內環設有截面呈錐形的出油口 ；噴口外環設有與出油口相互貫通的出口。進一步地，旋流器包括第一端、第二端及位於第一端和第二端之間的旋流凹槽；燃油進油孔設置於第一端；旋流器的第二端開設有傾斜的出油槽；燃油進油孔和出油槽均與旋流凹槽相貫通。進一步地，還包括安裝於油濾的彈簧支架和彈簧；彈簧支架包括杆部和設置於杆部的抵擋臺，抵擋臺上開設有導油槽；彈簧套設於杆部的一端，且彈簧的相對端分別抵接油濾和抵擋臺；導油槽將凹槽和燃油進油孔連通。進一步地，油濾背向進油孔的一端軸向設有安裝孔；杆部連同套設其上的彈簧一起收容於安裝孔內，且抵擋臺的周緣頂抵氣濾的內壁；杆部的另一端抵接旋流器。進一步地，還包括一噴嘴外罩；噴嘴本體設有一連通燃油進油管道和空氣進氣管道的安裝凹孔；氣濾安裝於安裝凹孔；噴嘴外罩與燃油噴口及噴嘴本體相連接，並蓋合於安裝凹孔。本發明還提供一種燃氣輪機，具有燃油霧化噴嘴，該燃油霧化噴嘴為上述的燃油霧化噴嘴。本發明具有以下有益效果由於本發明的霧化噴嘴設置了空氣引入管道，即在噴嘴中引入高壓空氣，高壓空氣經螺紋氣濾後在噴嘴噴口處與燃油匯合，使得燃油的霧化效果更好、分布更加均勻，從而提高燃油的燃燒效率和提高燃氣輪機的起動性能。除了上面所描述的目的、特徵和優點之外，本發明還有其它的目的、特徵和優點。 下面將參照圖，對本發明作進一步詳細的說明。


構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1是本發明優選實施例的霧化噴嘴的剖切結構示意圖；圖2是本發明優選實施例的霧化噴嘴的局部剖切結構放大示意圖；以及圖3是本發明優選實施例的霧化噴嘴的燃油噴口和旋流器的剖切結構放大示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的實施例進行詳細說明，但是本發明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，一種燃油霧化噴嘴，包括噴嘴本體1、氣濾21、油濾31、彈簧支架4、彈簧 5、旋流器6、燃油噴口 7和噴嘴外罩8。噴嘴本體1為L型結構。噴嘴本體1的長臂內部開設有一條燃油進油管道3和一條空氣進氣管道2。該燃油進油管道3和該空氣進氣管道2平行設置。燃油進油管道3和空氣進氣管道2均為圓管。燃油進油管道3的入口端設置有用於連接供油裝置的構件(附圖未示出)。空氣進氣管道2的入口端設置有用於連接供氣裝置的構件(附圖未示出)，以向霧化噴嘴提供高壓氣體。噴嘴本體1的短臂內設有一連通燃油進油管道3和空氣進氣管道2的安裝凹孔11。氣濾21、油濾31、彈簧支架4、彈簧5、旋流器6和燃油噴口 7依次裝配於安裝凹孔11內，噴嘴外罩8安裝於噴嘴本體1的短臂且蓋合於安裝凹孔11。結合參見圖2，氣濾21為螺紋氣濾，且呈筒狀。氣濾21的外壁上加工有螺紋型凹槽211。當高壓氣體流經氣濾21的凹槽211時，高壓氣體能經過進一步的過濾淨化，以過濾掉高壓氣體中的雜質。氣濾21在與燃油進油管道3相連接的位置設置有進油孔22。油濾31套裝在氣濾21內。該油濾31為螺紋油濾。油濾31的外壁面上加工有螺紋型凹槽311。燃油經過油濾31的凹槽311時，燃油能經過進一步的過濾淨化，以除掉夾雜在燃油中的微小雜質，確保燃油純淨。油濾31背向進油孔22的一端軸向設有安裝孔312。因此，只需要定期清除氣濾21和油濾31中的雜質即能保證霧化噴嘴正常工作。該油濾31和氣濾21套裝後整體安裝在噴嘴本體1的短臂的安裝凹孔11內。彈簧支架4的剖切結構圖為十字形，其包括一桿部41及與杆部41垂直交叉設置的抵擋臺42。且抵擋臺42靠近杆部41的第一端。抵擋臺42於杆部41的兩側分別設有
5一導油槽421。彈簧5由杆部41的第二端套設於杆部41。彈簧支架4及安裝其上的彈簧 5安裝於油濾31的安裝孔312內，且使抵擋臺42的周緣頂抵氣濾21的內壁。該彈簧5的相對端分別抵接油濾31及抵擋臺42，用於限制油濾31在軸向上串動。作為另外的實施例， 在其它的霧化噴嘴中也可以不設置彈簧5和彈簧支架4。結合參見圖3，旋流器6包括直徑較大的第一端61和直徑較小的第二端62。第一端61和第二端62之間內縮形成旋流凹槽63。該旋流器6的第一端61開設有燃油進油孔 611。第二端62開設有傾斜的出油槽621。燃油噴口 7為雙通道燃油噴口，且安裝於氣濾21背向進油孔22的一端。該雙通道燃油噴口包括噴口外環71和噴口內環72。噴口外環71與噴口內環72之間的間隙為氣流通道73，該氣流通道73與氣濾21上的凹槽211相互貫通。噴口內環72的出油口 721的截面形狀呈錐形，以便於經該噴口內環72的出油口 721噴出的燃油旋流具有一定的霧化錐角。噴口外環71設有與出油口 721相互貫通的出口 711。旋流器6收容於噴口內環72，且旋流器6抵接於彈簧支架4的杆部41的第一端。 旋流器6與彈簧支架4的抵擋臺42之間形成一油腔64。油腔64與燃油進油孔611相互貫通。噴嘴外罩8通過螺紋或者卡口與燃油噴口 7以及噴嘴本體1相連接。噴嘴外罩8 使得氣濾21、油濾31、彈簧5、彈簧支架4、旋流器6和燃油噴口 7相互抵接，避免脫落或軸向竄動。本發明的燃油霧化噴嘴的工作過程為燃油由燃油進油管道3進入霧化噴嘴後經燃油進油孔22進入油濾31外周緣的凹槽311。燃油經過油濾31過濾淨化後，通過導油槽 421進入油腔64。油腔64內的燃油再通過燃油進油孔611進入旋流器6的凹槽63。此時， 旋流凹槽63和燃油進油孔611內的燃油在旋流器6的高速旋轉帶動下形成高速燃油旋流， 再經旋流器6的出油槽621流入燃油噴口 7的出油口 721噴出，以形成具有一定霧化錐角的燃油旋流。在此過程中，高壓氣體由進氣管道2進入氣濾21外周緣的凹槽211。高壓氣體經過氣濾21的過濾淨化後，進入燃油噴口 7的氣流通道73。此時，氣流通道73內的高壓氣體在燃油噴口 7的出口 711處與出油口 721噴出的霧化燃油匯合，霧化燃油在高壓氣流的衝吹作用下更好的分散霧化，使得燃油的霧化效果更好，燃油分布更加均勻。本發明還提供一種燃氣輪機，具有燃油霧化噴嘴，該燃油霧化噴嘴為上述的燃油霧化噴嘴。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種燃油霧化噴嘴，包括噴嘴本體(1)和燃油噴口(7)，所述噴嘴本體(1)設置有燃油進油管道(3)，所述燃油噴口(7)與所述燃油進油管道C3)相連通；其特徵在於所述噴嘴本體(1)還設置有進氣管道O)，所述進氣管道( 與所述燃油噴口(7)相連
2.根據權利要求1所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於，還包括旋流器(6)，所述旋流器 (6)收容於所述燃油噴口(7)內，所述旋流器(6)設有燃油進油孔(611)。
3.根據權利要求2所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於，還包括油濾(31)和氣濾(21)， 所述油濾(31)收容於所述氣濾內；所述油濾(31)的兩端分別與所述燃油進油管道( 和所述旋流器(6)相連通； 所述氣濾的兩端分別與所述進氣管道( 和所述燃油噴口(7)相連通。
4.根據權利要求3所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於，所述燃油噴口(7)包括噴口外環(71)和噴口內環(72)，所述噴口外環(71)與所述噴口內環(7 之間為氣流通道(73)，所述氣流通道(7 與所述氣濾相貫通。
5.根據權利要求4所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於， 所述噴口內環(72)設有截面呈錐形的出油口(721)；所述噴口外環(71)設有與所述出油口(721)相互貫通的出口(711)。
6.根據權利要求5所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於，所述旋流器(6)包括第一端(61)、第二端(6 及位於所述第一端(61)和所述第二端 (62)之間的旋流凹槽(63)；所述燃油進油孔陽11)設置於所述第一端(61)；所述旋流器(6)的第二端(62)開設有傾斜的出油槽(621)；所述燃油進油孔(611)和所述出油槽(621)均與所述旋流凹槽(6 相貫通。
7.根據權利要求6所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於， 還包括安裝於油濾(31)的彈簧支架(4)和彈簧(5)；所述彈簧支架(4)包括杆部Gl)和設置於所述杆部Gl)的抵擋臺(42)，所述抵擋臺 (42)上開設有導油槽(421)；所述彈簧( 套設於所述杆部Gl)的一端，且所述彈簧( 的相對端分別抵接所述油濾(31)和所述抵擋臺(42)；所述導油槽G21)將所述凹槽(311)和所述燃油進油孔(611)連通。
8.根據權利要求7所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於，所述油濾(31)背向所述進油孔02)的一端軸向設有安裝孔(312)； 所述杆部Gl)連同套設其上的所述彈簧( 一起收容於所述安裝孔(312)內，且所述抵擋臺G2)的周緣頂抵所述氣濾的內壁； 所述杆部Gl)的另一端抵接所述旋流器(6)。
9.根據權利要求8所述的燃油霧化噴嘴，其特徵在於， 還包括一噴嘴外罩(8)；所述噴嘴本體(1)設有一連通所述燃油進油管道(3)和所述空氣進氣管道(2)的安裝凹孔(11)；所述氣濾安裝於所述安裝凹孔(11)；所述噴嘴外罩(8)與所述燃油噴口(7)及噴嘴本體(1)相連接，並蓋合於所述安裝凹孔(11)。
10. 一種燃氣輪機，具有燃油霧化噴嘴，其特徵在於，所述燃油霧化噴嘴為如權利要求 1至9中任一項所述的燃油霧化噴嘴。
全文摘要
本發明提供了一種燃油霧化噴嘴及具有燃油霧化噴嘴的燃氣輪機，包括噴嘴本體(1)和燃油噴口(7)，噴嘴本體(1)設置有燃油進油管道(3)和進氣管道(2)，燃油進油管道(3)和進氣管道(2)分別與燃油噴口(7)相連通，該燃油霧化噴嘴還包括油濾(31)、氣濾(21)和旋流器(6)，油濾(31)收容於氣濾(21)內，並分別與燃油進油管道(3)和進氣管道(2)相連通，旋流器(6)收容於燃油噴口(7)內，旋流器(6)與油濾(31)相連通。本發明的燃油霧化噴嘴由於設置了空氣進入管道，在噴嘴中引入高壓空氣，高壓空氣經螺紋氣濾後在噴嘴噴口處與燃油匯合，使得燃油的霧化效果更好、分布更加均勻，從而提高燃油的燃燒效率和提高燃氣輪機的起動性能。
文檔編號F23D11/38GK102330976SQ201110233489
公開日2012年1月25日 申請日期2011年8月15日 優先權日2011年8月15日
發明者夏光耀, 夏登勇, 姜玫竹, 易翔, 曾維, 李斐, 李朝坤, 李水姣, 梁戰輝, 王丹, 王紅蓮, 白創軍, 程輝, 章瑾鋒, 薛二鵬, 袁靖, 謝衛紅, 趙林, 趙鼎義, 陳青, 黃譚喜 申請人:中國南方航空工業(集團)有限公司