帶護罩的導(dǎo)引液體管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]概括而言，本發(fā)明涉及用于燃氣渦輪發(fā)動機的燃料噴射器，更具體而言涉及帶有可拆卸的導(dǎo)引液體管的燃氣渦輪燃料噴射器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃氣渦輪發(fā)動機通常包括一個或多于一個的燃料噴射器，該燃料噴射器可將燃料引導(dǎo)到用于燃燒的燃燒器中。燃料噴射器可包括多個燃料通道或燃料流，例如主燃料流和導(dǎo)引燃料流。由于燃料噴射器靠近燃燒器，因此，將液體燃料提供給燃料噴射器的導(dǎo)引組件(稱之為導(dǎo)引液體管)的液體燃料管在燃氣渦輪發(fā)動機運行期間可經(jīng)受高溫。除了高溫對燃料噴射器部件造成的潛在熱損傷以外，持久暴露于這些高溫環(huán)境下可引起導(dǎo)引液體管由于燃料焦化而隨著時間的推移堵塞。
[0003]Eroglu的美國專利申請公開第2010/0175382號(其公開日為2010年7月15日)示出了燃氣渦輪燃燒器。具體地說，Eroglu的公開內(nèi)容涉及一種燃氣渦輪機的燃燒器，所述燃燒器包括渦旋發(fā)生器和其下游的混合管。渦旋發(fā)生器由至少兩個彼此相對的壁限定以限定錐形渦流室，渦旋發(fā)生器設(shè)置有噴嘴和孔，噴嘴被設(shè)置成噴射燃料，孔被設(shè)置成將氧化劑供給到渦流室中。燃燒器包括可沿渦旋發(fā)生器的縱軸線延伸的噴槍，被配置有用于在燃燒器內(nèi)噴射燃料的側(cè)噴嘴。側(cè)噴嘴的軸線相對于噴槍的軸線傾斜，側(cè)噴嘴可沿燃燒器的軸線定位。
[0004]本發(fā)明旨在克服公知問題和/或發(fā)明人所發(fā)現(xiàn)的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在文中公開了一種導(dǎo)引液體管。該導(dǎo)引液體管包括導(dǎo)引液體燃料管道、導(dǎo)引液體燃料入口和導(dǎo)引液體燃料噴嘴。導(dǎo)引液體燃料管道具有第一端和第二端，并被配置成通過該導(dǎo)引液體管引導(dǎo)液體燃料；該導(dǎo)引液體燃料入口在所述第一端處流體聯(lián)接到該導(dǎo)引液體燃料管道上，并被配置成與導(dǎo)引燃料供應(yīng)接口流體地聯(lián)接；導(dǎo)引液體燃料噴嘴在所述第二端處流體聯(lián)接到導(dǎo)引液體燃料管道上，導(dǎo)引液體燃料噴嘴被配置成將液體燃料噴射到燃燒室中。導(dǎo)引液體管還包括聯(lián)接到導(dǎo)引液體燃料管道上的旋流器，以及聯(lián)接到旋流器上的護罩，所述護罩被配置成包圍導(dǎo)引液體燃料噴嘴。
[0006]根據(jù)一個實施例，導(dǎo)引液體管包括導(dǎo)引液體燃料管道和導(dǎo)引液體燃料入口。導(dǎo)引液體燃料管道具有第一端和第二端，并被配置成通過導(dǎo)引液體管引導(dǎo)液體燃料；導(dǎo)引液體燃料入口在所述第一端處流體聯(lián)接到導(dǎo)弓I燃料管道上，該導(dǎo)引液體燃料入口被配置成與導(dǎo)引燃料供應(yīng)接口流體聯(lián)接。導(dǎo)引液體管還包括護罩組件。護罩組件包括管接口、管延伸部、護罩和導(dǎo)引液體燃料噴嘴。護罩組件在所述第二端處經(jīng)由管接口被聯(lián)接到導(dǎo)引液體燃料管道上。導(dǎo)引液體燃料噴嘴經(jīng)由管延伸部流體地聯(lián)接到導(dǎo)引液體燃料管道上，并被配置成將液體燃料噴射到燃燒室中。護罩被聯(lián)接到管延伸部上，被配置成包圍導(dǎo)引液體燃料噴嘴。
【附圖說明】
[0007]圖1是示例性燃氣渦輪發(fā)動機的示意圖。
[0008]圖2是圖1中的噴射器之一的等軸測視圖。
[0009]圖3是圖2中的噴射器的第一部分的側(cè)剖視圖。
[0010]圖4是圖2中的噴射器的第二部分的側(cè)剖視圖。
[0011]圖5是圖3和圖4中的導(dǎo)引液體管的等軸測視圖。
[0012]圖6是圖4中的護罩組件的側(cè)剖視圖。
【具體實施方式】
[0013]本發(fā)明涉及一種用于燃氣渦輪發(fā)動機的燃料噴射器。具體地說，本發(fā)明為液體燃料管(也稱為“噴槍”)提供了被屏蔽熱量和氣流的組合式末端。噴槍可從噴射器上拆卸掉，并且可以是導(dǎo)引燃料組件的部件。
[0014]圖1是示例性燃氣渦輪發(fā)動機的示意圖。為了清楚且容易解釋，一些表面已經(jīng)被省略或放大(在該圖或其他附圖中)。通常，燃氣渦輪發(fā)動機100包括入口 110、軸120(由軸承150支撐)、壓縮機200、燃燒器300、渦輪400、排氣裝置500和功率輸出聯(lián)接器600。壓縮機200包括一個或多個壓縮機轉(zhuǎn)子組件220。燃燒器300包括燃燒器外殼310、一個或多個安裝到燃燒器外殼310上的噴射器350，以及一個或多個安裝在燃燒器外殼310內(nèi)的燃燒室390。渦輪400包括一個或多個渦輪轉(zhuǎn)子組件420。
[0015]在運行中，空氣作為“工作流體”進入入口 110，并被壓縮機200壓縮。在壓縮機200中，工作流體在環(huán)形氣流通道中被一系列壓縮機轉(zhuǎn)子組件220壓縮。一旦被壓縮，空氣就離開壓縮機200，進入燃燒器300，在燃燒器中空氣被擴散，并將燃料添加到燃燒器中?？諝夂腿剂辖?jīng)由噴射器350被噴射到燃燒室390內(nèi)并被點燃。在燃燒反應(yīng)之后，通過一系列渦輪轉(zhuǎn)子組件420將能量經(jīng)由渦輪400從燃燒的燃料/空氣混合物中提取出。廢氣經(jīng)由排氣裝置500離開此系統(tǒng)。
[0016]被輸送至燃燒器300中的燃料可包括任何已知類型的烴基液體或氣體燃料。液體燃料可包括柴油、加熱用油、JP5、噴氣發(fā)動機燃料或煤油。在一些實施例中，液體燃料還可包括天然氣液體(諸如，例如乙烷、丙烷、丁烷等)、石蠟油基燃料(如JET-A)和汽油。氣體燃料可包括天然氣。在一些實施例中，氣體燃料還可包括可替換的氣體燃料，例如，舉例而言液化石油氣、乙烯、填埋氣、沼氣、氨、生物質(zhì)氣、煤氣、煉油廠廢氣等。此液體燃料和氣體燃料列表并不旨在成為詳盡無遺的列表，而僅是示例性的。通常，本領(lǐng)域已知的任何液體燃料或氣體燃料可經(jīng)噴射器350被輸送至燃燒器300中。
[0017]類似地，一個或多于一個的上述部件(或其子部件)可以由不銹鋼和/或被稱為“超合金”的耐高溫材料制成。超合金(或高性能合金)是一種在高溫下顯示出優(yōu)良的機械強度和抗蠕變性，表面穩(wěn)定性、耐腐蝕性以及抗氧化性良好的合金。超合金可包括諸如哈斯特洛依合金、鉻鎳鐵合金、沃斯帕洛伊合金、雷內(nèi)合金、海恩斯合金、耐熱鎳鉻鐵合金、MP98T、TMS合金及CMSX單晶合金等材料。
[0018]圖2為圖1中的燃氣渦輪發(fā)動機的示例性的燃氣渦輪噴射器的等軸測視圖。如圖所示，噴射器350可包括安裝手柄351、安裝法蘭352、燃燒室接口 353、外部噴射器本體354和空氣供應(yīng)接口，以及導(dǎo)引燃料組件370和主燃料組件360。安裝手柄351和安裝法蘭352有助于將噴射器350安裝到燃燒器外殼310 (圖1)上。
[0019]燃燒室接口 353使噴射器350與燃燒室390相匹配(圖1)。燃燒室接口 353可包括導(dǎo)引燃料組件370和主燃料組件360在其與燃燒室相連接的相應(yīng)連接處的一個或多于一個的部分。具體而言，燃燒室接口 353可以包括集成到主燃料組件360中的套環(huán)356，套環(huán)356從而滑入燃燒室390的噴射器接口中。
[0020]外部噴射器本體354可以包括一種或多種流動體，它們在運行期間暴露于燃燒器300內(nèi)的工作流體中(圖1)。一種或多種流動體提供支承、保護內(nèi)部元件和/或形成內(nèi)部流道。一種或多種流動體可并入安裝法蘭352中或在安裝法蘭352處終止?？蛇x地，一種或多種流動體可穿過安裝法蘭352，在安裝法蘭352之外終止。
[0021]根據(jù)一個實施例以及如圖所示，外部噴射器本體354可包括導(dǎo)桿341、主氣體管342、主液體外管343、外蓋344和支承管349，這些部件中的每一個均被配置成單獨支承和/或保護噴射器350的內(nèi)部元件。在此，導(dǎo)桿341、主氣體管342及主液體外管343保護內(nèi)部燃料管線，而外蓋344保護流動體的接口。此外，導(dǎo)桿341、主氣體管342和/或主液體外管343可形成內(nèi)部空氣通道。支承管349被示出為噴射器350的頭部和安裝法蘭352之間的支承件；然而，根據(jù)噴射器的具體設(shè)計，可用保護罩替換支承管349以全部移除另一個內(nèi)部燃料管線的導(dǎo)引液體燃料導(dǎo)體。
[0022]根據(jù)可替換的實施例，外部噴射器本體354可以是被配置為共同保護噴射器350的內(nèi)部元件的單個流動體。具體而言，所有的燃料和/或空氣通道可共同位于單個流動體內(nèi)，從而，流動體除了支承噴射器350的頭部以外，還保護和支承所有燃料和空氣通道。
[0023]圖3和圖4分別為圖2中的噴射器的第一部分和第二部分的側(cè)剖視圖。具體而言，示出噴射器350為雙燃料噴射器，該雙燃料噴射器也被配置為將導(dǎo)引燃料和主燃料輸送到燃燒室390(圖1)中。例如，噴射器350可包括導(dǎo)引燃料組件370和主燃料組件360。在所示的該實施例中，導(dǎo)引燃料組件370和主燃料組件360可以具有大致為管狀的配置，內(nèi)外管繞噴射器中心軸線359同心布置。
[0024]在文中，除非另外注明，所有對“上游”和“下游”的引用是參照運行期間燃料通過噴射器350的流動方向而言的。例如，安裝法蘭352通常位于最“上游”處，而燃燒室接口353通常位于最“下游”處。此外，對“上游”和“下游”的引用是參照噴射器中心軸線359而言的。