[发明专利]用于涡轮发动机的挡溅板拱座组件

说明书

技术领域

本发明总的涉及对燃气轮机的燃烧室衬套的改进，更具体地，涉及一种改进的挡溅板拱座组件。

背景技术

燃气轮机通常用作产业机械，例如在矿业、制造业、煤气工业和石油工业中使用的机械，以及在公用事业或商用中备用发电的功率源。典型的燃气轮机可以利用压缩机向燃烧部分提供压缩空气。在一些涡轮发动机中，燃烧部分可以包括环绕发动机的中心轴布置的多个燃烧室(即，“筒形燃烧室”)，每个燃烧室具有至少一个燃料喷射器。替代地，燃烧部分可以包括环形燃烧室，该环形燃烧室具有围绕燃烧室的环形拱座设置的多个喷射器。压缩空气在燃烧室中可以与来自燃料喷射器的燃料进行混合并且可以通过传统方式点燃以产生燃烧气体。燃烧气体可以从燃烧室排放到涡轮机中，涡轮机可以从气体吸取能量以向发动机和/或机械的各个部件提供动力。

在操作过程中，燃烧室内的温度由于燃料/空气混合物的放热燃烧而可以升高。最接近燃料喷射器的部件会承受最高的温度。因此，已经试图在燃烧室衬套内提供冷却涂层和/或隔热罩，用于保护燃烧室部件不受燃烧热效应的影响。燃烧室部件也已经通过冲击冷却方法或者通过薄膜冷却加以冷却，在冲击冷却方法中，冷却空气被直接喷射到燃烧室的热的部件上。

例如，授予Harrison等人的美国专利No.5490389(’389专利)描述了具有燃料喷射器的燃烧室，该燃料喷射器设置在安装到燃烧室的隔板或拱座上的隔热罩的中央。隔板具有多个用于在隔板和隔热罩之间提供空气流动的孔，这形成了向外的空气环流。隔热罩具有多个倾斜的冷却孔，用于引导一部分冷却空气通过隔热罩并且向外经过其下游面以便薄膜冷却隔热罩。隔热罩也通过安装到其上游面的多个基座冷却。

虽然’389专利提供对隔热罩进行一定冷却并且形成向外的空气环流，但其提供充分冷却且降低排放的能力会受到限制。具体地，隔板和隔热罩之间的向外流动可能是不够的。此外，隔热罩中的孔可能导致火焰熄灭和增加的排放，特别是在贫油预混合系统中。最后，’389专利的隔热罩由于具有众多基座和孔而昂贵且难于加工。

在另一个例子中，授予Stastny的美国专利No.6497105(’105专利)描述了一种燃烧室，该燃烧室具有安装到其隔板或拱座的隔热罩。冷却空气从围绕燃料喷射器的环形间隙被引导到隔热罩和隔板之间的间隙。隔热罩具有多个孔，用于引导加压冷却空气通过隔热罩进入燃烧室内，以便冷却隔板和隔热罩。隔热罩还具有多个销和远离屏蔽板向外延伸的内侧和外侧脊，分别用于增大空气接触表面和形成空气通道。

虽然’105专利提供对隔热罩进行一定冷却，但其提供充分冷却且降低排放的能力会受到限制。具体地，由于冷却空气并不是从隔热罩的周边引导，并且由于孔可以允许冷却空气直接进入燃烧室，因此可能发生火焰熄灭。同样，隔热罩的众多销、脊和孔可能需要昂贵且耗时的加工技术。

发明内容

在一个方面中，本发明涉及一种用于涡轮发动机的环形燃烧室拱座的挡溅板，其包括具有多个角部的外周边和限定孔和环形凸缘的内周边。挡溅板还还可以包括从所述外周边延伸到所述内周边的多个第一流动引导部。挡溅板还可以包括多个第二流动引导部，每个第二流动引导部从所述角部中的一个延伸到相对于所述外周边沿径向向内并且相对于所述内周边沿径向向外的位置。

在另一个方面中，本发明涉及一种用于涡轮发动机的环形燃烧室，其包括内部燃烧室衬套、外部燃烧室衬套、燃烧室拱座和挡溅板。该挡溅板可以包括具有多个角部的外周边和限定孔和环形凸缘的内周边。挡溅板还可以包括从所述外周边延伸到所述内周边的多个第一流动引导部。挡溅板还可以包括多个第二流动引导部，每个第二流动引导部从所述角部中的一个延伸到相对于所述外周边沿径向向内并且相对于所述内周边沿径向向外的位置。

附图说明

图1是示例性公开的涡轮发动机的燃烧室的剖视图；

图2A是示例性公开的挡溅板的下游视图；

图2B是示例性公开的挡溅板的侧视图；

图2C是示例性公开的挡溅板的上游视图；

图3A是示例性公开的环形燃烧室拱座的透视图；

图3B是图3A的环形燃烧室拱座的透视图，其中，环形燃烧室拱座具有安装在其上的环形布置的示例性公开的挡溅板；

图4是示例性公开的挡溅板拱座组件的剖视图；以及

图5是示例性公开的挡溅板拱座组件的装配图。

具体实施方式