[发明专利]用于涡轮机的束状多管式喷嘴

说明书

技术领域

本申请公开的主题涉及涡轮机领域，更具体地涉及用于涡轮机的 束状多管式喷嘴。

背景技术

通常，燃气涡轮发动机燃烧释放热能的燃料/空气混合物以形成高 温气流。该高温气流经由热气通道引导到涡轮。涡轮将来自高温气流 的热能转换成使涡轮轴旋转的机械能。涡轮可用于多种应用，诸如用 于为泵或发电机提供动力。

在燃气涡轮中，发动机效率随着燃烧气流温度增加而增加。不幸 的是，更高的气流温度产生更高的氮氧化物(NOx)水平，该氮氧化物 是受联邦和州法规限制的排放物。因此，在高效的范围内操作燃气涡 轮与同时确保NOx的排出量仍然低于要求水平之间存在细致的平衡 作用。一种实现低NOx水平的方法是确保在燃烧前燃料和空气的良好 混合。

发明内容

根据本发明的一方面，涡轮机包括压缩机、可操作地连接到压缩 机的燃烧器、安装到燃烧器上的端盖和可操作地连接到燃烧器的喷嘴 组件。该喷嘴组件包括具有延伸到第二表面的第一表面的帽状部件。 该帽状部件还包括多个开口。多个束状微管组件可拆卸地安装在帽状 部件的多个开口中的相应开口中。多个束状微管组件各包括具有第一 端部和第二端部的主体部。流体室布置在主体部内，多个管在第一端 部和第二端部之间延伸。多个管各包括流体式(fluidly)连接到流体室的 至少一个开口。

根据本发明的另一方面，用于涡轮机的喷嘴组件包括帽状部件， 其包括延伸到第二表面的第一表面和多个开口。该喷嘴组件还包括可 拆卸地安装在帽状部件的多个开口中的相应开口中的多个束状微管 组件。多个束状微管组件各包括具有第一端部和第二端部的主体部、 布置在主体部内的流体室和在第一端部和第二端部之间延伸的多个 管。多个管各包括流体式连接到流体室的至少一个开口。

根据本发明的又一方面，在包括帽状部件的喷嘴组件中形成可燃 混合物的方法包括，将第一流体朝着可拆卸地安装在帽状部件中的多 个束状微管组件引导。多个束状微管组件各包括具有第一端部和第二 端部的主体部和延伸通过主体部的多个管。该方法还包括，使第一流 体通过多个束状微管组件的各个中的多个管，以及将第二流体引导至 布置在多个束状微管组件的各个中的流体室内。此外，该方法包括使 第二流体从流体室进入多个束状微管组件的各个中的多个管内以形 成燃料/空气混合物，以及将燃料/空气混合物从多个束状微管组件的 各个排出至涡轮机燃烧器内。

这些优点及特征和其它优点及特征将通过以下结合附图的说明 而变得更明显。

附图说明

视作本发明的主题在权利要求书中特别指出并清楚地声明。本发 明的前述特征及优点和其它特征及优点通过以下结合附图的详细说 明而显而易见，其中：

图1是包括根据本发明的示例性实施例构造的束状多管式喷嘴的 示例性涡轮机的截面侧视图；

图2是图1的示例性涡轮机的燃烧器部分的截面图；

图3是根据本发明的示例性实施例构造的多个束状多管式喷嘴的 截面图；

图4是图3的多个束状多管式喷嘴中的一个的详细截面图；

图5是根据本发明的一个示例性实施例的束状多管式喷嘴布置的 正视图；

图6是根据本发明的另一个示例性实施例的束状多管式喷嘴布置 的正视图。

通过参考附图，以下详细说明示例性地阐释了本发明的实施例以 及优点和特征。

部件列表

2    涡轮机

4    压缩机

5    燃烧器组件

6    燃烧器

8    喷射组件壳体

10   涡轮

12   轴

22   扩散器

24   压缩机排出室

30   端盖

34   帽状部件

35   第一表面

36   第二表面

38   喷嘴组件

41   内部流动部分

44   燃烧器壳体

46   燃烧器衬套

48   燃烧室

49   环形燃烧室冷却通道

55   过渡件

62   第一级涡轮喷嘴

64   内壁

65   外壁