[发明专利]燃料喷嘴的可拆式燃烧管

说明书

技术领域

本发明主要涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及一种 结合燃气涡轮机发动机使用的可拆式燃烧管(burner tube)。

背景技术

公知的燃料喷嘴组件将空气和燃料相混合用于燃烧。燃烧 管组件为至少一些公知的燃料喷嘴组件的最外部构件，且被设计成用 以保护燃料喷嘴组件内的多个内部构件，同时经由燃料喷嘴组件引导 空气/燃料混合物。在至少一些公知的燃烧管组件内，多个构件沿多条 接缝(seam)焊接在一起。

组装公知的燃烧管组件，尤其是焊接过程，可能是一项困 难的工作。例如，进入气流由燃烧管组件在组装时确定，且通常不允 许随后的任何改变。更具体而言，对气流进行设计变化通常需要更换 整个燃料喷嘴组件。此外，在组装期间，对燃烧管组件自身的任何破 坏可能需要修理整个燃料喷嘴组件。组装过程由于燃烧管组件而变得 更为复杂，燃烧管组件限制接近燃料喷嘴组件的内部构件，从而使得 难以检查和维护这些构件。

在公知的燃料喷嘴组件内，燃烧管组件设计成使得气流在 其向下游流动时变得大致均匀。然而，在工作期间，联接在一起的构 件之间所形成的接缝可造成流动异常，例如回流区，这会不利地影响 燃料喷嘴组件的工作。因此，在组装期间，需要特别注意各接合部， 以防止在其中残留的燃料和空气可自动点燃的火焰稳定问题。此外， 一些公知的燃烧管组件并未联接到支承法兰上，且在这些管中，燃料 喷嘴组件的第一自然弯曲频率可低到足以由转子速度多路系统 (multiple)激励，从而提高了因振动引起零件损坏的风险。

发明内容

在一个方面，提供了一种用于组装燃料喷嘴的方法，该燃 料喷嘴结合限定在燃气涡轮发动机内的燃烧室使用。该方法包括提供 旋流器组件；提供燃烧管；以及以可拆卸的方式将燃烧管联接到支承 法兰上，以便在燃料喷嘴工作期间使燃烧管的内表面外接旋流器组件 的外表面。

在另一个方面，提供了一种构造成用以将流体朝向限定在 燃气涡轮机内的燃烧室引导的燃料喷嘴。燃料喷嘴包括旋流器组件和 燃烧管，该燃烧管以可拆卸的方式联接到支承法兰上，以便在燃料喷 嘴工作期间使燃烧管的内表面外接旋流器组件的外表面。

在又一个方面，提供了一种燃气涡轮发动机。该燃气涡轮 发动机包括燃烧室，以及构造成用以将流体朝向燃烧室引导的燃料喷 嘴。燃料喷嘴包括旋流器组件、燃烧管，以及支承法兰，其中，燃烧 管以可拆卸的方式联接到支承法兰上，以便在燃料喷嘴工作期间使燃 烧管的内表面外接旋流器组件的外表面。

附图说明

图1为示例性燃气涡轮发动机的简图；

图2为可结合图1中所示的燃气涡轮发动机使用的示例性 燃烧器的示意性截面图；

图3为公知的燃料喷嘴组件的示意性截面图；

图4为可结合图2中所示的燃烧器使用的示例性燃料喷嘴 组件的示意性截面图，该燃料喷嘴组件包括可拆式燃烧管；以及

图5为可结合图2中所示的燃烧器使用的燃料喷嘴组件的 另一实施例的局部剖面透视图。 零件清单 100燃气涡轮发动机 102压缩机 104燃烧器 106燃料喷嘴组件 108涡轮 110轴 112扩散器 114压缩机排放腔室 120端盖 122燃料喷嘴组件 124燃烧器壳体 126燃烧器衬套 128燃烧室 129燃烧室冷却通路 130过渡件 132涡轮喷嘴 134外壁开口 136外壁 138环形通路 140内壁 142引导腔 300燃料喷嘴组件 310外管 320旋流器组件 330贯穿开口(perforated opening) 340法兰 350上部管 370旋流器护罩 400燃料喷嘴组件 410可拆式燃烧管 420芯柱(stem) 430旋流器组件 440法兰 450联接机构 460空气通路开口 470轴向长度 480径向长度 500燃料喷嘴组件 510可拆式燃烧管 520上部管 530下部管 540多个贯穿开口 550隔板组件 560隔板 570轴向长度 580径向长度 590空气导叶

具体实施方式

本文所述的示例性方法及系统克服了公知的燃料喷嘴组件 的不足，且提供了相比于公知的燃料喷嘴组件，组装、拆卸及维护都 更为简单的燃料喷嘴组件。