一種帶燃料噴射孔的軸向旋流器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及燃氣輪機或者航空器的燃燒室的旋流器裝置。
【背景技術】
[0002]燃燒室是燃氣輪機裝置的三大核心部件之一，燃燒室的工作情況直接影響著整臺機組的性能，因此，不斷改善燃燒室的設計，提高其性能參數是十分重要的。燃燒室頭部的流場形式、空氣與燃料的混合效果，對燃燒室的性能參數起決定作用。通過提高空氣與燃料的混合效果，可以實現控制燃燒室最高溫度、降低氮氧化物排放的目的。
[0003]預混燃燒是在點燃前將空氣與燃料預先混合，在點燃后使空氣與燃料反應完全、燃燒完全，并通過預混技術有效控制空氣過剩系數，來控制燃燒溫度，從而可以減少氮氧化物的排放。目前，工業應用的燃汽輪機燃燒器的結構采用空氣燃料的預混技術應用還不成熟，即使是應用了預混技術的燃燒器在結構設計上，由于缺乏檢測和模擬等手段和措施，對氣體的流跡和分布的理解和認識還存在有誤區、盲點，以致于預混的效果不能達到預期的目的。本發明提出了一種帶燃料噴射孔的旋流器裝置，使空氣與燃料的預混效果達到最佳。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種預混效果好的燃燒器旋流裝置，以達到控制燃燒室火焰溫度、減少氮氧化物排放的目的。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明提供了一種帶燃料噴射孔的軸向旋流器，包括輪轂、燃料通道和旋流器葉片，其特征在于，所述的燃料通道設于輪轂內，燃料通道與輪轂之間形成有環形的空氣腔室，所述的燃料通道的側壁上設置多個燃料通道孔，旋流器葉片的一端固定于燃料通道外壁上，另一端固定于輪轂的內壁上，旋流器葉片的內部形成有燃料供給通道，旋流器葉片的前緣兩側或單側布設置多個噴射孔，所述的噴射孔通過燃料供給通道與燃料通道孔相連通，其中，所述的噴射孔和燃料通道孔皆為圓形。
[0006]優選地，所述的旋流器葉片為直葉片、彎葉片或者扭葉片。
[0007]優選地，所述的燃料通道孔的孔徑為5mm?30mm。
[0008]優選地，所述的噴射孔的孔徑為0.2mm?3mm。
[0009]優選地，所述的旋流器葉片的安裝角為30°?60°。
[0010]優選地，所述的旋流器葉片的高度為在60mm?120mm。
[0011]優選地，每個旋流器葉片上設有3-5個噴射孔。
[0012]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0013]1、本發明將葉片旋流器和燃料噴射孔結合起來，合理布置葉片前緣燃料噴射孔的位置和數量，達到提高空氣與燃料預混效果，控制燃燒室火焰溫度、減少氮氧化物排放的目的。
[0014]2、本發明在環形進氣通道中布置有旋流器，空氣經過旋流葉片后產生強烈的旋轉流動。環形通道內孔為燃料通道，燃料流至旋流器位置時通過燃料通道孔流入葉片內部，再通過布置在旋流葉前緣的噴射孔流出并與空氣均勻混合。該布置方式結構簡單，空氣與燃料混合均勻，達到了預混燃燒的目的。
[0015]3、本發明達到了很好的預混效果，可用于重型燃機、航空發動機的燃燒室頭部裝置。
【附圖說明】
[0016]附圖1為燃燒室火焰筒透視圖；
[0017]附圖2為帶燃料噴射孔的軸向旋流器透視圖；
[0018]附圖標號說明:
[0019]I輪轂；2空氣腔室；3旋流器葉片；4燃料通道；5噴射孔；6燃料通道孔，11火焰筒頭部、12火焰筒、13過渡段。
【具體實施方式】
[0020]下面結合具體實施例，進一步闡述本發明。應理解，這些實施例僅用于說明發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發明講授的內容之后，本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
[0021]實施例
[0022]如圖2所示，本發明的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，包括輪轂1、燃料通道4和旋流器葉片3，所述的燃料通道4設于輪轂I內，燃料通道4與輪轂I之間形成有環形的空氣腔室2，所述的燃料通道4的側壁上設置多個燃料通道孔6，旋流器葉片3的一端固定于燃料通道4外壁上，另一端固定于輪轂I的內壁上，旋流器葉片3的內部形成有燃料供給通道，旋流器葉片3的前緣的單側布設置多個噴射孔5，所述的噴射孔5通過燃料供給通道與燃料通道孔6相連通，其中，所述的噴射孔5和燃料通道孔6皆為圓形。
[0023]所述的旋流器葉片3為彎葉片。所述的燃料通道孔6的孔徑為20mm。所述的噴射孔5的孔徑為2m。，所述的旋流器葉片3的安裝角為45°。所述的旋流器葉片3的高度為在90mm。每個旋流器葉片3上設有4個噴射孔5。燃料通道孔6和噴射孔5的孔徑可依據燃料流量調節。
[0024]使用時，壓氣機排氣通過輪轂I與燃料通道4之間的空氣腔室2進入旋流器葉片3之間的葉柵通道，空氣通過旋流器葉片3時形成強烈的旋轉流動，為空氣與燃料的均勻混合創造有利條件。燃料由燃料通道4進入旋流器，由燃料通道孔6流入旋流器葉片3中，并從旋流器葉片3前緣的噴射孔5噴射而出，與空氣混合，形成均勻的混合燃料氣。
[0025]如圖1所示，燃燒室火焰筒由火焰筒頭部11、火焰筒12、過渡段13組成，火焰筒頭部11是決定燃燒室性能的重要結構，燃燒空氣與燃料由火焰筒頭部11進入火焰筒12燃燒，在進入燃料室前在火焰筒頭部11混合，形成均勻的混合燃料氣再噴入燃燒室燃燒。本發明中的旋流器位于火焰筒頭部，用于形成均勻的混合燃料氣。
【主權項】
1.一種帶燃料噴射孔的軸向旋流器，包括輪轂(I)、燃料通道(4)和旋流器葉片(3)，其特征在于，所述的燃料通道(4)設于輪轂(I)內，燃料通道(4)與輪轂(I)之間形成有環形的空氣腔室(2)，所述的燃料通道(4)的側壁上設置多個燃料通道孔￠)，旋流器葉片(3)的一端固定于燃料通道(4)外壁上，另一端固定于輪轂(I)的內壁上，旋流器葉片(3)的內部形成有燃料供給通道，旋流器葉片(3)的前緣兩側或單側布設置多個噴射孔(5)，所述的噴射孔(5)通過燃料供給通道與燃料通道孔(6)相連通，其中，所述的噴射孔(5)和燃料通道孔(6)皆為圓形。2.如權利要求1所述的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，其特征在于，所述的旋流器葉片(3)為直葉片、彎葉片或者扭葉片。3.如權利要求1所述的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，其特征在于，所述的燃料通道孔(6)的孔徑為5_?30_。4.如權利要求1所述的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，其特征在于，所述的噴射孔(5)的孔徑為0.2mm?3_。5.如權利要求1所述的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，其特征在于，所述的旋流器葉片(3)的安裝角為30°?60°。6.如權利要求1所述的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，其特征在于，所述的旋流器葉片(3)的高度為在6Omm?I2Omm07.如權利要求1所述的帶燃料噴射孔的軸向旋流器，其特征在于，每個旋流器葉片(3)上設有3-5個噴射孔(5)。
【專利摘要】本發明提供了一種帶燃料噴射孔的軸向旋流器，包括輪轂、燃料通道和旋流器葉片，其特征在于，所述的燃料通道設于輪轂內，燃料通道與輪轂之間形成有環形的空氣腔室，所述的燃料通道的側壁上設置多個燃料通道孔，旋流器葉片的一端固定于燃料通道外壁上，另一端固定于輪轂的內壁上，旋流器葉片的內部形成有燃料供給通道，旋流器葉片的前緣兩側或單側布設置多個噴射孔，所述的噴射孔通過燃料供給通道與燃料通道孔相連通，其中，所述的噴射孔和燃料通道孔皆為圓形。本發明將葉片旋流器和燃料噴射孔結合起來，合理布置葉片前緣燃料噴射孔的位置和數量，達到提高空氣與燃料預混效果，控制燃燒室火焰溫度、減少氮氧化物排放的目的。
【IPC分類】F23R3/38
【公開號】CN105066173
【申請號】CN201510340871
【發明人】劉網扣, 朱志劼, 范雪飛, 楊道剛
【申請人】上海發電設備成套設計研究院
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年6月18日