[发明专利]燃烧设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧设备。

更具体地，本发明涉及一种燃烧设备，该设备包括：用于混合燃料和氧化剂的装置；在其内发生燃料/氧化剂混合物燃烧的燃烧室；位于装置和燃烧室之间的前室(pre-chamber)；和用于向前室供应气体的用具，使得在前室的内表面上形成气体膜，从而防止燃烧室的燃烧火焰自己附着到该内表面而损坏前室。

背景技术

已经知道通过在前室的壁内形成孔，并经由这些孔向前室供应气体，从而在前室的内表面上获得气体膜。这具有的缺点在于，在气体首先到达的前室内表面的地方，气体为大量不连续气流的形式，从每个孔流出一股气流。因而，对于不连续气流之间的内表面的区域，不存在防止火焰附着内表面的防护。

发明内容

根据本发明，提供了一种燃烧设备，该设备包括：用于混合燃料和氧化剂的装置；在其内发生燃料/氧化剂混合物燃烧的燃烧室；位于装置和燃烧室之间的前室；和用于向前室供应气体的用具，使得在前室的内表面上形成气体膜，从而防止燃烧室的燃烧火焰自己附着到该内表面而损坏前室，向前室的气体供应使得：在气体首先到达的前室内表面的地方，气体形成覆盖该内表面的大致连续的气体膜。

在根据前述段落的设备中，优选的是用于供应气体的用具包括用于产生气体的旋流(swirling flow)的旋流器，该气体旋流流过前室的内表面进入燃烧室。

在根据前述段落的设备中，优选的是旋流器包括多个用于引导气体的凹槽，该凹槽设置成一圈并且大体地径向向内延伸。

在根据前述段落的设备中，优选的是旋流器包括环形底板和多个绕环形底板周向间隔设置的楔形件，以在相邻楔形件之间形成用于引导气体的凹槽，楔形件从环形底板的径向内边缘向后设置，从而限定出环形底板上的直接从径向内边缘径向向外的环形凸部。

优选的是根据前述段落的设备还包括固定到旋流器的环形封闭板，使得环形封闭板的一侧形成凹槽的壁，楔形件从环形封闭板的径向内边缘向后设置，从而限定出在环形封闭板上的直接从环形封闭板的径向内边缘径向向外的环形凸部。

在根据前述两个段落中任一段落的设备中，优选的是旋流器位于装置和前室之间，并且旋流器通过平滑的肩部与前室相接，该肩部在旋流器的环形底板上的环形凸部和前室的内表面之间形成。

在根据前述三个段落中除第三段落以外的任一段落的设备中，优选的是用于供应气体的用具位于装置和前室之间。

在根据前述七个段落中任一段落的设备中，装置包括用于产生燃料和氧化剂的涡旋混合物的旋流器，该混合物沿前室进入燃烧室。

在根据前述八个段落中任一段落的设备中，氧化剂可以是空气且气体可以是空气。

本发明还延伸到一种气体涡轮发动机，该气体涡轮发动机包括根据前述九个段落中任一段落的设备，其中来自发动机压缩机的压缩气体在装置和用于供应气体的用具之间分配，大多数气体供应到装置。

附图说明

现在将通过实例结合参考附图对本发明进行描述，其中：

图1为根据本发明的燃烧设备的分解透视图；

图2为图1中的燃烧设备的分解透视图，采取了与图1不同的透视角度，并且省略了设备的大部分燃烧室；

图3为图1中的设备的分解侧视图，其中省略了燃烧室；

图4为沿图3中的IV-IV线的视图；

图5为沿图3中的V-V线的视图；

图6为沿图3中的VI-VI线的截面图；

图7为图1中的设备的侧视图，该设备装配有省略的燃烧室；

图8为沿图7中的VIII-VIII线的截面图；

图9为沿图7中的IX-IX线的截面图；以及

图10为沿图1中的设备的长度的示意性截面图。

具体实施方式

参考附图，设备包括用于产生燃料和空气的涡旋混合物的第一旋流器1、在其内发生燃料/空气混合物燃烧的燃烧室3、用于产生空气旋流的第二旋流器5、隔开旋流器1和5的环形封闭板7、以及位于第二旋流器5和燃烧室3之间的前室9。

第一旋流器1包括环形底板11和多个楔形件13，该楔形件绕环形底板11周向间隔地设置，以在相邻楔形件13之间形成凹槽15。板11在每个凹槽15的径向外端部具有入口17，通过该入口向第一旋流器1供应燃料。每个楔形件13在其一侧19的径向外端部具有孔21，通过该孔也向第一旋流器1供应燃料。多个安装孔23穿过楔形件13和底板11延伸。楔形件13较薄的径向内端部25从环形底板11的径向内边缘27向后设置，从而限定出直接从边缘27径向向外的环形凸部29。