[发明专利]整体式燃料喷嘴与入口流调节器和相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮燃烧器技术，并且更具体而言涉及与燃气涡轮燃烧器燃料喷嘴集成整体的入口流调节器的生产。

背景技术

入口流调节器被用来消除流入燃料喷嘴内的空气中的径向变化和周向变化。更具体而言，入口流调节器减小进入燃料喷嘴的大的速度梯度和压力梯度，从而使得空气和气体燃料以均匀和可预测的方式混合。如果进入燃料喷嘴的空气具有显著的周向流动变化和径向流动变化，实现所需的精确的燃料与空气比变得成问题。

并非所有的燃烧器燃料喷嘴利用入口流调节器。许多喷嘴简单地使用入口钟形口构造；然而，当试图在燃料喷嘴为密集成组的燃烧器构造中实现很均匀的入口气流时，更复杂的入口流调节器装置变得必不可少。典型的入口流调节器包括圆柱形管以及若干钟形口形状的流导向器，该圆柱形管包括许多小的圆孔或椭圆孔。这些成本很高的具有严格公差的金属板构件造成到喷嘴内的气流中大量变化的可能性。在企图获得进入下游旋流器中的均匀的气流时，跨过这些小孔建立了压降。然而，当在小孔上规定尺寸公差时，在与应用至较大的孔的相同公差相比时，面积变化的百分比较大。

因此，对于燃料喷嘴入口流调节器而言需要利用一种更简单、成本更低的制造技术，该调节器还设置为用以在通过该调节器的气流中引起较小的变化。

发明内容

根据一示例性但非限制性的实施例，本发明提供了一种喷嘴中心体，其包括整体的单件伸长的管状部件，该管状部件具有：前端，其形成为带有径向向外延伸的安装凸缘；后端，其形成为带有多个径向向外延伸的旋流器叶片；以及，轴向地位于前端与后端之间的中间区域，其形成为带有入口流调节器，该入口流调节器包括其中设有多个周向间隔的流开口的环形板。

在另一示例性但非限制性的实施例中，提供了一种用于燃气涡轮喷嘴的入口流调节器，其包括环形板，该环形板具有适于容纳喷嘴体的中心开口；该环形板包括通过多个径向延伸的支柱连接的径向内圈和径向外圈，径向内圈和径向外圈以及径向延伸的支柱限定多个气流孔口，每个孔口具有成形为提供预定气流特性的外围边缘。

在还有另一示例性但非限制性的实施例中，提供了一种形成喷嘴体的方法，包括：铸造单件的整体喷嘴中心体，该喷嘴中心体包括伸长的管状构件，该伸长的管状构件具有：前端，其形成为带有径向向外延伸的安装凸缘；后端，其形成为带有旋流器，该旋流器包括多个径向向外延伸的叶片；以及，轴向地位于前端与后端之间的中间区域，其形成为带有入口流调节器，该入口流调节器包括其中设有多个周向间隔的流开口的环形板。

现在将结合下面标识的附图来更详细地描述本发明。

附图说明

图1是装配有入口流调节器的燃料喷嘴的局部示意性截面图；

图2是根据本发明的一示例性但非限制性的实施例的与燃料喷嘴集成整体的入口流调节器的透视图；

图3是贯穿图2中所示的燃料喷嘴的截面，但增加了外支撑管；

图4是示出根据本发明的一示例性方面的入口流调节器中的示例性流开口的局部端视图；

图5是根据本发明的另一示例性但非限制性的实施例的入口流调节器的透视图；

图6是沿着图5的线6-6得到的局部截面；

图7是根据本发明的另一示例性但非限制性的实施例的入口流调节器的局部截面；以及

图8是根据本发明的还有另一示例性但非限制性的实施例的入口流调节器的局部截面。

项目清单

喷嘴              10，38

中心体            12

支撑管            14

燃料通路          16

出口端            17

流调节器          18，44，60，76，90

旋流器            20，46

孔口              22，28，32

中空叶片          24

套筒              26

前壁              30

钟形口形状的物体  34，36

喷嘴体            40

凸缘              42

端部              47

支撑套筒          48

外环形圈          50

内环形圈          52

径向支柱          54，66，88，92