[发明专利]燃烧器装置和包括所述燃烧器装置的燃气涡轮发动机

说明书

本发明涉及燃烧器装置和包括所述燃烧器装置的燃气涡轮发动机。具体而言，一种用于燃气涡轮发动机(100)的燃烧器装置(1)包括以沿轴向滑动的方式彼此伸缩配合的第一管状部件(11)和第二管状部件(13)，其中插入了环形定心和密封器件(14，15)，环形定心和密封器件(14，15)至少包括布置成彼此同轴的定心环形肩部(14)和密封环(15)；所述密封环(15)与所述定心环形肩部(14)沿轴向间隔开，使得定心环形肩部(14)和密封环(15)之间的轴向距离(d)大于所述第一管状部件(11)和所述第二管状部件(13)之间允许的最大轴向移动(w)。

技术领域

本发明涉及用于燃气涡轮发动机的燃烧器装置和包括所述燃烧器装置的燃气涡轮发动机。

更特别地，本发明优选地涉及用于燃气涡轮发动机的具有顺序燃烧的燃烧器装置，以下描述将纯粹以示例且不意味着失去一般性的方式清楚地提及本发明的使用。

背景技术

如已知的那样，用于燃气涡轮发动机的具有顺序燃烧的燃烧器装置大体包括：第一喷燃器；位于第一喷燃器下游的第一燃烧室；以及混合器，其位于第一燃烧下游，并且在结构上设置成在运行期间将稀释气体掺合至离开第一燃烧室的热气。此外，在混合器下游，燃烧器装置包括第二喷燃器，以及位于第二喷燃器下游的第二燃烧室。

第一喷燃器、第一燃烧室、混合器、第二喷燃器和第二燃烧室布置成彼此处于顺序流体连通。燃料经由对应的第一燃料喷射器引入到第一喷燃器中，燃料立即与来自燃气涡轮发动机的多级压缩机的压缩空气混合，并且在相邻的第一燃烧室内燃烧。额外的燃料经由第二燃料喷射器引入到第二喷燃器中，额外的燃料与来自混合器的热气混合，并且在相邻的第二燃烧室内燃烧。

离开第二燃烧室的高压和高温热气传送到燃气涡轮发动机的后续的多级膨胀涡轮。

为了支承热应力和机械应力两者，第一燃烧室大体由管状壳界定，管状壳通常具有双壳结构且由外部对流和内部膜对流的组合冷却。第一喷燃器通常位于双壳管状壳的内部，在所述管状壳的入口区段处。

更特别地，管状壳大体包括：管状内部部件，其容纳第一喷燃器且界定第一燃烧室；以及管状外部部件，其包封内部管状部件，与内部管状部件略微间隔开，以便形成环形空隙，环形空隙接收来自燃气涡轮发动机的多级压缩机的压缩空气。

燃烧器装置的混合器继而基本包括大致圆柱形的管状部件，它联接到双壳管状壳的远侧端上以用于接收热气流，并且设有许多贯通孔，从而允许来自燃气涡轮发动机的压缩机的压缩空气自由地进入到管状部件中，并且在其中与在朝第二燃烧室引导的混合器内流动的热气混合。

为了允许燃烧器装置自由地沿轴向热扩张，混合器的管状部件大体稳定地联接到对应的支承结构上，并且以沿轴向滑动和在角度上刚性的方式伸缩配合到双壳管状壳的管状内部部件的远侧端上。

更特别地，双壳管状壳的管状内部部件通常设有定心环形肩部，定心环形肩部向外突出且稳定地滑动抵靠在混合器的管状部件的对应的互补形环形匹配部分上。该环形肩部通常具有多边形轮廓，因而防止双壳管状壳相对于混合器的管状部件沿轴向旋转，并且此外在内部容纳密封环，密封环在管状部件的匹配部分处压靠到相同管状部件的内表面上。

令人遗憾的是，在燃气涡轮发动机的正常运行期间，燃烧器装置的各种构件零件用来沿轴向来回移动，从而逐步对环形匹配部分内的混合器的管状部件的内表面的区域引起磨损。从长远观点来看，该磨损表面可阻碍密封环恰当地工作，而且/或者可不能挽回地损坏密封环，所有问题都是由此引起的。

发明内容

本发明的目标是避免与支承体的内表面的正常磨损有关的缺陷。