[发明专利]一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部

说明书

本发明公开了一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q个固定螺栓；第一旋流器为主燃级轴向旋流器，第二旋流器为预燃级轴向旋流器。本发明将主燃级轴向旋流器、预燃级轴向旋流器分别设置再文氏管内外壁的台阶上，再通过卡套固定，使两级旋流器能够单独拆分替换，利于后期使用中因回火导致旋流器叶片损坏的维修工作。若需更换任意部件，只需按照顺序；先从燃烧室将头部拆卸，再将卡套拆下，更换新的旋流器或文氏管，重新装上即可，拆卸简单，替换简易。

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧室技术领域，尤其涉及一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部。

背景技术

燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，大多采用等压开式循环以空气作为工质，将做功完了的燃气排入大气，少数采用闭式循环工质加压后采用外燃方式(空气锅炉、原子反应堆等)加热，膨胀做功，然后经冷却器 排热，再进入压气机，工质密闭循环使用，可选择理想工质，如氦气。燃气轮机与活塞式发动机的不同之处在于活塞式发动机工作时，空气是间断地进入气缸，气体的压缩、燃烧和膨胀过程发生在同一气缸中，燃气轮机工作时，空气是连续不断地被吸入，气体的压缩、燃烧和膨胀过程分别在压气机、燃烧室和涡轮或尾喷管等不同部件中进行。

由于当今世界各方对环境社会问题的关注，各个机构对排放标准的日益严格，使得燃气轮机的研究不得不向低排放燃烧室方向靠拢，贫油低排放燃烧室由于其出色的低排放特性成为了研究人员关注的焦点。贫油低排放燃料室与其他燃烧器的最主要不同之处就是，在进入主火区前会有一个混合管，燃料与空气会在混合管内预先完全混合，然后再进行点火引燃，在保证完全点燃的同时，如果空气过量则将使火焰温度降低，从而大大减少了废气的排放量。

低排放预混燃烧室为达到减少排放的目的，燃烧室头部常采用双级轴向旋流器。但是旋流器产生的回流区由于轴向速度低，会小于火焰传播速度产生回火现象。火焰会向上游传播经过预混段，甚至烧坏旋流器的叶片。因此燃烧室中旋流器叶片需要时常更换，设计一种可替换的双级旋流器头部是有必要的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q个固定螺栓，所述Q为大于等于2的自然数；

所述文氏管从上游到下游依次包含直管段、渐缩段、渐扩段，其中，文氏管直管段靠近上游一端的内外壁上均设有凹环以形成台阶；

所述第一旋流器为主燃级轴向旋流器，第二旋流器为预燃级轴向旋流器；

所述第一旋流器外圈的外壁上周向设有P个用于和燃烧室固定安装耳，第一旋流器内圈的内壁和文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，且第一旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有M个第一定位凹槽，P、M均为大于等于2的自然数；

所述第二旋流器外圈的外壁和所述文氏管内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，且第二旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有N个第二定位凹槽，N为大于等于2的自然数；

所述卡套包含第一固定筒、第二固定筒、以及固定圆环，其中，所述第一固定筒、第二固定筒均为两端开口的空心圆柱体；所述第一固定筒的内壁和所述文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，第一固定筒的下游端面上设有M个和所述第一定位凹槽一一配合的第一定位凸起；所述第二固定筒的外壁和所述文氏管内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，第二固定筒的下游端面上设有N个和所述第一定位凹槽一一配合的第二定位凸起；所述第一固定筒、第二固定筒上游的一端均和所述固定圆环垂直固连；