專利名稱：用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射組件及其組裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題大體涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，并且更具體而言，涉及用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射組件。
背景技術(shù)：
至少一些已知的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)用于熱電聯(lián)合設(shè)施和動(dòng)力裝置中。這樣的發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)于每單位質(zhì)量流可具有高的比功和功率要求。為了提高運(yùn)行效率，至少一些已知的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(例如燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī))以提高的燃燒溫度來(lái)運(yùn)行。在至少一些已知的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中，發(fā)動(dòng)機(jī)效率隨著燃燒氣體溫度的提高而提高。但是，以較高的溫度運(yùn)行也可增加污染排放(例如氮氧化物(NOx))的產(chǎn)生。為了試圖減少這樣的排放的產(chǎn)生，至少一些已知的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括改進(jìn)的燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)。更具體而言，至少一些已知的燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)成以增加的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)來(lái)運(yùn)行。但是，這樣的系統(tǒng)的好處可為有限的，因?yàn)樵黾拥膭?dòng)態(tài)壓力波動(dòng)可增大燃燒系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪聲，可增加燃燒器的磨損，以及/或者可縮短燃燒系統(tǒng)的使用壽命。雖然多燃料燃燒組件一般以減小的噪聲運(yùn)行，但是這樣的燃燒系統(tǒng)可僅提供有限的性能結(jié)果。例如，這樣的系統(tǒng)可以高的氫氣水平運(yùn)行，這可引起大于IkHz的尖聲音調(diào)頻率。這種尖聲頻率范圍可導(dǎo)致在燃燒組件內(nèi)的噴嘴之間導(dǎo)致耦合性相互作用的火焰行為。這種火焰行為可顯著提高燃燒組件內(nèi)的溫度，以及/或者可在整個(gè)燃燒組件和相關(guān)聯(lián)的硬件構(gòu)件中引起振動(dòng)。此外，提高的內(nèi)部溫度和燃燒系統(tǒng)中引起的振動(dòng)可增加燃燒器和相關(guān)聯(lián)的構(gòu)件的磨損，以及/或者可縮短燃燒系統(tǒng)的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于組裝用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射組件的方法。該方法包括提供帽組件，該帽組件具有至少部分地延伸通過(guò)其中的至少一個(gè)第一開口和至少部分地延伸通過(guò)其中的多個(gè)第二開口。此外，多個(gè)管組件聯(lián)接在帽組件內(nèi)。各個(gè)管組件包括多個(gè)管。另外，至少一個(gè)噴射系統(tǒng)聯(lián)接到帽組件上，以使得來(lái)自流體源的流體能夠通過(guò)該多個(gè)第二開口中的至少一個(gè)而排出。流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)，以在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間促進(jìn)下者中的至少一個(gè)降低帽組件內(nèi)的溫度，以及減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射組件。該燃料噴射組件包括帽組件，該帽組件具有至少部分地延伸通過(guò)其中的至少一個(gè)第一開口和至少部分地延伸通過(guò)其中的多個(gè)第二開口。燃料噴射組件還包括具有多個(gè)管的多個(gè)管組件。各個(gè)管組件聯(lián)接在帽組件內(nèi)。燃料噴射組件還包括聯(lián)接到帽組件上的至少一個(gè)噴射系統(tǒng)。噴射系統(tǒng)包括以流連通的方式聯(lián)接在流體源和帽組件之間的流體供應(yīng)部件。噴射系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)該多個(gè)第二開口中的至少一個(gè)來(lái)排出流體，使得流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)，以在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間促進(jìn)下者中的至少一個(gè)降低帽組件內(nèi)的溫度，以及減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。在另一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)。該渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮機(jī)和聯(lián)接到壓縮機(jī)的下游的燃燒組件。燃燒組件包括至少一個(gè)燃燒器，該至少一個(gè)燃燒器包括至少一個(gè)燃料噴射組件。該燃料噴射組件包括帽組件，帽組件具有至少部分地延伸通過(guò)其中的至少一個(gè)第一開口和至少部分地延伸通過(guò)其中的多個(gè)第二開口。燃料噴射組件還包括具有多個(gè)管的多個(gè)管組件。各個(gè)管組件聯(lián)接在帽組件內(nèi)。燃料噴射組件還包括聯(lián)接到帽組件上的至少一個(gè)噴射系統(tǒng)。噴射系統(tǒng)包括以流連通的方式聯(lián)接在流體源和帽組件之間的流體供應(yīng)部件。噴射系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)該多個(gè)第二開口中的至少一個(gè)來(lái)排出流體，使得流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)，以在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間促進(jìn)下者中的至少一個(gè)降低帽組件內(nèi)的溫度，以及減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。


圖I是示例性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意性截面圖；圖2是可用于圖I中顯示的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示例性燃料噴射組件的一部分示意性截面圖，并且是沿著區(qū)域2得到的；圖3是在圖2中顯示的燃料噴射組件的一部分的放大的示意性截面圖，并且是沿著區(qū)域3得到的；圖4是在圖2中顯示的燃料噴射組件的一部分的示意性截面圖，并且是沿著線4-4得到的；以及圖5是在圖2中顯示的燃料噴射組件的一部分的示意性截面圖，并且是沿著線5-5得到的。部件列表2 區(qū)域4 線5 線100渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)112進(jìn)氣區(qū)段114壓縮機(jī)區(qū)段116燃燒器區(qū)段118渦輪區(qū)段120排氣區(qū)段122轉(zhuǎn)子軸
124燃燒器126燃料噴射組件128 負(fù)載
130轉(zhuǎn)子盤組件132轉(zhuǎn)子組件150帽組件
201第一端部分202管組件203燃料輸送管道204 管205第二端部分207第一端部分208噴射系統(tǒng)209第二端部分210流體供應(yīng)部件212流體源256帽組件上游部分257沖擊板258沖擊板開口259 第一通道260帽組件下游部分262 第二通道263分隔件272下游第一表面274下游第二表面276熱障涂層301 第一開口305 第二開口402中心管組件403 部分404中心管組件405 距離406 距離
具體實(shí)施例方式本文描述的示例性方法、設(shè)備和系統(tǒng)克服了與以較高的溫度運(yùn)行以及/或者在其中和在其相關(guān)聯(lián)的硬件構(gòu)件內(nèi)引起振動(dòng)能的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的至少一些已知燃燒系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的至少一些已知缺點(diǎn)。本文描述的實(shí)施例提供了一種可用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料噴射組件，以促進(jìn)顯著地降低運(yùn)行溫度和減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。更具體而言，燃料噴射組件包括噴射系統(tǒng)，該噴射系統(tǒng)使得流體能夠被噴射到燃燒室中，使得流體在中心燃料噴射噴嘴和/或外部燃料噴射噴嘴的附近排出。流體的這種噴射有助于中斷和阻止在中心燃料噴射噴嘴所產(chǎn)生的火焰和燃料噴射組件中的相鄰的燃料噴射噴嘴所產(chǎn)生的火焰之間的任何耦合性相互作用。通過(guò)中斷相鄰的噴嘴之間的火焰相互作用，流體提供了在相鄰的噴嘴之間延伸的阻隔，這有助于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間顯著降低運(yùn)行溫度，以及顯著減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。圖I是示例性渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的示意性截面圖。更具體而言，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)100是燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然該示例性實(shí)施例包括燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，但是本發(fā)明不限任何一個(gè)特定的發(fā)動(dòng)機(jī)，并且本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將理解，本發(fā)明可與其它渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)合起來(lái)使用。此外，在該示例性實(shí)施例中，渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)100包括進(jìn)氣區(qū)段112、聯(lián)接到進(jìn)氣區(qū)段112的下游的壓縮機(jī)區(qū)段114、聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段114的下游的燃燒器區(qū)段116、聯(lián)接到燃燒器區(qū)段116的下游的渦輪區(qū)段118，以及排氣區(qū)段120。渦輪區(qū)段118通過(guò)轉(zhuǎn)子軸122來(lái)聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段114上。在該示例性實(shí)施例中，燃燒器區(qū)段116包括多個(gè)燃燒器124。燃燒器區(qū)段116聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段114上，使得各個(gè)燃燒器124定位成與壓縮機(jī)區(qū)段114處于流連通。燃料噴射組件126聯(lián)接在各個(gè)燃燒器124內(nèi)。渦輪區(qū)段118聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段114上且聯(lián)接到負(fù)載128上，例如(但不限于)發(fā)電機(jī)和/或機(jī)械驅(qū)動(dòng)應(yīng)用。在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)壓縮機(jī)區(qū)段114和渦輪區(qū)段118包括聯(lián)接到轉(zhuǎn)子軸122上而形成轉(zhuǎn)子組件132的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子盤組件130。在運(yùn)行期間，進(jìn)氣區(qū)段112將空氣引導(dǎo)向壓縮機(jī)區(qū)段114，在壓縮機(jī)區(qū)段114中，空氣在排向燃燒器區(qū)段116之前被壓縮到較高的壓力和溫度。壓縮空氣與燃料混合且被點(diǎn)燃而產(chǎn)生燃燒氣體，該燃燒氣體被弓I導(dǎo)向渦輪區(qū)段118。更具體而言，在燃燒器124中，諸如天然氣和/或燃料油的燃料被噴射到空氣流中，并且燃料-空氣混合物被點(diǎn)燃而產(chǎn)生高溫燃燒氣體，該高溫燃燒氣體被引導(dǎo)向渦輪區(qū)段118。在燃燒氣體對(duì)渦輪區(qū)段118和轉(zhuǎn)子組件132施加旋轉(zhuǎn)能時(shí)，渦輪區(qū)段118將來(lái)自氣體流的熱能轉(zhuǎn)換成機(jī)械旋轉(zhuǎn)能。圖2是燃料噴射組件126的一部分的截面圖，并且是沿著區(qū)域2 (在圖I中顯示)得到的。在該示例性實(shí)施例中，燃料噴射組件126包括帽組件150和多個(gè)管組件202。在該示例性實(shí)施例中，管組件202是各自基本沿軸向聯(lián)接在帽組件150內(nèi)且各自包括多個(gè)管204的燃料噴射噴嘴。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，管組件202與帽組件150 —體地形成。備選地，管組件202聯(lián)接到帽組件150上。在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)管204排出被引導(dǎo)通過(guò)管204中的通路(未顯示)的燃料和空氣的混合物。此外，在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)管組件202聯(lián)接到燃料輸送管道203上。燃料輸送管道203包括聯(lián)接到燃料源(未顯示)上的第一端部分201和聯(lián)接到管組件202上的第二端部分205。燃料噴射組件126還包括具有以流連通的方式聯(lián)接在流體源212和帽組件150之間的流體供應(yīng)部件210的至少一個(gè)噴射系統(tǒng)208。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，流體供應(yīng)部件210具有聯(lián)接到流體源212上的第一端部分207，以及聯(lián)接到帽組件150上的第二端部分209。在該示例性實(shí)施例中，流體供應(yīng)部件210具有限定通過(guò)其中的線性流徑的基本 圓柱形截面形狀。備選地，流體供應(yīng)部件210可具有限定使得流體供應(yīng)部件210能夠裝配在燃料噴射組件126內(nèi)以及能夠如本文描述的那樣起作用的任何流徑(一個(gè)或多個(gè))的任何形狀。圖3是沿著區(qū)域3 (在圖2中顯示)得到的燃料噴射組件126的一部分的放大截面圖。燃料噴射組件126包括帽組件150。在該示例性實(shí)施例中，帽組件150包括鄰近至少一個(gè)管組件202的上游部 分256。此外，帽組件150包括沖擊板257，該沖擊板257包括限定在其中且延伸通過(guò)其中的多個(gè)開口 258。在該示例性實(shí)施例中，沖擊板257聯(lián)接到上游部分256上，使得第一通道259限定在它們之間。帽組件150還包括下游部分260，下游部分260聯(lián)接到?jīng)_擊板257上，使得第二通道262限定在它們之間。此外，在該示例性實(shí)施例中，分隔件263聯(lián)接在內(nèi)帽組件150內(nèi)，并且在上游部分256和下游部分260之間延伸。此外,在該不例性實(shí)施例中，下游部分260包括第一表面272和第二表面274。將熱障涂層276施用到第二表面274上。在該示例性實(shí)施例中，熱障涂層276包括至少包含金屬結(jié)合涂層、熱制備氧化物和陶瓷頂部涂層(各個(gè)均未顯示)的多個(gè)層(未顯示)。備選地，涂層276可包含使得涂層276、燃料噴射組件126和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)100能夠如本文描述的那樣起作用的任何成分。在該示例性實(shí)施例中，通過(guò)噴涂過(guò)程來(lái)將涂層276施用到第二表面274上，該噴涂過(guò)程有助于使涂層276層基本均勻地分布在表面274上。備選地，可使用本領(lǐng)域已知的、使得涂層276、燃料噴射組件126和渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)100能夠如本文描述的那樣起作用的任何方法來(lái)將涂層276施用到表面274上以及/或者浸潰到其上。此外，在該示例性實(shí)施例中，帽組件150包括至少部分地延伸通過(guò)帽組件150的至少一個(gè)第一開口 301和各自至少部分地延伸通過(guò)帽組件150的多個(gè)第二開口 305。在圖3圖，顯示了僅一個(gè)第一開口 301和僅一個(gè)第二開口 305。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，第一開口 301延伸通過(guò)上游部分256，而第二開口 305延伸通過(guò)下游部分260。此外，在該示例性實(shí)施例中，第二開口 305在第一開口 301的下游間隔開。在該示例性實(shí)施例中，燃料噴射組件126包括噴射系統(tǒng)208。此外，噴射系統(tǒng)208包括以流連通的方式聯(lián)接在流體源212和帽組件150之間的流體供應(yīng)部件210。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，流體供應(yīng)部件210聯(lián)接到帽組件150的上游部分256上。此外，在該示例性實(shí)施例中，第二端部分209插入開口 301中，使得從流體供應(yīng)部件210中排出的流體被引導(dǎo)通過(guò)上游部分256。在該示例性實(shí)施例中，使用流體源212來(lái)引導(dǎo)各種流體。例如，蒸汽和惰性氣體(例如主要用于高動(dòng)量射流中的惰性氣體)、氮?dú)夂投趸伎梢龑?dǎo)自源212。此外，可使用稀釋劑，例如空氣。此外，可使用惰性氣體和稀釋劑的組合。例如，氮?dú)饪膳c二氧化碳一起使用。備選地，氮?dú)饪膳c空氣一起使用。在運(yùn)行期間，燃料被供應(yīng)給管組件202，并且與空氣混合而形成可燃混合物。同時(shí)，流體流通過(guò)噴射系統(tǒng)208而供應(yīng)給第二開口 305。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，流體從流體源212被引導(dǎo)到流體供應(yīng)部件210的第一端部分207。流體然后通過(guò)流體供應(yīng)部件210而被引導(dǎo)向第二端部分209。在該示例性實(shí)施例中，流體然后從第二端部分209流過(guò)第一開口 301且流入第一通道259中。第一通道259定向成使得流體流被引導(dǎo)到?jīng)_擊板開口 258中。沖擊板開口258使得流體能夠均勻地分布到第二通道262中，第二通道262定向成使得流體流然后被弓I導(dǎo)到第二開口 305中。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，沖擊板開口 258使得流體能夠均勻地分布到第二通道262中使得流體沿著下游第一表面272均勻地分布，并且能夠降低下游第二表面274的溫度，從而獲得增強(qiáng)的冷卻效率。圖4是沿著線4_4(在圖2中顯示)得到的燃料噴射組件126的一部分的示意性截面圖。在該示例性實(shí)施例中，管組件202包括中心管組件402。此外,管組件202和中心管組件402聯(lián)接在帽組件上游部分256內(nèi)。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，管組件202和402與帽組件150 —體地形成。備選地，管組件202和402可以可脫開地聯(lián)接到帽組件150上。此外，在該示例性實(shí)施例中，雖然各個(gè)管組件202和402顯示為具有僅五個(gè)管204，但是備選地，各個(gè)管組件202和402可具有使得各個(gè)管組件202和402能夠如本文描述的那樣起作用的任何數(shù)量的管204。在該示例性實(shí)施例中，管組件202在帽組件150的上游部分256內(nèi)在中心管組件402的周圍沿周向間隔開。備選地，管組件202可 布置成使得管組件202能夠如本文描述的那樣起作用的任何定向。此外，在該示例性實(shí)施例中，流體供應(yīng)部件210定位成鄰近中心管組件402，使得流體供應(yīng)部件210以流連通的方式聯(lián)接在流體源212 (在圖2和3中顯示)和帽組件150之間，從而允許流體通過(guò)多個(gè)開口 258而分布在沖擊板257上，降低第二表面274的溫度，以及排到至少一個(gè)第二開口 305 (在圖3中顯示)中。在該示例性實(shí)施例中，一個(gè)流體供應(yīng)部件210在中心管組件402的附近間隔開。此外，至少一個(gè)流體供應(yīng)部件210在至少一個(gè)外部管組件202的附近間隔開。在該示例性實(shí)施例中，分隔件263是環(huán)形的且基本圍繞中心管組件404。此外，分隔件263在第二表面274上限定部分403，該部分403包圍至少一個(gè)外部管組件202，以使得部分403上的溫度能夠降低，如上面所描述的那樣。備選地，流體供應(yīng)部件210可定向成使得流體供應(yīng)部件210能夠如本文描述的那樣起作用的任何定向。在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)流體供應(yīng)部件210聯(lián)接到帽組件150上，以確保各個(gè)流體供應(yīng)部件210定位成距管組件202有距離405。此外，在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)流體供應(yīng)部件210定位成相對(duì)緊鄰相鄰的管組件202。備選地，可使用使得各個(gè)流體供應(yīng)部件210能夠聯(lián)接到帽組件150和相鄰的管組件202兩者上的連接裝置(未顯示)。例如，可使用歧管(未顯示)來(lái)將流體供應(yīng)部件210聯(lián)接到相鄰的管組件202上。此外，在一個(gè)實(shí)施例中，歧管包括聯(lián)接到彼此上的多個(gè)流體供應(yīng)部件210，使得流體供應(yīng)部件210在管組件202的周圍沿周向間隔開。圖5是沿著線5-5 (在圖2中顯示)得到的燃料噴射組件126的一部分的示意性截面圖。在該示例性實(shí)施例中，管組件202和中心管組件402聯(lián)接在帽組件下游部分260內(nèi)。更具體而言，在該示例性實(shí)施例中，管組件202和402聯(lián)接在下游部分260的第二表面274 內(nèi)。在該示例性實(shí)施例中，管組件202在內(nèi)帽組件下游部分260內(nèi)在中心管組件402的周圍沿周向間隔開。備選地，管組件202可布置成使得管組件202能夠如本文描述的那樣起作用的任何定向。在該示例性實(shí)施例中，各個(gè)第二開口 305在至少一個(gè)管組件202的附近距離406處間隔開。更具體而言，第二開口 305在中心管組件402的周圍沿周向間隔開，并且第二開口 305在一個(gè)相鄰的管組件202的周圍沿周向間隔開。在運(yùn)行期間，流體流過(guò)沖擊板開口，填充由分隔件263限定的至少一個(gè)部分403，并且流過(guò)各個(gè)第二開口 305。在該示例性實(shí)施例中，流體通過(guò)中心管組件402和相鄰的外部管組件202的周圍的各個(gè)第二開口 305而排出。通過(guò)中心管組件402的周圍的各個(gè)第二開口 305而排出的流體防止中心管組件402與沿周向間隔開的相鄰的管組件202中的至少一個(gè)相互作用。更具體而言，流體有助于中斷中心管組件402所產(chǎn)生的火焰和沿周向間隔開的相鄰的管組件202中的至少一個(gè)所產(chǎn)生的火焰之間的耦合性相互作用。類似地，在該示例性實(shí)施例中，通過(guò)外部管組件202的周圍的各個(gè)第二開口 305而排出的流體防止外部管組件202與至少一個(gè)其它相鄰的外部管組件202相互作用此外，在該示例性實(shí)施例中，通過(guò)減小的相鄰的管組件202之間的火焰相互作用，帽組件150的溫度被降低。另外，通過(guò)中斷相鄰的管組件202之間的火焰相互作用，流體在相鄰的管組件202之間提供了阻隔。流體所產(chǎn)生的阻隔用作用于流體所包圍的各個(gè)管組件202的隔音屏，并且減小了燃燒器106(在圖I中顯示)中的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。上面描述的燃料噴射組件可用于渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，以促進(jìn)降低所產(chǎn)生的運(yùn)行溫度，以及顯著減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。更具體而言，燃料噴射組件包括沿使得流體鄰近中心燃料噴射噴嘴和/或外部燃料噴射噴嘴的方向來(lái)將流體噴射到燃燒室中的噴射系統(tǒng)。這種流體噴射有助于中斷中心燃料噴射噴嘴所產(chǎn)生的火焰和燃料噴射組件中的至少一個(gè)相鄰的燃料噴射噴嘴所產(chǎn)生的火焰之間的任何耦合性相互作用。流體在相鄰噴嘴之間提供了阻隔，該阻隔會(huì)中斷相鄰的噴嘴之間的火焰相互作用，使得有助于降低運(yùn)行溫度降低，以及使得在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間，還有助于減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。上面詳細(xì)描述了燃料噴射組件及其組裝方法的示例性實(shí)施例。燃料噴射組件及其組裝方法不限于本文描述的特定實(shí)施例，而是相反，燃料噴射組件的構(gòu)件和/或噴射組裝的步驟可獨(dú)立地并且與本文描述的其它構(gòu)件和/或步驟分開來(lái)使用。例如，燃料噴射組件也可與其它機(jī)器和方法結(jié)合起來(lái)使用，而不限于僅用本文描述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)踐。相反，該示例性實(shí)施例可與許多其它系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)和使用。雖然本發(fā)明的各種實(shí)施例的具體特征可能顯示在一些圖中，而未顯示在其它圖中，但這僅是為了方便。根據(jù)本發(fā)明的原理，圖的任何特征均可與任何其它圖的任何特征結(jié)合起來(lái)參照和/或要求保護(hù)。本書面描述使用實(shí)例來(lái)公開本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的可授予專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果這樣的其它實(shí)例具有不異于權(quán)利要求的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)元素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)元素，則這樣的其它實(shí)例意圖處于權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(100)中使用的燃料噴射組件(126)，所述燃料噴射組件包括 帽組件(150)，其包括至少部分地延伸通過(guò)其中的至少一個(gè)第一開口(301)和至少部分地延伸通過(guò)其中的多個(gè)第二開口(305)； 聯(lián)接在所述帽組件內(nèi)的多個(gè)管組件(202)，所述多個(gè)管組件中的各個(gè)均包括多個(gè)管(204);以及 聯(lián)接到所述帽組件上的至少一個(gè)噴射系統(tǒng)(208)，其中，所述噴射系統(tǒng)包括以流連通的方式聯(lián)接在流體源(212)和所述帽組件之間的流體供應(yīng)部件(210)，所述至少一個(gè)噴射系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)所述多個(gè)第二開口中的至少一個(gè)來(lái)排出流體，其中，所述流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)，以在所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間促進(jìn)下者中的至少一個(gè)降低所述帽組件內(nèi)的溫度，以及減小燃燒器(124)內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射組件(126)，其特征在于，所述帽組件(150)進(jìn)一步包括 上游部分(256)，其中，所述至少一個(gè)第一開口(301)在所述多個(gè)管組件(202)中的至少一個(gè)附近延伸通過(guò)所述上游部分； 沖擊板(257)，其聯(lián)接到所述上游部分上，使得第一通道(259)限定在它們之間，其中，所述沖擊板包括多個(gè)開口(258);以及 下游部分(260)，其聯(lián)接到所述沖擊板上，使得第二通道(262)限定在它們之間，所述多個(gè)第二開口(305)延伸通過(guò)所述下游部分，并且在所述多個(gè)管組件中的至少一個(gè)的周圍沿周向間隔開，其中，所述流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料噴射組件(126)，其特征在于，所述第一通道(259)定向成將流體流引導(dǎo)到所述沖擊板開口(258)中，所述第二通道(262)定向成將流體流引導(dǎo)到所述多個(gè)第二開口(305)中的至少一個(gè)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料噴射組件(126)，其特征在于，所述燃料噴射組件(126)進(jìn)一步包括分隔件(263)，所述分隔件聯(lián)接在所述帽組件(150)內(nèi)，使得所述分隔件從所述上游部分(256)延伸到所述下游部分(260)，所述分隔件基本圍繞所述至少一個(gè)第一開口(301)和所述多個(gè)第二開口(305)，其中，流體流入由所述分隔件限定的所述帽組件的部分(403)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料噴射組件(126)，其特征在于，所述下游部分(260)包括第一表面(272)和第二表面(274)，其中，在所述第二表面的至少一部分上施用熱障涂層(276)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃料噴射組件(126)，其特征在于，所述至少一個(gè)噴射系統(tǒng)(208)定向成使得流體流能夠通過(guò)所述至少一個(gè)第一開口(301)而從所述流體供應(yīng)部件(210)排到所述第一通道(259)中。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃料噴射組件(126)，其特征在于，所述流體源(212)包含稀釋劑和惰性氣體中的至少一個(gè)。
8.一種渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(100)，所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括 壓縮機(jī)(114)； 聯(lián)接到所述壓縮機(jī)的下游的燃燒組件(116)，其中，所述燃燒組件包括至少一個(gè)燃燒器(124)，所述至少一個(gè)燃燒器(124)包括燃料噴射組件(126)，所述燃料噴射組件包括 帽組件(150)，其包括至少部分地延伸通過(guò)其中的至少一個(gè)第一開口(301)和至少部分地延伸通過(guò)其中的多個(gè)第二開口(305)；聯(lián)接在所述帽組件內(nèi)的多個(gè)管組件(202)，所述多個(gè)管組件中的各個(gè)均包括多個(gè)管 (204);以及聯(lián)接到所述帽組件上的至少一個(gè)噴射系統(tǒng)(208)，其中，所述噴射系統(tǒng)包括以流連通的方式聯(lián)接在流體源(212)和所述帽組件之間的流體供應(yīng)部件(210)，所述至少一個(gè)噴射系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)所述多個(gè)第二開口中的至少一個(gè)來(lái)排出流體，其中，所述流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)，以在所述渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間促進(jìn)下者中的至少一個(gè)降低所述帽組件內(nèi)的溫度，以及減小燃燒器(124)內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(100)，其特征在于，所述帽組件(150)進(jìn)一步包括上游部分(256)，其中，所述至少一個(gè)第一開口(301)延伸通過(guò)所述上游部分，并且鄰近所述多個(gè)管組件(202)中的至少一個(gè)；沖擊板(257)，其聯(lián)接到所述上游部分上，使得第一通道(259)限定在它們之間，其中， 所述沖擊板包括多個(gè)開口(258);以及下游部分(260)，其聯(lián)接到所述沖擊板上，使得第二通道(262)限定在它們之間，其中， 所述多個(gè)第二開口(305)延伸通過(guò)所述下游部分，并且在所述多個(gè)管組件中的至少一個(gè)的周圍沿周向間隔開。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)(100)，其特征在于，所述第一通道(259)定向成將流體流引導(dǎo)到所述沖擊板開口(258)中，而所述第二通道(262)定向成將流體流引導(dǎo)到所述多個(gè)第二開口(305)中的至少一個(gè)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射組件及其組裝方法。提供了一種用于在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中使用的燃料噴射組件。該燃料噴射組件包括帽組件，其包括至少部分地延伸通過(guò)其中的至少一個(gè)第一開口和至少部分地延伸通過(guò)其中的多個(gè)第二開口；聯(lián)接在帽組件內(nèi)的多個(gè)管組件，該多個(gè)管組件中的各個(gè)包括多個(gè)管；以及聯(lián)接到帽組件上的至少一個(gè)噴射系統(tǒng)，其中，噴射系統(tǒng)包括以流連通的方式聯(lián)接在流體源和帽組件之間的流體供應(yīng)部件，該至少一個(gè)噴射系統(tǒng)構(gòu)造成通過(guò)該多個(gè)第二開口中的至少一個(gè)來(lái)排出流體，其中，流體在至少兩個(gè)相鄰的管組件之間流動(dòng)，以在渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行期間促進(jìn)下者中的至少一個(gè)降低帽組件內(nèi)的溫度，以及減小燃燒器內(nèi)的動(dòng)態(tài)壓力波動(dòng)。
文檔編號(hào)F23R3/28GK102620316SQ20111040469
公開日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2011年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月28日
發(fā)明者D·利奇, T·E·約翰遜, 嚴(yán)鐘昊 申請(qǐng)人:通用電氣公司