[發(fā)明專利]燃燒室殼體

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980111984.8
• 申請(qǐng)日: 2009-02-25
• 公開（公告）號(hào): CN101983304A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·布拉特;P·西尼爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號(hào): F23R3/00
• 分類號(hào): F23R3/00;F23R3/34
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 崔幼平;曹若

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃燒室殼體，特別是燃?xì)鉁u輪機(jī)燃燒室的殼體，其具有減少的沉積物形成和減少的熱點(diǎn)，利于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)生命周期的增加和空氣污染如氮氧化物(NOx)的進(jìn)一步減少。

背景技術(shù)

眾所周知，在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的低排放燃燒器中使用非標(biāo)準(zhǔn)液體燃料和/或誤制造的燃料噴嘴能導(dǎo)致沉積或甚至熱點(diǎn)，所述沉積或熱點(diǎn)隨后燃燒從而使燃燒器導(dǎo)管的零件(部件)變形或甚至侵蝕所述零件。

通過提供冷卻空氣到根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得知的敏感位置的反面能實(shí)現(xiàn)所述誤操作問題的減輕。或者，在這些位置提供孔來噴出薄層冷卻空氣到熱表面上。對(duì)于所述兩種方式，所使用的空氣不可用于與燃料預(yù)混合，因此在大多數(shù)類型的現(xiàn)代燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)和其他燃燒設(shè)備中增加了NOx排放。

其他動(dòng)態(tài)方法在運(yùn)行過程中依靠(易失效的)傳感器和氣門來調(diào)整冷卻，所述傳感器和氣門具有處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)中的(易受磨損)零件之間的接觸表面。

SU?726428描述了用于根據(jù)流動(dòng)介質(zhì)溫度來控制流量的裝置。

US?2?763?433描述了通過根據(jù)流過管道的排氣溫度關(guān)閉和打開孔口來重定向排氣的L型板。

US?2?673?687描述了用于根據(jù)排氣溫度控制和定向熱排氣流動(dòng)的所謂“鴨嘴”型氣門。

US?4?245?778描述了用于節(jié)能的具有安裝在排氣罩中的雙金屬阻尼器元件的通風(fēng)控制裝置，所述雙金屬阻尼器元件具有不同初張力、或交替取向、或不同柔性的交替雙金屬簧片。

US?4?441?653描述了用于爐排氣煙道的熱致動(dòng)阻尼器。

US?6?039?262描述了用于熱流和冷卻流之間的熱傳遞應(yīng)用的雙金屬致動(dòng)器。

在前述申請(qǐng)中申請(qǐng)人描述了由內(nèi)殼體和外殼體形成的燃燒室殼體的冷卻通道，其中雙金屬元件被安置在內(nèi)殼體或外殼體上的冷卻通道中，用于調(diào)節(jié)冷卻劑流動(dòng)分配，從而用最少量的冷卻劑來避免在內(nèi)殼體上形成熱點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供用于減少沉積形成和減少熱點(diǎn)以利于增加生命周期、減少燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)間和進(jìn)一步減少空氣污染如氮氧化物的新燃燒室殼體。本發(fā)明的進(jìn)一步目標(biāo)是提供有利的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。

第一個(gè)目標(biāo)通過如權(quán)利要求1所述的燃燒室殼體來實(shí)現(xiàn)。第二個(gè)目標(biāo)通過如權(quán)利要求8所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)來解決。從屬權(quán)利要求定義本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)。

發(fā)明性的燃燒室殼體包括內(nèi)殼體、外殼體和安置在內(nèi)殼體內(nèi)側(cè)上的雙金屬元件。

本發(fā)明利用形成雙金屬元件的材料的不同膨脹系數(shù)，因此加熱導(dǎo)致雙金屬元件依據(jù)其排布而不同地彎曲。

根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)殼體包括帶上端和下端的預(yù)燃室區(qū)域，在其中燃燒開始于燃料富集狀態(tài)，所述上端被定尺寸且設(shè)置成與燃燒器頭部連接。此外，雙金屬元件位于預(yù)燃室區(qū)域內(nèi)。

在本發(fā)明的第一個(gè)有利的實(shí)施例中，雙金屬元件(安置在預(yù)燃室區(qū)域內(nèi))被定尺寸且設(shè)置成使預(yù)燃室的內(nèi)殼體的熱氣側(cè)的沉積物(如碳積聚物)碎裂。如果沒有碎裂，則碳積聚物隨后會(huì)開始燃燒并且使燃燒器的所述熱部分變形或侵蝕所述熱部分。

在另一個(gè)優(yōu)選的設(shè)置中，內(nèi)殼體具有形成為雙金屬零件并且可從過熱火焰移開的唇部。所述唇部形成一種用于火焰的錨固件。預(yù)燃室內(nèi)部的流動(dòng)部分被壓縮至小直徑而燃燒腔室中的部分能夠膨脹到全部有效空間。因?yàn)樗俣茸兓鹧婵山咏砻娓呔植繜醾鬟f，這由發(fā)明性的可移動(dòng)零件所減少。

在一個(gè)有利的設(shè)置中，雙金屬唇部簡(jiǎn)單地相對(duì)于內(nèi)殼體的縱向軸線徑向向外彎曲并且遠(yuǎn)離熱源。在另一個(gè)有利的設(shè)置中，凹槽被安置在內(nèi)殼體的壁中并且位于預(yù)燃室區(qū)域的壁區(qū)域中，凹槽被定尺寸且設(shè)置成允許雙金屬唇部對(duì)熱點(diǎn)的出現(xiàn)產(chǎn)生反應(yīng)而朝預(yù)燃室上端的方向彎曲，從而預(yù)燃室的長(zhǎng)度縮短，再一次移開零件遠(yuǎn)離火焰。

這些雙金屬唇部的設(shè)置具有不使用空氣來防止熱點(diǎn)和使碳脫落(由于幾何形狀的變化將使沉積物碎裂)的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步優(yōu)點(diǎn)是雙金屬元件對(duì)來自熱點(diǎn)的熱傳遞發(fā)生不同反應(yīng)。自調(diào)節(jié)降低熱點(diǎn)溫度并且升高熱殼體其余部分的溫度直到兩個(gè)溫度互相接近對(duì)方。

使用這種調(diào)節(jié)能夠減少通常“萬一”零件成為熱點(diǎn)時(shí)不得不被提供的冷卻空氣。因此對(duì)于相同的最高熱氣和材料溫度，燃?xì)鉁u輪機(jī)中的冷卻空氣總量能夠被減少，同時(shí)提高循環(huán)的熱效率。或者，如果被節(jié)省的冷卻空氣的部分被用來減低最高火焰溫度，那么污染物排放能夠被減少。

盡管空間安排優(yōu)于任意的可調(diào)節(jié)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案，本發(fā)明的燃燒室殼體的構(gòu)造方法是簡(jiǎn)單和有效的，因此可變冷卻能夠經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)。