[發(fā)明專利]微型混合器及包括微型混合器的渦輪機系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310024296.6
• 申請日: 2013-01-23
• 公開（公告）號: CN103216850A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發(fā)明（設計）人: M.巴蒂娜;A.辛赫;V.納卡尼
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/28
• 分類號: F23R3/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術(shù)領域

本文中所公開的主題涉及渦輪機系統(tǒng)，并且更具體地涉及微型混合器。

背景技術(shù)

渦輪機系統(tǒng)可以包括微型混合器，在微型混合器處，分配至單獨的空氣-燃料管道的空氣應當保持在總體流的平均值。微型混合器典型地包括多個管道或管，每個管道或管均具有進口，其中多個進口全部定位在一個確定的軸向平面中。由于上游狀況(例如流體在即將進入進口之前經(jīng)歷急轉(zhuǎn))，非均勻質(zhì)量流通常比較普遍，由此不利地影響總體系統(tǒng)性能。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，一種渦輪機系統(tǒng)的微型混合器包括多個管道，多個管道均具有用于接收流體的進口和用于將流體散布至燃燒器的出口。還提供由多個管道的進口限定的非均勻進口布置，其中進口中的至少一個進口延伸至與至少一個其它進口不同的軸向部位。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，一種渦輪機系統(tǒng)包括燃燒器，燃燒器具有外部襯套。還包括流套筒，流套筒在接近燃燒器的頭部端處包繞地封閉外部襯套，其中空氣在流套筒與外部襯套之間向上游流動。進一步包括微型混合器，微型混合器布置成接近頭部端并且包括多個管道進口，其中多個管道進口限定非均勻進口輪廓。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，一種渦輪機系統(tǒng)包括燃燒器。還包括微型混合器，微型混合器布置成接近燃燒器的頭部端，微型混合器包括多個管道，多個管道均沿縱向軸線延伸，多個管道中的每一個管道都沿縱向軸線延伸，多個管道中的每一個管道都具有進口和出口。進一步包括橫向平面，橫向平面與縱向軸線相對垂直地定位并且定位成接近多個管道的進口中的至少一個進口，其中多個管道的至少一個進口向上游延伸通過橫向平面，由此限定非均勻進口布置。

通過結(jié)合附圖的以下描述，這些和其它的優(yōu)點以及特征將變得更加顯而易見。

附圖說明

說明書結(jié)論處的權(quán)利要求中特別指出并且明確要求保護被認為是本發(fā)明的主題。通過下文結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述和其它的特征以及優(yōu)點是顯而易見的，在附圖中：

圖1是具有微型混合器的渦輪機系統(tǒng)的透視圖，該微型混合器定位在頭部端中；

圖2是準備進入微型混合器的多個管道的流體的側(cè)視圖；

圖3是微型混合器的一個實施例的側(cè)視圖，該微型混合器具有長度不同的管道；

圖4是微型混合器的一個實施例的側(cè)視圖，該微型混合器具有非線性管道；

圖5是圖4的具有非線性管道的微型混合器的俯視平面圖；

圖6是包括斜面的微型混合器的一個實施例的透視圖，該斜面具有多個橢圓孔，所述多個橢圓孔以齊平關(guān)系與多個管道的多個進口對齊；以及

圖7是包括斜面的微型混合器的一個實施例的放大透視圖，其中多個管道的多個進口延伸通過孔。

通過參照附圖的示例的方式，詳細的描述對本發(fā)明的實施例及其優(yōu)點和特征進行了解釋。

具體實施方式

參照圖1，其中示出了渦輪機系統(tǒng)10，渦輪機系統(tǒng)10具有燃燒器部段12和頭部端14。頭部端14布置在鄰近燃燒器部段12上游的部位處并且包括微型混合器16。微型混合器16包括多個扇形部18，所述多個扇形部18均包括多個管道20。燃燒器部段12由延伸至上游端24的外部襯套22限定。流套筒26沿徑向向外與外部襯套22間隔開并且包繞地封閉外部襯套22。空氣流28向上游通過由外部襯套22和流套筒26限定的空氣通路30內(nèi)到達外部襯套22的上游端24。

參照圖2，隨著到達外部襯套22的上游端24，流體28在即將進入微型混合器16之前發(fā)生急轉(zhuǎn)。多個管道20均包括用于接收流體28的進口32。顯而易見的是，布置在多個扇形部18的外部區(qū)域處(即，接近外部襯套22)的管道不接收這樣的流28：該流28所處的壓力或流速可與布置成接近多個扇形部18的中心區(qū)域的管道的壓力或流速是可比較的，原因是圖2中所示的布置所引起的不可避免的急轉(zhuǎn)。

參照圖3，多個管道20的進口32向上游延伸至多個軸向位置。在圖示示例中，非均勻進口布置34由于進口32的延伸程度不同而成形成拋物線的形式。這種實施例減少了發(fā)生急轉(zhuǎn)之后出現(xiàn)在流體28中的旋渦的形成，由此使得通過全部多個管道20的總體質(zhì)量流更加均勻。形成拋物線引起了多個管道20的進口32處可見的壓差?？梢詫Ψ蔷鶆蜻M口布置34進行操縱和微調(diào)，以產(chǎn)生通過全部多個管道20的均勻的質(zhì)量流。