[發(fā)明專利]燃燒器襯套柔性支撐及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580068601.9
• 申請(qǐng)日: 2015-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN107250673A
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B.贊吉德
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 諾沃皮尼奧內(nèi)股份有限公司
• 主分類號(hào): F23R3/48
• 分類號(hào): F23R3/48;F23R3/60
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 萬(wàn)欣,傅永霄

技術(shù)領(lǐng)域

在本文中公開的主題的實(shí)施例通常涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的改進(jìn)。

背景技術(shù)

燃?xì)鉁u輪通常包括壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒器區(qū)段以及渦輪區(qū)段。壓縮機(jī)區(qū)段加壓流入燃?xì)鉁u輪中的空氣。從壓縮機(jī)區(qū)段排放的加壓空氣流入燃燒器區(qū)段中，該燃燒器區(qū)段通常包含在圍繞燃?xì)鉁u輪的軸線的環(huán)形陣列周圍布置的多個(gè)燃燒器。多個(gè)燃燒器中的每個(gè)都包括燃燒器襯套，該燃燒器襯套限定燃燒器的燃燒室。進(jìn)入每個(gè)燃燒器的空氣與燃料混合，并且在燃燒器襯套內(nèi)焚燒。熱燃燒氣體從燃燒器襯套通過(guò)過(guò)渡件流到燃?xì)鉁u輪的渦輪區(qū)段，以驅(qū)動(dòng)渦輪并且生成機(jī)械能。

燃燒器襯套典型地同心地位于燃燒器罩殼內(nèi)，并且從那里徑向地向內(nèi)間隔開。燃燒器罩殼能夠包含導(dǎo)流套筒(flow sleeve)。環(huán)形的空氣流通路(air flow passage)限定在燃燒器罩殼與燃燒器襯套之間。壓縮空氣流動(dòng)通過(guò)空氣流通路，并且通過(guò)在燃燒器襯套中提供的并且一般位于計(jì)量板中的計(jì)量孔口進(jìn)入燃燒器襯套，該計(jì)量板在其前端處封閉燃燒室。

根據(jù)一些已知的布置，為了將燃燒器襯套安裝在燃燒器罩殼中，燃燒器襯套的前端設(shè)有多個(gè)沿周向間隔開的襯套止擋件，所述襯套止擋件與典型地固定到燃燒器罩殼的對(duì)應(yīng)數(shù)目的襯套引導(dǎo)止擋件接合和/或匹配。因此，當(dāng)燃燒器襯套安裝在燃燒器罩殼內(nèi)時(shí)，襯套止擋件確保了燃燒器襯套在燃燒器罩殼內(nèi)的適當(dāng)徑向的和軸向的定位，并且還防止燃燒器襯套在軸向地向下游的方向上(即，朝向過(guò)渡件)移動(dòng)。

在操作期間，燃燒器動(dòng)力和熱應(yīng)力可引起燃燒器襯套、燃燒器罩殼和燃燒器的其它的構(gòu)件振動(dòng)并且相對(duì)于彼此另外移動(dòng)。這能夠?qū)е乱r套止擋件和/或襯套引導(dǎo)止擋件的故障，從而導(dǎo)致在燃燒器罩殼內(nèi)的燃燒器襯套的失準(zhǔn)和/或?qū)θ紵饕r套或燃燒器罩殼的破壞。

更具體地，燃燒器典型地設(shè)計(jì)成使得它們能夠在徑向以及軸向方向上自由地?zé)崤蛎洠詽M足耐用性要求。因此，燃燒器組件包含處于相互滑動(dòng)接觸的許多構(gòu)件，例如襯套止擋件和罩殼止擋件、呼啦圈式密封件(hula seal)、交叉火管(cross-fire tube)和套環(huán)(collar)、燃料焚燒器和旋流器套環(huán)等等。在操作期間，硬件遭受振動(dòng)負(fù)載，如由于燃燒動(dòng)力、轉(zhuǎn)子失衡等等引起的壓力振蕩。這些振動(dòng)負(fù)載引起燃燒器振動(dòng)，這導(dǎo)致在滑動(dòng)界面處的相對(duì)移動(dòng)。在界面處與高接觸負(fù)載組合的相對(duì)移動(dòng)(例如，由于在組件中的失準(zhǔn))引起由于磨損導(dǎo)致的材料損失，這能夠進(jìn)一步發(fā)展并且導(dǎo)致非計(jì)劃的停機(jī)。

為了修理破壞的襯套引導(dǎo)止擋件，燃燒器必須脫機(jī)并且至少部分拆卸。燃燒器襯套和/或燃燒器罩殼不得不移除，并且工人必須在現(xiàn)場(chǎng)加工破壞的構(gòu)件，或?qū)⒘慵碗x現(xiàn)場(chǎng)來(lái)修理，這導(dǎo)致了高成本的修理和延長(zhǎng)的停機(jī)周期。

為了至少緩解上面描述的已知的安裝系統(tǒng)的缺陷，根據(jù)其它的已知的布置，燃燒器襯套在燃燒器罩殼中借助于圍繞燃燒器襯套位于燃燒器襯套與燃燒器罩殼之間的環(huán)形固位器支撐在燃燒器罩殼中。環(huán)形固位器具有回彈性性質(zhì)，以限制在燃燒器的構(gòu)件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。固位器也以提供緊湊的解決方案的這樣的方式制作。

圖1示出了該已知組件的一種實(shí)施例。燃燒器400包含基本上同心地布置在燃燒器罩殼406中的燃燒器襯套404。燃燒器襯套具有連接到燃燒器罩殼406的第一前端404A，以及連接到朝向未顯示的渦輪輪體延伸的過(guò)渡件405的第二后端404B。燃燒氣體由過(guò)渡件405從燃燒器朝向渦輪輪體傳送，在該處該燃燒氣體膨脹來(lái)生成在渦輪軸上可用的機(jī)械能。燃燒器襯套404的第一端部404A附接到固位器402。固位器402環(huán)繞燃燒器襯套404的第一端部404A。固位器402附接到燃燒器罩殼406，并且構(gòu)造成充當(dāng)在燃燒器襯套404與燃燒器罩殼406之間的彈簧。

更具體地，固位器402包含：用于附接到燃燒器襯套404的外側(cè)的區(qū)段408、彈簧狀區(qū)段410以及用于附接到燃燒器罩殼406的區(qū)段412。區(qū)段412夾在燃燒器罩殼406的凸緣區(qū)段414與之間。從襯套404突出的所謂的交叉火管416將一個(gè)燃燒器的襯套連接到相鄰的燃燒器的襯套。交叉火管允許熱燃燒產(chǎn)物從一個(gè)燃燒器行進(jìn)穿過(guò)交叉火管以提供在相鄰的燃燒器中的點(diǎn)火源。交叉火管從一個(gè)襯套延伸到相鄰的一個(gè)襯套，延伸越過(guò)各自的燃燒器罩殼。

焚燒器418支撐在端板416處。由燃?xì)鉁u輪(未示出)的壓縮機(jī)輸送的高壓燃燒空氣A流動(dòng)通過(guò)在燃燒器襯套404與燃燒器罩殼406之間的環(huán)形流動(dòng)通路，或流動(dòng)通過(guò)連接到其上的導(dǎo)流套筒，并且通過(guò)在計(jì)量板420中的孔進(jìn)入由燃燒器襯套404界定的燃燒室。通過(guò)焚燒器418，燃料輸送在燃燒室中，并且與空氣一起焚燒，生成燃燒氣體，該燃燒氣體通過(guò)過(guò)渡件405流到渦輪中。