[發明專利]用于渦輪發動機中的燃燒器組件及其裝配方法

有效

• 申請號: 201780041869.2
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN109416180B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: J.D.蒙蒂;J.C.雅各布森;S.J.豪厄爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/00
• 分類號: F23R3/00;F23R3/54
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 楊忠;陳浩然

一種用于燃氣渦輪發動機中的燃燒器組件，包括燃燒器襯套，其限定燃燒室，且包括軸向的燃燒部分和彎曲的過渡部分。燃燒襯套還包括內表面和外表面，以及限定在內表面與外表面之間的第一多個冷卻通道。燃燒器組件還包括套筒，其基本上包繞燃燒器襯套，使得環形腔體限定在燃燒器襯套與套筒之間。套筒包括限定為通過套筒的第二多個冷卻通道，其構造成將流體導引在燃燒器襯套的外表面上。

技術領域

本公開的領域大體上涉及渦輪發動機，且更具體地涉及用于渦輪發動機中的燃燒器組件。

背景技術

在燃氣渦輪發動機中，在壓縮機中加壓的空氣在燃燒器中與燃料混合，以生成熱的燃燒氣體。能量最初從高壓渦輪(HPT)(其對壓縮機供能)中的氣體提取，且隨后從低壓渦輪(LPT)(其在渦輪風扇飛行器發動機應用中對風扇供能，或在渦輪螺旋槳飛行器應用中經由齒輪箱而對螺旋槳供能，或在渦輪軸直升機應用中經由齒輪箱而對轉子供能，或針對船舶和/或工業應用而對外部軸供能)中的氣體提取。大體上，發動機效率隨燃燒氣體的溫度的升高而提高。然而，升高的氣體溫度使沿著氣體流動路徑的多種構件的運行溫度升高，這又增加了使這樣的構件冷卻以促進延長它們的使用壽命的需要。

例如，已知的燃燒器包括環形燃燒襯套，其在燃氣渦輪發動機的運行期間需要冷卻。而且，用在燃氣渦輪發動機中的已知的逆流式燃燒器大體上包括需要額外的冷卻的大的表面面積。至少一些燃氣渦輪發動機使用緊湊的軸向通流燃燒器來減小需要冷卻的表面面積量。然而，至少一些已知的燃氣渦輪發動機在壓縮機與HPT之間具有有限量的軸向空間。在這樣的構造中，軸向通流燃燒器不可配合在分配的空間中，因而需要使用具有減小的表面面積和足夠的冷卻特征的逆流式燃燒器。

發明內容

在一個實施例中，提供了一種用于燃氣渦輪發動機中的逆流式燃燒器組件。燃燒器組件包括燃燒器襯套，其限定燃燒室，且包括軸向的燃燒部分和彎曲的過渡部分。燃燒襯套還包括內表面和外表面，以及限定在內表面與外表面之間的第一多個冷卻通道。燃燒器組件還包括套筒，其基本上包繞燃燒器襯套，使得環形腔體限定在燃燒器襯套與套筒之間。套筒包括限定為通過套筒的第二多個冷卻通道，其構造成將流體導引在燃燒器襯套的外表面上。

在另一個實施例中，提供了一種渦輪發動機。渦輪發動機包括壓縮機和與壓縮機聯接成流動連通的燃燒器。燃燒器包括至少一個逆流式燃燒器組件，其包括燃燒器襯套，燃燒器襯套限定燃燒室，且包括軸向的燃燒部分和彎曲的過渡部分。燃燒襯套還包括內表面和外表面，以及限定在內表面與外表面之間的第一多個冷卻通道。燃燒器組件還包括套筒，其基本上包繞燃燒器襯套，使得環形腔體限定在燃燒器襯套與套筒之間。套筒包括限定為通過套筒的第二多個冷卻通道，其構造成將流體導引在燃燒器襯套的外表面上。

在又一個實施例中，提供了一種制造用于燃氣渦輪發動機中的逆流式燃燒器組件的方法。該方法包括在燃燒器襯套的內表面與外表面之間形成第一多個冷卻通道。燃燒器襯套限定燃燒室，且包括軸向的燃燒部分和彎曲的過渡部分。該方法還包括形成通過套筒的第二多個冷卻通道，以及將套筒聯接到燃燒器襯套，使得套筒基本上包繞燃燒器襯套，以在燃燒器襯套與套筒之間限定環形腔體。第二多個冷卻通道構造成將流體導引在燃燒器襯套的外表面上。

附圖說明

圖1為示例性渦輪發動機的示意圖；

圖2為可與圖1中顯示的渦輪發動機一起使用的示例性燃燒器組件的一部分的放大的橫截面視圖；

圖3為圖2中顯示的燃燒器組件的一部分在燃燒器組件的彎曲的過渡部分處得到的放大的橫截面視圖。

具體實施方式

在以下說明書和權利要求書中，將提到許多用語，它們應限定為具有以下含義。

單數形式“一”、“一種”和“該”包括復數個引用對象，除非上下文另外清楚地規定。

“可選的”或“可選地”意味著隨后描述的事件或情形可發生或可不發生，且描述包括事件發生的情況和事件不發生的情況。