[發(fā)明專利]一種可替換雙級軸向旋流器的燃燒室頭部

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210020862.5
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114777160A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳迪;金義;姚康鴻;張凱;王云飆;金寶東;王東浩
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: F23R3/38
• 分類號: F23R3/38
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 劉輝

本發(fā)明公開了一種可替換雙級軸向旋流器的燃燒室頭部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q個固定螺栓；第一旋流器為主燃級軸向旋流器，第二旋流器為預(yù)燃級軸向旋流器。本發(fā)明將主燃級軸向旋流器、預(yù)燃級軸向旋流器分別設(shè)置再文氏管內(nèi)外壁的臺階上，再通過卡套固定，使兩級旋流器能夠單獨拆分替換，利于后期使用中因回火導(dǎo)致旋流器葉片損壞的維修工作。若需更換任意部件，只需按照順序；先從燃燒室將頭部拆卸，再將卡套拆下，更換新的旋流器或文氏管，重新裝上即可，拆卸簡單，替換簡易。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及燃氣輪機燃燒室技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可替換雙級軸向旋流器的燃燒室頭部。

背景技術(shù)

燃氣輪機是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)帶動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，將燃料的能量轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Φ膬?nèi)燃式動力機械，是一種旋轉(zhuǎn)葉輪式熱力發(fā)動機，大多采用等壓開式循環(huán)以空氣作為工質(zhì)，將做功完了的燃氣排入大氣，少數(shù)采用閉式循環(huán)工質(zhì)加壓后采用外燃方式(空氣鍋爐、原子反應(yīng)堆等)加熱，膨脹做功，然后經(jīng)冷卻器 排熱，再進入壓氣機，工質(zhì)密閉循環(huán)使用，可選擇理想工質(zhì)，如氦氣。燃氣輪機與活塞式發(fā)動機的不同之處在于活塞式發(fā)動機工作時，空氣是間斷地進入氣缸，氣體的壓縮、燃燒和膨脹過程發(fā)生在同一氣缸中，燃氣輪機工作時，空氣是連續(xù)不斷地被吸入，氣體的壓縮、燃燒和膨脹過程分別在壓氣機、燃燒室和渦輪或尾噴管等不同部件中進行。

由于當(dāng)今世界各方對環(huán)境社會問題的關(guān)注，各個機構(gòu)對排放標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格，使得燃氣輪機的研究不得不向低排放燃燒室方向靠攏，貧油低排放燃燒室由于其出色的低排放特性成為了研究人員關(guān)注的焦點。貧油低排放燃料室與其他燃燒器的最主要不同之處就是，在進入主火區(qū)前會有一個混合管，燃料與空氣會在混合管內(nèi)預(yù)先完全混合，然后再進行點火引燃，在保證完全點燃的同時，如果空氣過量則將使火焰溫度降低，從而大大減少了廢氣的排放量。

低排放預(yù)混燃燒室為達到減少排放的目的，燃燒室頭部常采用雙級軸向旋流器。但是旋流器產(chǎn)生的回流區(qū)由于軸向速度低，會小于火焰?zhèn)鞑ニ俣犬a(chǎn)生回火現(xiàn)象。火焰會向上游傳播經(jīng)過預(yù)混段，甚至燒壞旋流器的葉片。因此燃燒室中旋流器葉片需要時常更換，設(shè)計一種可替換的雙級旋流器頭部是有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種可替換雙級軸向旋流器的燃燒室頭部。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

一種可替換雙級軸向旋流器的燃燒室頭部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q個固定螺栓，所述Q為大于等于2的自然數(shù)；

所述文氏管從上游到下游依次包含直管段、漸縮段、漸擴段，其中，文氏管直管段靠近上游一端的內(nèi)外壁上均設(shè)有凹環(huán)以形成臺階；

所述第一旋流器為主燃級軸向旋流器，第二旋流器為預(yù)燃級軸向旋流器；

所述第一旋流器外圈的外壁上周向設(shè)有P個用于和燃燒室固定安裝耳，第一旋流器內(nèi)圈的內(nèi)壁和文氏管外壁上的臺階配合、套在文氏管外壁上，且第一旋流器內(nèi)圈靠近上游一端的端面上周向設(shè)有M個第一定位凹槽，P、M均為大于等于2的自然數(shù)；

所述第二旋流器外圈的外壁和所述文氏管內(nèi)壁上的臺階配合、套在文氏管內(nèi)壁上，且第二旋流器內(nèi)圈靠近上游一端的端面上周向設(shè)有N個第二定位凹槽，N為大于等于2的自然數(shù)；

所述卡套包含第一固定筒、第二固定筒、以及固定圓環(huán)，其中，所述第一固定筒、第二固定筒均為兩端開口的空心圓柱體；所述第一固定筒的內(nèi)壁和所述文氏管外壁上的臺階配合、套在文氏管外壁上，第一固定筒的下游端面上設(shè)有M個和所述第一定位凹槽一一配合的第一定位凸起；所述第二固定筒的外壁和所述文氏管內(nèi)壁上的臺階配合、套在文氏管內(nèi)壁上，第二固定筒的下游端面上設(shè)有N個和所述第一定位凹槽一一配合的第二定位凸起；所述第一固定筒、第二固定筒上游的一端均和所述固定圓環(huán)垂直固連；