[實用新型]噴淋冷卻裝置及燃燒室試驗系統

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202220413911.7
• 申請日: 2022-02-28
• 公開（公告）號: CN217561426U
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 李坤;高金偉;肖陽
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)商用航空發(fā)動機有限責任公司
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 張文超

本公開涉及一種噴淋冷卻裝置及燃燒室試驗系統，其中，噴淋冷卻裝置包括：噴淋筒，包括筒體(8)、進口(18)和出口(19)，進口(18)用于供高溫氣體進入，出口(19)用于供氣體排出；和噴淋環(huán)組件，包括環(huán)形管(10)、多個噴嘴(11)和多個連接管(20)，環(huán)形管(10)用于通入第一冷卻液，環(huán)形管(10)套設在筒體(8)外且與筒體(8)沿徑向間隔設置，多個噴嘴(11)沿筒體(8)的周向間隔設置且可拆卸地安裝于筒體(8)，每個噴嘴(11)均通過連接管(20)與環(huán)形管(10)可拆卸地連接，噴嘴(11)用于向筒體(8)內噴淋第一冷卻液。

技術領域

本公開涉及燃燒室試驗領域，尤其涉及一種噴淋冷卻裝置及燃燒室試驗系統。

背景技術

在燃燒室試驗中排氣溫度一般較高，為了保證排氣背壓閥等排氣管路安全有效運行并符合試驗件排氣溫度的環(huán)保要求，需要對燃燒室出口高溫氣體進行降溫冷卻處理。由于燃燒室出口燃氣具有溫度高、壓力高和流速快等特點，一般采用噴淋冷卻裝置向高溫排氣內噴入冷卻水，可快速有效的將排氣溫度降低到安全溫度。噴淋冷卻裝置位于燃燒室試驗件排氣管路進口處，前端與試驗件出口測量段/轉接段后法蘭相連，后端與排氣背壓閥等排氣管路相連。

噴淋冷卻裝置需承受高溫排氣的沖刷，這提高了對噴淋冷卻裝置材料的要求，同時也增加了噴淋冷卻裝置的成本。在不同燃燒室試驗工況下，為保證冷卻效果噴淋冷卻裝置需要滿足大范圍的噴淋冷卻水流量。同時由于噴淋冷卻裝置長期暴露在高溫氣體中，其表面容易結水垢堵塞噴嘴，導致噴淋后排氣溫度場不均勻，甚至噴淋冷卻裝置局部溫度過高出現裂紋或燒毀。

實用新型內容

本公開的實施例提供了一種噴淋冷卻裝置及燃燒室試驗系統，能夠降低成本、適應不同燃燒室試驗工況并且延長使用壽命。

根據本公開的一方面，提供了一種噴淋冷卻裝置，包括：

噴淋筒，包括筒體、進口和出口，進口用于供高溫氣體進入，出口用于供氣體排出；和

噴淋環(huán)組件，包括環(huán)形管、多個噴嘴和多個連接管，環(huán)形管用于通入第一冷卻液，環(huán)形管套設在筒體外且與筒體沿徑向具有間隔，多個噴嘴沿筒體的周向間隔設置且可拆卸地安裝于筒體，每個噴嘴均通過連接管與環(huán)形管可拆卸地連接，噴嘴用于向筒體內噴淋第一冷卻液。

在一些實施例中，筒體上設有多個安裝孔，安裝孔內設有與筒體螺紋連接的連接底座，用于從筒體外側可拆卸安裝噴嘴。

在一些實施例中，筒體靠近進口的一端沿氣流方向具有擴張段，擴張段被構造為使筒體的底部區(qū)域低于進口的底部區(qū)域。

在一些實施例中，筒體沿軸向方向的中間區(qū)域設有凸出部，凸出部相對于筒體的外壁沿徑向朝外凸出，且凸出部沿筒體的至少部分周向延伸。

在一些實施例中，噴淋冷卻裝置還包括：

供液管道，用于向環(huán)形管提供第一冷卻液，供液管道和/或噴嘴中設有氣體止回結構。

在一些實施例中，噴淋冷卻裝置包括沿筒體的軸向間隔設置的多組噴淋環(huán)組件。

在一些實施例中，在筒體的軸向方向上，多組噴淋環(huán)組件中的噴嘴位于對應環(huán)形管的同側。

在一些實施例中，噴淋筒還包括設在進口處的第一法蘭和設在出口處的第二法蘭，噴淋筒外側設有套體結構，套體結構覆蓋筒體、第一法蘭和第二法蘭，套體結構與噴淋筒之間形成容納第二冷卻液的通道。

在一些實施例中，套體結構的內壁和筒體的外壁之間沿軸向設有交錯布置的多個擋板。

在一些實施例中，套體結構的頂部設有第一開口和第二開口，分別用于第二冷卻液的流入和流出，且套體結構底部設有通斷閥，用于在打開的狀態(tài)下排出套體結構與噴淋筒之間的第二冷卻液。

根據本公開的另一方面，提供了一種燃燒室試驗系統，包括：