翼片、套筒及用于组装燃烧器组件的方法技术

提供一种用于燃烧器组件（１４）的套筒。套筒包括限定在套筒中的多个翼片突出部，每个翼片突出部构造为将冷却空气引通到燃烧器组件的冷却通道（６４）内，每个翼片突出部包括一对在前缘（５４２）处和后缘（５４６）处联接在一起的相对的侧壁（５５０、５５２），和限定在侧壁之间以引通冷却空气通过其的至少一个通路（５０２）。该至少一个通路构造为以大致垂直于冷却通道中围绕翼片（５００、６００）流动的空气方向的方向引导空气。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及燃气涡轮发动机，且更特定地涉及冷却与燃气涡 轮发动机一起使用的燃烧器组件。
技术介绍
至少 一些已知的燃气涡轮发动机使用冷却空气以在发动机内冷却 燃烧组件。通常，冷却空气从联接为与燃烧组件流动连通的压缩机供应。 在至少 一 些已知的燃气涡轮发动机中，冷却空气从压缩机排出到压力通 风系统，其至少部分地围绕分别延伸过过渡件和燃烧器衬垫的冲击套筒 和流动套筒延伸。冷却空气从压力通风系统流动通过这些套筒的进口且 进入到限定在冲击套筒和过渡件之间(过渡通道)和燃烧器衬垫和流动 套筒之间(衬垫通道)的冷却通道。流动通过过渡通道的冷却空气排出 到衬垫通道内。冷却空气由过渡件和/或燃烧器衬垫的金属表面加热且然 后与燃料混合以被燃烧器使用。为了保护燃烧衬垫和过渡件的机械属性并延长其操作寿命，希望燃 烧衬垫和过渡件被均匀地冷却。至少 一些已知的流动套筒和冲击套筒包 括进口，其成形或构造为利于冷却空气流动通过它们。其他进口用带开 口端的套环填充，其构造为将冷却空气以大致垂直于已经在通路中的冷 却空气流动的角度导向到冷却通道内。对于这些选择，由于相对的流动 定向，流动通过通道的空气可能损失轴向动量，且也可能生成从压力通 风系统进入的冷却空气的动量的障碍。
技术实现思路
一方面，提供用于组装燃烧器组件的方法。该方法包括提供具有多 个进口的至少 一个套筒，且将至少 一个翼片联接到限定在该至少 一个套 筒中的多个进口的至少一个上。翼片包括一对在前缘处和后缘处联接在 一起的相对的侧壁，和在翼片侧壁之间形成以引通冷却空气的至少一个 通路。冷却空气导向为大致垂直于围绕待冷却的燃烧器组件的部分中的 翼片流动的空气的方向流动。该方法也包括围绕待冷却的燃烧器组件的部分联接至少 一个套筒。另一方面，提供用于燃烧器组件的套筒。套筒包括限定在套筒中的 多个翼片突出部，其中每个翼片突出部构造为引通冷却空气到燃烧器组 件的冷却通道内。每个翼片突出部包括一对在前缘处和后缘处联接在一 起的相对的侧壁，和限定在翼片侧壁之间以引通冷却空气通过其的至少 一个通路。该至少一个通路构造为以大致垂直于冷却通道中围绕翼片流 动的空气方向的方向引通空气。又一方面，提供用于引通冷却空气到燃烧器组件的冷却通道的翼 片。翼片包括一对在前缘处和后缘处联接在一起的相对的侧壁，使得翼 片围绕延伸在相对的侧壁之间的中心平面大致对称。翼片也包括第 一端 部分和第二端部分，其中每个端部分大致垂直于相对的侧壁且延伸在其 之间。翼片也包括至少一个通路以通过其引通冷却空气。该至少一个通 ^各限定在侧壁之间且从第一端部分延伸到第二端部分。附图说明图1为示范性的燃气涡轮发动机的示意性截面图； 图2为可以与图1中显示的燃气涡轮发动机使用的示范性燃烧器组 件的部分的放大截面图；图3为当压缩的冷却空气进入通道时衬垫通道的截面图；图4图示可以形成在图3中显示的衬垫通道中的空气平行流动；图5图示可以形成在图3中显示的衬垫通道中的湍流空气流；图6为与图3中显示的衬垫通道使用的翼片的示范性实施例的截面图；图7图示图6中显示的翼片的透视图；图8为与图3中显示的衬垫通道使用的多通路翼片的进一步实施例 的截面图；图9图示图8中显示的多通路翼片的透视图； 图IO为模板的示范性实施例的透视图； 图11为图10中显示的沖莫板的截面图。具体实施方式图1为示范性的燃气涡轮发动机10的示意性截面图。发动机10包括压缩机组件12、燃烧器组件14、涡轮机组件16和共用的压缩机/涡轮 机转子轴18。应当注意的是，发动机10仅为示范性的，且本专利技术的实 施例并不限于发动才几10且可以替代地实施在要求以在此描述的类似方 式冷却的任何燃气涡轮发动机或者受热系统内。操作中，空气流动通过压缩机组件12且压缩的空气排出到燃烧器 组件14以与燃料混合并冷却燃烧器组件14的零件。燃烧器组件14喷 射燃料到空气流动内，例如天然气和/或燃料油，点燃燃料-空气混合物 以通过燃烧膨胀燃料-空气混合物且产生高温燃烧气体流。燃烧器组件 14与涡轮机组件16流动连通，且将高温膨胀气体流排出到涡轮机组件 16内。高温膨胀气体流将旋转能量传给涡轮机组件16,且由于涡轮机 组件16可旋转地联接到转子18,转子18随后提供旋转动力给压缩机组 件12。图2为燃烧器组件14的部分的放大截面图。燃烧器组件14联接为 与涡轮机组件16且与压缩机组件12流动连通。压缩机组件12包括彼 此流动连通联接的扩散器50和排气压力通风系统52,以将空气如以下 进一步讨论的引通通过燃烧器组件14。燃烧器组件14包括大致圆形的圓顶板54,其至少部分地支撑多个 燃料喷嘴56。圆顶板54用保持硬件(图2中未显示)联接到大致圆柱 形燃烧器流动套筒58。大致圆柱形燃烧器衬垫60定位在流动套筒58内 且经由流动套筒58支撑。衬垫60限定大致圆柱形的燃烧器室62。更具 体地，衬垫60从流动套筒58径向向内地间隔，^f吏得环形燃烧衬垫冷却 通道64限定在流动套筒58和燃烧器衬垫60之间。流动套筒58限定多 个进口 66，其使来自压缩机排气压力通风系统52的空气流的部分能够 流动进入衬垫冷却通道64。冲击套筒68在沖击套筒68上游端69处耳关接到燃烧器流动套筒58 且与其大致同心。过渡件70联接到冲击套筒68的下游端67。过渡件 70与衬垫60 —起利于将室62中产生的燃烧气体向下游引通到涡轮机喷 嘴84。过渡件冷却通道74限定在沖击套筒68和过渡件70之间。限定 在沖击套筒68内的多个开口 76使来自压缩机排气压力通风系统52的 空气流动的部分能够一皮引通到过渡件冷却通道74内。操作中，压缩机组件12经由轴18 (图1中所示)被涡轮机组件16 驱动。当压缩机组件12旋转时，它压缩空气且将压缩的空气排出到扩散器50内，如图2所示(空气流由箭头指示)。在示范性的实施例中， 从压缩机组件12排出的空气的部分引通通过压缩机排气压力通风系统 52朝向燃烧器室62，且从压缩机组件12排出的空气的另一部分向下游 引通以用于冷却发动机IO部件。更具体地，压力通风系统52内的增压 压缩空气的第 一流动支线78经由冲击套筒开口 76引通到过渡件冷却通 道74内。空气然后在过渡件冷却通道74内向上游引通且排出到燃烧衬 垫冷却通道64。此外，压力通风系统52内的增压压缩空气的第二流动 支线80围绕冲击套筒68引通且经由进口 66喷射到燃烧衬垫冷却通道 64内。进入进口 66的空气和来自过渡件冷却通道74的空气然后在一十垫 冷却通道64中混合且然后从衬垫冷却通道64排出到燃料喷嘴56，其中 它与燃料混合且在燃烧室62内点燃。流动套筒58大致将燃烧室62和它的相关燃烧过程从外侧环境，例 如环绕的涡轮机部件隔离。得到的燃烧气体从室62向将燃烧气体流向 涡轮机喷嘴84引通的过渡件70的腔引通且通过该腔。图3为当压缩的空气经由进口 66通过流动套筒58进入衬垫冷却通 道64时衬垫冷却通道64的截面图。至少一些已知的系统采用一个直的 套环86或多个套环86，其定位在进口 66内且覆盖进口 66,以将压缩 空气导向到衬垫冷却通道64内。通过将压缩空气进一步导向到衬垫冷 却通道64内且生成冷却压缩空气将到达衬垫60 (也称为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于燃烧器组件（１４）的套筒，所述套筒包括限定在所述套筒中的多个翼片突出部，每个翼片突出部构造为将冷却空气引通到所述燃烧器组件的冷却通道（６４）内，每个翼片突出部包括：　　　　一对在前缘（５４２）处和后缘（５４６）处联接在一起的相对的侧壁（５５０、５５２）；和　　　　限定在所述侧壁之间以引通冷却空气通过其的至少一个通路（５０２），所述至少一个通路构造为以大致垂直于在所述冷却通道中围绕所述翼片（５００、６００）流动的空气方向的方向引导空气。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，SR托马斯，GD迈尔斯，VK图拉加，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]