一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部制造技术

本发明专利技术公开了一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q个固定螺栓；第一旋流器为主燃级轴向旋流器，第二旋流器为预燃级轴向旋流器。本发明专利技术将主燃级轴向旋流器、预燃级轴向旋流器分别设置再文氏管内外壁的台阶上，再通过卡套固定，使两级旋流器能够单独拆分替换，利于后期使用中因回火导致旋流器叶片损坏的维修工作。若需更换任意部件，只需按照顺序；先从燃烧室将头部拆卸，再将卡套拆下，更换新的旋流器或文氏管，重新装上即可，拆卸简单，替换简易。替换简易。替换简易。

A combustor head that can replace two-stage axial Hydrocyclone

【技术实现步骤摘要】
一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部


[0001]本专利技术涉及燃气轮机燃烧室
，尤其涉及一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部。

技术介绍

[0002]燃气轮机是以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机，大多采用等压开式循环以空气作为工质，将做功完了的燃气排入大气，少数采用闭式循环工质加压后采用外燃方式(空气锅炉、原子反应堆等)加热，膨胀做功，然后经冷却器 排热，再进入压气机，工质密闭循环使用，可选择理想工质，如氦气。燃气轮机与活塞式发动机的不同之处在于活塞式发动机工作时，空气是间断地进入气缸，气体的压缩、燃烧和膨胀过程发生在同一气缸中，燃气轮机工作时，空气是连续不断地被吸入，气体的压缩、燃烧和膨胀过程分别在压气机、燃烧室和涡轮或尾喷管等不同部件中进行。
[0003]由于当今世界各方对环境社会问题的关注，各个机构对排放标准的日益严格，使得燃气轮机的研究不得不向低排放燃烧室方向靠拢，贫油低排放燃烧室由于其出色的低排放特性成为了研究人员关注的焦点。贫油低排放燃料室与其他燃烧器的最主要不同之处就是，在进入主火区前会有一个混合管，燃料与空气会在混合管内预先完全混合，然后再进行点火引燃，在保证完全点燃的同时，如果空气过量则将使火焰温度降低，从而大大减少了废气的排放量。
[0004]低排放预混燃烧室为达到减少排放的目的，燃烧室头部常采用双级轴向旋流器。但是旋流器产生的回流区由于轴向速度低，会小于火焰传播速度产生回火现象。火焰会向上游传播经过预混段，甚至烧坏旋流器的叶片。因此燃烧室中旋流器叶片需要时常更换，设计一种可替换的双级旋流器头部是有必要的。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
中所涉及到的缺陷，提供一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q个固定螺栓，所述Q为大于等于2的自然数；所述文氏管从上游到下游依次包含直管段、渐缩段、渐扩段，其中，文氏管直管段靠近上游一端的内外壁上均设有凹环以形成台阶；所述第一旋流器为主燃级轴向旋流器，第二旋流器为预燃级轴向旋流器；所述第一旋流器外圈的外壁上周向设有P个用于和燃烧室固定安装耳，第一旋流器内圈的内壁和文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，且第一旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有M个第一定位凹槽，P、M均为大于等于2的自然数；
所述第二旋流器外圈的外壁和所述文氏管内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，且第二旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有N个第二定位凹槽，N为大于等于2的自然数；所述卡套包含第一固定筒、第二固定筒、以及固定圆环，其中，所述第一固定筒、第二固定筒均为两端开口的空心圆柱体；所述第一固定筒的内壁和所述文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，第一固定筒的下游端面上设有M个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内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，第二固定筒的下游端面上设有N个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圆环垂直固连；所述文氏管上游的端面上均匀设有Q个和所述固定螺栓一一对应的螺纹盲孔，所述固定圆环上设有Q个和所述固定螺栓一一对应的安装孔；所述Q个固定螺栓和所述文氏管上游端面上的Q个螺纹盲孔一一对应螺纹相连，将所述固定圆环固定在文氏管上游的端面上，使得第一固定筒上的M个第一定位凸起和第一旋流器内圈上M个第一定位凹槽一一配合、第二固定筒上的N个第二定位凸起和第二旋流器外圈上N个第二定位凹槽一一配合，将第一旋流器的内圈、第二旋流器的外圈分别固定在文氏管内、外壁的台阶上。
[0007]作为本专利技术一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部进一步的优化方案，所述文氏管内、外壁上台阶的高度均为2mm，主燃级轴向旋流器内外圈的壁厚均为2mm，预燃级旋流器外圈壁厚2mm。
[0008]作为本专利技术一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部进一步的优化方案，所述M、N、P均取4。
[0009]本专利技术采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1. 分体式燃烧室头部结构，利于单个零件损坏的拆换；2. 主、预燃级旋流器卡槽式设计，可限制其轴向旋转的自由度，使旋流器不回晃动，利于燃烧室流场的稳定；3. 没有改变燃烧室头部原来的外形结构，保证其燃烧室流场不会因装配方式而改变。
附图说明
[0010]图1为一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部的结构示意图；图2为一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部的剖视图。
[0011]图中，1
‑
第一旋流器，2
‑
文氏管，3
‑
卡套，4
‑
第二旋流器。
具体实施方式
[0012]下面结合附图对本专利技术的技术方案做进一步的详细说明：本专利技术可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本专利技术的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。
[0013]如图1、图2所示，本专利技术公开了一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q个固定螺栓，所述Q为大于等于2的自然数；
所述文氏管从上游到下游依次包含直管段、渐缩段、渐扩段，其中，文氏管直管段靠近上游一端的内外壁上均设有凹环以形成台阶；所述第一旋流器为主燃级轴向旋流器，第二旋流器为预燃级轴向旋流器；所述第一旋流器外圈的外壁上周向设有P个用于和燃烧室固定安装耳，第一旋流器内圈的内壁和文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，且第一旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有M个第一定位凹槽，P、M均为大于等于2的自然数；所述第二旋流器外圈的外壁和所述文氏管内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，且第二旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有N个第二定位凹槽，N为大于等于2的自然数；所述卡套包含第一固定筒、第二固定筒、以及固定圆环，其中，所述第一固定筒、第二固定筒均为两端开口的空心圆柱体；所述第一固定筒的内壁和所述文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，第一固定筒的下游端面上设有M个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内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，第二固定筒的下游端面上设有N个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圆环垂直固连；所述文氏管上游的端面上均匀设有Q个和所述固定螺栓一一对应的螺纹盲孔，所述固定圆环上设有Q个和所述固定螺栓一一对应的安装孔；所述Q个固定螺栓和所述文氏管上游端面上的Q个螺纹盲孔一一对应螺纹相连，将所述固定圆环固定在文氏管上游的端面上，使得第一固定筒上的M个第一定位凸起和第一旋流器内圈上M个第一定位凹槽一一配合、第二固定筒上的N本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可替换双级轴向旋流器的燃烧室头部，其特征在于，包含文氏管、第一旋流器、第二旋流器、卡套和Q个固定螺栓，所述Q为大于等于2的自然数；所述文氏管从上游到下游依次包含直管段、渐缩段、渐扩段，其中，文氏管直管段靠近上游一端的内外壁上均设有凹环以形成台阶；所述第一旋流器为主燃级轴向旋流器，第二旋流器为预燃级轴向旋流器；所述第一旋流器外圈的外壁上周向设有P个用于和燃烧室固定安装耳，第一旋流器内圈的内壁和文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，且第一旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有M个第一定位凹槽，P、M均为大于等于2的自然数；所述第二旋流器外圈的外壁和所述文氏管内壁上的台阶配合、套在文氏管内壁上，且第二旋流器内圈靠近上游一端的端面上周向设有N个第二定位凹槽，N为大于等于2的自然数；所述卡套包含第一固定筒、第二固定筒、以及固定圆环，其中，所述第一固定筒、第二固定筒均为两端开口的空心圆柱体；所述第一固定筒的内壁和所述文氏管外壁上的台阶配合、套在文氏管外壁上，第一固定筒的下游端面上设有M个和所述第一定位凹槽一一配合的第一定位凸起；...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴迪，金义，姚康鸿，张凯，王云飙，金宝东，王东浩，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：