專利名稱：旋流器、燃燒腔以及改進混合的燃氣渦輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋流器，尤其是燃氣渦輪的旋流器，以及用于進一步降低諸如氮氧化物(NOx)的空氣污染物的改進。
背景技術(shù)：
在燃氣渦輪燃燒器中，燃料燃燒以產(chǎn)生高溫高壓廢氣，該高溫高壓廢氣接著被供應(yīng)到渦輪級，在渦輪級，高溫高壓廢氣在膨脹和冷卻的同時將動量傳遞給渦輪葉片，由此使渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。然后，渦輪轉(zhuǎn)子的機械能可以用于驅(qū)動產(chǎn)生電能的發(fā)電機或驅(qū)動機器。然而，燃燒燃料導(dǎo)致在廢氣中存在一些會污染環(huán)境的不期望的污染物。因此，花費很大精力使污染物盡可能低。其中一種污染物是氮氧化物(N0X)。氮氧化物的形成率隨燃燒火焰的溫度指數(shù)增長。因此試圖通過降低燃燒火焰的溫度來盡可能減少氮氧化物的形成?？梢詫崿F(xiàn)降低燃燒火焰的溫度的方法主要有兩種。第一種是使用在空氣中細密分布的小化學(xué)計量燃料，產(chǎn)生餾分小的燃料/空氣混合物。餾分相對小的燃料導(dǎo)致燃燒火焰的溫度低。第二種方法是在進行燃燒前提供完全混合的燃料和空氣?；旌系迷匠浞郑瑒t燃料在燃燒區(qū)的分布越均勻并且燃料濃度顯著高于平均的區(qū)域越少。這有助于防止因燃料/ 空氣混合率達到局部最大值而導(dǎo)致的在燃燒區(qū)產(chǎn)生熱點。當(dāng)局部燃料/空氣濃度高時，溫度將在該局部區(qū)域升高，因而導(dǎo)致廢氣中的NOx也增加。因此，當(dāng)今的燃氣渦輪發(fā)動機使用在燃料/空氣混合物燃燒之前以小化學(xué)計量預(yù)混合空氣和燃料的方式。通常，通過將燃料注入燃燒室的渦流區(qū)中的空氣流中來實現(xiàn)預(yù)混合，所述燃燒室位于燃燒區(qū)的上游。渦流使得燃料和空氣的混合發(fā)生在該混合物進入燃燒區(qū)之前。即使由于空氣和燃料的預(yù)混合而使混合通常良好，在以特定負載操作燃氣渦輪時， 也會發(fā)生燃料和空氣的混合不完美的情況。對于現(xiàn)有技術(shù)的上述發(fā)展水平，本發(fā)明的目的是提供一種旋流器，尤其是在燃氣渦輪的燃燒腔中的旋流器，一種安裝有這種旋流器的燃燒腔以及具有多個這種燃燒腔的燃氣渦輪，從而通過提供均勻的燃料/空氣混合物改進渦輪區(qū)域的燃料和空氣混合，尤其是在燃氣渦輪的所有可能負載下。

發(fā)明內(nèi)容
此目的由獨立權(quán)利要求實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明有利的發(fā)展和改進。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于混合燃料和空氣的旋流器，所述旋流器包括輻射狀地位于旋流器的中心軸周圍的多個葉片并且包括用于混合燃料和空氣的多個混合槽。所述多個混合槽中的至少一個混合槽由所述多個葉片的兩個相鄰的葉片的相對壁界定并且包括至少一個燃料注入口以及進一步包括用于產(chǎn)生空氣的渦旋的至少一個窩部。此外，本發(fā)明還針對包括這種旋流器的部件，尤其是燃氣渦輪的燃燒腔。此外，本發(fā)明還針對包括至少一個這種燃燒腔的燃氣渦輪。本發(fā)明的旋流器的優(yōu)點在于所述窩部提供額外的湍流，和/或提高湍流強度，和/或提供渦流，和/或產(chǎn)生渦旋結(jié)構(gòu)。結(jié)果是，燃料和空氣混合物更加均勻。另一結(jié)果和優(yōu)點是，降低NOx的排放。優(yōu)選地，所述窩部可以布置為向各個混合槽提供混合槽單獨湍流。所述旋流器優(yōu)選為輻射式旋流器。在此情形中，混合槽可以與中心軸基本垂直?；旌喜凼强諝獠?，空氣通過所述空氣槽饋送并且主要的燃料加入所述空氣槽中。燃料可以是液體的和/或氣體的。根據(jù)本發(fā)明的窩部是只為產(chǎn)生湍流的部件。應(yīng)該注意，在燃氣渦流中，部件、用于冷卻的孔、法蘭等之間會有間隙，這些間隙都可以引起湍流。但是所提及的這些項目的主要目的不是產(chǎn)生湍流，因此不被看作根據(jù)本發(fā)明的窩部。關(guān)于壁所用的術(shù)語“相對”可不被認為是對壁的形狀或方位的限制。相對壁可以是平坦的，也可以是彎曲的，或可為任意形狀。此外，相對壁的形狀可以完全相同，也可以不同。所述壁可以與旋流器的基板基本垂直，也可以具有不同方向。因此，混合槽可以是平直的或彎曲的，由所述壁和基板界定的橫截面可以是矩形或其它任意形狀的，并且可以根據(jù)橫截面的截取位置而不同。在優(yōu)選實施例中，所述窩部(其中的一個或多個)可以布置在至少一個混合槽中， 優(yōu)選在關(guān)于穿過混合槽的空氣的流動方向的燃料注入口的上游。這使得經(jīng)由燃料注入口注入的燃料可以被攜帶到由窩部產(chǎn)生的渦旋結(jié)構(gòu)中，從而獲得作為第一正面作用的經(jīng)改善的與空氣的預(yù)混合。作為第二正面作用，所述窩部提高空氣流的湍流強度，這在空氣穿過窩部時促進燃料和空氣的混合。這還使得燃料和空氣的混合質(zhì)量更好。并且由于這兩種作用， 將降低NOx的排放。額外地或替代性地，所述窩部(其中的一個或多個)可以布置在關(guān)于空氣的流動方向的燃料注入口的下游。此外，對于以上選擇，額外地或替代性地，所述窩部(其中的一個或多個)可以布置在燃料注入口和相對壁中的一個壁之間，優(yōu)選地，所述窩部可以與燃料注入口成一直線，從而使得此虛擬的直線可以垂直于空氣的流動方向。在另一優(yōu)選實施例中，所述窩部可以布置在安裝有多個葉片的旋流器的基板中的至少一個混合槽中?；蛘撸龈C部可以布置在所述相對壁中的一個或兩個中。此外，混合槽可以被四個壁環(huán)繞，已描述的兩個相鄰壁的兩個相對壁、已描述的基板以及可以是旋流器的一部分或燃燒腔的另一部件的一部分的又一頂板。窩部或多個窩部可以布置在這些壁中的任意一個上。在混合槽中存在多于一個窩部的情形中，所有種類的混合都可以，例如， 一些窩部在基板中和/或一些窩部在相對壁中的一個或兩個中和/或一些窩部在頂板中。 窩部的位置可以關(guān)于給定的對稱軸或?qū)ΨQ點對稱或不對稱。具體在多個窩部的情形中，多個所述至少一個窩部可以均勻地布置在混合槽中 (在基板中或在壁中)，布置為直線或交錯圖案的至少一行和至少一列。窩部的形狀(窩部的所形成的凹處的三維形狀和/或在混合槽的表面上的窩部的輪廓(即窩部的邊緣)的形狀)可以是對稱的。此外，如果混合槽中有若干窩部，則窩部的位置或形狀可以是例如關(guān)于空氣的主流動路徑軸對稱。作為優(yōu)選實施例，所述窩部(即它的凹處)可以基本形成為凹入周圍表面的主體中的半球形。作為另一優(yōu)選實施例，窩部可以具有橢圓形(尤其是圓形)或任意多邊形(尤其可能是三角形)形狀的輪廓。特別地，所述輪廓可以是星形或矩形(尤其是正方形)形狀。在另一優(yōu)選實施例中，窩部或具體地窩部的輪廓可以與空氣的流動方向(混合槽中特定位置的空氣的局部流動方向或混合槽中的整體流動方向)垂直地延伸。例如，矩形窩部可以布置在混合槽中，使得兩條較長的側(cè)線垂直于穿過混合槽的空氣的流動方向。較短的側(cè)線將平行于空氣的流動方向。在橢圓情形中，橢圓的最長直徑(也稱作橢圓的長軸)可以垂直于空氣的流動方向。將相應(yīng)地對齊具有不同延伸形狀的窩部。這可以最大化與用于產(chǎn)生渦旋的空氣流的相互作用，從而促進燃料與空氣的混合。特別是在接近混合槽的空氣入口的位置，空氣的流動方向可以完全平行，從而若干窩部可以例如布置在彎曲的虛擬基線上或者窩部本身可以是彎曲的。這些窩部可以布置為與空氣流的局部速度垂直地延伸。如上所述，在優(yōu)選實施例中，窩部和燃料注入口可以布置為使得經(jīng)由燃料注入口注入的燃料直接注入渦旋中。這可以改進空氣和燃料的混合。以上說明的所有配置可以應(yīng)用到用氣體或液體燃料操作的燃燒腔，或者雙燃料燃燒腔。因此，所述至少一個燃料注入口中的第一個可以布置為注入液體燃料和/或所述至少一個燃料注入口中的第二個可以布置為注入氣體燃料。這些燃料注入口可以用做燃燒腔的主燃料供給。如果需要注入額外的引燃燃料，則旋流器或燃燒器頭可以包括主燃料注入之外的多個輔助燃料注入口。從下文將描述的實施例的例子中本發(fā)明的上述方面和其它方面是顯然的，并且參照實施例的例子說明本發(fā)明的上述方面和其它方面。


現(xiàn)在將參照附圖僅以舉例方式描述本發(fā)明的實施例，附圖中 圖1示意性地示出燃燒室的縱切面，
圖2示意性地示出現(xiàn)有技術(shù)的輻射式旋流器的透視圖， 圖3示意性地圖示根據(jù)本發(fā)明的旋流器的透視圖， 圖4圖示具有單個窩部的旋流器的單個混合槽， 圖5示出在一個實施例中具有多個窩部的單個混合槽， 圖6示意性地示出窩部所產(chǎn)生的渦旋， 圖7示意性地示出窩部的不同的可能的輪廓，
圖8示意性地示出在旋流器的混合槽的環(huán)繞壁和側(cè)面之一上的多個窩部的位置， 圖9示意性地示出與局部空氣速度相關(guān)的若干窩部的位置和方向。附圖中的圖示是示意性的。應(yīng)該注意，除另有說明外，將使用相同的附圖標(biāo)記來表示不同附圖中相似或相同的元件。
具體實施例方式燃氣渦輪發(fā)動機(未示出)包括被布置為彼此相鄰的壓縮機部分、燃燒室部分和渦輪部分。在燃氣渦輪發(fā)動機的操作中，空氣被壓縮機部分壓縮并輸出到具有一個或多個燃燒室的燃燒器部分。圖1示出燃燒室(尤其是燃氣渦輪發(fā)動機(未示出)中的燃燒室)的縱切面。燃燒室沿流動方向包括包括燃燒器頭1和附著到燃燒器頭1的輻射式旋流器2的燃燒器，被稱作燃燒預(yù)腔室3的過渡部分和主燃燒腔4。主燃燒腔4的直徑大于預(yù)腔室3的直徑。主燃燒腔4經(jīng)由包括圓頂板11的圓頂部分10與預(yù)腔室3連接。通常，過渡部分3可以實現(xiàn)為燃燒器朝向主燃燒腔4的一部分延長，實現(xiàn)為主燃燒腔4朝向燃燒器的一部分延長，或者實現(xiàn)為在所述燃燒器和燃燒腔4之間的單獨部分。燃燒器和燃燒腔組件關(guān)于縱向?qū)ΨQ軸12基本上軸對稱。燃料供給5被設(shè)置為用于將將要與旋流器2中的流入空氣6 (尤其是來自壓縮機 (未示出)的壓縮空氣)混合的氣體和/或液體燃料引入燃燒器。通過旋流器2，燃料和空氣如稍后將要描述的那樣混合。接著，得到的燃料/空氣混合物7被導(dǎo)引向主燃燒區(qū)9，燃料 /空氣混合物7在主燃燒區(qū)9中燃燒產(chǎn)生高溫高壓廢氣8，高溫高壓廢氣8沿箭頭所示的方向流向燃氣渦輪發(fā)動機(未示出)的渦輪部分(未示出)的。圖2示出了現(xiàn)有技術(shù)的旋流器的透視圖。旋流器2 (輻射式旋流器)包括作為旋流器2的基板的具有中心開口 14的環(huán)形旋流器葉片支撐件13，所述中心開口 14為將組裝為完整燃燒器的燃燒器頭1的燃燒器面留出空間(燃燒器頭1在圖2中未示出)。例如，每個都具有不對稱圓餅切片形狀的六個旋流器葉片15放置在中心軸12周圍并且被布置在旋流器葉片支撐件13上。旋流器葉片15的遠離旋流器葉片支撐件13的主體可以固定到燃燒器頭1(見圖1)。通過作為旋流器葉片15的壁的相對側(cè)表面17、通過旋流器葉片支撐件13 的表面以及通過燃燒器的固定有旋流器葉片15的表面(未示出)，界定和限定作為混合槽的旋流器通道16。壓縮空氣6從外部輻射狀地流入這些朝向內(nèi)部的旋流器通道16并且與通過燃料注入口(在圖2中未示出)加入的燃料混合。旋流器通道16被布置為，穿過通道16的液體流向中心開口 14的徑向外剖面。此外，旋流器通道16基本與中心開口 14的徑向外剖面正切。此外，在本發(fā)明的此實施例中， 旋流器通道16中具體的一個旋流器通道的相對側(cè)表面17基本是平的并且彼此平行?，F(xiàn)在參照圖3，基于圖2所示的旋流器，描述本發(fā)明的旋流器。所給出的關(guān)于圖2 的旋流器2的形狀或部件的說明也可以適用于圖3和其它附圖。對于每個旋流器通道16，在圖3中，示出了窩部20和例如用于液體燃料或氣體燃料的燃料注入口 21?？梢栽O(shè)置若干燃料注入器，主和/或輔助燃料注入器、液體和/或氣體燃料注入器。所示的燃料注入口 21應(yīng)該表示主燃料注入器。燃料注入口 21位于各個旋流器通道16的徑向向外方向的末端，即位于流動空氣6的上游端。燃料孔口可以相對于旋流器葉片支撐件13的表面平坦?；蛘?，燃料孔口可以突出旋流器葉片支撐件13的表面(未示出)。更上游處，在圖3中靠近側(cè)表面17中的一個的徑向外部末端，窩部20位于每個旋流器通道16中燃料注入口 21的上游。窩部20是向流過旋流器通道16的空氣提供湍流 (尤其是渦旋)的構(gòu)造。燃料被注入該渦旋中。從而改善燃料和空氣的混合，這也可以減少廢氣。在圖3中，窩部20具有圓形輪廓并且位于各個旋流器通道16的對稱軸上。窩部20具有特定深度的凹處并且沒有延伸超過旋流器通道16的表面的突起。在此實施例的變型中，窩部20的輪廓可以突起。圖4A示出單個旋流器通道16和單個旋流器葉片15，所述單個旋流器葉片15用它的側(cè)表面17構(gòu)成旋流器通道16的一部分。未示出旋流器通道16的第二壁。主空氣流 6由箭頭表示。另一箭頭示出經(jīng)由燃料注入口 21注入的燃料22。再次，窩部20形成有圓形輪廓。窩部20進入旋流器葉片支撐件13的部分是半球形的，如圖4B所示，圖4B示出沿線A-A截取的旋流器葉片支撐件13的縱切面。圖5示出此實施例的改進。布置與圖4的布置相對應(yīng)，但是示出了多個窩部。除了在旋流器葉片支撐件13中的一個窩部20之外，另一窩部20'位于旋流器葉片支撐件13 中燃料注入口 21的更下游處，該窩部20'將提供更大的湍流。位于旋流器葉片15的側(cè)表面17中的額外的窩部20'‘和20'‘‘可以增強湍流。未示出，在同樣未示出的旋流器通道16的相對壁上可以有位于對稱位置的相同數(shù)量的窩部。圖6A示出以小角度俯視旋流器通道16的視圖。再次，窩部20與圖4A的窩部20 相似，示出了燃料注入口 21、空氣流6和注入的燃料22。額外地，圖6A和6B簡要可視化了由流過窩部20的空氣6產(chǎn)生的渦旋23。如圖6A可見，渦旋23可以與旋流器葉片支撐件 13的表面平行地伸展，從而施加湍流直到湍流作用在旋流器通道16的整個寬度上，但是也可以在遠離旋流器葉片支撐件13的表面的方向上額外地延伸，直到湍流作用在旋流器通道16的整個高度上，如圖6B可見，圖6B是沿圖6A所示線B-B截取的旋流器通道16的截面圖。因此，渦旋將大體形成為半個圓錐形狀，以窩部20作為渦旋中心?，F(xiàn)在參照圖7，示出不同輪廓的窩部。如從具有窩部的表面俯視所示的，窩部的形狀由輪廓示出。在圖7中，示出了矩形窩部30，以及三角形窩部31、星形窩部32(例如具有五個形成為銳角的頂端和五個圓錐末端(即具有常規(guī)的五角星形狀，也被稱作凹十邊形)) 以及圓形窩部33。此外，也可以形成其它形狀并且優(yōu)選地可以基于空氣流、旋流器通道16 的形狀、窩部的數(shù)量、位置和方向。特別地，星形的輪廓可以是五角星形狀，也可以是不同的形狀，如六角星、九角星、七角星等。也可以形成為其它不同的形狀，如五邊形、六邊形、九邊形等。輪廓的形狀也由窩部的凹陷形狀界定。該凹陷可以是在窩部的底部具有平滑表面的棱柱形狀?；蛘?，所述窩部可以平滑地延伸入表面中，最深點在窩部的中心，如圖4B所示。此外，可以進行各種變換。在圖8中，示出了多個窩部40的兩種具體布置。根據(jù)圖8A，窩部40可以布置為等距的行和列并且在一行或一排中的所有窩部40都成一直線。作為選擇，圖8B示出窩部40 成行和成列的布置，但是窩部40交錯排列為每個第二行與前一行之間都具有特定的偏移。 在圖8B中，第三行窩部40再次具有與第一行相同的位置，但是這可以被看作更常規(guī)的布置的特定實施例，在更常規(guī)的布置中，每行都有偏移，因此，行數(shù)“η”等于行數(shù)“ 1 ”。此外，需要注意，可以結(jié)合或以各種方式改變單個窩部或多個窩部的以上對稱或不對稱的布置。根據(jù)圖9，窩部可以與旋流器通道16中的局部空氣流垂直地放置。這將參照位于旋流器通道16中的旋流器葉片支撐件13的表面中的在表面上具有矩形輪廓的窩部。需要注意，所示的原理也可以應(yīng)用于其它輪廓形狀的窩部，應(yīng)用到旋流器通道16中的其它位置，以及應(yīng)用于不同數(shù)量的窩部。在圖9Α和9Β中，三個窩部20Α或20Β在燃料注入口 21的上游處延伸至旋流器通道16的寬度。附圖標(biāo)記6Α或6Β表示進入旋流器通道16的空氣。
現(xiàn)在參照圖9A，假設(shè)進入旋流器通道16的空氣6A在旋流器通道16的整個寬度將是層流和平行的。這由空氣6A的平行箭頭表示。窩部20A將被布置為矩形的較長邊將與在各個窩部20A的區(qū)域中流動的空氣6A垂直。由于事實上空氣6A是平行的，因此將以相同的方式布置全部窩部20A，即窩部20A被布置為垂直于旋流器通道16的葉片(未示出)的壁，從而矩形的較長邊垂直于所示的空氣流6A。根據(jù)圖9A，窩部20A也被成行布置，但是不成行布置的其它布置方式也可以。這可以使窩部20A與空氣流6A最大限度地相互作用，產(chǎn)生更強的渦旋。因此，由于經(jīng)由燃料注入口 21注入的燃料直接進入所產(chǎn)生的渦旋中，可以促進空氣6A和燃料的混合。
特別地，靠近旋流器通道16的空氣入口的位置，空氣的流動方向可能會不平行。 在圖9B中這由空氣(現(xiàn)在表示空氣為6B)的箭頭表示。根據(jù)圖9B，在旋流器通道16的上游部分進入的空氣6B不平行地流動。特別地，在旋流器通道16中心的空氣將繼續(xù)沿旋流器通道16的中心線流動(如先前在圖9中那樣)，但是偏離中心線的空氣將沿中心線稍微朝向旋流器通道16的中心地流動。在圖9B中這由空氣6B的三個箭頭表示，這三個箭頭都在理論上指向旋流器通道16更下游的中心線上的虛擬點。根據(jù)圖9B，窩部20B位于虛擬的圓弧上，上述虛擬點作為該圓的圓心。如上，窩部 20B在旋流器通道16的表面上具有矩形輪廓。窩部20B的方向為矩形的較長線與所述圓弧正切。換言之，矩形的較長線垂直于出現(xiàn)在各個窩部20B的位置處的空氣6B的局部空氣流。如上，這可以使窩部20B與空氣流6B最大限度地相互作用，產(chǎn)生更強的渦旋。因此，可以促進燃料(經(jīng)由燃料注入口 21直接注入所產(chǎn)生的渦旋中的燃料)和空氣6A的混合。然而，圖9B示出布置在彎曲的虛擬基線上的多個窩部，此外，每個窩部的輪廓本身可以是彎曲的以遵循基線(未示出)。例如，之后，每個單個窩部可被看做短弧或替代完全矩形的變形的矩形。在附圖中未示出，燃燒器可以設(shè)置有主燃料和輔燃料。根據(jù)附圖的燃料注入口 21 可以被看做主燃料注射器。作為輔助燃料注入口的輔燃料注射器可以選擇性地存在本發(fā)明的所有實施例中。液體燃料的輔燃料注射器可以是在燃燒器頭的中部的閥門形式?？梢源嬖趩蝹€或多個輔燃料注射器。第二輔燃料注射器可以用于氣體燃料，優(yōu)選為環(huán)形形狀，從而輔助氣體可以在旋流器替代16的末端沿圓周注入。需要注意，燃料注射器的其它形狀和位置也是可以的。并且如在本發(fā)明的所有實施例中，燃燒器可以限制為只使用液體燃料或只使用氣體燃料。或者，燃燒器可以安裝有可使用液體和氣體兩者的燃料注射器。優(yōu)選地，輔燃料注射器位于旋流器通道16的下游。在燃氣渦輪的操作期間，燃料 (氣體或液體)在兩個階段被引入經(jīng)由燃料注入口 21的主注入，這導(dǎo)致高度的預(yù)混合和因而降低的NOx排放物，以及經(jīng)由輔燃料注入器的輔注入。當(dāng)負荷需求降低時，為了保證火焰穩(wěn)定性(在負荷較低時無法保證)，可以穩(wěn)定地增加輔注入。輔燃料注射器被布置為當(dāng)輔燃料部分增加時，燃料朝向燃燒室的軸(圖1所示的軸12)偏轉(zhuǎn)。這避免了低負荷時燃燒不穩(wěn)定的問題。在可選擇來降低NOx的貧預(yù)混合燃燒的操作模式中，輔燃料注入還可以在較高負荷或全負荷時有利地穩(wěn)定火焰，然而，與全部的燃料注入相比，對于全負荷，經(jīng)由輔燃料注射器注入的燃料的百分比較小，例如5%。輔燃料注入可以避免劇烈的燃燒動態(tài)，否則由于在可燃性極限附近的燃燒會導(dǎo)致產(chǎn)生劇烈的燃燒動態(tài)?？偠灾?，本發(fā)明和全部實施例都可以產(chǎn)生改進的空氣/燃料混合物，從而即使在貧操作中也可以獲得更穩(wěn)定的火焰，并且也降低NOx排放物。
權(quán)利要求
1.用于混合燃料(22)和空氣(6 )的旋流器(2 )，包括 多個葉片(15)，輻射狀地位于所述旋流器(2)的中心軸(12)周圍； 多個混合槽，用于混合燃料(22 )和空氣(6、6A、6B )，所述多個混合槽中的至少一個混合槽(16)由所述多個葉片(15)中的兩個相鄰葉片的相對壁(17)界定，并且所述至少一個混合槽(16)包括至少一個燃料注入口(21)以及包括用于產(chǎn)生空氣(6、6A、6B)的渦旋(23)的至少一個窩部(20、20A、20B)。
2.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于， 所述窩部(20、2(^、2( )布置在所述至少一個混合槽(16)中 關(guān)于空氣(6、6A、6B)流動方向處于所述燃料注入口(21)的上游，或 關(guān)于空氣(6、6A、6B)流動方向處于所述燃料注入口(21)的下游，或 處于所述燃料注入口(21)和所述相對壁(17)中的一個壁之間，所述窩部(20、20A、 20B)與所述燃料注入口(21)成一直線，從而使得該直線與空氣(6、6A、6B)的流動方向垂直。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于， 所述窩部(20、2(^、2( )布置在所述至少一個混合槽(16)中 布置在所述旋流器(2)的基板(13)中，或 布置在所述相對壁(17)之一中。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于， 所述窩部(20、20A、20B)大體上成形為半球形。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于， 所述窩部(20、20A、20B)具有以下形式的輪廓 橢圓形，尤其是圓形(33)，或 多邊形，尤其是三角形(31)，或 星形(32)，或 矩形(30)，尤其是正方形。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于，所述窩部(20A、20B)與空氣(6A、6B)的流動方向相垂直地延伸。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于，多個所述至少一個窩部 (20,40 ；20A ；20B)布置為直線或交錯圖案的至少一行和至少一列。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于，所述窩部(20、20A、20B)和所述燃料注入口(21)布置為使得經(jīng)由所述燃料注入口(21)注入的燃料(22)被注入渦旋 (23)中。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于，所述至少一個燃料注入口 (21)中的第一個布置為用于注入液體燃料，和/或所述至少一個燃料注入口(21)中的第二個布置為用于注入氣體燃料。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的旋流器(2)，其特征在于，所述旋流器(2)包括多個輔助燃料注入口。
11.一種燃燒腔，包括權(quán)利要求1至10之一所述的旋流器(2)。
12.一種燃氣渦輪，包括至少一個燃燒腔，所述至少一個燃燒腔包括權(quán)利要求1至10之一所述的旋流器(2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于混合燃料(22)和空氣(6)的旋流器(2)，燃燒腔以及燃氣渦流，所述旋流器(2)包括多個葉片(15)，輻射狀地位于所述旋流器(2)的中心軸(12)周圍；以及多個混合槽，用于混合燃料(22)和空氣(6)。所述多個混合槽中的至少一個混合槽(16)由所述多個葉片(15)的兩個相鄰的葉片的相對壁(17)界定，并且所述至少一個混合槽(16)包括至少一個燃料注入口(21)以及包括用于產(chǎn)生空氣(6、6A、6B)的渦旋(23)的至少一個窩部(20)。
文檔編號F23C7/00GK102414513SQ200980159118
公開日2012年4月11日 申請日期2009年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月5日
發(fā)明者林錦基 申請人:西門子公司