用于燃燒器的燃料噴射器的空氣護(hù)罩的制作方法
【專利摘要】一種用于燃燒器(20)的噴射器(32)的空氣護(hù)罩(100)包括第一區(qū)段(102)，第一區(qū)段(102)沿軸向從第一端(101)延伸到第二端(103)。第一區(qū)段包括至少一個(gè)側(cè)壁(105)和頂壁(107)。至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁至少部分地限定通道(112)，通道(112)構(gòu)造成將通道空氣流分配到噴射器?？諝庾o(hù)罩還包括限定成通過(guò)至少一個(gè)側(cè)壁的至少一個(gè)第一入口(120)和限定成通過(guò)頂壁的至少一個(gè)第二入口(122)。至少一個(gè)第一入口和至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收周圍空氣流的一部分，以至少部分地形成通道空氣流。
【專利說(shuō)明】
用于燃燒器的燃料噴射器的空氣護(hù)罩
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本公開的領(lǐng)域大體涉及用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的燃燒器的燃料噴射器，并且更特別地，涉及用以控制通往燃料噴射器的空氣流的空氣護(hù)罩?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]至少一些用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器(諸如燃?xì)鉁u輪)的已知燃燒器包括至少一個(gè)輔助燃料噴射器，通常稱為“后稀薄(late lean)噴射器”，它位于主燃料噴嘴的下游。至少一些已知的后稀薄噴射器混合燃料供應(yīng)與諸如來(lái)自壓縮機(jī)出口殼的空氣供應(yīng)。但是，如果空氣供應(yīng)包括低速區(qū)或再循環(huán)區(qū)，則可在后稀薄噴射器處引起不合需要的攏焰。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]—方面，提供一種用于燃燒器的噴射器的空氣護(hù)罩?？諝庾o(hù)罩包括第一區(qū)段，第一區(qū)段沿軸向從第一端延伸到第二端。第一區(qū)段包括至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁。至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁至少部分地限定通道，通道構(gòu)造成將通道空氣流分配到噴射器?？諝庾o(hù)罩還包括限定成通過(guò)至少一個(gè)側(cè)壁的至少一個(gè)第一入口和限定成通過(guò)頂壁的至少一個(gè)第二入口。至少一個(gè)第一入口和至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收周圍空氣流的一部分，以至少部分地形成通道空氣流。
[0004]另一方面，提供一種用于燃?xì)鉁u輪的燃燒器。燃燒器包括限定主燃燒區(qū)的襯套、基本包圍襯套的套管、在第一燃燒區(qū)下游且與其處于流連通的輔助燃燒區(qū)，以及在輔助燃燒區(qū)的上游聯(lián)接到套管上的噴射器。噴射器包括與主燃燒區(qū)處于流連通的至少一個(gè)傳送管。 燃燒器還包括聯(lián)接到套管上的空氣護(hù)罩。空氣護(hù)罩包括沿軸向從第一端延伸到第二端的第一區(qū)段。第一區(qū)段包括至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁。至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁至少部分地限定通道，通道構(gòu)造成將通道空氣流分配到噴射器?？諝庾o(hù)罩還包括限定成通過(guò)至少一個(gè)側(cè)壁的至少一個(gè)第一入口和限定成通過(guò)頂壁的至少一個(gè)第二入口。至少一個(gè)第一入口和至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收燃燒器的周圍空氣流的一部分，以至少部分地形成通道空氣流。
[0005]技術(shù)方案1.一種用于燃燒器的噴射器的空氣護(hù)罩，所述空氣護(hù)罩包括:第一區(qū)段，其沿軸向從第一端延伸到第二端，所述第一區(qū)段包括至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁， 所述至少一個(gè)側(cè)壁和所述頂壁至少部分地限定通道，所述通道構(gòu)造成將通道空氣流分配到所述噴射器；以及限定成通過(guò)所述至少一個(gè)側(cè)壁的至少一個(gè)第一入口，以及限定成通過(guò)所述頂壁的至少一個(gè)第二入口，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收周圍空氣流的一部分，以至少部分地形成所述通道空氣流。
[0006]技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一端構(gòu)造成設(shè)置成緊鄰所述噴射器，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口大體定位成緊鄰所述弟一棲。
[0007]技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口位于所述頸部和所述臺(tái)肩區(qū)域中的至少一個(gè)上。
[0008]技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域，所述至少一個(gè)第一入口包括相反的成對(duì)的第一入口，它們各自限定成沿著所述成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域中的一個(gè)。
[0009]技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部，所述至少一個(gè)第二入口包括沿著所述頸部限定在所述頂壁中的至少一個(gè)頂部窗口。
[0010]技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述至少一個(gè)頂部窗口包括成對(duì)的頂部窗口。
[0011]技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部，所述至少一個(gè)第二入口包括沿著所述頸部限定在所述頂壁中的多個(gè)頸孔。
[0012]技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域，所述至少一個(gè)第二入口包括多個(gè)臺(tái)肩孔口，所述多個(gè)臺(tái)肩孔口限定在所述頂壁中緊鄰所述成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域。
[0013]技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述多個(gè)臺(tái)肩孔口的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成在所述臺(tái)肩區(qū)域附近將所述通道空氣流的一部分接收到所述通道中，使得所述通道空氣流在所述臺(tái)肩區(qū)域附近分離的趨勢(shì)減小或消除。
[0014]技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述至少一個(gè)第二入口的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成加強(qiáng)所述通道空氣流的軸向分量。
[0015]技術(shù)方案11.一種用于燃?xì)鉁u輪的燃燒器，所述燃燒器包括:襯套，其限定主燃燒區(qū)；套管，其基本包圍所述襯套；輔助燃燒區(qū)，其在所述第一燃燒區(qū)的下游，并且與所述第一燃燒區(qū)處于流連通；在所述輔助燃燒區(qū)上游聯(lián)接到所述套管上的噴射器，所述噴射包括與所述主燃燒區(qū)處于流連通的至少一個(gè)傳送管；以及聯(lián)接到所述套管上的空氣護(hù)罩，所述空氣護(hù)罩包括:第一區(qū)段，其沿軸向從第一端延伸到第二端，所述第一區(qū)段包括至少一個(gè)側(cè)壁和頂壁， 所述至少一個(gè)側(cè)壁和所述頂壁至少部分地限定通道，所述通道構(gòu)造成將通道空氣流分配到所述噴射器；以及限定成通過(guò)所述至少一個(gè)側(cè)壁的至少一個(gè)第一入口，以及限定成通過(guò)所述頂壁的至少一個(gè)第二入口，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收所述燃燒器的周圍空氣流的一部分，以至少部分地形成所述通道空氣流。
[0016]技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述第一端構(gòu)造成設(shè)置成緊鄰所述噴射器，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口大體定位成緊鄰所述弟一棲。
[0017]技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口位于所述頸部和所述臺(tái)肩區(qū)域中的至少一個(gè)上。
[0018]技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域，所述至少一個(gè)第一入口包括相反的成對(duì)的第一入口，它們各自限定成沿著所述成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域中的一個(gè)。
[0019]技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部，所述至少一個(gè)第二入口包括沿著所述頸部限定在所述頂壁中的至少一個(gè)頂部窗口。
[0020]技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的燃燒器，其特征在于，所述至少一個(gè)頂部窗口包括成對(duì)的頂部窗口。
[0021]技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部，所述至少一個(gè)第二入口包括沿著所述頸部限定在所述頂壁中的多個(gè)頸孔。
[0022]技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的頸部和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域，所述至少一個(gè)第二入口包括多個(gè)臺(tái)肩孔口，所述多個(gè)臺(tái)肩孔口限定在所述頂壁中緊鄰所述成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域。
[0023]技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案18所述的燃燒器，其特征在于，所述多個(gè)臺(tái)肩孔口的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成在所述臺(tái)肩區(qū)域附近將所述通道空氣流的一部分接收到所述通道中，使得所述通道空氣流在所述臺(tái)肩區(qū)域附近分離的趨勢(shì)減小或消除。[〇〇24]技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案11所述的燃燒器，其特征在于，所述至少一個(gè)第二入口的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成加強(qiáng)所述通道空氣流的軸向分量?！靖綀D說(shuō)明】[〇〇25]圖1是示例性燃?xì)鉁u輪的示意圖；圖2是可用于圖1的示例性燃?xì)鉁u輪的示例性燃燒器的示意性截面圖；圖3是聯(lián)接到圖2的示例性燃燒器上的空氣護(hù)罩的第一示例性實(shí)施例的透視圖；圖4是由圖3的第一示例性空氣護(hù)罩覆蓋的噴射器的示例性實(shí)施例的示意性截面圖；圖5是圖3和4中顯示的第一示例性空氣護(hù)罩的另一個(gè)透視圖；圖6是空氣護(hù)罩的第二示例性實(shí)施例的透視圖，空氣護(hù)罩聯(lián)接到圖2中顯示的燃燒器上，并且覆蓋圖4中顯示的示例性噴射器；圖7是空氣護(hù)罩的第三示例性實(shí)施例的透視圖，空氣護(hù)罩聯(lián)接到圖2中顯示的燃燒器上，并且覆蓋圖4中顯示的示例性噴射器；以及圖8是組裝燃?xì)鉁u輪(諸如圖1中顯示的示例性燃?xì)鉁u輪)的燃燒器的示例性方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]本文描述的示例性系統(tǒng)和方法克服了與用于旋轉(zhuǎn)機(jī)器的燃燒器的已知后稀薄噴射器相關(guān)聯(lián)的至少一些缺點(diǎn)。本文描述的實(shí)施例包括構(gòu)造成覆蓋后稀薄噴射器的空氣護(hù)罩。空氣護(hù)罩限定通道，通道對(duì)后稀薄噴射器提供空氣流?？諝饬魍ㄟ^(guò)限定在空氣護(hù)罩的側(cè)壁中的至少一個(gè)第一入口，以及通過(guò)限定在空氣護(hù)罩的頂壁中的至少一個(gè)第二入口來(lái)進(jìn)入通道。第一和第二入口協(xié)作，以減少低速區(qū)和/或再循環(huán)區(qū)，以及提高通過(guò)后稀薄噴射器的流均勻性。此外，空氣護(hù)罩可封閉通往后稀薄噴射器的燃料供應(yīng)管線的至少一部分。
[0027]除非另有指示，否則用語(yǔ)“第一”、“第二”等在本文僅用作標(biāo)記，而且不意于對(duì)這些用語(yǔ)所指示的項(xiàng)目施加順序、位置或等級(jí)要求。此外，對(duì)例如“第二”項(xiàng)目的引用不需要或排除例如“第一”項(xiàng)目或編號(hào)較小的項(xiàng)目，以及/或者，例如“第三”項(xiàng)目或編號(hào)較大的項(xiàng)目的存在。
[0028]圖1是其中可使用本公開的空氣護(hù)罩的實(shí)施例的示例性燃?xì)鉁u輪10的示意圖。在示例性實(shí)施例中，燃?xì)鉁u輪10包括進(jìn)口區(qū)段12、聯(lián)接在進(jìn)口區(qū)段12的下游的壓縮機(jī)區(qū)段14、 聯(lián)接在壓縮機(jī)區(qū)段14的下游的燃燒器區(qū)段16,以及聯(lián)接在燃燒器區(qū)段16的下游的渦輪區(qū)段 18。
[0029]渦輪區(qū)段18通過(guò)轉(zhuǎn)子軸17聯(lián)接到壓縮機(jī)區(qū)段14上。應(yīng)當(dāng)注意，如本文所用，用語(yǔ) “聯(lián)接”不局限于構(gòu)件之間的直接的機(jī)械、電力和/或通信連接，而是還可包括多個(gè)構(gòu)件之間的間接的機(jī)械、電力和/或通信連接。在燃?xì)鉁u輪10的運(yùn)行期間，進(jìn)口區(qū)段12將空氣引導(dǎo)向壓縮機(jī)區(qū)段14。壓縮機(jī)區(qū)段14將空氣壓縮到較高的壓力和溫度，并且將壓縮空氣排向燃燒器區(qū)段16。在燃燒器區(qū)段16中，壓縮空氣與燃料混合且點(diǎn)燃，以產(chǎn)生燃燒氣體，燃燒氣體被引導(dǎo)向渦輪區(qū)段18。更特別地，燃燒器區(qū)段16包括至少一個(gè)燃燒器20,其中諸如天然氣和/ 或燃油的燃料噴射到空氣流中，并且燃料-空氣混合物被點(diǎn)燃，以產(chǎn)生高溫燃燒氣體，高溫燃燒氣體被引導(dǎo)向渦輪區(qū)段18。
[0030]在燃燒氣體對(duì)聯(lián)接到渦輪區(qū)段18內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸17上的至少一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片19施加旋轉(zhuǎn)能時(shí)，渦輪區(qū)段18將來(lái)自燃燒氣體流的熱能轉(zhuǎn)化成機(jī)械旋轉(zhuǎn)能。轉(zhuǎn)子軸17可聯(lián)接到負(fù)載 (未顯示)上，諸如(但不限于)發(fā)電機(jī)和/或機(jī)械驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用。排出的燃燒氣體離開渦輪區(qū)段 18。
[0031]圖2是可用于燃?xì)鉁u輪10的燃燒器20的示例性實(shí)施例的示意性截面圖。雖然將參照燃燒器20來(lái)描述本公開的實(shí)施例，但在備選實(shí)施例中，燃燒器20可為使得本公開的實(shí)施例能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當(dāng)?shù)娜紵鳌Ｔ谑境龅膶?shí)施例中，燃燒器20包括首端22。襯套24相對(duì)于燃燒器20的縱向軸線40沿軸向從首端22延伸到相反的后端46。襯套 24基本由套管26包圍。另外，套管26的緊鄰首端22的前部部分45由套管殼體30包圍。襯套24 還圍繞縱向軸線40沿周向延伸，以大體限定主燃燒區(qū)23。輔助燃燒區(qū)33在主燃燒區(qū)23的下游延伸，并且與主燃燒區(qū)23處于流連通。
[0032]首端22包括多個(gè)主燃料噴嘴21，它們構(gòu)造成以任何適當(dāng)?shù)姆绞交旌先剂虾涂諝猓?以使它們?cè)谥魅紵齾^(qū)23內(nèi)燃燒?；旌衔锶剂虾涂諝庠谥魅紵齾^(qū)23中燃燒會(huì)產(chǎn)生燃燒氣體， 燃燒氣體流到輔助燃燒區(qū)33中，并且被引導(dǎo)向渦輪區(qū)段18(在圖1中顯示)。[〇〇33]燃燒器20還包括至少一個(gè)輔助噴射器32或后稀薄噴射器32。在示出的實(shí)施例中， 各個(gè)至少一個(gè)后稀薄噴射器32在輔助燃燒區(qū)33的上游聯(lián)接到套管26上。在某些實(shí)施例中， 至少一個(gè)后稀薄噴射器32是圍繞襯套24沿周向間隔開的多個(gè)后稀薄噴射器32。各個(gè)至少一個(gè)后稀薄噴射器32接收來(lái)自對(duì)應(yīng)的燃料供應(yīng)管線29的燃料。在實(shí)施例中，各個(gè)燃料供應(yīng)管線29大體沿著套管殼體30的徑向外表面和套管26的徑向外表面沿軸向延伸到對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32。在備選實(shí)施例中，燃料供應(yīng)管線29可至少部分地限定在套管殼體30和套管26 中的至少一個(gè)內(nèi)。另外或備選地，燃料供應(yīng)管線29可至少部分地相對(duì)于套管殼體30和套管26中的至少一個(gè)沿徑向向外偏移。[〇〇34]各個(gè)至少一個(gè)后稀薄噴射器32構(gòu)造成混合輸送自燃料供應(yīng)管線29的燃料和從包圍燃燒器20的空氣流44中吸取的空氣。在某些實(shí)施例中，周圍空氣流44是供應(yīng)自壓縮機(jī)區(qū)段14(在圖1中顯示)的壓縮空氣流。此外，各個(gè)至少一個(gè)后稀薄噴射器32包括與主燃燒區(qū)23 處于流連通的至少一個(gè)傳送管34。至少一個(gè)后稀薄噴射器32構(gòu)造成通過(guò)至少一個(gè)傳送管34 將混合燃料和空氣噴射到主燃燒區(qū)23中。由至少一個(gè)后稀薄噴射器32噴射的燃料在輔助燃燒區(qū)33中燃燒。[〇〇35]各個(gè)至少一個(gè)后稀薄噴射器32可為使得燃燒器20能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)。例如但不以限制的方式，至少一個(gè)后稀薄噴射器32可為下者中的至少一個(gè):鐘形嘴噴射器、管中管噴射器、旋流式噴射器、富催化噴射器，以及噴頭型多管噴射器。[〇〇36]圖3是聯(lián)接到燃燒器20上的空氣護(hù)罩100的第一示例性實(shí)施例的透視圖。應(yīng)當(dāng)理解，燃燒器20的示出的特定實(shí)施例僅僅是為了說(shuō)明目的，而且空氣護(hù)罩100可用于任何適當(dāng)?shù)膫溥x燃燒器。在示出的實(shí)施例中，至少一個(gè)后稀薄噴射器32是多個(gè)四個(gè)沿周向間隔開的后稀薄噴射器32,并且對(duì)應(yīng)的多個(gè)四個(gè)沿周向間隔開的空氣護(hù)罩100聯(lián)接到燃燒器20上，使得各個(gè)空氣護(hù)罩100覆蓋對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32。在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)后稀薄噴射器 32是任何適當(dāng)數(shù)量的沿周向間隔開的后稀薄噴射器32,并且對(duì)應(yīng)的多個(gè)沿周向間隔開的空氣護(hù)罩100聯(lián)接到燃燒器20上，以使得各個(gè)空氣護(hù)罩100覆蓋對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32。在示出的實(shí)施例中，各個(gè)空氣護(hù)罩100由部分透明的塑料材料形成。在備選實(shí)施例中，空氣護(hù)罩 100可由任何適當(dāng)?shù)牟牧闲纬伞〇〇37] 各個(gè)空氣護(hù)罩100包括第一區(qū)段102,第一區(qū)段102沿軸向從第一端101延伸到第二端103,第一端101構(gòu)造成設(shè)置成緊鄰對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32,第二端103構(gòu)造成設(shè)置成緊鄰套管殼體30。在某些實(shí)施例中，各個(gè)空氣護(hù)罩100沿著燃燒器20沿周向延伸最大距離，該最大距離是對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32的直徑的大約一倍至大約三倍。在特定實(shí)施例中，各個(gè)空氣護(hù)罩100沿著燃燒器20沿周向延伸最大距離，該最大距離是對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32的直徑的大約兩倍。在備選實(shí)施例中，各個(gè)空氣護(hù)罩100沿著燃燒器20沿周向延伸最大距離，該最大距離是對(duì)應(yīng)的后稀薄噴射器32的直徑的大約三倍。[〇〇38]當(dāng)空氣護(hù)罩100聯(lián)接到燃燒器20上時(shí)，空氣護(hù)罩100至少部分地限定通道112。通道 112構(gòu)造成接收是周圍空氣流44的一部分的通道空氣流144,并且將通道空氣流144分配到后稀薄噴射器32。[〇〇39]在示出的實(shí)施例中，第一區(qū)段102聯(lián)接到套管26上，并且空氣護(hù)罩100還包括聯(lián)接到套管殼體30上的第二區(qū)段104。第二區(qū)段104與第一區(qū)段102處于流連通。在備選實(shí)施例中，可省略第二區(qū)段104。還在示出的實(shí)施例中，第一區(qū)段102包括緊鄰第二端103的頸部106 和從頸部106延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域108。在示出的實(shí)施例中，第一區(qū)段102還包括緊鄰第一端101的穹窿區(qū)域110,使得穹窿區(qū)域110構(gòu)造成設(shè)置成在后稀薄噴射器32的徑向外側(cè)。頸部 106、成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域108、穹窿區(qū)域110和第一區(qū)段102的其它部分在形狀上以使得通道112 能夠?qū)㈩A(yù)定的通道空氣流144分配到后稀薄噴射器32的任何適當(dāng)?shù)姆绞皆O(shè)置。[〇〇4〇]圖4是由空氣護(hù)罩100覆蓋的后稀薄噴射器32的第一特定實(shí)施例的示意性截面圖， 如圖3中顯示的那樣。在示出的實(shí)施例中，除了中心心軸入口 146之外，后稀薄噴射器32包括鐘形嘴空氣入口 114。通道空氣流144從第二端103接近通道112內(nèi)的鐘形嘴空氣入口 114。應(yīng)當(dāng)理解，空氣護(hù)罩100可用于任何適當(dāng)?shù)暮笙”娚淦?2,而且不限于用于圖4中顯示的后稀薄噴射器32的特定實(shí)施例。例如，雖然入口 114的緣邊118的周緣在示出的實(shí)施例中大體為圓形，但應(yīng)當(dāng)理解的是，緣邊118的周緣可具有其它適當(dāng)?shù)男螤?。?duì)于另一個(gè)示例，雖然后稀薄噴射器32在示出的實(shí)施例中包括心軸入口 146,但后稀薄噴射器32的某些其它實(shí)施例不包括心軸入口 146。
[0041]圖5是空氣護(hù)罩100的另一個(gè)透視圖。參照?qǐng)D3和5,空氣護(hù)罩100包括至少一個(gè)側(cè)壁 105,側(cè)壁105相對(duì)于縱向軸線40從燃燒器20的套管26大體沿徑向向外延伸。在示出的實(shí)施例中，至少一個(gè)側(cè)壁105包括成對(duì)的相反的側(cè)壁105,它們各自從第二端103延伸到第一端 101，并且在第一端101處通過(guò)通道112的端壁111連接。在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)側(cè)壁105 包括任何適當(dāng)數(shù)量的側(cè)壁105,側(cè)壁105具有使得空氣護(hù)罩100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造。[〇〇42] 空氣護(hù)罩100還包括頂壁107,頂壁107相對(duì)于縱向軸線40從至少一個(gè)側(cè)壁105大體沿周向延伸。在示出的實(shí)施例中，頂壁107在成對(duì)的相反的側(cè)壁105之間延伸，以限定通道 112的頂壁，同時(shí)套管26限定通道112的底壁。在備選實(shí)施例中，頂壁107具有使得空氣護(hù)罩 100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當(dāng)?shù)臉?gòu)造。
[0043] 空氣護(hù)罩100進(jìn)一步包括限定成通過(guò)第一區(qū)段102的側(cè)壁105的至少一個(gè)第一入口 120,以及限定成通過(guò)第一區(qū)段102的頂壁107的至少一個(gè)第二入口 122。至少一個(gè)第一入口 120和至少一個(gè)第二入口 122各自構(gòu)造成接收燃燒器20的周圍空氣流44的一部分，以至少部分地形成通道空氣流144。在某些實(shí)施例中，各個(gè)第一入口 120和第二入口 122大體定位成緊鄰第二端103。例如，在示出的實(shí)施例中，各個(gè)第一入口 120和第二入口 122位于頸部106和臺(tái)肩區(qū)域108中的至少一個(gè)上。在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)第一入口 120和/或第二入口 122大體定位成不緊鄰第二端103。[〇〇44]在示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)第一入口 120包括相反的成對(duì)的第一入口 120，它們各個(gè)限定成沿著成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域108中的一個(gè)。在相反的臺(tái)肩區(qū)域108上的該對(duì)第一入口 120的大小和位置構(gòu)造成將沿從第一區(qū)段102的第二端103朝向第一端101限定的大體軸向方向引導(dǎo)通道空氣流144。在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)第一入口 120包括任何適當(dāng)數(shù)量的第一入口 120,它們各自定位在側(cè)壁105上的使得空氣護(hù)罩100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當(dāng)位置處。[〇〇45]在某些實(shí)施例中，但是，燃燒器20上的空氣護(hù)罩100相對(duì)于周圍空氣流44源的位置阻止第一入口 120提供適當(dāng)?shù)耐ǖ揽諝饬?44。例如但不以限制的方式，以及使用相對(duì)于圖3 中顯示的透視圖的用語(yǔ)“下方”、“向下”和“向上”，周圍空氣流44源位于燃燒器20下方。在某些工作條件下，與兩個(gè)最上面的空氣護(hù)罩1〇〇中的各個(gè)的相應(yīng)的朝上的臺(tái)肩區(qū)域108相比， 兩個(gè)最上面的空氣護(hù)罩100中的各個(gè)的朝下的臺(tái)肩區(qū)域108經(jīng)受不同的壓力。因而，對(duì)于兩個(gè)最上面的空氣護(hù)罩，在某些工作條件下，在沒有任何其它入口的情況下，不相等的空氣流通過(guò)相反的第一入口 120中的各個(gè)可在通道112內(nèi)產(chǎn)生再循環(huán)區(qū)和/或低速區(qū)。
[0046]在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122構(gòu)造成降低或消除空氣護(hù)罩100的通道 112內(nèi)有再循環(huán)區(qū)和/或低速的可能性。在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122包括至少一個(gè)頂部窗口 124,其沿著第一區(qū)段102的頸部106限定在頂壁107中。至少一個(gè)頂部窗口 124的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成加強(qiáng)通道空氣流144的沿從第一區(qū)段102的第二端103朝向第一端101限定的軸向方向流動(dòng)的分量。例如，在圖5中顯示的示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122包括沿著第一區(qū)段102的頸部106限定在頂壁107中的單個(gè)頂部窗口 124,并且該單個(gè)頂部窗口 124相對(duì)于相反的臺(tái)肩區(qū)域108居中，以有利于使相反的第一入口 120之間的通道112內(nèi)的勢(shì)壓差相等。對(duì)于另一個(gè)示例，相對(duì)于至少一個(gè)第一入口 120的大小而選擇頂部窗口 124的大小，以在通道空氣流144接近后稀薄噴射器32時(shí)減少其非軸向分量。
[0047]進(jìn)一步參照?qǐng)D3和5,在示出的實(shí)施例中，各個(gè)空氣護(hù)罩100構(gòu)造成封閉對(duì)應(yīng)的燃料供應(yīng)管線29的至少一部分。在某些實(shí)施例中，空氣護(hù)罩100構(gòu)造成保護(hù)燃料供應(yīng)管線29在燃燒器的運(yùn)輸、安裝和維護(hù)中的至少一個(gè)的期間不受損傷。例如，空氣護(hù)罩100可具有適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度和剛度，以吸收意外沖擊，否則意外沖擊可能損害燃料供應(yīng)管線29。在備選實(shí)施例中， 空氣護(hù)罩100不構(gòu)造成封閉對(duì)應(yīng)的燃料供應(yīng)管線29的至少一部分。
[0048]值得注意的是，在圖5的示例性實(shí)施例中的頂部窗口 124的構(gòu)造會(huì)暴露通道112內(nèi)的燃料管線29的一部分。圖6是空氣護(hù)罩100的第二示例性實(shí)施例的透視圖，它在大多數(shù)方面基本類似于圖5的實(shí)施例，并且對(duì)相似特征提供相同的參考標(biāo)號(hào)。但是，在第二示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122包括沿著第一區(qū)段102的頸部106限定在頂壁107中的成對(duì)的頂部窗口 124。如同圖5的實(shí)施例那樣，在沿著頸部106的頂壁107上的該對(duì)頂部窗口 124的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成例如加強(qiáng)通道空氣流144的從第一區(qū)段102的第二端103朝向第一端101限定的軸向方向流動(dòng)的分量。例如，該對(duì)頂部窗口 124相對(duì)于相反的臺(tái)肩區(qū)域108 居中，以有利于使相反的第一入口 120之間的通道112內(nèi)的勢(shì)壓差相等。對(duì)于另一個(gè)示例，相對(duì)于至少一個(gè)第一入口 120的大小選擇該對(duì)頂部窗口 124的大小，以在通道空氣流144接近后稀薄噴射器32時(shí)減少非軸向分量。但是，與圖5中顯示的實(shí)施例相比，該對(duì)頂部窗口 124之間的頂壁107的中心部分109保持完整無(wú)缺，從而有利于提高對(duì)燃料管線29的保護(hù)。
[0049]圖7是空氣護(hù)罩100的第三示例性實(shí)施例的透視圖，它在大多數(shù)方面基本類似于圖 5的實(shí)施例，并且對(duì)相似特征提供相同的參考標(biāo)號(hào)。但是，在第三示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122包括沿著第一區(qū)段102的頸部106限定在頂壁107中的多個(gè)頸部孔口 128。如同圖5的實(shí)施例那樣，在沿著頸部106的頂壁107上的多個(gè)頸部孔口 128的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成例如加強(qiáng)通道空氣流144的沿從第一區(qū)段102的第二端103朝向第一端101限定的軸向方向流動(dòng)的分量。例如，多個(gè)頸部孔口 128相對(duì)于相反的臺(tái)肩區(qū)域108居中，以有利于使相反的第一入口 120之間的通道112內(nèi)的勢(shì)壓差相等。對(duì)于另一個(gè)示例，相對(duì)于至少一個(gè)第一入口 120的大小而選擇多個(gè)頸部孔口 128的大小，以在通道空氣流144接近后稀薄噴射器32時(shí)減少非軸向分量。再次，在多個(gè)頸部孔口 128中的各個(gè)之間的頂壁107的中心部分109 保持完整無(wú)缺，從而有利于對(duì)燃料29的保護(hù)。
[0050]參照?qǐng)D5-7,在某些實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122進(jìn)一步包括多個(gè)臺(tái)肩孔口 126,它們限定在頂壁107中緊鄰第一區(qū)段102的臺(tái)肩區(qū)域108。在示出的實(shí)施例中，多個(gè)臺(tái)肩孔口 126包括成對(duì)的臺(tái)肩孔口 126，它們各自限定在對(duì)應(yīng)的臺(tái)肩區(qū)域上。臺(tái)肩孔口 126的大小和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成在臺(tái)肩區(qū)域108附近將通道空氣流144的一部分接收到通道112 中，使得通道空氣流144在臺(tái)肩區(qū)域108附近分離的趨勢(shì)減小或消除。在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122不包括臺(tái)肩孔口 126。[〇〇511在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)第二入口 122包括任何適當(dāng)數(shù)量的第二入口 122，諸如但不限于任何適當(dāng)數(shù)量的頂部窗口 124、臺(tái)肩孔口 126和/或頸部孔口 128,它們各自定位在頂壁107上的使得空氣護(hù)罩100能夠如本文描述的那樣起作用的任何適當(dāng)位置處。[〇〇52]在示出的實(shí)施例中，第一區(qū)段102包括在第二端103處的伸縮部分134,伸縮部分 134構(gòu)造成至少部分地在第二區(qū)段104上面延伸。更特別地，伸縮部分134構(gòu)造成以便在第二區(qū)段104上面沿大體平行于燃燒器20的縱向軸線40方向進(jìn)行滑動(dòng)移動(dòng)，使得空氣護(hù)罩100適應(yīng)在套管26和套管殼體30之間平行于縱向軸線40的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。例如，在某些實(shí)施例中，在啟動(dòng)燃?xì)鉁u輪10的運(yùn)行之后，套管26相對(duì)于套管殼體30沿軸向朝首端22膨脹。由于第一區(qū)段 102聯(lián)接到套管26上，所以第一區(qū)段102朝第二區(qū)段104移動(dòng)。伸縮部分134在第二區(qū)段104上面朝首端22滑動(dòng)，以保持通道112的完整性。在燃?xì)鉁u輪10的運(yùn)行停止之后，套管26沿軸向從套管殼體30收回，并且伸縮部分134在第二區(qū)段104上面滑動(dòng)遠(yuǎn)離首端22,以保持通道112 的完整性。在備選實(shí)施例中，第一區(qū)段102不包括伸縮部分134。[〇〇53]在示出的實(shí)施例中，第二區(qū)段104包括構(gòu)造成接收燃料管線29的孔口 130。在某些實(shí)施例中，孔口 130還構(gòu)造成將周圍空氣流44的一部分接收到通道112中，以至少部分地形成通道空氣流144。在備選實(shí)施例中，孔口 130構(gòu)造成接收燃料管線29，使得較少或沒有通道空氣流144通過(guò)孔口 130接收。在其它備選實(shí)施例中，第二區(qū)段104不包括孔口 130。[〇〇54]在圖8中示出組裝用于燃?xì)鉁u輪(諸如燃?xì)鉁u輪10)的燃燒器(諸如燃燒器20)的示例性方法800。也參照?qǐng)D1-7,方法800包括將空氣護(hù)罩的第一區(qū)段(諸如空氣護(hù)罩100的第一區(qū)段102)的第一端(諸如第一端101)設(shè)置802成緊鄰噴射器，諸如后稀薄噴射器32。方法800 還包括將空氣護(hù)罩的第二端(諸如第二端103)設(shè)置804在第一端的上游。方法800進(jìn)一步包括將空氣護(hù)罩聯(lián)接806到套管上，諸如套管26,使得限定通道，諸如通道112。通道構(gòu)造成將通道空氣流(諸如通道空氣流144分配到噴射器。通道包括限定成通過(guò)第一區(qū)段的至少一個(gè)側(cè)壁(諸如至少一個(gè)側(cè)壁105)的至少一個(gè)第一入口，諸如至少一個(gè)第一入口 120,以及限定成通過(guò)第一區(qū)段的頂壁(諸如頂壁107)的至少一個(gè)第二入口，諸如至少一個(gè)第二入口 122。 至少一個(gè)第一入口和至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收燃燒器的周圍空氣流的一部分，以至少部分地形成通道空氣流。
[0055]在上面詳細(xì)描述了構(gòu)造成覆蓋燃燒器的后稀薄噴射器的空氣護(hù)罩的示例性實(shí)施例。該實(shí)施例提供以下優(yōu)點(diǎn):減少低速區(qū)和/或再循環(huán)區(qū)，以及提高通過(guò)后稀薄噴射器的流均勻性。例如，空氣護(hù)罩的實(shí)施例包括限定在空氣護(hù)罩的側(cè)壁中的至少一個(gè)第一入口和限定在空氣護(hù)罩的頂壁中的至少一個(gè)第二入口，它們協(xié)作，以加強(qiáng)通過(guò)空氣護(hù)罩的通道空氣流的軸向分量，從而降低后稀薄噴射器處有不合需要的攏焰的可能性。實(shí)施例還提供優(yōu)點(diǎn)， 因?yàn)榭諝庾o(hù)罩可封閉燃料供應(yīng)管線的至少一部分，以有利于在例如燃燒器的運(yùn)輸、安裝和維護(hù)期間保護(hù)燃料供應(yīng)管線。
[0056]本文描述的方法和系統(tǒng)不局限于本文描述的實(shí)施例。例如，各個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)件和/或各種方法的步驟可獨(dú)立于和/或與本文描述的其它構(gòu)件和/或步驟分開來(lái)使用。另外，各個(gè)構(gòu)件和/或步驟也可用于其它組件和方法，以及/或者用其它組件和方法實(shí)踐各個(gè)構(gòu)件和/ 或步驟。[〇〇57]雖然已經(jīng)按照各種特定實(shí)施例來(lái)描述了本公開，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可用在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的修改來(lái)實(shí)踐本公開。雖然可在一些圖中顯示本公開的各種實(shí)施例的具體特征而在另一些圖中不顯示，但這僅僅是為了方便。此外，以上描述中對(duì)“一個(gè)實(shí)施例”的引用不意于解釋為排除存在也結(jié)合了所敘述的特征的額外的實(shí)施例。根據(jù)本公開的原理，可結(jié)合任何其它圖的任何特征來(lái)引用和/或要求保護(hù)圖的任何特征。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于燃燒器(20)的噴射器(32)的空氣護(hù)罩(100)，所述空氣護(hù)罩包括:第一區(qū)段(102)，其沿軸向從第一端(101)延伸到第二端(103)，所述第一區(qū)段包括至少 一個(gè)側(cè)壁(105)和頂壁(107)，所述至少一個(gè)側(cè)壁和所述頂壁至少部分地限定通道(112)，所 述通道(112)構(gòu)造成將通道空氣流分配到所述噴射器；以及限定成通過(guò)所述至少一個(gè)側(cè)壁的至少一個(gè)第一入口(120)和限定成通過(guò)所述頂壁的至 少一個(gè)第二入口(122)，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口構(gòu)造成接收周圍 空氣流的一部分，以至少部分地形成所述通道空氣流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一端(101)構(gòu)造成設(shè)置成緊鄰 所述噴射器(32 )，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少一個(gè)第二入口大體定位成緊鄰所述第 二端(103)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的 頸部(106)和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域(108)，所述至少一個(gè)第一入口和所述至少 一個(gè)第二入口位于所述頸部和所述臺(tái)肩區(qū)域中的至少一個(gè)上。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的 頸部(106)和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域(108)，所述至少一個(gè)第一入口包括相反的 成對(duì)的第一入口(120)，它們各自限定成沿著所述成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域中的一個(gè)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的 頸部(106)，所述至少一個(gè)第二入口(122)包括沿著所述頸部限定在所述頂壁中的至少一個(gè) 頂部窗口(124)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述至少一個(gè)頂部窗口(124)包括成 對(duì)的頂部窗口(124)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的 頸部(106)，所述至少一個(gè)第二入口(122)包括沿著所述頸部限定在所述頂壁中的多個(gè)頸部 孔口(128)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述第一區(qū)段包括緊鄰所述第二端的 頸部(106)和從所述頸部延伸的成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域(108)，所述至少一個(gè)第二入口(122)包括 限定在所述頂壁中緊鄰所述成對(duì)的臺(tái)肩區(qū)域的多個(gè)臺(tái)肩孔口(126)。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述多個(gè)臺(tái)肩孔口(126)的大小和位 置中的至少一個(gè)構(gòu)造成在所述臺(tái)肩區(qū)域(108)附近將所述通道空氣流的一部分接收到所述 通道中，使得所述通道空氣流在所述臺(tái)肩區(qū)域附近分離的趨勢(shì)減小或消除。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空氣護(hù)罩，其特征在于，所述至少一個(gè)第二入口(122)的大小 和位置中的至少一個(gè)構(gòu)造成加強(qiáng)所述通道空氣流的軸向分量。
【文檔編號(hào)】F23R3/34GK105972641SQ201610135139
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年3月10日
【發(fā)明人】R.巴加特, J.蔡
【申請(qǐng)人】通用電氣公司