專利名稱：燃氣導(dǎo)流蝸殼的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及燃氣渦輪發(fā)動機領(lǐng)域，特別地，涉及一種燃氣導(dǎo)流蝸殼。
背景技術(shù)：
目前燃氣輪機燃燒室設(shè)計結(jié)構(gòu)主要有由多個單管燃燒室組成的多管燃燒室，環(huán)管燃燒室，回流燃燒室，折流燃燒室等。這些燃燒室的共同特點是燃燒室或燃油噴嘴安裝位置，采用對稱結(jié)構(gòu)設(shè)計，因此，燃氣的收集與導(dǎo)流相對較容易實現(xiàn)，只需設(shè)計一對稱結(jié)構(gòu)的彎管導(dǎo)流組件即可。但是需要空間大，且對燃料要求比較高，故現(xiàn)有一般技術(shù)不完全適用微型燃氣輪機，或燃用劣質(zhì)燃料的某些特殊的中、小型燃氣輪機。

實用新型內(nèi)容本實用新型目的在于提供一種改善對稱設(shè)計時導(dǎo)流組件需要空間大，溫度場不均勻等問題的燃氣導(dǎo)流蝸殼。根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼，燃氣導(dǎo)流蝸殼包括蝸形流道，蝸形流道的一端上設(shè)置有燃氣入口 ；環(huán)形流道，環(huán)形流道與蝸形流道的另一端相連通，環(huán)形流道上設(shè)置有燃氣出口。進一步地，燃氣入口沿環(huán)形流道的切向方向設(shè)置。進一步地，蝸形流道以螺旋方式圍繞環(huán)形流道設(shè)置。進一步地，蝸形流道的橫截面積沿燃氣的流動方向逐漸減小。進一步地，環(huán)形流道的側(cè)壁上設(shè)置有冷卻空氣流道，冷卻空氣流道與冷卻空氣供氣裝置相連接。進一步地，燃氣出口為環(huán)形出口。進一步地，冷卻空氣流道的內(nèi)壁上設(shè)置有冷卻氣體出孔。進一步地，冷卻空氣流道的外壁上設(shè)置有冷卻氣體出孔。進一步地，冷卻氣體出孔與所述環(huán)形流道相連通。進一步地，燃氣出口沿環(huán)形流道的軸向方向設(shè)置。本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼、主要用于燃氣渦輪發(fā)動機。當(dāng)發(fā)動機采用非對稱布置的單罐燃燒室或外置式燃燒室時，燃燒室出口燃氣進入結(jié)構(gòu)緊湊的燃氣蝸殼，燃氣沿空間狹小的蝸殼流道改變方向，并按氣動與熱力設(shè)計的要求進入渦輪流道，克服了由于為滿足其性能或結(jié)構(gòu)設(shè)計的需要，使燃燒室布置不能對稱均布設(shè)計時造成的氣動與熱力方面的問題，可使渦輪進口獲得合理、均勻的流場與溫度場，并使總壓損失達到最小。除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本實用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明。

構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼的側(cè)視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼的正視結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖4是圖3的A處局部放大示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。參見圖1，根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼，包括蝸形流道30，蝸形流道30的一端上設(shè)置有燃氣入口 70 ;環(huán)形流道10，環(huán)形流道10與蝸形流道30的另一端相連通，環(huán)形流道10上設(shè)置有燃氣出口 50。參見圖1，根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼，燃氣沿切向進入燃氣入口 70，燃氣入口 70沿著環(huán)形流道10的切向布置，即燃氣是沿著蝸殼的切向進入流道，最后從燃氣出口 50沿環(huán)形流道10的軸向排出的。如上所述，燃氣從燃氣導(dǎo)流蝸殼中通過，從燃氣導(dǎo)流蝸殼的切向進入，軸向流出，節(jié)省了空間，可使燃燒室外置，有利于燃料的燃燒以及溫度場的均勻分布。參見圖2，根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼，蝸形流道30的橫截面積沿燃氣的流動方向逐漸減小，R是所述燃氣導(dǎo)流蝸殼的中心到燃氣導(dǎo)流蝸殼外壁的距離，e是燃氣在燃氣導(dǎo)流蝸殼中的流動位置與所述燃氣入口 70的位置之間的夾角，RO是所述環(huán)形流道10的半徑，B是所述燃氣導(dǎo)流蝸殼外壁與所述環(huán)形流道10外壁之間的最大距離，當(dāng)0等于0°時R取最大值，此時R的值是RO與B的和；當(dāng)0等于360°時，R取最小值，此時R的值是R0。當(dāng)0等于360°時與當(dāng)0等于0°時位置重合，此時燃氣已經(jīng)從燃氣入口 70進入并沿蝸形流道30繞環(huán)形流道10的軸向運動一周。參見圖1，燃氣導(dǎo)流蝸殼的流道截面形狀由4條直線和4條弧線間隔相連而構(gòu)成。入口處截面積最大，隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，截面形狀連續(xù)逐漸變化，截面積也連續(xù)逐漸減小。燃氣在蝸殼流道內(nèi)的主要流動方式由繞軸線的旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)榫哂幸欢ㄐD(zhuǎn)速度和軸向速度的氣流。參見圖3和圖4，根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼，環(huán)形流道10的側(cè)壁上設(shè)置有冷卻空氣流道20，冷卻空氣流道20與冷卻空氣供氣裝置相連接。參見圖2，燃氣出口 50為環(huán)形出口。參見圖2，根據(jù)本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼，冷卻空氣流道20的內(nèi)壁和外壁上分別設(shè)計了若干均勻分布的冷卻氣體出孔90，這些冷卻氣體出孔90是通過燃氣導(dǎo)流蝸殼與前端供氣裝置相連接的，工作時，前端供氣裝置提供冷卻空氣，由冷卻氣體出孔90排出。參見圖2，根據(jù)本實用新型的燃氣出口 50，在燃氣出口 50的內(nèi)壁和外壁上均勻分布的冷卻氣體出孔90中排出冷卻空氣，進入燃氣出口 50與從燃氣出口 50排出的燃氣混合后再排出。參見圖2，根據(jù)本實用新型的環(huán)形蝸殼出口，燃氣和冷卻氣體的混合氣體沿軸向由燃氣出口 50排出，進入下一道工序。本實用新型的燃氣導(dǎo)流蝸殼在燃氣出口 50的內(nèi)壁和外壁上分別設(shè)計了若干均勻分布的小孔，小孔中通冷卻空氣。燃氣在燃氣出口 50處與內(nèi)外壁小孔流出的冷卻空氣匯合并從燃氣導(dǎo)流燃氣出口 50沿軸向排出。改變了燃氣流動的方向，混入冷卻氣體，使設(shè)計上不能使用對稱設(shè)計時有了很好的解決方案，有利于加大空間和溫度場的分布。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果該技術(shù)主要用于微型燃氣輪機，本實用新型現(xiàn)應(yīng)用在填補我國空白的IOOkw以下微型燃氣輪機上；在節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域，對燃用劣質(zhì)燃料或其它可再生能源燃料的中、小型燃氣輪機燃燒室，為改善燃燒而設(shè)計成非對稱布置的燃燒室或發(fā)動機機體外獨立燃燒室時，應(yīng)用本實用新型可減小設(shè)備體積、降低流阻損失、獲得滿足渦輪進口參數(shù)要求的流場與溫度場。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，包括 蝸形流道(30)，所述蝸形流道的一端上設(shè)置有燃氣入口(70)； 環(huán)形流道(10)，所述環(huán)形流道與所述蝸形流道(30)的另一端相連通，所述環(huán)形流道(10)上設(shè)置有燃氣出口(50)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述燃氣入口(70)沿所述環(huán)形流道(10)的切向方向設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述蝸形流道(30)以螺旋方式圍繞所述環(huán)形流道(10)設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述蝸形流道(30)的橫截面積沿燃氣的流動方向逐漸減小。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述環(huán)形流道(10)的側(cè)壁上設(shè)置有冷卻空氣流道(20)，所述冷卻空氣流道(20)與冷卻空氣供氣裝置相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述燃氣出口(50)為環(huán)形出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述冷卻空氣流道(20)的內(nèi)壁上設(shè)置有冷卻氣體出孔(90)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述冷卻空氣流道(20)的外壁上設(shè)置有冷卻氣體出孔(90)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述冷卻氣體出孔(90)與所述環(huán)形流道(10)相連通。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項所述的燃氣導(dǎo)流蝸殼，其特征在于，所述燃氣出口(50)沿所述環(huán)形流道(10)的軸向方向設(shè)置。
專利摘要本實用新型提供了一種燃氣導(dǎo)流蝸殼，包括蝸形流道，蝸形流道的一端上設(shè)置有燃氣入口；環(huán)形流道，環(huán)形流道與蝸形流道的另一端相連通，環(huán)形流道上設(shè)置有燃氣出口。本實用新型的應(yīng)用在微型燃氣輪機上；為改善燃燒而設(shè)計成非對稱布置的燃燒室或發(fā)動機機體外獨立燃燒室時，應(yīng)用本實用新型可減小設(shè)備體積、降低流阻損失、獲得滿足渦輪進口參數(shù)要求的流場與溫度場。
文檔編號F01D9/02GK202544933SQ201220076379
公開日2012年11月21日 申請日期2012年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月2日
發(fā)明者張立章, 李皓然, 肖軍輝 申請人:湖南航翔燃氣輪機有限公司