多预混合器燃料喷嘴支承系统的制作方法

专利名称：多预混合器燃料喷嘴支承系统的制作方法
技术领域：
本文公开的主题大体涉及涡轮发动机，且更具体而言，涉及燃料喷嘴支承系统。
背景技术：
燃料-空气的混合会影响各种各样的发动机(例如涡轮发动机)中的发动机性能 和排放。例如，燃气涡轮发动机可采用一个或多个燃料喷嘴来吸入空气和燃料，以有利于燃 烧器中的燃料_空气的混合。喷嘴可位于涡轮机的首端部分中，且可构造成以便吸入待与 燃料输入混合的空气流。通常，喷嘴可由喷嘴内部的中心主体在内部支承。但是，在某些情 况下，通过中心主体进行支承可提高喷嘴的总成本和复杂性。

发明内容
下面对在范围方面与初始要求保护的发明相称的某些实施例进行概述。这些实施 例不意图限制要求保护的发明的范围，而是相反，这些实施例仅意图提供本发明的可能形 式的简要概述。实际上，本发明可包括可能类似于或异于下面所阐述的实施例的各种各样 的形式。在第一实施例中，一种系统包括涡轮发动机，该涡轮发动机包括具有首端的燃烧 器，以及具有联接到首端上的安装基座的燃料喷嘴，其中，燃料喷嘴包括延伸到安装基座的 入口流动调节器，该入口流动调节器包括多个空气入口，且该入口流动调节器在安装基座 处在结构上支承燃料喷嘴。在第二实施例中，一种设备包括燃料喷嘴，该燃料喷嘴包括安装基座、沿下游方向 直接从该安装基座延伸的入口流动调节器，以及设置在入口流动调节器内部的侧向支承 件，其中，该侧向支承件相对于燃料喷嘴的纵向轴线横向地延伸。在第三实施例中，一种系统包括燃料喷嘴，该燃料喷嘴包括安装基座，以及沿下游 方向直接从该安装基座延伸的入口流动调节器，其中，入口流动调节器在该入口流动调节 器内部没有直接从安装基座延伸的中心支承部件的情况下在结构上支承燃料喷嘴。


当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得 更好理解，在附图中，同样的参考标号在所有图中表示同样的部件，其中图1是根据本技术的一个实施例的、具有联接到燃烧器上的燃料喷嘴的涡轮机系 统的简图；图2是根据本技术的一个实施例的、如图1所示的涡轮机系统的一个实施例的截 面侧视图；图3是根据本技术的一个实施例的、如图2所示的具有一个或多个燃料喷嘴的燃 烧器的一个实施例的截面侧视图；图4是根据本技术的一个实施例的、如图2所示的单个燃料喷嘴的截面侧视3
图5是根据本技术的一个实施例的、可与图3所示的燃烧器一起使用的三喷嘴的 透视图；图6是根据本技术的一个实施例的、使用如图5所示的三喷嘴的燃烧器的正视图； 以及图7是根据本技术的一个实施例的、如图5所示的三喷嘴的截面侧视图。部件列表10涡轮机系统12燃料喷嘴14燃料供应16燃烧器18涡轮20排气出口22轴24压缩机26进气 口28负载30涡轮叶片32叶片34首端区36端盖38压缩空气40环形通道42燃烧器流动套管44燃烧器衬套46中心纵向轴线48入口流动调节器(IFC)50入口孔51流动调节器52内部容积54方向箭头56燃烧腔58涡轮喷嘴60方向箭头62法兰64中心主体组件66旋流导叶68燃料供应组件70夕卜壁71上游方向
4
72伸出部
73环形通道
74盘形空气流动调节器
75下游方向
76三喷嘴
78燃料喷嘴
80安装基座
82入口流动调节器(IFC)
84旋流导叶组件
86燃烧管
87长度
88外部壁
89可滑动接头
90旋流导叶区
92轴向方向
94径向方向
96周向方向
98侧向支承件
100中心开口102 空气入口106燃料通道组件108燃料通道110燃料气室112旋流导叶
具体实施例方式下面将对本发明的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施 例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在 任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言特有的决定来 实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标 可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但 尽管如此，对具有本公开的益处的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造 的例行任务。当介绍本发明的各实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图表 示存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，且表示除了列 出的元件之外，可存在另外的元件。如下面所论述，燃料喷嘴的某些实施例采用具有入口流动调节器(IFC)的外部支 承结构，而非内部支承结构和单独的外部IFC。支承结构可描述为燃料喷嘴的载荷承载部 分。因此，如下面所论述，公开的实施例不依赖于载荷承载内部流体通道，而是相反，公开的
5实施例依赖于与内部流体通道分开的外部结构支承件。例如，支承结构可包括延伸到外壁 (例如环形壁)的安装基座，该外壁又支承内部燃料通道和空气通道。另外，在公开的实施 例中，外壁可包括IFC，例如孔。IFC构造成以便通过例如提供空气的更加均勻的分配和流 动来调节进入燃料喷嘴的空气。如所理解的，IFC和支承结构的结合降低了与制造燃料喷 嘴相关联的复杂性、材料使用和成本。在某些实施例中，IFC(例如孔)可沿轴向邻近安装 基座而设置在外壁中。公开的实施例还包括具有结合在一起的外部支承结构和IFC的多喷嘴组件。例 如，多喷嘴组件可包括由外部结构支承件(例如安装基座和外壁)支承的多个燃料喷嘴， 其中，外壁和/或内部横向支承件包括构造成以便调节进入多个燃料喷嘴中的空气流的 IFC(例如孔)。外壁和/或内部横向支承件可限定用于所有燃料喷嘴的公共的IFC，或者备 选地为各个燃料喷嘴限定独立的IFC。一个具体实施例包括与单个外部支承结构(例如安 装基座和外壁)结合在一起的三喷嘴(例如三个燃料喷嘴)，其中，外壁和/或内部横向支 承件包括用于所有三个燃料喷嘴的IFC(例如孔)。再次，结构支承件至少基本在燃料喷嘴 的外部而非内部(例如不是载荷承载流体通道)，从而简化燃料喷嘴内部的内部流体通道。 例如，公开的实施例采用非载荷承载内部流体通道(例如空气、燃料、水、稀释剂等)，而不 是载荷承载内部流体通道。这些非载荷承载内部流体通道可为柔性的或有弹性的，例如波 纹管。另外，外部支承结构提高了多喷嘴组件的硬度。在某些实施例中，可通过提高具有整 体式IFC的外壁的材料厚度来调节或调整固有频率或硬度。另外，可使用穿孔板来进一步 加固多喷嘴组件及调节进入燃料喷嘴的空气流。现在转到附图，且首先参照图1，涡轮机系统10的一个实施例可包括带有具有整 体式入口流动调节器(IFC)的外部支承结构的一个或多个燃料喷嘴12。虽然燃料喷嘴12 被示为单独的块，但是各个所示燃料喷嘴12可包括一起结合成组的多个燃料喷嘴和/或独 立的燃料喷嘴，其中，各个所示燃料喷嘴12至少基本或完全依赖于外部结构支承件(例如 具有整体式IFC的载荷承载壁)而非内部结构支承件(例如载荷承载流体通道)。但是，各 个燃料喷嘴12可包括内部横向支承件，以补充外部结构支承件，仍旧没有采用载荷承载流 体通道。涡轮机系统10可使用液体燃料或气体燃料(例如天然气和/或富氢合成气)来 使涡轮机系统10运转。如图所描绘，多个燃料喷嘴12吸入燃料供应14，使燃料与空气混 合，并且将空气_燃料混合物分配到燃烧器16中。空气-燃料混合物在燃烧器16内的室 中燃烧，从而产生热的加压排气。燃烧器16朝向排气出口 20将排气引导通过涡轮18。当 排气穿过涡轮18时，气体强制一个或多个涡轮叶片使轴22沿着系统10的轴线旋转。如图 所示，轴22可连接到涡轮机系统10的各种构件(包括压缩机24)上。压缩机24也包括可 联接到轴22上的叶片。当轴22旋转时，压缩机24内的叶片也旋转，从而压缩来自进气口 26的空气，使其通过压缩机24且进入燃料喷嘴12和/或燃烧器16中。轴22也可连接到 负载28上，负载28可为运载工具或固定负载，例如，诸如发电站中的发电机或航空器上的 推进器。如将理解的，负载28可包括能够由涡轮机系统10的旋转输出供以动力的任何适 当的装置。图2示出了在图1中示意性地描绘的涡轮机系统10的一个实施例的截面侧视图。 涡轮机系统10包括位于一个或多个燃烧器16内部的一个或多个燃料喷嘴12。再次，如在
6下面进一步详细地论述，各个所示燃料喷嘴12可包括一起结合成组的多个燃料喷嘴和/或 独立的燃料喷嘴，其中，各个所示燃料喷嘴12至少基本或完全依赖于外部结构支承件(例 如具有整体式IFC的载荷承载壁)而非内部结构支承件(例如载荷承载流体通道)。在操 作中，空气通过进气口 26进入涡轮机系统10，且可在压缩机24中被加压。然后压缩空气可 与气体混合，以在燃烧器16内进行燃烧。例如，燃料喷嘴12可以以对最优燃烧、排放、燃料 消耗和动力输出来说适当的比率将燃料_空气混合物喷射到燃烧器16中。燃烧产生热的 加压排气，然后该加压排气驱动涡轮18内的一个或多个叶片30，以使轴22旋转，并且由此 使压缩机24和负载28旋转。涡轮叶片30的旋转使轴22旋转，从而使压缩机24内的叶片 32吸入由进气口 26接收到的空气，且对该空气加压。图3是具有一个或多个燃料喷嘴12的燃烧器16的一个实施例的截面侧视图，一 个或多个燃料喷嘴12可定位成以便从首端区34中吸入压缩空气。再次，如在下面进一步 详细地论述，各个所示燃料喷嘴12可包括一起结合成组的多个燃料喷嘴和/或独立的燃料 喷嘴，其中，各个所示燃料喷嘴12至少基本或完全依赖于外部结构支承件(例如具有整体 式IFC的载荷承载壁)而非内部结构支承件(例如载荷承载流体通道)。端盖36可包括将 燃料和/或加压空气输送到燃料喷嘴12的导管或通路。来自压缩机24的压缩空气38通 过形成于燃烧器流动套管42和燃烧器衬套44之间的环形通道40流入燃烧器16中。压缩 空气38流入包含多个燃料喷嘴12的首端区34中。特别地，在某些实施例中，首端区34可 包括延伸穿过首端区34的中心纵向轴线46的中心燃料喷嘴12和设置在中心纵向轴线46 周围的多个外部燃料喷嘴12。但是，在其它实施例中，首端区34可包括延伸穿过中心纵向 轴线46的仅一个燃料喷嘴12。燃料喷嘴12在首端区34内的具体构造可在具体设计之间 有所不同。但是，大体上，流入首端区34中的压缩空气38可通过具有入口孔50的喷嘴入口 流动调节器(IFC)48流入燃料喷嘴12中，入口孔50可设置在燃料喷嘴12的外部圆柱形壁 中。另外，首端区34可包括构造成以便在空气进入各个燃料喷嘴12的IFC48中之前调节空 气的流动调节器51。流动调节器51构造成以便在压缩空气38被输送到首端区34中时，将 压缩空气38的大规模流动结构(例如旋涡)分解成较小规模的流动结构。另外，流动调节 器51以在不同的燃料喷嘴12之间提供更加均勻的空气流分配的方式引导或输送空气流， 这也会提高进入各个单独的燃料喷嘴12中的空气流的均勻性。因此，可更加均一地分配压 缩空气38，以在首端区34内的燃料喷嘴12之间平衡进气口。IFC48调节各个单独的燃料 喷嘴12处的空气流，从而改进通过各个燃料喷嘴12的空气流的均勻性。通过IFC48(例如 通过入口孔50)进入燃料喷嘴12的压缩空气38与燃料混合，且流过燃烧器衬套44的内部 容积52，如由箭头54所示。空气和燃料混合物流入燃烧腔56中，燃烧腔56可起燃烧的燃 烧带的作用。来自燃烧腔56的被加热的燃烧气体流入涡轮喷嘴58中，如由箭头60所示， 且进一步向下游流到涡轮18。图4是燃料喷嘴12的截面示意图。燃料喷嘴12可包括安装基座或法兰62、中心 主体组件64、一个或多个旋流导叶66、燃料供应组件68、外壁70 (例如环形外部壁)。如 图所示，外壁70与法兰62轴向地偏离开。在某些实施例中，法兰62可直接联接到外壁70 上，如由虚线72所示。换句话说，所示燃料喷嘴12的一个示例性实施例可使外壁70与法 兰62成整体，从而沿着燃料喷嘴12的轴向长度建立外部结构支承件(例如载荷承载支承
7件)。例如，外壁70可沿着虚线72直接从法兰62延伸，从而基本提高燃料喷嘴12的硬度 和载荷承载能力。另外，通过使外壁70与法兰62成整体，外部结构支承件还包括具有孔50 的入口流动调节器(IFC) 48。在某些实施例中，中心主体组件64可包括或排除用于燃料喷嘴12的结构支承件。 换句话说，中心主体组件64可设计成具有较多材料来承载载荷，或备选地设计成具有较少 材料，以不承载载荷。在任何一种构造中，外壁70的伸出部72可基本承载燃料喷嘴12上 的任何载荷，从而降低通过中心主体组件64在燃料喷嘴12内部进行内部结构支承的任何 需要。因此，公开的实施例可基本降低中心主体组件64的复杂性和结构刚性，以降低成本， 从而使中心主体组件64成为非载荷承载结构。事实上，可仅出于传送特定的流体(例如燃 料、空气、水、稀释剂等)的设计考虑来设计中心主体组件64。如图4所示，法兰62构造成以便通过螺栓或其它紧固件安装到端盖36上。IFC48 包括孔50，以调节进入外壁70和中心主体组件64之间的环形通道73中的空气流。IFC48 构造成以便在外壁70的周边的周围提供进入环形通道73中的空气流的更加均勻的分配， 同时还分解空气流中的任何大规模结构(例如旋涡)。在所示实施例中，燃料喷嘴12可包 括邻近孔48的盘形空气流动调节器74。另外，孔48可沿着伸出部72延伸，使得孔48可沿 空气流动调节器74的上游方向71和下游方向75。在IFC48的下游75处，旋流导叶66构 造成以便引起空气流的旋涡运动。另外，燃料供应组件68构造成以便朝向燃料喷射区(例 如在旋流导叶66处)沿下游方向75通过中心主体组件64传送燃料(例如液体燃料或气 体燃料)，以便进行燃料_空气混合。还应当注意，燃料供应组件68还可由中心主体组件 64内部的空气通道69包围。在一个实施例中，伸出部72可响应于例如热输入而沿上游方向71或下游方向75 膨胀。因此，伸出部72例如可沿着法兰62滑动，且相对于中心主体组件64沿上游方向71 和下游方向75运动。伸出部72例如可由允许上述上游方向71运动和下游方向75运动的 可膨胀且可压缩的材料制成。或者，伸出部可通过允许上游方向71运动和下游方向75运 动的销固定到法兰62上。另外，构想的是伸出部72可保持固定，同时，例如，中心主体组件 64沿上游方向71和下游方向75运动。图5示出了具有成整体的载荷承载特征和空气流动调节特征的多喷嘴组件(例如 三喷嘴76)的透视图。三喷嘴76可包括通过IFC82整体式地安装在单个安装基座80上的 三个单独的燃料喷嘴78。燃料喷嘴78在操作上可类似于以上描述的燃料喷嘴12，但是， 燃料喷嘴78可排除作为用于喷嘴78的内部结构支承的源的中心主体组件64。相反，喷嘴 78可由IFC82在外部在结构上支承。如所理解的，IFC82可操作，以便通过分解大规模结构 (例如旋涡)、更加均勻地分配空气流等来调节空气流。继而，IFC82将空气流输送到旋流 导叶组件84，旋流导叶组件84可包括与三喷嘴76中的各个燃料喷嘴78相关联的一个或多 个燃料导叶。如图所示，IFC82可例如通过焊接、扩散结合、螺栓、螺钉等直接固定到安装基座 80上。在某些实施例中，安装基座80和IFC82可通过铸造、机械加工等整体式地形成为单 个结构。安装基座80构造成以便将三喷嘴76安装到燃烧器16的首端34上。另外，IFC82 可为横越所有三个喷嘴78的外周的单个柱。例如，IFC82可包括外部结构或外部壁88，外 部结构或外部壁88包围所有三个喷嘴78，且沿着所有三个喷嘴78从安装基座80轴向地延伸到这三个喷嘴78的燃烧管86。在某些实施例中，IFC82可包括限定外部壁88的单个结 构或多个段。例如，三喷嘴76可以每个喷嘴78包括一个IFC82，同时仍然对各个燃料喷嘴 78提供外部结构支承。IFC82可进一步包括空气入口 83，空气入口 83可用作用于接收可以 与以上关于图4所描述的方式相类似的方式沿下游方向流过IFC82的空气的空气供应。空 气入口 83可与如之前所论述的入口孔50 —起使用，或者可代替入口孔50来使用。外部壁88的尺寸(例如厚度)可修改(即增大或减小)，以改变三喷嘴76的结 构载荷承载能力。同样，外部壁88的尺寸(例如长度、宽度、厚度)可修改成以便将三喷嘴 76调整到特定的固有频率。例如，外部壁88的厚度可为约0.02到1.5英寸。在另一个实 施例中，外部壁88的厚度可为约0. 04,0. 065,0. 09,0. 125或0. 25英寸。因此，可将三喷嘴 76的固有频率调节到例如在燃烧器16的转子频率以上的频率，以减小燃烧器16的谐波失 效(harmonic failure)。这样，可取决于涡轮发动机、燃料(例如液体燃料或气体燃料)和 其它设计考虑来修改IFC82。其它修改可包括调节三喷嘴76的总长度87。例如，三喷嘴76 的长度87可介于约20和25英寸之间。在另一个实施例中，三喷嘴76的长度87可介于约 15和30英寸之间。另外，用于制造三喷嘴76的材料可为例如钢或包含例如钴和/或铬的 合金。应当注意，当空气穿过IFC82时，空气可为例如50至1300度华氏温度，而燃烧管86 可暴露于约3000度或更高华氏温度的温度。另外，三喷嘴76可包括允许外部壁88相对于旋流导叶组件84沿上游方向71及 下游方向75膨胀的可滑动接头89。此膨胀可由例如热应力造成。膨胀可使喷嘴76的外部 壁相对于旋流导叶组件84和燃料喷嘴沿上游方向71和下游方向75运动，或者使旋流导叶 组件84相对于外部壁88沿上游方向71和下游方向75运动。图6示出了具有图5的三喷嘴76的燃烧器16的一个实施例的正视图。如以上所 论述，各个三喷嘴76包括直接联接到IFC82上的安装基座80，从而为各个三喷嘴76中的所 有三个燃料喷嘴78提供外部结构支承和空气流动调节。在各个三喷嘴76中，各个燃料喷 嘴78在相应的燃烧管86内包括旋流导叶区90。如图所示，三喷嘴76可在燃烧器16的中 心燃料喷嘴12周围周向地成环形构造。另外，三喷嘴76的各个燃料喷嘴78可以以三角形 型式彼此沿侧向偏离开。例如，喷嘴78可形成等腰直角三角形构造。或者，喷嘴78可形成 等边三角形构造、等腰三角形构造，或者任何其它三角形构造。事实上，可以例如基于可在 使用燃烧器16期间遇到的热应力和热应变来确定三喷嘴76中的喷嘴78的确切构造。图7是根据本技术的一个实施例的、如图5所示的三喷嘴76的截面侧视图。应当 注意，可参照轴向方向或轴线92、径向方向或轴线94和周向方向或轴线96来对三喷嘴76 的各方面进行描述。例如，轴线92对应于纵向中心线或纵长方向，轴线94对应于相对于纵 向中心线的横向或径向方向，而轴向96对应于绕着纵向中心线的周向方向。三喷嘴76可包括可如以上关于图5所描述的那样操作的三个燃料喷嘴78、安装基 座80、IFC82、三个燃烧管86、IFC82的外部壁88，以及三个旋流导叶区90。此外，虽然三喷 嘴76在图7中示出且在此处有所阐述，但是应当理解，以下论述可应用于双喷嘴(具有两 个预混合器)、四喷嘴(具有四个预混合器)等。也就是说，关于以下描述，可包括大于一个 的任何数量的喷嘴。三喷嘴76可包括可用于将空气供应到IFC82的一个或多个空气入口 83。如上所 述，空气入口 83可与之前论述的入口孔50 —起使用，或者代替入口孔50来使用。空气入口 83可在IFC82的外部壁88内周向地96设置在纵向轴线92周围。空气入口 83可为外 部壁88的内径的约20%至80%、30%至70%或40%至60%。空气入口可为外部壁88的 内径的约35%、40%、45%、50%、55%或60%。因此，三喷嘴76可经由空气入口通过外部 壁88沿径向方向94接收空气，而非例如通过安装基座80从轴向方向92接收空气。在另 一个实施例中，也可通过安装基座80沿轴向方向92接收空气。在某些实施例中，三喷嘴76 可在IFC82的外部壁88中包括孔(例如多个小开口)，从而使得空气流能够通过外部壁88 进入三喷嘴76的内部中。孔(如果包括的话)可至少小于各个燃烧管86的内径的约1%、 2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%、10%或 15%。空气可通过空气入口 83流入IFC82中，且可遇到侧向支承件98，侧向支承件98可 相对于三喷嘴76的纵向轴线92在入口流动调节器82中横向地(例如沿径向方向94)延 伸。在一个实施例中，侧向支承件98可为三叶草叶形板。侧向支承件98的形状和定位可 为至少两个目的服务。首先，侧向支承件98可与IFC82—起作为用于三喷嘴76的额外的 内部支承部件来起作用。另外，侧向支承件98可协助以在燃料喷嘴78之间提供更加均勻 的空气流分配的方式输送空气流，这也会改进进入各个单独的燃料喷嘴78中的空气流的 均勻性。如图所示，侧向支承件98包括三个中心开口 100，每个空气入口 83—个。例如，中 心开口 100可为各个燃烧管86的内径的约10%至70%、20%至60%或30%至50%。或 者，中心开口 100可以不布置在侧向支承件98中，相反，侧向支承件98可穿孔成具有多个 小开口，例如每个燃料喷嘴78 (对应)10、20、30、40、50、100、200个或更多个开口。根据另 一个实例，孔(如果包括的话)可为各个燃烧管86的内径的至少约0. 05%至50%。应当 注意，穿孔的侧向支承件98也可结合中心开口 100 —起使用。在某些实施例中，三喷嘴76可沿着纵向轴线92在不同轴向位置处包括多个侧向 支承件98。例如，三喷嘴76可包括沿着纵向轴线92相等地或不等地隔开的1、2、3个或更 多个侧向支承件98，其中，各个侧向支承件98可包括开口和/或孔的相同的或不同的构造。如图所示，空气入口 83轴向地设置在侧向支承件98的上游。另外，三喷嘴76可 包括外部壁88中的、相对于侧向支承件98沿轴向在上游和/或下游的一个或多个空气入 口 102。例如，外部壁88可包括大约在纵向轴线92周围的周向方向96上的空气入口 102 圆形阵列。在某些实施例中，这些空气入口 102可包括相对大的开口，例如至少大于各个燃 烧管86的内径的15 %、20 %或25 %。作为这些相对大的开口的备选方案，或者除了这些相 对大的开口之外，这些空气入口 102可包括相对小的开口，例如至少小于各个燃烧管86的 内径的至20%。例如，这些空气入口 102可包括轴向地沿着外部壁88及周向地绕着外 部壁88的一定型式的开口或孔。三喷嘴79可另外包括燃料通道组件106，燃料通道组件106可包括可各自对应于 燃料喷嘴78中的一个的单独的燃料通道108。燃料通道108可各自包括柔性通道(例如可 协助调节下游75燃料流的燃料波纹管)，以适应热生长。因此，燃料通道108单独地以及作 为燃料通道组件106共同地对三喷嘴76贡献较少结构支承，或者不贡献结构支承(例如燃 料通道108是从安装基座80沿下游方向75延伸的非载荷承载燃料通道108)。也就是说， IFC82包括沿下游方向75直接从安装基座80延伸的外部壁88，其中外部壁88是载荷承载 性的，且三喷嘴76排除了载荷承载燃料管线68。相反，燃料通道108仅起供应装置的作用， 以便为燃料气室110提供燃料，燃料气室110可周向地96包围各个旋流导叶区90。在一个实施例中，燃料气室110可将燃料直接提供到旋流导叶区90的旋流导叶112中，以便于喷 射到燃烧管86中。因此，三喷嘴76从IFC82、安装基座80和侧向支承件98接受结构支承，而不从中 心主体组件接受任何结构支承。也就是说，IFC82可在该IFC82内部没有直接从安装基座 80延伸的中心支承部件64的情况下在结构上支承三喷嘴76。另外，除了为三喷嘴提供结 构支承之外，IFC82还设计成以便调节空气，以使其更加均勻和均一地分配到各个燃料喷嘴 78，从而产生更加高效的燃料与空气混合。这可产生更清洁的燃烧燃料/空气混合物，并且 随后产生较少的排气污染物。本书面描述使用实例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域技术人员能够 实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，以及执行任何结合的方法。本发明的可授予 专利的范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这样的其 它实例具有不异于权利要求书的字面语言的结构元素，或者如果它们包括与权利要求书的 字面语言无实质性差异的等效结构元素，则这样的其它实例意图处于权利要求书的范围之 内。
权利要求
一种系统，包括涡轮发动机(10)，包括具有首端(34)的燃烧器(16)；以及具有联接到所述首端(34)上的安装基座(80)的燃料喷嘴(78)，其中，所述燃料喷嘴(78)包括延伸到所述安装基座(80)的入口流动调节器(82)，所述入口流动调节器(82)包括多个空气入口(102)，且所述入口流动调节器(82)在所述安装基座(80)处在结构上支承所述燃料喷嘴(78)。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，燃料喷嘴(78)包括共用所述入口流动调 节器(82)和所述安装基座(80)的多个燃料喷嘴(78)。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃料喷嘴(78)包括在所述入口流 动调节器(82)内部相对于所述燃料喷嘴(78)的纵向轴线(46)横向地延伸的侧向支承件 (98)。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述侧向支承件(98)包括三叶草叶形板。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述多个空气入口(102)包括设置在所述 侧向支承件(98)的上游(71)的第一空气入口(102)。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述多个空气入口(102)包括设置在所述 侧向支承件(98)的下游(75)的第二空气入口(102)。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括可滑动接头(89)，所述可滑 动接头(89)构造成允许包围所述燃料喷嘴(78)的外部壁(88)进行上游(71)运动和下游 (75)运动。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括第二燃料喷嘴(78)，所述 第二燃料喷嘴(78)具有联接到所述首端(34)上的安装基座(80)和延伸到所述安装基座 (80)的第二入口流动调节器(82)。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述系统包括自所述安装基座(80)沿所 述下游方向(75)延伸的非载荷承载燃料通道(108)。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述燃料喷嘴(78)在所述入口流动调节 器(82)内部没有直接从所述安装基座(80)延伸的中心支承部件的情况下在结构上得到支 承。
全文摘要
本发明涉及一种多预混合器燃料喷嘴支承系统。提供了一种包括燃料喷嘴(78)的系统。燃料喷嘴(78)包括安装基座(80)和沿下游方向(75)直接从安装基座(80)延伸的入口流动调节器(82)。此外，入口流动调节器(82)在该入口流动调节器(82)内部没有直接从安装基座(80)延伸的中心支承部件的情况下在结构上支承燃料喷嘴(78)。
文档编号F02C3/14GK101892903SQ201010193779
公开日2010年11月24日 申请日期2010年5月20日 优先权日2009年5月20日
发明者C·R·巴克, J·D·贝里, K·W·麦马汉 申请人:通用电气公司