一种端面测温喷嘴装置的制作方法

本发明涉及喷嘴测温，具体地涉及一种端面测温喷嘴装置。

背景技术：

1、在现代燃气轮机燃烧器设计中，喷嘴是最重要的一个部件，也是制约燃烧器设计水平的核心因素。在进行燃烧器试验前通常会先进行喷嘴试验来全面掌握喷嘴的各项性能参数。在喷嘴试验或燃烧器试验中，喷嘴壁面温度的测量不仅可以直接反映出喷嘴的热设计水平和喷嘴的安全性是否满足长久使用要求，也能间接获取喷嘴燃烧时是否产生回火，燃烧是否稳定等。

2、现有技术专利号cn205138661u-多温度测点喷嘴，所述喷嘴与连续管相连接，所述喷嘴上固定安装有一根热电偶，且所述热电偶穿过所述连续管的内部，所述热电偶的铠甲内沿所述热电偶的长度方向设有多个测温点，所述多个测温点包括位于所述喷嘴出口端的测温点，且所述喷嘴出口端的测温点通过卡套装置固定在所述喷嘴主体的第一预留孔内。现有技术的问题是热电偶直接固定在喷嘴内壁，易受到高速气流影响，测量精度不高，还容易造成热电偶脱落。

技术实现思路

1、本发明为了解决现有技术的上述问题，提供了一种端面测温喷嘴装置，喷嘴装置包括喷嘴本体和设于喷嘴底部测温腔内的测温结构；测温腔顶板设有周向分布的燃料导流孔，测温腔外壁上设有相对应的燃料喷射孔；测温结构下端面与喷嘴喷口端面平齐，测温结构外壁与测温腔内壁相配合。测温结构设置在喷嘴底部与喷嘴内部的燃料仓隔离。

2、作为优选，测温结构内部设有热电偶室，热电偶室内部固定热电偶测温端。热电偶直接焊接或采用压板固定在测温结构内，可以和更多结构形式的喷嘴相互配合安装，增加该端面测温结构的兼容性和可重复利用性。

3、作为优选，喷嘴本体内设有燃料仓，燃料仓顶部设有与燃料管道连接的中心孔。燃料仓将燃料流道与测温结构分离。燃料从燃料仓顶部中心孔流入，底部燃料导流孔流出，主要流动方向不变，对于燃料的流速压力损失较小。

4、作为优选，喷嘴本体外壁连接环形导流板，环形导流板与燃料仓外壁构成开口向上的环形空气腔。喷嘴本体外壁连接导流板，对喷嘴底部进行辅助进气。环形导流板使喷嘴底部周向进气均匀。

5、作为优选，环形空气腔槽底设有周向分布的空气孔，空气孔为弧形孔，空气孔紧贴燃料仓的外壁，空气孔位置与燃料喷射孔相对应。空气孔导流气流出口位于燃料喷射口出口处，气流对燃料喷出造成直接影响，空气孔弧形外形减少对气流流速压力损耗。

6、作为优选，喷嘴底部直径和燃料仓外壁直径相匹配。喷嘴底部直径影响燃料喷射孔燃料喷出位置。燃料仓外壁直径影响空气孔位置。两者相互匹配才能使空气孔处气流直接对燃料喷射孔处直接影响达到最大效果。

7、作为优选，热电偶室壁上和喷嘴本体设有热电偶引出孔，热电偶引出孔的热电偶室段与热电偶室底面平齐，热电偶引出孔的喷嘴本体段设置在燃料喷射孔和燃料导流孔之间的空隙处。设置热电偶引出孔使热电偶正常工作，位于连接空隙避免高速气流冲刷热电偶，防止热电偶脱落，保证热电偶测量精度。在引出热电偶时，使热电偶通过两个空气孔之间的隔板部引出到环形导流板外壁与补偿导线相连，不会影响主流的流动。引出热电偶时，不会对热电偶进行大角度弯折，保证热电偶的测温性能。

8、作为优选，热电偶室底面设有热电偶引出孔，热电偶引出孔为斜孔。喷嘴本体上无需设置热电偶引出孔。

9、作为优选，测温结构与喷嘴本体采用加工材料相同。测温结构和喷嘴本体的导热效率相同，降低因热量传递而导致的测温误差。

10、本发明具有以下有益效果：热电偶的测温端固定在测温结构内，可以精确获取测量位置的壁面温度；由于测温底板处基本没有空气流动，因此热电偶的安装非常牢固，并且测温部件与喷嘴本体采用一样的加工材料，测温底板的壁面温度可以直接反应喷嘴的壁面温度，测量精度较高。此外，由于测温结构外壁与喷嘴测温腔内壁通过装配关系结合，拆卸方便，并可以和更多其他结构形式的喷嘴相互配合安装，增加测温结构的兼容性和可重复利用性。

技术特征：

1.一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，喷嘴装置包括喷嘴本体(1)和设于喷嘴底部测温腔(17)内的测温结构(2)；

2.根据权利要求1所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述测温结构内部设有热电偶室(22)，热电偶室内部固定热电偶(3)测温端。

3.根据权利要求1所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴本体内设有燃料仓(19)，燃料仓顶部设有与燃料管道连接的中心孔。

4.根据权利要求3所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴本体外壁连接环形导流板(12)，环形导流板与燃料仓外壁构成开口向上的环形空气腔。

5.根据权利要求4所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴本体外壁的环形空气腔底部设有周向分布的空气孔(18)，空气孔为弧形孔，空气孔紧贴燃料仓的外壁，空气孔位置与燃料喷射孔相对应。

6.根据权利要求1所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述喷嘴底部直径和燃料仓外壁直径相匹配。

7.根据权利要求2所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述测温结构内的热电偶室壁上和喷嘴本体设有热电偶引出孔(16)，热电偶引出孔的热电偶室段与热电偶室底面平齐，热电偶引出孔的喷嘴本体段设置在不同燃料喷射孔和燃料导流孔之间的空隙处。

8.根据权利要求2所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述测温结构内的热电偶室底面设有热电偶引出孔(16)，热电偶引出孔为斜孔。

9.根据权利要求1至8所述的一种端面测温喷嘴装置，其特征在于，所述测温结构与喷嘴本体采用相同材料加工。

技术总结
本发明提供了一种端面测温喷嘴装置，喷嘴装置包括喷嘴本体和设于喷嘴底部测温腔内的测温结构；测温腔顶板设有周向分布的燃料导流孔，壁上设有相对应的燃料喷射孔；测温结构下端面与喷嘴喷口端面平齐，测温结构外壁与测温腔内壁相配合。测温结构设置在喷嘴喷口端面与喷嘴内部的燃料仓隔离，可对喷嘴端面进行测温，热电偶测温端不会受到燃料仓内外高速气流影响，安装可靠，不易脱落。

技术研发人员：沈晓兵,叶建君,汪玉明,林俊光,韩峰,蒋月红,王国清,林钢,徐雷,范江云,林茂庭,王小荣,黄忠平
受保护的技术使用者：浙江浙能电力股份有限公司萧山发电厂
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14