用于將燃油噴射到燃氣渦輪機的燃燒室的噴桿噴射器的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種用于將燃油噴射到燃氣渦輪機的燃燒室的噴桿噴射器。
【背景技術】
[0002]如已知，特別是當使用在用于產(chǎn)生電能的設備中時，燃氣渦輪機可供應有多種類型的燃料。特別地，已知的是通過多種性質(zhì)和特征的氣體燃料(天然氣、合成氣)或者燃油(諸如柴油)來運行燃氣渦輪機。出于這個原因，燃氣渦輪機設置有燃燒器組件，燃燒器組件包括噴射器，噴射器通常是噴桿的類型，其特別地被設計為供應流率受控的燃油。
[0003]噴桿噴射器通常包括多個同軸管狀主體，設置有噴口的終端被安裝于該管狀主體的端部上。管狀主體在彼此之間限定了在進口和噴口之間的至少一個輸送管路、以及回流管路，回流管路允許回收被供應到噴口的過量的燃料?？赡艿?，可設置供水管路。
[0004]特別地參照管狀主體，通常存在于噴桿噴射器中的問題歸因于使用中部件的不同的熱膨脹。熱應力被認為是燃燒室中(即，在終端和噴口附近)的非常高的溫度的結(jié)果。所引起的熱膨脹不僅是顯著的，而且由于幾何形狀的差異的結(jié)果、以及暴露于燃燒室的高溫和暴露于從外部輸送的冷卻空氣或暴露于過程流體的結(jié)果，一個部件的熱膨脹極大地不同于其他部件。
[0005]繼而，不同的膨脹產(chǎn)生強烈的機械應力，并且通常可導致部件損壞、配件損耗以及故障。經(jīng)常出現(xiàn)的故障是輸送管路的出口、噴口以及回收管路的進口之間的燃油流體通路部分或全部阻塞。在這些情況下，無法正確地供應所需的燃油，并且具有負面影響，例如，對機械效率以及污染排放物產(chǎn)生負面影響。在極端的情況下，可能必須停止設備，以更換故障的噴射器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供用于將燃油噴射到燃氣渦輪機的燃燒室中的噴桿噴射器，其允許克服上述限制。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，如權利要求1所限定的那樣提供用于將燃油噴射到燃氣渦輪機的燃燒室中的噴桿噴射器。
【附圖說明】
[0008]現(xiàn)在將參考附圖描述本發(fā)明，附圖示出了本發(fā)明的一些非限制性的實施方式，在附圖中:
[0009]圖1是包括根據(jù)本發(fā)明的實施方式的噴桿噴射器的燃氣渦輪機的燃燒器的、沿軸向縱向平面截取的側(cè)剖視圖，并且其中為了清晰移除了某些部分；
[0010]圖2是圖1中的噴桿噴射器的第一放大細節(jié)；
[0011]圖3是根據(jù)本發(fā)明的不同的實施方式的圖2中的細節(jié)的變型；
[0012]圖4是圖1中的噴桿噴射器的第二放大細節(jié)。
【具體實施方式】
[0013]圖1中，附圖標記I表示用于將燃料、特別是燃氣供應到燃氣渦輪機的燃燒室2的整個燃燒器組件，其在這里僅被部分地示出。燃燒器組件I沿軸線A延伸，并且包括外周燃氣主燃燒器3、中心燃氣引燃器4以及用于將燃油噴射到燃燒室2中的噴桿噴射器5。
[0014]主燃燒器3是預混合器型，其被布置為圍繞引燃器4并且設置有對角旋流器7，對角旋流器7包括多個葉片10，其互相限定了分別的流動通道，以朝向燃燒室2、相對于軸線A傾斜地輸送供應空氣和燃氣的燃燒流。在實施方式中，通過位于葉片10上的噴口 11來供應燃Ho
[0015]引燃器4被布置為與主燃燒器3同軸，并且設置有軸向旋流器8，軸向旋流器8包括多個葉片12，其互相限定了分別的流動通道，以朝向燃燒室2、大致地沿軸線A輸送供應空氣的進一步的燃燒流。
[0016]噴桿噴射器5沿軸線A延伸，并且端部被插入到引燃器4中。
[0017]噴桿噴射器5包括外管狀主體15、內(nèi)管狀主體16、端部構(gòu)件17和噴口18。更進一步，噴桿噴射器5設置有凸緣20、21。
[0018]外管狀主體15和內(nèi)管狀主體16沿軸線A同心地延伸，并且限定了流體輸送管路22和流體回流管路23。更具體地，流體輸送管路22由外管狀主體15和內(nèi)管狀主體16之間的間隙限定，并且允許將燃油流輸送到噴射器18。相反地，流體回流管路23被限定在內(nèi)管狀主體16中，并且允許回收被供應到噴口 18的過量的燃油，并且將其再次導入到歧管(未示出)中。軸向銷24被容納在內(nèi)管狀主體16中、面向噴口 18，并且被配置為調(diào)整燃油的回流。
[0019]參考圖2，在外管狀主體15和內(nèi)管狀主體16的各自的端部15a、16a處，噴口18被流體耦合于流體輸送管路22和流體回流管路23。特別地，噴口 18通過螺紋耦合或熱配合被安裝在內(nèi)管狀主體16的端部16a上，并且包括界定腔室25的側(cè)壁26，并且具有供應出口 25a和回收出口 25b，供應出口 25a面向外側(cè)(使用中朝向燃燒室2)，回收出口 25b與供應出口 25a軸向地相對且被耦合到流體回流管路23。
[0020]端部構(gòu)件17被裝配在外管狀主體15的端部15a上，并且通過螺紋耦合或可能通過熱配合被耦合于端部15a。噴口 18和端部構(gòu)件17是過盈連接的，并且噴口 18相對于端部構(gòu)件17軸向地朝外突出。
[0021 ]端部構(gòu)件17在內(nèi)部限定了流體輸送管路22和噴口 18之間的流體通路29，噴口 18的側(cè)壁26具有用于進入腔室25的進口開口 25c。
[0022]外管狀主體15和內(nèi)管狀主體16在各自的端部15a、16a處互相約束，以便在鎖定區(qū)域中防止隨著熱膨脹的相對滑動。相反地，外管狀主體15和內(nèi)管狀主體16之間的相對滑動在鎖定區(qū)域和相對的端部15b、16b之間是自由的。
[0023]借助約束構(gòu)件來產(chǎn)生鎖定區(qū)域中的連接，在一個實施方式中，約束構(gòu)件包括端部構(gòu)件17和鎖定銷27。
[0024]例如，鎖定銷27垂直地跨過內(nèi)管狀主體16和軸向銷24，且與軸線A交叉。在一個實施方式中，鎖定銷27被輕微過盈地插入或者焊接到內(nèi)管狀主體16的直徑地相對的座中，并且從而垂直于軸線A。在一個實施方式中，鎖定銷27在相對的方向上從內(nèi)管狀主體16突出，并且被布置在管狀主體15的端部15a的軸向邊緣的前面。更進一步，鎖定銷27的長度比外管狀主體15的內(nèi)直徑更大，并且大致等于或者略微大于外管狀主體15的外直徑。
[0025]端部構(gòu)件17被配置為將鎖定銷27軸向地鎖定為抵靠外管狀主體15。具體地，端部構(gòu)件17在內(nèi)部具有由環(huán)形肩部限定的抵接座28，其直徑比鎖定銷27的長度更小。端部構(gòu)件17被擰到外管狀主體15的端部15a上，以便將鎖定銷27的端部緊密地裝配在外管狀主體15的端部15a的軸向邊緣和抵接座28之間。從而，通過端部構(gòu)件17被緊密地裝配的鎖定銷27在鎖定區(qū)域中防止了外管狀主體15、內(nèi)管狀主體16和軸向銷24之間的滑動。
[0026]在圖3中示出的不同的實施方式中，在下文中由附圖標記27，表示的鎖定銷延伸穿過外管狀主體15、內(nèi)管狀主體16和軸向銷24，從而防止在鎖定區(qū)域中的相對軸向滑動。
[0027]更進一步，約束構(gòu)件包括鎖定環(huán)30，其緊密地被裝配到外環(huán)形主體15上，并且被耦合到端部構(gòu)件17，以便防止在外管狀主體15和端部部件17之間的各自相對的旋轉(zhuǎn)，從而防止螺紋耦合的松脫。例如，鎖定環(huán)30設置有軸向齒，其與端部構(gòu)件17的分別的座接合。
[0028]凸緣20沿軸線A延伸，并且具有貫穿的軸向腔31和與軸向腔31連通的徑向流體通路32，以用于將燃油供應到流體輸送管路22。軸向腔31的端部為頸部20a，外管狀主體15的端部15b被布置為抵住頸部20a。頸部20a和外管狀主體15的端部15b可彼此焊接。內(nèi)管狀主體16的端部16b在軸向腔31中延伸超出外管狀主體15，并且被插入到引導套筒33中，引導套筒33屬于外管狀主體15和內(nèi)管狀主體16之間的約束構(gòu)件。引導套筒33在軸線A上的居中的位置處支撐內(nèi)管狀主體16，并且允許其軸向滑動，特別是隨著最靠近燃燒室2的部分的熱膨脹而軸向滑動。更進一步，引導套筒