专利名称：用于涡轮发动机中的燃料喷射组件及其组装方法
技术领域：
本文中公开的主题大体涉及涡轮发动机，并且更具体地，涉及用于涡轮发动机中的燃料喷射组件。
背景技术：
至少一些已知涡轮发动机使用在联合发电设施和发电厂中。这种发动机可具有高的比功和功率/单位质量流量的要求。为了提高运行效率，诸如燃气轮机发动机的至少一些已知涡轮发动机以升高的燃烧温度运行。在至少一些已知燃气轮机发动机中，涡轮效率随着燃烧气体温度的升高而升高。然而，以较高温度运行也可增加诸如氮氧化物(NOx)的污染排放物的产生。为了减少这种排放物的产生，至少一些已知涡轮发动机包括改进的燃烧系统设计。例如，许多燃烧系统可使用包括管组件或微混合器的预混合技术，管组件或微混合器便于使诸如稀释剂、气体和/或空气的物质与燃料混合以产生用于燃烧的燃料混合物。然而，这种燃烧系统的益处可受到限制。各个管组件或微混合器具有在其中心区域内的基本上较大的再循环区或具有较大的阻塞区域。更具体地，在中心区域中再循环的燃烧产物与位于中心区域内的管组件中的管中的各个内的可燃混合物相互作用。因此，再循环区内的温度基本上高于管组件或微混合器的其它区域。高温导致位于再循环区域中的管中的逆燃和/或拢焰的裕度(margin)减少。升高的温度还可增加燃烧器和其相关联的构件的磨损，并且/或者可缩短燃烧系统的使用寿命。
发明内容
在一个实施例中，提供一种用于涡轮发动机中的燃料喷射组件。燃料喷射组件包括多个管组件，其中，管组件中的各个包括上游部分和下游部分。管组件中的各个包括从上游部分延伸到下游部分或从上游部分延伸通过下游部分的多个管。至少一个喷射系统联接到多个管组件中的至少一个管组件上。喷射系统包括从流体源延伸到管组件的下游部分的流体供应部件。流体供应部件包括位于管组件的下游部分中的第一端部部分，其中，第一端部部分具有至少一个第一开口，用于引导流体通过管组件以便于降低其中的温度。在另一个实施例中，提供一种涡轮发动机。涡轮发动机包括压缩机和联接在压缩机下游的燃烧组件。燃烧组件包括包含至少一个燃料喷射组件的至少一个燃烧器。燃料喷射组件包括多个管组件，其中，管组件中的各个包括上游部分和下游部分。管组件中的各个包括从上游部分延伸到下游部分或从上游部分延伸通过下游部分的多个管。至少一个喷射系统联接到多个管组件中的至少一个管组件上。喷射系统包括从流体源延伸到管组件的下游部分的流体供应部件。流体供应部件包括位于管组件的下游部分中的第一端部部分，其中，第一端部部分具有至少一个第一开口，用于将流体引导到管组件以便于降低其中的温度。在又一个实施例中，提供一种组装用于与涡轮发动机一起使用的燃料喷射组件的方法。多个管组件联接在燃烧器内，其中，管组件中的各个包括上游部分和下游部分。多个管组件中的各个包括从上游部分延伸到下游部分或从上游部分延伸通过下游部分的多个管。至少一个喷射系统联接到多个管组件中的至少一个管组件上。喷射系统包括从流体源延伸到管组件的下游部分的流体供应部件。流体供应部件包括位于管组件的下游部分中的第一端部部分，其中，第一端部部分包括至少一个第一开口，用于将流体引导到管组件以便于降低其中的温度。在又一个实施例中，提供一种用于涡轮发动机中的燃料喷射组件，所述燃料喷射组件包括多个管组件，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分和下游部分，所述多个管组件中的各个进一步包括进行下者中的一个的多个管从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及至少一个喷射系统，其联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。所述至少一个喷射系统进一步包括燃料输送导管，所述流体供应部件至少部分地定位在所述燃料输送导管内。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游部分；以及下游部分，其联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道，其中，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口，所述至少一个第一开口延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。所述流体供应部件进一步包括第二端部部分和中间部分，所述流体能够被从所述第一端部部分、中间部分和所述第二端部部分中的至少一个引导到所述至少一个第一开口。所述流体供应部件将稀释剂、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件。在又一个实施例中，提供一种涡轮发动机，所述涡轮发动机包括压缩机；燃烧组件，其联接在所述压缩机下游，其中，所述燃烧组件包括包含燃料喷射组件的至少一个燃烧器，所述燃料喷射组件包括多个管组件，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分和下游部分，所述多个管组件中的各个进一步包括进行下者中的一个的多个管从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及至少一个喷射系统，其联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。所述至少一个喷射系统进一步包括燃料输送导管，所述流体供应部件至少部分地定位在所述燃料输送导管内。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游部分；以及下游部分，其联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道，其中，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口，所述至少一个第一开口延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。所述流体供应部件进一步包括第二端部部分和中间部分，所述流体能够被从所述第一端部部分、中间部分和所述第二端部部分中的至少一个引导到所述至少一个第一开口。所述流体供应部件将稀释剂、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件。 在又一个实施例中，提供一种用于组装用于与涡轮发动机一起使用的燃料喷射组件的方法，所述方法包括使多个管组件联接在燃烧器内，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分和下游部分，所述多个管组件中的各个包括进行下者中的一个的多个管从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括燃料输送导管，所述流体供应部件至少部分地定位在所述燃料输送导管内。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括上游部分和下游部分，所述下游部分联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口，并且所述至少一个第一开口延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于将稀释剂、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。
图1是示例性涡轮发动机的示意性截面 图2是可与图1中示出的涡轮发动机一起使用的示例性燃料喷射组件的示意性截面图，并且是沿着区域2得到的；
图3是图2中示出的燃料喷射组件的示意性截面图，并且是沿着线3-3得到的；
图4是备选燃料喷射组件的示意性截面图，并且也是沿着线3-3 (在图2中示出)得到
的；
图5是可与图2中示出的燃料喷射组件一起使用的示例性喷射系统的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域5得到的；
图6是可与图2中示出的燃料喷射组件一起使用的备选喷射系统的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域6得到的；
图7是可与图2中示出的燃料喷射组件一起使用的另一个备选喷射系统的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域7得到的；
图8是可与图5中示出的喷射系统一起使用的示例性流体供应部件的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域8得到的；
图9是可与图5中示出的喷射系统一起使用的备选流体供应部件的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域8得到的；以及
图10是可与图5中示出的喷射系统一起使用的备选流体供应部件的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域8得到的。部件列表
100涡轮发动机 112进气区段 114压缩机区段 116燃烧器区段 118涡轮区段 120排气区段 122转子轴
124燃烧器 126燃料喷射组件 128负载 130盘组件 132转子组件 156上游部分 158下游部分 202管组件 204管
206喷射系统 208燃料输送导管 210流体供应部件 211下游表面212流体源213端盖
214第一端部部分215中间部分216第二端部部分220第一端部部分221中间部分222第二端部部分250燃料喷射组件270中心管组件271中心管组件272外部管组件278中心区域280喷射系统281中间部分282备选喷射系统283供应部件284 开口
285第一端部部分286流体供应部件287 开口300中心区域301箭头302通道303箭头304通道305箭头306上游表面307 孔口308下游表面310 开口
400流体供应部件414端部部分415中间部分420通道424箭头426上游表面428下游表面430 开口 500备选流体供应部件
514第一端部部分
515中间部分
520通道
524箭头
530上游部分
532下游部分
534通道
536第二开口
538第一开口
550第一表面
552第二表面。
具体实施例方式本文中描述的示例性设备、系统和方法克服与以较高温度运行的涡轮发动机的至少一些已知燃烧系统相关联的至少一些已知缺点。本文中描述的实施例提供燃料喷射组件，其可与涡轮发动机一起使用以便于基本上降低燃烧器内的温度。更具体地，燃料喷射组件包括多个管组件，其中，管组件中的各个包括上游部分和下游部分。管组件中的各个包括从上游部分延伸到下游部分或从上游部分延伸通过下游部分的多个管。至少一个喷射系统联接到多个管组件中的至少一个管组件上。喷射系统包括从流体源延伸到管组件的下游部分的流体供应部件。流体供应部件包括位于管组件的下游部分中的第一端部部分，其中，第一端部部分具有至少一个第一开口，用于引导流体通过管组件以便于降低其中的温度。更具体地，将流体引导到管组件中的至少一个便于降低管组件的中心区域中的温度和定位在中心区域内的管的温度，并且减小管内的逆燃和/或拢焰的可能性或防止管内的逆燃和/或拢焰。图1是示例性涡轮发动机100的示意性截面图。更具体地，涡轮发动机100是燃气轮机发动机。虽然示例性实施例包括燃气轮机发动机，但是本发明不限于任何一个特定发动机，并且本领域普通技术人员将理解，本发明可与其它涡轮发动机一起使用。此外，在示例性实施例中，涡轮发动机100包括进气区段112、联接在进气区段112下游的压缩机区段114、联接在压缩机区段114下游的燃烧器区段116、联接在燃烧器区段116下游的涡轮区段118，以及排气区段120。涡轮区段118经由转子轴122联接到压缩机区段114上。在示例性实施例中，燃烧器区段116包括多个燃烧器124。燃烧器区段116联接到压缩机区段114上，使得各个燃烧器124定位成与压缩机区段114处于流连通。燃料喷射组件126联接在各个燃烧器124内。涡轮区段118联接到压缩机区段114和负载128上，诸如但不限于发电机和/或机械驱动应用。在示例性实施例中，各个压缩机区段114和涡轮区段118包括至少一个转子盘组件130，转子盘组件130联接到转子轴122上以形成转子组件132。在运行期间，进气区段112将空气引导向压缩机区段114，在压缩机区段114中，空气被压缩到较高压力和较高温度，然后排向燃烧器区段116。压缩空气与由各个燃料喷射组件126提供的燃料和其它流体混合，并且被点燃而产生被引导向涡轮区段118的燃烧气体。更具体地，各个燃料喷射组件126将诸如天然气和/或燃料油的燃料、空气和/或诸如氮气(N2)的稀释剂喷射在相应燃烧器124中以及喷射到空气流中。燃料混合物被点燃而产生被引导向涡轮区段118的高温燃烧气体。随着燃烧气体对涡轮区段118和转子组件13 2施加旋转能，涡轮区段118将来自气体流的热能转化成机械旋转能量。通过使各个燃料喷射组件126将燃料与空气和/或稀释剂喷射在相应燃烧器124中，可降低各个燃烧器124内的温度。图2是燃料喷射组件126的部分的截面图，并且是沿着区域2 (在图1中示出)得到的。在示例性实施例中，燃料喷射组件126包括多个管组件202，其中，各个管组件202包括上游部分156和下游部分158。各个管组件202包括从上游部分156延伸到下游部分158的多个管204。在示例性实施例中，管组件202是各自基本上沿轴向联接在燃烧器124 (在图1中示出)内的燃料喷射喷嘴。管组件202可整体地形成在燃烧器124内，或管组件202可联接到燃烧器124上。在示例性实施例中，各个管204排出被引导通过各个管204内的通路(未示出)的燃料、空气和其它流体的混合物。燃料喷射组件126还包括至少一个喷射系统206。更具体地，在示例性实施例中，各个管组件202联接到一个喷射系统206上。在示例性实施例中，喷射系统206包括燃料输送导管208和至少部分地定位在燃料输送导管208内的流体供应部件210。备选地，流体供应部件210可相对于燃烧输送导管208定位在任何其它位置上，诸如与燃料输送导管208相邻，并且使燃料喷射组件126和/或涡轮发动机100 (在图1中示出)能够如在本文中描述的那样起作用。在示例性实施例中，流体供应部件210从流体源212延伸，并且通过燃烧器124的端盖213延伸到管组件202的下游部分158。备选地，流体供应部件210可从端盖213的下游表面211或从流体供应部件的中间部分215延伸到管组件202的下游部分158。在示例性实施例中，流体供应部件210包括联接在管组件202内的第一端部部分214、中间部分215，以及联接到流体源212上的第二端部部分216。在示例性实施例中，流体源212可包括空气、惰性气体和/或稀释剂，诸如氮气(N2)、二氧化碳(CO2)和/或蒸汽。在示例性实施例中，第一端部部分214包括用于将流体引导到管组件202的至少一个第一开口(未在图2中示出)。类似地，燃料输送导管208包括联接到管组件202上的第一端部部分220、中间部分221，以及联接到燃料源(未示出)上的第二端部部分222。在示例性实施例中，燃料输送导管208的中间部分221具有基本上圆柱形的形状，并且尺寸设置成使得流体供应部件210可定位在其中。流体供应部件210的中间部分215也具有基本上圆柱形的形状，并且尺寸设置成使得定位在燃料输送导管208内。备选地，燃料输送导管208、流体供应部件210以及燃料输送导管208和流体供应部件210的任何部分可具有使燃料喷射组件126和/或涡轮发动机100能够如在本文中描述的那样起作用的任何其它形状和/或尺寸。图3是燃料喷射组件126的沿着线3_3(在图2中示出)得到的示意性截面图。图4是可与涡轮发动机100 —起使用的备选燃料喷射组件250的沿着线3-3(在图2中示出)得到的示意性截面图。参照图3，在示例性实施例中，管组件202包括中心管组件270，其中，各个管组件202和270是基本上圆形的。备选地，管组件202和270可以是使管组件202和270能够如在本文中描述的那样起作用的任何其它形状。此外，包含在各个管组件202和270内的管204在其中沿周向隔开。在示例性实施例中，各个管组件202和270可具有使各个管组件202和270能够如在本文中描述的那样起作用的任何数量的管204。在示例性实施例中，管组件202绕着中心管组件270沿周向隔开。备选地，管组件202可布置成使管组件202能够如在本文中描述的那样起作用的任何定向。例如，如图4所示，燃料喷射组件250包括中心管组件271和外部管组件272。在示例性实施例中，中心管组件271是基本上圆形的，并且外部管组件272具有基本上截顶馅饼型扇形形状。此外，外部管组件272各自从中心管组件271沿径向向外延伸。此外，参照图3，各个管组件202联接到一个喷射系统206上。更具体地，喷射系统206定位在各个管组件202的中心区或区域300内。因此，燃料输送导管208和流体供应部件210各自定位在各个管组件202内的中心区域300中，使得流体供应部件210以流连通的方式联接在流体源212 (在图2中示出)和管组件202之间，从而允许流体排出到至少一个第一开口(未在图3和图4中示出)中。类似地，在图4中，一个喷射系统206联接到中心管组件271和外部管组件272中的各个上。更具体地，各个喷射系统206定位在各个管组件271和272的中心区或区域278中。因此，燃料输送导管208和流体供应部件210各自定位在各个管组件271和272内的中心区域278中。图5是带有管组件202的喷射系统206的放大示意性截面图，并且是沿着区域5(在图2中示出)得到的。图6是备选喷射系统280的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域6 (在图2中示出)得到的。图7是另一个备选喷射系统282的部分的放大示意性截面图，并且是沿着区域7 (在图2中示出)得到的。图8是沿着区域8 (在图5中示出)得到的流体供应部件210的部分的放大示意性截面图。参照图5和图8，在示例性实施例中，喷射系统206大致联接到管组件202的中心区或区域300上。在示例性实施例中，中心区域300是再循环区，其中，被引导到管组件202的任何流体被喷射，并且分散或吹送热的再循环燃烧产物并且/或者使再循环区(未示出)变形，并且被再循环，如箭头301示出的，使得流体保持在中心区域300内。燃料输送导管208和定位在其中的流体供应部件210各自联接在中心区域300内。通道302限定在燃料输送导管208内。更具体地，在示例性实施例中，通道302限定在燃料输送导管208内，并且提供流径，如箭头303示出，以便燃料在其中流动。接着，燃料通过至少一个孔口 307喷射到各个管204中，并且接着在管204中与空气混合。通道304也限定在流体供应部件210内，并且提供流径，如箭头305示出，以便流体在其中流动。备选地，燃料输送导管208和/或流体供应部件210可各自具有提供任何其它类型的流径且使燃料喷射组件126和/或涡轮发动机100能够如在本文中描述的那样起作用的通道。在示例性实施例中，从燃料输送导管的第二端部部分216(在图2中示出)引导流体。备选地，如图6所示，可从流体供应部件283的中间部分281引导流体。更具体地，来自流体源212(在图2中示出)的流体可直接引导到位于中间部分281内的流体供应部件283的至少一个开口 284。备选地，如图7所示，可从流体供应部件286的第一端部部分285引导流体。更具体地,来自流体源212(在图2中示出)的流体可直接引导到位于第一端部部分285内的流体供应部件286的至少一个开口 287。参照图5和图8，在示例性实施例中，流体供应部件210的第一端部部分214包括上游表面306和下游表面308。第一端部部分214还包括从通道304延伸的至少一个开口310。在示例性实施例中，上游表面306和下游表面308具有弯曲形状，以便于流体在管组件202内流动。更具体地，上游表面306和下游表面308具有基本上凹入的形状。备选地，上游表面306和下游表面308可具有使燃料喷射组件126和/或涡轮发动机100能够如在本文中描述的那样起作用的不同的形状，诸如凸出形状。在运行期间，燃料被引导通过燃料输送导管208并且供应到管组件202，其中，燃料在管204中与空气混合以形成可燃混合物。热燃烧产物在中心区域300内再循环，与位于中心区域300内的管204接触，并且还与来自管204的一些可燃混合物相互作用。因此，与管组件202的其它区域相比，中心区域300和布置在中心区域300内的最内排和/或第二排的管204具有升高的温度。这种温度升高导致位于中心区域300内的这些排的管204中的拢焰和/或逆燃的裕度减少。为了改进拢焰和/或逆燃裕度，其它流体被引导到管组件202。更具体地，在示例性实施例中，当燃料被供应到管组件202时，诸如空气和/或稀释剂的流体被引导通过流体供应部件210并且也供应到管组件202。更具体地，流体通过流体供应部件210被从流体源212(在图2中示出)引导到第一端部部分214。流体被引导通过开口 310并且供应到管组件202。流体使中心区域300中的再循环流动型式变形，并且接着，流体中的一些再循环到中心区域300，其中，该流体便于干扰在中心区域300中循环的燃烧产物和来自管204的可燃混合物之间的相互作用，并且便于防止热燃烧产物接触管出口(未示出)。通过基本上减少这种相互作用，管组件202的温度降低，并且管组件202的使用寿命以及燃烧器124(在图1中示出)的使用寿命可延长。图9示出了可取代流体供应部件210(在图2、5和8中示出)而与喷射系统206(在图2和图5中示出)一起使用的备选流体供应部件400的部分，并且是沿着区域8 (在图5中示出)得到的。在示例性实施例中，流体供应部件400包括联接在管组件202(在图2和图3中示出)内的第一端部部分414、中间部分415和联接到流体源212 (在图2中示出)上的第二端部部分(未示出)。流体供应部件400的中间部分415具有基本上圆柱形的形状，并且尺寸设置成定位在燃料输送导管208 (在图2和图3中示出)内。通道420限定在流体供应部件400内并且提供流径，如箭头424示出，以便流体在其中流动。在示例性实施例中，第一端部部分414包括上游表面426和下游表面428。开口430从通道420延伸。在示例性实施例中，上游表面426和下游表面428具有基本上平面式表面，以便流体在管组件202内流动。在运行期间，当燃料供应到管组件202时，诸如空气和/或稀释剂的流体也被引导通过流体供应部件400并且也供应到管组件202。更具体地，流体通过流体供应部件400被从流体源212引导到第一端部部分414。流体被引导通过开口 430并且供应到管组件202。图10示出了可取代流体供应部件210(在图2、5和8中示出)而与喷射系统206 (在图2和图5中示出)一起使用的备选流体供应部件500的部分，并且是沿着区域8 (在图5中示出)得到的。在示例性实施例中，流体供应部件500包括联接在管组件202 (在图2和图3中示出)内的第一端部部分514、中间部分515和联接到流体源212(在图2中示出)上的第二端部部分(未示出)。流体供应部件500的中间部分515具有基本上圆柱形的形状，并且尺寸设置成定位在流体传动导管208 (在图2和图3中示出)内。通道520限定在流体供应部件500内并且提供流径，如箭头524示出，以便流体在其中流动。在示例性实施例中，第一端部部分514包括上游部分530，上游部分530联接到下游部分532上，使得在它们之间限定通道534。至少一个第一开口 538限定在下游部分532内，并且沿径向延伸通过下游部分532，以便于流体流动到管组件202。至少一个第二开口536限定在上游部分530内，并且延伸通过上游部分530，以便于流体流动到通路534。在示例性实施例中，在流体供应部件500的截面图中，下游部分包括六个第一开口 538。备选地，下游部分可具有任何数量的开口。在示例性实施例中，下游部分532还具有第一表面550和第二表面552。第一表面550和第二表面552具有基本上平面式表面，以便于流体在管组件202内流动。在运行期间，当燃料供应到管组件202时，诸如空气和/或稀释剂的流体被引导通过流体供应部件500并且也供应到管组件202。更具体地，流体通过流体供应部件500而被从流体源212引导到第一端部部分514。流体被引导通过第二开口 536并且供应到通道534。接着，流体被引导到第一开口 538并且供应到管组件202。与和涡轮发动机一起使用的已知设备和系统相比，以上描述的燃料喷射组件可与涡轮发动机一起使用以便于降低在燃料喷射组件内产生的温度。更具体地，燃料喷射组件包括多个管组件，其中，管组件中的各个包括上游部分和下游部分。管组件中的各个包括从上游部分延伸到下游部分或从上游部分延伸通过下游部分的多个管。至少一个喷射系统联接到多个管组件中的至少一个管组件上。喷射系统包括从流体源延伸到管组件的下游部分的流体供应部件。流体供应部件包括位于管组件的下游部分中的第一端部部分，其中，第一端部部分具有至少一个第一开口，用于引导流体通过管组件以便于降低其中的温度。更具体地，将流体引导到管组件中的至少一个便于降低管组件的中心区域中的温度和定位在中心区域内的管的温度，并且减小管内的逆燃和/或拢焰的可能性或防止管内的逆燃和/或拢焰。在上面详细地描述燃料喷射组件及其组装方法的示例性实施例。燃料喷射组件及其组装方法不限于本文中描述的特定实施例，而是可独立地且与本文中描述的其它构件和/或步骤分开地利用燃料喷射组件的构件和/或喷射组件的步骤。例如，燃料喷射组件还可与其它机器和方法组合使用，并且不限于仅利用如在本文中描述的涡轮发动机实践。相反地，示例性实施例可与许多其它系统一起实施和利用。虽然可能在一些附图而未其它附图中示出本发明的多个实施例的特定特征，但是这仅为了方便起见。根据本发明的原理，附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征组合起来参照和/或声明。此书面描述使用了实例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得本领域的任何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限定，并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的字面语言的结构元素，或如果它们包括与权利要求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的范围内。
一种用于涡轮发动机中的燃料喷射组件，所述燃料喷射组件包括多个管组件，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分和下游部分，所述多个管组件中的各个进一步包括进行下者中的一个的多个管从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及至少一个喷射系统，其联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。所述至少一个喷射系统进一步包括燃料输送导管，所述流体供应部件至少部分地定位在所述燃料输送导管内。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游部分；以及下游部分，其联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道，其中，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口，所述至少一个第一开口延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。所述流体供应部件进一步包括第二端部部分和中间部分，所述流体能够被从所述第一端部部分、中间部分和所述第二端部部分中的至少一个引导到所述至少一个第一开口。所述流体供应部件将稀释齐U、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件。一种涡轮发动机，所述涡轮发动机包括压缩机；燃烧组件，其联接在所述压缩机下游，其中，所述燃烧组件包括包含燃料喷射组件的至少一个燃烧器，所述燃料喷射组件包括多个管组件，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分和下游部分，所述多个管组件中的各个进一步包括进行下者中的一个的多个管从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及至少一个喷射系统，其联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。所述至少一个喷射系统进一步包括燃料输送导管，所述流体供应部件至少部分地定位在所述燃料输送导管内。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。所述第一端部部分包括上游部分；以及下游部分，其联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道，其中，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口，所述至少一个第一开口延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。所述流体供应部件进一步包括第二端部部分和中间部分，所述流体能够被从所述第一端部部分、中间部分和所述第二端部部分中的至少一个引导到所述至少一个第一开口。所述流体供应部件将稀释剂、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件。
—种用于组装用于与涡轮发动机一起使用的燃料喷射组件的方法，所述方法包括使多个管组件联接在燃烧器内，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分和下游部分，所述多个管组件中的各个包括进行下者中的一个的多个管从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括燃料输送导管，所述流体供应部件至少部分地定位在所述燃料输送导管内。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括上游表面和下游表面，所述上游表面和所述下游表面各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口从所述下游表面延伸到所述上游表面。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括上游部分和下游部分，所述下游部分联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口，并且所述至少一个第一开口延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。联接至少一个喷射系统进一步包括使至少一个喷射系统联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述流体供应部件包括第一端部部分，所述第一端部部分包括至少一个第一开口，用于将稀释剂、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。
权利要求
1.一种用于涡轮发动机(100)中的燃料喷射组件(126)，所述燃料喷射组件包括: 多个管组件(202)，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分(156)和下游部分(158)，所述多个管组件中的各个进一步包括进行下者中的一个的多个管(204):从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及 至少一个喷射系统(206)，其联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源(212)延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件(210)，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分(214)，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口(310)，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。
2.根据权利要求1所述的燃料喷射组件(126)，其特征在于，所述至少一个喷射系统(206)进一步包括燃料输送导管(208)，所述流体供应部件(210)至少部分地定位在所述燃料输送导管内。
3.根据权利要求1所述的燃料喷射组件(126)，其特征在于，所述第一端部部分(214)包括上游表面(306)和下游表面(308)，所述上游表面(306)和所述下游表面(308)具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口(310)从所述下游表面延伸到所述上游表面。
4.根据权利要求1所述的燃料喷射组件(126)，其特征在于，所述第一端部部分(214)包括上游表面(426)和下游表面(428)，所述上游表面(426)和所述下游表面(428)各自具有基本上平面式表面，所述至少一个第一开口(310)从所述下游表面延伸到所述上游表面。
5.根据权利要求1所述的燃料喷射组件(126)，其特征在于，所述第一端部部分(214)包括: 上游部分(530);以及 下游部分(532)，其联接到所述上游部分上，使得在它们之间限定通道(534)，其中，所述第一端部部分包括延伸通过所述第一端部部分的所述上游部分的至少一个第二开口(536)，所述至少一个第一开口(310)延伸通过所述第一端部部分的所述下游部分。
6.根据权利要求1所述的燃料喷射组件(126)，其特征在于，所述流体供应部件(210)进一步包括第二端部部分(215)和中间部分(216)，所述流体能够被从所述第一端部部分(214)、中间部分和所述第二端部部分中的至少一个引导到所述至少一个第一开口(310)。
7.根据权利要求1所述的燃料喷射组件(126)，其特征在于，所述流体供应部件(210)将稀释剂、惰性气体和空气中的至少一个引导到所述至少一个管组件(202)。
8.一种涡轮发动机(100)，所述涡轮发动机包括: 压缩机(114)； 燃烧组件(116)，其联接在所述压缩机下游，其中，所述燃烧组件包括包含燃料喷射组件(126)的至少一个燃烧器(124)，所述燃料喷射组件(126)包括:多个管组件(202)，其中，所述多个管组件中的各个包括上游部分(156)和下游部分(158)，所述多个管组件中的各个进一步包括进行下者中的一个的多个管(204):从所述上游部分延伸到所述下游部分，以及从所述上游部分延伸通过所述下游部分；以及至少一个喷射系统(206)，其联接到所述多个管组件中的至少一个管组件上，其中，所述至少一个喷射系统包括从流体源(212)延伸到所述至少一个管组件的所述下游部分的流体供应部件(210)，所述流体供应部件包括位于所述至少一个管组件的所述下游部分中的第一端部部分(214)，其中，所述第一端部部分包括至少一个第一开口(310)，用于引导流体通过所述至少一个管组件以便于降低其中的温度。
9.根据权利要求8所述的涡轮发动机(100)，其特征在于，所述至少一个喷射系统(206)进一步包括燃料输送导管(208)，所述流体供应部件(210)至少部分地定位在所述燃料输送导管内。
10.根据权利要求8所述的涡轮发动机(100)，其特征在于，所述第一端部部分(214)包括上游表面(306)和下游表面(308)，所述上游表面(306)和所述下游表面(308)具有基本上凹入形状和基本上凸出形状中的一个，所述至少一个第一开口(310)从所述下游表面延伸到所述上游表 面。
全文摘要
本发明涉及用于涡轮发动机中的燃料喷射组件及其组装方法。提供一种用于涡轮发动机(100)中的燃料喷射组件(126)。燃料喷射组件包括多个管组件(202)，其中，管组件中的各个包括上游部分(156)和下游部分(158)。各个管组件包括从上游部分延伸到下游部分或从上游部分延伸通过下游部分的多个管(202)。至少一个喷射系统(206)联接到多个管组件中的至少一个管组件上。喷射系统包括从流体源(212)延伸到管组件的下游部分的流体供应部件(210)。流体供应部件包括位于管组件的下游部分中的第一端部部分(214)，其中，第一端部部分具有至少一个第一开口(310)，用于引导流体通过管组件以便于降低其中的温度。
文档编号F23R3/28GK103075747SQ20121030444
公开日2013年5月1日 申请日期2012年8月24日 优先权日2011年10月26日
发明者严钟昊, T.E.约翰逊 申请人:通用电气公司