专利名称：旋流器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及中小型燃气轮机动力装置领域，特别地，涉及一种旋流器。
背景技术：
在中小型燃气轮机的回流型燃烧室中，旋流器是装在火焰筒头部使高压气体产生旋流并在火焰筒下游形成回流区以便稳定火焰的装置。目前，常用于此处的旋流器为轴流直叶片式结构，高压气体通过旋流器的叶片组件中相邻的叶片间隙进入火焰筒头部并产生旋流来改善燃料燃烧的工况。由于现有中小型燃气轮机的回流型燃烧室结构设计紧凑，若在旋流器中仅仅依靠其本身的叶片组件通入高压气体的结构，无法缓解火焰筒承受较大的热载荷的工况，久而久之会严重影响燃气轮机的使用性能。同时，火焰筒头部温度过高，不仅影响燃料的雾化效果，还可能出现积碳或积垢现象，阻碍或堵塞气流流道。·
实用新型内容本实用新型目的在于提供一种增设了两圈冷却小孔的旋流器，以解决现有的旋流器结构冷却火焰筒头部效果不佳且可能产生积碳的技术问题。为实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种旋流器，包括外壳体、同心的设置于外壳体内部的内环体以及连接外壳体和内环体的叶片组件，其特征在于，内环体上布置有若干相对内环体的轴心线倾斜的第一通孔和第二通孔，其中，第一通孔和第二通孔相对于内环体的轴心线分别呈收聚式倾斜和发散式倾斜。进一步地，第一通孔与内环体的轴心线的夹角范围为5 15°。进一步地，第一通孔与内环体的轴心线的夹角为10°。进一步地，第二通孔与内环体的轴心线的夹角范围为10 18°。进一步地，第二通孔与内环体的轴心线的夹角为15°。进一步地，内环体包括靠近叶片组件的第二端面，每一个第一通孔相对于第二端面朝内环体的轴心线向里倾斜，每一个第二通孔相对于第二端面朝内环体的轴心线向外倾斜。进一步地，内环体还包括第一端面，在内环体的腔体内沿第二端面向第一端面延伸有截面呈T形的套筒，第一通孔和第二通孔设置在T形的套筒上。进一步地，T形套筒包括一凸圈，若干第一通孔和第二通孔设置在凸圈上，若干第一通孔和第二通孔的中心的连线分别构成圆，这些圆均与凸圈所在的圆同心。进一步地，外壳体包括靠近第二端面的过渡区端面，高压气体先后沿第一端面、第二端面和过渡区端面进入火焰筒头部。本实用新型具有以下有益效果在旋流器的内环体上设有若干相对内环体的轴心线倾斜的第一通孔和第二通孔，其中，第一通孔和第二通孔相对于内环体的轴心线分别呈收聚式倾斜和发散式倾斜。此结构使得通过旋流器的一部分高压气体以一定角度窜入火焰筒中。[0014]其中，通过每一个第一通孔的高压气体不仅降低了火焰筒头部的局部温度、辅助燃料的雾化和燃烧，还可以吹走火焰筒组件的积碳或其他积垢的作用，保证了火焰筒腔体内高压气体气流流道通畅；通过每一个第二通孔的高压气体形成的高压气体气壁包裹住燃烧的火焰，对火焰筒甚至燃烧室其他零件都具有良好冷却的效果。且本实用新型涉及的旋流器结构筒单，而冷却火焰筒头部、防止积碳的效果显著。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I是本实用新型优选实施例的旋流器的截面示意图；图2是本实用新型优选实施例的图I的左视平面示意图；以及图3是本实用新型优选实施例的图I的右视立体示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。参见图1，本实用新型涉及的旋流器包括外壳体I、同心的设置于外壳体I内部的内环体2以及连接外壳体I和内环体2的扭转式叶片组件3。其中，内环体2包括远离叶片组件3第一端面21和靠近叶片组件3的第二端面22，在内环体2的腔体内沿第二端面22向第一端面21延伸有截面呈T形的套筒20，T形套筒20包括一凸圈200，在凸圈200上布置有若干斜置的第一通孔210和第二通孔220，其中，若干第一通孔210和第二通孔220的中心的连线分别构成圆，且这些圆均与凸圈200所在的圆同心。参见图2和图1，从第一端面21向第二端面22的方向看，每一个第一通孔210相对于第二端面22朝内环体2的轴心线向里、收聚式倾斜；每一个第二通孔220相对于第二端面22朝内环体2的轴心线向外、发散式倾斜。其中，若干的第一通孔210的中轴线相互平行，若干的第二通孔210的中轴线相互平行。优选地，第一通孔210与内环体2的轴心线的夹角范围为5 15°，第二通孔220与内环体2的轴心线的夹角范围为10 18°。更优选地，第一通孔210与内环体2的轴心线的夹角为10°，第二通孔220与内环体2的轴心线的夹角为15°。参见图3，T形的套筒20的空腔内安装有燃料喷嘴(图未示出)。结合图1，外壳体I包括靠近第二端面22的过渡区端面100。燃气轮机运行过程中，高压气体先后沿旋流器的第一端面21、第二端面22和过渡区端面100进入火焰筒头部。其中，大部分的高压气体通过叶片组件3中的叶片与叶片之间的间隙旋流地进入火焰筒头部空腔内，与燃料喷嘴喷射的雾化的燃料混合并助燃。而少量的高压气体进入第一通孔210和第二通孔220并沿每一个第一通孔210和每一个第二通孔220倾斜的孔位窜入火焰筒头部，此时，通过每一个第一通孔210的高压气体呈一定角度喷向火焰筒的中心，不仅降低了火焰筒头部的局部温度、辅助燃料的雾化和燃烧，还可以吹走火焰筒组件的积碳或其他积垢的作用，保证了火焰筒腔体内高压气体气流流道通畅；通过每一个第二通孔220的高压气体呈一定角度喷向火焰筒的内壁而远离火焰筒的中心，这些高压气体发散地喷向火焰筒内壁，形成的高压气体气壁包裹住燃烧的火焰，对火焰筒甚至燃烧室其他零件都具有良好冷却的效果。且本实用新型涉及的旋流器结构简单，而冷却火焰筒头部、防止积碳的效果显著。以上所 述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种旋流器，包括外壳体(I)、同心的设置于所述外壳体⑴内部的内环体⑵以及连接所述外壳体(I)和所述内环体(2)的叶片组件(3)，其特征在于，所述内环体(2)上布置有若干相对所述内环体(2)的轴心线倾斜的第一通孔(210)和第二通孔(220)，其中，所述第一通孔(210)和第二通孔(220)相对于所述内环体(2)的轴心线分别呈收聚式倾斜和发散式倾斜。
2.根据权利要求I所述的旋流器，其特征在于，所述第一通孔(210)与所述内环体(2)的轴心线的夹角范围为5 15°。
3.根据权利要求2所述的旋流器，其特征在于，所述第一通孔(210)与所述内环体(2)的轴心线的夹角为10°。
4.根据权利要求I所述的旋流器，其特征在于，所述第二通孔(220)与所述内环体(2)的轴心线的夹角范围为10 18°。
5.根据权利要求4所述的旋流器，其特征在于，所述第二通孔(220)与所述内环体(2)的轴心线的夹角为15°。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的旋流器，其特征在于，所述内环体(2)包括靠近所述叶片组件(3)的第二端面(22)，每一个所述第一通孔(210)相对于所述第二端面(22)朝所述内环体(2)的轴心线向里倾斜，每一个所述第二通孔(220)相对于所述第二端面(22)朝所述内环体(2)的轴心线向外倾斜。
7.根据权利要求6所述的旋流器，其特征在于，所述内环体(2)还包括第一端面(21)，在所述内环体(2)的腔体内沿所述第二端面(22)向所述第一端面(21)延伸有截面呈T形的套筒(20)，所述第一通孔(210)和第二通孔(220)设置在所述T形的套筒(20)上。
8.根据权利要求7所述的旋流器，其特征在于，所述T形套筒(20)包括一凸圈(200)，若干所述第一通孔(210)和第二通孔(220)设置在所述凸圈(200)上，若干所述第一通孔(210)和第二通孔(220)的中心的连线分别构成圆，所述圆均与所述凸圈(200)所在的圆同心。
9.根据权利要求8所述的旋流器，其特征在于，所述外壳体(I)包括靠近所述第二端面(22)的过渡区端面(100)，高压气体先后沿所述第一端面(21)、所述第二端面(22)和所述过渡区端面(100)进入火焰筒头部。
专利摘要本实用新型提供了一种旋流器，包括外壳体、同心的设置于外壳体内部的内环体以及连接外壳体和内环体的叶片组件，其中，内环体上布置有若干相对内环体的轴心线倾斜的第一通孔和第二通孔；第一通孔和第二通孔相对于内环体的轴心线分别呈收聚式倾斜和发散式倾斜。本实用新型的旋流器通过每一个第一通孔的高压气体降低了火焰筒头部的局部温度、辅助燃料的雾化和燃烧，可吹走火焰筒组件的积碳或其他积垢，保证了火焰筒腔体内高压气体气流流道通畅；通过每一个第二通孔的高压气体形成的高压气体气壁包裹住燃烧的火焰，对火焰筒甚至燃烧室其他零件都具有良好冷却的效果。且本实用新型涉及的旋流器结构简单，而冷却火焰筒头部、防止积碳的效果显著。
文档编号F23R3/18GK202501505SQ20122008535
公开日2012年10月24日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者曾维, 李斐, 李朝坤, 梁战辉, 王丹, 王红莲, 白创军, 肖思琦, 袁朗, 袁靖 申请人:中国南方航空工业(集团)有限公司