用于燃烧系统的燃烧室的燃烧器端盖及对应的燃烧系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明大致涉及燃烧系统，并且更具体地涉及一种其中具有冷却通道的压缩机端 盖（cap)、采用燃烧器端盖的燃烧系统以及燃烧器端盖的添加制造工艺。
【背景技术】
[0002] 比如用于燃气涡轮发动机的燃烧系统包括靠近燃烧室的多个燃料喷嘴。燃烧器端 盖是板状构件，板状构件包括多个大的孔以在喷嘴区域之间形成隔板（barrier)和/或相 对于燃烧室以间隔关系定位燃料喷嘴。在燃烧室的内部，来自燃料喷嘴的燃料与来自压缩 机的空气混合并且燃烧以便使涡轮发动机转动。燃烧器端盖在燃烧室内暴露于燃烧气体， 并且因此经受腔内的温度条件。通常地，为了冷却燃烧器端盖，大量小的泻流孔（effusion holes)设置在板中，使得冷却流体能够由此穿过到达燃烧室内并且对端盖进行冷却。这种 布置提出了多个挑战。首先，端盖中的泻流孔可能由于热引发的应力而在端盖内形成应力 梯级（stress risers)。在其他设置中，热障涂层（TBC)可以应用至暴露于这些热的部分， 以保护这些部分免受热引发的应力。但是，将TBC应用至包括较小的泻流孔的燃烧器端盖 由于需要不能堵塞泻流孔而是非常艰难和高成本的。另外，泻流孔需要使冷却流体进入燃 烧室内，这将负面地影响燃烧系统的排放。
【发明内容】
[0003] 本发明的第一方面提供一种用于燃烧系统的燃烧室的燃烧器端盖（combustor cap)，燃烧器端盖包括：板构件，所述板构件包括：用于容纳燃烧系统的多个燃料喷嘴的多 个开口；延伸通过板构件的平面的冷却通道；通向冷却通道的入口开口；以及从冷却通道 通向板构件的与燃烧室相对的侧面的出口开口。
[0004] 其中，所述入口开口构造成与供给通路流体连通，所述供给通路运送来自所述燃 烧系统的压缩机的压缩机排气的冷却流体。
[0005] 其中，所述出口开口构造成与出口通路流体连通，所述出口通路将所述冷却流体 运送到位于所述燃烧系统的燃烧室壳体与喷嘴护罩之间的腔。
[0006] 其中，所述出口开口构造成与出口通路流体连通，所述出口通路将所述冷却流体 运送至所述燃烧系统的多个喷嘴中的至少一个的燃烧管。
[0007] 其中，所述入口开口构造成与供给通路流体连通，所述供给通路运送来自位于所 述燃烧系统的流动套管与燃烧器衬套之间的腔的冷却流体；其中，所述出口开口构造成与 通路流体连通，所述通路将所述冷却流体运送至所述燃烧系统的多个喷嘴中的至少一个喷 嘴的燃烧管。
[0008] 其中，所述入口开口和所述出口开口中的每一个均定位在位于所述燃烧系统的喷 嘴护罩内的所述板构件的表面中。
[0009] 其中，所述冷却通道延伸通过所述板构件的所述平面，以便在所述多个开口之间 穿过。
[0010] 其中，所述冷却通道包括以基本蛇形方式延伸通过所述板构件的所述平面的至少 一部分。
[0011] 其中，所述冷却通道包括多个冷却通道，每个冷却通道包括通向相应的冷却通道 的入口开口和出口开口。
[0012] 所述的燃烧器罩还包括位于所述板构件上的热障涂层。
[0013] 本发明的第二方面提供一种燃烧系统，其包括：燃烧室壳体；位于所述壳体内并 且包围限定燃烧室的燃烧器衬套的流动套管；用于向燃烧器衬套提供燃料空气混合物的多 个燃料喷嘴；以及用于燃烧器衬套的燃烧器端盖，燃烧器端盖包括板构件，该板构件包括： 用于容纳多个燃料喷嘴的多个开口，延伸通过板构件的平面的冷却通道，通向冷却通道的 入口开口，以及从冷却通道通向板构件的与燃烧室相对的侧面的出口开口。
[0014] 其中，所述入口开口与供给通路流体连通，所述供给通路运送来自所述燃烧系统 的压缩机的压缩机排气的冷却流体。
[0015] 其中，所述出口开口与出口通路流体连通，所述出口通路将所述冷却流体运送到 位于所述燃烧系统的燃烧室壳体与喷嘴护罩之间的腔。
[0016] 其中，所述出口开口与出口通路流体连通，所述出口通路将所述冷却流体运送至 所述燃烧系统的多个喷嘴中的至少一个的燃烧管。
[0017] 其中，所述入口开口与供给通路流体连通，所述供给通路运送来自位于所述燃烧 系统的流动套管与燃烧器衬套之间的腔的冷却流体。
[0018] 其中，所述出口开口与出口通路流体连通，所述出口通路将所述冷却流体运送至 所述燃烧系统的多个喷嘴中的至少一个的燃烧管。
[0019] 其中，所述入口开口和所述出口开口中的每一个均定位在所述燃烧系统的喷嘴护 罩内、所述板构件的表面中。
[0020] 其中，所述冷却通道延伸通过所述板构件的所述平面，以便在所述多个开口之间 穿过。
[0021] 其中，所述冷却通道包括以基本蛇形方式延伸通过所述板构件的所述平面的至少 一部分。
[0022] 其中，所述冷却通道包括多个冷却通道，每个冷却通道包括通向相应的冷却通道 的入口开口和出口开口。
[0023] 其中，所述的燃烧系统还包括位于所述板构件上的热障涂层。
[0024] 本发明的第三方面提供一种存储表示用于燃烧系统的燃烧器端盖的非暂时计算 机可读存储介质，通过由计算机化添加制造系统执行代码物理地形成燃烧器端盖，代码包 括：表示燃烧器端盖的代码，燃烧器端盖包括：板构件，其包括：用于容纳燃烧系统的多个 燃料喷嘴的多个开口；延伸通过板构件的平面的冷却通道；通向冷却通道的入口开口；以 及从冷却通道到板构件的与燃烧室相对的侧面的出口开口。
[0025] 其中，所述冷却通道延伸通过所述板构件的所述平面，以便在所述多个开口之间 穿过。
[0026] 其中，所述冷却通道包括以基本蛇形方式延伸通过所述板构件的所述平面的至少 一部分。
[0027] 其中，所述冷却通道包括多个冷却通道，每个冷却通道包括通向相应的冷却通道 的入口开口和出口开口。
[0028] 本发明的示例性方面设计成解决本文中说明的问题和/或没有论述的其他问题。
【附图说明】
[0029] 通过结合描绘本发明的各个实施例的附图所作出的对本发明的各个方面的以下 详细说明将更加容易地理解本发明的这些以及其他特征，在附图中：
[0030] 图1示出根据本发明的实施例的采用包括冷却通道的燃烧器端盖的燃烧系统的 横截面图。
[0031] 图2示出根据本发明的实施例的包括板构件的图1中的燃烧系统的燃烧器端盖的 放大的横截面图，板构件包括冷却通道。
[0032] 图3示出根据本发明的一个实施例的包括冷却通道的图2的板构件的透视图。
[0033] 图4示出根据本发明的实施例的包括板构件的燃烧系统的燃烧器端盖的放大的 横截面图，板构件包括冷却通道。
[0034] 图5示出根据本发明的另一个实施例的包括冷却通道的图4的板构件的透视图。
[0035] 图6示出根据本发明的实施例的包括板构件的燃烧系统的燃烧器端盖的放大的 横截面图，板构件包括冷却通道。
[0036] 图7示出根据本发明的再一个实施例的包括冷却通道的图6的板构件的透视图。
[0037] 图8示出根据本发明的实施例的包括代表燃烧器端盖的非暂时性计算机可读存 储介质存储代码的添加制造过程的框图。
[0038] 注意到，本发明的附图未按比例绘制。附图旨在仅描绘本发明的典型的方面，因此 不应被视为限制本发明的范围。在附图中，相同的附图标记在附图之间代表相同的元件。
【具体实施方式】
[0039] 以下说明书涉及用于燃烧系统的燃烧器衬套的燃烧器端盖。燃烧器端盖包括板构 件和延伸穿过板构件的平面的冷却通道，板构件包括用于容纳燃烧系统的多个燃料喷嘴的 多个开口。将相对于用于燃气涡轮发动机的燃烧器衬套说明燃烧器端盖。但是，将可以理 解的是，燃烧器端盖可以具有除燃气涡轮发动机以外的其他应用。还通过可用于形成燃烧 器端盖的添加制造文件说明包括燃烧器端盖的燃烧系统。
[0040] 现在参照附图，图1是示出用于燃气涡轮机的燃烧系统100的示意图。系统100 包括结合在燃气涡轮发动