一种燃烧室动压传感器的安装结构的制作方法

本发明涉及燃气轮机燃烧室技术，具体而言，涉及一种燃烧室动压传感器安装结构。

背景技术：

1、重型燃气轮机运行中，火焰的热释放脉动极易与燃烧室固有声学脉动耦合形成声压共振，造成燃烧热声不稳定，对排放和燃烧稳定性产生影响，严重时甚至对燃气轮机造成损坏，因此燃烧脉动压力对于燃烧状态评估、异常分析及燃烧系统改进十分重要，是燃气轮机运行监测的重要参数。

2、燃烧室动态压力测量方式有直接测量和间接测量两种方式。如专利cn213019742u中公开的一种间接测量方式，其中脉动压力传感器通过设计的安装座安装在燃烧室罩壳上。安装座由两个空心圆柱体末端套接构成，安装座上端开口形成冷却气入口与冷却气体直观连接，上部侧面开孔形成传感器电缆开孔。安装座末端开口形成引压管接口，脉动压力传感器插入形成的空腔内，测量端与引压管形成密封配合。

3、间接测量对测量精度带来影响，不适合燃烧监测的高精度要求。直接测量测量精度高，为在燃烧室结构对应位置直接布置传感器，然而由于燃烧室结构设计复杂，特殊如过渡段和导流衬套处测点为双层壁面结构，表面还设计有冷却孔。同时额外引入的安装结构需尽可能不破坏燃烧室本身结构，设计难度较高。

4、鉴于以上技术问题，特推出本发明。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种能够直接测量燃烧室脉动压力且不破坏燃烧室本身结构的安装结构。

2、为了实现上述目的，本发明提供了一种燃烧室动压传感器的安装结构，燃烧室的燃烧室壁包括第一壁层和设置在第一壁层外的第二壁层，安装结构包括：第一安装孔，第一安装孔设置在第一壁层上，并穿透第一壁层；第二安装孔，第二安装孔设置在第二壁层上，并穿透第二壁层；安装组件，安装组件包括，安装座，安装座用于承载动压传感器，安装座安装在第一安装孔内，第二安装孔使得动压传感器穿过第二壁层，以允许动压传感器直接测量燃烧室内部的脉动压力，第二安装孔与动压传感器之间形成间隙；间隙补偿装置，间隙补偿装置安装在第二壁层外侧，间隙补偿装置至少部分在间隙外侧遮挡间隙以补偿进气量。本发明的安装结构考虑到燃烧室的双层结构及可能导致的膨胀，为动压传感器能够直接测量且不会对燃烧室结构本身造成影响提供基础。

3、以下是本发明对上述方案的进一步优化：

4、优选的，间隙补偿装置为浮动部，浮动部随燃烧室内的热胀可沿动压传感器的轴向方向和径向方向浮动。

5、优选的，安装座包括上端面和下端面，下端面穿过第一壁层与第一壁层的内表面平齐；上端面朝第二壁层向燃烧室外侧开放。下端面与第一壁层平齐，以避免与第一壁层形成空腔，从而使得测量更加准确。

6、优选的，安装座为环形结构，包括第一内环面和第一外环面，第一内环面安装动压传感器，第一外环面与第一安装孔配合。

7、优选的，第一外环面通过焊接方式与第一安装孔连接。

8、优选的，动压传感器固定在安装座中。

9、优选的，第一内环面通过安装螺纹与动压传感器连接。

10、优选的，安装座还包括冷却孔，冷却孔用于冷却动压传感器。

11、优选的，冷却孔数量为3～5个，冷却孔沿着第一外环面均布。

12、优选的，冷却孔孔径为2～5mm。

13、优选的，浮动部包括浮动环及用于限制浮动环位移的第一限位座和第二限位座，第一限位座和第二限位座安装在第二壁层上。

14、优选的，第一限位座和第二限位座通过焊接方式安装在第二壁层上。

15、优选的，浮动环为片状结构，浮动环厚度为t，直径为d，包括第二内环面和第二外环面，第二内环面与动压传感器配合，第二外环面与第一限位座和第二限位座配合。

16、优选的，第一限位座和/或第二限位座为l型或z型结构。

17、优选的，第一限位座包括第一竖直容纳边和第一水平容纳边；和第二限位座包括第二竖直容纳边和第二水平容纳边。

18、优选的，第一水平容纳边和第二水平容纳边在同一平面内，与第二壁层的距离为(t+1)mm～(t+2)mm。

19、优选的，第一水平容纳边和第二水平容纳边之间的距离为(d+10)mm～(d+16)mm。

20、优选的，第一限位座和/或第二限位座包括线缆固定部，以固定动压传感器的线缆。以防线缆在燃气轮机运行中大幅摆动被割断。

21、优选的，线缆固定部自第一竖直容纳边和/或第二竖直容纳边向外侧延伸成u型结构。

22、基于上述技术方案，本发明的动压传感器安装结构至少具有如下有益效果：

23、1、安装组件能够保证燃气轮机运行过程中始终安全可靠固定，且不会影响燃烧室本身结构设计；

24、2、安装组件的浮动环5使得不会对总体气量分配产生影响；

25、3、安装座3上冷却孔11尺寸经过气动分析，所产生冷却气量不会对总体气量分配产生影响；

26、4、动压传感器12安装座3下底面与燃烧室内壁面平齐，不会形成空腔，满足脉动压力测量需求；

27、5、第一限位座4和第二限位座6上的防松孔7确保动压传感器12始终可靠固定；

28、6、动压传感器12线缆固定在固定座上，以防线缆在燃气轮机运行中大幅摆动被割断。

技术特征：

1.一种燃烧室动压传感器的安装结构，所述燃烧室的燃烧室壁包括第一壁层(1)和设置在所述第一壁层(1)外的第二壁层(2)，其特征在于，所述安装结构包括：第一安装孔，所述第一安装孔设置在所述第一壁层(1)上，并穿透所述第一壁层(1)；第二安装孔，所述第二安装孔设置在所述第二壁层(2)上，并穿透所述第二壁层(2)；安装组件，所述安装组件包括，安装座(3)，所述安装座(3)用于承载所述动压传感器(12)，所述安装座(3)安装在所述第一安装孔内，所述第二安装孔使得所述动压传感器(12)穿过所述第二壁层(2)，以允许所述动压传感器(12)直接测量所述燃烧室内部的脉动压力，所述第二安装孔与所述动压传感器(12)之间形成间隙；间隙补偿装置，所述间隙补偿装置安装在所述第二壁层(2)外侧，所述间隙补偿装置至少部分在所述间隙外侧遮挡所述间隙以补偿进气量。

2.根据权利要求1所述的安装结构，其特征在于，所述间隙补偿装置为浮动部，所述浮动部随所述燃烧室内的热胀可沿所述动压传感器的轴向方向和径向方向浮动。

3.根据权利要求2所述的安装结构，其特征在于，所述安装座(3)包括上端面和下端面，所述下端面穿过所述第一壁层(2)与所述第一壁层(1)的内表面平齐；所述上端面朝第二壁层(2)向所述燃烧室外侧开放。

4.根据权利要求3所述的安装结构，其特征在于，所述安装座(3)为环形结构，包括第一内环面和第一外环面，所述第一内环面安装所述动压传感器(12)，所述第一外环面与所述第一安装孔配合。

5.根据权利要求4所述的安装结构，其特征在于，所述第一外环面通过焊接方式与所述第一安装孔连接。

6.根据权利要求5所述的安装结构，其特征在于，所述动压传感器(12)固定在所述安装座(3)中。

7.根据权利要求6所述的安装结构，其特征在于，所述第一内环面通过安装螺纹(10)与所述动压传感器(12)连接。

8.根据权利要求7所述的安装结构，其特征在于，所述安装座(3)还包括冷却孔(11)，所述冷却孔(11)用于冷却所述动压传感器(12)。

9.根据权利要求8所述的安装结构，其特征在于，所述冷却孔(11)数量为3～5个，所述冷却孔(11)沿着所述第一外环面均布。

10.根据权利要求9所述的安装结构，其特征在于，所述冷却孔(11)孔径为2～5mm。

11.根据权利要求2-10任一项所述的安装结构，其特征在于，所述浮动部包括浮动环(5)及用于限制所述浮动环(5)位移的第一限位座(4)和第二限位座(6)，所述第一限位座(4)和所述第二限位座(6)安装在所述第二壁层(2)上。

12.根据权利要求11所述的安装结构，其特征在于，所述第一限位座(4)和所述第二限位座(6)通过焊接方式安装在所述第二壁层(2)上。

13.根据权利要求12所述的安装结构，其特征在于，所述浮动环(5)为片状结构，所述浮动环(5)厚度为t，直径为d，包括第二内环面和第二外环面，所述第二内环面与所述动压传感器(12)配合，所述第二外环面与所述第一限位座(4)和所述第二限位座(6)配合。

14.根据权利要求13所述的安装结构，其特征在于，所述第一限位座(4)和/或所述第二限位座(6)为l型或z型结构。

15.根据权利要求14所述的安装结构，其特征在于，所述第一限位座(4)包括第一竖直容纳边和第一水平容纳边；和所述第二限位座(6)包括第二竖直容纳边和第二水平容纳边。

16.根据权利要求15所述的安装结构，其特征在于，所述第一水平容纳边和所述第二水平容纳边在同一平面内，与所述第二壁层(2)的距离为(t+1)mm～(t+2)mm。

17.根据权利要求16所述的安装结构，其特征在于，所述第一水平容纳边和所述第二水平容纳边之间的距离为(d+10)mm～(d+16)mm。

18.根据权利要求17所述的安装结构，其特征在于，所述第一限位座(4)和/或第二限位座(6)包括线缆固定部，以固定所述动压传感器(12)的线缆。

19.根据权利要求18所述的安装结构，其特征在于，所述线缆固定部自所述第一竖直容纳边和/或第二竖直容纳边向外侧延伸成u型结构。

技术总结
本发明公开了一种燃烧室动压传感器的安装结构，燃烧室的燃烧室壁包括第一壁层1和设置在第一壁层1外的第二壁层2，其特征在于，安装结构包括：第一安装孔，第一安装孔设置在第一壁层1上，并穿透第一壁层1；第二安装孔，第二安装孔设置在第二壁层2上，并穿透第二壁层2；安装组件，安装组件包括，安装座3，安装座3用于承载动压传感器12，安装座3安装在第一安装孔内，第二安装孔使得动压传感器12穿过第二壁层2，以允许动压传感器12直接测量燃烧室内部的脉动压力，第二安装孔与动压传感器12之间形成间隙；间隙补偿装置，间隙补偿装置安装在第二壁层2外侧，间隙补偿装置至少部分在间隙外侧遮挡间隙以补偿进气量。

技术研发人员：张馨桐,刘纯杰
受保护的技术使用者：中国联合重型燃气轮机技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12