燃气涡轮发动机的燃烧器中的流量调节器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及燃气涡轮发动机的燃烧器中的流量调节器，其中流量调节器包括空气在其待与燃料一起在燃烧器中燃烧的途中所经过的多个面板。
【背景技术】
[0002]在燃气涡轮发动机的操作期间，空气在压气机部中被加压接着与燃料混合并在燃烧部中燃烧以产生热燃烧气体。在罐环型燃气涡轮发动机中，燃烧部包括燃烧器设备、有时称作“罐”的环形阵列，各设备将热燃烧气体供给至发动机的涡轮部，在那里热燃烧气体膨胀以从燃烧气体中提取能量以提供用于生产电力的输出功率。
【发明内容】
[0003]依照本发明的第一方面，提供一种在燃气涡轮中的燃烧器，包括具有限定了主燃烧区的内部容积的火焰筒、用于将燃料输送到主燃烧区内的燃料喷射系统和位于火焰筒的径向外侧的流动套筒。流动套筒与火焰筒一起限定了用于空气在其待与来自燃料喷射系统的燃料混合的途中流动的通路，其中混合物在主燃烧区中燃烧以创建热燃烧气体。燃烧器进一步包括过渡组件，过渡组件包括相对于热燃烧气体的离开燃烧器朝向发动机的涡轮部的流动方向位于火焰筒的下游的过渡导管，其中热燃烧气体的流动方向限定了轴向方向。燃烧器还进一步包括被附接至火焰筒和过渡组件中的至少一个并且延伸至在紧密接近流动套筒但未联接至流动套筒的范围内的流量调节器。流量调节器包括至少一个面板，所述至少一个面板具有使得空气能够在其通向通路的途中经过至少一个面板的配置，其中进入通路内用于在主燃烧区中燃烧的空气中的至少实质部分经过至少一个面板。
[0004]依照本发明的第二方面，提供一种在燃气涡轮发动机中的燃烧器，包括流动套筒、燃料喷射系统和限定了用于热燃烧气体从燃烧器传递到发动机的涡轮部内的流动路径的流动路径结构。流动路径结构包括火焰筒和过渡组件。火焰筒具有限定了主燃烧区的内部容积且位于流动套筒的径向内侧。火焰筒与流动套筒一起限定了用于空气在其待与来自燃料喷射系统的燃料混合的途中的流动的通路，其中混合物在主燃烧区中燃烧以创建热燃烧气体。过渡组件包括相对于热燃烧气体的通过流动路径的流动方向位于火焰筒的下游的过渡导管，其中热燃烧气体的流动方向限定了轴向方向。燃烧器进一步包括被附接至流动路径结构和流动套筒中的一个并且延伸至在紧密接近但未附接至流动路径结构和流动套筒中的另一个的范围内的流量调节器。流量调节器包括框架和被固定至框架并且具有使得空气能够在其通向通路的途中经过面板的配置的多个面板。进入通路的空气中的至少实质部分经过面板，并且面板被以可去除的方式固定至框架，使得面板能够在不用将流量调节器从流动路径结构和流动套筒中的一个上拆下的情况下被去除和更换。
【附图说明】
[0005]虽然说明书用特别指出且清楚地要求保护本发明的权利要求进行了总结，但相信本发明将从结合附图进行的以下描述中变得更好理解，附图中相同的附图标记表示相同的兀件，并且其中；
[0006]图1是包括根据发明的实施例的多个燃烧器的燃气涡轮发动机的局部剖面侧视图；
[0007]图2是依照发明的一个方面的被包括在图1的发动机中且包括了流量调节器的燃烧器的一部分的立体图；
[0008]图3是图示出图2的燃烧器和流量调节器的一部分的侧截面图；
[0009]图4是图示出图2和图3中图示出的流量调节器的组装期间使用的步骤的立体图；和
[0010]图5至图8是依照发明的其它实施例的包括流量调节器的燃烧器的一部分的侧截面图。
【具体实施方式】
[0011]在优选实施例的以下详细描述中，对形成其一部分并且以图示的方式并不以限制的方式示出可以实践发明的具体优选实施例的附图进行参考。应该理解的是，可以利用其它实施例并且可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出改变。
[0012]参见图1，示出了依照本发明构造的燃气涡轮发动机10。发动机10包括压气机部12、包括了包括多个燃烧器16的燃烧器组件(；的燃烧部14及涡轮部18。需要注意的是，根据本发明的燃烧器组件(；优选地包括围绕限定了发动机10内的轴向方向的发动机10的纵向轴线La布置的燃烧器16的环形阵列。这样的配置典型地称作“罐环型燃烧器组件”。
[0013]压气机部12导入入口空气并给其加压，入口空气的至少一部分被引导至用于输送至燃烧器16的燃烧器外壳20。燃烧器外壳20中的空气在下文中称作“外壳空气”。加压空气的其他部分可以被从燃烧部14中提取以冷却发动机10内的各种部件。例如，加压空气可以被从压气机部12中放出并输送至涡轮部18中的部件。
[0014]在进入燃烧器16时，来自燃烧器外壳20的压缩空气与燃料混合并在主燃烧区Cz中被点火以生产出在各个燃烧器16内以紊流方式且以高速率流动的高温燃烧气体。各燃烧器16中的燃烧气体接着通过各个过渡导管22(图1中仅示出一个过渡导管22)流动至涡轮部18，在那里燃烧气体膨胀以从中提取能量。从燃烧气体中提取的能量的一部分被用于提供涡轮转子24的转动，该转子平行于沿着纵向轴线La在轴向上延伸穿过发动机10的可转动轴26延伸。
[0015]如图1所不，发动机壳体30被设置成包围各个发动机部12、14、18。壳体30的环绕燃烧器部14的那部分包括限定了燃烧器外壳20的壳体壁32，即，燃烧器外壳20限定了壳体30的环绕燃烧部14的那部分内的内部容积。
[0016]参见图2和图3，现在将描述图1中图示出的燃烧器组件(；的燃烧器16中的一个和用于将外壳空气提供至燃烧器16的燃烧区Cz的流量调节器40。需要注意的是，虽然图2和图3中仅图示出一个燃烧器16和流量调节器40，但燃烧器组件Ca中的剩余的燃烧器16也将包括与图2和图3中图示出且在这里描述的这一个相似或相同的流量调节器40。
[0017]燃烧器16包括:流动套筒42 ;火焰筒48，包括限定了燃料与外壳空气混合并燃烧以创建热工作气体所在的燃烧区Cz(见图3)的内部容积48A ;过渡组件50，包括过渡导管22和过渡环54，过渡环包括从过渡导管22径向向外延伸的环形构件；和燃料喷射系统56 (见图1)，其被设置成将燃料输送至燃烧区Czft。过渡导管22联接至火焰筒48用于将热工作气体输送至涡轮部18，即，如图3所示，过渡导管22相对于离开燃烧器16朝向涡轮部18的热燃烧气体的流动方向Fdm被定位在火焰筒48的下游，其中热燃烧气体的流动方向Fdcs限定了轴向方向。需要注意的是，火焰筒48和过渡组件50在这共同称作“流动路径结构Fps”，其中流动路径结构Fps限定了用于热燃烧气体从燃烧器16传递到发动机10的涡轮部18内的流动路径。
[0018]参见图3，示出的实施例中的流动套筒42包括限定了用于待输送至燃烧区Cz内的外壳空气流动所经过的通路60的外边界的大体筒状构件。流动套筒42位于火焰筒48的径向外侧使得通路60被限定成沿径向在流动套筒42与火焰筒48之间。流动套筒42包括在燃烧器16的头端16A附接至发动机壳体32的第一端部42A(见图1)和远离第一端部42A的第二端部42B。
[0019]在图示出的实施例中，燃料喷射系统56包括中央先导燃料喷射器和围绕先导燃料喷射器布置的主燃料喷射器的环形阵列，见图1。然而，燃料喷射系统56可以在不脱离发明的精神和范围的情况下包括其他配置。先导燃料喷射器和主燃料喷射器各在发动机10的操作期间将燃料输送到燃烧区Cz内。
[0020]参见图2和图3，流量调节器40被定位成沿径向在流动路径结构Fps与流动套筒42之间。在示出的实施例中，流量调节器40包括从过渡环54朝向流动套筒42延伸并紧密接近流动套筒42的第二端部42B但未联接至流动套筒42的环形构件。需要注意的是，流量调节器40可以从流动路径结构Fps的其他部件开始延伸而不是过渡环54。例如，流量调节器40可以从火焰筒48的一部分朝向流动套筒42延伸，如例如将在下面讨论的图6和图7中所图示出的实施例中，或从过渡导管22开始延伸，或者流量调节器40可以从流动套筒42朝向流动路径结构Fps延伸，如将在下面讨论的图5中所图示出的实施例中。
[0021]流量调节器40限定了用于传递到通路60内的外壳空气的入口，并且包括被固定至过渡环54且从其上延伸的框架70，和被以可去除的方式固定在框架70内的多个可更换的面板72(需要注意的是，面板72中的一些已经被从图2中去除，所以可以在图2中看见位于面板72径向内侧的结构)。根据本发明的一个方面，面板72具有使得空气能够在其通向通路60的途中经过面板72的配置，其中各面板72可以选择成具有期望的透气性，使得被准许流过各个面板72的空气的量能够被控制。参见图4，由于面板72是通过使面板72大体轴向滑动使得它们被接收在框架70中而被以可去除地固定在框架70内，所以面板72能够在不用将框架70从过渡