[发明专利]用于燃气涡轮焚烧器的轴向旋流器

权利要求书

1. 一种用于燃气涡轮焚烧器的轴向旋流器(14b)，其包括具有多个旋流器叶片(19，19b，33a，33b)的叶片环，所述多个旋流器叶片围绕旋流器轴线(11)周向地分布并且在内半径(R_最小)与外半径(R_最大)之间沿径向方向延伸，所述旋流器叶片(19，19b，33a，33b)中的每一个包括后缘(22，35)，其特征在于，为了实现出射流速曲线和/或燃料当量比沿径向方向的受控分布，所述后缘(22，35)为不连续的，其中，所述后缘(22，35)在预定半径(Rs)处具有不连续部(27)，其中，在所述内半径(R_最小)处，出射流角(α)，即所述叶片(19，19b，33a，33b)的弧线的切线与所述旋流器轴线之间的角度，在0°至30°之间，所述出射流角(α)从所述内半径(R_最小)增大至所述预定半径(Rs)处的在30°至60°之间的值，而所述角(α)从该预定半径(Rs)减小至所述外半径(R_最大)处的在10°至40°之间的值。

2. 根据权利要求1所述的轴向旋流器，其特征在于，在所述内半径(R_最小)处，所述出射流角(α)在10°至28°之间，所述出射流角(α)从所述内半径(R_最小)增大至所述预定半径(Rs)处的在35°至50°之间的值，而所述角(α)从该预定半径(Rs)减小至所述外半径(R_最大)处的在20°至40°之间的值。

3. 根据权利要求1所述的轴向旋流器，其特征在于，在所述内半径(R_最小)处，所述出射流角(α)在24°至28°之间，所述出射流角(α)从所述内半径(R_最小)增大至所述预定半径(Rs)处的在42°至46°之间的值，而所述角(α)从该预定半径(Rs)减小至所述外半径(R_最大)处的在36°至38°之间的值。

4. 根据权利要求1至3中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，所述出射流角(α)在所述内半径(R_最小)与所述预定半径(Rs)之间线性地增大，而所述出射流角(α)从所述预定半径(Rs)到所述叶片(19，29，33)的外半径(R_最大)线性地减小。

5. 根据权利要求1至4中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，所述预定半径(Rs)具有在所述外半径(R_最大)与所述内半径(R_最小)之差的20%至80%之间的值。

6. 根据权利要求1至5中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，所述不连续的后缘(22，35)由于两种不同规定类型的流(25，26)而形成，每种流具有在所述旋流器(14b)的出口处的旋流中的预定流速曲线，其中，所述后缘(22，35)在所述内半径(d/2)与所述预定半径(Rs)之间的第一内区段产生射流状轴向速度分布，而所述后缘(22，35)在所述预定半径(Rs)与所述外半径(R_最大)之间的第二外区段用于平整高于闪回值的所述轴向速度分布。

7. 根据权利要求6所述的轴向旋流器，其特征在于，所述两种流类型(25，26)的所述预定流速曲线不彼此混合，并且因此允许燃料当量比沿径向方向的受控分布。

8. 根据权利要求1至7中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，所述旋流器叶片(19)设置有预定失速，用于在所述失速的旋流器叶片(19)之后的流中产生增加的湍流。

9. 根据权利要求1至8中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，燃料喷射器件(32)设置在所述叶片(19，19b，33a，33b)的后缘(31)上。

10. 根据权利要求1至8中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，所述旋流器叶片(19，19b，33a，33b)具有吸入侧(36)和压力侧(37)，并且燃料喷射器件(38)设置在所述吸入侧(36)。

11. 根据权利要求1至8和10中的一项所述的轴向旋流器，其特征在于，所述旋流器叶片(19，19b，33a，33b)具有吸入侧(36)和压力侧(37)，并且燃料喷射器件(39)设置在所述压力侧(37)。