[实用新型]一种喷嘴杆部热防护结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种应用于燃气涡轮发动机的喷嘴杆部热防护结构，可有效控制燃油温度，防止积碳、结焦。

背景技术

随着对燃气涡轮发动机综合性能要求的逐步提高，对于各个部件的性能、寿命、可靠性及经济性等要求都在不断提高，对于发动机可靠点火和稳定工作起重要作用的燃油喷嘴，随着发动机推重比不断提升，在更高温度的燃烧室外套内气流环境下，喷嘴外壳温度在不断升高并将温升传递至喷嘴内部流通的燃油，而燃油在达到一定温度后会出现结焦现象，随着工作时间逐步沉积并堵塞通道，破坏喷嘴的正常供油及燃油雾化功能，容易引发火焰筒及下游零件的烧蚀故障，严重时可能导致点火困难及熄火故障，必须采取有效的措施控制燃油温度，以保证喷嘴能够长时间稳定工作。

本专利主要针对杆部隔热设计，喷嘴杆部指喷嘴深入燃烧室外套内部，用于支撑喷嘴头部同时输送燃油的部分，喷嘴杆部主要承受进口气流影响，在喷嘴杆部全长上流道壁与燃油会进行热交换，引起燃油温度升高，因此杆部热防护设计是喷嘴防结焦的重点之一。

国外如V2500、F100、F404等发动机燃油喷嘴上均已应用喷嘴杆部热防护，以上喷嘴均采用在喷嘴外壳外包覆热防护罩的形式，在喷嘴外壳与热防护罩之间形成空气间隙，空气的导热系数低于金属材料，能有效阻止热量传递至喷嘴外壳，但外包覆式热防护罩体积大，且空气的导热系数尽管低于金属材料，但仍会产生热量传递。

发明内容

本实用新型专利的目的：提供一种带隔热能力的喷嘴杆部结构方案，这种结构可以解决高温升燃油喷嘴杆部的结焦、积碳问题，提高喷嘴的使用寿命和工作可靠性，同时结构紧凑，隔热层密封性好，热防护效果优于外包覆式防护罩结构。

本实用新型专利的技术方案是：1.一种喷嘴杆部热防护结构，包括喷嘴外壳(2)与导流壁(4)，导流壁(4)位于喷嘴外壳(2)内部，导流壁(4)内部形成燃油通道,其特征在于，还设有隔热层(3)，隔热层(3)处于喷嘴外壳(2)与导流壁(4)之间。

进一步的，其隔热层(3)采用空腔结构。

本实用新型专利的有益效果是：

本实用新型具有不影响喷嘴原有供油功能、结构紧凑、重量利用合理、真空隔热层的热防护效果优于隔热罩式保护结构的优点，可控制燃油温升，提高喷嘴使用寿命，在某型航空发动机主燃烧室燃油喷嘴上已应用并取得良好效果，也可应用到超燃冲压发动机、燃机等装置中。

附图说明

图1本专利喷嘴杆部工作环境示意

标志说明：

1：燃烧室外套；            2：喷嘴外壳；

3：隔热层；                4：导流壁；

5：焊接环；                6：喷嘴头部。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例子详细介绍本实用新型。

图1为本专利喷嘴杆部结构示意，在一定工作状态下，燃烧室外套内气流的温度要高于燃油的结焦温度。喷嘴杆部由喷嘴外壳2、焊接环5、隔热层3、导流壁4组成，导流壁4主要作用为向喷嘴头部6输送燃油，导流壁4下端与喷嘴外壳2焊接为一体，导流壁4上端通过焊接环5与喷嘴外壳2在真空环境下焊接为一体的同时在导流壁4与喷嘴外壳2之间形成隔热层3。

喷嘴外壳2及导流壁4通常为金属材料加工，其承载能力及加工性能好，表面光洁度高，燃油流通阻力小，但导热能力较好，燃烧室外套1内气流的热辐射造成喷嘴外壳2温度升高，隔热层3为真空，可以阻止热量由喷嘴外壳2向导流壁4的传递，抑制燃油流动环境温度升高。