[发明专利]燃气涡轮发动机中的包括过渡进口锥体的燃烧器组件

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机中的燃烧器组件，并且更特别地涉及包括在衬套与过渡导管之间的过渡进口锥体的燃烧器组件。

背景技术

传统可燃烧的燃气涡轮发动机包括压气机部、包括了多个燃烧器组件的燃烧器部和涡轮部。压气机部将环境空气压缩。燃烧器组件包括将加压空气与燃料混合并点燃混合物以产生限定工作气体的燃烧产物的燃烧器装置。燃烧产物经由多个过渡导管被按照规定路线发送至涡轮部。在涡轮部内的是一系列行的静止不动的翼片与转动的叶片。转动的叶片被联接至轴和盘组件。当燃烧产物通过涡轮部膨胀时，燃烧产物引起叶片转动、并因此引起轴转动。

发明内容

依照本发明的第一方面，提供一种限定了燃料和空气在那里被燃烧以产生热燃烧产物的主燃烧区的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套、过渡导管和过渡进口锥体。衬套限定了包括主燃烧区的第一部分的内部容积，并且具有进口和在平行于燃烧器组件的中心轴线延伸的轴向方向上与进口隔开的出口。过渡导管包括进口部和将气体排出至涡轮部的出口部。进口部邻接于衬套的出口并且限定了主燃烧区的第二部分。过渡进口锥体被附接于过渡导管并且包括沿轴向和径向向内延伸到主燃烧区内的截头锥形部分。过渡进口锥体使主燃烧区的径向外侧部分中流动的热燃烧产物朝向燃烧器组件的中心轴线偏转。

依照本发明的第二方面，提供了一种限定了燃料和空气在那里被燃烧以产生热燃烧产物的主燃烧区的燃烧器组件。燃烧器组件包括衬套、过渡导管、燃料喷射系统和过渡进口锥体。衬套限定了包括主燃烧区的第一部分的内部容积，并且具有进口和在平行于燃烧器组件的中心轴线延伸的轴向方向上与进口隔开的出口。过渡导管包括进口部和将气体排出至涡轮部的出口部。进口部紧邻衬套的出口并且限定了主燃烧区的第二部分。燃料喷射系统包括至少一个燃料喷射器，其将燃料喷射到衬套的内部容积内用于被燃烧以产生热燃烧产物。过渡进口锥体包括：大体筒状部分，被附接于过渡导管；和截头锥形部分，被接合至筒状部分，并且以相对于中心轴线大约30度至大约60度之间的角度沿轴向和径向向内延伸到主燃烧区内，使得过渡进口锥体的径向最内侧边缘位于与过渡导管的内表面相距至少大约1英寸的位置处。过渡进口锥体使主燃烧区的径向外侧部分中流动的热燃烧产物朝向燃烧器组件的中心轴线偏转。

依照本发明的第三方面，提供一种用于包括衬套和在衬套下游的过渡导管的燃气涡轮发动机燃烧器组件的改造套件，其中衬套和过渡导管限定了燃料和空气在那里被燃烧以产生热燃烧产物的主燃烧区。改造套件包括：过渡进口锥体，适于在衬套与过渡导管之间被安装在燃烧器组件中，用于在发动机的操作期间使主燃烧区的径向外侧部分中流动的热燃烧产物朝向燃烧器组件的中心轴线偏转。过渡进口锥体包括：大体筒状部分，适于被附接于过渡导管；和截头锥形部分，从筒状部分沿轴向和径向向内延伸到主燃烧区内。过渡进口锥体适于在发动机的操作期间使主燃烧区的径向外侧部分中流动的热燃烧产物朝向燃烧器组件的中心轴线偏转。

附图说明

虽然说明书用特别地指出并清晰地要求保护本发明的权利要求总结，但认为本发明将从结合附图做出的以下描述中得到更好的理解，在附图中同样的附图标记表示同样的元件，并且其中：

图1是根据发明的实施例的燃烧器组件的侧截面图；和

图2是图示出位于图1的燃烧器组件的衬套与过渡导管之间的过渡进口锥体的放大截面图。

具体实施方式

在优选实施例的以下详细描述中，对形成其一部分的附图做出参考，并且在附图中以图示的方式但不是以限制的方式示出了可以实践发明的具体优选实施例。需要理解的是，可以利用其他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。

参见图1，示出了罐环型燃烧系统10的一部分。燃烧系统10形成燃气涡轮发动机的一部分。燃气涡轮发动机进一步包括压气机部(未示出)和涡轮部(未示出)。空气进入压气机部，该压气机部将空气加压并将加压空气传递至燃烧系统10。在燃烧系统10中，来自压气机部的加压空气与燃料混合以产生空气与燃料的混合物，该混合物被点燃以产生限定工作气体的热燃烧产物。热燃烧产物被从燃烧系统10按照规定路线发送至涡轮部，在那里它们膨胀并引起联接至轴和盘组件的叶片以已知方式转动。

罐环型燃烧系统10包括多个燃烧器组件12。各燃烧器组件12包括燃烧器装置14、燃料喷射系统16和过渡导管18。燃烧器组件12在罐环型燃烧系统10中沿周向互相间隔开。