[发明专利]燃油雾化装置及具有其的火焰筒头部结构

说明书

本发明公开了一种燃油雾化装置及具有其的火焰筒头部结构，包括：涡流器固定组件，涡流器固定组件内通道中设有涡流器组件，涡流器组件与涡流器固定组件之间装设有安装限位环，安装限位环用于使涡流器组件相对涡流器固定组件浮动安装，涡流器组件内通道的进流端插设有燃油喷嘴。涡流器组件的壁面中设有第一旋流孔组，第一旋流孔组用于将外部的气流引入涡流器组件的内通道中，并形成沿周向高速旋转流动的高速旋转气流，进而使高速旋转气流将由燃油喷嘴喷射的燃油剪切成粒径微小的油滴。涡流器固定组件的壁面中设有第二旋流孔组，第二旋流孔组用于将外部的气流引入火焰筒头部的通道中，并形成沿周向旋转并紧贴火焰筒头部内壁面流动的旋转覆盖气膜。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机燃烧室技术领域，特别地，涉及一种燃油雾化装置。此外，发明还涉及一种具有该燃油雾化装置的火焰筒头部结构。

背景技术

燃油雾化装置是燃气涡轮发动机燃烧室的重要组成部件，每个涡轮动力机械至少有一个喷嘴提供燃油，并在雾化装置的作用下形成油雾场燃烧，燃油雾化装置工作性能的好坏直接影响燃烧室的点熄火性能、燃烧性能和污染排放性能等。

图1为目前正在应用的一种燃油雾化装置，该燃油雾化装置由喷嘴和稳定器构成，稳定器与火焰筒通过焊接方式固定，稳定器为碗状钝体结构，通过稳定器的空气有三股，气流I从窄缝中进入主燃区，在稳定器下游形成回流区；气流Ⅱ经斜孔流出，这部分空气用来对稳定器内壁面进行冷却和吹除积碳；气流Ⅲ主要用于防止喷嘴端面积碳。该燃油雾化装置的燃油雾化质量主要取决于喷嘴的设计性能，不能满足高温升燃烧室对主燃区浓度场的要求。

正在应用的这种燃油雾化装置主要存在以下缺陷：一是该燃油雾化装置中采用的这种稳定器形成的回流区方式限制了其进气量不能很多，否则会使回流区的速度较高，进而影响点火性能和小状态的燃烧效率，但也因为进气量少，也会导致火焰筒头部(10)积碳严重，主燃区也容易生成大量烟粒子，造成排气污染；二是该燃油雾化装置中的稳定器是与火焰筒焊接为一体，喷嘴插入稳定器中心孔，火焰筒和燃烧室机匣由于温度不同产生的膨胀量的差值只能由喷嘴安装座和喷嘴杆之间采用滑动结构补偿，而喷嘴安装座和喷嘴杆之间采用滑动结构最大的缺点是容易产生漏气，且燃烧室压力越高，漏气量越大；三是燃油雾化质量主要取决于喷嘴的设计性能，不能满足高温升燃烧室对主燃区浓度场的要求。

发明内容

本发明提供了一种燃油雾化装置及具有其的火焰筒头部结构，以解决现有的火焰筒头部结构存在的火焰筒头部积碳严重、喷嘴与稳定器之间存在燃油泄漏、及不能满足高温升燃烧室对主燃区浓度场的要求的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种燃油雾化装置，包括：用于与火焰筒头部固定的涡流器固定组件，涡流器固定组件为两端连通的空心筒状，其内通道中设有涡流器组件，涡流器组件与涡流器固定组件之间装设有安装限位环，安装限位环用于使涡流器组件相对涡流器固定组件浮动安装，涡流器组件为两端连通的空心筒状，其内通道的进流端插设有燃油喷嘴；涡流器组件的壁面中设有第一旋流孔组，第一旋流孔组用于将外部的气流引入其内通道中，并形成沿周向高速旋转流动的高速旋转气流，进而使高速旋转气流将由燃油喷嘴喷射的燃油剪切成粒径微小的油滴，以实现燃油的雾化；涡流器固定组件的壁面中设有第二旋流孔组，第二旋流孔组用于将外部的气流引入火焰筒头部的通道中，并形成沿周向旋转并紧贴火焰筒头部内壁面流动的旋转覆盖气膜。