微混合器系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種微混合器系統(tǒng)，其包括多個多管燃料噴嘴，每個多管燃料噴嘴具有沿軸向方向延伸的多個管，其中多個管中的每個管包括進氣口、燃料入口和燃料空氣混合物出口，燃料噴嘴殼體包括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁，其中多個多管燃料噴嘴布置在燃料噴嘴殼體中，入口流動調(diào)節(jié)器可移除地聯(lián)接至第一外壁的第一端部部分，其中入口流動調(diào)節(jié)器包括多個空氣開口和可移除地聯(lián)接至第一外壁的第二端部部分的尾板組件，其中尾板組件包括具有多個管孔的尾板，多個管延伸至多個管孔。
【專利說明】微混合器系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本申請中公開的主題涉及一種燃氣渦輪發(fā)動機，并且更具體地涉及一種用于燃氣 渦輪發(fā)動機的燃燒器。

【背景技術】
[0002] 燃氣渦輪發(fā)動機一般包括渦輪和具有燃料噴嘴的燃燒器。燃料和空氣的混合物在 燃燒器內(nèi)燃燒以產(chǎn)生熱的燃燒氣體，熱的燃燒氣體驅(qū)動渦輪中的渦輪葉片旋轉，并且接著 驅(qū)動聯(lián)接至比如發(fā)電機的負載的軸旋轉。燃料空氣混合物（比如在燃燒器中混合的燃料空 氣的均勻性）能夠顯著地影響動力輸出、效率和燃氣渦輪發(fā)動機的廢氣排放。另外，燃燒器 中的燃料空氣混合物的燃燒可以導致燃燒動力、振動和熱梯度，這能夠影響各種燃燒器部 件比如燃料噴嘴的性能和壽命。例如，燃料噴嘴可能由于其接近熱的燃燒產(chǎn)物而承受熱膨 脹。這些有關燃燒的作用能夠使燃氣渦輪發(fā)動機的設計變得復雜，特別是燃燒器和燃料噴 嘴。 實用新型內(nèi)容
[0003] 以下概述與初始請求保護的實用新型的范圍相應的某些實施例。這些實施例并非 旨在限制所請求保護的實用新型的范圍，而這些實施例僅旨在提供本實用新型的可能的形 式的概要。確實地，本實用新型可以包括類似于或不同于以下所述實施例的各種形式。
[0004] 在一個實施例中，一種微混合器系統(tǒng)包括：多個多管燃料噴嘴，每個多管燃料噴嘴 具有沿軸向方向延伸的多個管，其中多個管中的每個管包括進氣口、燃料入口和燃料空氣 混合物出口；燃料噴嘴殼體，所述燃料噴嘴殼體包括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁， 其中多個多管燃料噴嘴布置在燃料噴嘴殼體中；入口流動調(diào)節(jié)器，所述入口調(diào)節(jié)器可移除 地聯(lián)接至第一外壁的第一端部部分，其中入口流動調(diào)節(jié)器包括多個空氣開口；和可移除地 聯(lián)接至第一外壁的第二端部部分的尾板組件，其中尾板組件包括具有多個管孔的尾板，多 個管延伸至多個管孔。
[0005] 其中，所述多個多管燃料噴嘴中的每個燃料噴嘴具有圍繞相應的燃料噴嘴的圓周 暴露的多個管，所述燃料噴嘴殼體至少部分地圍繞每個燃料噴嘴的圓周延伸。
[0006] 其中，所述燃料噴嘴殼體包括從所述第一外壁向內(nèi)朝向所述中心軸線延伸的多個 徑向壁，所述燃料噴嘴殼體包括布置在所述第一外壁內(nèi)的多個燃料噴嘴容座，所述多個徑 向壁使所述多個燃料噴嘴容座相互分離，以及所述多個多管燃料噴嘴布置在所述多個燃料 噴嘴容座中。
[0007] 其中，所述燃料噴嘴殼體包括與所述第一外壁基本同軸的第一內(nèi)壁。
[0008] 其中，所述燃料噴嘴殼體包括在所述第一內(nèi)壁與所述第一外壁之間延伸的多個徑 向壁。
[0009] 其中，所述的系統(tǒng)還包括布置在中心通道中的中心燃料噴嘴，所述中心通道延伸 通過所述第一內(nèi)壁。
[0010] 其中，所述多個多管燃料噴嘴中的每個燃料噴嘴具有餅形圓周。
[0011] 其中，所述燃料噴嘴殼體包括安裝結構，所述安裝結構包括從所述第一外壁向外 延伸的多個徑向支承臂。
[0012] 其中，所述多個徑向支承臂中的至少一個臂包括燃料通道，所述燃料通道延伸至 所述燃料噴嘴殼體中的所述多個多管燃料噴嘴中的至少一個。
[0013] 其中，所述多個徑向支承臂中的每個臂包括翼型成形橫截面。
[0014] 其中，所述安裝結構包括圍繞所述第一外壁周向地延伸的外部法蘭，所述多個徑 向支承臂在所述外部法蘭與所述第一外壁之間徑向地延伸。
[0015] 其中，所述入口流動調(diào)節(jié)器包括：
[0016] 板，所述板相對于所述中心軸線沿徑向方向延伸；以及
[0017] 第二外壁，所述第二外壁圍繞所述板周向地延伸，其中所述第二外壁聯(lián)接至所述 板，所述多個空氣開口布置在所述板、所述第二外壁或其組合中；以及
[0018] 第一徑向安裝件，所述第一徑向安裝件構造成將所述第二外壁可移除地聯(lián)接至所 述第一外壁。
[0019] 其中，所述的系統(tǒng)還包括與所述第二外壁基本同軸的第二內(nèi)壁，所述第二內(nèi)壁聯(lián) 接至所述板。
[0020] 其中，所述的系統(tǒng)還包括從所述第二外壁朝向所述中心軸線向內(nèi)延伸的多個徑向 壁。
[0021] 其中，所述尾板組件包括第三外壁和第二徑向安裝件，所述第二徑向安裝件構造 成將所述第三外壁可移除地聯(lián)接至所述第一外壁。
[0022] 其中，所述的系統(tǒng)還包括燃燒器、燃氣渦輪發(fā)動機或其組合，所述組合具有所述多 個多管燃料噴嘴、所述燃料噴嘴殼體、所述入口流動調(diào)節(jié)器和所述尾板組件。
[0023] 在另一個實施例中，一種微混合器系統(tǒng)包括：燃料噴嘴殼體，所述燃料噴嘴殼體包 括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁，其中第一外壁具有與第二端部部分相對的第一端 部部分，其中燃料噴嘴殼體構造成可移除地支承多個多管燃料噴嘴；以及入口流動調(diào)節(jié)器， 所述入口流動調(diào)節(jié)器可移除地聯(lián)接至第一外壁的第一端部部分，其中入口流動調(diào)節(jié)器包括 多個空氣開口。其中，所述燃料噴嘴殼體包括具有多個徑向支承臂的安裝結構，所述徑向支 承臂從所述第一外壁向外延伸，所述多個徑向支承臂中的至少一個臂包括燃料通道。
[0024] 在另一個實施例中，一種微混合器系統(tǒng)包括：燃料噴嘴殼體，所述燃料噴嘴殼體包 括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁，其中第一外壁具有與第二端部部分相對的第一 端部部分，其中燃料噴嘴殼體構造成可移除地支承多個多管燃料噴嘴；以及尾板組件，所述 尾板組件可移除地聯(lián)接至第一外壁的第二端部部分，其中尾板組件包括具有多個管孔的尾 板，所述管孔構造成接收來自多個多管燃料噴嘴的管。其中，所述燃料噴嘴殼體包括具有多 個徑向支承臂的安裝結構，所述徑向支承臂從所述第一外壁向外延伸，所述多個徑向支承 臂中的至少一個臂包括燃料通道。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025] 當參照附圖閱讀以下詳細說明時將更加清楚地理解本實用新型的這些以及其他 特征、方面和優(yōu)勢，在附圖中，相同的符號在整個附圖中代表相同的部件，其中：
[0026] 圖1是根據(jù)實施例的具有微混合器系統(tǒng)的渦輪系統(tǒng)的框圖；
[0027] 圖2是根據(jù)實施例的具有圖1的微混合器系統(tǒng)的燃燒器的橫截面透視側視圖；
[0028] 圖3是根據(jù)實施例的微混合器系統(tǒng)的側視圖；
[0029] 圖4是根據(jù)實施例的微混合器系統(tǒng)的分解橫截面透視圖；
[0030] 圖5是根據(jù)實施例的燃料噴嘴殼體和多管燃料噴嘴的分解透視圖；
[0031] 圖6是根據(jù)實施例的燃料噴嘴殼體的主視圖；
[0032] 圖7是根據(jù)實施例的燃料噴嘴殼體的主視圖；
[0033] 圖8是根據(jù)實施例的燃料噴嘴殼體的主視圖；
[0034] 圖9是根據(jù)實施例的微混合器系統(tǒng)的局部橫截面視圖；
[0035] 圖10是圖9的微混合器沿線10-10的截面視圖，示出彈性金屬密封件的實施例；
[0036] 圖11是具有適用于圖4和圖5的扇形燃料噴嘴的扇形成形構造的彈性金屬密封 件的實施例的前端視圖；
[0037] 圖12是圖9的燃料噴嘴沿線10-10的截面圖，示出具有單個轉向部或彎曲部的 彈性金屬密封件的實施例；
[0038] 圖13是圖9的燃料噴嘴沿線10-10的截面圖，示出具有多個轉向部或彎曲部的彈 性金屬密封件的實施例；
[0039] 圖14是圖9的燃料噴嘴沿線10-10的截面圖，示出具有限定波紋管的多個轉向部 或彎曲部的彈性金屬密封件的實施例；
[0040] 圖15是根據(jù)實施例的尾板組件的分解透視圖；
[0041] 圖16是根據(jù)實施例的圖9中的微混合器系統(tǒng)沿線16-16的截面圖；
[0042] 圖17是根據(jù)實施例的尾板的截面圖；
[0043] 圖18是根據(jù)實施例的燃料噴嘴的入口流動調(diào)節(jié)器的后透視圖；
[0044] 圖19是根據(jù)實施例的入口流動調(diào)節(jié)器的前透視圖；
[0045] 圖20是根據(jù)實施例的入口流動調(diào)節(jié)器的局部截面視圖；
[0046] 圖21是根據(jù)實施例的入口流動調(diào)節(jié)器的局部截面視圖；以及
[0047] 圖22是根據(jù)實施例的入口流動調(diào)節(jié)器的局部截面視圖。

【具體實施方式】
[0048]以下將描述本實用新型的一個或更多個特定實施例。為致力于提供這些實施例的 簡明說明，說明書中并沒有描述實際實施的全部特征。應該理解，在任何這些實際設備的開 發(fā)中，如在任何工程或設計項目中，必須做出許多特定設備的決定以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目 標，比如與系統(tǒng)相關和商業(yè)相關的限制相符，這些限制在一個設備與另一個設備之間是不 同的。此外，應該可以理解，這種開發(fā)工作可能非常復雜且費時，但這是具有這種知識的普 通技術人員在設計、制作和制造時的日常工作。
[0049] 在介紹本實用新型的不同實施例的元件時，冠詞"一"、"一個""該"和"所述"旨在 意味著存在一個或更多個元件。術語"包括"、"包含"和"具有"旨在包括在內(nèi)以及意味著 可以存在除所列元件之外的另外的元件。
[0050] 本實用新型的實施例提供一種微混合器系統(tǒng)，其包括入口流動調(diào)節(jié)器、尾板組件、 多管燃料噴嘴（例如，圓筒形或扇形成形的燃料噴嘴）、彈性金屬密封件（例如，金屬波紋 管）和燃料噴嘴殼體。在某些實施例中，多管燃料噴嘴可以包括5至1000個、10至500個、 20至250個或30至100個混合管，這些混合管在一個或更多個組（例如，1、2、3、4、5、6或 更多個組）中大致彼此平行。每個混合管的直徑可以為大約0. 25至5厘米、0. 5至3厘米 或1至2厘米。多管燃料噴嘴的多個混合管能夠使燃料和空氣小規(guī)模地混合（例如，微混 合），由此幫助改善燃料空氣在燃燒器中混合的均勻性。
[0051] 燃料噴嘴殼體通過聯(lián)接至入口流動調(diào)節(jié)器和尾板組件以及通過容納多管燃料噴 嘴來支承微混合器系統(tǒng)。當組裝時，入口流動調(diào)節(jié)器和尾板組件通過聯(lián)接至燃料噴嘴殼體 的相對端部來覆蓋多管燃料噴嘴。在某些實施例中，燃料噴嘴殼體可以包括通過支柱聯(lián)接 在一起的第一環(huán)狀結構（即，內(nèi)環(huán)結構）和第二環(huán)狀結構（即，外環(huán)結構）。燃料噴嘴殼體 可以將多管燃料噴嘴容納在內(nèi)環(huán)結構內(nèi)并且向多管燃料噴嘴徑向地輸送燃料。具體地，燃 料噴嘴殼體可被構造成通過外環(huán)結構、內(nèi)環(huán)結構以及通過將內(nèi)環(huán)結構聯(lián)接至外環(huán)結構的支 柱沿大致徑向方向輸送燃料。燃料的徑向輸送使得燃氣渦輪系統(tǒng)能夠包括位于燃燒器的端 部的簡單端板（例如，具有最小燃料輸送孔或沒有燃料輸送孔的端板）。徑向燃料輸送還可 以增大燃燒器內(nèi)的由燃料噴嘴使用的空間（即，多管燃料噴嘴的管可以占據(jù)先前用于通過 端板輸送燃料的空間）。
[0052] 燃料噴嘴殼體中的支柱可以包括燃料承載支柱和/或非燃料承載支柱。燃料噴嘴 殼體支柱能夠?qū)崿F(xiàn)徑向燃料輸送并且可以提高抗振性（例如，微混合器系統(tǒng)的共振）。例 如，支柱可以提高燃料噴嘴殼體的剛性和/或改變微混合器系統(tǒng)的共振頻率。另外，支柱可 以是空氣動力地成形（例如，翼型）以減小在外環(huán)結構與內(nèi)環(huán)結構之間穿過的壓縮空氣的 尾流（wake)。尾流的減小還可以減輕由通過燃燒器的壓縮氣流引起微混合器系統(tǒng)中的振 動。
[0053] 最后，燃料噴嘴殼體能夠?qū)崿F(xiàn)模塊化微混合器系統(tǒng)。例如，燃料噴嘴殼體可以包括 使得微混合器系統(tǒng)的部件能夠容易地附裝和拆卸的多個徑向孔。具體地，孔可以接收將入 口流動調(diào)節(jié)器和尾板組件聯(lián)接至燃料噴嘴殼體的銷或其他緊固件。入口流動調(diào)節(jié)器和尾板 組件的簡單的附裝和拆卸使得能夠容易地接近以進行多管燃料噴嘴、入口流動調(diào)節(jié)器、尾 板組件和彈性金屬密封件的維護或更換。
[0054] 在操作中，微混合器系統(tǒng)在多管燃料噴嘴中混合空氣和燃料以產(chǎn)生燃料空氣混合 物。燃料空氣混合物在燃燒器中燃燒以產(chǎn)生驅(qū)動渦輪的燃燒氣體。多管燃料噴嘴可以包括 具有第一開口組的第一板、具有第二開口組的第二板以及延伸穿過第一和第二板中的開口 組的多個管。管中的每個管可以具有位于第一軸向端部處的進氣口、位于第一和第二軸向 端部之間的燃料入口以及位于第二軸向端部處的燃料空氣混合物出口。特別地，如下所述， 每個管構造成在相應的管內(nèi)預先混合（例如，小規(guī)模地混合或微混合）燃料和空氣，然后輸 出用于在燃燒器（例如，燃氣渦輪發(fā)動機的渦輪燃燒器）中燃燒的燃料空氣混合物。進入多 管燃料噴嘴的空氣的溫度可以由于通過壓縮在空氣上所做的功而被稍微地升高，例如大約 200至500攝氏度，同時進入管的燃料可被顯著地冷卻，比如大約20至250攝氏度。另外， 管可能由于其接近燃燒反應而易受通過熱的燃燒產(chǎn)物的加熱影響。由此，在操作期間（例 如，在燃燒器中燃燒），多管燃料噴嘴、殼體結構、燃燒器、燃料供給管道、安裝件等等的各個 部件可能以不同的比率經(jīng)歷熱膨脹，由此使得更快速地膨脹的部件對著更緩慢地膨脹的部 件施加力。例如，多管燃料噴嘴的多個管可能經(jīng)歷比周圍的燃料殼體結構、安裝件、燃燒器 和/或其他結構更大比率的熱膨脹。
[0055] 為了緩和由部件材料的熱膨脹和/或收縮引起的誘發(fā)應力，微混合器系統(tǒng)可以包 括彈性金屬密封（例如，金屬波紋管）。例如，金屬波紋管可以具有圍繞包含板和管組件 的空間布置的壁（例如，環(huán)形或非環(huán)形壁），其中壁具有能夠彈性地折疊或展開以實現(xiàn)金 屬波紋管的壁的膨脹和收縮的一個或更多個轉向部或彎曲部（例如，波紋、擺動或鋸齒形 式）。由此，彈性可調(diào)整性（例如，壁的折疊和展開）使得金屬波紋管能夠吸納板、管組件 和周圍部件之間的熱膨脹和熱收縮。在沒有彈性金屬密封件（例如，金屬波紋管）的情況 下，軸向位移可能引起多管燃料噴嘴部件內(nèi)的應力、燃料/空氣泄漏、燃燒器內(nèi)的壓力損失 或其他負面效果。當被放置在第一板與殼體結構之間時，彈性金屬密封件（例如，金屬波紋 管）可以沿軸向方向膨脹或收縮以減輕管的熱膨脹或收縮的影響，同時保持燃料噴嘴內(nèi)的 腔之間的連續(xù)的工作密封。另外，彈性金屬密封件的使用可以帶來更加模塊化的設計，由此 簡化結構、簡單的組裝/拆卸程序、成本有效的設備更新和更少的維護停機時間。
[0056] 微混合器系統(tǒng)還可以包括尾板組件以提供多管燃料噴嘴的額外的保護（即，抵抗 熱應力）。具體地，尾板組件可以防止燃燒器中的燃燒反應與多管燃料噴嘴的直接接觸，以 及形成用于對流地冷卻多管燃料噴嘴的空氣冷卻腔。在空氣冷卻腔對流地冷卻多管燃料噴 嘴時，尾板組件防止燃燒反應與多管燃料噴嘴之間的直接接觸。具體地，尾板組件包括尾 板，該尾板具有孔，所述孔使燃料空氣混合物能夠排出多管燃料噴嘴，同時其覆蓋多管燃料 噴嘴以抵抗來自燃燒反應的熱傳遞。在一些實施例中，尾板可以包括熱障涂層以提高對燃 燒反應的耐熱性。在仍其他實施例中，尾板可以包括接收來自空氣冷卻腔的氣流的瀉流冷 卻孔（effusion cooling aperture)。瀉流冷卻孔在尾板上形成冷卻膜，冷卻膜保護尾板并 且減少熱傳遞。在其他實施例中，尾板組件可以包括構造成在氣流排出瀉流冷卻孔之前對 著尾板沖擊冷卻氣流的沖擊板，由此提高對尾板的熱保護以及減少向多管燃料噴嘴的熱傳 遞。在操作中，在冷卻氣流流過沖擊孔時沖擊板加速冷卻氣流。沖擊孔將冷卻氣流引導至 與尾板接觸，在此冷卻氣流穿過尾板之前吸收熱（例如，通過瀉流冷卻孔和/或尾板與多管 燃料噴嘴的管之間的空間）。
[0057] 最后，微混合器系統(tǒng)可以包括入口流動調(diào)節(jié)器。入口流動調(diào)節(jié)器構造成過濾進入 微混合器系統(tǒng)的氣流以及將氣流均勻地分配到多管燃料噴嘴的每個管內(nèi)。為了將氣流過濾 到微混合器系統(tǒng)內(nèi)，入口流動調(diào)節(jié)器可以包括小于多管燃料噴嘴的管中的孔的孔。因此，能 夠進入多管燃料噴嘴的管的碎屑可以被入口流動調(diào)節(jié)器阻攔。如上所述，入口流動調(diào)節(jié)器 可以將氣流均勻地分配到多管燃料噴嘴的每個管內(nèi)。具體地，入口流動調(diào)節(jié)器可以包括徑 向孔和轉向引導件，轉向引導件將氣流引導至多管燃料噴嘴的最外部管。但是，在其他實施 例中，入口流動調(diào)節(jié)器可以包括與轉向引導件結合或不結合的傾斜孔，以便將氣流引導到 多管燃料噴嘴的最外部管內(nèi)。通過將氣流均勻地分配至多管燃料噴嘴的管，多管燃料噴嘴 以對于最佳燃燒、排放物、燃料消耗和動力輸出的適當比率混合和分配燃料空氣混合物。具 體地，微混合器系統(tǒng)可以降低來自燃氣渦輪系統(tǒng)的不期望的排放物（例如，NOx、CO、C0 2等 等）的水平。
[0058] 圖1是燃氣渦輪系統(tǒng)10的框圖。如以下詳細說明的，所公開的渦輪系統(tǒng)10可以 采用一個或更多個徑向地支承的燃料噴嘴（例如，多管燃料噴嘴）。渦輪系統(tǒng)10可以利用 液體燃料或氣體燃料，比如天然氣和/或富氫合成氣，以驅(qū)動渦輪系統(tǒng)10。如所描述的，燃 燒器12吸入燃料供給14,使燃料與空氣混合以用于在燃燒器內(nèi)分配和燃燒。具體地，燃燒 器12包括微混合器系統(tǒng)16,微混合器系統(tǒng)16徑向地支承多管燃料噴嘴并且向其提供燃料。 在某些實施例中，微混合器系統(tǒng)16包括圍繞中心燃料噴嘴布置的多個燃料噴嘴。多管燃料 噴嘴以使燃燒、排放物、燃料消耗和動力輸出具有適當比率進而混合和分配燃料空氣混合 物。具體地，微混合器系統(tǒng)16降低了來自渦輪系統(tǒng)10的不期望的排放物（例如，NOx、CO、 C02等等）的水平。
[0059] 在運轉期間，燃料空氣混合物在燃燒器12中的腔內(nèi)燃燒，由此產(chǎn)生熱的加壓排 氣。燃燒器12將排氣引導通過渦輪18朝向排氣口 20。當排氣穿過渦輪18時，氣體迫使渦 輪葉片使軸22沿著渦輪系統(tǒng)10的軸線旋轉。如圖所示，軸22可以連接至渦輪系統(tǒng)10的 各個部件，包括壓縮機24。壓縮機24還包括聯(lián)接至軸22的葉片。當軸22旋轉時，壓縮機 24內(nèi)的葉片也旋轉，由此將來自進氣口 26的空氣通過壓縮機24壓縮并且將空氣引導到多 管燃料噴嘴和/或燃燒器12內(nèi)。軸22還可以連接至負載28,可以是車輛或靜止負載，例 如，比如發(fā)電站的發(fā)電機或飛機上的推進器。負載28可以包括能夠由渦輪系統(tǒng)10的旋轉 輸出提供動力的任何適當?shù)难b置。
[0060] 圖2是根據(jù)實施例的燃燒器12的橫截面透視圖。如圖2所示，軸向方向或軸線40 沿著燃燒器12的中心軸線41縱向地延伸，徑向方向或軸線42朝向或遠離中心軸線41延 伸（比如，垂直于軸線40)，周向方向44圍繞軸向軸線40和中心軸線41延伸。燃燒器12 包括下游端部46和上游端部或頭端部48。下游端部46位于渦輪18的第一級附近，而上 游端部48與下游端部46相對并且遠離渦輪18的第一級定位。燃燒器12包括包圍燃燒器 12并且包含壓縮空氣和燃料的多個外殼和壁。從上游端部48開始，燃燒器12包括聯(lián)接至 端板54的端部外殼52。如圖所示，端板54可以是包括單個燃料噴嘴孔58的簡單端板。但 是，在一些實施例中，端板58將不包括燃料噴嘴孔58。端板54可以以包括緊固件或焊接的 各種方式聯(lián)接至端部外殼52。與端板54相對，端部外殼52聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56。為了 聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56,端部外殼52包括法蘭60,法蘭60使得端部外殼52能夠附接至燃 料噴嘴殼體56。例如，端部外殼52可以利用延伸穿過法蘭60和燃料噴嘴殼體56中的多個 孔的緊固件（例如，比如為螺栓的螺紋緊固件）的方式聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56。
[0061] 沿方向40繼續(xù)，燃燒器12包括尾部外殼62。尾部外殼62包括第一法蘭64和第 二法蘭66。第一法蘭64使得尾部外殼62能夠聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56。具體地，第一法蘭 64可以包括使得緊固件（例如，比如為螺栓的螺紋緊固件）能夠?qū)⑽膊客鈿ぢ?lián)接至燃料噴 嘴殼體56的多個孔68。與第一法蘭64相對，尾部外殼附接或接觸流動套管70,這有助于 冷卻燃燒器16的部件。沿徑向方向42向內(nèi)繼續(xù)是燃燒襯套72。燃燒襯套72包含燃燒反 應?？盏目臻g布置在流動套管70與燃燒襯套72之間，并且可被稱為環(huán)形空間74。襯套72 圍繞燃燒器12的軸線41周向地44延伸，環(huán)形空間74圍繞襯套72周向地44延伸，流動 套管72圍繞環(huán)形空間74周向地44延伸。環(huán)形空間74將氣流引導至燃燒器上游端部48。 更具體地，在運轉期間，來自壓縮機24的氣流76進入包圍流動套管70的空氣增壓室。流 動套管70包括能夠使壓縮氣流76穿過流動套管70以及進入環(huán)形空間74內(nèi)的徑向噴射孔 78。在空氣76穿過孔78之后，環(huán)形空間74朝向上游端部48引導壓縮空氣76。在上游端 部48,壓縮空氣76朝向一個或更多個燃料噴嘴80轉向或重新定向。燃料噴嘴80構造成部 分地預混合空氣和燃料以產(chǎn)生燃料空氣混合物82。燃料噴嘴80將燃料空氣混合物82排出 到發(fā)生燃燒反應的燃燒區(qū)域84內(nèi)。燃燒反應產(chǎn)生熱的高壓燃燒產(chǎn)物86。這些燃燒產(chǎn)物86 然后穿過過渡件88至渦輪18,由此驅(qū)動渦輪葉片以產(chǎn)生轉矩。
[0062] 如上所述，燃燒器包括微混合器系統(tǒng)16。微混合器系統(tǒng)16包括燃料噴嘴殼體56、 燃料噴嘴80、入口流動調(diào)節(jié)器90和尾板組件92。如以下將更詳細地說明的，微混合器系統(tǒng) 16作用為保護多管燃料噴嘴80免受碎屑和熱膨脹/梯度；并且為噴嘴80的微混合器管中 的每一個提供減少不希望的排放物的適當比率的氣流和燃料。微混合器系統(tǒng)16可以包括 多個燃料噴嘴80,多個燃料噴嘴80包括多管燃料噴嘴和/或其他燃料噴嘴（例如，旋流葉 片噴嘴）。在所示實施例中，微混合器系統(tǒng)16包括中心引燃燃料噴嘴96和由燃料噴嘴殼體 56支承的多管燃料噴嘴94。燃料噴嘴80使燃料和空氣混合以產(chǎn)生用于在燃燒區(qū)域84中 燃燒的燃料空氣混合物。引燃噴嘴96,如同多管燃料噴嘴94,使燃料和空氣組合以產(chǎn)生用 于燃燒的燃料空氣混合物。但是，引燃噴嘴96可以有助于固定用于其余燃料噴嘴94的燃 燒火焰。
[0063] 圖3是根據(jù)實施例的微混合器系統(tǒng)16的側視圖。如上所述，微混合器系統(tǒng)16包 括燃料噴嘴殼體56、入口流動調(diào)節(jié)器90和尾板組件92。燃料噴嘴殼體56徑向地支承多管 燃料噴嘴80 (即，在燃料噴嘴殼體56內(nèi)）并且提供用于入口流動調(diào)節(jié)器90和尾板組件92 的連接點。另外，燃料噴嘴殼體56能夠向燃料噴嘴80徑向輸送燃料（S卩，沿徑向方向42)。 徑向支承和燃料輸送使得燃燒器12能夠利用簡單的端板54并且增大用于多管燃料噴嘴94 的可用表面面積。
[0064] 燃料噴嘴殼體56包括第一環(huán)狀結構120 (例如外壁）和第二環(huán)狀結構或安裝結構 122 (例如外部法蘭）。如上所述，燃料噴嘴殼體56聯(lián)接至端部外殼52和尾部外殼62。具體 地，第二環(huán)狀結構122聯(lián)接至端部外殼52和尾部外殼62,因此將微混合器系統(tǒng)16緊固在燃 燒器12內(nèi)。第一環(huán)狀結構120和第二環(huán)狀結構122可以彼此同軸并且與多個支柱124 (例 如，徑向支承臂或翼型）聯(lián)接在一起。支柱124可以與燃料噴嘴殼體56為一體。例如，第 一環(huán)狀結構120、第二環(huán)狀結構122和支柱124可以由坯料、鑄件加工或者利用添加法增加。 在其他實施例中，第一環(huán)狀結構120、第二環(huán)狀結構122和支柱124可以通過焊接、釬焊、螺 栓或其他緊固件聯(lián)結。如圖所示，支柱124可以是空氣動力成形的。例如，支柱124可以具 有翼型或另一種空氣動力形狀?？諝鈩恿π螤钍沟弥е?24能夠在氣流穿過第一環(huán)狀結構 120和第二環(huán)狀結構122之間時減少氣流尾流（wake)。尾流的減少減輕了震動并且增加了 流入入口流動調(diào)節(jié)器90內(nèi)的氣流。支柱124還可以使得能夠向燃料噴嘴94徑向地輸送燃 料。具體地，支柱124可以包括與第二環(huán)狀結構122和第一環(huán)狀結構124中的孔流體連通 的孔。因此，燃料然后能夠從聯(lián)接至燃料法蘭126的外部源125流動通過燃料噴嘴殼體56 并且流入燃料噴嘴94內(nèi)，而不經(jīng)過端板54。燃料噴嘴殼體56還可以包括冷卻孔128。冷 卻孔128使得冷卻氣流能夠流入燃料噴嘴殼體56 (例如，沿徑向方向42)以冷卻多管燃料 噴嘴94和尾板組件92,由此延長多管燃料噴嘴94和尾板組件92的使用壽命。
[0065] 圖4是微混合器系統(tǒng)16的分解橫截面透視圖。如圖所示，微混合器系統(tǒng)16可以 是便于部件的附裝和拆卸的模塊化系統(tǒng)。具體地，微混合器系統(tǒng)16可以可移除地從燃料噴 嘴殼體56附裝和拆卸入口流動調(diào)節(jié)器90和尾板組件92。附裝和拆卸入口流動調(diào)節(jié)器90 和尾板組件92的能力為用于維護或更換而接近燃料噴嘴94提供了方便。此外，增強的模 塊化可以帶來更簡單的組裝/拆卸程序、時間有效的維護程序、少量的更換工作以及提高 的性能。
[0066] 如圖所示，入口流動調(diào)節(jié)器90圍繞軸線41周向地延伸44并且可以具有大致環(huán)形 壁，大致環(huán)形壁的外徑150小于第一環(huán)狀結構120的內(nèi)徑152。直徑的差別使得入口流動調(diào) 節(jié)器90能夠沿軸向40滑動到第一環(huán)狀結構120內(nèi)。入口流動調(diào)節(jié)器90然后能夠與第一 安裝件153附裝或安裝。第一安裝件153可以包括第一環(huán)狀結構120、多個緊固件154、第 一環(huán)狀結構120中的孔156和入口流動調(diào)節(jié)器90中的孔158。緊固件154通過第一環(huán)狀結 構120中的孔156和入口流動調(diào)節(jié)器90中的相應的孔158將入口流動調(diào)節(jié)器90聯(lián)接至第 一環(huán)狀結構120。緊固件154可以是螺栓、鉚釘、銷或其他可移除緊固件。可替代地，入口 流動調(diào)節(jié)器90可以通過釬焊、焊接或設置與螺栓或鉚釘結合的焊接/釬焊聯(lián)接至第一環(huán)狀 結構120。在仍然的其他實施例中，入口流動調(diào)節(jié)器90的直徑150可以大于第一環(huán)狀結構 120的直徑152,使得入口流動調(diào)節(jié)器90能夠沿軸向40滑動越過第一環(huán)狀結構120的外部 并且聯(lián)接至第一環(huán)狀結構120的外部。
[0067] 尾板組件92沿軸向41圍繞周向44延伸并且可以具有大致環(huán)形壁，大致環(huán)形壁 聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56。尾板組件92可以限定小于第一環(huán)狀結構120的內(nèi)徑152的外徑 160。直徑的差別使得尾板組件92能夠沿軸向40滑動到第一環(huán)狀結構120內(nèi)。尾板組件 92利用第二安裝件161附裝或安裝至燃料噴嘴殼體56。第二安裝件161可以包括第一環(huán) 狀結構120、多個緊固件162、孔164以及尾板組件92中的孔166。緊固件162通過第一環(huán) 狀結構120中的孔164和尾板組件92中的相應的孔166將尾板組件92聯(lián)接至第一環(huán)狀結 構120。緊固件162可以是螺栓、鉚釘、銷或其他可移除緊固件?？商娲兀舶褰M件92可 以通過將鉚釘或螺栓釬焊、焊接或者焊接/釬焊就位來聯(lián)接至第一環(huán)狀結構120。為了控制 從尾板組件92與第一環(huán)狀結構120之間穿過的冷卻空氣，微混合器系統(tǒng)16可以包括在尾 板組件92與第一環(huán)狀結構120之間的密封件168(例如，環(huán)形密封件）。在其他實施例中， 尾板組件92的外徑160可以大于第一環(huán)狀結構120的直徑152,使得尾板組件92能夠沿軸 向40滑動越過第一環(huán)狀結構120的外部并且聯(lián)接至第一環(huán)狀結構120的外部。
[0068] 圖5是燃料噴嘴殼體56的實施例的透視前端視圖，示出燃料噴嘴94(例如，多管 燃料噴嘴）。具體地，圖5示出處于燃料噴嘴殼體56的燃料噴嘴容座190的組裝的不同階 段的燃料噴嘴94。例如，在所示實施例中，燃料噴嘴94中的一個完全地安裝在燃料噴嘴容 座190中，而第二燃料噴嘴94準備插入相鄰的燃料噴嘴容座190內(nèi)。剩余的燃料噴嘴為了 說明目的是閑置的（即，未安裝的第三燃料噴嘴94)。在所示實施例中，每個燃料噴嘴容座 190具有可以由相對的曲線側面189和相對的收斂側面191限定的截短餅狀圓周188。此 夕卜，所示燃料噴嘴殼體56具有三個相等尺寸的燃料噴嘴容座190,每一個均具有截短餅狀 圓周188。在其他實施例中，燃料噴嘴殼體56可以具有2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多個具有 截短餅狀圓周188的燃料噴嘴容座190。但是，每個燃料噴嘴容座190可以類似于任何形 狀，比如圓形、矩形、三角形、餅狀或任何其他適當?shù)膸缀涡螤睢?br> [0069] 所示燃料噴嘴94具有可以由相對的曲線側面93和相對的收斂側面95限定的截 短餅狀圓周91。截短餅狀圓周91仿形或成形為裝配到容座190的截短餅狀圓周188內(nèi)。燃 料噴嘴94包括布置在板194、196和198內(nèi)的多個微混合器管192 (例如，混合管）。在某些 實施例中，多管燃料噴嘴94可以包括沿著軸線41大致彼此平行的5至1000U0至500、20 至250或30至100根管192。每個管192的直徑可以為大約0. 25至5厘米、0. 5至3厘米 或1至2厘米。板194、196和198彼此軸向地偏置距離200和距離202以與燃料噴嘴殼 體56形成腔。在本實施例中，具有三個支承板，但在其他實施例中可以具有兩個或更多個 支承板（例如，2個、3個、4個、5個、6個等等）。這樣，板194、196和198以指定的形式支 承、間隔和布置微混合器管192。在所示實施例中，管192沿著每個燃料噴嘴94的側面93 和95暴露。換句話說，每個燃料噴嘴94并不都包括其自身專用的殼體，而是燃料噴嘴殼體 56用作用于多個燃料噴嘴94的共同或共用的殼體。因此，每個燃料噴嘴94可被描述為管 束192,管束192可以沿軸向40插入殼體56中的相應的容座190內(nèi)以及從相應的容座190 移除。
[0070] 圖6是構造成支承多個燃料噴嘴80 (例如，多管燃料噴嘴94、中央燃料噴嘴96等 等）并且提供用于入口流動調(diào)節(jié)器90和尾板組件92的連接點的燃料噴嘴殼體56的主視 圖。如上所述，燃料噴嘴殼體56包括第一環(huán)狀結構120和第二環(huán)狀結構122。為了將燃料 噴嘴殼體56聯(lián)接至相鄰的燃燒器外殼，第二環(huán)狀結構122包括多個孔220?？?20可以容 納使燃料噴嘴殼體56能夠聯(lián)接至燃燒器端部外殼52和燃燒器尾部外殼62上的法蘭的緊 固件（例如，螺紋緊固件或螺栓）。第一環(huán)狀結構120和第二環(huán)狀結構122可以圍繞軸線 41彼此同軸。如圖所示，第一環(huán)狀結構120限定小于第二環(huán)狀結構122的內(nèi)徑224的外徑 222。直徑差別226形成第一環(huán)狀結構120與第二環(huán)狀結構122之間的氣流通道228。氣流 通道228使得空氣能夠沿朝向端板54的上游方向流過燃料噴嘴殼體56。
[0071] 氣流通道228由將第一環(huán)狀結構120聯(lián)接至第二環(huán)狀結構122的支柱124分離。 在所示實施例中，燃料噴嘴殼體56可以包括兩種支柱：（1)燃料承載支柱230 ;以及（2)不 承載燃料的支柱232。支柱124也可以與燃料噴嘴殼體56成一體并且構造成減小燃料噴嘴 殼體56中的共振。例如，支柱124可被空氣動力地成形以減小來自通過氣流通道228的氣 流的尾流。另外，支柱124可以提供適量的剛性以抵抗共振頻率振動或改變?nèi)剂蠂娮鞖んw 56的共振頻率。例如，在本實施例中，燃料噴嘴殼體56包括三個燃料支柱230和三個支承 支柱或結構支柱232。在其他實施例中，燃料噴嘴殼體56可以包括更多個燃料支柱230 (例 如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多個）或者更多個支承支柱232(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、 9、10或更多個）。在其他實施例中，支柱124中的一些或全部可以更大和/或更硬，以協(xié)調(diào) 共振或在燃料噴嘴殼體56內(nèi)的特定位置提供另外的支承。
[0072] 如上所述，燃料噴嘴殼體56能夠?qū)⑷剂涎貜较?2輸送至燃料噴嘴80。燃料噴嘴 殼體56通過聯(lián)接至第二環(huán)狀結構122的外表面234的燃料法蘭126接收燃料。當燃料穿 過燃料法蘭126時其進入第二環(huán)狀結構122中的孔236。在穿過孔236之后，燃料進入包 括通向第一環(huán)狀結構120中的孔240的孔238的燃料支柱230。當燃料穿過第二環(huán)狀結構 120時，燃料進入燃料噴嘴容座190以便由燃料噴嘴80使用。如上所述，通過燃料噴嘴殼體 56的徑向支承和燃料輸送使得端板54能夠簡單化，并且增大了用于第一環(huán)狀結構120內(nèi)的 多管燃料噴嘴94 (例如，微混合器管192的數(shù)量和/或尺寸）的可用表面面積。
[0073] 在本實施例中，具有由徑向分隔器壁或板242分離的三個燃料噴嘴容座190。但 是，可以具有任何數(shù)量的燃料噴嘴容座190(例如，1、2、3、4、5、6或更多個）。如圖所示，非 燃料支柱232與板242對準，燃料支柱230居中地定位在壁242之間。但是，在其他實施例 中，燃料支柱230和非燃料支柱232可以定位在其他位置。徑向分隔器壁或板242聯(lián)接至 第一環(huán)狀結構120和第三環(huán)狀結構244 (例如，第一內(nèi)壁）。第三環(huán)狀結構244可以與第一 環(huán)狀結構120和第二環(huán)狀結構122同軸，并且限定中心容座246。中心容座246可被構造成 容納中心燃料噴嘴或引燃噴嘴96,中心燃料噴嘴或引燃噴嘴96可以有助于固定多管燃料 噴嘴94周圍的燃燒反應。但是，在其他實施例中，中心容座246可被構造成容納圓形多管 燃料噴嘴。此外，其他實施例可以具有更大、更小的中心容座246或沒有中心容座246。在 所示實施例中，燃料噴嘴容座190具有截短餅狀圓周188,中心容座246是圓形的。但是， 燃料噴嘴容座190和中心容座246可以類似于任何形狀，比如圓形、矩形、三角形、餅狀或任 何其他適當?shù)膸缀涡螤?。如上所述，燃料噴嘴殼體56 (即，第一環(huán)狀結構120、第三環(huán)狀結 構244和徑向分隔器壁242)有利地提供用于多管燃料噴嘴94的殼體。因此，每個燃料噴 嘴80不需要其自身獨立的殼體，由此能夠以更低的成本更換。
[0074] 圖7是根據(jù)一個實施例的燃料噴嘴殼體56的主視圖。如圖所不，燃料噴嘴殼體56 徑向地聯(lián)接至六個燃料法蘭126。燃料噴嘴殼體56接收來自燃料法蘭126的燃料并且將 燃料沿徑向42輸送至燃料噴嘴容座190,用于由燃料噴嘴80使用。如上所述，燃料在進入 燃料噴嘴容座190之前穿過第二環(huán)狀結構122、燃料支柱230和第一環(huán)狀結構120中的孔。 在所示實施例中，每個燃料噴嘴容座190由兩個燃料法蘭126供給。兩個燃料法蘭126將 來自第二環(huán)狀結構122的燃料通過兩個相應的燃料支柱230承載至第一環(huán)狀結構120。在 其他實施例中，可以具有用于通過相應數(shù)量的燃料支柱230(例如，1、2、3、4、5或更多個燃 料支柱230)輸送燃料的燃料噴嘴容座（例如，1、2、3、4、5或更多個燃料法蘭126)中的每一 個的另外的燃料法蘭126。
[0075] 如圖7中進一步描述的，輻板242可以包括使得燃料能夠從一個燃料噴嘴容座190 流動至相鄰的燃料噴嘴容座190的孔248。例如，孔248可以遍布板242分布以幫助在燃料 噴嘴94的管192中更加均勻地分配燃料。通過進一步的例子，孔248的數(shù)量（例如，1至 1000)、尺寸（例如，直徑）、形狀（例如，圓形、橢圓形、三角形、正方形、六邊形等等）、軸向 40位置和徑向42位置可以變化以控制燃料在容座190之間的分配，以及由此控制燃料在燃 料噴嘴94的多個管192之間的分配。在一些實施例中，每個板242可以不包括孔248、更多 個孔248(例如，0、1、2、3、4、5、10、15、20、25或更多個孔248)，或者板242之間的孔248的 數(shù)量不同。例如，板242中的一個可以包括兩個孔248,同時其余板分別具有五個和十個孔 248。在具有孔248的板242的實施例中，由于燃料可以在燃料噴嘴容座190之間自由地流 動，因此可能具有更少的燃料法蘭126和燃料支柱230。因此，單個燃料法蘭126和燃料支 柱230可以將全部燃料供給至燃料噴嘴容座190。此外，圖7示出第三環(huán)狀結構244可以包 括孔250?？?50允許燃料噴嘴容座190中的燃料進入中心容座246。在本實施例中，具有 三個孔250,但是，在不同的實施例中，可能具有不同數(shù)量的孔250 (例如，0、1、2、3、4、5、10、 15或更多個孔250)。在仍然的其他實施例中，第三環(huán)狀結構244可以包括僅與燃料噴嘴容 座190中的一些連通的孔250。例如，第三環(huán)狀結構244可以僅包括位于中心容座246與燃 料噴嘴容座190中的一個之間的孔250。
[0076] 圖8是根據(jù)實施例的燃料噴嘴殼體56的主視圖。在所示實施例中，燃料噴嘴殼體 56包括三個燃料噴嘴容座190。這些燃料噴嘴容座190中的每一個占據(jù)第一環(huán)狀結構120 內(nèi)的大約120度的區(qū)域。確實地，圖8示出沒有在前附圖中示出的中心容座的實施例。雖 然圖8示出僅三個燃料噴嘴容座190,其他實施例可以包括由板242分離的不同數(shù)量的燃料 噴嘴容座190(例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多個燃料噴嘴容座190)。此外，這些燃料 噴嘴容座190中的每一個均可以占據(jù)第一環(huán)狀結構內(nèi)的相等或不同量的區(qū)域。例如，一個 燃料噴嘴容座190可以占據(jù)第一環(huán)狀結構120的180度，而其余燃料噴嘴容座190占據(jù)相 應的90度。
[0077] 圖9是根據(jù)實施例的微混合器系統(tǒng)16的局部橫截面圖。如上所述，微混合器系統(tǒng) 16包括燃料噴嘴殼體56、燃料噴嘴80、入口流動調(diào)節(jié)器90和尾板組件92。燃料噴嘴殼體 56通過聯(lián)接在端部外殼52與尾部外殼62之間，或更具體地通過聯(lián)接至端部外殼52的法蘭 60和尾部外殼62的第一法蘭64,徑向地支承微混合器系統(tǒng)16。由于燃料噴嘴殼體56聯(lián) 接在端部外殼52與尾部外殼62之間，燃料噴嘴殼體56能夠徑向地支承燃料噴嘴80以及 向燃料噴嘴80徑向地供應燃料。燃料噴嘴80可以是多管燃料噴嘴94或與引燃燃料噴嘴 96結合的多管燃料噴嘴94。在所示實施例中，燃料噴嘴殼體56支承多管燃料噴嘴94和中 心引燃燃料噴嘴96。
[0078] 在操作中，燃料噴嘴80 (例如，多管燃料噴嘴94和引燃燃料噴嘴96)使燃料和空 氣混合以產(chǎn)生用于在燃燒區(qū)域84中燃燒的燃料空氣混合物。燃料噴嘴80接收來自壓縮機 24的氣流。如上所述，壓縮機24將氣流排放到包圍燃燒器12的下游端部46的空氣增壓室 內(nèi)。流動套管70中的徑向噴射孔78使得氣流76能夠穿過流動套管70以及進入環(huán)形空間 74。由流動套管70和燃燒襯套72形成的環(huán)形空間74朝向燃燒器16的上游端部48引導 氣流。在上游端部48中，氣流76進入入口流動調(diào)節(jié)器90。如以下將更詳細地說明的，入口 流動調(diào)節(jié)器90構造成幫助圍繞燃料噴嘴94周向地44分配氣流，由此幫助將更加等量的氣 流提供至燃料噴嘴94的每個管192內(nèi)。另外，入口流動調(diào)節(jié)器90可以作用為過濾器以幫 助阻塞顆粒物質(zhì)進入容座190內(nèi)的通道，由此幫助減少管192的堵塞。在穿過入口流動調(diào) 節(jié)器90之后，壓縮空氣進入多管燃料噴嘴94的管192。管192使壓縮空氣與燃料260組合 以產(chǎn)生在燃燒區(qū)域84中燃燒的燃料空氣混合物262。燃料260通過燃料法蘭126徑向地進 入燃料噴嘴殼體56。燃料260然后通過相應的孔236、238和240穿過第二環(huán)狀結構122、 燃料支柱230和第一環(huán)狀結構120。當燃料260穿過第一環(huán)狀結構120時，燃料260進入 燃料噴嘴容座190以便由燃料噴嘴94使用。如上所述，通過燃料噴嘴殼體56的徑向支承 和燃料輸送使得端板54能夠簡單化，并且增大了用于多管燃料噴嘴94 (例如，微混合器管 192的數(shù)量和/或尺寸）的可用表面面積。
[0079] 多管燃料噴嘴94包括延伸通過相應的板194、196和198中的管孔264、266和268 的多個管192。在所示實施例中，多管燃料噴嘴94包括彼此軸向地偏置以限定腔270和 272的三個板194、196和198。當燃料260進入多管燃料噴嘴94時，燃料260首先進入腔 270。燃料260在向下游流動到腔272內(nèi)之前遍及腔270分布。腔270還幫助平衡全部管 192周圍的燃料的壓力和流動。如圖所示，板196包括使得燃料能夠排出腔270并且進入腔 272的孔274。在一些實施例中，管孔266可以形成足夠的空間，以使燃料從腔270圍繞管 92流動至腔272內(nèi)。在仍然的其他實施例中，管孔266和孔274可以使燃料260能夠從腔 270流動到腔272內(nèi)?？?66和/或274構造成幫助將燃料更加均勻地分配到腔272內(nèi)， 然后在進入管192之前進一步平衡燃料的壓力和流動。在腔272中，燃料260通過燃料進 口或槽276 (例如，1至100個燃料進口）進入管192。當燃料260穿過燃料進口 276時，燃 料260與穿過進氣口 278的空氣76混合。燃料空氣混合物262然后在通過出口 280排出 之前穿過管192。在所示實施例中，燃料進口 276在腔272內(nèi)。但是，在其他實施例中，燃料 進口 276可以位于腔270中或者位于兩個腔270和272中。在仍然的其他實施例中，燃料 噴嘴94可以不包括板196,燃料進口 276可以定位在板194與板198之間。
[0080] 如上所述，多管燃料噴嘴94可以包括板194、196和198。板194、196和198可以 相對于管192、燃料噴嘴殼體56和/或燃燒器16的其他支承結構固定或可移動。例如，板 194U96和198可以通過焊接、釬焊、螺栓和/或形成過盈配合形成與管192的固定連接。通 過進一步的例子，可移動連接件282 (例如，彈性金屬密封件）可以定位在板194、196和198 中的一個或更多個與燃料噴嘴殼體56之間?？梢苿舆B接282使得一個或更多個板194、196 和198響應于管192的熱膨脹和收縮沿軸向40運動。在所示實施例中，板194、196和198 與管52具有固定連接，但是板194和198與燃料噴嘴殼體56具有可移動連接件282 (例如， 彈性金屬密封件）。在另一個實施例中，板194可以與燃料噴嘴殼體56和管192具有固定 的連接，而板196和198與燃料噴嘴殼體56具有可移動連接件282。在另一個實施例中，板 198可以與管192具有固定連接件以及與燃料噴嘴殼體56具有可移動連接件282 (例如， 彈性金屬密封件），同時板194和196與燃料噴嘴殼體56具有固定連接件以及與管192具 有可移動連接件（例如，滑動接頭）。在另一個實施例中，板196與管192具有固定連接件 以及與燃料噴嘴殼體56具有可移動連接件（例如，彈性金屬密封件），同時板194和198與 燃料噴嘴殼體56具有固定連接件以及與管192具有可移動連接件（例如，滑動接頭）。在 仍然的另一個實施例中，板194U96和198中的每一個均與管192具有固定連接件以及與 燃料噴嘴殼體56具有可移動連接件（例如，彈性金屬密封件）。在這些實施例中的每一個 中，可移動連接件282 (例如，彈性金屬密封件）構造成響應于管192、燃料噴嘴殼體56或燃 燒器16的任何其他結構的熱膨脹或熱收縮而膨脹和收縮，由此減小熱應力同時保持流體 緊密密封。
[0081] 在系統(tǒng)10的運轉期間，多管燃料噴嘴94的每個管192通過入口流動調(diào)節(jié)器90接 收大致相等量的氣流以及通過腔272內(nèi)的燃料進口 276接收燃料260。燃料和空氣在每個 管192內(nèi)混合，然后作為燃料空氣混合物262通過燃料空氣混合物出口 280排出用于在燃 燒器16內(nèi)燃燒。如所理解的，出口 280附近的溫度由于燃燒器16內(nèi)的燃燒而升高。此外， 氣流284的溫度可以基本大于燃料流260的溫度。例如，氣流284的溫度可以是大約250 至500攝氏度，同時燃料流260的溫度可以是大約20至250攝氏度。由于這些溫度梯度、 零件（例如，管192、燃料噴嘴殼體56等等）的材料成分以及其他因素，管192可以在微混 合器系統(tǒng)16的操作期間經(jīng)歷熱膨脹?？梢苿舆B接件282 (例如，彈性金屬密封件）構造成 吸收該熱膨脹（以及例如在停機期間的任何熱收縮）以保護多管燃料噴嘴94和燃燒器16 的各個零件。在沒有可移動連接件282 (例如，彈性金屬密封件）的情況下，管192、燃料噴 嘴殼體56以及其他支承結構可能承受明顯的熱應力，這可能導致過早磨損、應力裂紋以及 縮短多管燃料噴嘴94的壽命。因此，可移動連接件282(例如，彈性金屬密封件）可以有助 于提高多管燃料噴嘴94的可操作性、性能以及延長壽命（例如，減小的應力和疲勞度）。 例如，可移動連接件282可以使多管燃料噴嘴94能夠承受大得多的溫差，由此在不破壞多 管燃料噴嘴94或微混合器系統(tǒng)16的情況下允許性能增強。如以下進一步詳細討論的，可 移動連接件282保持燃料噴嘴殼體56與板194和198之間的工作密封，同時還能夠由于管 192的熱膨脹或收縮而軸向運動。
[0082] 圖10是在線10-10內(nèi)截取的圖9的微混合器系統(tǒng)16的截面圖，示出彈性金屬密 封件300(例如，金屬波紋管302)的實施例。如下所述，金屬波紋管302具有帶有一個或更 多個彎曲部或轉向部的壁303,壁303能夠沿軸向方向304膨脹和收縮。如圖10所示，彈性 金屬密封件300 (例如，金屬波紋管302)在燃料噴嘴殼體56與板198之間延伸，由此形成 燃料噴嘴殼體56與板198之間的工作密封。板198固定至管192,由此板198和管192 - 起響應于熱膨脹和熱收縮而運動，同時彈性金屬密封件300 (例如，金屬波紋管302)沿軸向 方向304膨脹和收縮。在所示實施例中，彈性金屬密封件300在凹部306 (例如，環(huán)形凹部 或扇形成形凹部）中布置在燃料噴嘴殼體56與板198之間，凹部306可以由燃料噴嘴殼體 56中的與板198的周向部分310相反的凹槽308 (例如，環(huán)形凹槽或扇形成形凹槽）形成。 凹槽308可以布置在第二環(huán)狀結構120的內(nèi)表面312與燃料噴嘴殼體56的內(nèi)部突出部或 唇部部分314 (例如，環(huán)形唇部或扇形成形唇部）之間。凹部306 (例如，由凹槽308和部分 310、312和314形成）大致沿著燃料噴嘴殼體56與板198之間的交接面延伸，由此提供能 夠沿軸向方向304膨脹和收縮的工作密封。
[0083] 在某些實施例中，彈性金屬密封件300 (例如，金屬波紋管302)可以相對于燃料噴 嘴殼體56和/或板198固定或不固定（S卩，自由運動）。例如，密封件300可以具有相對 的第一端部部分316和第二端部部分318,第一端部部分316和第二端部部分318可以焊 接、銅焊、螺栓連接或者固定至凹槽308和周向部分310。但是，端部部分316和318中的 一個或兩個可以不固定至燃料噴嘴殼體56或板198。此外，彈性金屬密封件300 (例如，金 屬波紋管302)可以在壁303中具有一個或更多個柔性轉向部、彎曲部、曲線部、折疊部或大 致軸向可調(diào)整的轉向部320,使得轉向部320使密封件300能夠沿軸向方向304膨脹和收 縮。在所示實施例中，彈性金屬密封件300(例如，金屬波紋管302)具有限定波紋圖案322 的多個交替的轉向部320。例如，所示密封件300反轉方向五次，由此在壁303中限定五個 軸向可調(diào)整的轉向部320。另外，端部部分316和318可以沿徑向方向42取向。由于端部 部分316和318沿徑向方向42取向，因此彈性金屬密封件300便于板198與燃料噴嘴殼體 56之間的密封。具體地，如果腔270中的燃料的壓力超過與壁198相對的空氣的壓力，則金 屬波紋管302可以沿軸向40膨脹，由此保持密封。但是，如果端部部分316和318沿相反 的方向取向，則在腔270中的燃料的壓力大于板198的相對側上的空氣的壓力時金屬波紋 管302可以收縮，由此減小金屬密封件300的密封力。因此，端部部分316和318的定向可 以根據(jù)板194、196、198的相對側上的不同的流體壓力而改變。例如，聯(lián)接至板194和196 的金屬密封件300可以是金屬波紋管302,端部部分316和318與圖10中所示的相反地取 向。這可以提高當板194和196的相對側上的流體壓力不同時金屬密封件300與板194和 196接觸以保持與殼體56的密封的能力。在其他實施例中，密封件300可以包括單個軸向 可調(diào)整的轉向部320,或任何數(shù)量的軸向可調(diào)整的轉向部320 (例如，1至100轉向部）。由 此，密封件300的轉向部320可以限定C形、U形、V形、W形、E形或任何類型的擺動形式。 在其他實施例中，密封件300可以具有0形或J形。彈性金屬密封件300中的更大數(shù)量的 轉向部320可以增大軸向運動304的范圍。彈性金屬密封300可以由用于高溫應用的任何 適當?shù)慕饘僦瞥?，比如，不銹鋼等級321、不銹鋼等級347、不銹鋼A-286、鎳合金、鈷合金和 鎳鉻基超合金（例如，InconeMX-750 )或上述金屬的任何組合。
[0084] 圖11是具有適用于圖4-6的多管燃料噴嘴94的具有扇形成形結構340 (例如，截 短餅狀）的彈性金屬密封件300的實施例的前端視圖。如圖所示，扇形成形結構340包括 具有兩個大致平行的側面342和344以及兩個非平行側面346和348的楔形或截短餅狀。 側面342和344是拱形成形的，同時側面346和348是線性（例如，沿徑向方向350發(fā)散）。 但是，在某些實施例中，密封件300的扇形成形結構340可以包括其他形狀，例如，具有三個 側面的餅狀。此外，密封件300的一些實施例可以成形為圓形、矩形、三角形或其他幾何形 狀。在圖8的實施例中，多管燃料噴嘴94和相關的密封件300可被分段成圍繞中心燃料噴 嘴12的三個扇形。但是，外部多管燃料噴嘴94和相關的密封件300可被分成任何數(shù)量的 扇形，例如，1、2、3、4、5、6、7、8、9、10或更多個扇形。
[0085] 圖12、13和14是圖9的多管燃料噴嘴94的局部橫截面?zhèn)纫晥D，示出在壁303中 具有不同數(shù)量的軸向可調(diào)整的轉向部320的彈性金屬密封件300 (例如，金屬波紋管302) 的實施例。例如，圖12是圖9的燃料噴嘴12的局部橫截面?zhèn)纫晥D，示出具有單個轉向部或 彎曲部320 (例如，U形或C形352)的彈性金屬密封件300的實施例。圖13是圖9的多管 燃料噴嘴94的局部橫截面?zhèn)纫晥D，示出具有限定例如E形或W形354的波紋圖案322的多 個轉向部或彎曲部320的彈性金屬密封件300的實施例。圖14是圖9的多管燃料噴嘴94 的局部橫截面?zhèn)纫晥D，示出具有限定比圖10甚至更大的波紋圖案322的多個轉向部或彎曲 部320的彈性金屬密封件300的實施例。特別地，圖14的波紋圖案322具有9個轉向部或 彎曲部320,其可被描述為波、振蕩或鋸齒形式356。在其他實施例中，圖案356可以具有任 何數(shù)量的轉向部或彎曲部320。例如，在具有更大的溫差的應用中，具有大量轉向部320的 彈性金屬密封件300 (例如，金屬波紋管302)可被用于允許更大的軸向運動，同時仍然保持 燃料噴嘴殼體56與多管燃料噴嘴94的板198之間的工作密封。再次，在圖12、13和14的 每個實施例中，相對的端部部分316和318可以相對于燃料噴嘴殼體56和板198是固定 或不固定的（即，能夠運動）。例如，端部部分316和318中的一個可以固定，同時另一個端 部部分不固定，由此簡化燃料噴嘴12的安裝和移除。
[0086] 圖15是尾板組件92的分解透視圖。尾板組件92使多管燃料噴嘴94與燃燒區(qū) 域84中的燃料空氣混合物262的燃燒反應屏蔽以及冷卻多管燃料噴嘴94,使得尾板組件 92有助于延長多管燃料噴嘴94的使用壽命。尾板組件92包括尾板370、沖擊板372、第一 圓筒374 (例如，外壁）、第二圓筒376 (例如，內(nèi)壁）以及第一環(huán)形密封件378 (例如，呼啦 密封件）和第二環(huán)形密封件380 (例如，呼啦密封件）。環(huán)形密封件378和380為大致環(huán)狀 密封件，其具有環(huán)形壁377,該環(huán)形壁的直徑首先增大然后減小以限定拱形橫截面或彈簧元 件379。精密的橫截面379有助于吸收沿徑向方向的熱膨脹和熱收縮，同時保持密封。如 圖所示，尾板370和沖擊板372包括相應的管孔382和384,管孔382和384使得尾板組件 92能夠附裝到多管燃料噴嘴94的管192上。尾板370和沖擊板372還可以包括相應的中 心噴嘴孔或通道386和388。中心噴嘴孔386和388使得第二圓筒376能夠延伸穿過沖擊 板372和尾板370并且通過中心通道385接收中心燃料噴嘴或引燃噴嘴96。尾板組件92 利用銷162 (參見圖9)附裝至燃料噴嘴殼體56,銷162通過孔390聯(lián)接至第一圓筒374 (例 如，徑向安裝）。銷162使得尾板組件92能夠徑向增大，但是阻礙朝向燃燒器12的尾部的 旋轉或運動。此外，銷結構使得能夠更加容易地更換尾板370或尾板組件92的其他部分。
[0087] 在所示實施例中，板370和372中的每一個均容納燃料噴嘴殼體56的多個容座 (例如，三個扇形成形布置和/或截短餅成形布置）中的燃料噴嘴94的全部混合管192。 換句話說，并非為每個容座190提供獨立的板，所示實施例對于全部容座190共用板370和 372,由此限定統(tǒng)一的板370和統(tǒng)一的板372。統(tǒng)一的尾板370具有布置在由扇形分隔器 381 (例如，徑向分隔器空間）分離的扇形（例如，餅狀扇形）的基本全部板370上管孔382， 扇形分隔器381與容座190之間的分隔器壁242大致對準。類似地，統(tǒng)一的沖擊板372具有 布置在除扇形分隔器383之外的大致全部板372上的管孔384,扇形分隔器383與容座190 之間的分隔器壁242大致對準。由此，尾板370和沖擊板372的統(tǒng)一結構有助于提高對用 于混合管192的管孔382的覆蓋，同時還減少了潛在滲漏路徑的數(shù)量。統(tǒng)一的板370和372 還簡化了微混合器系統(tǒng)16的結構、安裝、拆除和保養(yǎng)，并且特別是管192的安裝和拆除。
[0088] 圖16是根據(jù)實施例的沿圖9的線16-16的微混合器系統(tǒng)16的截面圖。如圖所示， 尾板組件92與聯(lián)接至沖擊板372的尾板370和聯(lián)接至第一圓筒374的沖擊板372組裝。尾 板370、沖擊板372和第一圓筒374可以通過焊接、釬焊或緊固件（例如螺紋緊固件）聯(lián)接。 一旦組裝，尾板組件92利用延伸穿過燃料噴嘴殼體56中的孔164和第一圓筒374中的孔 390的銷162聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56。氣流通過環(huán)形密封件378限制在尾板組件92與燃 燒襯套72之間。如上所述，尾板組件92實現(xiàn)冷卻并且可以阻止燃燒區(qū)域84中的燃料空氣 混合物262的燃燒與多管燃料噴嘴94的管192直接接觸。因此，尾板370可以由能夠長時 間承受高溫的材料（例如，哈氏合金（hastalloy)X、鈷基合金（haynes)188、鈷鉻合金、因科 鎳合金（inconnel)等等）制成。另外，尾板370可以包括比如為熱障涂層（TBO400的涂 層以提供額外的熱防護，從而減小尾板370上的熱磨損以及限制向管192的熱傳遞。
[0089] 尾板組件92還可以與板198結合形成空氣冷卻腔402。如上所述，燃料噴嘴殼體 56包括使得壓縮空氣76能夠穿過環(huán)形空間74以進入空氣冷卻腔402的徑向空氣冷卻孔 128。當氣流76進入腔402時，氣流76圍繞管192旋流并且對流地冷卻管192 (即，將熱遠 離管192傳遞）。另外，氣流76可以輔助去除潛在地泄漏到管192與壁198之間的空氣冷 卻腔402內(nèi)的任何燃料260,由此基本上減少或消除尾板370后面的燃料積累。腔402沿方 向404朝向沖擊板372引導冷卻氣流76。如圖所示，沖擊板372從尾板370偏置以形成空 間406?？臻g406產(chǎn)生壓降以通過沖擊孔408吸引氣流76。當氣流76穿過沖擊板372時， 氣流76對著尾板370的前端側410沖擊用于沖擊冷卻尾板370。在沖擊冷卻沖擊板370的 前端側410之后，氣流76可以通過瀉流冷卻孔和/或在尾板370與管192之間排出。當冷 卻空氣76排出尾板組件92時，氣流76將熱和可能的燃料傳遞到燃燒區(qū)域84內(nèi)，由此保護 微混合器系統(tǒng)16免受熱磨損。
[0090] 在其他實施例中，尾板組件92可以不包括沖擊板372。因此，冷卻氣流76可以直 接接觸尾板370的前端側410,然后通過管192與尾板370之間的間隙和/或通過瀉流冷卻 孔排出。即使進行了冷卻，但是尾板370還是變得比微混合器系統(tǒng)16中的其他部件更熱。 但是，銷附裝至燃料噴嘴殼體56使得尾板組件92能夠徑向地增大，而阻止旋轉和向下游軸 向運動。因此，微混合器系統(tǒng)16減小或阻止尾板組件92與燃料噴嘴殼體56之間的機械負 載和應力。
[0091] 圖17是包括管孔382和瀉流冷卻孔420的尾板370的截面圖。如上所述，在冷卻 空氣76對著尾板370的前端側410沖擊之后，冷卻氣流76可以通過瀉流冷卻孔420和/或 通過管孔382排出。如圖所示，管孔382具有寬度422,管192具有寬度424。寬度422和 424之間的差別426形成用于冷卻氣流76通過尾板370排出微混合器系統(tǒng)16的環(huán)形空間 428。冷卻氣流76還可以通過瀉流冷卻孔420排出。瀉流冷卻孔420可以定位在管孔382 中的一些或全部之間。在一些實施例中，可以具有位于相鄰管孔382中的每一個之間的若 干個瀉流冷卻孔420 (例如，1、2、3、4、5或更多個）。瀉流冷卻孔420可以垂直于尾板370 或相對于尾板370的平面432形成角。例如，瀉流冷卻孔相對于平面432的角430和431 可以是大約30-150度、50-130度、70-110度、80-100度、30度、45度、60度、75度或90度。 在操作中，瀉流冷卻孔420使冷卻氣流的薄膜能夠覆蓋尾板370的尾端434。冷卻空氣膜 可以輔助保護尾板370免受燃燒器12中的燃燒反應的影響。雖然圖17示出尾板370,但是 相同的冷卻特征可以應用于沖擊板372。具體地，沖擊板372的沖擊孔408可以相對于沖擊 板372的平面形成角度。沖擊板372還可以包括管孔384之間的若干個沖擊孔408 (例如， 1、2、3、4、5或更多個沖擊孔）以更加有效地冷卻尾板370。
[0092] 圖18是入口流動調(diào)節(jié)器90的后透視圖。如上所述，入口流動調(diào)節(jié)器90作用為過 濾器，防止碎屑進入多管燃料噴嘴94,并且使得氣流大致均勻地分布到多管燃料噴嘴94中 的管192中的每一個。入口流動調(diào)節(jié)器90包括第一圓筒450 (例如，外壁）、第二圓筒452 (例 如，內(nèi)壁）和將第一圓筒450聯(lián)接至第二圓筒452的板454。如圖所不，第一圓筒450包括 使得入口流動調(diào)節(jié)器90能夠聯(lián)接至燃料噴嘴殼體56的孔158。另外，第一圓筒450還可 以包括沿第一圓筒450沿軸向40以及周向44相互間隔開的氣流孔456 (例如，徑向孔）。 孔456的直徑可以小于多管燃料噴嘴94中的管192的直徑。直徑的差別使得入口流動調(diào) 節(jié)器90能夠阻止壓縮空氣76中的碎屑穿過入口流動調(diào)節(jié)器90并進入管192。在本實施 例中，氣流孔456定位在板454的附近。但是，在其他實施例中，氣流孔456可以定位在與 板454相對的第一圓筒450上，或者氣流孔456可以定位在第一圓筒450的圓周周圍的任 意點處。在所示實施例中，氣流孔456是圓形的，但是，在其他實施例中孔可以是矩形、正方 形或橢圓形。此外，孔456可以布置在第一圓筒450周圍的不同行（例如，排）中。
[0093] 板454還可以包括多個氣流孔458(例如，軸向孔）。類似孔456的氣流孔458的 直徑可以小于多管燃料噴嘴94的管192的直徑。直徑的差別使得入口流動調(diào)節(jié)器90能夠 阻止壓縮空氣76中的碎屑穿過入口流動調(diào)節(jié)器90并進入管192。如上所述，微混合器系 統(tǒng)16向多管燃料噴嘴94徑向地42輸送燃料。因此，板454的區(qū)域可以基本填充有氣流 孔458,由此在壓縮空氣76穿過入口流動調(diào)節(jié)器90時減小壓力損失。如同氣流孔456,氣 流孔458可以是圓形、矩形、正方形或橢圓形。此外，氣流孔458可以圍繞第二圓筒452以 多個形式（例如，同心圓排）布置。但是，在不同的實施例中，氣流孔458可以不同地布置。 第二圓筒452放置在板454內(nèi)并且限定中心燃料噴嘴孔460。中心燃料噴嘴孔460使得中 心燃料噴嘴或引燃燃料噴嘴96能夠穿過入口流動調(diào)節(jié)器90并且進入燃料噴嘴殼體56內(nèi)。 在其他實施例中，入口流動調(diào)節(jié)器90可以不包括中心燃料噴嘴孔460,但是可替代地包括 能將壓縮空氣76供給到多管燃料噴嘴94內(nèi)的另外的氣流孔458。
[0094] 圖19是圖18的入口流動調(diào)節(jié)器90的前透視圖。如圖所示，入口流動調(diào)節(jié)器90 包括分隔器壁或支承板470 (例如，徑向支承）。支承板470聯(lián)接至第一圓筒450、第二圓筒 452、板454以及聯(lián)接至轉向引導件472 (例如，轉向?qū)蛉~片、擋板或壁）。支承板470可 以通過焊接、釬焊或緊固件（例如，螺紋緊固件）聯(lián)接以提供用于轉向引導件472和第二圓 筒452的額外的支承。除提供支承外，支承板470可以輔助引導氣流穿過前板454中的孔 458到達特定的容座190和多管燃料噴嘴94。在本實施例中，入口流動調(diào)節(jié)器90包括對應 于燃料噴嘴殼體56中的三個多管燃料噴嘴94的三個支承板470。但是，在其他實施例中， 可以具有對應于容座190和多管燃料噴嘴94的數(shù)量的另外的支承板470(例如，1、2、3、4、 5、6、7、8、9、10或更多個）。此外，支承板470可以從板454延伸至第一圓筒450的相對端 部474,由此將穿過入口流動調(diào)節(jié)器90的氣流在多管燃料噴嘴94之間劃分。
[0095] 與尾板組件92的板370和372相似，圖18和19中示出的入口流動調(diào)節(jié)器90可 以是統(tǒng)一的（例如，一件）結構，其在多個容座190、多個燃料噴嘴94和全部管192之間共 用。換句話說，孔458可以基本覆蓋除支承板470之外的全部板454,支承板470大致與容 座190之間的分隔器壁242對準。由此，孔458可以有助于沿軸向方向40朝向混合管192 在整個板458上基本均勻地供給氣流，同時孔456有助于沿徑向方向42朝向混合管192圍 繞第一圓筒450基本均勻地供給氣流。再次，孔456和458有助于將氣流更加均勻地分配 至全部管192,使得每個管192接收基本相同量的氣流。另外，入口流動調(diào)節(jié)器90的統(tǒng)一的 結構簡化了燃料噴嘴94和混合管192的結構、安裝、拆除和保養(yǎng)。
[0096] 如上所述，入口流動調(diào)節(jié)器90包括轉向引導件472。轉向引導件472可以幫助將 氣流引導至多管燃料噴嘴94的徑向最外部管192。具體地，轉向引導件472可以引導來自 第一圓筒450中的氣流孔456的氣流。在仍然的其他實施例中，轉向引導件472可以將來 自孔456和458的氣流引導至多管燃料噴嘴94的徑向最外部管192,因此能夠?qū)崿F(xiàn)氣流向 多管燃料噴嘴94中的每個管192的大致均勻的分布。
[0097] 圖20是入口流動調(diào)節(jié)器90的截面圖。如圖所示，轉向引導件472通過孔456對 進入入口流動調(diào)節(jié)器90的氣流重新定向。具體地，當氣流76通過孔456進入入口流動調(diào) 節(jié)器90時，氣流接觸轉向引導件472。轉向引導件472轉向和引導氣流76以沿入口流動調(diào) 節(jié)器90的內(nèi)表面476流動。由于氣流前進靠近內(nèi)表面476,因此入口流動調(diào)節(jié)器90使得徑 向最外部管192能夠接收與多管燃料噴嘴94的徑向最內(nèi)部管192大致相同量的氣流。在 本實施例中，轉向引導件472使通過孔456進入入口流動調(diào)節(jié)器90的氣流轉向。但是，在 其他實施例中，轉向引導件472還可以使通過板454中的孔458中的一些進入入口流動調(diào) 節(jié)器90的氣流轉向。
[0098] 圖21是入口流動調(diào)節(jié)器90的實施例的截面圖。在所示實施例中，入口流動調(diào)節(jié) 器90不具有將氣流引導到多管燃料噴嘴94的徑向最外部的管192內(nèi)的轉向引導件。替代 地，氣流孔456與第一圓筒450形成角480、482和484,其中，角480、482和484大致沿下游 方向朝向管192定向?？?56的角對進入入口流動調(diào)節(jié)器90的氣流重定向。更具體地， 孔456的角促使氣流在入口流動調(diào)節(jié)器90的內(nèi)表面476的附近流動，由此向徑向最外部管 192供給與徑向最內(nèi)部管192接收的氣流大致相同量的氣流。角480、482和484可以為大 約90-170度、110-150度或130-140度，或者大于大約100度、120度、140度或160度。在 一些實施例中，孔456可以具有不同的角，由此促使氣流通過不同的孔456以更靠近或遠 離內(nèi)表面476流動。例如，角480、482和484中的每一個可以彼此不同，或者角480、482和 484中的一些可以彼此相等。在另一個實施例中，角480、482和484可以從一個孔456至另 一個孔沿軸向方向40逐漸地增大。在仍然的另一個實施例中，角480、482和484可以從一 個孔456至另一個孔沿軸向方向40逐漸地減小。在這些實施例中的每一個中，孔456的角 可以有助于向多管燃料噴嘴94中的每個管192提供近似相等量的氣流。
[0099] 圖22是入口流動調(diào)節(jié)器90的實施例的截面圖。與圖21中的實施例相似，圖22 的入口流動調(diào)節(jié)器90不包括轉向引導件。替代地，入口流動調(diào)節(jié)器90包括與第一圓筒450 和板454形成相應的角度的孔456和458。具體地，孔456與第一圓筒450形成角480、482 和484,同時孔458形成角490、492、494和496。在本實施例中，孔456中的兩個具有大于 九十度的角，同時第三孔相對于第一圓筒450為九十度。另外，孔458中的一些與板454形 成大于90度的角（例如，角490和492)，同時其余孔458形成九十度角494和496。具有 非垂直角490和492的兩個孔458與形成非垂直角482和484的孔456的組合增大了沿著 第一圓筒450的內(nèi)表面476至多管燃料噴嘴94的徑向最外部管192的氣流，非垂直角490 和492以及非垂直角482和484全部大于90度、100度、110度、120度、130度、140度、150 度、160度或170度。因此，第一圓筒450中的孔456和沿著板454的孔458可以增大流向 多管燃料噴嘴94的徑向最外部管192的氣流，由此使得近似相等量的氣流流入多管燃料噴 嘴 94 的管 192。角 480、482、484、490、492、494 和 496 可以是大約 90-170 度、110-150 度、 130-140度，或大約90度、100度、110度、120度、130度、140度、150度、160度或170度。 在一些實施例中，孔456和458可以具有不同的角，由此引導氣流通過不同的孔456和458 以更靠近或遠離內(nèi)表面472流動。例如，角480、482、484、490、492、494和496中的每一個 可以彼此不同，或者可以相對于角480、482、484、490、492、494和496中的一些不同。在另 一個實施例中，角480、482和484可以從一個孔至另一個孔沿軸向40逐漸地增大。在仍然 的另一個實施例中，角480、482和484可以從一個孔至另一個孔沿軸向40逐漸地減小。角 490、492、494和496還可以從一個孔向另一個孔沿徑向42逐漸地增大或者從一個孔向另一 個孔沿徑向42逐漸減小。此外，孔456和458中的僅一些可以形成大于90度的角，同時其 余孔與第一圓筒450和第二圓筒454形成90度角。由于每個管192接收近似相等量的氣 流，因此多管燃料噴嘴94經(jīng)由流動調(diào)節(jié)器90以對于最佳燃燒、排放物、燃料消耗和動力輸 出的適當比率混合和分配燃料空氣混合物。具體地，微混合器系統(tǒng)16可以降低來自燃氣渦 輪系統(tǒng)的不期望的排放物（例如，NOx、CO、C0 2等等）的水平。
[0100] 本實用新型的技術效果包括模塊化微混合器系統(tǒng)。模塊化微混合器系統(tǒng)便于包括 多管燃料噴嘴、入口流動調(diào)節(jié)器、尾板組件和彈性金屬密封件（例如，金屬波紋管）的獨立 部件的檢查、維護和更換。如上所述，燃料噴嘴殼體支承獨立部件，同時向多管燃料噴嘴徑 向地提供燃料。徑向燃料輸送使得能夠在燃燒器上使用簡化的端板，以及增大能夠由多管 燃料噴嘴的管使用的可用空間。其他技術效果包括能夠過濾來自壓縮空氣的碎屑以及使得 近似相等量的氣流進入多管燃料噴嘴中的管中的每一個內(nèi)的入口流動調(diào)節(jié)器。另外，微混 合器系統(tǒng)包括構造成產(chǎn)生能夠?qū)α鞯乩鋮s多管燃料噴嘴的冷卻空氣腔以及屏蔽多管燃料 噴嘴與燃燒區(qū)域中的燃燒反應直接接觸的尾板組件。最后，彈性金屬密封件減輕或阻止由 多管燃料噴嘴內(nèi)的溫度梯度引起的磨損。具體地，彈性金屬密封件（例如，金屬波紋管）可 以沿軸向方向膨脹或收縮以減輕管的熱膨脹或收縮的影響，同時保持燃料噴嘴殼體與多 管燃料噴嘴之間的連續(xù)的工作密封。
[0101] 本書面描述采用示例公開本實用新型，包括最佳方式，以及還使得本領域技術人 員能夠?qū)嵤┍緦嵱眯滦?，包括制造和使用任何裝置和系統(tǒng)以及執(zhí)行任何結合的方法。本實 用新型的可獲得專利權的范圍由權利要求限定，并且可以包括本領域技術人員想得到其他 示例。如果這些其他示例具有與權利要求的文字表述沒有不同的結構元件或者如果這些其 他示例包括與權利要求的文字表述無實質(zhì)差異的等同結構元件，則這些其他示例旨在落入 權利要求的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1. 一種微混合器系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 多個多管燃料噴嘴，所述多個多管燃料噴嘴中的每一個具有沿軸向方向延伸的多個 管，其中，所述多個管中的每個管包括進氣口、燃料入口和燃料空氣混合物出口； 燃料噴嘴殼體，所述燃料噴嘴殼體包括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁，其中，所 述多個多管燃料噴嘴布置在所述燃料噴嘴殼體中； 入口流動調(diào)節(jié)器，所述入口流動調(diào)節(jié)器可移除地聯(lián)接至所述第一外壁的第一端部部 分，其中，所述入口流動調(diào)節(jié)器包括多個空氣開口；以及 尾板組件，所述尾板組件可移除地聯(lián)接至所述第一外壁的第二端部部分，其中，所述尾 板組件包括具有多個管孔的尾板，以及所述多個管延伸至所述多個管孔。
2. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個多管燃料噴嘴中的每個燃料噴 嘴具有圍繞相應的燃料噴嘴的圓周暴露的多個管，所述燃料噴嘴殼體至少部分地圍繞每個 燃料噴嘴的圓周延伸。
3. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴嘴殼體包括從所述第一外壁 向內(nèi)朝向所述中心軸線延伸的多個徑向壁，所述燃料噴嘴殼體包括布置在所述第一外壁內(nèi) 的多個燃料噴嘴容座，所述多個徑向壁使所述多個燃料噴嘴容座相互分離，以及所述多個 多管燃料噴嘴布置在所述多個燃料噴嘴容座中。
4. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴嘴殼體包括與所述第一外壁 基本同軸的第一內(nèi)壁。
5. 根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴嘴殼體包括在所述第一內(nèi)壁 與所述第一外壁之間延伸的多個徑向壁。
6. 根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，包括布置在中心通道中的中心燃料噴嘴，所述中心通 道延伸通過所述第一內(nèi)壁。
7. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個多管燃料噴嘴中的每個燃料噴 嘴具有餅形圓周。
8. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴嘴殼體包括安裝結構，所述安 裝結構包括從所述第一外壁向外延伸的多個徑向支承臂。
9. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個徑向支承臂中的至少一個臂包 括燃料通道，所述燃料通道延伸至所述燃料噴嘴殼體中的所述多個多管燃料噴嘴中的至少 一個。
10. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述多個徑向支承臂中的每個臂包括翼 型成形橫截面。
11. 根據(jù)權利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝結構包括圍繞所述第一外壁周 向地延伸的外部法蘭，所述多個徑向支承臂在所述外部法蘭與所述第一外壁之間徑向地延 伸。
12. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述入口流動調(diào)節(jié)器包括： 板，所述板相對于所述中心軸線沿徑向方向延伸；以及 第二外壁，所述第二外壁圍繞所述板周向地延伸，其中所述第二外壁聯(lián)接至所述板，所 述多個空氣開口布置在所述板、所述第二外壁或其組合中；以及 第一徑向安裝件，所述第一徑向安裝件構造成將所述第二外壁可移除地聯(lián)接至所述第 一外壁。
13. 根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括與所述第二外壁基本同軸的第二 內(nèi)壁，所述第二內(nèi)壁聯(lián)接至所述板。
14. 根據(jù)權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括從所述第二外壁朝向所述中心軸 線向內(nèi)延伸的多個徑向壁。
15. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述尾板組件包括第三外壁和第二徑 向安裝件，所述第二徑向安裝件構造成將所述第三外壁可移除地聯(lián)接至所述第一外壁。
16. 根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括燃燒器、燃氣渦輪發(fā)動機或其組合， 所述組合具有所述多個多管燃料噴嘴、所述燃料噴嘴殼體、所述入口流動調(diào)節(jié)器和所述尾 板組件。
17. -種微混合器系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 燃料噴嘴殼體，所述燃料噴嘴殼體包括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁，其中所 述第一外壁具有與第二端部部分相對的第一端部部分，所述燃料噴嘴殼體構造成可移除地 支承多個多管燃料噴嘴；以及 入口流動調(diào)節(jié)器，所述入口流動調(diào)節(jié)器可移除地聯(lián)接至所述第一外壁的所述第一端部 部分，其中，所述入口流動調(diào)節(jié)器包括多個空氣開口。
18. 根據(jù)權利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴嘴殼體包括具有多個徑向 支承臂的安裝結構，所述徑向支承臂從所述第一外壁向外延伸，所述多個徑向支承臂中的 至少一個臂包括燃料通道。
19. 一種微混合器系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括： 燃料噴嘴殼體，所述燃料噴嘴殼體包括圍繞中心軸線周向地延伸的第一外壁，其中所 述第一外壁具有與第二端部部分相對的第一端部部分，所述燃料噴嘴殼體構造成可移除地 支承多個多管燃料噴嘴；以及 尾板組件，所述尾板組件可移除地聯(lián)接至所述第一外壁的所述第二端部部分，其中，所 述尾板組件包括具有多個管孔的尾板，所述多個管孔構造成接收來自所述多個多管燃料噴 嘴的管。
20. 根據(jù)權利要求19所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述燃料噴嘴殼體包括具有多個徑向 支承臂的安裝結構，所述徑向支承臂從所述第一外壁向外延伸，所述多個徑向支承臂中的 至少一個臂包括燃料通道。
【文檔編號】F23R3/28GK204063128SQ201420116778
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權日:2013年3月15日
【發(fā)明者】C.P.基納, J.T.斯圖爾特 申請人:通用電氣公司