本文中公開(kāi)的主題涉及用于燃?xì)鉁u輪的燃燒器。更具體而言，本公開(kāi)涉及安裝燃燒器流套管，以在燃燒器的操作期間允許流套管下游端的熱膨脹和收縮。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪通常焚燒烴燃料并產(chǎn)生空氣污染排放物，諸如氮氧化物(nox)和一氧化碳(co)。燃?xì)鉁u輪中的分子氮的氧化取決于定位在燃燒器中的氣體的溫度，以及定位在燃燒器內(nèi)最高溫度區(qū)域中的反應(yīng)物的停留時(shí)間。因此，通過(guò)將燃燒器溫度維持為低于產(chǎn)生nox的溫度或通過(guò)限制反應(yīng)物在燃燒器中的停留時(shí)間，可以減少由燃?xì)鉁u輪產(chǎn)生的nox的量。

一種用于控制燃燒器溫度的方法包括在燃燒之前預(yù)混合燃料和空氣，以產(chǎn)生貧燃料-空氣混合物。該方法可包括燃料噴射的軸向分級(jí)，其中，在燃燒器的第一或主燃燒區(qū)處噴射和點(diǎn)燃第一燃料-空氣混合物以產(chǎn)生高能量燃燒氣體的主流，并且其中經(jīng)由位于主燃燒區(qū)下游的多個(gè)徑向地定向且周向地間隔的燃料噴射器或軸向地分級(jí)的燃料噴射器將第二燃料空氣混合物噴射到高能燃燒氣體的主流中并與其混合。軸向地分級(jí)的噴射提高了可用燃料的完全燃燒的可能性，這又減少了空氣污染排放物。

在燃燒器的操作期間，需要冷卻形成燃燒室和/或通過(guò)燃燒器的熱氣體路徑的一個(gè)或更多個(gè)襯套或管道。襯套冷卻通常通過(guò)將壓縮空氣發(fā)送通過(guò)限定在襯套和包圍該襯套的流套管和/或沖擊套管之間的冷卻流環(huán)帶或流通道來(lái)實(shí)現(xiàn)。流套管的后端固定地連接到后框架，且流套管的前端與彈簧或支撐密封件可滑動(dòng)地接合，以在燃燒器的操作期間允許流套管的軸向膨脹和收縮。然而，在特定構(gòu)造中，軸向級(jí)燃料噴射系統(tǒng)的燃料噴射器在流套管的前端和后端與襯套的上游和下游端之間的位置處剛性地連接或硬安裝到流套管和襯套，從而阻止在燃料噴射器和后框架之間的流套管的軸向膨脹或收縮，因此導(dǎo)致在后框架處和在燃料噴射器連接處的潛在地非期望的機(jī)械應(yīng)力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

方面和優(yōu)點(diǎn)將在下列描述中得到闡述，或可從描述而是顯而易見(jiàn)的，或可通過(guò)實(shí)踐而習(xí)得。

本公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例涉及燃燒器。燃燒器包括環(huán)形形狀的襯套，該襯套至少部分地限定燃燒器的熱氣體路徑。襯套包括上游端和剛性地連接到后框架的下游端。流套管周向地包圍襯套的至少一部分。流套管與襯套徑向地間隔，以在其間形成冷卻流環(huán)帶。流套管包括前端和后端。多個(gè)燃料噴射器組件圍繞流套管周向地間隔。各燃料噴射器組件在限定在流套管的前端和后端之間的位置處徑向地延伸通過(guò)流套管和襯套。各燃料噴射器組件剛性地連接到流套管且連接到襯套。流套管的后部軸向地終止在未達(dá)到后框架處，以在后端與后框架之間形成軸向間隙，并且允許流套管的后端的不受約束的軸向膨脹和收縮。

本公開(kāi)的另一實(shí)施例涉及燃燒器。燃燒器包括至少部分地限定高壓倉(cāng)室的外殼體、聯(lián)接到外殼體的端蓋，其中，端蓋支撐朝主燃燒區(qū)軸向地延伸的多個(gè)燃料噴嘴。環(huán)形形狀的襯套從燃料噴嘴向下游延伸并且在外殼體內(nèi)至少部分地限定熱氣體路徑。襯套具有上游端和下游端。下游端剛性地連接到后框架。流套管周向地包圍襯套的至少一部分。流套管與襯套徑向地間隔，以在其間形成冷卻流環(huán)帶。流套管具有前端和后端。多個(gè)燃料噴射器組件圍繞流套管周向地間隔并與多個(gè)燃料噴嘴軸向地間隔。各燃料噴射器組件在限定在流套管的前端和后端之間的位置處徑向地延伸通過(guò)流套管和襯套。各燃料噴射器組件剛性地連接到流套管且連接到襯套。流套管的后部軸向地終止在未達(dá)到后框架處，以在后端與后框架之間形成軸向間隙，并且允許后端的不受約束的軸向膨脹和收縮。

另一實(shí)施例包括燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括壓縮機(jī)、渦輪和設(shè)置在壓縮機(jī)下游和渦輪上游的燃燒器。燃燒器包括環(huán)形形狀的襯套，該襯套至少部分地限定燃燒器的熱氣體路徑。襯套包括上游端和下游端。下游端剛性地連接到后框架。流套管周向地包圍襯套的至少一部分并且與襯套徑向地間隔，以在其間形成冷卻流環(huán)帶。流套管具有前端和后端。多個(gè)燃料噴射器組件圍繞流套管周向地間隔。各燃料噴射器組件在限定在流套管的前端和后端之間的位置處徑向地延伸通過(guò)流套管和襯套。各燃料噴射器組件剛性地連接到流套管和襯套。流套管的后部軸向地終止在未達(dá)到后框架處，以在后端與后框架之間形成軸向間隙，并且允許后端的不受約束的軸向膨脹和收縮。

實(shí)施方案1.一種燃燒器，包括：

環(huán)形形狀的襯套，其至少部分地限定所述燃燒器的熱氣體路徑，所述襯套具有上游端和下游端，其中，所述下游端剛性地連接到后框架；

流套管，其周向地包圍所述襯套的至少一部分，其中，所述流套管與所述襯套徑向地間隔以在其間形成冷卻流環(huán)帶，所述流套管具有前端和后端；和

多個(gè)燃料噴射器組件，其圍繞所述流套管周向地間隔，其中，各燃料噴射器組件在限定在所述流套管的前端和后端之間的位置處徑向地延伸通過(guò)所述流套管和所述襯套，其中，各燃料噴射器組件剛性地連接到所述流套管且連接到所述襯套；

其中，所述流套管的后部軸向地終止在未達(dá)到所述后框架處，以在所述后端與所述后框架之間形成軸向間隙且允許所述后端的不受約束的軸向膨脹和收縮。

實(shí)施方案2.根據(jù)實(shí)施方案1所述的燃燒器，其中，所述軸向間隙限定去往所述冷卻流環(huán)帶的入口。

實(shí)施方案3.根據(jù)實(shí)施方案1所述的燃燒器，其中，所述流套管的前端與彈簧密封件可滑動(dòng)地接合。

實(shí)施方案4.根據(jù)實(shí)施方案1所述的燃燒器，其中，所述流套管的后端相對(duì)于所述流套管的軸向中心線徑向向外發(fā)散。

實(shí)施方案5.根據(jù)實(shí)施方案1所述的燃燒器，其中，所述流套管限定與所述冷卻流環(huán)帶流體連通的多個(gè)入口孔。

實(shí)施方案6.根據(jù)實(shí)施方案1所述的燃燒器，其中，所述流套管的前端圍繞環(huán)形支撐環(huán)周向地延伸。

實(shí)施方案7.根據(jù)實(shí)施方案6所述的燃燒器，其中，所述支撐環(huán)周向地包圍所述襯套的一部分。

實(shí)施方案8.一種燃燒器，包括：

外殼體，其至少部分地限定高壓倉(cāng)室；

端蓋，其聯(lián)接到所述外殼體，所述端蓋支撐朝主燃燒區(qū)軸向地延伸的多個(gè)燃料噴嘴；

環(huán)形形狀的襯套，其從所述燃料噴嘴向下游延伸并至少部分地限定通過(guò)所述外殼體的熱氣體路徑，所述襯套具有上游端和下游端，其中，所述下游端剛性地連接到后框架；

流套管，其周向地包圍所述襯套的至少一部分，其中，所述流套管與所述襯套徑向地間隔以在其間形成冷卻流環(huán)帶，所述流套管具有前端和后端；和

多個(gè)燃料噴射器組件，其圍繞所述流套管周向地間隔并與所述多個(gè)燃料噴嘴軸向地間隔，其中，各燃料噴射器組件在限定在所述流套管的前端和后端之間的位置處徑向地延伸通過(guò)所述流套管和所述襯套，其中，各燃料噴射器組件剛性地連接到所述流套管且連接到所述襯套；

其中，所述流套管的后部軸向地終止在未達(dá)到所述后框架處，以在所述后端與所述后框架之間形成軸向間隙且允許所述后端的不受約束的軸向膨脹和收縮。

實(shí)施方案9.根據(jù)實(shí)施方案8所述的燃燒器，其中，所述軸向間隙限定去往所述冷卻流環(huán)帶的入口，其中，所述軸向間隙與所述高壓倉(cāng)室流體連通。

實(shí)施方案10.根據(jù)實(shí)施方案8所述的燃燒器，其中，所述流套管的前端與彈簧密封件可滑動(dòng)地接合。

實(shí)施方案11.根據(jù)實(shí)施方案8所述的燃燒器，其中，所述流套管的后端相對(duì)于所述流套管的軸向中心線徑向向外發(fā)散。

實(shí)施方案12.根據(jù)實(shí)施方案8所述的燃燒器，其中，所述流套管限定與所述冷卻流環(huán)帶流體連通的多個(gè)入口孔。

實(shí)施方案13.根據(jù)實(shí)施方案8所述的燃燒器，其中，所述流套管的前端圍繞環(huán)形支撐環(huán)周向地延伸。

實(shí)施方案14.根據(jù)實(shí)施方案13所述的燃燒器，其中，所述支撐環(huán)周向地包圍所述襯套的一部分。

實(shí)施方案15.一種燃?xì)鉁u輪，包括：

壓縮機(jī)；

渦輪；和

燃燒器，其包括：

環(huán)形形狀的襯套，其至少部分地限定所述燃燒器的熱氣體路徑，所述襯套具有上游端和下游端，其中，所述下游端剛性地連接到后框架；

流套管，其周向地包圍所述襯套的至少一部分，其中，所述流套管與所述襯套徑向地間隔以在其間形成冷卻流環(huán)帶，所述流套管具有前端和后端；和

多個(gè)燃料噴射器組件，其圍繞所述流套管周向地間隔，其中，各燃料噴射器組件在限定在所述流套管的前端和后端之間的位置處徑向地延伸通過(guò)所述流套管和所述襯套，其中，各燃料噴射器組件剛性地連接到所述流套管和所述襯套；

其中，所述流套管的后部軸向地終止在未達(dá)到所述后框架處，以在所述后端與所述后框架之間形成軸向間隙且允許所述后端的不受約束的軸向膨脹和收縮。

實(shí)施方案16.根據(jù)實(shí)施方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述軸向間隙限定去往所述冷卻流環(huán)帶的入口。

實(shí)施方案17.根據(jù)實(shí)施方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述流套管的前端與彈簧密封件可滑動(dòng)地接合。

實(shí)施方案18.根據(jù)實(shí)施方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述流套管的后端相對(duì)于所述流套管的軸向中心線徑向向外發(fā)散。

實(shí)施方案19.根據(jù)實(shí)施方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述流套管限定與所述冷卻流環(huán)帶流體連通的多個(gè)入口孔。

實(shí)施方案20.根據(jù)實(shí)施方案15所述的燃?xì)鉁u輪，其中，所述流套管的前端圍繞環(huán)形支撐環(huán)周向地延伸并且所述支撐環(huán)周向地包圍所述襯套的一部分。

技術(shù)方案1.一種燃燒器16，包括：

環(huán)形形狀的襯套42，其至少部分地限定所述燃燒器16的熱氣體路徑，所述襯套42具有上游端58和下游端60，其中，所述下游端60剛性地連接到后框架62；

流套管54，其周向地包圍所述襯套42的至少一部分，其中，所述流套管54與所述襯套42徑向地間隔以在其間形成冷卻流環(huán)帶56，所述流套管54具有前端64和后端66；和

多個(gè)燃料噴射器組件102，其圍繞所述流套管54周向地間隔，其中，各燃料噴射器組件102在限定在所述流套管54的前端64和后端66之間的位置處徑向地延伸通過(guò)所述流套管54和所述襯套42，其中，各燃料噴射器組件102剛性地連接到所述流套管54且連接到所述襯套42；

其中，所述流套管54的后端66軸向地終止在未達(dá)到所述后框架62處，以在所述后端66與所述后框架62之間形成軸向間隙72且允許所述后端66的不受約束的軸向膨脹和收縮。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器16，其中，所述軸向間隙72限定去往所述冷卻流環(huán)帶56的入口74。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器16，其中，所述流套管54的前端64與彈簧80密封件可滑動(dòng)地接合。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器16，其中，所述流套管54的后端66相對(duì)于所述流套管54的軸向中心線徑向向外發(fā)散。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器16，其中，所述流套管54限定與所述冷卻流環(huán)帶56流體連通的多個(gè)入口孔76。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃燒器16，其中，所述流套管54的前端64圍繞環(huán)形支撐環(huán)80周向地延伸。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案6所述的燃燒器16，其中，所述支撐環(huán)80周向地包圍所述襯套42的一部分。

技術(shù)方案8.一種燃燒器16，包括：

外殼體32，其至少部分地限定高壓倉(cāng)室34；

端蓋36，其聯(lián)接到所述外殼體32，所述端蓋36支撐朝主燃燒區(qū)44軸向地延伸的多個(gè)燃料噴嘴40；

環(huán)形形狀的襯套42，其從所述燃料噴嘴向下游延伸并至少部分地限定通過(guò)所述外殼體32的熱氣體路徑，所述襯套42具有上游端58和下游端60，其中，所述下游端60剛性地連接到后框架62；

流套管54，其周向地包圍所述襯套42的至少一部分，其中，所述流套管54與所述襯套42徑向地間隔以在其間形成冷卻流環(huán)帶56，所述流套管54具有前端64和后端66；和

多個(gè)燃料噴射器組件102，其圍繞所述流套管54周向地間隔并與所述多個(gè)燃料噴嘴軸向地間隔，其中，各燃料噴射器組件102在限定在所述流套管54的前端64和后端66之間的位置處徑向地延伸通過(guò)所述流套管54和所述襯套42，其中，各燃料噴射器組件102剛性地連接到所述流套管54且連接到所述襯套42；

其中，所述流套管54的后端66軸向地終止在未達(dá)到所述后框架62處，以在所述后端66與所述后框架62之間形成軸向間隙72且允許所述后端66的不受約束的軸向膨脹和收縮。

技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器16，其中，所述軸向間隙72限定去往所述冷卻流環(huán)帶56的入口74，其中，所述軸向間隙72與所述高壓倉(cāng)室34流體連通。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器16，其中，所述流套管54的前端64與彈簧80密封件可滑動(dòng)地接合。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器16，其中，所述流套管54的后端66相對(duì)于所述流套管54的軸向中心線徑向向外發(fā)散。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器16，其中，所述流套管54限定與所述冷卻流環(huán)帶56流體連通的多個(gè)入口孔76。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案8所述的燃燒器16，其中，所述流套管54的前端64圍繞環(huán)形支撐環(huán)80周向地延伸。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃燒器16，其中，所述支撐環(huán)80周向地包圍所述襯套42的一部分。

在閱讀說(shuō)明書之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將更好地理解此種實(shí)施例和其他實(shí)施例的特征和方面。

附圖說(shuō)明

各種實(shí)施例的完整且能夠?qū)崿F(xiàn)的公開(kāi)，包括其對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言的最佳實(shí)施方式，在說(shuō)明書的其余部分(包括參考附圖)中得到更具體的闡述，在附圖中：

圖1是可包括本公開(kāi)的各種實(shí)施例的示范燃?xì)鉁u輪的功能框圖；

圖2是可包括本公開(kāi)的各種實(shí)施例的示范燃燒器的簡(jiǎn)化截面?zhèn)纫晥D；且

圖3提供根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例的，如圖2中所示的燃燒器的一部分的截面?zhèn)纫晥D。

部件列表

10燃?xì)鉁u輪

12入口區(qū)段

14壓縮機(jī)

16燃燒器

18渦輪

20排氣區(qū)段

22軸

24空氣

26壓縮空氣

28燃料

30燃燒氣體

32外殼體

34高壓倉(cāng)室

36端蓋

38頭端部分

40主燃料噴嘴

42管道/襯套

44第一燃燒區(qū)

46次燃燒區(qū)

48中心線

50熱氣體路徑

52入口-渦輪

54流/沖擊套管

56冷卻流環(huán)帶

58上游端-襯套

60下游端-襯套

62后框架

64前端-流套管

66后端-流套管

68緊固件

70支柱

72軸向間隙

74入口–軸向間隙

76入口孔–流套管

78密封件

80支撐環(huán)

81-99未使用

100軸向分級(jí)燃料噴射系統(tǒng)

102燃料噴射器組件

104周向方向。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將詳細(xì)地參照本公開(kāi)的現(xiàn)有實(shí)施例，其一個(gè)或更多個(gè)實(shí)例在附圖中例示出。詳細(xì)的描述使用數(shù)字和字母標(biāo)號(hào)來(lái)指示圖中的特征。圖和描述中的相似或類似的標(biāo)號(hào)用于指示本公開(kāi)的相似或類似的部分。

如在本文中所使用的，用語(yǔ)“第一”、“第二”和“第三”可以可互換地使用，以將一個(gè)構(gòu)件與另一個(gè)構(gòu)件區(qū)分，且不意圖表示單獨(dú)構(gòu)件的位置或重要性。此外，用語(yǔ)“上游”和“下游”指相對(duì)于流體路徑中流體流的相對(duì)方向。例如，“上游”指流體從其流動(dòng)的方向，且“下游”指流體流到其的方向。用語(yǔ)“徑向地”指與特定構(gòu)件的軸向中心線基本上垂直的相對(duì)方向，且用語(yǔ)“軸向地”指與特定構(gòu)件的軸向中心線基本上平行和/或同軸地對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)方向，且用語(yǔ)“周向地”指繞特定構(gòu)件的軸向中心線延伸的相對(duì)方向。

在本文中使用的用語(yǔ)僅是為了描述具體實(shí)施例，而并不意圖進(jìn)行限制。如在本文中使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”意圖也包括復(fù)數(shù)形式，除非在上下文中另外清楚地指出。還應(yīng)理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，用語(yǔ)“包括”和/或“包括…的”規(guī)定所聲明的特征、整體、步驟、操作、元件、和/或構(gòu)件的存在，但不排除一個(gè)或更多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或它們的組合的存在或增加。

作為解釋而非限制來(lái)提供各實(shí)例。事實(shí)上，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的是，可在不脫離其范圍或精神的情況下進(jìn)行更改和變化。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分而例示或描述的特征可用在另一實(shí)施例上，以產(chǎn)生又一實(shí)施例。因此，意圖本公開(kāi)覆蓋在所附權(quán)利要求和它們的等同物的范圍內(nèi)的這種更改和變化。盡管將大體上在用于陸基功率生成燃?xì)鉁u輪燃燒器的燃燒器的背景下描述本公開(kāi)的示范實(shí)施例，以用于例示，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易理解，本公開(kāi)的實(shí)施例可適用于用于渦輪機(jī)的任何樣式或類型的燃燒器，且不限于用于陸基功率生成燃?xì)鉁u輪的燃燒器或燃燒系統(tǒng)，除非在權(quán)利要求中特別地陳述。

現(xiàn)參照附圖，圖1例示示范燃?xì)鉁u輪10的示意性框圖。燃?xì)鉁u輪10大體上包括入口區(qū)段12、設(shè)置在入口區(qū)段12下游的壓縮機(jī)14、設(shè)置在壓縮機(jī)14下游的至少一個(gè)燃燒器16、設(shè)置在燃燒器16下游的渦輪18、和設(shè)置在渦輪18下游的排氣區(qū)段20。另外，燃?xì)鉁u輪10可包括將壓縮機(jī)14聯(lián)接到渦輪18的一個(gè)或更多個(gè)軸22。

在操作期間，空氣24流動(dòng)通過(guò)入口區(qū)段12并進(jìn)入壓縮機(jī)14中，在壓縮機(jī)14處，空氣24被逐漸壓縮，從而對(duì)燃燒器16提供壓縮空氣26。壓縮空氣26的至少一部分在燃燒器16內(nèi)與燃料28混合并被焚燒以產(chǎn)生燃燒氣體30。燃燒氣體30從燃燒器16流入渦輪18中，在渦輪18中，能量(動(dòng)能和/或熱能)從燃燒氣體30傳遞到轉(zhuǎn)子葉片(未示出)，從而導(dǎo)致軸22旋轉(zhuǎn)。然后，機(jī)械旋轉(zhuǎn)能量可用于各種目的，諸如為壓縮機(jī)14供能和/或發(fā)電。離開(kāi)渦輪18的燃燒氣體30然后可經(jīng)由排氣區(qū)段20從燃?xì)鉁u輪10排出。

如圖2所示，燃燒器16可至少部分地由外殼體32(諸如壓縮機(jī)排放殼體)包圍。外殼體32可至少部分地限定高壓倉(cāng)室34，高壓倉(cāng)室42至少部分地包圍燃燒器16的各種構(gòu)件。高壓倉(cāng)室34可與壓縮機(jī)14(圖1)流體地連通，以便從其接收壓縮空氣26。端蓋36可聯(lián)接于外殼體32。在特定實(shí)施例中，外殼體32和端蓋36可至少部分地限定燃燒器16的頭端容積或部分38。在特定實(shí)施例中，頭端部分38與高壓倉(cāng)室34和/或壓縮機(jī)14流體連通。

燃料噴嘴40從端蓋36向下游軸向地延伸。燃料噴嘴40可以在一端處從端蓋36得到支撐。一個(gè)或更多個(gè)環(huán)形形狀的襯套或管道42可以至少部分地限定用于燃燒第一燃料-空氣混合物的主燃燒或反應(yīng)區(qū)44或第一燃燒或反應(yīng)區(qū)44并且/或者可以至少部分地限定相對(duì)于燃燒器16的軸向中心線48在第一燃燒區(qū)44的下游軸向地形成的次燃燒或反應(yīng)區(qū)46。襯套42至少部分地限定從主燃料噴嘴40到渦輪18(圖1)的入口52的熱氣體路徑50。在至少一個(gè)實(shí)施例中，襯套42可形成為以便包括錐形或過(guò)渡部分。在特定實(shí)施例中，襯套42可由單個(gè)或連續(xù)的主體形成。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，燃燒器16包括軸向分級(jí)燃料噴射系統(tǒng)100。軸向分級(jí)燃料噴射系統(tǒng)100包括相對(duì)于軸向中心線48與主燃料噴嘴40軸向地分級(jí)或間隔的至少一個(gè)燃料噴射器組件102。燃料噴射器組件102設(shè)置在主燃料噴嘴40的下游和渦輪18的入口52的上游?？梢栽O(shè)想，在單個(gè)燃燒器16中可以使用多個(gè)燃料噴射器組件102(包括兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)、或更多個(gè)燃料噴射器組件102)。

在多于一個(gè)燃料噴射器組件102的情況下，燃料噴射器組件102可以關(guān)于周向方向104圍繞襯套42的周邊等距地間隔，或者可以以一些其他間隔間隔，以容納支柱或其他殼體構(gòu)件。為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，軸向分級(jí)燃料噴射系統(tǒng)100在本文中被稱為且例示為具有在主燃燒區(qū)44下游的單個(gè)級(jí)或公共軸向平面中的燃料噴射器組件102。然而，可以設(shè)想，軸向分級(jí)燃料噴射系統(tǒng)100可以包括燃料噴射器組件102的兩個(gè)軸向地間隔開(kāi)的級(jí)。例如，第一組燃料噴射器組件102和第二組燃料噴射器組件102可以沿著襯套42與彼此軸向地間隔。

各燃料噴射器組件102延伸通過(guò)襯套42，且與熱氣體路徑50流體連通。在各種實(shí)施例中，各燃料噴射器組件102還延伸通過(guò)至少部分地包圍襯套42的流或沖擊套管54。在該構(gòu)造中，流套管54和襯套42在其間限定環(huán)形流通道或冷卻流環(huán)帶56。冷卻流環(huán)帶56至少部分地限定在高壓倉(cāng)室34和燃燒器16的頭端部分38之間的流路徑。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，襯套42包括相對(duì)于中心線48與下游端60軸向地分開(kāi)的上游端58。襯套42的下游端60終止于并且/或者剛性地連接到后框架62，后框架62至少部分地限定熱氣體路徑50和/或燃燒器16的出口。下游端60可以通過(guò)焊接、硬焊或通過(guò)任何連接技術(shù)剛性地連接到后框架62。在一個(gè)實(shí)施例中，后框架62可以與襯套42一起作為單個(gè)構(gòu)件形成。

如圖2所示，流套管54包括相對(duì)于中心線48與后端66軸向地間隔的前端64。多個(gè)燃料噴射器組件102圍繞流套管54周向地間隔，且各燃料噴射器組件102在限定在流套管54的前端64和后端66之間的位置處徑向地延伸通過(guò)流套管54和襯套42。

圖3提供了根據(jù)本公開(kāi)的至少一個(gè)實(shí)施例的燃燒器的一部分的截面?zhèn)纫晥D，該部分包括襯套42的一部分、流套管54和后框架62的一部分。如圖3所示，多個(gè)燃料噴射器組件102的至少一個(gè)燃料噴射器組件102剛性地連接到流套管54。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，燃料噴射器組件102經(jīng)由諸如螺栓或銷的一個(gè)或更多個(gè)機(jī)械緊固件68剛性地連接到流套管54。燃料噴射器組件102還經(jīng)由從襯套42徑向地延伸到流套管54的支撐件或支柱70剛性地連接到襯套42，從而防止流套管相對(duì)于中心線48的軸向移動(dòng)。

如圖3所示，流套管54的后端66相對(duì)于中心線48軸向地終止在未達(dá)到后框架62處，并在后端66與后框架62之間形成軸向間隙72，從而允許由流套管54在燃燒器16的操作期間的溫度增大和降低引起的后端66的不受約束的線性或軸向膨脹和收縮。在特定實(shí)施例中，軸向間隙72限定去往冷卻流環(huán)帶56的入口74。入口74可以與高壓倉(cāng)室34流體連通，從而限定從高壓倉(cāng)室34到冷卻流環(huán)帶56中的流路徑。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，流套管54的后端66相對(duì)于中心線48和/或流套管54的中心線徑向向外發(fā)散和/或卷曲。后端66的發(fā)散提供了流調(diào)節(jié)器并且/或者作為流捕集器操作，以用于將壓縮空氣26引導(dǎo)到冷卻流環(huán)帶56中，從而增加冷卻流環(huán)帶56內(nèi)的壓力。在至少一個(gè)實(shí)施例中，流套管54限定與冷卻流環(huán)帶流體連通的多個(gè)入口孔76。入口孔76可以與高壓倉(cāng)室34流體連通，從而限定在高壓倉(cāng)室34與冷卻流環(huán)帶56之間的多個(gè)流路徑。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，如圖3所示，流套管54的前端64與彈簧、支撐件或“呼啦圈形(hula)”密封件78可滑動(dòng)地接合。結(jié)果，流套管54的前端64相對(duì)于中心線48在軸向方向上不受約束，從而允許由流套管54在燃燒器16的操作期間的溫度增大和降低引起的前端64的不受約束的線性或軸向膨脹和收縮。

在至少一個(gè)實(shí)施例中，如圖2和圖3所示，流套管54的前端64圍繞環(huán)形支撐環(huán)80周向地延伸。支撐環(huán)80可通過(guò)凸緣和/或機(jī)械緊固件(諸如螺栓或銷)剛性地連接到外殼體32。支撐環(huán)80和/或彈簧密封件78可以為流套管54的前端64提供徑向支撐。支撐環(huán)80可以至少部分地周向地包圍襯套42的至少一部分。

本書面說(shuō)明使用示例以公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳實(shí)施方式，并且還使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造并且使用任何設(shè)備或系統(tǒng)并且實(shí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包含本領(lǐng)域人員想到的其他示例。如果這種其他示例具有不與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)元件，或如果它們包括與權(quán)利要求的文字語(yǔ)言無(wú)顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件，則它們意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。