間可能發(fā)生相對側(cè)向運(yùn)動(dòng)。為了補(bǔ)償這種側(cè)向移位,在不損失緊固系統(tǒng)所需的夾緊力的條 件下,彈性連接元件經(jīng)過設(shè)置和設(shè)計(jì),使其跟隨變形,同時(shí)不減少,優(yōu)選甚至加強(qiáng)燃燒器部 件之間的夾緊力。這可通過將彈性連接元件設(shè)置在離燃燒器部件壁例如5至100毫米的側(cè) 向距離處來實(shí)現(xiàn)。彈性連接元件然后可由于其彈性和熱膨脹而跟隨燃燒器部件的相對側(cè)向 運(yùn)動(dòng),使得夾持作用得以保持,并且即使在側(cè)向應(yīng)力下也避免了在燃燒器部件之間不合適 宜的流體泄漏。
[0019] 在某些實(shí)施例中,前面板在其周邊邊緣具有周向外側(cè)壁,其優(yōu)選突出到下游方向, 即前面板是不平的。因此可減少夾緊區(qū)域上的熱應(yīng)力,夾緊區(qū)域是所有燃燒器部件相遇的 地方。
[0020] 在某些實(shí)施例中,外側(cè)壁具有鵝頸形輪廓,其中側(cè)壁的自由末端部分定制為沿側(cè) 向向外突出的夾緊環(huán)的形狀,用于與緊固系統(tǒng)相接合,其中夾緊環(huán)優(yōu)選被夾緊在托架結(jié)構(gòu) 元件和燃燒器襯套的接觸部分之間。
[0021] 在其它實(shí)施例中,前面板是平板,并且在夾緊區(qū)域中提供了堆疊部分的下游接觸 部分。因此,襯套凸緣可向內(nèi)突出,由此在套管部件的外部避免了障礙結(jié)構(gòu)。
[0022] 在其它實(shí)施例中,外側(cè)壁具有L-形狀的輪廓,其中側(cè)壁的自由末端部分定制為沿 側(cè)向向內(nèi)突出的夾緊環(huán)的形狀,用于與緊固系統(tǒng)相接合。因此,緊固系統(tǒng)可設(shè)置在襯套和托 架結(jié)構(gòu)元件的內(nèi)部。這個(gè)實(shí)施例組合了前述兩個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)。
[0023] 在某些實(shí)施例中,緊固系統(tǒng)經(jīng)過設(shè)計(jì),從而容許在托架結(jié)構(gòu)元件和燃燒器襯套和 /或前面板之間由于熱膨脹而引起的側(cè)向方向的相對運(yùn)動(dòng),因?yàn)樯扉L的中間區(qū)段具有某種 形狀和/或由某種材料制成,使其在所述相對運(yùn)動(dòng)下變形,同時(shí)保持夾緊作用,以用于前面 板、燃燒器襯套和托架結(jié)構(gòu)元件之間的流體密封連接。所述相對運(yùn)動(dòng)被緊固系統(tǒng)所容許,因 為緊固系統(tǒng)不僅具有軸向而且還具有側(cè)向柔性。這種柔性可能僅僅來源于伸長的中間區(qū) 段。然而,至少其中一個(gè)接收伸長的中間區(qū)段的凸緣也優(yōu)選定制形狀,從而容許伸長部件的 徑向傾斜。這可通過在優(yōu)選一個(gè)或兩個(gè)凸緣中提供凹部來完成,凹部具有放大的側(cè)向間隙。
[0024] 在某些實(shí)施例中,伸長的中間區(qū)段具有長度和最小橫截面直徑D,其中最小橫截面 直徑D具有6毫米至52毫米的長度。在某些實(shí)施例中,L/D的比率在7至30的范圍內(nèi)。在 某些實(shí)施例中,伸長的中間區(qū)段具有最大橫截面直徑b,其中D/b的比率在1至22的范圍 內(nèi)。
[0025] 在某些實(shí)施例中,第一末端部分和/或第二末端部分具有比中間區(qū)段更大的橫截 面面積。在某些實(shí)施例中,中間區(qū)段在其長度L上具有恒定的橫截面,所述橫截面優(yōu)選至少 部分是弧形的或整個(gè)是弧形的,尤其圓形的或橢圓的,或者是多邊形的,尤其矩形的。在某 些實(shí)施例中,彈性連接元件是單件元件。在某些實(shí)施例中,過渡元件將第一末端部分和/或 第二末端部分與中間區(qū)段彼此連接起來,其中過渡元件可優(yōu)選定制為圓錐、圓角或其組合 的形狀。
[0026] 在優(yōu)選的實(shí)施例中,熱匹配通過選擇緊固系統(tǒng)和前面板、燃燒器襯套及托架結(jié)構(gòu) 元件的形狀和/或材料來應(yīng)用,使得緊固系統(tǒng)的第一軸向膨脹區(qū)段隊(duì)為的軸向方向上的熱 膨脹總地小于前面板、燃燒器襯套和托架結(jié)構(gòu)元件的第二軸向膨脹區(qū)段Ca 1Xa2Xa3的軸向 方向上的熱膨脹。
[0027] 詞語"第一軸向膨脹區(qū)段"指燃燒器裝置在熱膨脹時(shí)提高緊固系統(tǒng)的夾緊寬度的 區(qū)段。夾緊寬度是在夾緊面之間的距離,其中彈性連接元件作用在夾緊面上。詞語"第二軸 向膨脹區(qū)段"指在夾緊系統(tǒng)的夾緊作用下被壓縮的燃燒器裝置的區(qū)段。這意味著第二軸向 膨脹區(qū)段的熱膨脹增加了夾緊力,而第一軸向膨脹區(qū)段的熱膨脹減少了夾緊力(因?yàn)閵A緊 寬度增加了)。
[0028] 在某些實(shí)施例中,在第一軸向膨脹區(qū)段B1、BjP /或第二軸向膨脹區(qū)段Ca i、Ca2、Ca3 中包含了具有預(yù)定熱膨脹系數(shù)的補(bǔ)償元件,使得緊固系統(tǒng)的夾緊力在補(bǔ)償元件的熱膨脹時(shí) 得以增強(qiáng)。如果在加熱時(shí)滿足以下不等式,那么夾緊力將得以增強(qiáng):
在某些實(shí)施例中,互鎖元件是坐落在托架元件結(jié)構(gòu)的凸緣的上游表面或襯套凸緣或前 面板的下游表面上的元件,其中補(bǔ)償元件設(shè)置在所述凸緣的上游表面或襯套凸緣的下游表 面和相應(yīng)的凸緣之間,其中互鎖元件優(yōu)選本身配置為補(bǔ)償元件。
[0029] 本發(fā)明的還一個(gè)方面是提供一種燃?xì)鉁u輪,其包括這里所述的燃燒器裝置。
[0030] "筒倉燃燒器"應(yīng)理解為一種主要為圓柱形狀的燃燒室,其通過過渡導(dǎo)管而連接在 渦輪上。至少一個(gè),優(yōu)選高達(dá)42個(gè)筒倉燃燒器設(shè)置在渦輪的轉(zhuǎn)子軸線周圍,相對于軸線具 有7°至90°之間的角度定向。
[0031] 在某些實(shí)施例中,燃燒器裝置包括: 1管狀的燃燒器襯套 1支撐結(jié)構(gòu)(托架結(jié)構(gòu)元件) 1前面板(或端板)-盤狀板,其具有夾緊環(huán)和若干個(gè)噴燃器-緣邊器件,其用作噴燃 器出口管道的配對物 1若干個(gè)用于軸向夾緊的彈性元件,類似瘦長的螺栓或備選物 1用于前面板側(cè)壁的優(yōu)選鵝頸形輪廓 1熱膨脹匹配的額外方法 1位于噴燃器出口管道上的密封且柔性的接頭。
[0032] 燃燒器襯套和前面板通過柔性固定系統(tǒng)夾緊到公共的托架結(jié)構(gòu)元件上。此外,材 料優(yōu)選經(jīng)過組合,使得柔性元件由同其它元件相比具有相對較低熱膨脹系數(shù)的材料制成, 從而在操作中使它們拉伸。由于它們的彈性(楊氏模量和橫截面面積),合成的力是足夠高 的,同樣在波動(dòng)的壓力負(fù)載下(例如由于脈動(dòng)造成的)用以保持部件就位,同時(shí)容許在燃燒 器部件之間由于不同的熱膨脹而引起的側(cè)向方向上的相對運(yùn)動(dòng)。
【附圖說明】
[0033] 以下將參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其用于舉例說明本發(fā)明的目前優(yōu)選實(shí) 施例的目的,而非限制它。圖中: 圖1顯示了具有燃燒器裝置的燃?xì)鉁u輪的一部分的橫截面圖,燃燒器裝置包括根據(jù)本 發(fā)明的緊固系統(tǒng); 圖2a顯示了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的緊固系統(tǒng)的圖1的細(xì)節(jié)的橫截面圖,其具有額外的補(bǔ)償 元件; 圖2b顯示了根據(jù)圖2a的緊固系統(tǒng)的一部分的正視圖; 圖2c顯示了根據(jù)另一實(shí)施例的緊固系統(tǒng)的一部分的正視圖; 圖3在橫截面圖中顯示了根據(jù)圖2a的緊固系統(tǒng); 圖4顯示了根據(jù)前圖的緊固系統(tǒng)的彈性連接元件; 圖5顯示了根據(jù)圖4的連接元件的第一實(shí)施例的橫截面圖; 圖6顯示了根據(jù)圖4的連接元件的第二實(shí)施例的橫截面圖; 圖7顯示了根據(jù)圖4的連接元件的第三實(shí)施例的橫截面圖; 圖8顯示了根據(jù)圖4的連接元件的第四實(shí)施例的橫截面圖;且 圖9, 10顯示了燃燒器裝置的進(jìn)一步的實(shí)施例,其具有用于燃燒器部件的緊固系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 現(xiàn)在將參照圖1至圖10描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,其顯示根據(jù)本發(fā)明的燃燒器裝 置的各個(gè)方面。
[0035] 圖1顯示了燃?xì)鉁u輪1的不同部件。燃?xì)鉁u輪1包括燃燒器裝置10、外殼6、具有 燃料供給90的噴燃器單元9、其它支撐結(jié)構(gòu)7、過渡導(dǎo)管12和渦輪11。
[0036] 燃燒器裝置10包括托架結(jié)構(gòu)元件2、前面板5、燃燒器襯套4和緊固系統(tǒng)3。托架 結(jié)構(gòu)元件2承載前面板5和燃燒器襯套4。因此,其與其它支撐結(jié)構(gòu)7 -起為固定在其上 面的部件提供剛性的結(jié)構(gòu)支撐。托架結(jié)構(gòu)元件2、前面板5和燃燒器襯套4通過緊固系統(tǒng)3 而彼此夾緊在一起。
[0037] 前面板5大體是板狀端壁,其具有接收部或緣邊元件(未顯示),接收部或緣邊元 件用作用于接收至少一個(gè),優(yōu)選多個(gè)噴燃器單元9、混合器、預(yù)混合器和/或點(diǎn)火器等等的 配對物。接收部包括通道,其用于將流體,例如氧化劑和燃料從上游側(cè)傳送至前面板5的下 游側(cè)。在其下游側(cè),前面板5限定火焰?zhèn)然驘醾?cè),并部分地限定了燃燒區(qū)域40。前面板5的 上游側(cè)是冷側(cè)。在根據(jù)圖1的實(shí)施例中,噴燃器單元9設(shè)置在冷側(cè)并固定到前面板5上。噴 燃器單元9的出口管道可通過滑動(dòng)接頭而被密封在前面板5上。前面板5大體定制為盤狀 板的形狀,其在其周邊邊緣包括周向外側(cè)壁53,周向外側(cè)壁53基本沿軸向定向,并在下游 邊緣連接到盤狀板上,并在其上游邊緣具有自由端(見圖2)。在盤狀板的自由上游邊緣提 供了沿徑向突出的夾緊環(huán)54(參見下文)。因此,外側(cè)壁53基本軸向地從盤狀板朝下游方 向突出到冷側(cè)中。外側(cè)壁53有助于使夾緊區(qū)域偏離熱