CN102022733A - 燃料喷嘴杯形密封件 - Google Patents
燃料喷嘴杯形密封件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102022733A CN102022733A CN201010293492XA CN201010293492A CN102022733A CN 102022733 A CN102022733 A CN 102022733A CN 201010293492X A CN201010293492X A CN 201010293492XA CN 201010293492 A CN201010293492 A CN 201010293492A CN 102022733 A CN102022733 A CN 102022733A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fuel nozzle
- fuel
- nozzle assembly
- assembly according
- cup seal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000002788 crimping Methods 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018487 Ni—Cr Inorganic materials 0.000 description 1
- VZUPOJJVIYVMIT-UHFFFAOYSA-N [Mo].[Ni].[Cr].[Fe] Chemical compound [Mo].[Ni].[Cr].[Fe] VZUPOJJVIYVMIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 229910000856 hastalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001026 inconel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
- F23R3/28—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the fuel supply
- F23R3/283—Attaching or cooling of fuel injecting means including supports for fuel injectors, stems, or lances
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
- F23R2900/00012—Details of sealing devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
- F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
- F23R2900/00017—Assembling combustion chamber liners or subparts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Tires In General (AREA)
Abstract
本发明涉及燃料喷嘴杯形密封件，具体而言，本申请提供了一种燃料喷嘴组件(100)。该燃料喷嘴组件(100)可包括端盖组件(140)、安置在该端盖组件(140)内的若干燃料喷嘴(110，120)和一个或多个杯形密封件(160)。杯形密封件(160)可安置在端盖组件(140)和燃料喷嘴(110，120)之间。
Description
技术领域
本申请一般地涉及燃气涡轮发动机，并且更特别地，涉及用来将燃料喷嘴安置在涡轮机燃烧器的端盖组件内的杯形密封件。
背景技术
燃气涡轮发动机通常包括带有安置在呈多种构造的端盖组件周围的若干燃料喷嘴的燃烧器。例如，由纽约州斯克内克塔迪的通用电气公司提供的数种燃气涡轮机燃烧系统提供了六(6)喷嘴构造，其带有由自端盖组件延伸的五个(5)外部或主要燃料喷嘴环绕的中心或辅助燃料喷嘴。此类燃烧系统通常在混合流进入反应或燃烧区之前将一种或更多燃料流和空气流混合在一起。此类燃料/空气预混合趋向于降低总的燃烧温度，以及诸如氮氧化物(NOx)及类似物的非期望排放。设计用于燃烧器及类似物的相似类型的燃料喷嘴/端盖组件是已知的。
如已知的，燃料喷嘴通常包括安装在凸缘上的若干燃料和空气管。燃料喷嘴可以稍微悬臂伸展的方式安置在端盖组件内。燃料喷嘴可通过若干浮动套环(floating collar)安置在端盖组件内。浮动套环通常装配在燃料喷嘴喷烧管的外表面上。浮动套环提供了作为空气密封件的功能。然而，在运行期间，浮动套环可经历显著的损耗。具体而言，在使用期间，套环可旋转而引起套环和端盖组件之间的摩擦。因此，浮动密封的更换和耐久性是常见的设计问题。
因此，存在对燃料喷嘴和端盖组件之间的改良的密封件的要求。该密封件应以低成本但可靠的方式改善总的燃烧器的耐久性。
发明内容
因此，本申请提供一种燃料喷嘴组件。该燃料喷嘴组件可包括端盖组件、安置在该端盖组件内的若干燃料喷嘴和一个或多个杯形密封件。杯形密封件可安置在端盖组件和燃料喷嘴之间。
本申请还提供一种端盖组件。该端盖组件可包括安置在其中的若干燃料喷嘴和安置在燃料喷嘴周围的一个或多个杯形密封件。杯形密封件可包括联结环和板密封件。
在结合若干附图和所附权利要求查看以下具体实施方式之后，本申请的这些和其它特征和改善对本领域技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1是燃气涡轮发动机的示意性视图。
图2是如本文所描述的燃料喷嘴组件的透视视图。
图3是如本文所描述的安置在端盖组件内的辅助喷嘴和杯形密封件的透视视图。
图4是图3的杯形密封件的侧面横断面视图。
图5是图3的燃料喷嘴、端盖组件和杯形密封件的侧面剖视图。
图6是如本文所描述的安置在端盖组件内的主要燃料喷嘴和杯形密封件的透视图。
图7是图6的杯形密封件的侧面横断面视图。
图8是图6的燃料喷嘴、盖组件和杯形密封件的侧面剖视图。
部件清单：
10 燃气涡轮发动机
20 压缩机
30 燃烧器
40 涡轮
50 外部负载
100 燃料喷嘴组件
110 主要喷嘴
120 辅助喷嘴
130 孔
140 端盖组件
150 凹槽
160 杯形密封件
170 联结环
180 板密封件
190 直的部分
200 弯曲部分
210 卷曲部分
具体实施方式
现参考附图，其中贯穿若干视图，相似的数字指向相似的元件，图1显示了燃气涡轮发动机10的示意性视图。如已知的，燃气涡轮发动机10可包括压缩机20来压缩进入的空气流。压缩机20将压缩的空气流输送至燃烧器30。燃烧器30将压缩的空气流与压缩的燃料流混合，并点燃该混合物。(尽管仅显示了单独的燃烧器30，但燃气涡轮发动机10可包括任何数目的燃烧器30。)热的燃烧气体又被输送至涡轮40。该热的燃烧气体驱动涡轮40以产生机械功。由涡轮40产生的机械功驱动压缩机20和诸如电力发电机等的外部负载50。燃气涡轮发动机10可使用天然气、多种类型的合成气和其它类型的燃料。在此燃气涡轮发动机10可具有其它构造且可使用其它类型的部件。
图2是如本文所描述的燃料喷嘴组件100的透视图。如上所述，燃料喷嘴组件100可包括环绕辅助喷嘴120的若干主要喷嘴110。喷嘴110、120可安置在端盖组件140内的若干个孔130内并穿越其中。各个孔130可具有完全或部分地环绕孔130的凹槽150或轻微的台阶下降。燃料喷嘴组件110作为整体被安置在燃烧器30内。在此可使用其它类型的燃料喷嘴组件设计。
图3至5显示了如本文所描述的带有杯形密封件160的安置在端盖组件140内的辅助喷嘴120。杯形密封件160可包括附接至辅助喷嘴120的联结环170。联结环170可为分离的元件或形成为燃料喷嘴120自身的一部分。联结环170可由因科镍合金(由西弗吉尼亚州亨廷顿的亨廷顿合金集团提供的镍铬超级合金)、哈斯特合金X(由印第安纳州科科莫的哈氏合金国际提供的镍铬铁钼超级合金)、不锈钢或类似于那些用于燃料喷嘴120自身的其它类型的材料制成。联结环170可完全或部分地环绕燃料喷嘴120。联结环170可具有任何期望的尺寸、形状或构造。
杯形密封件160还可包括板密封件180。板密封件180可由板金属或相似类型的材料制成。板密封件180可附接至联结环170。板密封件180在形状上可主要地为杯状，带有通向延伸的弯曲部分200且结束于轻微的卷曲部分210的大部分直的部分190。在此可使用其它形状和构造。弯曲部分200和卷曲部分210可延伸超出联结环170。板密封件180可通过焊接、螺栓连接和其它类型的联结技术附接至联结环170。板密封件180可具有任何期望的尺寸。
在使用中，杯形密封件160可安置在燃料喷嘴120和端盖组件140之间。如上所述，联结环170可附接至喷嘴120，而板密封件180延伸超出联结环170且进入环绕着端盖组件140的中心孔130的凹槽150。在此可使用其它构造。杯形密封件160被设计成牺牲部件(sacrificial part)以允许改善的密封，也就是，杯形密封件160的密封性能随着使用可提高。杯形密封件160也提供便利的替换和重安装，而在喷嘴120上没有随后的损坏或显著的负载。
具体而言，杯形密封件160应提供由喷嘴120、杯形密封件160和端盖组件140之间的相对运动给予的损耗和耐久性问题方面的减少。杯形密封件160应通过提供轴向密封界面来减少此运动。与现有的密封件比较，该杯形密封件160消除了一个运动度以便改善损耗和耐久性。因此，杯形密封件160提供了具有自由径向运动的低泄漏，也就是，杯形密封件160提供了无限制的径向运动，而没有密封性能上的降级。密封件160可改型到现有的构件中或结合到新的设计中。
图6至8显示了杯形密封件160在其中一个主要喷嘴110周围的使用。如所示，杯形密封件160包括联结环170，该联结环170附接至主要喷嘴110，主要喷嘴110带有由其延伸并与孔130的凹槽150接触的板密封件180。杯形密封件160可用在主要喷嘴110的各个孔130中和别处。在此可使用其它构造。
应显而易见的是，前述仅涉及本申请的特定实施例，且在此可由领域中的技术人员做出多种改变和变型，而不脱离如由所附权利要求和其等价物限定的本发明的总的精神和范围。
Claims (10)
1.一种燃料喷嘴组件(100)，包括：
端盖组件(140)；
安置在所述端盖组件(140)内的多个燃料喷嘴(110，120)；以及
一个或多个杯形密封件(160)；
所述一个或多个杯形密封件(160)安置在所述端盖组件(140)和所述多个燃料喷嘴(110，120)的一个或多个之间。
2.根据权利要求1所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述一个或多个杯形密封件(160)包括联结环(170)和板密封件(180)。
3.根据权利要求2所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述联结环(170)环绕所述燃料喷嘴(110，120)。
4.根据权利要求2所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述端盖组件(140)包括多个孔(130)，且其中所述板密封件(180)从所述联结环(170)延伸进入所述孔(130)。
5.根据权利要求4所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述多个孔(130)包括其中的凹槽(150)，且其中所述板密封件(180)延伸进入所述凹槽(150)。
6.根据权利要求2所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述板密封件(180)包括通向弯曲部分(200)且终结于卷曲部分(210)的直的部分(190)。
7.根据权利要求1所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述多个燃料喷嘴(110，120)包括多个主要喷嘴(110)。
8.根据权利要求1所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述多个燃料喷嘴(110，120)包括辅助喷嘴(120)。
9.根据权利要求1所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述一个或多个杯形密封件(160)包括牺牲部件。
10.根据权利要求1所述的燃料喷嘴组件(100)，其特征在于，所述一个或多个杯形密封件(160)包括轴向密封件。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US12/560526 | 2009-09-16 | ||
| US12/560,526 US8413447B2 (en) | 2009-09-16 | 2009-09-16 | Fuel nozzle cup seal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102022733A true CN102022733A (zh) | 2011-04-20 |
Family
ID=43603638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201010293492XA Pending CN102022733A (zh) | 2009-09-16 | 2010-09-16 | 燃料喷嘴杯形密封件 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8413447B2 (zh) |
| JP (1) | JP2011064198A (zh) |
| CN (1) | CN102022733A (zh) |
| CH (1) | CH701895A2 (zh) |
| DE (1) | DE102010037353A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913625A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 通用电气公司 | 燃烧器叶片密封装置 |
| CN104776447A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-15 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种用于燃气轮机燃烧室的组合式端盖 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8938978B2 (en) * | 2011-05-03 | 2015-01-27 | General Electric Company | Gas turbine engine combustor with lobed, three dimensional contouring |
| DE102013007443A1 (de) * | 2013-04-30 | 2014-10-30 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Brennerdichtung für Gasturbinen-Brennkammerkopf und Hitzeschild |
| US10677465B2 (en) * | 2017-05-16 | 2020-06-09 | General Electric Company | Combustor mounting assembly having a spring finger for forming a seal with a fuel injector assembly |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5749218A (en) * | 1993-12-17 | 1998-05-12 | General Electric Co. | Wear reduction kit for gas turbine combustors |
| CN1205766A (zh) * | 1995-12-22 | 1999-01-20 | 燃烧工程有限公司 | 一种用于蒸汽发生装置的边界层煤喷嘴装置 |
| US20020079655A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-06-27 | Aksit Mahmut F. | Cloth ring seal |
| EP1323901A2 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-02 | General Electric Company | Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine |
| JP2003227305A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-08-15 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンにおける弦ヒンジシールのための補助シール |
| EP1323896B1 (en) * | 2001-12-28 | 2006-08-16 | General Electric Company | Turbine with a static seal |
| CN101435345A (zh) * | 2007-11-07 | 2009-05-20 | 通用电气公司 | 一级喷嘴到过渡件的密封 |
| CN101545640A (zh) * | 2008-03-27 | 2009-09-30 | 通用电气公司 | 采用e形密封件的燃烧罩盖的浮动套环 |
| US7784264B2 (en) * | 2006-08-03 | 2010-08-31 | Siemens Energy, Inc. | Slidable spring-loaded transition-to-turbine seal apparatus and heat-shielding system, comprising the seal, at transition/turbine junction of a gas turbine engine |
-
2009
- 2009-09-16 US US12/560,526 patent/US8413447B2/en active Active
-
2010
- 2010-09-02 JP JP2010196267A patent/JP2011064198A/ja not_active Withdrawn
- 2010-09-06 DE DE102010037353A patent/DE102010037353A1/de not_active Withdrawn
- 2010-09-10 CH CH01459/10A patent/CH701895A2/de not_active Application Discontinuation
- 2010-09-16 CN CN201010293492XA patent/CN102022733A/zh active Pending
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5749218A (en) * | 1993-12-17 | 1998-05-12 | General Electric Co. | Wear reduction kit for gas turbine combustors |
| CN1205766A (zh) * | 1995-12-22 | 1999-01-20 | 燃烧工程有限公司 | 一种用于蒸汽发生装置的边界层煤喷嘴装置 |
| US20020079655A1 (en) * | 2000-12-26 | 2002-06-27 | Aksit Mahmut F. | Cloth ring seal |
| EP1323901A2 (en) * | 2001-12-28 | 2003-07-02 | General Electric Company | Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine |
| JP2003227305A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-08-15 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンにおける弦ヒンジシールのための補助シール |
| EP1323896B1 (en) * | 2001-12-28 | 2006-08-16 | General Electric Company | Turbine with a static seal |
| US7784264B2 (en) * | 2006-08-03 | 2010-08-31 | Siemens Energy, Inc. | Slidable spring-loaded transition-to-turbine seal apparatus and heat-shielding system, comprising the seal, at transition/turbine junction of a gas turbine engine |
| CN101435345A (zh) * | 2007-11-07 | 2009-05-20 | 通用电气公司 | 一级喷嘴到过渡件的密封 |
| CN101545640A (zh) * | 2008-03-27 | 2009-09-30 | 通用电气公司 | 采用e形密封件的燃烧罩盖的浮动套环 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102913625A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 通用电气公司 | 燃烧器叶片密封装置 |
| CN104776447A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-15 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种用于燃气轮机燃烧室的组合式端盖 |
| CN104776447B (zh) * | 2015-03-27 | 2017-08-25 | 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 | 一种用于燃气轮机燃烧室的组合式端盖 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011064198A (ja) | 2011-03-31 |
| US8413447B2 (en) | 2013-04-09 |
| US20110062253A1 (en) | 2011-03-17 |
| DE102010037353A1 (de) | 2011-03-24 |
| CH701895A2 (de) | 2011-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9341376B2 (en) | Combustor and method for supplying fuel to a combustor | |
| US8534995B2 (en) | Turbine engine sealing arrangement | |
| US8904798B2 (en) | Combustor | |
| JP5015582B2 (ja) | 燃焼タービンエンジン及びその燃料ノズル組立体 | |
| EP2636952A2 (en) | A fuel nozzle and a combustor for a gas turbine | |
| CN101105293B (zh) | 有助于减少涡轮发动机中nox排放物的方法和装置 | |
| US8429919B2 (en) | Expansion hula seals | |
| EP3220047B1 (en) | Gas turbine flow sleeve mounting | |
| US9175857B2 (en) | Combustor cap assembly | |
| US20150159877A1 (en) | Late lean injection manifold mixing system | |
| CN102022733A (zh) | 燃料喷嘴杯形密封件 | |
| CN102444911A (zh) | 具有贫预喷喷嘴燃料喷射系统的燃烧器 | |
| CN204534660U (zh) | 用于燃烧器的界面组件、燃烧器布置和燃气涡轮发动机 | |
| US10215413B2 (en) | Bundled tube fuel nozzle with vibration damping | |
| US9303871B2 (en) | Combustor assembly including a transition inlet cone in a gas turbine engine | |
| EP2613010A1 (en) | Double ended brush seal assembly for a compressor | |
| EP2423601A1 (en) | Combustor liner concentric support and method | |
| EP2592345A1 (en) | Combustor and method for supplying fuel to a combustor | |
| US8813501B2 (en) | Combustor assemblies for use in turbine engines and methods of assembling same | |
| EP2592349A2 (en) | Combustor and method for supplying fuel to a combustor | |
| US10036269B2 (en) | Leaf seal reach over spring with retention mechanism | |
| CN108870444B (zh) | 燃气涡轮发动机的燃烧器组件 | |
| CN101173767B (zh) | 用于减少引起到燃烧器组件的应力的方法和设备 | |
| CN107227978B (zh) | 过渡导管组件 | |
| EP2354661B1 (en) | Combustion device of a gas turbine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110420 |