CN109141126B - 发烟机和该发烟机的操作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发烟机，包括：燃气轮机和发烟系统，其中，燃气轮机包括燃气轮机主机，燃气轮机主机向发烟系统提供具有所需的温度和流速的燃气流；发烟系统包括：第一尾喷管和雾油输入系统，其中，第一尾喷管与燃气轮机主机流体连通，且第一尾喷管具有接近燃气轮机主机设置的第一尾喷管入口以及远离燃气轮机主机设置的第一尾喷管出口，雾油输入系统用于将雾油输入第一尾喷管中，从而雾油在燃气轮机主机提供的燃气流的作用下形成烟雾，并经第一尾喷管出口向外喷射。本发明还提供了一种该发烟机的操作方法。本发明具有发烟效率高、烟气稳定性高、发烟量大并且结构紧凑、工作稳定性好、灵活机动等优势。
Description
技术领域
本发明涉及军事和国防领域，且具体涉及一种发烟机和该发烟机的操作方法。
背景技术
烟幕通常由烟和雾组成(固体微粒和液体微粒)，属于气溶胶体系，是光学不均匀介质。烟幕可以在目标和背景之间成成一种浑浊的大气，利用烟幕可以进行军事遮蔽和伪装。
发烟机通过施放烟幕，对可见光、红外光和激光的辐射能量具有较强的散射和吸收作用，影响其正常传播。干扰敌方观瞄器材和制导武器，达到保护地面目标的作用。是重要的战略性军备设施。发烟装备是国防领域的一个重要应用，是把喷入气流中的发烟剂掺混并加热，发烟剂随气流一起布撒到空中形成气溶胶烟幕，形成大面积能够衰减电磁波的干扰烟幕，达到干扰观瞄器材和制导武器的作用，实现保护地面目标的作用。
目前国产发烟机采用工业风机作为发烟动力，设备笨重且体积大，运输极其不方便。并且工业风机的风量有限，发烟效果也不理想。
在现有的发烟装备中，在外喷干扰烟幕的通道中，常常存在烟幕气流中容易产生涡流，烟幕不稳定，喷射距离短，烟幕尺寸小等问题。
CN 202382649U中公开了一种军用运输车辆自发烟幕装置，该装置利用运输车辆自身排放的高温尾气与油雾结合，形成雾状油烟幕排出达到战场伪装效果。该文献主要公开了如何从油箱中的柴油或汽油形成油雾。但其发烟量小，效率不高，不足以对大面积地面目标进行烟幕防护。
发明内容
本发明的目的是要解决上述问题，并提供一种体积小且发烟效率高的发烟机。为此目的，本发明提供了一种发烟机，包括：燃气轮机和发烟系统，其中，
所述燃气轮机包括燃气轮机主机，所述燃气轮机主机向所述发烟系统提供具有所需的温度和流速的燃气流；
所述发烟系统包括：第一尾喷管和雾油输入系统，其中，
所述第一尾喷管与所述燃气轮机主机流体连通，且所述第一尾喷管具有接近所述燃气轮机主机设置的第一尾喷管入口以及远离所述燃气轮机主机设置的第一尾喷管出口，
所述雾油输入系统用于将雾油输入所述第一尾喷管中，从而所述雾油在所述燃气轮机主机提供的所述燃气流的作用下形成烟雾，并经所述第一尾喷管出口向外喷射。
该发烟机通过使用燃气轮机作为动力源而提供燃气流，并向燃气轮机后的第一尾喷管中输入雾油，使雾油能够均匀地与第一尾喷管中的高温燃气流混合而形成烟幕。换言之，雾油输入系统向第一尾喷管中的炽热废气中喷射雾油形成烟幕。由此，这种发烟机具有发烟效率高、烟气稳定性高、发烟量大并且结构紧凑、工作稳定性好、灵活机动等优势。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述雾油输入系统包括雾油喷射装置、雾油泵送装置和油箱，其中，
所述雾油泵送装置与所述雾油喷射装置流体连通，用于将雾油泵送入所述雾油喷射装置中，
所述油箱用于经所述雾油泵送装置向所述雾油喷射装置输送雾油。
这种雾油输入系统有利于雾油更高效地利用燃气流的高温高压转化为烟雾。油箱的设置为雾油的来源提供了良好的保障，并且油箱作为储器具有优良的可替换性。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述雾油输入系统接近所述第一尾喷管入口处设置。
如此设置的雾油输入系统更接近离开燃气轮机的涡轮的高温高压燃气流，从而能够更好地生成烟雾。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述发烟系统还包括：第二尾喷管和添加剂输入系统，其中，
所述第二尾喷管在所述第一尾喷管出口处与所述第一尾喷管流体连通，使得在所述第一尾喷管中形成的烟雾经所述第一尾喷管出口流入所述第二尾喷管，并且所述第二尾喷管包括接近所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管入口以及远离所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管出口，
所述添加剂输入系统用于将添加剂输入所述第二尾喷管中，并使所述添加剂与所述烟雾混合，从而与所述烟雾一起经由所述第二尾喷管出口向外喷射。
这样的设置允许烟雾的成分更为丰富，且烟雾的作用更加多样化，从而更好地适应不同的发烟需求，进而完成对红外、电磁波等信号的干扰。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述添加剂输入系统包括送料装置以及设置在所述第二尾喷管的所述第二尾喷管入口与所述第二尾喷管出口之间的至少一个混合腔和至少一个入料孔，其中，
所述送料装置向所述混合腔内输送添加剂，并在所述第二尾喷管中所述烟雾的引射作用下经由所述入料孔进入所述第二尾喷管中。
这种添加剂输入系统的设置结构更为紧凑，且不需额外的动力就可将添加剂加入从第一尾喷管喷出的烟雾中。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述燃气轮机主机包括：压气机、涡轮和燃烧室，所述压气机的压气叶轮和所述涡轮的涡轮叶轮之间由主轴相连接，所述压气叶轮安装在第一转轴上，并能够随所述第一转轴转动，所述涡轮叶轮安装在第二转轴上，并能够随所述第二转轴转动，其中，所述第二转轴与所述第一转轴固定连接，或者与所述第一转轴一体地形成，从而构成所述主轴。
通过燃气轮机来提供燃气流，使得用作发烟机的能源的燃料的选择更为多样，发烟机的环境适应性大大改善。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述燃气轮机还包括启发电机，所述启发电机包括电机转轴、定子、转子以及电机座，其中：
所述电机转轴通过杆状部件连接到所述主轴，所述杆状部件被设置成，当所述第一转轴和/或所述第二转轴的扭矩超出预定的阈值时，所述杆状部件失效，
所述定子包括定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组；
所述转子包括磁体，所述磁体安装在所述电机转轴上，并能够随所述电机转轴转动；
所述定子固定支承在所述电机座上，而所述电机转轴通过至少一个轴承可转动地支承在所述电机座上；
且其中，所述转子位于所述电机转轴的一端附近，而所述至少一个轴承设置在所述电机转轴的与所述转子相对的另一端的附近，从而所述转子呈悬臂结构。
转子的该悬臂式设计使得电机的结构更加简单紧凑。而且，对于此种结构的电机，维修保养更加方便。具体来说，可以容易地将定子从启动电机拆下，从而对露出的转子和启动电机的其它部件进行维修保养。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述第一尾喷管是从所述燃气轮机主机向后呈渐缩状的管道。
第一尾喷管的这种设置有利于集聚气流，使得能够喷出的烟幕能够覆盖更大的范围。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述第一尾喷管中可设置有尾椎，所述尾椎使得气流通道截面沿所述第一尾喷管的轴向从所述第一尾喷管入口至所述第一尾喷管出口由环形逐渐变为圆形。
通过在第一尾喷管内增加尾椎，为燃气提供了一个流动通道，迫使从涡轮流出的燃气收口加速。尾椎可安装在涡轮机匣里面、涡轮的后面。尾椎的作用是使气流通道由环形逐渐变为圆形，以减少燃气的涡流。当燃气轮机工作时，高速高温燃气由涡轮处呈环形喷出，流经尾椎，经尾椎的整流作用使燃气流变为更高速的圆形气流。同时雾油通过雾油输入系统喷射进入第一尾喷管，与第一尾喷管中的高温高速气流混合高速喷出第一尾喷管，进而形成更加高速、稳定的烟雾。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述尾椎为从所述燃气轮机主机起沿向后方向渐缩的锥状回转体。
如此设置的尾椎既能实现上述功能，又结构简单，容易制造和安装，并且便于后续维修置换。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述尾椎安装在所述第一尾喷管入口处。
尾椎的这种优选安装位置能够最大化地发挥尾椎的整流作用，从而尽可能地减小燃气的涡流。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述尾椎居中设置在所述第一尾喷管中，使得所述尾椎的回转轴线与所述第一尾喷管的中心轴线重合。
尾椎的这种优选安装位置能够为尾椎的整流作用提供足够的作用空间，并且最大程度地对第一尾喷管中整个周向上的燃气流进行整流。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述尾椎通过支板固定在所述第一尾喷管中，所述支板的一端与所述第一尾喷管的周向壁接合，且所述支板的另一端与所述尾椎连接。
支板的作用是将尾椎固定。通过设置支板，以较小的代价，将尾椎固定设置于第一尾喷管中。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述支板的数量为至少两个，且各所述支板关于所述第一尾喷管的中心轴线呈对称叶型，使得离开所述燃气轮机主机的旋转燃气流沿轴向变直。
支板的这种设置起到整流作用，具体而言可以迫使偏斜的气流变为轴向气流，以减少流动的损失。整流支板一般可做成对称叶型，数量为2个以上，起半级涡轮的作用，把从涡轮出来的旋转燃气流变直，减少气流损失。由此，烟雾的喷射距离增加，且烟雾的覆盖范围扩大。
在根据本发明的发烟机的优选实施例中，所述支板为空心结构，所述支板内部安装有压力传感器和/或温度传感器。
支板的这种设置一方面可以进一步改善支板的整流作用，另一方面还最大化地利用了第一尾喷管内的有限空间。例如，测量排气压力或者温度的传感器会安装在支板内部，一些油路也会穿过其中。
本发明还提供了一种操作前述发烟机的操作方法，所述发烟机包括：燃气轮机和发烟系统，其中，
所述燃气轮机包括燃气轮机主机，所述燃气轮机主机向所述发烟系统提供具有所需的温度和流速的燃气流；
所述发烟系统包括：第一尾喷管和雾油输入系统，其中，
所述第一尾喷管与所述燃气轮机主机流体连通，且所述第一尾喷管具有接近所述燃气轮机主机设置的第一尾喷管入口以及远离所述燃气轮机主机设置的第一尾喷管出口，
所述雾油输入系统接近所述第一尾喷管入口处设置，用于将雾油输入所述第一尾喷管中，并使所述雾油在所述燃气轮机主机提供的所述燃气流的作用下形成烟雾而经所述第一尾喷管出口向外喷射，
所述方法包括以下步骤：
启动步骤，在所述启动步骤中，启动所述燃气轮机，使所述燃气轮机主机正常运转，并产生所需的燃气流；
雾油输入步骤，在所述雾油输入步骤中，当所述燃气轮机主机达到预定转速时，开启所述雾油输入系统，雾油通过所述雾油输入系统进入所述第一尾喷管，与所述第一尾喷管中的燃气流混合而喷出所述第一尾喷管，进而形成烟雾。
在根据本发明的发烟机的操作方法的优选实施例中，所述发烟系统还包括：第二尾喷管和添加剂输入系统，其中，
所述第二尾喷管在所述第一尾喷管出口处与所述第一尾喷管流体连通，使得在所述第一尾喷管中形成的烟雾经所述第一尾喷管出口流经所述第二尾喷管，并且所述第二尾喷管包括接近所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管入口以及远离所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管出口，
所述添加剂输入系统用于将添加剂输入所述第二尾喷管中，并使所述添加剂与所述烟雾混合，从而与所述烟雾一起经由所述第二尾喷管出口向外喷射，
其中，在所述操作方法的所述雾油输入步骤之后还包括添加剂输入步骤，在所述添加剂输入步骤中，开启所述添加剂输入系统，所述添加剂输入系统向所述第二尾喷管内输送添加剂，与所述第二尾喷管内的烟雾混合，一起喷洒到大气中，从而形成烟幕。
综上所述，根据本发明的发烟机可以提供高温高速流体，一方面可以使雾油迅速雾化，另一方面可以将粉末类等干扰物快速喷洒在大气内，在短时间内形成大面积的烟幕。重要的是，采用燃气轮机发烟的方式与原来的工业风机发烟相比，体积减少50％以上，但发烟效率更高。这种设计充分发挥了燃气轮机高速，进气量大的特点，是燃气轮机在发烟领域的新应用。
本发明的技术方案的有益效果简要归纳如下：
1)单位时间发烟量大，单位时间发烟量达到450kg/h以上。
2)结构紧凑，体积小，方便运输，可设计安装在车辆、快艇、小型飞机等上，并可以便于实现一键启动和远程遥控等。
3)发烟机燃料可以使用煤油和柴油等，同时可以用于高原海拔4500米以上使用等。
4)尾椎减少涡流的作用可以使烟幕稳定，从而使烟雾效果更好。
5)尾椎和支板的整流作用可以减少流动损失，从而使喷射距离增大，喷射距离增大一倍以上，同时烟幕尺寸变大。
附图说明
图1是根据本发明的发烟机的优选实施例的发烟机的剖视示意图，并辅用框图形式示意性地示出了该发烟机中部分部件的连接关系；
图2是根据本发明的发烟机的优选实施例的一部分的剖视图，其中示意性地示出了在第一尾喷管中不设置尾椎时离开燃气轮机主机的燃气流；
图3是根据本发明的发烟机的优选实施例的一部分的剖视图，示意性地示出了安装有尾椎和支板的第一尾喷管；
图4是根据本发明的发烟机的优选实施例的一部分的剖视图，其中示意性地示出了在第一尾喷管中设置尾椎和支板时离开燃气轮机主机的燃气流。
附图标记列表
1000 发烟机
1100 燃气轮机
1110 燃气轮机主机
1111 压气机
1112 涡轮
1113 燃烧室
1114 主轴
1120 启发电机
1121 电机转轴
1122 定子
1123 转子
1124 电机座
1130 控制系统
1140 燃油系统
1150 润滑系统
1200 发烟系统
1210 第一尾喷管
1211 尾椎
1212 支板
1220 雾油输入系统
1221 雾油喷射装置
1222 雾油泵送装置
1223 油箱
1230 第二尾喷管
1240 添加剂输入系统
1241 送料装置
1242 混合腔
1243 入料孔
具体实施方式
以下结合附图来具体描述本发明的优选实施例，但不作为对本发明的限制。
要指出的是，在本文中，“外”、“后”是指相对于燃气流方向处于下游的方向，即燃气流“向外”或“向后”流动。相对地“内”、“前”、“向内”、“向前”则是指相对于燃气流方向处于上游的方向。
现参考图1，示出了根据本发明的优选实施例的发烟机1000。如图1中所示，发烟机1000包括：燃气轮机1100和发烟系统1200。
燃气轮机(Gas Turbine)是指以连续流动的气体为工质带动叶轮高速旋转，将燃料的能量转变为有用功的内燃式动力机械，是一种旋转叶轮式热力发动机。
具体而言，其中，燃气轮机1100包括燃气轮机主机1110，燃气轮机主机1110向发烟系统1200提供具有所需的温度和流速的燃气流。
在优选实施例中，燃气轮机主机1110可包括：压气机1111、涡轮1112和燃烧室1113，压气机1111的压气叶轮和涡轮1112的涡轮叶轮之间由主轴1114相连接。优选地，压气叶轮安装在第一转轴上，并能够随第一转轴转动，涡轮叶轮安装在第二转轴上，并能够随第二转轴转动，其中，第二转轴与第一转轴固定连接，或者与第一转轴一体地形成，从而构成主轴1114。
在运行过程中，首先由外部动力源启动压气机1111，由此压气机1111从周围的大气中吸入空气并将空气压缩，压缩后的空气被输送到燃烧室1113中且与喷入燃烧室1113中的燃料发生燃烧反应，生成燃气流，燃气流流入涡轮1112中并推动涡轮叶轮而带动压气叶轮一同转动，且燃气流向发烟系统1200提供的具有所需温度和流速。
优选地，外部动力源可为启发电机1120。具体地，启发电机1120可至少包括电机转轴1121、定子1122、转子1123以及电机座1124。
根据优选的实施例，电机转轴1121可通过杆状部件连接到主轴1114，该杆状部件被设置成，当第一转轴和/或第二转轴的扭矩超出预定的阈值时，杆状部件断裂或塑性变形等失效。
定子1122可包括定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组。
转子1123可包括磁体，磁体安装在电机转轴1121上，并能够随电机转轴1121转动。
定子1122可固定支承在电机座1124上，而电机转轴1121通过至少一个轴承可转动地支承在电机座1124上。
转子1123可位于电机转轴1121的一端附近，而至少一个轴承设置在电机转轴1121的与转子1123相对的另一端的附近，从而转子1123呈悬臂结构。
在另外优选的实施例中，在该启发电机1120的定子与转子之间形成有间隙，间隙与压气机的进气流道流体连通。要理解的是，启发电机在本文中意指该电机可在启动时用作电动机，且可在燃气轮机正常运转之后用作发电机。但外部动力源不限于此，也可采用本领域中常见的其他动力源。此外，启发电机1120与压气叶轮之间的连接方式也不限于附图中所示的同轴地直接相联，而是还可例如通过减速器进行适当的连接。要指出的是，虽然在附图中所示的实施例中，外部动力源仅带动单个发烟机1000中的燃气轮机1100，但本领域技术人员能够理解到，外部动力源，例如启发电机1120也可带动多个燃气轮机1100，从而向更多发烟机1000提供具有所需的温度和流速的燃气流。
此外，如图1中可见，燃气轮机1100还可包括控制系统1130、燃油系统1140和/或润滑系统1150。
其中，控制系统1130可配置成对启发电机1120、燃油系统1140、润滑系统1150、雾油输入系统1220以及添加剂输入系统1240进行控制。
燃油系统1140可管理燃烧室1113内的燃油喷射和点火器的动作，从而在燃烧室1113内实现燃烧。
润滑系统用于向燃气轮机主机1110中的轴承，例如主轴1114上的轴承、启发电机1120上的轴承提供润滑。
发烟系统1200包括：第一尾喷管1210和雾油输入系统1220。
发烟系统1200的第一尾喷管1210与燃气轮机主机1110流体连通，且第一尾喷管1210具有接近燃气轮机主机1110设置的第一尾喷管入口以及远离燃气轮机主机1110设置的第一尾喷管出口。优选地，第一尾喷管1210是从燃气轮机主机1110向后呈渐缩状的管道。
发烟系统1200的雾油输入系统1220用于将雾油输入第一尾喷管1210中，并使雾油在燃气轮机主机1110提供的燃气流的作用下形成烟雾而经第一尾喷管出口向外喷射。要指出的是，在本文中，“雾油”是指易在高温高压下雾化的油状液体，例如是机油等。
在优选的实施例中，雾油输入系统1220可包括雾油喷射装置1221和雾油泵送装置1222，其中，雾油泵送装置1222与雾油喷射装置1221流体连通，用于将雾油泵送入雾油喷射装置1221中。更具体地，如图中的实施例中所示，雾油泵送装置1222可为雾油泵，雾油喷射装置1221可为雾油喷管。如图1中所示，雾油喷管优选地在垂直于第一尾喷管1210的轴向的径向截面上从第一尾喷管1210的外周壁向内径向延伸。或者，替代地，雾油喷管可倾斜布置，优选地，雾油喷管的出口可朝向第一尾喷管出口倾斜布置。雾油喷管上优选地开有微小的开孔，使得雾油在喷出雾油喷管时尽可能多地雾化。优选地，雾油输入系统1220还可包括油箱1223，用于经雾油泵送装置1222向雾油喷射装置1221输送雾油。要指出的是，在本文中，“油箱”应被宽泛地理解为任何合适的储油装置。优选地，雾油输入系统1220可接近第一尾喷管入口处设置。
在优选实施例中，发烟系统1200还可包括：第二尾喷管1230和添加剂输入系统1240。
第二尾喷管1230在第一尾喷管出口处与第一尾喷管1210流体连通，使得在第一尾喷管1210中形成的烟雾经第一尾喷管出口流入第二尾喷管1230，并且第二尾喷管1230包括接近第一尾喷管出口设置的第二尾喷管入口以及远离第一尾喷管出口设置的第二尾喷管出口。优选地，第二尾喷管出口向外扩张。优选地，第二尾喷管入口向前扩张，以便与不同尺寸的第一尾喷管1210连接。
添加剂输入系统1240用于将添加剂输入第二尾喷管1230中，并使添加剂与烟雾混合，从而与烟雾一起经由第二尾喷管出口向外喷射。优选地，添加剂可包括气体与粉末的混合物和/或气体与金属箔的混合物。这种由气体与粉末和/或气体与金属箔组成的粉末类干扰剂使发烟机的功能更齐全，掩护效果更好。优选地，粉末可包括石墨粉、磷粉、铜粉及消毒物质等。但添加剂的组分不限与此，例如还可包括液体或仅包括单一物质。
在优选的实施例中，添加剂输入系统1240可包括送料装置1241以及设置在第二尾喷管1230的第二尾喷管入口与第二尾喷管出口之间的至少一个混合腔1242和至少一个入料孔1243。其中，送料装置1241向混合腔1242内输送添加剂，并在第二尾喷管1230中烟雾的引射作用下经由入料孔1243进入第二尾喷管1230中。在图1中所示的实施例中，混合腔1242为2个，且入料孔1242至少为6个。优选地，在设有多个混合腔1242的情形中，不同的混合腔1242可用于添加不同功能的添加剂，或用于分别添加添加剂中的不同组分。
这里要指出的是，通过如上所述添加剂除了能够增强烟雾效果外，还可进行消毒。粉末状消毒物质尤其可应用在洗消领域。在发烟的烟幕中混入消毒物质，可以对卡车、装甲车等大型设备进行高温消毒、杀菌。因为发烟机的气体温度高，流速快，能更加快速地进行洗消作业。此外，高温燃气本身也有消毒作用。依靠高温燃气本身的消毒例如包括处理化学武器的毒性，其中有些化学武器的毒性可通过高温来消除。换言之，在只设置第一尾喷管而不通过设置第二尾喷管来添加添加剂的情形中也有消毒作用。
在优选的实施例中，燃气轮机主机1110、第一尾喷管1210和第二尾喷管1230是分离的部件。此外，进一步优选地，燃气轮机主机1110、第一尾喷管1210和第二尾喷管1230彼此间密封连接且相互流体连通。
优选地，发烟机1000还可包括电源作为功率源，该电源向燃气轮机1100和/或发烟系统1200提供电能。例如，该电源可在开始使用发烟机时用来起动启发电机1120，或者该电源可用于为燃气轮机1110的控制系统1130、燃油系统1140、润滑系统1150或者为发烟系统1200的雾油输入系统1220、添加剂输入系统1240供电。
在进一步优选的实施例中，如图3和图4中所示，第一尾喷管1210中可设置有尾椎1211。尾椎1211的设置使得气流通道截面沿第一尾喷管1210的轴向从第一尾喷管入口至第一尾喷管出口由环形逐渐变为圆形。
优选地，尾椎1211可为从燃气轮机主机1110起沿向后方向渐缩的锥状回转体。进一步优选地，例如如图3中所示，尾椎1211向后渐缩率可逐渐增大。优选地，尾椎1211可具有外凸的锥面。
优选地，尾椎1211可安装在第一尾喷管入口处。换言之，尾椎1211可紧挨着涡轮后方安装。
优选地，尾椎1211居中设置在第一尾喷管1210中，使得尾椎1211的回转轴线与第一尾喷管1210的中心轴线重合。
优选地，尾椎1211通过支板1212固定在第一尾喷管1210中。其中，支板1212的一端与第一尾喷管1210的周向壁接合，且支板1212的另一端与尾椎1211连接。上述接合以及连接的方式可采用本领域常见的方式进行。该接合和连接可为可拆卸或不可拆卸的。此外，尾椎1211、支板1212以及第一尾喷管1210中的一者或多者还可一体形成。
优选地，支板1212的数量可为至少两个，且各支板1212关于第一尾喷管1210的中心轴线呈对称叶型，使得离开燃气轮机主机1110的旋转燃气流沿轴向变直。例如，当支板1212的数量为n个时，各支板1212之间的夹角则为360/n°。
优选地，支板1212可为空心结构，支板1212内部安装有压力传感器和/或温度传感器。
优选地，支板1212相对于第一尾喷管1210的径向成角度地布置。如图4中所示，支板1212相对于第一尾喷管1210的径向向前/向内倾斜约20－40度。
同样如图4中所示，支板1212的截面积沿第一尾喷管1210的径向从外至内逐渐缩小。
以下结合具体实施例描述上述发烟机1000的各种优选实施例的操作方法。该操作方法包括以下步骤。要指出的是，除非在本文中明确说明或者根据逻辑可以毫无疑义地确定的，以下描述的各步骤的顺序可按实际需要调整。
启动步骤，在启动步骤中，启动燃气轮机1100，使燃气轮机主机1110正常运转，并产生所需的燃气流。
雾油输入步骤，在雾油输入步骤中，当燃气轮机主机1110达到预定转速时，开启雾油输入系统1220，雾油通过雾油输入系统1220进入第一尾喷管1210，与第一尾喷管1210中的燃气流混合而喷出第一尾喷管1210，进而形成烟雾。
优选地，对于发烟机1000中还包括添加剂输入系统1240的实施例，在雾油输入步骤之后还可包括添加剂输入步骤，在添加剂输入步骤中，开启添加剂输入系统1240，添加剂输入系统1240向第二尾喷管1230内输送添加剂，与第二尾喷管1230内的烟雾混合，一起喷洒到大气中，从而形成烟幕。添加剂的具体构成与作用如前文所述，在此不再赘述。
在发烟机1000中还包括电源和启发电机1120的优选实施例中，启动步骤还包括：启动电源，启发电机1120转动带动压气叶轮、涡轮叶轮等转子转动，当压气叶轮等转速达到点火要求时，燃油泵工作，燃油喷嘴开始向燃烧室1113内喷出雾化燃料，点火器点火。进一步优选地，当燃气轮机1100点火成功后，转速升高，此时启发电机1120可不再作为启动电机，而作为发电电机。
以上结合具体的优选实施例对本发明的构思作了详细说明，然而对于本领域普通技术人员而言，在本发明构思范围内的进一步的修改和变形将会不言自明，这些修改和变形都落于所附权利要求书的保护范围内。
Claims (9)
1.一种发烟机(1000)，包括：燃气轮机(1100)和发烟系统(1200)，其中，
所述燃气轮机(1100)包括燃气轮机主机(1110)，所述燃气轮机主机(1110)向所述发烟系统(1200)提供具有所需的温度和流速的燃气流；
所述发烟系统(1200)包括：第一尾喷管(1210)和雾油输入系统(1220)，其中，
所述第一尾喷管(1210)与所述燃气轮机主机(1110)流体连通，且所述第一尾喷管(1210)具有接近所述燃气轮机主机(1110)设置的第一尾喷管入口以及远离所述燃气轮机主机(1110)设置的第一尾喷管出口，
所述雾油输入系统(1220)用于将雾油输入所述第一尾喷管(1210)中，从而所述雾油在所述燃气轮机主机(1110)提供的所述燃气流的作用下形成烟雾，并经所述第一尾喷管出口向外喷射；
所述发烟系统(1200)还包括：第二尾喷管(1230)和添加剂输入系统(1240)，其中，
所述第二尾喷管(1230)在所述第一尾喷管出口处与所述第一尾喷管(1210)流体连通，使得在所述第一尾喷管(1210)中形成的烟雾经所述第一尾喷管出口流入所述第二尾喷管(1230)，并且所述第二尾喷管(1230)包括接近所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管入口以及远离所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管出口，
所述添加剂输入系统(1240)用于将添加剂输入所述第二尾喷管(1230)中，并使所述添加剂与所述烟雾混合，从而与所述烟雾一起经由所述第二尾喷管出口向外喷射；
所述燃气轮机主机(1110)包括：压气机(1111)、涡轮(1112)和燃烧室(1113)，所述压气机(1111)的压气叶轮和所述涡轮(1112)的涡轮叶轮之间由主轴(1114)相连接，所述压气叶轮安装在第一转轴上，并能够随所述第一转轴转动，所述涡轮叶轮安装在第二转轴上，并能够随所述第二转轴转动，其中，所述第二转轴与所述第一转轴固定连接，或者与所述第一转轴一体地形成，从而构成所述主轴(1114)。
2.根据权利要求1所述的发烟机(1000)，其特征在于，
所述雾油输入系统(1220)包括雾油喷射装置(1221)、雾油泵送装置(1222)和油箱(1223)，其中，
所述雾油泵送装置(1222)与所述雾油喷射装置(1221)流体连通，用于将雾油泵送入所述雾油喷射装置(1221)中，
所述油箱(1223)用于经所述雾油泵送装置(1222)向所述雾油喷射装置(1221)输送雾油。
3.根据权利要求1所述的发烟机(1000)，其特征在于，
所述雾油输入系统(1220)设置在所述第一尾喷管入口处。
4.根据权利要求1所述的发烟机(1000)，其特征在于，
所述添加剂输入系统(1240)包括送料装置(1241)以及设置在所述第二尾喷管(1230)的所述第二尾喷管入口与所述第二尾喷管出口之间的至少一个混合腔(1242)和至少一个入料孔(1243)，其中，
所述送料装置(1241)向所述混合腔(1242)内输送添加剂，并在所述第二尾喷管(1230)中所述烟雾的引射作用下经由所述入料孔(1243)进入所述第二尾喷管(1230)中。
5.根据权利要求1所述的发烟机(1000)，其特征在于，
所述燃气轮机还包括启发电机(1120)，所述启发电机(1120)包括电机转轴(1121)、定子(1122)、转子(1123)以及电机座(1124)，其中：
所述电机转轴(1121)通过杆状部件连接到所述主轴(1114)，所述杆状部件被设置成，当所述第一转轴和/或所述第二转轴的扭矩超出预定的阈值时，所述杆状部件失效，
所述定子(1122)包括定子铁芯和缠绕在所述定子铁芯上的定子绕组；
所述转子(1123)包括磁体，所述磁体安装在所述电机转轴(1121)上，并能够随所述电机转轴(1121)转动；
所述定子(1122)固定支承在所述电机座(1124)上，而所述电机转轴(1121)通过至少一个轴承可转动地支承在所述电机座(1124)上；
所述转子(1123)位于所述电机转轴(1121)的一端附近，而所述至少一个轴承设置在所述电机转轴(1121)的与所述转子(1123)相对的另一端的附近，从而所述转子(1123)呈悬臂结构。
6.根据权利要求1所述的发烟机(1000)，其特征在于，
所述第一尾喷管(1210)是从所述燃气轮机主机(1110)向后呈渐缩状的管道。
7.根据权利要求1所述的发烟机(1000)，其特征在于，
所述第一尾喷管(1210)中设置有尾椎(1211)，所述尾椎(1211)使得气流通道截面沿所述第一尾喷管(1210)的轴向从所述第一尾喷管入口至所述第一尾喷管出口由环形逐渐变为圆形。
8.一种操作如权利要求1所述的发烟机(1000)的操作方法，所述方法包括以下步骤：
启动步骤，在所述启动步骤中，启动所述燃气轮机(1100)，使所述燃气轮机主机(1110)正常运转，并产生所需的燃气流；
雾油输入步骤，在所述雾油输入步骤中，当所述燃气轮机主机(1110)达到预定转速时，开启所述雾油输入系统(1220)，雾油通过所述雾油输入系统(1220)进入所述第一尾喷管(1210)，与所述第一尾喷管(1210)中的燃气流混合而喷出所述第一尾喷管(1210)，进而形成烟雾。
9.根据权利要求8所述的操作方法，其特征在于，
所述发烟系统(1200)还包括：第二尾喷管(1230)和添加剂输入系统(1240)，其中，
所述第二尾喷管(1230)在所述第一尾喷管出口处与所述第一尾喷管(1210)流体连通，使得在所述第一尾喷管(1210)中形成的烟雾经所述第一尾喷管出口流经所述第二尾喷管(1230)，并且所述第二尾喷管(1230)包括接近所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管入口以及远离所述第一尾喷管出口设置的第二尾喷管出口，
所述添加剂输入系统(1240)用于将添加剂输入所述第二尾喷管(1230)中，并使所述添加剂与所述烟雾混合，从而与所述烟雾一起经由所述第二尾喷管出口向外喷射，
其中，在所述操作方法的所述雾油输入步骤之后还包括添加剂输入步骤，在所述添加剂输入步骤中，开启所述添加剂输入系统(1240)，所述添加剂输入系统(1240)向所述第二尾喷管(1230)内输送添加剂，与所述第二尾喷管(1230)内的烟雾混合，一起喷洒到大气中，从而形成烟幕。
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