CN109958821A - 双壁燃气管及具有其的气体发动机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双壁燃气管及具有其的气体发动机，所述双壁燃气管包括主管路，所述主管路包括：内管、外管和支撑件。所述内管的内部形成燃气通道。所述外管套设在所述内管的外侧且与所述内管间隔开，以在所述外管和所述内管之间形成扫气腔。所述支撑件设置在所述扫气腔中且焊接在所述内管和所述外管上，以用于支撑所述内管和所述外管。其中，所述外管的圆周方向上设置有多个通孔，所述支撑件在所述多个通孔处焊接在所述外管上。根据本发明的双壁燃气管，可以减少燃气管分段的数量，减少燃气泄漏点，提高管路的完整性，同时焊接工艺简单。

Description

双壁燃气管及具有其的气体发动机

技术领域

本发明总地涉及发动机技术领域，具体涉及一种双壁燃气管及具其的气体发动机。

背景技术

气体发动机的燃气管路如发生泄漏则会使燃气进入空气，将有可能导致爆炸等风险，因此气体发动机的燃气管路一般为具有双层的腔体结构的双壁燃气管。双壁燃气管的内腔为燃气通道，外腔为扫气腔。扫气腔与抽风机相连，如果内腔的燃气通道发生泄漏，则泄漏至扫气腔的燃气将由抽风机排至安全处所，防止内腔泄漏的燃气进入空气中带来危险。由于各燃气管段之间的连接处是管路主要的泄漏风险点，燃气管设计时应尽量减少管路分段，这将导致单个燃气管段的尺寸较长。

双壁燃气管有铸造式和焊接式两种。由于双壁燃气管中扫气腔的空间较小，铸造以及清理难度都较大，所以较长尺寸的双壁燃气管多采用焊接成型。

为了增强双壁燃气管的可靠性，需要在内管和外管之间增加支撑件以用来固定内管。然而增加的支撑件造成了外管的焊接工艺复杂，焊缝较多。另外，对于含有支管的管路(例如：压力或温度测点接口、预燃燃气支管等)焊接一直是焊接式双壁燃气管的难题。内管支撑的方式以及支管的焊接方案是影响焊接式双壁燃气管制造工艺性的关键因素。

因此需要提供一种双壁燃气管及具有其的气体发动机，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，根据本发明的第一方面公开了一种双壁燃气管，所述双壁燃气管包括主管路，所述主管路包括：内管、外管和支撑件。所述内管的内部形成燃气通道。所述外管套设在所述内管的外侧且与所述内管间隔开，以在所述外管和所述内管之间形成扫气腔。所述支撑件设置在所述扫气腔中且焊接在所述内管和所述外管上，以用于支撑所述内管和所述外管。其中，所述外管的圆周方向上设置有多个通孔，所述支撑件在所述多个通孔处焊接在所述外管上。

根据本发明的双壁燃气管，可以减少燃气管分段的数量，减少燃气泄漏点，提高管路的完整性，同时焊接工艺简单。

可选地，所述多个通孔沿所述外管的圆周方向均匀地设置。

可选地，所述支撑件上设置有多个通风孔。

可选地，所述双壁燃气管还包括设置在所述主管路的两端并焊接在所述内管和所述外管上的主管路法兰。

可选地，所述外管还包括两个外管半管，所述两个外管半管相对地设置并焊接在一起。

可选地，所述双壁燃气管还包括位于所述外管半管处且沿所述主管路的径向方向设置的安装构件，所述安装构件的一端焊接在所述内管上且与所述内管连通，所述安装构件的另一端凸出于所述外管半管。

可选地，所述双壁燃气管还包括位于所述外管半管处且与所述主管路成角度设置的支管路，所述支管路包括：

支内管，所述支内管的一端焊接在所述内管上且所述内管连通，所述支内管的另一端凸出于所述外管半管；以及

支外管，所述支外管套设在所述支内管的外侧且与所述支内管间隔开，所述支外管的一端焊接在所述外管半管上且与所述外管连通。

可选地，所述支外管由两个支外管半管焊接形成。

可选地，所述双壁燃气管还包括支管路法兰，所述支管路法兰焊接在所述支外管和所述支内管的远离所述主管路的一端。

根据本发明的第二方面，提供了一种气体发动机，其包括上述第一方面所述的双壁燃气管。

附图说明

本发明实施方式的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施方式及其描述，用来解释本发明的原理。在附图中，

图1为根据本发明的一个优选实施方式的双壁燃气管的主视示意图；

图2为图1中的双壁燃气管的剖面示意图；

图3为沿图1中的线A-A的剖面示意图；

图4为沿图1中的线B-B的剖面示意图；

图5为图2中D处的局部放大图；

图6为图2中E处的局部放大图；以及

图7为沿图2中的线C-C的剖面示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本发明实施方式可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明实施方式发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明实施方式，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本发明实施方式的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。

图1-图6示出了本发明的一个优选实施方式的双壁燃气管100。

如图1和图2所示，双壁燃气管100包括主管路10，主管路10包括内管11和外管12，内管11的内部形成燃气通道111，外管12套设在内管11的外侧且与内管11间隔开，以在外管12和内管11之间形成扫气腔121。具体地，内管11和外管12可以为壁厚均匀的圆形管，且内管11和外管12可以同轴地设置，以此形成的扫气腔121在主管路10的径向方向的尺寸相等。

如图2所示，主管路10还包括支撑件13，支撑件13设置在扫气腔121中且焊接在内管11和外管12上，以用于支撑内管11和外管12。具体地，主管路10的扫气腔121内可以设置有多个支撑件13，多个支撑件13可以沿主管路10的轴向方向间隔预定距离设置。

如图3所示，支撑件13为可以圆形的环状结构，且支撑件13的内周缘可以焊接至内管11上，支撑件13的外周缘可以焊接至外管12上。这样可以使支撑件13固定牢靠，同时也能够对内管11和外管12起到很好的支撑作用。

继续参考图3，外管12的圆周方向上可以设置有多个通孔122，支撑件13在多个通孔122处焊接至外管12上。具体地，首先将支撑件13的内周缘焊接在内管11上，然后将焊接有支撑件13的内管11套设在外管12内，直到支撑件13位于通孔122所对应的位置处，即将支撑件13与通孔122对准，这样即可在多个通孔122处将支撑件13焊接在外管12上。通过在外管12上设置有多个通孔122即可以检查支撑件13是否安装到位，同时也可以在通孔122处进行填充焊将支撑件13固定至外管12上。支撑件13只需要在通孔122处焊接至外管12上即可，不需要在支撑件13的设置位置处对外管12的周向方向上进行大规模的破坏。因此这样的设置不但减轻了焊接的工作量，同时也能够保持外管12的完整性，减少了管路分段，进而减少了泄漏风险点。

此外，多个通孔122可以沿外管的圆周方向均匀地设置。在本实施方式中，如图3所示，在外管12的圆周方向上设置有四个通孔122，相邻两个通孔122沿外管12的圆周方向间隔90°地设置。图3中示出了支撑件13和外管12在通孔122处的四个焊点123。这样四个焊点123的位置分布均匀，使得支撑件13的固定更加牢靠。

继续参照图3，支撑件13上可以设置有多个通风孔131。在本实施方式中，支撑件13上设置有六个通风孔131，且六个通风孔131可以沿着圆周方向均匀地设置。多个通风孔131使得支撑件13不会将扫气腔121隔离成若干个封闭的腔室，从而能够使从燃气通道111中泄漏的燃气能够在扫气腔121内被抽风机排至安全处所。

返回参照图2，外管12还包括两个外管半管124，两个外管半管124相对地设置并焊接在一起。具体地，可以将外管12上的某一段圆管剖切成两个半圆形的外管半管124。两个外管半管124上可以设置有孔，以用于安装并焊接设置在主管路10上的其他构件，即可以将设置在外管半管124的孔内的构件和外管半管124焊接在一起。图4示出了两个外管半管124相对地设置并焊接在一起的两个焊点126。

如图2所示，双壁燃气管100还包括主管路法兰30，主管路法兰30设置在主管路10的两端并焊接在内管11和外管12上，以用于将主管路10与其他管路或者器材进行连接。

继续参考图2，双壁燃气管100还包括位于外管半管124处的安装构件14，安装构件14沿主管路10的径向方向设置，且安装构件14的一端焊接内管11上且与内管11连通，安装构件14的另一端凸出于外管12。具体地，如图6所示，安装构件14可以为圆形的管状结构，在内管11上可以设置有通孔112，安装构件14的一端可以焊接在该通孔112处且通过该通孔112与内管11的燃气通道111连通。在安装构件14的内部可以安装有传感器，以用于测量内管11的通孔112处的燃气的温度和压力。

双壁燃气管100还包括位于外管半管124处的支管路20，支管路20与主管路10成角度地设置(例如，倾斜或垂直)。支管路20包括支内管21和支外管22，支内管21的一端焊接在内管11上且内管11连通，支内管21的另一端凸出于外管半管124，支外管22套设在支内管21的外侧且与支内管21间隔开，支外管22的一端焊接在外管半管124上且与外管12连通。具体地，如图6所示，在内管11上可以设置有通孔113，支内管21的一端可以焊接在通孔23处且通过通孔113与内管11的燃气通道111连通。在外管半管124上可以设置有通孔125，支外管22的一端可以焊接在通孔125处且与外管12连通，即与扫气腔121连通。

如图7所示，支外管22由两个支外管半管221焊接形成。具体地，支外管半管221为半圆形的外管，两个支外管半管221焊接在一起形成圆形的支外管22。图7中示出了两个支外管半管221焊接在一起的两个焊点222。

返回参照图6，双壁燃气管100还包括支管路法兰40，支管路法兰40设置在支管路20的远离主管路10的一端，且支管路法兰40焊接在支外管22和支内管21的远离主管路10的一端上，以用于将支管路20与其他管路或器材上进行连接。

根据本发明的双壁燃气管，可以减少燃气管分段的数量，减少燃气泄漏点，提高管路的完整性，同时焊接工艺简单。

本发明还提供了一种气体发动机，其包括上述的双壁燃气管100。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式，除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。

本发明已经通过上述实施方式进行了说明，但应当理解的是，上述实施方式只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。

Claims (10)

1.一种双壁燃气管，其特征在于，所述双壁燃气管包括：

主管路，所述主管路包括：

内管，所述内管的内部形成燃气通道；

外管，所述外管套设在所述内管的外侧且与所述内管间隔开，以在所述外管和所述内管之间形成扫气腔；以及

支撑件，所述支撑件设置在所述扫气腔中且焊接在所述内管和所述外管上，以用于支撑所述内管和所述外管，

其中，所述外管的圆周方向上设置有多个通孔，所述支撑件在所述多个通孔处焊接在所述外管上。

2.根据权利要求1所述的双壁燃气管，其特征在于，所述多个通孔沿所述外管的圆周方向均匀地设置。

3.根据权利要求1所述的双壁燃气管，其特征在于，所述支撑件上设置有多个通风孔。

4.根据权利要求1所述的双壁燃气管，其特征在于，所述双壁燃气管还包括设置在所述主管路的两端并焊接在所述内管和所述外管上的主管路法兰。

5.根据权利要求1所述的双壁燃气管，其特征在于，所述外管还包括两个外管半管，所述两个外管半管相对地设置并焊接在一起。

6.根据权利要求5所述的双壁燃气管，其特征在于，所述双壁燃气管还包括位于所述外管半管处且沿所述主管路的径向方向设置的安装构件，所述安装构件的一端焊接在所述内管上且与所述内管连通，所述安装构件的另一端凸出于所述外管半管。

7.根据权利要求5所述的双壁燃气管，其特征在于，所述双壁燃气管还包括位于所述外管半管处且与所述主管路成角度设置的支管路，所述支管路包括：

支内管，所述支内管的一端焊接在所述内管上且所述内管连通，所述支内管的另一端凸出于所述外管半管；以及

支外管，所述支外管套设在所述支内管的外侧且与所述支内管间隔开，所述支外管的一端焊接在所述外管半管上且与所述外管连通。

8.根据权利要求7所述的双壁燃气管，其特征在于，所述支外管由两个支外管半管焊接形成。

9.根据权利要求7所述的双壁燃气管，其特征在于，所述双壁燃气管还包括支管路法兰，所述支管路法兰焊接在所述支外管和所述支内管的远离所述主管路的一端。

10.一种气体发动机，其特征在于，包括如权利要求1至9中任一项所述的双壁燃气管。