CN114542293A - 燃气轮机燃油管路结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沿燃油输送方向延伸布设的燃油总管，及用于将燃油总管输送的燃油向外喷射雾化的燃油喷嘴。燃油总管的进油端与用于供给燃油的管路连通。燃油喷嘴沿燃油总管的延伸方向依次间隔设置，且各燃油喷嘴分别与燃油总管一体化设置，以作为燃油总管的部分输送燃油，同时将输送的燃油部分向外喷射雾化。本发明提供了一种燃油总管和燃油喷嘴一体化的结构，不仅减少了金属支管结构，同时还减少了外套螺母的数量，从而极大的简化燃油管路的结构，减轻燃油管路结构的重量，并有效降低制作成本；并且有效降低燃油总管和燃油喷嘴接头处漏油的风险，减少管路接头数量，极大提高燃油管路工作可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机技术领域，特别地，涉及一种燃气轮机燃油管路结构。
背景技术
燃油总管是燃气涡轮燃油系统的关键部件之一，在功能上，燃油总管主要起到运输燃油的作用，燃油通过燃油总管运输到燃油喷嘴，进而为燃烧室供给燃油；在工作环境上，燃油总管长时间工作在高温区域，内部传输的燃油温度和压力均较高，因此对燃油总管的密封性以及可靠性有较高的要求，燃油喷嘴的作用主要是对燃油总管运送的燃油进行雾化作用。
常见的燃油总管分为非金属软管和金属硬管，目前部分燃气轮机采用金属硬管的结构形式。对于金属硬管形式的燃油总管，通常是由管体、外套螺母和支管组成，见图1。常见的燃油总管和燃油喷嘴为装配结构，通过燃油总管上外套螺母的内螺纹，和燃油喷嘴上的外螺纹连接装配，实现燃油总管和燃油喷嘴连接。
现有的金属燃油总管主要通过外套螺母上的内螺纹，和燃油喷嘴上的外螺纹进行装配连接，因此现有的金属总管上有较多的外套螺母结构，针对同一个燃油总管而言，外套螺母的数目和需要装配的燃油喷嘴的数目相同，对于燃油喷嘴较多的燃油总管，需要燃油总管上设置较多的支管及外套螺母去配合，导致支管和外套螺母数目较多从而重量较重，成本较高；同时，这种螺纹连接的方式，在燃油喷嘴安装或者长时间的工作的状态下，螺纹容易损坏，导致燃油喷嘴和燃油总管连接处漏油的可能性较大，可靠性差。
发明内容
本发明提供了一种燃气轮机燃油管路结构，以解决现有金属燃油总管结构存在的重量较重、成本较高、燃油喷嘴与燃油总管连接处漏油风险大、可靠性差的技术问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种燃气轮机燃油管路结构，包括：沿燃油输送方向延伸布设的燃油总管，及用于将燃油总管输送的燃油向外喷射雾化的燃油喷嘴；燃油总管的进油端与用于供给燃油的管路连通；燃油喷嘴沿燃油总管的延伸方向依次间隔设置，且各燃油喷嘴分别与燃油总管一体化设置，以作为燃油总管的部分输送燃油，同时将输送的燃油部分向外喷射雾化。
进一步地，燃油总管包括进油管及多条输油管；多条输油管依次连通成环形，且各输油管中固定连接有沿其长度方向依次间隔设置的燃油喷嘴；进油管的出油端与其中一条输油管连通，或连通于两条相连的输油管的连通处，进油管的进油端与用于供给燃油的管路连通。
进一步地，各输油管通过多个燃油喷嘴分隔为多节管体；燃油喷嘴上开设有相互连通的第一进油通道、第一出油通道及喷油通道，第一进油通道和第一出油通道分别与对应的管体连通。
进一步地，管体的壁厚与进油管的壁厚一致；管体、第一进油通道、第一出油通道及进油管的内径一致。
进一步地，燃油喷嘴包括喷嘴本体，连接于喷嘴本体外周面上的安装座、第一进油嘴、第一出油嘴及喷油嘴；第一进油通道由第一进油嘴的端面内凹延伸、第一出油通道由第一出油嘴的端面内凹延伸、喷油通道由喷油嘴的端面内凹延伸；第一进油嘴和第一出油嘴分别与连通的管体焊接固定，且喷油通道内设有使燃油旋流雾化喷出的旋流结构。
进一步地，第一进油嘴和第一出油嘴呈夹角布设；喷油嘴分别垂直连通第一进油嘴和第一出油嘴。
进一步地，燃油总管还包括用于将进油管与相连的两条输油管分别连通的进油三通管；进油三通管上开设有相互连通的第二进油通道、第二出油通道及第三出油通道；进油管的出油端与第二进油通道连通，相邻的两条输油管的进油端分别与第二出油通道和第三出油通道连通。
进一步地，进油三通管包括三通管本体，连接于三通管本体外周面上的第二进油嘴、第二出油嘴及第三出油嘴；第二进油通道由第二进油嘴的端面内凹延伸、第二出油通道由第二出油嘴的端面内凹延伸、第三出油通道由第三出油嘴的端面内凹延伸；进油管的出油端与第二进油嘴焊接固定，相邻的其中一条输油管的进油端与第二出油嘴焊接固定，另一条输油管的进油端与第三出油嘴可拆卸式固定。
进一步地，三通管本体上设有多个不与其内部通道连通的螺纹孔，以通过连接件将三通管本体与燃气轮机内固定设置的结构固定。
进一步地，燃油总管还包括起可拆卸式连接作用的外套螺母；外套螺母连接于相邻的两根输油管之间、输油管与进油三通管之间、进油管与用于供给燃油的管路之间。
本发明具有以下有益效果：
相比现有技术的燃油总管和燃油喷嘴通过外套螺母螺纹连接的结构，本发明提供了一种燃油总管和燃油喷嘴一体化的结构，燃油喷嘴的进油口和出油口分别与燃油总管的管体固定连接，燃油喷嘴作为燃油总管管路的一部分，既可以运输燃油，又具有将燃油向外喷射雾化的功能；相比于常规的燃油总管，这种燃油总管与燃油喷嘴一体化设置的结构，不仅减少了金属支管结构，同时还减少了外套螺母的数量，从而极大的简化燃油管路的结构，减轻燃油管路结构的重量，并有效降低制作成本；并且通过简化燃油总管和燃油喷嘴之间的连接结构，摒弃了现有燃油总管和燃油喷嘴的螺纹连接方式，从而有效降低燃油总管和燃油喷嘴接头处漏油的风险，减少管路接头数量，极大提高燃油管路工作可靠性。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是现有的金属燃油总管结构示意图；
图2是本发明优选实施例的燃气轮机燃油管路结构空间结构示意图；
图3是图2的局部剖视结构示意图；
图4是图2中喷嘴的空间结构示意图；
图5是图2中进油三通管的空间结构示意图。
图例说明
10、燃油喷嘴；101、第一进油通道；102、第一出油通道；103、喷油通道；11、喷嘴本体；12、安装座；13、第一进油嘴；14、第一出油嘴；15、喷油嘴；20、进油管；30、输油管；31、管体；40、进油三通管；401、第二进油通道；402、第二出油通道；403、第三出油通道；404、螺纹孔；41、三通管本体；42、第二进油嘴；43、第二出油嘴；44、第三出油嘴；50、外套螺母。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。
参照图2，本发明的优选实施例提供了一种燃气轮机燃油管路结构，包括：沿燃油输送方向延伸布设的燃油总管，及用于将燃油总管输送的燃油向外喷射雾化的燃油喷嘴10。燃油总管的进油端与用于供给燃油的管路连通。燃油喷嘴10沿燃油总管的延伸方向依次间隔设置，且各燃油喷嘴10分别与燃油总管一体化设置，以作为燃油总管的部分输送燃油，同时将输送的燃油部分向外喷射雾化。
相比现有技术的燃油总管和燃油喷嘴通过外套螺母螺纹连接的结构，本发明提供了一种燃油总管和燃油喷嘴一体化的结构，燃油喷嘴的进油口和出油口分别与燃油总管的管体固定连接，燃油喷嘴10作为燃油总管管路的一部分，既可以运输燃油，又具有将燃油向外喷射雾化的功能；相比于常规的燃油总管，这种燃油总管与燃油喷嘴10一体化设置的结构，不仅减少了金属支管结构，同时还减少了外套螺母的数量，从而极大的简化燃油管路的结构，减轻燃油管路结构的重量，并有效降低制作成本；并且通过简化燃油总管和燃油喷嘴10之间的连接结构，摒弃了现有燃油总管和燃油喷嘴的螺纹连接方式，从而有效降低燃油总管和燃油喷嘴10接头处漏油的风险，减少管路接头数量，极大提高燃油管路工作可靠性。
可选地，如图2所示，燃油总管包括进油管20及多条输油管30。多条输油管30依次连通成环形，且各输油管30中固定连接有沿其长度方向依次间隔设置的燃油喷嘴10。进油管20的出油端与其中一条输油管30连通，或进油管20的出油端连通于两条相连的输油管30的连通处，进油管20的进油端与用于供给燃油的管路连通。工作时，用于供给燃油的管路将供给的燃油由进油管20的进油端供入，燃油沿进油管20流动，并由进油管20的出油端进入与其连通的输油管30中，然后再由该条输油管30流动至各依次连通的输油管30中，并部分由输油管30上连通的燃油喷嘴10向外喷射雾化；或者，燃油由进油管20的出油端分别进入相连的两条输油管30中，然后再由该两条输油管30分别流动至各依次连通的输油管30中，并部分由输油管30上连通的燃油喷嘴10向外喷射雾化。
本可选方案中，如图2和图3所示，各输油管30通过多个燃油喷嘴10分隔为多节管体31。燃油喷嘴10上开设有相互连通的第一进油通道101、第一出油通道102及喷油通道103，第一进油通道101和第一出油通道102分别与对应的管体31连通。工作时，燃油由管体31进入第一进油通道101，然后再由第一进油通道101分别进入第一出油通道102和喷油通道103，第一出油通道102中的燃油再进入相连的管体31中，而喷油通道103中的燃油则通过喷油通道103的结构设置雾化后向外喷出，从而燃油喷嘴10作为燃油总管管路的一部分，既可以运输燃油，又具有将燃油向外喷射雾化的功能。
本优选方案中，如图3所示，管体31的壁厚与进油管20的壁厚一致，一方面使燃油总管内燃油流量均匀，进而提高各燃油喷嘴10的燃油雾化喷射效果，另一方面方便进油管20和输油管30的加工，降低加工难度，提高加工效率。管体31、第一进油通道101、第一出油通道102及进油管20的内径一致，有效避免管径突然的扩大或缩小，导致的压力损失和紊流，可有效减少管道内部阻力和流动损失，增强各燃油喷嘴10的燃油雾化喷射效果及各燃油喷嘴10作用的均匀性。
本可选方案中，如图3和图4所示，燃油喷嘴10包括喷嘴本体11，连接于喷嘴本体11外周面上的安装座12、第一进油嘴13、第一出油嘴14及喷油嘴15。第一进油通道101由第一进油嘴13的端面内凹延伸、第一出油通道102由第一出油嘴14的端面内凹延伸、喷油通道103由喷油嘴15的端面内凹延伸。第一进油嘴13和第一出油嘴14分别与连通的管体31焊接固定，且喷油通道103内设有使燃油旋流雾化喷出的旋流结构。燃油喷嘴10的该结构设置，一方面使其结构简单，便于加工，降低加工难度，提高加工效率和质量；另一方面，喷嘴本体11内第一进油通道101、第一出油通道102及喷油通道103三者直接加工连通，密封性好，压力损失少，故而喷油嘴15燃油喷射雾化效果好。
本优选方案中，如图3所示，第一进油嘴13和第一出油嘴14呈夹角布设；具体地，第一进油嘴13和第一出油嘴14两者之间的夹角为30°～90°，便于管体31的装配。喷油嘴15分别垂直连通第一进油嘴13和第一出油嘴14。
本优选方案中，如图3所示，第一进油嘴13和第一出油嘴14均呈圆锥形，便于与管体31焊接固定，降低焊接难度，提高焊后连接质量。
可选地，如图2和图3所示，本发明中，进油管20的出油端与相邻的两条输油管30的连接处相连，故而本发明的燃油总管还包括用于将进油管20与相连的两条输油管30分别连通的进油三通管40。进油三通管40上开设有相互连通的第二进油通道401、第二出油通道402及第三出油通道403。进油管20的出油端与第二进油通道401连通，相邻的两条输油管30的进油端分别与第二出油通道402和第三出油通道403连通。工作时，燃油由进油管20的出油端进入第二进油通道401，然后再由第二进油通道401分别进入第二出油通道402和第三出油通道403，最后再由第二出油通道402和第三出油通道403分别进入连通的管体31中，从而进油三通管40也可作为燃油总管管路的一部分，用于分开运输燃油。
本可选方案中，如图3和图5所示，进油三通管40包括三通管本体41，连接于三通管本体41外周面上的第二进油嘴42、第二出油嘴43及第三出油嘴44。第二进油通道401由第二进油嘴42的端面内凹延伸、第二出油通道402由第二出油嘴43的端面内凹延伸、第三出油通道403由第三出油嘴44的端面内凹延伸。进油管20的出油端与第二进油嘴42焊接固定，相邻的其中一条输油管30的进油端与第二出油嘴43焊接固定，另一条输油管30的进油端与第三出油嘴44可拆卸式固定。进油三通管40的该结构设置，一方面使其结构简单，便于加工，降低加工难度，提高加工效率和质量；另一方面，三通管本体41内的第二进油通道401、第二出油通道402、第三出油通道403三者直接加工连通，密封性好，压力损失少，进而有效保证燃油的流量。
本优选方案中，如图5所示，第二进油嘴42和第二出油嘴43均呈圆锥形，便于与管体31焊接固定，降低焊接难度，提高焊后连接质量。
进一步地，如图2所示，燃油总管还包括起可拆卸式连接作用的外套螺母50。外套螺母50连接于相邻的两根输油管30之间、输油管30与进油三通管40之间、进油管20与用于供给燃油的管路之间。连接时，相邻的两根输油管30中，其中一根输油管30的端部焊接连通有外套螺母50，另一根输油管30端部外圆上加工有与外套螺母50的内螺纹匹配的外螺纹；同样的，输油管30与进油三通管40的连接中，输油管30的端部焊接连通有外套螺母50，进油三通管40的第三出油嘴44的外圆面上加工有与外套螺母50的内螺纹匹配的外螺纹；同样的，进油端与用于供给燃油的管路的连接中，进油管20的进油端部焊接连通有外套螺母50，用于供给燃油的管路的外圆上加工有与外套螺母50的内螺纹匹配的外螺纹。螺纹与外套螺母50的螺纹连接，加工简单，且容易拆装，并密封性良好，连接处不易漏油。
本发明的燃气轮机燃油管路结构工作时，燃油通过进油管20的外套螺母50进入进油管20，随后进入进油三通管40的第二出油嘴43和第三出油嘴44，接着通过管体31进入燃油喷嘴10的第一进油通道101，进入燃油喷嘴10的燃油被分成两个部分，一部分随着喷油嘴15喷出参与燃烧反应，一部分通过燃油喷嘴10的第一出油通道102继续流向管体31和燃油喷嘴10。
本可选方案中，如图5所示，三通管本体41上设有多个不与其内部通道连通的螺纹孔404，以通过连接件将三通管本体41与燃气轮机内固定设置的结构固定。连接件一般为连接钉，通过连接钉将三通管本体41与固定设置的结构固定，从而可有效减少进油三通管40的抖动，提高进油三通管40与输油管30之间连接的稳定性，有效防止连接处漏油。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，包括：
沿燃油输送方向延伸布设的燃油总管，及用于将所述燃油总管输送的燃油向外喷射雾化的燃油喷嘴(10)；
所述燃油总管的进油端与用于供给燃油的管路连通；
所述燃油喷嘴(10)沿所述燃油总管的延伸方向依次间隔设置，且各所述燃油喷嘴(10)分别与所述燃油总管一体化设置，以作为所述燃油总管的部分输送燃油，同时将输送的燃油部分向外喷射雾化。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述燃油总管包括进油管(20)及多条输油管(30)；
多条所述输油管(30)依次连通成环形，且各所述输油管(30)中固定连接有沿其长度方向依次间隔设置的所述燃油喷嘴(10)；
所述进油管(20)的出油端与其中一条所述输油管(30)连通，或连通于两条相连的所述输油管(30)的连通处，所述进油管(20)的进油端与用于供给燃油的管路连通。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
各所述输油管(30)通过多个所述燃油喷嘴(10)分隔为多节管体(31)；
所述燃油喷嘴(10)上开设有相互连通的第一进油通道(101)、第一出油通道(102)及喷油通道(103)，所述第一进油通道(101)和所述第一出油通道(102)分别与对应的所述管体(31)连通。
4.根据权利要求3所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述管体(31)的壁厚与所述进油管(20)的壁厚一致；
所述管体(31)、所述第一进油通道(101)、所述第一出油通道(102)及所述进油管(20)的内径一致。
5.根据权利要求3所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述燃油喷嘴(10)包括喷嘴本体(11)，连接于所述喷嘴本体(11)外周面上的安装座(12)、第一进油嘴(13)、第一出油嘴(14)及喷油嘴(15)；
所述第一进油通道(101)由所述第一进油嘴(13)的端面内凹延伸、所述第一出油通道(102)由所述第一出油嘴(14)的端面内凹延伸、所述喷油通道(103)由所述喷油嘴(15)的端面内凹延伸；
所述第一进油嘴(13)和所述第一出油嘴(14)分别与连通的所述管体(31)焊接固定，且所述喷油通道(103)内设有使燃油旋流雾化喷出的旋流结构。
6.根据权利要求5所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述第一进油嘴(13)和所述第一出油嘴(14)呈夹角布设；
所述喷油嘴(15)分别垂直连通所述第一进油嘴(13)和所述第一出油嘴(14)。
7.根据权利要求2所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述燃油总管还包括用于将所述进油管(20)与相连的两条所述输油管(30)分别连通的进油三通管(40)；
所述进油三通管(40)上开设有相互连通的第二进油通道(401)、第二出油通道(402)及第三出油通道(403)；
所述进油管(20)的出油端与所述第二进油通道(401)连通，相邻的两条所述输油管(30)的进油端分别与所述第二出油通道(402)和所述第三出油通道(403)连通。
8.根据权利要求7所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述进油三通管(40)包括三通管本体(41)，连接于所述三通管本体(41)外周面上的第二进油嘴(42)、第二出油嘴(43)及第三出油嘴(44)；
所述第二进油通道(401)由所述第二进油嘴(42)的端面内凹延伸、所述第二出油通道(402)由所述第二出油嘴(43)的端面内凹延伸、所述第三出油通道(403)由所述第三出油嘴(44)的端面内凹延伸；
所述进油管(20)的出油端与所述第二进油嘴(42)焊接固定，相邻的其中一条所述输油管(30)的进油端与所述第二出油嘴(43)焊接固定，另一条所述输油管(30)的进油端与所述第三出油嘴(44)可拆卸式固定。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述三通管本体(41)上设有多个不与其内部通道连通的螺纹孔(404)，以通过连接件将所述三通管本体(41)与燃气轮机内固定设置的结构固定。
10.根据权利要求7所述的燃气轮机燃油管路结构，其特征在于，
所述燃油总管还包括起可拆卸式连接作用的外套螺母(50)；
所述外套螺母(50)连接于相邻的两根所述输油管(30)之间、所述输油管(30)与所述进油三通管(40)之间、所述进油管(20)与用于供给燃油的管路之间。
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