CN112879163A - 一种用于气路转换的新型气流分配转换装置 - Google Patents

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孟凡刚
冯永志
王辉
赵俊明
孙涛
郑智文
陈奕嘉
李岩
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Abstract

本发明为一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，属于燃气轮机领域，是针对现有配风结构不合理的所提出，其包括：气路转换器、外管、中管和内管，气路转换器固定在端盖板的一侧，其另一侧分别设有第一卡套接头、第二卡套接头和第三卡套接头；内管穿设于气路转换器的中心，在气路转换器出气端的内管外侧由内至外依次套设有中管和外管，使内管内形成中心气路、内管与中管之间形成中间层气路、中管与外管之间形成外层气路，中心气路、中间层气路和外层气路同轴设置，第一卡套接头安装在端盖板上，与外层气路连通，第二卡套接头通过管路与中层气路连通，第三卡套接头安装在内管的进气端上，与中心气路连通。本发明结构简单、气流分布均匀。

Description

一种用于气路转换的新型气流分配转换装置
技术领域：
本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种用于气路转换的新型气流分配转换装置。
背景技术：
燃烧室在燃气轮机中作为非旋转“插件”，其关系到***的效率和排放，且技术传承性与通用性强，能够有效提升机组技术可靠性与降低开发成本与周期。随着各国家环保要求的提高，污染物排放标准日益严格，美国某些地区要求NOX≤5ppm，日本和欧洲某些国家要求NOX≤9ppm，而国内目前NOX的排放要求为小于25ppm，部分发达城市要求NOX≤15ppm，在将来还有可能要求更低，甚至是达到零排放。因此，降低污染排放成为燃气轮机技术革新的主要驱动力之一，而现有某燃压机组原型燃烧室在燃烧过程中，因配风结构设计的不合理导致燃烧室内总体温度水平较低，致使燃烧过程中生成的NOX含量超标，不能达到国家发电排放要求，影响产品竞争力。
发明内容：
本发明为克服现有配风结构不合理导致燃烧过程中产生过高含量NOX的缺陷，提供了一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，通过将三个管路的工作气体转换为同轴分布，实现配风的均匀分布，有效控制NOX的生成。
本发明采用的技术方案在于：一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，包括：气路转换器、外管、中管和内管，所述气路转换器固定在端盖板的一侧，在端盖板的另一侧分别设有第一卡套接头、第二卡套接头和第三卡套接头；所述内管穿设于气路转换器的中心，在气路转换器出气端的内管外侧由内至外依次套设有中管和外管，使内管内形成中心气路、内管与中管之间形成中间层气路、中管与外管之间形成外层气路，且中心气路、中间层气路和外层气路同轴设置，所述第一卡套接头安装在端盖板上，且与外层气路连通，所述第二卡套接头通过管路与中层气路连通，所述第三卡套接头安装在内管的进气端上，且与中心气路连通。
优选地，所述气路转换器包括回转主体、第一隔板和第二隔板，回转主体的出气端与外管的进气端螺纹连接，所述第一隔板和第二隔板位于回转主体内，且第一隔板设置在靠近回转主体的进气侧，第二隔板设置在靠近回转主体的出气侧，在第一隔板和第二隔板的中心均设有中心通孔，且在第一隔板和第二隔板的中心通孔外周还分别周向布设有中间气路流通孔和外层气流流通孔。
优选地，所述回转主体的出气端外壁呈六角形结构。
优选地，所述外管的进气端内径大于出气端内径，所述中管穿设在外管内，并与气路转换器压紧连接。
优选地，所述中管为两端开口的通管，中管的进气端压紧在第二隔板上，且中管的内径大于第二隔板中心通孔的内径。
优选地，所述端盖板为圆形，在端盖板的中心开设有通孔。
本发明的有益效果是：
1、本发明将不同的气源管路通过气路转换器实现气流的同轴输出，同轴分配后使混合后气流分布更加均匀、稳定，从而最大限度地降低NOX的生成量，实现污染物最小化或零排放的目的。
2、本发明具有结构简单、制造成本低、加工方便的特点。
附图说明：
图1为本发明的三维示意图；
图2为本发明安装在端盖板上的结构视图；
图3为气路转换器的三维示意图；
图4为图3的主视图；
图5为气路转换器的纵向剖视图；
图6为外管的三维示意图；
图7为图6的主视图；
图8为外管的纵向剖视图；
其中：1气路转换器、11回转主体、12第一隔板、13第二隔板、14中间气路流通孔、15外层气流流通孔、2外管、3中管、4内管、5第一卡套接头、6第二卡套接头、7第三卡套接头、8端盖板、外层气路A、中间层气路B、中心气路C。
具体实施方式：
如图1和图2所示，本发明为一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，包括：气路转换器1、外管2、中管3和内管4，所述气路转换器1安装在端盖板8的一侧，第一卡套接头5、第二卡套接头6和第三卡套接头7安装在端盖板8的另一侧，第一卡套接头5、第二卡套接头6和第三卡套接头7分别为标准卡套管接头，用于将三个不同的气源管路与气路转换器1实现连通，并构成转换装置的三个入口，所述第一卡套接头5螺纹安装在端盖板8上，所述第二卡套接头6通过焊接在端盖板8上的导管与气路转换器1连通，所述第三卡套接头7安装在内管4上。
如图3至图5所示，所述气路转换器1位于整个新型气流分配转换装置的中心，用来将来自三个管路的工作气体转换为同轴分布，以满足工作需要。所述端盖板8为圆形，在端盖板8的中心开设有通孔。所述气路转换器1包括回转主体11、第一隔板12和第二隔板13，所述回转主体11的进气端穿过端盖板8中心的通孔，并与其焊接在一起。在回转主体11进气端的端部设有端盖，在回转主体11的出气端设有与外管2连接的内螺纹，为了便于与外管2的连接，所述回转主体11的出气端外壁呈六角形结构。
所述第一隔板12和第二隔板13位于回转主体11内，第一隔板12设置在靠近回转主体11的进气侧，第二隔板13设置在靠近回转主体11的出气侧，且第一隔板12和第二隔板13与回转主体11为一体结构。在第一隔板12和第二隔板13的中心均设有中心通孔，且在第二隔板13的中心通孔外周设有用来安装中管3的内止槽。为了使气流周向分布更加均匀，在第一隔板12和第二隔板13的内止槽的外周还分别周向布设有中间气路流通孔14和外层气流流通孔15。
所述内管4为两端开口的管体，其穿设于气路转换器1的中心，其中间部分与气路转换器1焊接，且内管4两端从气路转换器1内部伸出，所述第三卡套接头7与内管4的进气端螺纹连接，使第三卡套接头7与内管3形成中心气路C。
所述中管3为两端开口的通管，其套设在气路转换器1出气端的内管4外侧，中管3的进气端压紧在第二隔板13的内止槽内，且中管3的内径大于第二隔板13中心通孔的内径，并使中管3与内管4之间留有间隙，且该间隙与中间气路流通孔14连通，使第二卡套接头6、中间气路流通孔14、中管3与内管4之间的间隙共同形成中间层气路B。
如图6至图8所示，所述外管2为两端开口的通管，其套设在中管3的外侧，且外管2的进气端螺纹连接在气路转换器1的回转主体11上。为了便于与气路转换器1旋紧，所述外管2的中部呈六角结构。所述外管2的进气端内径大于其出气端的内径，且沿气流的流向其内腔依次呈圆台形和圆柱形。所述外管2与中管3之间留有间隙，使第一卡套接头5、外层气流流通孔15、外管2与中管3之间的间隙共同形成外层气路A。
所述中心气路C、中间层气路B和外层气路A同轴设置。
工作过程：
外层气路A内的气体，从第一卡套接头5流入，经气路转换器1后从外管2与中管3之间流出；中间层气路B内的气体，从第二卡套接头6流入，经气路转换器1后从中管3与内管2之间流出；中心气路C内的气体从第三卡套接头7流入，从内管4内流出。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，其特征在于，包括：气路转换器(1)、外管(2)、中管(3)和内管(4)，所述气路转换器(1)固定在端盖板(8)的一侧，在端盖板(8)的另一侧分别设有第一卡套接头(5)、第二卡套接头(6)和第三卡套接头(7)；所述内管(4)穿设于气路转换器(1)的中心，在气路转换器(1)出气端的内管(4)外侧由内至外依次套设有中管(3)和外管(2)，使内管(4)内形成中心气路、内管(4)与中管(3)之间形成中间层气路、中管(3)与外管(2)之间形成外层气路，且中心气路、中间层气路和外层气路同轴设置，所述第一卡套接头(5)安装在端盖板(8)上，且与外层气路连通，所述第二卡套接头(6)通过管路与中层气路连通，所述第三卡套接头(7)安装在内管(4)的进气端上，且与中心气路连通。
2.如权利要求1所述的一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，其特征在于：所述气路转换器(1)包括回转主体(11)、第一隔板(12)和第二隔板(13)，回转主体(11)的出气端与外管(2)的进气端螺纹连接，所述第一隔板(12)和第二隔板(13)位于回转主体(11)内，且第一隔板(12)设置在靠近回转主体(11)的进气侧，第二隔板(13)设置在靠近回转主体(11)的出气侧，在第一隔板(12)和第二隔板(13)的中心均设有中心通孔，且在第一隔板(12)和第二隔板(13)的中心通孔外周还分别周向布设有中间气路流通孔(14)和外层气流流通孔(15)。
3.如权利要求2所述的一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，其特征在于：所述回转主体(11)的出气端外壁呈六角形结构。
4.如权利要求2所述的一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，其特征在于：所述外管(2)的进气端内径大于出气端内径，所述中管(3)穿设在外管(2)内，并与气路转换器(1)压紧连接。
5.如权利要求4所述的一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，其特征在于：所述中管(3)为两端开口的通管，中管(3)的进气端压紧在第二隔板(13)上，且中管(3)的内径大于第二隔板(13)中心通孔的内径。
6.如权利要求1-5任一项所述的一种用于气路转换的新型气流分配转换装置，其特征在于：所述端盖板(8)为圆形，在端盖板(8)的中心开设有通孔。
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