CN113739202B - 具有调整热声震荡功能的罩帽 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有调整热声震荡功能的罩帽，所述具有调整热声震荡功能的罩帽包括罩帽外筒、罩帽面板和多个谐振器，罩帽外筒在其长度方向上具有相对的第一端和第二端，罩帽外筒的第一端具有冷却气入口，冷却气通过冷却气入口通入罩帽外筒内并沿从第一端到第二端的方向流动，罩帽面板连接在罩帽外筒的第二端，罩帽面板具有多个沿其厚度方向贯穿罩帽面板的喷嘴通道，喷嘴通道可供喷嘴通过，多个谐振器设于罩帽面板上，且多个谐振器环绕在喷嘴通道的外周，谐振器具有谐振腔。本发明的具有调整热声震荡功能的罩帽可以针对多个喷嘴通道的不同震荡频率进行适应性减震，以使整个燃机的热声震荡频率均匀地衰减，延长燃机使用寿命。

Description

具有调整热声震荡功能的罩帽

技术领域

本发明涉及燃烧器设备技术领域，尤其是涉及一种具有调整热声震荡功能的罩帽。

背景技术

传统的燃气轮机燃烧***采用多个燃烧室用来实现可靠且高效的燃气轮机运行。燃气轮机在燃烧不稳定时，会引发甩负荷或者跳机的事故，更严重的情况会导致燃烧室部件的损坏，造成经济损失，而燃气轮机燃烧室内的热声震荡是导致燃烧室燃烧不稳定的主要原因。相关技术中提出了在燃烧室或罩帽上设置谐振器的方式来调整热声震荡，但是，相关技术中谐振器设置在烧室内存在当燃烧室内需要衰减的频率较多时，需要布置多个亥姆赫兹谐振腔，对燃烧室内气体流动、冷却效果以及布局都有影响，而相关技术中设于罩帽上的谐振器布局不合理，对热声震荡的抑制效果差。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种具有调整热声震荡功能的罩帽，所述具有调整热声震荡功能的罩帽可以针对多个喷嘴通道的不同震荡频率进行适应性减震，以使整个燃机的热声震荡频率均匀地衰减，延长燃机使用寿命。

根据本发明实施例的具有调整热声震荡功能的罩帽包括：罩帽外筒，所述罩帽外筒在其长度方向上具有相对的第一端和第二端，所述罩帽外筒的第一端具有冷却气入口，冷却气通过所述冷却气入口通入所述罩帽外筒内并沿从所述第一端到所述第二端的方向流动；罩帽面板，所述罩帽面板连接在所述罩帽外筒的第二端，所述罩帽面板具有多个沿其厚度方向贯穿所述罩帽面板的喷嘴通道，所述喷嘴通道可供喷嘴通过；多个谐振器，多个所述谐振器设于所述罩帽面板上，且多个所述谐振器环绕在所述喷嘴通道的外周，所述谐振器具有谐振腔。

根据本发明实施例的具有调整热声震荡功能的罩帽，通过在喷嘴通道的外周环设多个谐振器，可以针对多个喷嘴通道的不同震荡频率进行适应性减震，以对整个燃机的热声震荡频率进行均匀地衰减，避免燃烧室内的热声振荡幅值过大，使燃烧室结构稳定，延长燃烧机使用寿命。

在一些实施例中，所述喷嘴通道包括中心喷嘴通道和多个***喷嘴通道，多个所述***喷嘴通道环绕在所述中心喷嘴通道的外周，且多个所述***喷嘴通道在所述中心喷嘴通道的周向上间隔布置。

在一些实施例中，所述谐振器包括多个中心谐振器和多个***谐振器，多个所述中心谐振器环绕在所述中心喷嘴通道的外周，且多个所述中心谐振器在所述中心喷嘴的周向上间隔布置以构成中心减震环，每个所述***喷嘴通道的外周环设有多个***谐振器，多个所述***谐振器在对应的所述***喷嘴的周向上间隔布置以构成***减震环。

在一些实施例中，所述中心减震环位多个，多个所述中心减震环在所述中心喷嘴通道的径向上间隔布置，所述***减震环位多个，多个所述***减震环在对应的所述***喷嘴通道的径向上间隔布置。

在一些实施例中，多个所述中心谐振器和多个所述***谐振器的数量不同，多个所述中心减震环和多个所述***减震环的数量不同。

在一些实施例中，所述谐振器还包括多个中间谐振器，多个所述中间谐振器设于所述相邻的***喷嘴通道之间，且多个所述中间谐振器在所述罩帽面板的径向上间隔布置以构成中间减震带。

在一些实施例中，相邻所述***喷嘴通道之间设有多个所述中间减震带，多个所述中间减震带在所述罩帽面板的周向上间隔布置。

在一些实施例中，所述罩帽面板上设有多个间隔布置的冷却孔，多个所述冷却孔的部分与多个所述谐振器相对应，所述谐振器设于对应的所述冷却孔处，且所述谐振器为两端开口的筒状件。

在一些实施例中，所述谐振器的孔径大于所述冷却孔的孔径。

附图说明

图1是根据本发明实施例的具有调整热声震荡功能的罩帽的罩帽面板的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的具有调整热声震荡功能的罩帽的结构示意图。

附图标记：

具有调整热声震荡功能的罩帽1；

罩帽外筒10；罩帽面板20；喷嘴通道202；中心喷嘴通道2021；***喷嘴通道2022；

谐振器30；中心谐振器301；***谐振器302；中间谐振器303。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1-图2所示，根据本发明实施例的具有调整热声震荡功能的罩帽1包括罩帽外筒10、罩帽面板20和多个谐振器30。

具体地，罩帽外筒10在其长度方向上具有相对的第一端和第二端，第一端具有冷却气入口(未示出)，冷却气通过冷却气入口通入罩帽外筒10内并沿从第一端到所述第二端的方向流动(图2所示的气流方向)。

进一步地，如图2所示，罩帽面板20连接在罩帽外筒10的第二端，罩帽面板20具有多个沿其厚度方向贯穿罩帽面板20的喷嘴通道202，喷嘴通道202可供喷嘴通过。需要说明的是，本申请中的罩帽用于燃烧机，燃烧机通过喷嘴向燃烧室通入燃料。

进一步地，多个谐振器30设于罩帽面板20上，且多个谐振器30环绕在喷嘴通道202的外周，谐振器30具有谐振腔。

需要说明的是，对于燃烧机而言，随着参数等级的提高，燃烧室内平均温度也在升高，而燃烧室内热声震荡的风险也随之增加，容易造成燃烧室结构损坏，而通过设置谐振器30可以有效降低振动频率，对热声震荡进行抑制。

相关技术中，提出了两种谐振器的设置方式，其中一种设置在燃烧室内，另一种设置在罩帽上，针对设置在燃烧室内的谐振器存在当燃烧室内需要衰减的频率较多时，需要布置多个亥姆赫兹谐振腔，对燃烧室内气体流动、冷却效果以及布局都有影响，而针对设置在罩帽上的谐振器，发明人发现，相关技术中的谐振器在罩帽上的布局不能针对不同位置处的不同震荡频率进行针对性调整，减震效果差。

基于上述问题，本申请提出了将谐振器30环绕喷嘴通道202设置，针对不同的喷嘴通道202的不同震动频率，可以针对性布置不同数量的谐振器30，从而能够满足不同位置的不同震动频率的精准降震。

根据本发明实施例的具有调整热声震荡功能的罩帽，通过在喷嘴通道的外周环设多个谐振器，可以针对多个喷嘴通道的不同震荡频率进行适应性减震，以对整个燃机的热声震荡频率进行均匀地衰减，避免燃烧室内的热声振荡幅值过大，使燃烧室结构稳定，延长燃烧机使用寿命。

进一步地，如图1所示，喷嘴通道202包括中心喷嘴通道2021和多个***喷嘴通道2022，多个***喷嘴通道2022环绕在中心喷嘴通道2021的外周，且多个***喷嘴通道2022在中心喷嘴通道2021的周向上间隔布置。

进一步地，如图1所示，谐振器30包括多个中心谐振器301和多个***谐振器302，多个中心谐振器301环绕在中心喷嘴通道2021的外周，且多个中心谐振器301在中心喷嘴的周向上间隔布置以构成中心减震环，每个***喷嘴通道2022的外周环设有多个***谐振器302，多个***谐振器302在对应的***喷嘴的周向上间隔布置以构成***减震环。

进一步地，中心减震环位多个，多个所述中心减震环在中心喷嘴通道2021的径向上间隔布置，***减震环位多个，多个***减震环在对应的***喷嘴通道2022的径向上间隔布置。

进一步地，多个中心谐振器301和多个***谐振器302的数量不同，多个中心减震环和多个***减震环的数量不同。由此，中心喷嘴通道2021的震动频率和***喷嘴通道2022的震动频率不同，不同数量的中心谐振器301和***谐振器302可以针对性吸收中心喷嘴通道2021处的震动和***喷嘴通道2022处的震动。

进一步地，如图1所示，谐振器30还包括多个中间谐振器303，多个中间谐振器303设于相邻的***喷嘴通道2022之间，且多个中间谐振器303在罩帽面板20的径向上间隔布置以构成中间减震带。

进一步地，如图1所示，相邻***喷嘴通道2022之间设有多个中间减震带，多个中间减震带在罩帽面板20的周向上间隔布置。

在一些实施例中，如图1所示，罩帽面板20上设有多个间隔布置的冷却孔，多个冷却孔的部分与多个谐振器30相对应，谐振器30设于对应的冷却孔处，且谐振器30为两端开口的筒状件，谐振器30的孔径大于冷却孔的孔径。由此，谐振器30的设置不会影响罩帽冷却气流量。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，包括：

罩帽外筒，所述罩帽外筒在其长度方向上具有相对的第一端和第二端，所述罩帽外筒的第一端具有冷却气入口，冷却气通过所述冷却气入口通入所述罩帽外筒内并沿从所述第一端到所述第二端的方向流动；

罩帽面板，所述罩帽面板连接在所述罩帽外筒的第二端，所述罩帽面板具有多个沿其厚度方向贯穿所述罩帽面板的喷嘴通道，所述喷嘴通道可供喷嘴通过，所述罩帽面板上设有多个间隔布置的冷却孔；

多个谐振器，多个所述谐振器设于所述罩帽面板上，且多个所述谐振器环绕在所述喷嘴通道的外周，所述谐振器具有谐振腔，所述谐振器的孔径大于所述冷却孔的孔径；

所述喷嘴通道包括中心喷嘴通道和多个***喷嘴通道，多个所述***喷嘴通道环绕在所述中心喷嘴通道的外周，所述谐振器包括多个中心谐振器、多个***谐振器和多个中间谐振器，多个所述中心谐振器环绕在所述中心喷嘴通道的外周，每个所述***喷嘴通道的外周环设有多个***谐振器，多个所述中心谐振器和多个所述***谐振器的数量不同，多个所述中间谐振器设于相邻的所述***喷嘴通道之间，且多个所述中间谐振器在所述罩帽面板的径向上间隔布置以构成中间减震带。

2.根据权利要求1所述的具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，多个所述***喷嘴通道在所述中心喷嘴通道的周向上间隔布置。

3.根据权利要求2所述的具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，多个所述中心谐振器在所述中心喷嘴的周向上间隔布置以构成中心减震环，多个所述***谐振器在对应的所述***喷嘴的周向上间隔布置以构成***减震环。

4.根据权利要求3所述的具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，所述中心减震环为多个，多个所述中心减震环在所述中心喷嘴通道的径向上间隔布置，所述***减震环为多个，多个所述***减震环在对应的所述***喷嘴通道的径向上间隔布置。

5.根据权利要求4所述的具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，多个所述中心减震环和多个所述***减震环的数量不同。

6.根据权利要求1所述的具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，相邻所述***喷嘴通道之间设有多个所述中间减震带，多个所述中间减震带在所述罩帽面板的周向上间隔布置。

7.根据权利要求1所述的具有调整热声震荡功能的罩帽，其特征在于，多个所述冷却孔的部分与多个所述谐振器相对应，所述谐振器设于对应的所述冷却孔处，且所述谐振器为两端开口的筒状件。

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