多管式流體傳輸導管制造技術

提供了一種流體傳輸系統，其具有改進的應力接收特性和熱絕緣特性。該流體傳輸系統包括流體傳輸導管和真空腔，所述流體傳輸導管包括多個同心管，所述同心管被構造為將流體傳輸導管中產生的軸向應力分割和分配至每個管，所述真空腔位于該流體傳輸導管和流體傳輸系統的結構支架之間，以使流體與周圍環境絕緣。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術一般地涉及一種流體傳輸裝置，更特別地涉及一種被構造為用于有效熱絕緣和接收結構應力的流體傳輸導管。
技術介紹
一般地，流體傳輸裝置，例如管狀導管，經受機械應力，例如由于外力引起的熱膨脹。在管狀導管結構中，在管狀導管的端部由熱膨脹引起的沿管軸線的拉力在導管結構中產生拉應力，同時推力產生壓應力。一般地，過量的這樣的應力導致導管的結構故障。此外， 在某些應用中，流動通過導管的流體和周圍環境之間的熱傳輸可能是有問題的。例如，當蒸汽流動通過導管時使蒸汽管絕緣以降低蒸汽的熱量損失已經成為一個挑戰。流體傳輸導管也被用在用于傳統的燃氣輪機系統的燃料噴嘴中。一般地，用于控制燃料向燃氣輪機的燃燒室流動的燃料系統包括一個或多個布置在燃燒室中的燃料噴嘴、 用于對來自燃料供給裝置的燃料加壓的燃料泵、用于控制燃料向燃料噴嘴的流動的燃料測量單元、和一個或多個將燃料測量單元流體地連接至燃料噴嘴的燃料歧管。在發動機啟動過程中，燃料通過燃料泵從燃料供給裝置被抽吸至燃料測量單元，當獲得足夠的啟動壓力時，燃料測量單元的加壓閥打開，并且燃料通過燃料歧管被供給至燃料噴嘴。在燃料噴嘴中，燃料通過燃料傳輸導管傳輸，并被噴射到燃燒室中。由于燃氣輪機中的嚴苛的操作條件，需要發動機的燃料噴嘴滿足多個設計挑戰。 由燃料噴嘴的外部周圍的熱壓縮機排放空氣的嚴苛的外部壓力和溫度引起的一個這樣的挑戰是接收(吸收)燃料噴嘴的主體中由于熱引起的大的變形。不幸的是，包括單個管的燃料噴嘴的傳統的燃料傳輸導管可能在這樣的嚴苛的操作條件下經受高熱應力，這導致結構故障。另一個挑戰是使燃料對嚴苛的外部溫度的進行熱防護。在渦輪發動機操作過程中，期望在比周圍的熱壓縮機空氣低很多的溫度下輸送燃料。如果太多的熱量被傳輸至燃料，那么燃料可能開始燒焦，由此毀壞或降低燃料的質量和輸送。因此，傳統的燃料噴嘴設計利用多個絕緣方案降低可能從高溫壓縮機空氣傳輸至通過燃料噴嘴的燃料的熱量。例如，燃料傳輸導管和燃料噴嘴支架之間的間隙充滿空氣-燃料-焦炭混合物，其具有比燃料噴嘴支架的組成金屬低的熱傳導率，由此，使燃料對燃料噴嘴支架外部的環境進行防護。但是，燃氣輪機的發展是這樣的，以至于壓縮機排放空氣的溫度和壓力大大的上升，因此，燃料的熱防護甚至變成多于一個設計挑戰。對于許多應用，發現充滿空氣-燃料-焦炭混合物的傳統的單個絕緣燃料間隙不能對燃料提供發動機制造商所需要的足夠的熱保護?？紤]到這些挑戰，在本領域需要改進的流體傳輸裝置。本專利技術涉及對流體傳輸導管領域現狀的這樣的改進，其可以更好地接收外部應力和使流體對外部環境絕緣。
技術實現思路
考慮到上述情況，本專利技術的實施方式提供一種克服本領域中存在的一個或多個挑戰的新的和改進的流體傳輸導管。更特別地，本專利技術的實施方式提供一種包括多個嵌套的同心管的新的和改進的流體傳輸導管，其具有更好的熱絕緣特性，并可以比傳統的單管流體傳輸裝置更好地接收結構應力。在一個方面，本專利技術的一個實施方式提供一種包括多個圍繞一根軸線嵌套的同心管的流體傳輸導管。每個同心管具有上游端和下端，其中，每個同心管與鄰近的管在上游或下游端連接，流體通道在其中形成。在另一個方面，本專利技術的一個實施方式提供了一種包括燃料噴嘴支架和燃料傳輸導管的燃料噴嘴，該支架具有噴嘴桿結構和噴嘴頭結構。燃料傳輸導管包括多個圍繞一根軸線嵌套的同心管，其中，每個同心管具有上游端和下游端。每個同心管在上游或下游端中的一個與鄰近的管連接，流體通道在其中形成。燃料傳輸導管布置在燃料噴嘴支架中，并被連接至燃料噴嘴支架的內表面。在另一個方面，本專利技術的一個實施方式提供了一種包括第一管、第二管、和連接第一管和第二管的流體傳輸導管的管接頭組件。流體傳輸導管包括多個圍繞一根軸線嵌套的同心管，其中，每個同心管具有上游端和下游端。每個同心管在上游或下游端中的一個與鄰近的管連接，流體通道在其中形成。在另一個方面，本專利技術的一個實施方式提供了一種減小在流體傳輸導管上產生的軸向應力的方法，包括形成流體傳輸導管和將流體傳輸導管連接至流體傳輸系統。流體傳輸導管被形成為包括多個圍繞一根軸線嵌套的同心管，其中，每個同心管具有上游端和下游端。每個同心管在上游或下游端中的一個與鄰近的管連接，流體通道在其中形成。流體傳輸導管被形成為在流體傳輸導管的相對端進一步包括第一連接器和第二連接器，其中， 第一連接器和第二連接器被連接至流體傳輸系統的結構支架。在另一個方面，本專利技術的一個實施方式提供了一種改進流體傳輸系統的熱絕緣的方法，包括形成具有多個同心管的流體傳輸導管、將流體傳輸導管布置在流體傳輸中、 在多個同心管和流體傳輸系統的內表面之間形成真空腔，其中，真空腔提供流體傳輸導管中的流體和流體傳輸系統外部的環境之間的熱絕緣。流體傳輸導管被形成為包括多個圍繞一根軸線嵌套的同心管，其中，每個同心管具有上游端和下游端。每個同心管在上游或下游端中的一個與鄰近的管連接，流體通道在其中形成。流體傳輸導管被形成為在流體傳輸導管的相對端進一步包括第一連接器和第二連接器，其中，第一連接器和第二連接器被連接至流體傳輸系統的結構支架。當結合附圖時，本專利技術的其它方面、目的和優點通過下面的詳細描述將變得更加清楚。附圖說明被結合到說明書中并形成說明書的一部分的附圖示出本專利技術的幾個方面，并和具體實施方式共同起解釋本專利技術的原理的作用。在附圖中圖1是按照本專利技術的一個實施方式的包括兩個燃料傳輸導管的燃料噴嘴的剖視圖，每個導管包括三個同心管；圖2是在膨脹之前的圖1的燃料傳輸導管的剖視詳圖；圖3是在膨脹之后的圖2的燃料傳輸導管的剖視詳7圖4是按照本專利技術的一個不同的實施方式的包括三個同心管的流體傳輸導管的示意性剖視圖；圖5是按照本專利技術的一個實施方式的裝配圖1的燃料噴嘴的過程的說明；圖6是按照本專利技術的一個實施方式的包括兩個燃料傳輸導管的燃料噴嘴的剖視圖，每個導管包括兩個同心管；圖7是按照本專利技術的另一個實施方式的包括兩個燃料傳輸導管的彎曲的燃料噴嘴的剖視圖；圖8是按照本專利技術的另一個實施方式的包括三個燃料傳輸導管的燃料噴嘴的剖視圖，每個燃料傳輸導管包括三個同心管；圖9是按照本專利技術的一個實施方式的包括五個燃料傳輸導管和一個空氣流動導管的燃料噴嘴的剖視圖；圖10是按照本專利技術的一個不同的實施方式的包括燃料傳輸導管的測量閥燃料噴嘴的剖視圖，該噴嘴包括三個同心管；圖11是圖4的流體傳輸導管的變化形式的剖視圖，其中，中管和內管在中間被分割以形成兩個中管和兩個內管；圖12是圖4的流體傳輸導管的不同變化的剖視圖，其中，中管和外管在中間被分割以形成兩個中管和兩個外管；圖13是按照本專利技術的一個實施方式的包括流體傳輸導管的管接頭組件的剖視圖，該導管具有三個同心管；圖14是按照本專利技術的一個不同的實施方式的包括流體傳輸導管的管接頭組件的剖視圖，該導管具有五個同心管；圖15是被連接在蒸汽管中的圖4的流體傳輸導管的剖視圖；圖16是按照本專利技術的一個實施方式的包括五個被連接在蒸汽管中的同心管的流體傳輸導管的剖視圖；圖17是按照本專利技術的一個實施方式的包括四個被連接在蒸汽管中的同心管的流體傳輸導管的剖視圖；以及圖18是按照本專利技術的一個實施方式的包括五個燃料傳輸導管的燃料噴嘴的剖視圖，其中，五個燃料傳輸導管中的一個還起空氣流動導管的作用。雖然本專利技術將結合某本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種流體傳輸導管，其包括：多個圍繞一根軸線嵌套的同心管；所述多個同心管中的每一個具有上游端和下游端；以及所述多個同心管中的每一個在上游端和下游端中的一個處與鄰近的管連接，流體通道在其中形成。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：F·P·李，
申請(專利權)人：伍德沃德公司，
類型：發明
國別省市：US