分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀

1.本发明涉及燃气轮机燃烧室改进领域，尤其涉及一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀。


背景技术：

2.气控阀门作为一种机械式的用于控制气路开闭的控制元件，广泛用于气动控制系统。随着近年来气动阀门的发展，气动阀门已经可以提供旋流器气态燃料控制调节所需的精度。
3.专利号202020318953.3所提供的一种气控顺序阀，可根据气源压力的大小来实现气路的切换，有较高的控制精准度和较广的应用范围，通过阀球和阀球孔之间的距离控制，防止了气路切换时可能出现的气路混乱现象。但是，该方案只能实现两个气路之间的切换，且无法实现两气路同时供气。对于工程应用所面对的三级旋流器甚至更多级旋流器的气路控制问题仍未获得良好的解决方案，多支路气控阀门结构设计成为了当前亟待解决的问题。
4.为了提高气体燃料燃气轮机燃烧室的可靠性、降低燃烧室重量、提高旋流器生产效率，需要对燃烧室燃料供给结构进行优化，亟需一种新的分级燃烧室气态燃料控制调节机构。


技术实现要素：

5.在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
6.鉴于此，本发明为了解决上述问题，提出了一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，实现分级燃烧室的气态燃料多路调节控制。
7.本发明提供一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，包括：总燃料管1、气控阀门2和旋流器6；所述总燃料管1与所述气控阀门2密封连接；所述旋流器6包括多层不互通的燃料套管和多个燃料腔，每层燃料套管分别与一个燃料腔密封连接；所述气控阀门2包括阀体2a、阀芯2b和弹性部件2c；所述阀芯2b设置在所述阀体2a的内部，并且与所述阀体2a之间形成阀体通孔2f；所述阀体2a设有与所述阀体通孔2f连通的进气通道2d和多个不互通的气态燃料通道；每个气态燃料通道分别与所述旋流器6的一层管道密封连接，所述阀芯2b在所述弹性部件2c的作用下能够密封部分阀体通孔2f，使得气态燃料在阀体2a内的部分气态燃料流道被关闭。
8.可选地，所述阀体2a内设有压力信号孔2e、所述阀芯2b与所述阀体2a之间形成：中心级阀球腔3b、第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b；所述阀体2a内的气态燃料流道包括：中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c；所述进气通道2d与所述阀体通
孔2f连通，所述中心级阀球腔3b与所述中心级燃料通道3c连通，所述第一级阀球腔4b与所述第一级燃料通道4c连通，所述第二级阀球腔5b与所述第二级燃料通道5c连通，并且所述中心级燃料通道3c、所述第一级燃料通道4c和所述第二级燃料通道5c互不连通；所述阀芯2b包括中心级阀球3a、第一级阀球4a和第二级阀球5a；所述中心级阀球腔3b、第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b的尺寸均大于阀体通孔2f的尺寸，所述中心级阀球3a、第一级阀球4a和第二级阀球5a的尺寸能够密封阀体通孔2f，使得气态燃料在阀体2a内的部分气态燃料流道被关闭；所述旋流器6的燃料套管包括：同轴设置的不互通的中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d，所述旋流器6的燃料腔包括：中心级燃料腔3e、第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e，所述中心级燃料腔3e、第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e分别通过中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d与所述中心级燃料通道3c、所述第一级燃料通道4c、所述第二级燃料通道5c连接，进而连通总燃料管1内输入的气态燃料。
9.可选地，所述气控阀门2与总燃料管1和旋流器6的燃料套管为圆柱形，且外径相同。
10.可选地，所述弹性部件2c为弹簧。
11.可选地，当气态燃料压力小于第二工作压力时，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b不发生位移或向下压缩弹性部件2c距离小于第一位移阈值，中心级阀球3a位于中心级阀球腔3b内，第一级阀球4a和第二级阀球5a位于阀体通孔2f内，密封第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d、中心级阀球腔3b、中心级燃料通道3c、中心级燃料管3d进入旋流器6的中心级燃料腔3e，向旋流器6的中心级燃料腔3e供应气态燃料；当气态燃料压力大于或等于第二工作压力且小于第三工作压力时，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离大于或等于第一位移阈值且小于于第一位移阈值与第二位移阈值之和，中心级阀球3a和第二级阀球5a位于阀体通孔2f内，密封中心级阀球腔3b和第二级阀球腔5b，第一级阀球4a进入第一级阀球腔4b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d、第一级阀球腔4b、第一级燃料通道4c、第一级燃料管4d进入旋流器第一级燃料腔4e，向旋流器6的第一级燃料腔4e提供燃料；当气态燃料压力大于或等于第三工作压力时，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离大于或等于第一位移阈值与第二位移阈值之和，使中心级阀球3a位于阀体通孔2f内，密封中心级阀球腔3b，第一级阀球4a和第二级阀球5a分别位于第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d，一部分通过第一级阀球腔4b、第一级燃料通道4c、第一级燃料管4d进入旋流器6的第一级燃料腔4e，另一部分通过第二级阀球腔5b、第二级燃料通道5c、第二级燃料管5d进入旋流器6的第二级燃料腔5e，向旋流器6的第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e同时供燃料。
12.可选地，所述总燃料管1、阀体2、中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d之间的连接处采用焊接连接，或者，所述总燃料管1、阀体2、中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d采用3d打印成型，且气控阀门轴线8垂直于旋流器轴线9。
13.可选地，所述阀体2内的进气通道2d、第一级燃料通道4c、第二级燃料通道5c均为圆环形通道或者扇环形通道，且所述进气通道2d、第一级燃料通道4c、第二级燃料通道5c的轴心均为气控阀门轴线8。
14.可选地，所述第一级燃料通道4c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a和xoy基准平面7b对称，所述中心级燃料通道3c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a对称，所述第二级燃料通道5c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a对称。
15.可选地，所述进气通道2d、中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c内的气态燃料流速不超过100m/s。
16.本发明的分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀的气控阀门结构，在阀体内设置有三级气态燃料通道使总燃料管与同轴三级燃料管连通管；气控阀门基于气态燃料的压力大小，通过弹性部件机械式的控制气路切换，可以提高旋流器工作的可靠性，简化旋流器气路控制结构；集成度高、便于装配，使旋流器结构紧凑，从而减轻燃烧室重量，并对旋流器燃料气路切换起到优秀的控制作用。
17.通过以下结合附图对本发明的最佳实施例的详细说明，本发明的这些以及其他优点将更加明显。
附图说明
18.本发明可以通过参考下文中结合附图所给出的描述而得到更好的理解，其中在所有附图中使用了相同或相似的附图标记来表示相同或者相似的部件。所述附图连同下面的详细说明一起包含在本说明书中并且形成本说明书的一部分，而且用来进一步举例说明本发明的优选实施例和解释本发明的原理和优点。在附图中：图1是示出本发明的分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀的一个示例的结构示意图；图2是图1示出本发明的分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀的剖视图；图3是图1示出本发明的分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀的气控阀门的一个示例的结构示意图；图4是图1示出本发明的分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀的气控阀门的一个示例的剖视图；图5是示出本发明的仅旋流器第一级燃料腔供燃料时，气控阀门的工作状态图；图6是示出本发明的仅旋流器第一级、第二级燃料腔供燃料时，气控阀门的工作状态图。
19.附图中：1：总燃料管；2：气控阀门；2a：阀体；2b：阀芯；2c：弹性部件；2d：进气通道；2e：压力信号孔；2f：阀体通孔；3a：中心级阀球；3b：中心级阀球腔；3c：中心级燃料通道；3d：中心级燃料管；3e：中心级燃料腔；4a：第一级阀球；4b：第一级阀球腔；4c：第一级燃料通道；4d：第一级燃料管；4e：第一级燃料腔；5a：第二级阀球；5b：第二级阀球腔；5c：第二级燃料通道；5d：第二级燃料管；5e：第二级燃料腔；6：旋流器；7：基准坐标系；7a：yoz基准平面；7b：xoy基准平面；8：气控阀门轴线；9：旋流器轴线。
20.本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
21.在下文中将结合附图对本发明的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
22.在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构，而省略了与本发明关系不大的其他细节。
23.如图1和图2所示，本发明的实施例提供了一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，包括：总燃料管1、气控阀门2和旋流器6；所述总燃料管1与所述气控阀门2密封连接；所述旋流器6包括多层不互通的燃料套管和多个燃料腔，每层燃料套管分别与一个燃料腔密封连接；所述气控阀门2包括阀体2a、阀芯2b和弹性部件2c；所述阀芯2b设置在所述阀体2a的内部，并且与所述阀体2a之间形成阀体通孔2f；所述阀体2a设有与所述阀体通孔2f连通的进气通道2d和多个不互通的气态燃料通道；每个气态燃料通道分别与所述旋流器6的一层管道密封连接，所述阀芯2b在所述弹性部件2c的作用下能够密封部分阀体通孔2f，使得气态燃料在阀体2a内的部分气态燃料流道被关闭。
24.如图2所示，本发明实施例中，所述阀体2a内设有压力信号孔2e、所述阀芯2b与所述阀体2a之间形成：中心级阀球腔3b、第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b；所述阀体2a内的气态燃料流道包括：中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c；所述进气通道2d与所述阀体通孔2f连通，所述中心级阀球腔3b与所述中心级燃料通道3c连通，所述第一级阀球腔4b与所述第一级燃料通道4c连通，所述第二级阀球腔5b与所述第二级燃料通道5c连通，并且所述中心级燃料通道3c、所述第一级燃料通道4c和所述第二级燃料通道5c互不连通；所述阀芯2b包括中心级阀球3a、第一级阀球4a和第二级阀球5a；所述中心级阀球腔3b、第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b的尺寸均大于阀体通孔2f的尺寸，所述中心级阀球3a、第一级阀球4a和第二级阀球5a的尺寸能够密封阀体通孔2f，使得气态燃料在阀体2a内的部分气态燃料流道被关闭；所述旋流器6的燃料套管包括：同轴设置的不互通的中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d，所述旋流器6的燃料腔包括：中心级燃料腔3e、第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e，所述中心级燃料腔3e、第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e分别通过中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d与所述中心级燃料通道3c、所述第一级燃料通道4c、所述第二级燃料通道5c连接，进而连通总燃料管1内输入的气态燃料。
25.本发明实施例中，所述气控阀门2与总燃料管1和旋流器6的燃料套管为圆柱形，且外径相同。
26.本发明实施例中，所述弹性部件2c为弹簧。
27.如图4、图5和图6所示，本发明实施例中，分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀基于气态燃料压力的大小共有三种工作状态：仅旋流器中心级燃料腔3e供燃料、仅旋流器第一级燃料腔4e供燃料、仅旋流器第一级燃料腔4e、旋流器第二级燃料腔5e同时供燃料；具
体地：设定气态燃料压力恰好克服阀体2a与阀芯2b存在的阻力时的压力为第一工作压力。当气态燃料压力小于或等于第一工作压力时，阀芯2b始终位于初始位置，此时，中心级阀球腔3b打开，此时弹性部件2c不发生形变。阀芯2b始终位于初始位置时，对应气控阀门2向旋流器6的中心级燃料腔3e供应气态燃料。
28.当气态燃料压力大于第一工作压力且小于第二工作压力时，仅旋流器中心级燃料腔3e供燃料，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离小于第一位移阈值，中心级阀球3a位于中心级阀球腔3b内，第一级阀球4a和第二级阀球5a位于阀体通孔2f内，密封第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d、中心级阀球腔3b、中心级燃料通道3c、中心级燃料管3d进入旋流器6的中心级燃料腔3e，向旋流器6的中心级燃料腔3e供应气态燃料。
29.当气态燃料压力等于第二工作压力时，中心级阀球腔3b与第二级阀球腔5b密封，第一级阀球4a位于第一级阀球腔4b内，且此时第一级阀球4a上沿与阀体通孔2f的距离为第一级阀球4a沿气控阀门轴线8方向上的轴向宽度。第二工作压力对应气控阀门2仅向旋流器6的第一级燃料腔4e供燃料的情况。气体压力从第一工作压力增加到第二工作压力过程中阀芯2b位移的距离称为第一位移阈值。
30.当气态燃料压力大于第二工作压力且小于第三工作压力时，旋流器第一级燃料腔4e提供燃料，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离在第一位移阈值的基础上再移动小于第二位移阈值（也就是阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离大于第一位移阈值且小于第一位移阈值与第二位移阈值之和），中心级阀球3a和第二级阀球5a位于阀体通孔2f内，密封中心级阀球腔3b和第二级阀球腔5b，第一级阀球4a进入第一级阀球腔4b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d、第一级阀球腔4b、第一级燃料通道4c、第一级燃料管4d进入旋流器第一级燃料腔4e，向旋流器6的第一级燃料腔4e提供燃料。
31.当气态燃料压力等于第三工作压力时，中心级阀球腔3b密封，第一级阀球4a位于第一级阀球腔4b内；第二级阀球5a位于第二级阀球腔5b内，且此时第二级阀球5a上沿与阀体通孔2f的距离为第二级阀球5a沿气控阀门轴线8方向上的轴向宽度。第三工作压力对应气控阀门2同时向旋流器6的第一级燃料腔4e和第二级燃料腔5e供燃料的情况。气体压力从第二工作压力增加到第三工作压力过程中阀芯2b位移的距离称为第二位移阈值。
32.当气态燃料压力大于第三工作压力时，旋流器第一级燃料腔4e、旋流器第二级燃料腔5e同时供燃料，气体压力通过压力信号孔2e与弹性部件2c的弹力共同作用于阀芯2b，使阀芯2b向下压缩弹性部件2c距离大于第一位移阈值与第二位移阈值之和，使中心级阀球3a位于阀体通孔2f内，密封中心级阀球腔3b，第一级阀球4a和第二级阀球5a分别位于第一级阀球腔4b和第二级阀球腔5b，气态燃料通过总燃料管1、进气通道2d，一部分通过第一级阀球腔4b、第一级燃料通道4c、第一级燃料管4d进入旋流器6的第一级燃料腔4e，另一部分通过第二级阀球腔5b、第二级燃料通道5c、第二级燃料管5d进入旋流器6的第二级燃料腔5e，向旋流器6的第一级燃料腔4e、第二级燃料腔5e同时供燃料。
33.本发明实施例中，分段定义了第一位移阈值和第二位移阈值，第一位移阈值和第二位移阈值分别是两个相互独立的量，不存在大小关系，可能第一位移阈值大于第二位移
阈值，也可能第一位移阈值小于第二位移阈值，也可能第一位移阈值等于第二位移阈值，在其中一种可能的实现方式中：第一位移阈值可能是4mm，第二位移阈值可能是3mm。
34.本发明实施例中，所述总燃料管1、阀体2、中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d之间的连接处采用焊接连接，或者，所述总燃料管1、阀体2、中心级燃料管3d、第一级燃料管4d、第二级燃料管5d采用3d打印成型，且气控阀门轴线8垂直于旋流器轴线9。
35.本发明实施例中，所述阀体2内的进气通道2d、第一级燃料通道4c、第二级燃料通道5c均为圆环形通道或者扇环形通道，且所述进气通道2d、第一级燃料通道4c、第二级燃料通道5c的轴心均为气控阀门轴线8。
36.如图3所示，本发明实施例中，所述第一级燃料通道4c关于气控阀门的基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a和xoy基准平面7b对称，所述中心级燃料通道3c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a对称，所述第二级燃料通道5c关于基准坐标系7所对应的yoz基准平面7a对称。
37.本发明实施例中，所述进气通道2d、中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c内的气态燃料流速不超过100m/s。
38.本发明实施例中进气通道2d、中心级燃料通道3c、第一级燃料通道4c和第二级燃料通道5c内的气态燃料流速不超过100m/s，满足实际工程中对气态燃料在燃料管内输运时流速的要求。
39.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”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技术和简化描述，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技术的限制。
40.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一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“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。
41.在本技术中，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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技术中的具体含义。
42.显然，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。
43.尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。

技术特征：
1.一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀，其特征在于，包括：总燃料管（1）、气控阀门（2）和旋流器（6）；所述总燃料管（1）与所述气控阀门（2）密封连接；所述旋流器（6）包括多层不互通的燃料套管和多个燃料腔，每层燃料套管分别与一个燃料腔密封连接；所述气控阀门（2）包括阀体（2a）、阀芯（2b）和弹性部件（2c）；所述阀芯（2b）设置在所述阀体（2a）的内部，并且与所述阀体（2a）之间形成阀体通孔（2f）；所述阀体（2a）设有与所述阀体通孔（2f）连通的进气通道（2d）和多个不互通的气态燃料通道；每个气态燃料通道分别与所述旋流器（6）的一层管道密封连接，所述阀芯（2b）在所述弹性部件（2c）的作用下能够密封部分阀体通孔（2f），使得气态燃料在阀体（2a）内的部分气态燃料流道被关闭。2.根据权利要求1所述的调节控制阀，其特征在于，所述阀体（2a）内设有压力信号孔（2e）、所述阀芯（2b）与所述阀体（2a）之间形成：中心级阀球腔（3b）、第一级阀球腔（4b）和第二级阀球腔（5b）；所述阀体（2a）内的气态燃料流道包括：中心级燃料通道（3c）、第一级燃料通道（4c）和第二级燃料通道（5c）；所述进气通道（2d）与所述阀体通孔（2f）连通，所述中心级阀球腔（3b）与所述中心级燃料通道（3c）连通，所述第一级阀球腔（4b）与所述第一级燃料通道（4c）连通，所述第二级阀球腔（5b）与所述第二级燃料通道（5c）连通，并且所述中心级燃料通道（3c）、所述第一级燃料通道（4c）和所述第二级燃料通道（5c）互不连通；所述阀芯（2b）包括中心级阀球（3a）、第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）；所述中心级阀球腔（3b）、第一级阀球腔（4b）和第二级阀球腔（5b）的尺寸均大于阀体通孔（2f）的尺寸，所述中心级阀球（3a）、第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）的尺寸能够密封阀体通孔（2f），使得气态燃料在阀体（2a）内的部分气态燃料流道被关闭；所述旋流器（6）的燃料套管包括：同轴设置的不互通的中心级燃料管（3d）、第一级燃料管（4d）、第二级燃料管（5d），所述旋流器（6）的燃料腔包括：中心级燃料腔（3e）、第一级燃料腔（4e）、第二级燃料腔（5e），所述中心级燃料腔（3e）、第一级燃料腔（4e）、第二级燃料腔（5e）分别通过中心级燃料管（3d）、第一级燃料管（4d）、第二级燃料管（5d）与所述中心级燃料通道（3c）、所述第一级燃料通道（4c）、所述第二级燃料通道（5c）连接，进而连通总燃料管（1）内输入的气态燃料。3.根据权利要求1或2所述的调节控制阀，其特征在于，所述气控阀门（2）与总燃料管（1）和旋流器（6）的燃料套管为圆柱形，且外径相同。4.根据权利要求1或2所述的调节控制阀，其特征在于，所述弹性部件（2c）为弹簧。5.根据权利要求2所述的调节控制阀，其特征在于，当气态燃料压力小于第二工作压力时，气体压力通过压力信号孔（2e）与弹性部件（2c）的弹力共同作用于阀芯（2b），使阀芯（2b）不发生位移或向下压缩弹性部件（2c）距离小于第一位移阈值，中心级阀球（3a）位于中心级阀球腔（3b）内，第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）位于阀体通孔（2f）内，密封第一级阀球腔（4b）和第二级阀球腔（5b），气态燃料通过总燃料管（1）、进气通道（2d）、中心级阀球腔（3b）、中心级燃料通道（3c）、中心级燃料管（3d）进入旋流器（6）的中心级燃料腔（3e），向旋流器（6）的中心级燃料腔（3e）供应气态燃料；当气态燃料压力大于或等于第二工作压力且小于第三工作压力时，气体压力通过压力信号孔（2e）与弹性部件（2c）的弹力共同作用于阀芯（2b），使阀芯（2b）向下压缩弹性部件
（2c）距离大于或等于第一位移阈值且小于第一位移阈值与第二位移阈值之和，中心级阀球（3a）和第二级阀球（5a）位于阀体通孔（2f）内，密封中心级阀球腔（3b）和第二级阀球腔（5b），第一级阀球（4a）进入第一级阀球腔（4b），气态燃料通过总燃料管（1）、进气通道（2d）、第一级阀球腔（4b）、第一级燃料通道（4c）、第一级燃料管（4d）进入旋流器第一级燃料腔（4e），向旋流器（6）的第一级燃料腔（4e）提供燃料；当气态燃料压力大于或等于第三工作压力时，气体压力通过压力信号孔（2e）与弹性部件（2c）的弹力共同作用于阀芯（2b），使阀芯（2b）向下压缩弹性部件（2c）距离大于或等于第一位移阈值与第二位移阈值之和，使中心级阀球（3a）位于阀体通孔（2f）内，密封中心级阀球腔（3b），第一级阀球（4a）和第二级阀球（5a）分别位于第一级阀球腔（4b）和第二级阀球腔（5b），气态燃料通过总燃料管（1）、进气通道（2d），一部分通过第一级阀球腔（4b）、第一级燃料通道（4c）、第一级燃料管（4d）进入旋流器（6）的第一级燃料腔（4e），另一部分通过第二级阀球腔（5b）、第二级燃料通道（5c）、第二级燃料管（5d）进入旋流器（6）的第二级燃料腔（5e），向旋流器（6）的第一级燃料腔（4e）、第二级燃料腔（5e）同时供燃料。6.根据权利要求2所述的调节控制阀，其特征在于，所述总燃料管（1）、阀体（2）、中心级燃料管（3d）、第一级燃料管（4d）、第二级燃料管（5d）之间的连接处采用焊接连接，或者，所述总燃料管（1）、阀体（2）、中心级燃料管（3d）、第一级燃料管（4d）、第二级燃料管（5d）采用3d打印成型，且气控阀门轴线（8）垂直于旋流器轴线（9）。7.根据权利要求2或5或6所述的调节控制阀，其特征在于，所述阀体（2）内的进气通道（2d）、第一级燃料通道（4c）、第二级燃料通道（5c）均为圆环形通道或者扇环形通道，且所述进气通道（2d）、第一级燃料通道（4c）、第二级燃料通道（5c）的轴心均为气控阀门轴线（8）。8.根据权利要求7所述的调节控制阀，其特征在于，所述第一级燃料通道（4c）关于基准坐标系（7）所对应的yoz基准平面（7a）和xoy基准平面（7b）对称，所述中心级燃料通道（3c）关于基准坐标系（7）所对应的yoz基准平面（7a）对称，所述第二级燃料通道（5c）关于基准坐标系（7）所对应的yoz基准平面（7a）对称。9.根据权利要求2所述的调节控制阀，其特征在于，所述进气通道（2d）、中心级燃料通道（3c）、第一级燃料通道（4c）和第二级燃料通道（5c）内的气态燃料流速不超过100m/s。

技术总结
本发明提供了一种分级燃烧室的气态燃料多路调节控制阀。涉及燃气轮机燃烧室改进领域，解决三级旋流器甚至更多级旋流器的气路控制问题，所述控制阀包括：总燃料管、气控阀门和旋流器；所述总燃料管、气控阀门和旋流器的燃料套管密封连接；所述气控阀门包括阀体、阀芯和弹性部件；所述阀芯设置在所述阀体的内部，并且与所述阀体之间形成阀体通孔；所述阀芯在所述弹性部件的作用下能够密封部分阀体通孔，使得气态燃料在阀体内的部分气态燃料流道被关闭。本发明通过弹性部件机械式的控制气路切换，可以提高旋流器工作的可靠性；集成度高、便于装配，可以减轻燃烧室重量，并对旋流器燃料气路切换起到优秀的控制作用。气路切换起到优秀的控制作用。气路切换起到优秀的控制作用。


技术研发人员：赵宁波 刘冠伯 冯忠民 孙继昊 郑洪涛 杨洪磊 杨仁
受保护的技术使用者：哈尔滨工程大学
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/8/14