用于两流束切向注入喷嘴的中置体 本发明涉及低Ox预混燃料喷嘴，特别是用于此类喷嘴的中置体。
氮氧化物(下称“NOx”)是通过高温下的燃烧产生的。NOx作为众人皆知的污染物质，使得产生NOx的燃烧装置要遵守严格的排放标准。因此，已经付出了许多努力以减少NOx在燃烧装置中的形成。
一种解决方法是将过量的空气与燃料预混合，使燃烧发生在局部过量的空气中，导致相对较低的燃烧温度，从而减少NOx的生成。这样运行的一种燃料喷嘴展示于美国专利No.5,307,634中，该专利公开了一种具有圆锥形中置体的涡旋器。这种类型的燃料喷嘴被称作为切向注入燃料喷嘴，它由两个圆心不重合的圆筒弧形蜗室通过两个端盘进行连接。燃烧气体通过由并列的蜗室形成地矩形开口进入旋流器，在通过端盘上燃烧器的入口部流出而进入燃烧器。一组设置在相对于内侧尾缘的外侧蜗室上的呈线性排列的孔口，将燃料从一总管在各进口处喷入空气流中，在进入燃烧器前产生均匀的燃料空气混合物。
切向注入型预混合燃料喷嘴已经证明，相对于已有技术的燃料喷嘴可产生较低的NOx排放。然而，如前述专利所公开的这类燃料喷嘴，当用于燃气涡轮机时，由于喷嘴中置体位于与火焰接触的区域，呈现出不能令人接受的短暂的使用寿命。使得此类切向注入型燃料喷嘴尚未进入燃气涡轮机的商业应用领域。
因而需要一种用于切向注入型燃料喷嘴的中置体，在用于燃气涡轮机时，它相对于传统技术具有明显延长的使用寿命。
因此，本发明的一个目的在于提供一种用于低NOx燃料喷嘴的中置体，该中置体在用于燃气涡轮机时，相对于传统技术具有明显延长的使用寿命。
本发明的另一个目的在于，提供一种用于切向注入型燃料喷嘴的中置体，它可明显减少火焰与该中置体接触的趋势。
因而，本发明中置体包括一个具有至少一个贯通的空气供应口的基座，一个包括截头锥体部和圆筒部的放射形外表面，一条穿过旋流器与内腔沟通的内部通道，一个穿过基座、内腔、旋流器延伸、并终止于第二柱形通道中的燃料喷管。
图1所示为本发明中置体纵向横截面。
图2所示为图1中沿2-2线的横截面。
图3所示为本发明中置体沿图2中3-3线的纵向横截面。
参考图1，本发明中置体10具有一个基座12，其上至少有一个，最好是有若干贯通的空气供给口14，16，并且，基座12与中置体10的纵轴是垂直的。中置体10还具有一个与纵轴18同轴的内部通道20。在本发明优选的实施方式中，内部通道20包括一个第一柱形通道22，它具有第一端24和第二端26，一个直径大于第一柱形通道22的第二柱形通道28，同样具有一个第一端30和第二端32。第二柱形通道28与第一柱形通道22通过一个锥形通道34相连通，其第一端36与第一柱形通道22直径相同，第二端38与第二柱形通道28直径相同。各通道22，28，34均与纵轴18同轴，且锥形通道34的第一端36与第一柱形通道22的第二端26结合为一体，同时锥形通道34的第二端38与第二柱形通道28的第一端30结合为一体。第一柱形通道22包括一个圆形并与纵轴18同轴的、设置在第一柱形通道22第一端24的流出口40。
中置体10的放射形外表面42包括一个截头锥体部44，它确定了与纵轴18同轴的截头锥体的外表面，并向基座12方向张开，与截头锥体部44结合为一体的圆筒部46，确定了圆筒的外表面，并与轴18同轴。在优选的实施方式中，圆筒部46截止于流出口40设置的平面中，截头锥体部44在基座12的直径是其顶端部直径的2.65倍，以及截头锥体部44的高度48(基座12与截头锥体部44相交的平面与截头锥体部44顶端所在平面之间的距离)大约为截头锥体部44在基座12处的直径的1.3倍。圆筒部46位于截头锥体部44与流出口40之间。内部通道20位于中置体10的放射状外表面42的径向内部，截头锥体部44与纵轴18同轴，中置体10与基座12相连接，使截头锥体部44向上变尖，并截止于圆筒部46。截头锥体部44的基部安装在具有在纵轴18上的中心点52的环形50上，如图2所示。
参考图3，一个内腔58设置在中置体10内部，位于第二柱形通道28的中止于内腔58的第二端32与基座12之间。基座12内的空气供给口14、16与内腔58沟通，再依次通过第二柱形通道28的第二端32与内部通道20相沟通。一个旋流器60，优选使用公知的径流型，与纵轴18同轴，并位于内腔58中直接与第二柱形通道28的第二端32相邻，使得内部通道20通过旋流器60与内腔58相沟通。
一个燃料喷管62，同样与纵轴18同轴，并穿过基座12、内腔58以及旋流器60进入内部通道20的第二柱形通道28。第二柱形通道28较大的直径容纳燃料喷管62的横截面积，使第二柱形通道28的流通面积基本等于第一柱形通道22的流通面积。燃料喷管62具有一个内通道64，以及设置于燃料喷管62上的燃料喷口66，作为内通道64与内部通道20沟通的通道。
对本发明中置体10的检测证明，通过降低火焰与中置体10的接触趋势，使中置体10用于燃气轮机时，较现有技术明显提高了使用寿命。因此，本发明提供了解决阻碍将切向注入喷嘴广泛使用于燃气轮机的问题。
虽然本发明通过对实例细节进行了展示和描述，但本领域技术人员理解，在不偏离本发明的权利范围内，可出现形式和细节的各种变化。