排氣出口彎管的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型通常涉及用于燃燒天然氣的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣出口彎管，更具體地說(shuō)，涉及一種用于將彎管連接至排氣系統(tǒng)的連接結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣管道可能位于國(guó)家的邊遠(yuǎn)地區(qū)，且需要?jiǎng)恿υ磳怏w管道中的氣體從A點(diǎn)輸送至B點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)，如渦輪增壓氣體發(fā)動(dòng)機(jī)，可用作壓縮機(jī)的所需動(dòng)力源以輸送氣體。渦輪增壓氣體發(fā)動(dòng)機(jī)在較高的溫度下工作，且可使用天然氣作為其燃料源。
[0003]外罩可包圍一些或全部渦輪增壓氣體發(fā)動(dòng)機(jī)部件，以防止在使用過(guò)程中與多個(gè)高溫部件接觸。然而，在工作過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)部件在外罩內(nèi)可達(dá)到不期望的高溫。
[0004]—些渦輪增壓氣體發(fā)動(dòng)機(jī)可包含兩個(gè)渦輪增壓器。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣可進(jìn)入到渦輪增壓器中，然后被引導(dǎo)至排氣出口彎管，在被排放到大氣之前，廢氣通過(guò)采用法蘭附接到彎管的排氣系統(tǒng)的導(dǎo)管在排氣出口彎管處混合。彎管因暴露在發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣中可遭受到高溫，發(fā)動(dòng)機(jī)廢氣可在彎管中產(chǎn)生熱應(yīng)力，并且可使螺紋緊固件難以拆除。因此，排氣彎管可按期望擴(kuò)大，以容納在彎管內(nèi)用于循環(huán)冷卻流體的水套，但是擴(kuò)大彎管可產(chǎn)生其他復(fù)雜情況，特別是對(duì)于附接排氣系統(tǒng)導(dǎo)管。
[0005]美國(guó)專利7，185，490旨在提供一種具有構(gòu)造成容納并排設(shè)置的至少兩個(gè)排氣管的頭部法蘭的排氣歧管，并且其包括間隔的第一縱向法蘭部和第二縱向法蘭部。該專利還提供了一種安裝組件，用于將排氣歧管以密封方式固定至內(nèi)燃機(jī)的氣缸蓋，并且其包括形成有凸肩的安裝導(dǎo)軌，凸肩搭接在第一縱向法蘭部上且以彈簧彈性方式與第一縱向法蘭部接觸。多個(gè)螺釘緊固件至少間接地將第二縱向法蘭部與氣缸蓋夾緊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實(shí)用新型涉及一種包括冷卻系統(tǒng)的排氣出口彎管，該排氣出口彎管能夠在滿足現(xiàn)有空間限制的條件下利用現(xiàn)有附接接口將其裝配在現(xiàn)有系統(tǒng)內(nèi)。
[0007]—方面，本實(shí)用新型的排氣出口彎管包括具有外壁和內(nèi)壁的本體，所述內(nèi)壁至少部分地限定內(nèi)室，連接表面位于內(nèi)室的上方，螺紋孔陣列位于連接表面上且呈圓周分布，其中，螺紋孔在本體內(nèi)終止。
[0008]進(jìn)一步的，所述排氣出口彎管還包括冷卻劑室，其位于所述本體內(nèi)。
[0009]優(yōu)選的，所述連接表面是平坦的環(huán)形表面，位于所述外壁和所述內(nèi)壁之間。
[0010]進(jìn)一步的，所述螺紋孔陣列的布設(shè)位置和尺寸設(shè)定與位于導(dǎo)管中的孔相對(duì)應(yīng)，所述導(dǎo)管附接到所述連接表面。
[0011 ]又進(jìn)一步的，所述排氣出口彎管還進(jìn)一步包括位于所述本體內(nèi)的冷卻劑室，并且所述冷卻劑室延伸到與所述螺紋孔陣列鄰近的位置。
[0012]再進(jìn)一步的，所述排氣出口彎管還包括第一排氣進(jìn)口和第二排氣進(jìn)口，所述第一排氣進(jìn)口和第二排氣進(jìn)口通過(guò)所述外壁和內(nèi)壁與所述內(nèi)室流體連通，所述第一排氣進(jìn)口和第二排氣進(jìn)口由肋部分隔。
[0013]上述技術(shù)方案能夠使得連接表面上的現(xiàn)有緊固件位置保持不變，并同時(shí)提供了一種能夠在較低的溫度下工作的排氣出口彎管，以方便替換件的更換。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的在外罩內(nèi)具有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體管道系統(tǒng)；
[0015]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的圖1外罩內(nèi)的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的透視圖；
[0016]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一些方面的排氣彎管的透視圖；
[0017]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一些方面的排氣彎管的透視截面圖；
[0018]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一些方面的排氣彎管的俯視圖；
[0019]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一些方面的排氣彎管的透視截面圖；
[0020]圖7是根據(jù)本實(shí)用新型的一些方面的排氣彎管的一部分的局部透視截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本實(shí)用新型涉及一種便于將天然氣從A點(diǎn)輸送至B點(diǎn)的設(shè)備和方法。盡管本文中討論了以天然氣作為燃料的渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)，然而該設(shè)備和方法可與任意類型的發(fā)動(dòng)機(jī)(包括化石燃料汽油發(fā)動(dòng)機(jī)等)一起使用，以在外罩內(nèi)防止產(chǎn)生不期望的高溫。此外，盡管討論了兩種發(fā)動(dòng)機(jī)，但是該設(shè)備和方法可與或多或少的發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用。
[0022]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的在外罩200內(nèi)具有渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)的氣體管道系統(tǒng)100，所述氣體管道系統(tǒng)100具有氣體管道102。氣體管道102提供用于將天然氣從A點(diǎn)輸送至B點(diǎn)的導(dǎo)管。渦輪增壓發(fā)動(dòng)機(jī)可采用來(lái)自氣體管道102的天然氣來(lái)工作，并將天然氣從A點(diǎn)輸送至B點(diǎn)。
[0023]圖2示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面的圖1外罩200內(nèi)的渦輪增壓器204的部分透視圖。外罩200可定位在底座208上。外罩200可采用隔熱罩202形成，隔熱罩202配置和設(shè)計(jì)成保持外罩200內(nèi)的熱量。因此，隔熱罩202可聚集大量的熱量，這些熱量可使維修外罩200的技工灼傷或干擾渦輪增壓器204工作。根據(jù)本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，隔熱罩202可用厚金屬板材構(gòu)造，厚金屬板材包括形成密封的內(nèi)壁210和外壁206，因此流體能夠在其中循環(huán)。隔熱罩202可通過(guò)使流體在內(nèi)壁210和外壁206之間循環(huán)進(jìn)行冷卻。
[0024]在其他實(shí)施例中，隔熱罩202可由包括錫、鋁或復(fù)合金屬材料等在內(nèi)的材料制成。隔熱罩202可構(gòu)造和設(shè)置成容納渦輪增壓器204的一些或全部部件。渦輪增壓器204在圖1和圖2中顯示為位于隔熱罩202的兩個(gè)端部上。渦輪增壓器204的部件可位于隔熱罩202的內(nèi)側(cè)或外側(cè)?；蛘?，隔熱罩202可包封或容納根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的渦輪增壓器204的全部部件。壓縮機(jī)212也顯示為位于隔熱罩202的外側(cè)且具有壓縮機(jī)空氣出口 213。壓縮機(jī)進(jìn)口214和渦輪增壓器204的排氣管道216也連接到壓縮機(jī)212。
[0025]同樣在圖2中示出了位于流體冷卻排氣出口彎管300上方的廢氣門218，流體冷卻排氣出口彎管300具有用于運(yùn)輸外罩200而安裝的蓋301。蓋301通過(guò)螺栓303附接到排氣彎管300。通常，當(dāng)使用排氣出口彎管300時(shí)，移除蓋301，并且導(dǎo)管(未示出)附接到排氣出口彎管300 ο導(dǎo)管將廢氣排放到適當(dāng)?shù)拇娣盘帲娣盘幵谝恍┓矫婵蔀榇髿狻?br>[0026]廢氣門218的功能是使一些廢氣流繞過(guò)渦輪增壓器204的渦輪段。廢氣可通過(guò)排氣出口220進(jìn)入廢氣門218。廢氣能幫助防止渦輪增壓器204超速。如上所述，在使用期間，渦輪增壓器204能在隔熱罩202內(nèi)產(chǎn)生大量熱量。通過(guò)在隔熱罩202內(nèi)設(shè)置被流體冷卻的排氣出口彎管300，利用排氣出口彎管300能夠降低隔熱罩202內(nèi)的環(huán)境溫度。控制隔熱罩202內(nèi)的環(huán)境溫度可避免殼體200內(nèi)的溫度達(dá)到不期望的水平。
[0027]圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的排氣出口彎管300。排氣出口彎管300包括本體302。有時(shí)，本體302可稱為盆或花盆302。本體302—般由鑄鐵制成，但在一些方面，本體302可由其他材料例如鑄鋁、鋼或任何其他金屬材料或非金屬材料制成。本體302可包括凸臺(tái)304，凸臺(tái)304可具有用于安裝NOx傳感器、氧氣傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器或任何其他類型的傳感器(未示出)的傳感器孔306。其他孔308也可位于凸臺(tái)304上以幫助將傳感器固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將理解，凸臺(tái)304及其相關(guān)聯(lián)的傳感器和其他孔306和308是可選的。
[0028]本體302限定內(nèi)室310。分隔器肋部312位于內(nèi)室310中。分隔器肋部312可與本體302—起鑄造，且可與其成為整體。在其他方面，分隔器肋部312可通過(guò)緊固件、焊接或用于將分隔器肋部312附接到本體302的其他裝置固定到本體302。分隔器肋部312將內(nèi)室310分成第一側(cè)314和第二側(cè)316。分隔器肋部312可包括與附接到本體302的分隔器肋部的部分相對(duì)的自由端313。
[0029]分隔器肋部312可在具有圓弧部318的一端終止，該圓弧部318與附接到或與本體302的內(nèi)壁320成為整體的階梯部319鄰近。在一些方面，階梯部319和圓弧部318在內(nèi)壁320和分隔器肋部312之間提供過(guò)渡。圓弧部318可包括從分隔器肋部312的自由端313向下彎曲到階梯部319的曲面。
[0030]第一排氣進(jìn)口321提供通過(guò)本體302和內(nèi)壁320至內(nèi)室310的第一側(cè)314的流體連通。第二排氣進(jìn)口 323提供從本體302的外側(cè)通過(guò)本體302和內(nèi)壁320進(jìn)入內(nèi)室310的第二側(cè)316的流體連通。在一些方面，對(duì)分隔器肋部312進(jìn)行尺寸設(shè)定和定位以提供屏障，防止從第一排氣進(jìn)口 321進(jìn)入到內(nèi)室310的廢氣流動(dòng)通過(guò)內(nèi)室310且從第二排氣進(jìn)口 323流出，反之亦然。這樣，分隔器肋部312在廢氣流動(dòng)通過(guò)進(jìn)口 321、323后中斷了廢氣的流動(dòng)且迫使該廢氣填充內(nèi)室310。
[0031]主或頂部連接表面322(本文中為方便起見(jiàn)稱為第一連接表面)位于本體302的頂部。連接表面322通常是平坦的且包含螺紋孔326陣列324。在一些方面，螺紋孔326被攻絲且提供將導(dǎo)管(未示出)、蓋301或其他結(jié)構(gòu)附接到本體302的方式。例如，如果希望將導(dǎo)管附接到本體302，那么具有法蘭的導(dǎo)管可裝配到連接表面322上，并且緊固件可延伸通過(guò)導(dǎo)管(未示出)中的法蘭并通過(guò)螺紋或螺紋孔326附接到本體302。
[0032]在一些方面，廢氣門殼體328位于本體302上。在一些方面，廢氣門殼體328可與本體302—起澆鑄，且可與其成為整體。在本實(shí)用新型的其他方面，可通過(guò)緊固件或用于將廢氣門殼體328附接到本體302的任何其他手段將廢氣門殼體328附接到本體302。第二連接表面330位于廢氣門殼體328上，廢氣門殼體328附接到本體302上或與本體302形成整體。在一些方面，第二連接表面330可鄰近第一連接表面322定位。第二連接表面330也可包含若干連接孔332。在一些方面，這些連接孔332也可被攻絲以接納且固定緊固