專利名稱：使渦輪和相關(guān)管道絕熱的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使燃?xì)鉁u輪和相關(guān)管道絕熱(insulate)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
例如燃?xì)鉁u輪的渦輪可通過壓縮機(jī)、壓縮機(jī)出口、渦輪和排氣框架外殼的非絕熱 外部損失熱量。典型地，這種熱損失與通過對(duì)流到外圍通風(fēng)系統(tǒng)而從定子管外部去除的熱 量一起在長期操作期間可能是顯著的。渦輪絕熱大體包括襯墊或封裝在軟的或硬的包裝中的疏松填充的絕熱材料。許多 定制成型的包裝需要覆蓋定子管。管道絕熱典型地是具有用于彎頭、三通及其它非圓柱形 管道特征的定制形成的包裝的裂管式設(shè)計(jì)。需要移除這種絕熱包裝來針對(duì)滲漏檢查管道， 并且安裝和移除定子管外部和相關(guān)管道的絕熱材料是勞動(dòng)密集型過程。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)示例實(shí)施例，絕熱系統(tǒng)包括構(gòu)造成包圍渦輪的至少一部分的至少一個(gè)渦輪絕 熱隔室；構(gòu)造成儲(chǔ)存絕熱材料的供應(yīng)的絕熱材料貯存隔室；連接到至少一個(gè)渦輪絕熱隔室 和絕熱材料貯存隔室的多個(gè)第一管道；以及構(gòu)造成在至少一個(gè)管道中產(chǎn)生空氣流以在絕熱 材料貯存隔室和至少一個(gè)渦輪絕熱隔室之間氣動(dòng)地傳送絕熱材料的鼓風(fēng)機(jī)。根據(jù)另一個(gè)示例實(shí)施例，使渦輪的至少一部分絕熱的方法包括在隔室中包圍渦輪 的至少一部分；和傳送絕熱材料到該隔室中。


圖1示意地描述根據(jù)示例實(shí)施例的絕熱系統(tǒng)；圖2示意地描述根據(jù)示例實(shí)施例的渦輪構(gòu)件和絕熱隔室；圖3示意地描述根據(jù)示例實(shí)施例的包括多個(gè)子隔室的絕熱隔室；圖4示意地描述在絕熱隔室的聯(lián)接件處的密封件的細(xì)節(jié)；圖5示意地描述根據(jù)示例實(shí)施例的絕熱隔室的子隔室；圖6示意地描述根據(jù)示例實(shí)施例的絕熱隔室的子隔室；圖7示意地描述包括渦輪構(gòu)件和相關(guān)管道絕熱隔室的絕熱系統(tǒng)；以及圖8和圖9示意地描述根據(jù)示例實(shí)施例的包括渦輪絕熱隔室的絕熱系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式參考圖1，根據(jù)示例實(shí)施例的絕熱系統(tǒng)1提供用于使渦輪、或渦輪的某些構(gòu)件或部 分和/或與渦輪或渦輪構(gòu)件相關(guān)的管道絕熱。該絕熱系統(tǒng)1包括可包圍渦輪、或渦輪的構(gòu) 件或部分的渦輪絕熱隔室2。絕熱材料貯存隔室或儲(chǔ)倉4構(gòu)造成容納絕熱材料。該絕熱材 料可包括粉末，空心、實(shí)心、復(fù)合或泡沫的珠子，球體，纖維或棱柱。絕熱材料被流化成允許絕熱材料從絕熱材料貯存隔室4氣動(dòng)地輸送或傳送到渦輪絕熱隔室2。鼓風(fēng)機(jī)6產(chǎn)生氣流以流化并輸送絕熱材料從絕熱材料貯存隔室4到渦輪絕熱隔室 2，反之亦然。來自鼓風(fēng)機(jī)6的氣流通過由控制器14控制的閥16，18，20控制?？刂破?4 例如可以是編程為打開和關(guān)閉閥16，18，20的編程計(jì)算機(jī)或電子處理器。提供從絕熱材料貯存隔室4到渦輪絕熱隔室2的絕熱材料供給管8，以將絕熱材料 從絕熱材料貯存隔室4供給到渦輪絕熱隔室2。提供絕熱材料返回管10以使絕熱材料從渦 輪絕熱隔室2返回到絕熱材料貯存隔室4。參考圖2和圖7-9，渦輪或渦輪構(gòu)件12包圍在渦輪絕熱隔室2內(nèi)。絕熱材料供給 管8構(gòu)造成遞送絕熱材料到渦輪絕熱隔室2中，絕熱材料返回管10構(gòu)造成將絕熱材料從渦 輪絕熱隔室2遞送到絕熱材料貯存隔室4。參考圖3，渦輪絕熱隔室2可包括多個(gè)子隔室22。各子隔室22可包括連接器或聯(lián) 接件M (例如管凸緣)，以便渦輪絕熱隔室2可連接到另一個(gè)渦輪絕熱隔室。各連接器或聯(lián) 接件M可包括用于防止例如珠子或球體的絕熱材料觀從子隔室22釋放的密封件26。此 外，子隔室22由子隔室邊界40隔開。子隔室邊界40中的間隙小于絕熱材料觀以便絕熱 材料觀不能通過。這樣，子隔室邊界40之間的密封不需要子隔室22具有精確配合。子隔 室邊界40可以是具有小于絕熱材料觀的開口的織物或篩網(wǎng)材料，以在子隔室22之間提供 接合和撓性連接。參考圖5和圖6，渦輪絕熱隔室2的各子隔室22可包括門30，其可打開以準(zhǔn)許通 往和/或檢查設(shè)置在渦輪絕熱隔室2內(nèi)的渦輪構(gòu)件。如圖5所示，門30朝向子隔室22的 內(nèi)部打開，以防止當(dāng)該子隔室容納絕熱材料時(shí)打開門30。如圖6所示，門30可包括窗32以允許在不需要打開門30的情況下目視地檢查渦 輪構(gòu)件或絕熱材料。此外，子隔室22也可包括艙口 34，該艙口 34包括窗36，以也允許目視 地檢查容納在子隔室22內(nèi)的渦輪構(gòu)件和/或絕熱材料。參考圖7，可提供多個(gè)絕熱隔室2，42。渦輪絕熱隔室2可設(shè)置成包圍渦輪、渦輪的 構(gòu)件或多個(gè)構(gòu)件12。管道絕熱隔室42可設(shè)置成用于使與渦輪相關(guān)的管道絕熱，例如絕熱材 料返回管10。未覆蓋區(qū)域38可設(shè)置在絕熱隔室2，42之間。未覆蓋區(qū)域38可包括例如燃 料和燃油管線中的凸緣。如圖8所示，渦輪的構(gòu)件或多個(gè)構(gòu)件的一部分，例如葉片引導(dǎo)區(qū)段 44，可能未被絕熱。由(多個(gè))渦輪絕熱隔室2包圍的渦輪的構(gòu)件可包括例如定子。包括子隔室22的渦輪絕熱隔室2可分隔以使各種渦輪構(gòu)件絕熱，從而允許各渦輪 構(gòu)件具有最佳絕熱厚度t (圖3)。此外，一些渦輪構(gòu)件可需要以與其它構(gòu)件不同的時(shí)間間隔 進(jìn)行服務(wù)接近，而分隔化允許通往這種構(gòu)件，而不必從不被服務(wù)的構(gòu)件中移除絕熱材料。各渦輪構(gòu)件周圍的最佳厚度t可不同于其它構(gòu)件所需的最佳厚度。同樣地，絕熱 隔室可提供到一些管道或管道組，而其它管道可不被覆蓋，例如那些需要頻繁檢查的管道。該絕熱系統(tǒng)提供比例如隔熱襯墊的現(xiàn)有系統(tǒng)更大的熱量損失減少。絕熱材料到渦 輪絕熱隔室和管道絕熱隔室的輸送以及絕熱材料的移除和重新輸送可以是自動(dòng)的，以減少 渦輪的中斷時(shí)間。絕熱材料的分隔也提供特定位置處的確定的熱邊界條件并減少所需絕熱材料的 體積，同時(shí)允許通往特定位置。絕熱系統(tǒng)可使用能夠氣動(dòng)地傳送的任何干式絕熱材料。例如，這種干式絕熱材料可以是粉末、珠子、球體、纖維或棱柱的形式，其又可由實(shí)心、泡沫或復(fù)合的 內(nèi)部構(gòu)成。絕熱材料的氣動(dòng)傳送減少或消除安裝、移除或重新安裝絕熱材料的手工勞動(dòng)，同 時(shí)提供顯著的絕熱厚度。通過將絕熱材料添加到渦輪絕熱隔室，渦輪或渦輪構(gòu)件的絕熱減 少燃料消耗和定子到外殼的熱梯度。盡管已結(jié)合當(dāng)前視為最實(shí)際和最優(yōu)的實(shí)施例來說明本發(fā)明，但應(yīng)理解的是，本發(fā) 明不局限于公開的實(shí)施例，相反，本發(fā)明意圖涵蓋包括在權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種 修改和等價(jià)布置。
權(quán)利要求
1.一種絕熱系統(tǒng)(1)，包括:至少一個(gè)渦輪絕熱隔室O)，其構(gòu)造成包圍渦輪(12)的至少一部分； 絕熱材料貯存隔室G)，其構(gòu)造成儲(chǔ)存絕熱材料08)的供應(yīng)； 多個(gè)第一管道(8，10)，其連接到所述至少一個(gè)渦輪絕熱隔室( 和所述絕熱材料貯存 隔室⑷；以及鼓風(fēng)機(jī)(6)，其構(gòu)造成在至少一個(gè)第一管道(8，10)中產(chǎn)生空氣流，以在所述絕熱材料 貯存隔室(4)和所述至少一個(gè)渦輪絕熱隔室( 之間氣動(dòng)地傳送絕熱材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)渦輪絕熱隔室包括多 個(gè)子隔室02)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，所述子隔室由包括薄片、織物或篩網(wǎng) 的邊界(40)隔開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括 由聯(lián)接件04)連接的多個(gè)渦輪絕熱隔室。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括密封件(26)，其構(gòu)造成防止絕熱材料從一個(gè)渦輪絕熱隔室傳送到另一個(gè)渦輪絕熱隔室。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，所述至少一個(gè)渦輪絕熱隔室包括打 開至所述至少一個(gè)渦輪絕熱隔室的門(30)和艙口(34)中的至少一個(gè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，門和艙口中的所述至少一個(gè)包括窗 (36)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括 多個(gè)閥(16，18，20)，其構(gòu)造成控制所述多個(gè)第一管道中的氣流。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括 控制器(14)，其構(gòu)造成控制所述多個(gè)閥的打開和關(guān)閉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，還包括管道絕熱隔室，其構(gòu)造成包圍至少一個(gè)第一管道(8，10)的至少一部分和/或連接到所 述渦輪的至少一個(gè)第二管道06)的至少一部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絕熱系統(tǒng)，其特征在于，所述絕熱材料的供應(yīng)包括由實(shí)心、 空心、泡沫或者復(fù)合的內(nèi)部組成的粉末、珠子、球體、纖維。
12.一種使渦輪(1 的至少一部分絕熱的方法，所述方法包括 在隔室⑵中包圍所述渦輪(12)的至少一部分；和氣動(dòng)地傳送絕熱材料08)到所述隔室O)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，還包括 氣動(dòng)地傳送絕熱材料離開所述隔室。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的方法，其特征在于，氣動(dòng)地傳送所述絕熱材料包括在 連接到所述隔室O)的至少一個(gè)管道(8，10)中產(chǎn)生空氣流。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，還包括利用至少一個(gè)閥(16，18，20)控 制所述至少一個(gè)管道中的空氣流。
全文摘要
本發(fā)明涉及使渦輪和相關(guān)管道絕熱的系統(tǒng)和方法。絕熱系統(tǒng)(1)包括構(gòu)造成包圍渦輪(12)的至少一部分的至少一個(gè)渦輪絕熱隔室(2)；構(gòu)造成儲(chǔ)存絕熱材料(28)的供應(yīng)的絕熱材料貯存隔室(4)；連接到渦輪絕熱隔室(2)和絕熱材料貯存隔室(4)的多個(gè)第一管道(8，10)；以及構(gòu)造成在至少一個(gè)第一管道中產(chǎn)生空氣流以在絕熱材料貯存隔室和至少一個(gè)渦輪絕熱隔室之間氣動(dòng)地傳送絕熱材料的鼓風(fēng)機(jī)(6)。使渦輪的至少一部分絕熱的方法包括在隔室中包圍渦輪的至少一部分；和傳送絕熱材料到該隔室中。
文檔編號(hào)F02C7/24GK102052157SQ201010539528
公開日2011年5月11日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月27日
發(fā)明者G·C·利奧塔, H·G·小巴拉德, L·B·小戴維斯 申請(qǐng)人:通用電氣公司