專利名稱：用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置。
背景技術：
眾所周知，燃氣輪機是一種機器，該機器由一個壓縮機和一個具有一個或多個級的渦輪機構成，其中這些元件通過一個旋轉軸彼此連接，而且其中燃燒室設置在壓縮機和渦輪機之間。在這些機器中，空氣被供給壓縮機以被壓縮，所述空氣從外界環(huán)境中得到。壓縮空氣經(jīng)過一系列預混室，所述預混室結束在一收斂段中，噴射器向各預混室噴入燃料，燃料與空氣混合以便形成將要燃燒的燃料-空氣混合物。燃料被導入燃燒室，通過相應的火花塞點火以便促發(fā)燃燒，燃燒是為了提高溫度和壓力，而且因此提高氣體的焓。同時，壓縮機提供壓縮空氣，使壓縮空氣既經(jīng)過燃燒器又經(jīng)過燃燒室的襯套，以便所述壓縮空氣可以供應給燃燒過程。隨后，通過相應的管道，高溫、高壓氣體到達渦輪機的不同級，其將氣體的焓轉化為用戶可得到的機械能。例如，在兩級渦輪機中，氣體在非常高的溫度和壓力條件下在第一渦輪機級中被處理，而且在那里經(jīng)歷初始膨脹；而在渦輪機的第二級中，它經(jīng)歷第二次膨脹，其中的溫度和壓力比前一種情況中的低。眾所周知，為了從特定的燃氣輪機獲得最佳性能，必須使氣體的溫度盡可能地高； 但是，使用渦輪機可得到的最大溫度值受所用材料強度的限制。下面對現(xiàn)有技術中的燃氣輪機的不同級的定子噴嘴和轉子葉片的系統(tǒng)進行簡要的描述。第一級噴嘴被用于在第一級轉子的入口處在適當?shù)臈l件下提供燃燒過的氣體的流動。用于燃氣輪機的第二級的噴嘴組件由環(huán)形主體組成，其又可以被劃分為若干噴嘴段，各段通常由若干噴嘴組成，這些噴嘴由具有相應的型面的翼面件限定或確定。用于第二級的這種噴嘴組件在外部被連接到渦輪機主體上和在內(nèi)部連接到相應的環(huán)形支撐件上。在這方面，應該注意到定子受到由噴嘴入口和出口之間的壓力降低引起的高壓載荷。另外，定子承受了高的溫度梯度，這是由從燃燒室和前一級中出來的熱氣體的流動和被導入渦輪機以便冷卻部件的冷空氣的流動引起的，從熱和機械的觀點看，所述部件
3受到最大的應力?，F(xiàn)有燃氣輪機中的另一個特別顯著的問題是分隔具有不同溫度和壓力的區(qū)域的問題。具體地說，噴嘴段和環(huán)形支撐件之間的內(nèi)約束區(qū)域是這些區(qū)域中的一個。對于目前的燃氣輪機，該問題已經(jīng)通過下面的應用解決，機械系統(tǒng)的噴嘴包括一個膜片型段和一個蜂窩型氣泡密封件，所述密封件被插在轉子中，以便使噴嘴本身的上游葉片安裝盤與下游葉片安裝盤分開。在這種已知的結構中，各噴嘴段在其內(nèi)部支撐一個膜片型段，膜片型段在其內(nèi)部又包含蜂窩型氣泡密封件，其中各噴嘴段通過被稱作罩的部段在外部連接到主體上。膜片型段通過相應地設置在各元件上的夾持件和槽連接到噴嘴段上。與轉子的葉片安裝盤相關的密封通過嵌入膜片型段中的翼面件實現(xiàn)。當具有葉片安裝盤的冷卻系統(tǒng)時，其在末端部分包括用于設置在膜片型段中的孔中的空氣的通道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是改進上面描述的現(xiàn)有技術，而且具體地說是提供一種用于燃氣渦輪機級的簡化的支撐裝置，其使成本大大降低。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置，其使轉子葉片安裝盤的冷卻改進。本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于燃氣渦輪機級的簡化的噴嘴的支撐裝置，其特別可靠而且有效。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于燃氣渦輪機的噴嘴的簡化的支撐裝置，所述燃氣渦輪機具有一個與包圍的噴嘴徑向隔開的轉子，所述支撐裝置置于所述轉子和所述噴嘴之間，并位于一上游葉片安裝盤和一下游葉片安裝盤之間，所述支撐裝置設有蜂窩型氣泡密封件，所述噴嘴包括一個被分成一些噴嘴段的環(huán)形主體，其特征在于，所述蜂窩型氣泡密封件被直接固定到所述噴嘴段的下部平臺上，所述噴嘴段具有軸向減小部分，所述軸向減小部分具有冷卻孔用于傳送通過噴嘴段在軸向向前和向后方向供應的冷卻空氣以冷卻所述上游葉片安裝盤和下游葉片安裝盤。上述支撐裝置用于低壓燃氣渦輪機的第二級的噴嘴。


參照附圖，從下面由非限制性例給出的說明中，根據(jù)本發(fā)明的用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置的優(yōu)點和特性可以變得顯然，附圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術的用于燃氣渦輪機級的噴嘴的支撐裝置的剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置的剖面圖。
具體實施例方式圖1示出一種用于燃氣渦輪機級的噴嘴12的支撐裝置，其整體被標以10，而且被插在燃氣輪機本身的轉子中，以便使噴嘴12本身的上游葉片安裝盤22和下游葉片安裝盤24分開。燃氣渦輪機級的噴嘴12包括一個環(huán)形主體，其又可以被劃分為噴嘴段12。各噴嘴段12通過支撐裝置10支撐在其內(nèi)部，其中各噴嘴段12通過稱作罩16的部段連接到燃氣輪機主體14的外部。支撐裝置10包括一個膜片型段18和一個蜂窩型氣泡密封件20，前者通過相應設置在各元件上的夾持件和槽連接到噴嘴段12，后者設置在膜片型段18的內(nèi)部。與轉子葉片安裝盤22和M有關的密封通過嵌入膜片型段18中的翼面件實現(xiàn)。在膜片型段18中，還可以提供用于空氣的冷卻孔沈，所述空氣冷卻上游和下游葉片安裝盤22和24。圖2示出一種根據(jù)本發(fā)明的用于燃氣渦輪機級的噴嘴112的簡化的支撐裝置，其整體被標以110，其中和圖1所示現(xiàn)有技術中的元件相同/等效的元件由相同的標號加上 100標示。在所示例中，根據(jù)本發(fā)明，簡化的支撐裝置110實質(zhì)僅包括一個蜂窩型氣泡密封件120。該氣泡密封件120被直接固定到噴嘴段112的下部平臺130上，其中不包括膜片型段。在噴嘴112中，特別是在噴嘴段112的下部平臺130的附近，還可以設置用于空氣的冷卻孔126，所述空氣冷卻上游和下游葉片安裝盤122和124。使用簡化的支撐裝置110的解決方案，例如可用于低壓燃氣輪機的第二級的噴嘴 112，絕對比使用現(xiàn)有技術的支撐裝置10更經(jīng)濟，而且同時吹洗葉片安裝盤122和124的效率提高，這是由于由泄漏引起的損失降低的緣故。上述說明使本發(fā)明的用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置的特征明顯呈現(xiàn)出來，而且還使相應的優(yōu)點顯然，將提及的所述優(yōu)點包括一簡單而可靠的使用；一生產(chǎn)成本的顯著降低；一便于維修。最后，顯然在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對用于燃氣渦輪機級的噴嘴的簡化的支撐裝置進行許多變型和變化；另外，所有的零件可以由技術上等效的元件來替換。實際上，根據(jù)技術需求可以使用任何材料、形式和尺寸。因此本發(fā)明的范圍由所附權利要求限定。
權利要求
1.一種用于燃氣渦輪機的噴嘴(112)的簡化的支撐裝置(110)，所述燃氣渦輪機具有一個與包圍的噴嘴徑向隔開的轉子，所述支撐裝置(110)置于所述轉子和所述噴嘴(112) 之間，并位于一上游葉片安裝盤(122)和一下游葉片安裝盤(124)之間，所述支撐裝置 (110)設有蜂窩型氣泡密封件(120)，所述噴嘴(11 包括一個被分成一些噴嘴段(112)的環(huán)形主體，其特征在于所述蜂窩型氣泡密封件(120)被直接固定到所述噴嘴段(11 的下部平臺(130)上， 所述噴嘴段具有軸向減小部分，所述軸向減小部分具有完全形成在其中的冷卻孔(126)用于傳送通過所述噴嘴段在軸向向前和向后方向上供應的冷卻空氣，以分別冷卻所述上游葉片安裝盤(122)和下游葉片安裝盤(124)。
2.如權利要求1所述的支撐裝置(110)，其特征在于，所述支撐裝置用于低壓燃氣渦輪機的第二級的噴嘴(112)。
全文摘要
一種用于燃氣渦輪機級的噴嘴(112)的簡化支撐裝置(110)，其中支撐裝置(110)置于所述燃氣輪機的轉子中，位于噴嘴(112)的上游葉片安裝盤(122)和下游葉片安裝盤(124)之間，而且設有蜂窩型氣泡密封件(120)；燃氣渦輪機級的噴嘴(112)包括一個被分成一些噴嘴段(112)的環(huán)形主體，而且蜂窩型氣泡密封件(120)被直接固定到這些噴嘴段(112)上。
文檔編號F01D11/02GK102425460SQ201110282708
公開日2012年4月25日 申請日期2003年6月5日 優(yōu)先權日2002年6月5日
發(fā)明者P·伊爾科佩蒂 申請人:諾沃皮尼奧內(nèi)控股有限公司