本發(fā)明涉及一種燃?xì)廨啓C(jī),該燃?xì)廨啓C(jī)具有包括排氣部的定子,該排氣部的內(nèi)護(hù)罩與燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)子的熱氣側(cè)上的最后一個(gè)渦輪級(jí)的葉輪的轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)分離軸向間隙,該間隙將排氣部連接到葉輪的輪側(cè)空間,所述空間在燃?xì)廨啓C(jī)的一個(gè)操作狀態(tài)下具有比燃?xì)廨啓C(jī)外部環(huán)境的空氣壓力更低的壓力,并且所述空間具有空氣入口,該空氣入口經(jīng)由空氣管道連接到燃?xì)廨啓C(jī)的外部環(huán)境。
背景技術(shù):
燃?xì)廨啓C(jī)是壓力下的氣體在其中膨脹的連續(xù)流機(jī)器。燃?xì)廨啓C(jī)由渦輪或膨脹機(jī)、上游壓氣機(jī)以及插入的燃燒室構(gòu)成。操作原理基于循環(huán)過(guò)程(焦耳過(guò)程):壓氣機(jī)借助于一個(gè)或若干壓氣機(jī)級(jí)的葉片壓縮空氣,然后在燃燒室中混合該空氣與氣體或液體燃料,點(diǎn)燃并燃燒它。
熱氣體(燃燒氣體與空氣的混合物)由此形成,該熱氣體在隨后的渦輪部中膨脹,其中熱能被轉(zhuǎn)換成機(jī)械能并初始驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)。剩余部分在渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)中用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)、推進(jìn)器或其他旋轉(zhuǎn)消耗器。膨脹的熱氣體被引導(dǎo)至排氣部中,該排氣部為此目的而被耐熱護(hù)罩包圍,該耐熱護(hù)罩形成用于排氣部的熱氣管道的邊界。同時(shí),排氣部的內(nèi)護(hù)罩分離耐熱護(hù)罩與被布置在軸線周圍的定子的內(nèi)部零件。
由于構(gòu)造限制,燃?xì)鉁u輪排氣部無(wú)法從周圍環(huán)境充分密封。由于轉(zhuǎn)子熱氣側(cè)上的最后一個(gè)渦輪級(jí)處的操作期間的熱膨脹,軸向間隙存在于轉(zhuǎn)子葉片的平臺(tái)與排氣部的內(nèi)護(hù)罩之間,該間隙將排氣部連接到輪側(cè)空間(即,連接到鄰近葉輪的空間)。因?yàn)榕艢獠吭诓焕僮鳡顟B(tài)下或硬件配置的情況下可以具有關(guān)于周圍環(huán)境的正壓力,所以無(wú)法排除熱排氣到周圍環(huán)境中或到燃?xì)鉁u輪機(jī)圍殼中的泄露。這引起燃?xì)廨啓C(jī)的組件上增大的溫度負(fù)荷和有害排放氣體的排放。后者存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
前面提及的不利操作狀態(tài)是由于越來(lái)越大的靈活化而引起的小熱氣質(zhì)量流(即,燃?xì)廨啓C(jī)的低功率)變得更重要。此外,作為最后一個(gè)渦輪級(jí)處的空氣動(dòng)力學(xué)變化或鍋爐中增大的排氣壓力損耗的結(jié)果而可能發(fā)生相對(duì)高的排氣壓力。
在一些燃?xì)鉁u輪機(jī)類型中,為了經(jīng)由輪側(cè)空間中的空氣入口和連接到該空氣入口的空氣管道從周圍環(huán)境吸入空氣、并將該空氣用于冷卻目的,使用出現(xiàn)在排氣部區(qū)域中的負(fù)壓。具體地,在這里,緊接在燃?xì)廨啓C(jī)的渦輪部、在熱氣體流動(dòng)方向上的最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排之后,在燃?xì)廨啓C(jī)周圍環(huán)境中的空氣的環(huán)境壓力以下的壓力出現(xiàn)在正常操作期間。由此,這里可以制作經(jīng)由冷卻管道從周圍環(huán)境吸入空氣的對(duì)應(yīng)開口,使得該空氣可以用于冷卻該區(qū)域(具體地還用于冷卻與后渦輪軸承的軸承空間聯(lián)通的、位于附近的輪側(cè)空間)。例如在gb1270959或wo2012/141858a1中描述了該原理。
然而,如上所述,出現(xiàn)以下問(wèn)題:因?yàn)闄C(jī)器功率降低,所以排氣壓力上升,因此負(fù)壓降低。如果排氣壓力超過(guò)環(huán)境壓力,則倒流發(fā)生在空氣管道中,因此大量的排氣泄露經(jīng)由該開口發(fā)生。因?yàn)橛捎谒峁┑目諝夤艿蓝赡馨l(fā)生非常大的排氣泄露量,所以要不惜任何代價(jià)避免這一點(diǎn)。當(dāng)前不存在將防止這里的排氣泄露的措施。因?yàn)楸仨毧煽勘苊膺^(guò)多的排氣泄漏,所以這大大限制燃?xì)廨啓C(jī)的靈活性(具體在小負(fù)荷的范圍方面)。
因此,本發(fā)明的目的是提供一種最初提及的類型的燃?xì)廨啓C(jī),該燃?xì)廨啓C(jī)借助于在所有操作狀態(tài)下可靠避免排氣泄露來(lái)保證燃?xì)廨啓C(jī)特別靈活的操作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
該目的憑借空氣入口經(jīng)由室連接到空氣管道的事實(shí),如在本發(fā)明中要求保護(hù)的那樣實(shí)現(xiàn),空氣管道具有開口,預(yù)定氣體質(zhì)量流通過(guò)該開口作用在室上。
這里,本發(fā)明基于以下考慮:通過(guò)密封件或鉤進(jìn)行的部分負(fù)荷操作期間的小排氣泄漏量可以被接受或借助于新密封概念來(lái)補(bǔ)償。正壓且因此在被設(shè)計(jì)為經(jīng)由空氣管道吸入環(huán)境空氣的位置(具體在熱氣體側(cè)上的最后一個(gè)渦輪級(jí)中的輪側(cè)空間中)中的逆流不可接受,因?yàn)樵谶@種情況下,即使在低正壓的情況下,大量排氣泄露量將發(fā)生。因此,為了還允許低部分負(fù)荷下的操作,應(yīng)產(chǎn)生以下構(gòu)建方案:該方案確保:即使在比在燃?xì)廨啓C(jī)的周圍環(huán)境中更高的壓力在排氣管道中的空氣管道的出口處占優(yōu)勢(shì)的這種性質(zhì)的壓力情況的相反情況下,也可靠避免排放氣體的回流。這可由不再直接連接到討論中的輪側(cè)空間的空氣管道來(lái)實(shí)現(xiàn),但存在另外的插入室。這意味著空氣管道首先通向該室中。存在從室到輪側(cè)空間的連接。室具有另外開口,預(yù)定氣體質(zhì)量流通過(guò)該另外開口作用在室上。換言之:室具有至少三個(gè)開口(即,到輪側(cè)空間的連接、到通向周圍環(huán)境的空氣管道的連接以及用于所述預(yù)定氣體質(zhì)量流的開口)。該氣體質(zhì)量流由無(wú)害氣體(例如,空氣)構(gòu)成,并且完全注滿室。這一點(diǎn)的結(jié)果是:在壓力相反的情況下,穿過(guò)空氣管道的返回質(zhì)量流從氣體質(zhì)量流、而不是從排放氣體供給。因此,沒(méi)有排放氣體能夠逸散。在正常操作期間,僅向從外部吸入的空氣流添加氣體質(zhì)量流。
室在這種情況下有利地直接鄰接輪側(cè)空間。輪側(cè)空間到室的連接在由輪側(cè)空間與室之間的分隔壁中的開口構(gòu)建方面,在這里以特別簡(jiǎn)單的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
充當(dāng)緩沖室的、空氣管道的出口區(qū)域中的室有利地以這種方式來(lái)設(shè)計(jì):室中的壓力高于輪側(cè)空間中的壓力少于30毫巴(且優(yōu)選地少于10毫巴)。通常,室中的壓力應(yīng)僅稍高于排氣壓力,排氣壓力對(duì)應(yīng)于輪側(cè)空間中的壓力(即,室不應(yīng)由恒定的氣體質(zhì)量流來(lái)充滿)。這保證室不防止所期望的將外部空氣吸入到輪側(cè)空間中。為此,具體地,室與輪側(cè)空間之間的開口應(yīng)被設(shè)計(jì)為使得它足夠大,以致氣體質(zhì)量流可以在正常操作期間連續(xù)流入到輪側(cè)空間中。
在有利的配置中,輪側(cè)空間具有另外開口,注入空氣通過(guò)該另外開口供給。作為這一點(diǎn)的結(jié)果,除了從外部吸入的周圍環(huán)境空氣之外,輪側(cè)空間還由例如來(lái)自壓氣機(jī)抽取或外部風(fēng)機(jī)的注入空氣來(lái)冷卻,這進(jìn)一步改善冷卻。
在另外有利的配置中,室中所注入的氣體質(zhì)量流的源被設(shè)計(jì)為隨著輪側(cè)空間中的變化壓力而大致恒定的質(zhì)量流。這保證一直存在用氣體質(zhì)量流進(jìn)行的室的充分且完全的注入,而不管在排氣部?jī)?nèi)部的護(hù)罩的間隙的區(qū)域中(且由此還在輪側(cè)空間中)占優(yōu)勢(shì)的壓力如何(由此,特別是在該區(qū)域中相對(duì)高壓力的情況下)。這一點(diǎn)具體可以由處于足夠高的壓力水平下的氣體質(zhì)量流的源來(lái)實(shí)現(xiàn),使得在操作期間期望的、排氣部?jī)?nèi)部的壓力波動(dòng)對(duì)質(zhì)量流沒(méi)有影響。因此,可以保證:在空氣管道中的逆流的情況下,一直存在到室中的足夠質(zhì)量流,到周圍環(huán)境中的回流可以從該室供給。
在第一有利的配置中,存在連接在室的開口上游的風(fēng)機(jī),氣體質(zhì)量流借助該開口引入。借助于具體用于注入室的氣體質(zhì)量流且可以因此被設(shè)計(jì)并控制的風(fēng)機(jī),可以以特別簡(jiǎn)單的方式來(lái)調(diào)節(jié)足夠的氣體質(zhì)量流。這里還可想得到的是僅在臨界操作狀態(tài)期間操作風(fēng)機(jī),在臨界操作狀態(tài)期間,存在逆流風(fēng)險(xiǎn)。
在第二替代或附加的有利配置中,存在連接在室的開口上游的壓氣機(jī)抽取設(shè)備,氣體質(zhì)量流借助該開口引入。換言之:氣體質(zhì)量流借助于來(lái)自壓氣機(jī)的排出空氣來(lái)供給。因?yàn)樵谌細(xì)廨啓C(jī)中,來(lái)自壓氣機(jī)的空氣在任意情況下為了各種目的而在廣泛不同的壓力水平下使用,所以為了供給室所需的氣體質(zhì)量流,還可以擴(kuò)展對(duì)應(yīng)的抽取系統(tǒng)。
在有利的配置中,此外可以使燃?xì)廨啓C(jī)的軸的密封空氣密封件被分配到室的開口,氣體質(zhì)量流借助該開口引入。這被理解為意指開口且因此室在壓縮空氣供給側(cè)上與密封空氣密封件并聯(lián)連接,或者借助于這一點(diǎn)來(lái)被供給有壓縮空氣。這允許氣體質(zhì)量流以特別簡(jiǎn)單的方式作用在室上:排氣部在渦輪側(cè)上的部分中包圍燃?xì)廨啓C(jī)的軸承。所述軸承被設(shè)計(jì)為使得它可以為了補(bǔ)償熱膨脹的目的而軸向位移,由此被提供有由密封空氣作用的迷宮密封件。借助于該密封空氣密封件的區(qū)域中的簡(jiǎn)單孔,可以具有一些巴的壓力的、存在于那里的密封空氣可以被放掉并用于作用在室上。替代地,密封空氣密封件和室可以從同一壓縮空氣源來(lái)供給(并聯(lián))。該方案可以以特別少的構(gòu)建努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在燃?xì)廨啓C(jī)的有利配置中,室此外是圍繞燃?xì)廨啓C(jī)軸線的環(huán)繞設(shè)計(jì)。因此,在各圓周區(qū)域中保證可靠避免熱氣體回流到空氣管道中或沿著圓周分布的若干空氣管道中。
發(fā)電廠有利地包括這種類型的燃?xì)廨啓C(jī)。
憑借本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)具體在于:作為在正常旨在借助于負(fù)壓吸入周圍環(huán)境空氣的空氣管道的出口處引入由固定氣體質(zhì)量流注入的室的結(jié)果,可以可靠防止在由于壓力增大而引起的逆流的情況下的有害排氣的回流。相反,反向質(zhì)量流完全由被引入到室中的氣體質(zhì)量流來(lái)供給。這產(chǎn)生關(guān)于組件的完整性和針對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)圍殼中的排氣排放的提高安全性的優(yōu)點(diǎn)。在沒(méi)有該措施的情況下,將必須完全免除該孔,這將具有關(guān)于基礎(chǔ)負(fù)荷操作期間的燃?xì)廨啓C(jī)散熱的顯著缺點(diǎn)。
附圖說(shuō)明
在附圖的基礎(chǔ)上更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例,附圖中:
圖1顯示了發(fā)電廠中的燃?xì)廨啓C(jī)的示意性表示;
圖2顯示了穿過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)的最后一個(gè)渦輪級(jí)和排氣部的上半部分的縱截面;以及
圖3顯示了穿過(guò)用于吸入周圍環(huán)境空氣的空氣管道的入口處的緩沖室的縱截面。
相同的零件在所有附圖中被提供有相同的附圖標(biāo)記。
具體實(shí)施方式
圖1示意性顯示了發(fā)電廠2中的燃?xì)廨啓C(jī)1。燃?xì)廨啓C(jī)1在內(nèi)部具有以可旋轉(zhuǎn)方式圍繞軸4(軸向)安裝的轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子還被稱為渦輪轉(zhuǎn)子,并且被燃?xì)廨啓C(jī)1的靜止部分(定子)包圍。在流過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)1的介質(zhì)的流動(dòng)方向上,壓氣機(jī)6首先跟隨著軸4??諝鈴膲簹鈾C(jī)6的出口引導(dǎo)到燃燒室8中,燃燒室8被供給有燃料b。渦輪10和排氣部12跟在燃燒室8后面。在壓氣機(jī)側(cè)上,發(fā)電機(jī)14被布置在燃?xì)廨啓C(jī)1的軸4上。
圖2在縱截面上詳細(xì)地顯示了燃?xì)廨啓C(jī)1的渦輪10的流側(cè)上的最后一部分以及排氣部12的鄰近部分。部分截面僅顯示了如從現(xiàn)有技術(shù)已知的燃?xì)廨啓C(jī)1的上半部。
在橫截面上為環(huán)狀的熱氣管道16供給有來(lái)自在渦輪10上游的燃燒室8的熱氣體。渦輪10包括一個(gè)接一個(gè)連接的若干渦輪級(jí),圖2中僅圖示了熱氣側(cè)上的最后一個(gè)渦輪級(jí)(即,熱氣體在緊接流入排氣部12之前最后穿過(guò)的渦輪級(jí))。各渦輪級(jí)由兩個(gè)葉片環(huán)形成。如在熱氣體的流動(dòng)方向上觀察的,由轉(zhuǎn)子葉片20形成的轉(zhuǎn)子葉片排跟隨在由熱氣管道16中的導(dǎo)向葉片18形成的導(dǎo)向葉片排。導(dǎo)向葉片18和轉(zhuǎn)子葉片20具有類似于飛機(jī)翼的、稍微彎曲的輪廓。
導(dǎo)向葉片18在這里被緊固到定子。除了實(shí)際葉片翼面之外,各導(dǎo)向葉片18具有導(dǎo)向葉片根(該導(dǎo)向葉片根還被稱為平臺(tái)22)和與平臺(tái)22相對(duì)定位的導(dǎo)向葉片頭24。導(dǎo)向葉片頭24面向軸4并被固定到內(nèi)環(huán)26。各內(nèi)環(huán)26在這里環(huán)繞轉(zhuǎn)子的軸4。
同樣,各轉(zhuǎn)子葉片20具有這種類型的轉(zhuǎn)子葉片根,該轉(zhuǎn)子葉片根被稱為平臺(tái)28,但各轉(zhuǎn)子葉片在轉(zhuǎn)子葉片尖端30中結(jié)束。與熱氣管道16中的轉(zhuǎn)子葉片尖端30相對(duì)的,布置有環(huán)狀內(nèi)襯32。內(nèi)襯32連同平臺(tái)22、28以及導(dǎo)向葉片頭24一起因此形成熱氣管道16的邊界。
轉(zhuǎn)子葉片排的轉(zhuǎn)子葉片20分別借助于一個(gè)渦輪盤34附接到軸4。轉(zhuǎn)子葉片20和渦輪盤34由此形成葉輪35。轉(zhuǎn)子葉片20由此形成燃?xì)廨啓C(jī)1的旋轉(zhuǎn)部的(即,轉(zhuǎn)子的)組件。具有包括導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子葉片18、20的葉片排的相似結(jié)構(gòu)可以同樣地在壓氣機(jī)6中找到。
此外,圖2顯示了在燃?xì)廨啓C(jī)1的軸4的軸承的渦輪側(cè)上的密封。軸4與定子之間的圓柱形罩式的邊界表面在這種情況下被設(shè)計(jì)為密封空氣密封件36。密封空氣密封件36包括跨整個(gè)邊界表面延伸的密封迷宮38、以及被定位在圖2的細(xì)節(jié)外部的密封空氣引入設(shè)備。密封空氣引入設(shè)備被供給有來(lái)自壓氣機(jī)抽取設(shè)備的具有高壓的空氣。這種壓氣機(jī)抽取設(shè)備可以被提供在壓氣機(jī)6中的各種位置處,使得可以抽取各種壓力水平的空氣并使得該空氣可用于燃?xì)廨啓C(jī)1中,例如,用于密封空氣密封件,而且還用作用于例如渦輪10的組件的薄膜冷卻的冷卻空氣。
軸承的密封借助于密封空氣密封件36來(lái)實(shí)現(xiàn),例如為了補(bǔ)償轉(zhuǎn)子組件的熱膨脹的目的而進(jìn)行的軸4的軸向位移同時(shí)依然是可能的。
在燃?xì)廨啓C(jī)1的操作期間,空氣由壓氣機(jī)6通過(guò)未更詳細(xì)顯示的吸入殼吸入并壓縮。被使得在壓氣機(jī)6的、在渦輪側(cè)上的端部處可得到的壓縮空氣被引入到燃燒室8中并在那里與燃料b混合。然后在燃燒室8中燃燒混合物,以形成熱氣體。從該燃燒室,熱氣體沿著熱氣管道16流動(dòng),并且穿過(guò)導(dǎo)向葉片18和轉(zhuǎn)子葉片20。
流體流的內(nèi)部能量的一部分由于葉片18、20周圍的層流(盡量為無(wú)渦流流動(dòng))而被提取,并轉(zhuǎn)移到渦輪10的轉(zhuǎn)子葉片20。然后經(jīng)由這些轉(zhuǎn)子葉片將轉(zhuǎn)子設(shè)置成旋轉(zhuǎn),借此,初始驅(qū)動(dòng)壓氣機(jī)6。有用功率被遞送到發(fā)電機(jī)14。
圖2進(jìn)一步顯示了在最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排之后,熱氣管道16并入排氣部12中。因此,排氣部12同樣具有對(duì)應(yīng)于熱氣管道16的環(huán)狀橫截面,然而,該橫截面沿著軸擴(kuò)大。排氣部12在這里包括包圍軸4的圓柱形內(nèi)護(hù)罩42、以及被緊固到燃?xì)廨啓C(jī)1的殼46的圓錐形外護(hù)罩44。外護(hù)罩44與和最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排相對(duì)的內(nèi)襯32無(wú)縫鄰近,而內(nèi)護(hù)罩42以和燃?xì)廨啓C(jī)1的軸向相等的徑向距離,與最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排的平臺(tái)28鄰近。然而,內(nèi)護(hù)罩42在這里在軸向上與最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排的平臺(tái)28分離軸向間隙48,該軸向間隙48形成環(huán)狀開口。
最后一個(gè)渦輪級(jí)的葉輪35的所謂輪側(cè)空間49借助于間隙48連接到排氣部12的熱氣管道16。這里,負(fù)壓(即,比燃?xì)廨啓C(jī)1外部區(qū)域中的周圍環(huán)境空氣的壓力更低的壓力)通常在燃?xì)廨啓C(jī)1的正常操作期間占優(yōu)勢(shì)。為了從外部吸入周圍環(huán)境空氣且從而冷卻輪側(cè)空間49,使用這一點(diǎn)。
為了該目的,空氣管道50形成在排氣部12的內(nèi)護(hù)罩42的、與熱氣管道16有關(guān)的后區(qū)域中。所述空氣管道包括被形成在內(nèi)護(hù)罩42與密封空氣密封件36的定子側(cè)部分之間的中空空間。分離該中空空間與最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排的輪側(cè)空間49的盤狀分隔壁52被沿著燃?xì)廨啓C(jī)1的整個(gè)圓周延伸的多個(gè)軸向孔54穿透。在入口側(cè)(未圖示)上,空氣管道50連接到燃?xì)廨啓C(jī)1的周圍環(huán)境。在出口側(cè)上,空氣管道通過(guò)孔54通向輪側(cè)空間49中。輪側(cè)空間49可以另外通過(guò)另外的開口51被供給有注入空氣,該注入空氣從壓氣機(jī)抽取或風(fēng)機(jī)而可獲得。
在燃?xì)廨啓C(jī)1的正常操作期間,最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排之后的排放氣體的負(fù)壓保證空氣通過(guò)空氣管道50從周圍環(huán)境吸入。然而,在特定操作模式下(具體在低部分負(fù)荷時(shí)),可能發(fā)生在這里關(guān)于周圍環(huán)境的正壓占優(yōu)勢(shì)。該正壓也由于經(jīng)由間隙48的連接而在輪側(cè)空間49中占優(yōu)勢(shì)。因此,在圖2所示的燃?xì)廨啓C(jī)1中,逆流可能因此發(fā)生在空氣管道50中,使得有害排氣通過(guò)空氣管道50進(jìn)入周圍環(huán)境。
這借助于對(duì)空氣管道50與輪側(cè)空間49之間的連接的修改(由圓iii來(lái)指示)來(lái)防止。圖3中顯示、放大了該修改。
圖3首先顯示了在所提及區(qū)域中的從圖2已知的組件(諸如軸4、密封空氣密封件36面向最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排的部分、內(nèi)護(hù)罩42以及具有軸向孔54的分隔壁52)。然而,平行于分隔壁52,在分隔壁面向最后一個(gè)轉(zhuǎn)子葉片排的側(cè)上,布置另外的分隔壁56。這具有延伸到第一分隔壁52的圓柱形罩式間隔件58。第二分隔壁56借助于配合穿過(guò)間隔件58的螺絲60來(lái)緊固到第一分隔壁52。
由此,分隔壁52、56、內(nèi)護(hù)罩42以及密封空氣密封件36的定子側(cè)部分形成室62,該室被布置在通向空氣管道50的孔54與輪側(cè)空間49之間,并且圍繞燃?xì)廨啓C(jī)1的整個(gè)軸線周向地延伸。分隔壁56具有比分隔壁52的外半徑稍小的外半徑,使得徑向間隙63被形成在分隔壁56與內(nèi)護(hù)罩42之間,并且現(xiàn)在將室62連接到輪側(cè)空間49。從外部空間吸入的空氣現(xiàn)在首先通過(guò)分隔壁52中的孔54進(jìn)入室62,并且通過(guò)間隙63從室62進(jìn)入輪側(cè)空間49(并且隨后還通過(guò)間隙48進(jìn)入熱氣管道16)。
室62另外具有開口64,這些開口64沿著燃?xì)廨啓C(jī)1的周向分布,延伸作為穿過(guò)密封空氣密封件36的定子側(cè)部分的、徑向上的孔。從而,室62連接到中間空間,中間空間由密封迷宮38的密封空氣來(lái)作用。因?yàn)榭諝庠谶@里以相對(duì)高的壓力(即,在一些巴的范圍內(nèi))存在,所以密封空氣到室62中的連續(xù)質(zhì)量流由此以取決于開口64的尺寸和數(shù)量的方式而發(fā)生。由于與期望的排氣壓力相比在密封空氣密封件36中相對(duì)高的壓力,所以該質(zhì)量流在很大程度上獨(dú)立于排氣部12的熱氣管道16中的壓力情況。在替代實(shí)施例中,可以為以下這種情況:開口64不通向密封空氣密封件36中,而是連接到同樣給密封空氣密封件36供給壓縮空氣的另一個(gè)壓縮空氣源。這產(chǎn)生壓縮空氣到室62和到密封空氣密封件36的平行供給。
對(duì)于這一點(diǎn)的另外前提是室62未充滿。這具體通過(guò)將分隔壁56與內(nèi)護(hù)罩42之間的間隙63制成充分大的尺寸來(lái)實(shí)現(xiàn),使得通過(guò)開口64供給的空氣質(zhì)量流可以總是直接逸散到輪側(cè)空間49中,并且室62保持處于比排放氣體僅稍高的壓力水平(即,僅高于排氣壓力一些毫巴)。決定性因素在于,室62用冷卻空氣完全注入。
在未顯示的替代實(shí)施例中,進(jìn)入到室62中的空氣質(zhì)量流還可以源于其他源。例如,可以提供單獨(dú)的風(fēng)機(jī)或可以提供單獨(dú)的壓氣機(jī)抽取設(shè)備,從風(fēng)機(jī)或壓氣機(jī)抽取設(shè)備可以獲得空氣質(zhì)量流。
由于空氣管道50與輪側(cè)空間49之間的室62的形成,不阻礙滿負(fù)荷或高部分負(fù)荷操作期間空氣從外部空間的預(yù)期吸入。因?yàn)槭?2的壓力水平僅稍高于排氣壓力,所以外部空氣在排氣負(fù)壓的情況下的吸入仍然發(fā)生。被吸入的外部空氣與來(lái)自室62中的密封空氣密封件36的空氣質(zhì)量流混合,并且通過(guò)間隙63進(jìn)入輪側(cè)空間49,并且通過(guò)軸向間隙48從輪側(cè)空間49進(jìn)入排氣部12的熱氣管道16。
在低部分負(fù)荷操作期間或在壓力情況相反(即,排氣壓力高于周圍環(huán)境壓力)的其他操作狀態(tài)下,穿過(guò)空氣管道50的流將變得相反。然而,因?yàn)槭?2現(xiàn)在被布置在空氣管道50在熱氣管道側(cè)上的出口處、且借助于來(lái)自開口64的連續(xù)質(zhì)量流而注入空氣,所以回流現(xiàn)在唯一地從通過(guò)開口64供給的空氣質(zhì)量流來(lái)供給。
因此,防止有害排氣通過(guò)空氣管道50排放到周圍環(huán)境中。