本文公開的主題大體涉及渦輪機，并且更特別地，涉及在渦輪機中使用過渡導管。

背景技術：

渦輪機在諸如功率生產的領域中廣泛使用。例如，傳統(tǒng)燃氣渦輪系統(tǒng)包括壓縮機區(qū)段、燃燒器區(qū)段和至少一個渦輪區(qū)段。壓縮機區(qū)段構造成在空氣流過壓縮機區(qū)段時壓縮空氣。然后空氣從壓縮機區(qū)段流到燃燒器區(qū)段，在燃燒器區(qū)段中，空氣與燃料混合且燃燒，從而產生熱氣流。熱氣流提供給渦輪區(qū)段，渦輪區(qū)段通過從熱氣流中抽取能量來使用熱氣流對壓縮機、發(fā)電機和其它多種負載提供功率。

渦輪機的燃燒器區(qū)段大體包括管或導管，以使熱燃燒氣通過其流到渦輪區(qū)段或多個區(qū)段。目前，已經引入了燃燒器區(qū)段，它包括轉移熱氣流的管或導管。例如，已經引入了用于燃燒器區(qū)段的導管，在使熱氣沿縱向流過其中時，導管另外使流沿徑向和/或沿切向轉移，使得流具有多種角度分量。這些設計具有多種優(yōu)點，包括消除渦輪區(qū)段中的第一級噴嘴。以前提供第一級噴嘴是為了轉移熱氣流，而且由于這些導管的設計，可能不需要第一級噴嘴。消除第一級噴嘴可消除相關聯(lián)的壓降，并且提高渦輪機的效率和功率輸出。

但是，關于這些導管與渦輪區(qū)段和與彼此的連接和密封的擔憂越來越多。例如，因為已知的導管不只是沿著縱向軸線延伸，而是從導管的入口到導管的出口轉移偏離軸線，導管的熱膨脹可導致導管沿著或圍繞多種軸線不合需要地移位。這些移位可在導管內引起應力和應變，而且可使導管失效。

技術實現(xiàn)要素：

將在以下描述中部分地闡述本公開的各方面和優(yōu)點，或者根據(jù)該描述，本公開的各方面和優(yōu)點可為明顯的，或者可通過實踐本公開來學習本公開的各方面和優(yōu)點。

在一個實施例中，提供一種渦輪機。渦輪機包括多個過渡導管，它們設置成大體環(huán)形陣列，并且包括第一過渡導管和第二過渡導管。多個過渡導管中的各個包括入口、出口和通道，通道在入口和出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線，多個過渡導管中的各個的出口沿著縱向軸線和切向軸線相對于入口偏移。渦輪機進一步包括：支承環(huán)組件，其沿著熱氣路徑在多個過渡導管的下游；多個機械緊固件，它們將多個過渡導管中的至少一個過渡導管連接到支承環(huán)組件上；以及密封件，其設置在至少一個過渡導管的出口和支承環(huán)組件之間。

在另一個實施例中，提供一種渦輪機。渦輪機包括多個過渡導管，它們設置成大體環(huán)形陣列，并且包括第一過渡導管和第二過渡導管。多個過渡導管中的各個包括入口、出口和通道，通道在入口和出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線，多個過渡導管中的各個的出口沿著縱向軸線和切向軸線相對于入口偏移。渦輪機進一步包括：支承環(huán)組件，其沿著熱氣路徑在多個過渡導管的下游；多個機械緊固件，它們將第一過渡導管和第二過渡導管連接到支承環(huán)組件上；以及密封件，其設置在第一過渡導管的出口和第二過渡導管的出口之間。

技術方案1.一種渦輪機，包括：

多個過渡導管，其設置成大體環(huán)形陣列，并且包括第一過渡導管和第二過渡導管，所述多個過渡導管中的各個包括入口、出口和通道，所述通道在所述入口和所述出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線，所述多個過渡導管中的各個的出口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線相對于所述入口偏移；

支承環(huán)組件，其沿著熱氣路徑在所述多個過渡導管的下游；

多個機械緊固件，其將所述多個過渡導管中的至少一個過渡導管連接到所述支承環(huán)組件上；以及

密封件，其設置在所述至少一個過渡導管的出口和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案2.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述密封件是金屬繩密封件。

技術方案3.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述至少一個過渡導管的出口包括外部凸緣和內部凸緣，以及其中，所述多個機械緊固件將所述外部凸緣和內部凸緣連接到所述支承環(huán)組件上。

技術方案4.根據(jù)技術方案3所述的渦輪機，其特征在于，所述密封件設置在所述外部凸緣和所述支承環(huán)組件之間或所述內部凸緣和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案5.根據(jù)技術方案4所述的渦輪機，其特征在于，所述密封件是多個密封件，以及其中，所述多個密封件中的一個設置在所述外部凸緣和所述支承環(huán)組件之間，并且所述多個密封件中的另一個設置在所述內部凸緣和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案6.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述密封件設置在所述多個過渡導管和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案7.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，槽道限定在所述支承環(huán)組件中，并且所述密封件部分地設置在所述槽道內。

技術方案8.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述密封件是第一密封件，并且所述渦輪機進一步包括設置在所述第一過渡導管的出口和所述第二過渡導管的出口之間的第二密封件。

技術方案9.根據(jù)技術方案8所述的渦輪機，其特征在于，所述多個機械緊固件將所述第一過渡導管和所述第二過渡導管連接到所述支承環(huán)組件上。

技術方案10.根據(jù)技術方案8所述的渦輪機，其特征在于，所述第二密封件是金屬繩密封件。

技術方案11.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述至少一個過渡導管的通道包括上游部分和下游部分，所述上游部分在所述入口和后端之間延伸，所述下游部分在頭端和所述出口之間延伸。

技術方案12.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述多個機械緊固件中的各個包括螺栓。

技術方案13.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述多個過渡導管中的各個的出口沿著所述徑向軸線相對于所述入口偏移。

技術方案14.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述渦輪機進一步包括與多個過渡導管連通的渦輪區(qū)段，所述渦輪區(qū)段包括所述支承環(huán)組件和第一級輪葉組件。

技術方案15.根據(jù)技術方案14所述的渦輪機，其特征在于，噴嘴設置在所述第一級輪葉組件的上游。

技術方案16.一種渦輪機，包括：

多個過渡導管，其設置成大體環(huán)形陣列，并且包括第一過渡導管和第二過渡導管，所述多個過渡導管中的各個包括入口、出口和通道，所述通道在所述入口和所述出口之間延伸，并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線，所述多個過渡導管中的各個的出口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線相對于所述入口偏移；

支承環(huán)組件，其沿著熱氣路徑在所述多個過渡導管的下游；

多個機械緊固件，其將所述第一過渡導管和所述第二過渡導管連接到所述支承環(huán)組件上；以及

密封件，其設置在所述第一過渡導管的出口和所述第二過渡導管的出口之間。

技術方案17.根據(jù)技術方案16所述的渦輪機，其特征在于，所述密封件是金屬繩密封件。

技術方案18.根據(jù)技術方案16所述的渦輪機，其特征在于，所述多個機械緊固件中的各個包括螺栓。

技術方案19.根據(jù)技術方案16所述的渦輪機，其特征在于，所述多個過渡導管中的各個的出口沿著所述徑向軸線相對于所述入口偏移。

技術方案20.根據(jù)技術方案1所述的渦輪機，其特征在于，所述渦輪機進一步包括與多個過渡導管連通的渦輪區(qū)段，所述渦輪區(qū)段包括所述支承環(huán)和第一級輪葉組件，以及其中，在所述第一級輪葉組件的上游沒有設置噴嘴。

技術方案21.一種渦輪機(10)，包括：

多個過渡導管(50)，其設置成大體環(huán)形陣列，并且包括第一過渡導管(130)和第二過渡導管(132)，所述多個過渡導管(50)中的各個包括入口(52)、出口(54)和通道(56，166)，所述通道在所述入口(52)和所述出口(54)之間延伸，并且限定縱向軸線(90)、徑向軸線(94)和切向軸線(92)，所述多個過渡導管(50)中的各個的出口(54)沿著所述縱向軸線(90)和所述切向軸線(92)相對于所述入口(52)偏移；

支承環(huán)組件，其沿著熱氣路徑(104)在所述多個過渡導管(50)的下游；

多個機械緊固件(200)，其將所述多個過渡導管(50)中的至少一個過渡導管(50)連接到所述支承環(huán)組件上；以及

密封件(210)，其設置在所述至少一個過渡導管(50)的出口(54)和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案22.根據(jù)技術方案21至22中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述密封件(210)是金屬繩密封件。

技術方案23.根據(jù)技術方案21所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述至少一個過渡導管(50)的出口(54)包括外部凸緣(204)和內部凸緣(202)，以及其中，所述多個機械緊固件(200)將所述外部凸緣(204)和內部凸緣(202)連接到所述支承環(huán)組件上，以及可選地

其中，所述密封件(210)設置在所述外部凸緣(204)和所述支承環(huán)組件之間或所述內部凸緣(202)和所述支承環(huán)組件之間，以及可選地

其中，所述密封件(210)是多個密封件(210)，以及其中，所述多個密封件(210)中的一個設置在所述外部凸緣(204)和所述支承環(huán)組件之間，并且所述多個密封件(210)中的另一個設置在所述內部凸緣(202)和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案24.根據(jù)技術方案21至23中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述密封件(210)設置在所述多個過渡導管(50)和所述支承環(huán)組件之間。

技術方案25.根據(jù)技術方案21至24中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，槽道(184)限定在所述支承環(huán)組件中，并且所述密封件(210)部分地設置在所述槽道(184)內。

技術方案26.根據(jù)技術方案21至25中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述密封件(210)是第一密封件(210)，并且所述渦輪機進一步包括設置在所述第一過渡導管(130)的出口(54)和所述第二過渡導管(132)的出口(54)之間的第二密封件(212)。

技術方案27.根據(jù)技術方案21至26中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述至少一個過渡導管(50)的通道(56)包括上游部分(170)和下游部分(172)，所述上游部分(170)在所述入口(52)和后端(174)之間延伸，所述下游部分(172)在頭端(176)和所述出口(54)之間延伸。

技術方案28.根據(jù)技術方案21至27中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述多個過渡導管中的各個的出口(54)沿著所述徑向軸線(94)相對于所述入口(52)偏移。

技術方案29.根據(jù)技術方案21至28中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述渦輪機(10)進一步包括與多個過渡導管(50)連通的渦輪區(qū)段(16)，所述渦輪區(qū)段(16)包括所述支承環(huán)組件和第一級輪葉組件(122)。

技術方案30.根據(jù)技術方案29所述的渦輪機(10)，其特征在于，在所述第一級輪葉組件(122)的上游沒有設置噴嘴(114)。

技術方案31.一種渦輪機(10)，包括：

多個過渡導管(50)，其設置成大體環(huán)形陣列，并且包括第一過渡導管(130)和第二過渡導管(132)，所述多個過渡導管(50)中的各個包括入口(52)、出口(54)和通道(56)，所述通道在所述入口(52)和所述出口(54)之間延伸，并且限定縱向軸線(90)、徑向軸線(94)和切向軸線(92)，所述多個過渡導管(50)中的各個的出口(54)沿著所述縱向軸線(90)和所述切向軸線(92)相對于所述入口(52)偏移；

支承環(huán)組件，其沿著熱氣路徑(104)在所述多個過渡導管(50)的下游；

多個機械緊固件(200)，其將所述第一過渡導管(130)和所述第二過渡導管(132)連接到所述支承環(huán)組件上；以及

密封件(212)，其設置在所述第一過渡導管(130)的出口(54)和所述第二過渡導管(132)的出口(54)之間。

技術方案32.根據(jù)技術方案31所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述密封件(212)是金屬繩密封件。

技術方案33.根據(jù)技術方案31至32中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述多個機械緊固件(200)中的各個包括螺栓。

技術方案34.根據(jù)技術方案31至33中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述多個過渡導管(50)中的各個的出口(54)沿著所述徑向軸線(94)相對于所述入口(52)偏移。

技術方案35.根據(jù)技術方案31至34中的任一項所述的渦輪機(10)，其特征在于，所述渦輪機(10)進一步包括與多個過渡導管(50)連通的渦輪區(qū)段(16)，所述渦輪區(qū)段(16)包括所述支承環(huán)和第一級輪葉組件(122)，以及其中，在所述第一級輪葉組件(122)的上游沒有設置噴嘴(114)。

參照以下描述和所附權利要求，本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變得更好理解。附圖結合在此說明書中且構成說明書的一部分，附圖示出本公開的實施例，并且與描述一起用來闡明本公開的原理。

附圖說明

在說明書中對本領域普通技術人員闡述本公開的完整且能夠實施的公開，包括其最佳模式，說明書參照了附圖，其中：

圖1是根據(jù)本公開的實施例的燃氣渦輪系統(tǒng)的示意圖；

圖2是根據(jù)本公開的實施例的燃氣渦輪系統(tǒng)的若干部分的橫截面圖；

圖3是根據(jù)本公開的實施例的燃氣渦輪系統(tǒng)的渦輪區(qū)段的橫截面圖。

圖4是根據(jù)本公開的實施例的成環(huán)形陣列的過渡導管的透視圖；

圖5是根據(jù)本公開的實施例的多個過渡導管和相關聯(lián)的沖擊套管的俯視透視圖；

圖6是根據(jù)本公開的實施例的過渡導管的側面透視圖；

圖7是根據(jù)本公開的實施例的過渡導管組件的剖面透視圖，過渡導管組件包括相鄰過渡導管，并且在它們之間形成翼型件的多種部分；

圖8是根據(jù)本公開的實施例的多個過渡導管和相關聯(lián)的沖擊套管的頂部正面透視圖；

圖9是根據(jù)本公開的實施例的連接到支承環(huán)組件的多個過渡導管的頂部背面透視圖；

圖10是根據(jù)本公開的實施例的過渡導管的下游部分的側面透視圖；

圖11是根據(jù)本公開的實施例的過渡導管的下游部分的正面透視圖；

圖12是根據(jù)本公開的實施例的連接到支承環(huán)組件上的過渡導管的橫截面圖；

圖13是根據(jù)本公開的實施例的相鄰過渡導管的出口的橫截面圖；以及

圖14示出根據(jù)本公開的實施例的密封件。

部件列表

10渦輪系統(tǒng)

12壓縮機區(qū)段

14燃燒器區(qū)段

15燃燒器

16渦輪區(qū)段

18軸

21殼

22燃燒器襯套

24燃燒區(qū)

26過渡件

30流動套管

32流路徑

34沖擊套管

36流路徑

38外部環(huán)帶

40燃料噴嘴

50過渡導管

52入口

54出口

56通道

90縱向軸線

92切向軸線

94徑向軸線

98縱向軸線

102護罩

104熱氣路徑

106護罩塊

112輪葉

114噴嘴

122第一級輪葉組件

123第二級噴嘴組件

124第二級輪葉組件

125第三級噴嘴組件

126第三級輪葉組件

130第一過渡導管

132第二過渡導管

134接觸面

142壓力側

144吸力側

146后緣

150流動套管

152環(huán)形通道

154沖擊孔

162入口

164出口

166通道

170上游部分

172下游部分

174后端

176頭端

180下部支承環(huán)

181膛孔

182上部支承環(huán)

183膛孔

184槽道

186接觸面

200機械緊固件

202內部凸緣

203膛孔

204外部凸緣

205膛孔

206邊緣表面

207槽道

210第一密封件

212第二密封件

214核心

216外層。

具體實施方式

現(xiàn)在將詳細參照本公開的實施例，在圖中示出實施例的一個或多個示例。以解釋本公開而非限制本公開的方式提供各個示例。實際上，對本領域技術人員明顯的將是，可在本公開中作出多種修改和改變，而不偏離本公開的范圍或精神。例如，被示為或描述成一個實施例的一部分的特征可用于另一個實施例，以產生又一個實施例。因而，意于的是本公開覆蓋落在所附權利要求及其等物的范圍內的這樣的修改和改變。

圖1是渦輪機的示意圖，渦輪機在顯示的實施例中是燃氣渦輪系統(tǒng)10。應當理解，本公開的渦輪機不必是燃氣渦輪系統(tǒng)10，而是可為任何適當?shù)臏u輪系統(tǒng)或其它渦輪機，諸如蒸汽渦輪系統(tǒng)或其它適當?shù)南到y(tǒng)。所顯示的系統(tǒng)10可包括壓縮機區(qū)段12、燃燒器區(qū)段14和渦輪區(qū)段16，燃燒器區(qū)段14可包括下面論述的多個燃燒器15。壓縮機區(qū)段12和渦輪區(qū)段16可通過軸18聯(lián)接。軸18可為單個軸或聯(lián)接在一起形成軸18的多個軸節(jié)段。軸18可進一步聯(lián)接到發(fā)電機或其它適當?shù)哪芰看鎯ρb置上，或者可直接連接到例如電網(wǎng)。入口區(qū)段19可對壓縮機區(qū)段12提供空氣流，并且排氣可通過排氣區(qū)段20從渦輪區(qū)段16排出，并且排出到系統(tǒng)10或其它適當?shù)南到y(tǒng)中和/或在其中使用。來自系統(tǒng)10的排氣例如可排到大氣中，流到蒸汽渦輪或其它適當?shù)南到y(tǒng)，或者通過熱回收蒸汽發(fā)生器回收。

參照圖2，示出燃氣渦輪系統(tǒng)10的若干部分的簡化視圖。圖2中顯示的燃氣渦輪系統(tǒng)10包括壓縮機區(qū)段12，以對下面論述的流過系統(tǒng)10的工作流體加壓。從壓縮機區(qū)段12排出的加壓工作流體流到燃燒器區(qū)段14中，燃燒器區(qū)段14可包括多個燃燒器15(圖2中僅示出了一個)，它們圍繞系統(tǒng)10的軸線設置成環(huán)形陣列。進入燃燒器區(qū)段14的工作流體與燃料混合，諸如天然氣或另一種適當?shù)囊后w或氣體，并且燃燒。熱燃燒氣從各個燃燒器15流到渦輪區(qū)段16，以驅動系統(tǒng)10且產生功率。

燃氣渦輪10中的燃燒器15可包括多種構件，以混合和燃燒工作流體和燃料。例如，燃燒器15可包括殼21，諸如壓縮機排氣殼21。多個套管可為沿軸向延伸的環(huán)形套管，多個套管可至少部分地設置在殼21中。如圖2中顯示的那樣，套管沿軸向沿著大體縱向軸線98延伸，使得套管的入口沿軸向與出口對齊。例如，燃燒器襯套22可大體在其中限定燃燒區(qū)24。工作流體、燃料和可選的氧化劑的燃燒可大體發(fā)生在燃燒區(qū)24中。產生的熱燃燒氣可大體沿軸向沿著縱向軸線98向下游流過燃燒襯套22，進入到過渡件26中，然后大體沿軸向沿著縱向軸線98流過過渡件26且進入到渦輪區(qū)段16中。

燃燒器15可進一步包括燃料噴嘴40或多個燃料噴嘴40。燃料可通過一個或多個歧管(未顯示)供應到燃料噴嘴40。如下面論述的那樣，燃料噴嘴40或多個燃料噴嘴40可將燃料和可選地工作流體供應到燃燒區(qū)24供燃燒。

現(xiàn)在參照圖4至13，根據(jù)本公開的燃燒器15可包括一個或多個過渡導管50，大體稱為過渡導管組件。本公開的過渡導管50可提供來代替其它燃燒器的多種沿軸向延伸套管。例如，過渡導管50可取代沿軸向延伸過渡件26，以及可選地，燃燒器15的燃燒器襯套22。因而，過渡導管可從燃料噴嘴40延伸，或者從燃燒器襯套22延伸。如本文論述的那樣，過渡導管50可提供優(yōu)于用于使工作流體流過其中且流到渦輪區(qū)段16的沿軸向延伸燃燒器襯套22和過渡件26的多種優(yōu)點。

如所顯示的那樣，多個過渡導管50可圍繞縱向軸線90設置成環(huán)形陣列。另外，各個過渡導管50可在燃料噴嘴40或多個燃料噴嘴40和渦輪區(qū)段16之間延伸。例如，各個過渡導管50可從燃料噴嘴40延伸到渦輪區(qū)段16。因而，工作流體可大體從燃料噴嘴40流過過渡導管50到達渦輪區(qū)段16。在一些實施例中，過渡導管50可有利地允許消除渦輪區(qū)段中的第一級噴嘴，這可消除任何相關聯(lián)的阻力和壓降，并且提高系統(tǒng)10的效率和輸出。

各個過渡導管50可具有入口52、出口54和在它們之間的通道56。過渡導管50的入口52和出口54可具有大體圓形或橢圓形橫截面、長方形橫截面、三角形橫截面，或者任何其它適當?shù)亩噙呅螜M截面。另外，應當理解的是，過渡導管50的入口52和出口54不必具有形狀相似的橫截面。例如，在一個實施例中，入口52可具有大體圓形的橫截面，而出口54則可具有大體長方形的橫截面。

另外，通道56可大體在入口52和出口54之間漸縮。例如，在示例性實施例中，通道56的至少一部分可大體為圓錐形。但是，另外或備選地，通道56或其任何部分可具有大體長方形橫截面、三角形橫截面，或者任何其它適當?shù)亩噙呅螜M截面。應當理解，隨著通道56從較大的入口52到較小的出口54漸縮，通道56的橫截面形狀可在通道56或者其任何部分中改變。

多個過渡導管50中的各個的出口54可相對于相應的過渡導管50的入口52偏移。如本文使用，“偏移”意味著沿著所標識的坐標方向間隔開。多個過渡導管50中的各個的出口54可相對于相應的過渡導管50的入口52沿縱向偏移，諸如沿著縱向軸線90偏移。

另外，在示例性實施例中，多個過渡導管50中的各個的出口54可相對于相應的過渡導管50的入口52沿切向偏移，諸如沿著切向軸線92偏移。因為多個過渡導管50中的各個的出口54相對于相應的過渡導管50的入口52沿切向偏移，所以過渡導管50可有利地使用通過過渡導管50的工作流體流的切向分量來消除在渦輪區(qū)段16中對第一級噴嘴的需要，如下面論述的那樣。

另外，在示例性實施例中，多個過渡導管50中的各個的出口54可相對于相應的過渡導管50的入口52沿徑向偏移，諸如沿著徑向軸線94偏移。因為多個過渡導管50中的各個的出口54相對于相應的過渡導管50的入口52沿徑向偏移，所以過渡導管50可有利于使用通過過渡導管50的工作流體流的徑向分量來進一步消除在渦輪區(qū)段16中對第一級噴嘴的需要，如下面論述的那樣。

應當理解，針對各個過渡導管50，關于由成環(huán)形陣列的過渡導管50限定的周邊，單獨限定切向軸線92和徑向軸線94，如圖4中顯示的那樣，并且軸線92和94針對各個過渡導管50圍繞該周邊，基于圍繞縱向軸線90設置成環(huán)形陣列的過渡導管50的數(shù)量而改變。

如所論述的那樣，在熱燃燒氣流過過渡導管50之后，它們可從過渡導管50流到渦輪區(qū)段16中。如圖3中顯示的那樣，根據(jù)本公開的渦輪區(qū)段16可包括護罩102，護罩102可限定熱氣路徑104。護罩102可由多個護罩塊106形成。護罩塊106可設置成一個或多個環(huán)形陣列，各個環(huán)形陣列可限定熱氣路徑104的一部分。渦輪區(qū)段16可另外包括支承環(huán)組件，支承環(huán)組件可包括下部支承環(huán)180和上部支承環(huán)182，而且例如可定位在護罩102(諸如它的第一多個護罩塊106)的上游(沿著熱氣路徑104)或者可為護罩102的第一部分。支承環(huán)組件可進一步限定熱氣路徑104(即，在下部支承環(huán)180和上部支承環(huán)182之間)，并且在過渡導管50和渦輪區(qū)段16之間提供過渡。因此，支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)可在多個過渡導管50的下游(沿著熱氣路徑104)。熱氣可從過渡導管50流到支承環(huán)組件(支承環(huán)180、182之間)中且流過它，并且從支承環(huán)組件流過渦輪區(qū)段16的其余部分。應當注意，支承環(huán)在傳統(tǒng)上可稱為噴嘴支承環(huán)或第一級噴嘴支承環(huán)。但是，如本文論述的那樣，不可對根據(jù)本公開的示例性實施例的過渡導管50使用第一級噴嘴，并且因而示例性實施例中的支承環(huán)不包圍任何第一級或其它噴嘴。

渦輪區(qū)段16可進一步包括多個輪葉112和多個噴嘴114。多個輪葉112和噴嘴114中的各個可至少部分地設置在熱氣路徑104中。另外，多個輪葉112和多個噴嘴114可設置成一個或多個環(huán)形陣列，各個環(huán)形陣列可限定熱氣路徑104的一部分。

渦輪區(qū)段16可包括多個渦輪級。各個級可包括設置成環(huán)形陣列的多個輪葉112和設置成環(huán)形陣列的多個噴嘴114。例如，在一個實施例中，渦輪區(qū)段16可具有三個級，如圖3中顯示的那樣。例如，渦輪區(qū)段16的第一級可包括第一級噴嘴組件(未顯示)和第一級輪葉組件122。噴嘴組件可包括多個噴嘴114，它們圍繞軸18沿周向設置和固定。輪葉組件122可包括多個輪葉112，它們圍繞軸18沿周向設置且聯(lián)接到軸18上。在示例性實施例中，其中，渦輪區(qū)段聯(lián)接到燃燒器區(qū)段14上，包括多個過渡導管50，但是，可消除第一級噴嘴組件，使得沒有噴嘴設置在第一級輪葉組件122的上游?？上鄬τ谕ㄟ^熱氣路徑104的熱燃燒氣流來限定上游。

渦輪區(qū)段16的第二級可包括第二級噴嘴組件123和第二級輪葉組件124。包括在噴嘴組件123中的噴嘴114可圍繞軸18沿周向設置和固定。包括在輪葉組件124中的輪葉112可圍繞軸18沿周向設置且聯(lián)接到軸18上。因而第二級噴嘴組件123沿著熱氣路徑104定位在第一級輪葉組件122和第二級輪葉組件124之間。渦輪區(qū)段16的第三級可包括第三級噴嘴組件125和第三級輪葉組件126。包括在噴嘴組件125中的噴嘴114可圍繞軸18沿周向設置和固定。包括在輪葉組件126中的輪葉112可圍繞軸18沿周向設置且聯(lián)接到軸18上。因而第三級噴嘴組件125沿著熱氣路徑104定位在第二級輪葉組件124和第三級輪葉組件126之間。

應當理解，渦輪區(qū)段16不限于三個級，而是任何數(shù)量的級都在本公開的范圍和精神之內。

各個過渡導管50可與一個或多個相鄰過渡導管50交接。例如，圖5至13示出了多個過渡導管50中的第一過渡導管130和第二過渡導管132的實施例。這些相鄰過渡導管130、132可包括接觸面134，接觸面134可為包括在過渡導管50的出口中的外表面。接觸面134可接觸附近的相鄰過渡導管50和/或支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)的相關聯(lián)的接觸面134，如所顯示的那樣，這是為了在過渡導管50之間和/或過渡導管50和支承環(huán)組件之間提供接口。例如，第一過渡導管130和第二過渡導管132的接觸面134可如顯示的那樣彼此接觸，并且在第一過渡導管130和第二過渡導管132之間提供接口。另外，第一過渡導管130和第二過渡導管132的接觸面134可如顯示的那樣接觸支承環(huán)組件，并且在過渡導管130、132和支承環(huán)組件之間提供接口。如本文論述的那樣，可在多種接觸面之間提供密封件，以有利于這樣的接口處的密封。值得注意的是，本文論述的接觸可包括構件本身之間的直接接觸或者通過設置在構件之間的密封件的間接接觸。

另外，過渡導管50，諸如第一過渡導管130和第二過渡導管132可形成具有翼型件的多種空氣動力學表面的空氣動力學結構140。這種空氣動力學結構140例如由過渡導管50的通道56的內表面限定，并且可在相鄰過渡導管50的接觸面134彼此交接時進一步形成。這些多種表面可轉移過渡導管50中的熱氣流，并且因而消除對第一級噴嘴的需要，如本文論述的那樣。例如，在圖7和8中示出的一些實施例中，過渡導管50(諸如第一過渡導管130)的通道56的內表面可限定壓力側142，而相鄰過渡導管50(諸如第二過渡導管132)的通道56的相對的內表面則可限定吸力側144。當相鄰過渡導管50，諸如其接觸面134，彼此交接時，壓力側142和吸力側144可共同限定后緣146。在其它實施例中，如圖11中示出的那樣，過渡導管50(諸如第一過渡導管130)的通道56的內表面可限定壓力側142和吸力側144，以及它們之間的后緣。相鄰過渡導管50(諸如第二過渡導管132)的通道56的內表面可進一步限定壓力側142和/或吸力側144。

如圖5和8中顯示的那樣，在示例性實施例中，流動套管150可沿周向包圍過渡導管50的至少一部分。沿周向包圍過渡導管50的流動套管150可在它們之間限定環(huán)形通道152。來自殼21的壓縮工作流體可流過環(huán)形通道152，以提供對流冷卻過渡導管50，然后倒轉方向流過燃料噴嘴40且進入到過渡導管50中。另外，在一些實施例中，流動套管150可為沖擊套管。在這些實施例中，沖擊孔154可限定在套管150中，如所顯示的那樣。來自殼21的壓縮工作流體可流過沖擊孔154且沖擊在過渡導管50上，然后流過環(huán)形通道152，從而對過渡導管提供額外的沖擊冷卻。

各個流動套管150可具有入口162、出口164，以及在它們之間的通道166。各個流動套管150可在燃料噴嘴40或多個燃料噴嘴40和渦輪區(qū)段16之間延伸，從而包圍相關聯(lián)的過渡導管50的至少一部分。因而，類似于過渡導管50，如上面論述的那樣，多個流動套管150中的各個的出口164可相對于相應的流動套管150的入口162沿縱向、沿徑向和/或沿切向偏移。

在一些實施例中，如圖5和8中示出的那樣，根據(jù)本公開的過渡導管50是在入口52和出口54之間延伸的單個整體構件。在其它實施例中，如圖9至11中示出的那樣，根據(jù)本公開的過渡導管50可包括多個區(qū)段或部分，它們彼此鉸接。過渡導管50的這個鉸接可允許過渡導管50的多種部分在運行期間相對于彼此移動和轉移，從而允許其有熱增長且適應其熱增長。例如，過渡導管50可包括上游部分170和下游部分172。上游部分170可包括過渡導管50的入口52，并且可從入口52大體向下游朝出口54延伸。下游部分172可包括過渡導管50的出口54，并且可從出口54大體向上游朝入口52延伸。因而上游部分140可包括入口52和后端174且在它們之間延伸，并且下游部分142可包括頭端176和出口178且在它們之間延伸。

接頭可將上游部分170和下游部分172聯(lián)接在一起，并且可在上游部分170和下游部分172之間提供鉸接，這允許過渡導管50在渦輪機的運行期間移動。特別地，接頭可將后端174和頭端176聯(lián)接在一起。接頭可構造成允許上游部分170和/或下游部分172相對于彼此移動或者沿著至少一個軸線移動。另外，在一些實施例中，接頭170可構造成允許這種移動圍繞或沿著至少兩個軸線，諸如圍繞或沿著三個軸線。軸線或多個軸線可為縱向軸線90、切向軸線92和/或徑向軸線94中的任何一個或多個。因而圍繞這些軸線中的一個移動可表示上游部分170和/或下游部分172中的一個(或它們兩者)可圍繞軸線相對于另一個旋轉或以別的方式移動，因為接頭在上游部分170和下游部分172之間提供這個自由度。因而沿著這些軸線中的一個的移動可表示上游部分170或下游部分172中的一個(或它們兩者)可沿著軸線相對于另一個平移或以別的方式移動，因為接頭在上游部分170和下游部分172之間提供這個自由度。在示例性實施例中，接頭可為呼拉圈式(hula)密封件。備選地，可使用其它適當?shù)拿芊饧蚱渌宇^。

在一些實施例中，使用上游部分170和下游部分172可有利地允許對這些部分使用特定材料。例如，下游部分172可有利地由陶瓷材料形成，諸如陶瓷基質復合物。上游部分170和流動套管150可由適當?shù)慕饘傩纬?。使用陶瓷材料是特別有利的，因為它們具有較高的耐溫性。當下游部分172連接到支承環(huán)組件上(如本文論述的那樣)，并且上游部分170可相對于下游部分172移動時，陶瓷材料可特別有利地用于下游部分172，因為下游部分172的移動最大程度地減少，從而減輕關于使用較易碎的陶瓷材料的擔憂。

在一些實施例中，過渡導管50(諸如其出口54)和支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)之間的接口可為浮動接口。例如，出口54可不連接到支承環(huán)180、182上，而且可允許相對于支承環(huán)180、182移動。這可允許過渡導管50在運行期間有熱增長。適當?shù)母用芊饧蛇m應這種移動，它可設置在出口54和支承環(huán)180、182之間。備選地，而且現(xiàn)在參照圖9至14，在一些實施例中，過渡導管50(諸如其出口54)和支承環(huán)180、182之間的接口可為連接接口。在示例性實施例中，例如，連接接口可用于鉸接式過渡導管，它包括上游部分170和下游部分172。

例如，如示出的那樣，可提供多個機械緊固件200。機械緊固件200可將包括例如第一過渡導管130和/或第二過渡導管132的一個或多個過渡導管50(諸如及其出口54)連接到支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)上。在示出的示例性實施例中，根據(jù)本公開的機械緊固件200包括螺栓，而且可為例如螺母/螺栓的組合。在備選實施例中，根據(jù)本公開的機械緊固件可為或包括螺釘、釘子、鉚釘?shù)取?/p>

如示出的那樣，機械緊固件200可延伸通過過渡導管50的一部分(諸如其出口54)和支承環(huán)組件一部分(及其支承環(huán)180，182)，以將這些構件連接在一起。過渡導管50的出口54例如可包括內部凸緣202和/或外部凸緣204(它們可為/限定過渡導管50的接觸面134)。內部凸緣202可設置在外部凸緣204的徑向內側，并且可在內部凸緣202和外部凸緣204之間限定出口54的開口，熱氣通過該開口從過渡導管50流到支承環(huán)組件(在支承環(huán)180、182之間)中且流過支承環(huán)組件。膛孔203、205可分別限定在內部凸緣202和外部凸緣204中。膛孔203、205可與限定在支承環(huán)180、182中的膛孔181、183對齊，并且機械緊固件200可延伸通過各個膛孔203、05和匹配膛孔181、183，以將凸緣202、204和支承環(huán)180、182連接在一起。

特別參照圖9和12-14，一個或多個密封件210(可稱為第一密封件210)可設置在一個或多個過渡導管50(諸如及其出口54)和支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)之間。例如，密封件210可設置在內部凸緣202和內部支承環(huán)180之間和/或外部凸緣204和外部支承環(huán)182之間。在示例性實施例中，密封件210可設置在不止一個過渡導管50和支承環(huán)(一個或多個)180、182之間。例如，密封件210可設置在整個多個過渡導管50和支承環(huán)180和/或支承環(huán)182之間。密封件210可為環(huán)形密封件210，它圍繞支承環(huán)180、182的基本整個環(huán)形形狀延伸。備選地，密封件210可在支承環(huán)180、182和一個過渡導管50或多個過渡導管50的一部分之間延伸。

在示例性實施例中，一個或多個槽道184可限定在支承環(huán)組件(諸如支承環(huán)180和/或支承環(huán)182)中，諸如設置在其接觸面186中。一個或多個密封件210可至少部分地設置在槽道184內。在一些實施例中，槽道184可為環(huán)形槽道184。備選地，槽道184可為弧形形狀、直線形，或者具有任何其它適當?shù)男螤?。另外或備選地，一個或多個槽道可限定在過渡導管50中，諸如限定在內部凸緣202和/或外部凸緣204中(且特別是設置在其接觸面134中)。密封件210可另外或備選地至少部分地設置在這些槽道內。

另外或備選地，一個或多個密封件212(可稱為第二密封件212)可設置在多個過渡導管50的相鄰過渡導管50之間，諸如第一過渡導管130和第二過渡導管132之間。特別地，密封件212可設置在相鄰過渡導管50的出口54之間，諸如第一過渡導管130的出口54和第二過渡導管132的出口54之間。例如，過渡導管50的出口54可進一步包括邊緣表面206(它可為/限定過渡導管50的接觸面134)，這進一步限定出口54及其開口。一個或多個密封件212可限定在相鄰過渡導管50的邊緣表面206之間，諸如第一過渡導管130和第二過渡導管132。

在一些實施例中，一個或多個槽道207可限定在相鄰過渡導管50的邊緣表面206中。一個或多個密封件212可至少部分地設置在槽道207內。密封件212可至少部分地設置在之間由密封件212提供密封接口的兩個相鄰過渡導管50的槽道207內，或者之間由密封件212提供密封接口的相鄰過渡導管50中的僅一個可包括槽道207。

在一些實施例中，如圖14中示出的那樣，根據(jù)本公開的第一密封件210和/或第二密封件212可為金屬繩密封件。如示出的那樣，金屬繩密封件包括核心214和包圍核心214的外層216。核心214可由例如多個成束或扭絞的纖維束形成。金屬或陶瓷纖維例如可用于核心214。外層216可包括多個織造或編織纖維束。例如可使用金屬纖維。在其中過渡導管50(諸如其下游部分172)連接到支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)上的實施例中，金屬繩密封件是特別合乎需要的，因為在過渡導管50(諸如其下游部分172)和支承環(huán)組件之間和相鄰過渡導管50(諸如其下游部分172)之間的相對移動最少。

備選地，可使用其它適當?shù)拿芊饧＠?，在一些實施例中，可使用柔性金屬密封件。在一些實施例中，可使用卷繞密封件。卷繞密封件具有一個或多個折疊或彎曲部，其限定有利于密封的多種支腿。密封件可由金屬或金屬合金形成，或者由任何其它適當?shù)牟牧闲纬伞Ｃ芊饧械幕匦稍试S密封件的多種支腿彼此折曲，以有利于密封。在一些實施例中，可使用葉形密封件。

本書面描述使用示例來公開本公開，包括最佳模式，并且還使本領域任何技術人員能夠實踐本公開，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及實行任何結合的方法。本公開的可取得專利的范圍由權利要求限定，并且可包括本領域技術人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例包括不異于權利要求的字面語言的結構要素，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質性差異的等效結構要素，則它們意于處在權利要求的范圍之內。