[發明專利]燃氣渦輪噴嘴的優先冷卻

有效

• 申請號: 201110063987.8
• 申請日: 2011-03-08
• 公開（公告）號: CN102200034A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發明（設計）人: K·W·麥馬漢;J·V·奇特諾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D9/02
• 分類號: F01D9/02;F01D25/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周心志;譚祐祥

技術領域

本文所公開的主題涉及燃氣渦輪噴嘴(gas?turbine?nozzle)，且更具體而言涉及燃氣渦輪噴嘴的優先冷卻(preferential?cooling)。

背景技術

一般而言，燃氣渦輪燃燒壓縮空氣與燃料的混合物來產生熱的燃燒氣體。燃燒氣體可流動通過一個或多個渦輪以生成動力用于負載和/或壓縮機。在燃氣渦輪內，燃燒氣體可流動通過一級或多級噴嘴和槳葉(blade)。渦輪噴嘴可包括葉片的周向圈(circumferential?rings?ofvanes)，其將燃燒氣體導向至槳葉。隨著燃燒氣體流動經過槳葉，燃燒氣體可向槳葉施加原動力，從而使得槳葉旋轉且生成動力用于負載和/或壓縮機。由于燃燒氣體的高溫，噴嘴可被冷卻。

發明內容

在范圍上符合最初要求保護的發明的某些實施例在下文中總結。這些實施例預期并不限制所要求保護的發明的范圍，而是這些實施例預期僅提供本發明的可能形式的簡要總結。實際上，本發明可涵蓋可類似于或不同于下文所述的實施例的多種形式。

在第一實施例中，一種渦輪發動機包括帶有多個在周向間隔開的第一構件和第二構件的渦輪噴嘴組件，和多個過渡件，每個過渡件限定從燃燒器到渦輪噴嘴組件的熱氣體路徑。第一構件大體上與多個過渡件中的兩個過渡件之間的接合部(interface)對準，第二構件大體上與多個過渡件中的各個過渡件的開口(openings?of?individual?transitionpieces)對準，且第二構件被配置為提供比第一構件更多的冷卻。

在第二實施例中，一種渦輪發動機包括：渦輪噴嘴組件，其具有多個在周向間隔開的葉片，每個葉片在多個帶區段之間延伸；多個過渡件，每個過渡件限定從燃燒器到渦輪噴嘴組件的熱氣體路徑；第一構件，其包括多個在周向間隔開的葉片中的至少一個葉片或者多個帶區段中的至少一個帶區段；以及，第二構件，其包括多個在周向間隔開的葉片中的至少一個葉片或者多個帶區段中的至少一個帶區段。第二構件安置于過渡件之間的接合部處或附近且被配置為提供比第一構件更少的冷卻。

在第三實施例中，一種渦輪發動機包括渦輪噴嘴組件、多個燃燒器和多個過渡件，每個過渡件限定從多個燃燒器中的燃燒器到渦輪噴嘴組件的熱氣體路徑。渦輪噴嘴組件包括內帶區段的第一環形圈，繞第一環形圈安置的多個外帶區段的第二環形圈，在第一環形圈與第二環形圈之間的延伸的多個第一葉片，以及在第一環形圈與第二環形圈之間延伸的多個第二葉片。多個第一葉片中的各個第一葉片大體上與多個過渡件中的兩個過渡件之間的接合部對準，且多個第二葉片中的各個第二葉片大體上與燃燒器對準。各個第一葉片包括比各個第二葉片更少的冷卻孔。

附圖說明

當參看附圖來閱讀本發明下文的詳細描述時，本發明的這些和其它特點、方面和優點將變得更好理解，在所有附圖中，相似的附圖標記表示相似的部件，其中：

圖1是可采用優先噴嘴冷卻的燃氣渦輪發動機的實施例的示意框圖；

圖2是穿過縱向軸線所截取的圖1的燃氣渦輪發動機的截面圖；

圖3是在線3-3內所取得的圖2的燃氣渦輪發動機的部分截面圖且示出渦輪噴嘴組件的實施例；

圖4是沿著線4-4所截取的圖3的渦輪噴嘴組件的截面圖；

圖5是圖3的渦輪噴嘴組件的一部分的透視圖；

圖6是可用于圖3的渦輪噴嘴組件的葉片插件的透視圖；

圖7是可用于圖3的渦輪噴嘴組件的帶沖擊覆蓋件的透視圖；

圖8是圖3的護罩組件的另一部分的透視圖；以及

圖9是可用于圖3的渦輪噴嘴組件的護罩沖擊覆蓋件的透視圖。

元件列表：

10????系統

12????燃氣渦輪發動機

16????空氣引入部段(air?intake?section)

18????壓縮機

20????燃燒器部段(combustor?section)

22????渦輪

24????排氣部段

26????軸桿

28????燃燒器外殼

30????燃燒器

32????軸線

33????過渡件

34????級

36????槳葉

38????轉子輪

42????方向

44????噴嘴組件

45????過渡件開口

46????葉片

48????內帶區段

49????內圈(inner?ring)

50????外帶區段

51????外圈