[發明專利]防護罩滲漏蓋

有效

• 申請號: 201110372750.8
• 申請日: 2011-11-04
• 公開（公告）號: CN102705254A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: M·J·杜特卡;V·S·P·查盧瓦迪
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F04D29/00
• 分類號: F04D29/00
• 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

本發明涉及渦輪機和軸流式壓縮機，具體而言，本發明涉及一種防護罩滲漏蓋，所述防護罩滲漏蓋可在燃氣渦輪發動機的壓縮機中應用到定子輪葉的內防護罩區域。

背景技術

側板滲漏蓋可防止漏出空氣直接沖擊定子葉片的前緣，并防止壓縮機的性能因此而下降。

一直以來，燃氣渦輪發動機都用于向各種各樣用于運載工具和電力生產中的機械驅動裝置供能。燃氣渦輪發動機的運作可概括為由三個步驟組成的程序，在所述程序中，空氣在旋轉式壓縮機中壓縮，在燃燒室中加熱，并通過渦輪機膨脹。渦輪機的功率輸出用于驅動壓縮機和連接到驅動裝置的任何機械負載。軸流式壓縮機可包括多個用于承載周圍的機翼的環狀圓盤部件。某些圓盤部件與內部轉子相連，因此是轉動(轉子)葉片組件，而其他圓盤部件從外殼下垂，因此是固定(轉子)葉片或輪葉組件。機翼或葉片作用于進入壓縮機入口的流體(空氣)，并提高其溫度和壓力，以準備將空氣導向連續流燃燒系統。定子輪葉將從轉動葉片組件排出的空氣重新導向或擴散成針對后續的旋轉葉片組件的理想方向。與壓縮機排氣端處的空氣相比，進入壓縮機入口的空氣的總壓力較低，這一壓力差稱為壓縮機增壓比。對于內部而言，擴散和減速會導致定子輪葉上的靜壓升高。

基于與特定發動機中所采用的循環的設計參數相關的一些原因，如果定子輪葉組件的排氣端處的空氣具有較高的靜壓和靜溫，則不易于其返回到定子輪葉組件的入口側處的主氣流中。所述空氣會返回到輪葉組件入口處的相對低靜壓區域，此類空氣稱為漏出空氣，會導致發動機的效率降低。因此，壓縮機內的空氣泄漏不僅會降低壓縮機本身的效率，也會降低燃氣渦輪發動機運行的整體效率。

曲徑密封墊片從壓縮機級的定子輪葉組件向內徑向連接，且密封內部轉子長期用于防止環繞定子輪葉組件的主工作流體通道周圍出現漏流。盡管使用了曲徑密封墊片，還是會出現某些泄漏，且此類漏出空氣將，例如，從位于定子輪葉組件的下游側的高靜壓區經由某個通道向位于定子輪葉組件的上游側的較低靜壓區流動，所述通道位于定子輪葉組件的徑向內端與連接到轉子的曲徑密封墊片之間。流動到定子輪葉組件的上游側之后，漏出空氣將以徑向向外的方式在位于所述定子輪葉組件與相鄰轉子組件之間的空腔中流動。漏出空氣所流經的此類徑向通道傾向于降低橫越壓縮機的工作流體流路的空氣的速度和軸向，且傾向于增加進一步導致發動機效率降低的排出空氣量。

人們(第5,211,533號美國專利中的沃克(Walker)等人)已做出努力，希望使得漏出空氣轉向，從而回到渦輪發動機的流路中。定子輪葉組件可連接到防護罩組件，所述防護罩組件位于所述定子輪葉組件的徑向內端。防護罩組件中設有戽斗，所述戽斗位于漏出空氣的通道中，所述通道在正向上從定子輪葉的高靜壓側橫越到定子輪葉的低靜壓側。泄露通道位于定子輪葉組件與轉動部件之間。戽斗可攔截漏出空氣，并通過向后的分速度將所述漏出空氣重新導向到壓縮機的氣流通道中。

但是，在徑向上進入流路的漏流會對噴射點附近的流體的軸向動量產生極大的負面影響。軸向動量的減少會導致機翼前緣上的負載增加，從而出現分離流和壓縮機喘振。理想的情況是消除對定子輪葉的前緣的負面影響，同時維持向返回壓縮流的流出空氣施加的軸向分速度。

發明內容

根據本發明的第一方面，本發明提供一種用于將漏出空氣導向回渦輪發動機的壓縮機的主工作流體流路，以防止干擾定子輪葉的前緣處的工作流體流的系統，其中所述漏出空氣從位于所述壓縮機中的定子輪葉的高靜壓側流向較低靜壓側。所述系統包括定子輪葉、連接到所述定子輪葉的徑向內端的防護罩部件、連接到所述防護罩部件的徑向內端的固定密封組件，以及從所述固定密封組件徑向向內的可轉動密封裝置，其中漏流通道形成于所述可轉動密封裝置與所述密封組件之間的接口處。本發明提供用于將漏出氣流從定子輪葉的前緣引導回主工作流體通道，從而防止干擾主工作流體流的裝置，否則所述干擾會削弱壓縮機的性能。