[發(fā)明專利]沖擊套筒和用于設(shè)計和形成沖擊套筒的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210078966.8
• 申請日: 2012-03-15
• 公開（公告）號: CN102679397A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J·D·布朗;R·J·基拉;P·B·梅爾頓;R·德弗里斯特;D·W·奇拉
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F23R3/00
• 分類號: F23R3/00;F23R3/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;譚祐祥

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體涉及燃燒器，并且更具體地涉及用于燃燒器的沖擊套筒和用于設(shè)計和形成沖擊套筒的方法。

背景技術(shù)

渦輪系統(tǒng)在諸如發(fā)電的領(lǐng)域中廣泛使用。例如，現(xiàn)有燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)包括壓縮器、燃燒器和渦輪。在渦輪系統(tǒng)的操作期間，系統(tǒng)中的各種構(gòu)件可經(jīng)受高溫流，其能夠?qū)е聵?gòu)件失效。因為更高溫度流一般導(dǎo)致燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的增加的性能、效率和功率輸出，因此經(jīng)受高溫流的構(gòu)件必須冷卻以允許燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)在增加的溫度下操作。

在操作期間要求冷卻的一種這樣的構(gòu)件是在燃燒器中的過渡件。過渡件通常連接到燃燒器襯套并且提供過渡通路用于熱氣體從燃燒器襯套流到渦輪。因此，過渡件暴露于來自流過其中的熱氣體的高溫，并且通常要求冷卻。

典型的燃燒器使用沖擊套筒，其圍繞過渡件并且產(chǎn)生在其間的流動路徑以冷卻過渡件。成排的類似尺寸孔限定在沖擊套筒中，并且冷卻空氣或其它工作流體流過孔進(jìn)入流動路徑。流過流動路徑的工作流體可冷卻過渡件。

如所述，典型的沖擊套筒使用成排的類似尺寸孔用于使工作流體流過其中。各大體外圍的排具有多個尺寸相同、大體縱向?qū)ΨQ的孔。對于排來說，孔的尺寸在渦輪的方向上降低。在許多情形中，冷卻孔的這種配置不提供過渡件的最優(yōu)冷卻。例如，許多過渡件可包括尤其易受過量熱負(fù)荷損害的表面區(qū)域部分。然而，冷卻孔的典型配置不針對這些部分。因此，這些部分的冷卻可能是不充分的。此外，冷卻孔的當(dāng)前配置通常導(dǎo)致相對大的壓降，這在總體上對燃燒器和系統(tǒng)的操作可能是不利的。

因此，在本領(lǐng)域中可期望改進(jìn)的沖擊套筒和用于設(shè)計和形成沖擊套筒的方法。例如，提供過渡件的最優(yōu)的、有針對性的冷卻的沖擊套筒和方法將是有利的。而且，降低關(guān)聯(lián)壓降的沖擊套筒和方法將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在以下描述中部分陳述，或者可從描述中顯而易見或者可通過本發(fā)明的實踐而學(xué)習(xí)。

在一個實施例中，公開了用于設(shè)計沖擊套筒的方法。方法包括：確定用于過渡件的期望操作值；將燃燒器特性輸入處理器；并且在處理器中使用燃燒器特性以確定用于沖擊套筒的冷卻孔樣式，冷卻孔樣式包括多個冷卻孔，多個冷卻孔的至少一部分大體縱向非對稱，冷卻孔樣式提供期望操作值。

在另一實施例中，公開了用于形成沖擊套筒的方法。方法包括：設(shè)計用于沖擊套筒的冷卻孔樣式，冷卻孔樣式包括多個冷卻孔，多個冷卻孔的至少一部分大體縱向非對稱，冷卻孔樣式構(gòu)造成為過渡件提供期望操作值。方法還包括制造沖擊套筒，沖擊套筒限定具有冷卻孔樣式的多個冷卻孔。

在另一實施例中，公開了用于燃燒器的沖擊套筒。沖擊套筒包括構(gòu)造成至少部分圍繞燃燒器的過渡件的主體。沖擊套筒還包括在主體中限定的多個冷卻孔，多個冷卻孔具有冷卻孔樣式，其構(gòu)造成為過渡件提供期望操作值。多個冷卻孔的至少一部分大體縱向非對稱。

通過參考以下描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將變得更易明白。合并在說明書中并且構(gòu)成說明書的部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例并且連同描述用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

針對本領(lǐng)域技術(shù)人員的本發(fā)明的全面且能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，包括其最佳模式在說明書中陳述，說明書參考附圖，其中：

圖1是根據(jù)本公開的一個實施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的若干部分的截面視圖；

圖2是根據(jù)本公開的一個實施例的沖擊套筒的透視圖；

圖3是根據(jù)本公開的一個實施例的示出用于形成沖擊套筒的方法的流程圖；并且

圖4是根據(jù)本公開的一個實施例的示出用于設(shè)計沖擊套筒的方法的流程圖。

部件列表

10????燃?xì)鉁u輪

12????壓縮器區(qū)段

14????燃燒器區(qū)段

16????燃燒器

18????渦輪區(qū)段

20????殼體

22????燃燒器襯套

24????燃燒區(qū)域

26????過渡件

30????流動套筒

32????流動路徑

34????沖擊套筒

36????流動路徑

38????外部環(huán)

40????燃料噴嘴

52????冷卻孔

54?????主體

56?????冷卻孔樣式

100????設(shè)計用于沖擊套筒的冷卻孔樣式

102????制造沖擊套筒

110????確定期望操作值