[發(fā)明專利]燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)用低壓冷卻密封系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280018244.1
• 申請日: 2012-03-22
• 公開（公告）號: CN103477031A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 約翰·J·馬拉
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子能源有限公司
• 主分類號: F01D5/08
• 分類號: F01D5/08;F01D11/00;F01D11/04
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 田軍鋒;高源

1.一種渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于：

由轉(zhuǎn)子組件（22）形成的至少一個渦輪組件（30），其中，所述轉(zhuǎn)子組件（22）包括從轉(zhuǎn)子（32）徑向向外地延伸的多排（18）渦輪葉片（20），其中所述多排（18）渦輪葉片（20）由一上游渦輪葉片（20）排（36）和至少一個下游渦輪葉片（20）排（38）形成；

至少一個低壓冷卻系統(tǒng)（10），所述低壓冷卻系統(tǒng)（10）包括：

至少一個冷卻流體供給通道（14），所述冷卻流體供給通道（14）具有冷卻流體排放出口（34），所述冷卻流體排放出口（34）定位在至少一個下游渦輪葉片（20）排（38）的下游并且將冷卻流體排放至冷卻流體混合室（16）中，所述冷卻流體混合室（16）部分地由所述冷卻流體混合室（16）的上游側(cè)（40）上的至少一個渦輪葉片（20）以及下游側(cè)（44）上的至少一個固定結(jié)構(gòu)（42）形成；

至少一個引氣通道（26），所述引氣通道（26）具有與所述冷卻流體混合室（16）連通的引氣通道排放出口（46），其中，所述至少一個引氣通道（26）的所述引氣通道排放出口（46）相對于所述至少一個冷卻流體供給通道（14）的所述冷卻流體排放出口（34）徑向向外地定位，冷卻流體經(jīng)由所述引氣通道排放出口（46）排放到所述冷卻流體混合室（16）中，以形成將所述渦輪發(fā)動機(jī)（12）的高溫氣體路徑與所述轉(zhuǎn)子組件（22）的內(nèi)部體隔離的一腔冷卻流體（50）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述至少一個冷卻流體供給通道（14）與環(huán)境壓力下的至少一個冷卻流體源（52）流體連通，使得至少一股環(huán)境壓力下的冷卻流體穿過所述至少一個冷卻流體供給通道（14）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述至少一個引氣通道（26）與壓縮空氣源（54）流體連通。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述壓縮空氣源（54）是第九級內(nèi)部壓縮機(jī)引氣。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述冷卻流體混合室（16）定位在第四級渦輪葉片（20）排（18）的下游。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述冷卻流體排放出口（34）定位成使得從所述冷卻流體排放出口（34）排出的冷卻流體被引向所述至少一個渦輪葉片（20）。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述冷卻流體排放出口（34）定位成使得從所述冷卻流體排放出口（34）排出的冷卻流體與所述渦輪發(fā)動機(jī)（12）的中心線（56）大體對準(zhǔn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述至少一個冷卻流體供給通道（14）包括環(huán)形氣室（58），所述環(huán)形氣室（58）定位在所述冷卻流體排放出口（34）的緊上游。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征還在于至少一個預(yù)旋流器（60），所述至少一個預(yù)旋流器（60）定位在所述至少一個冷卻流體供給通道（14）的所述冷卻流體排放出口（34）的緊上游并且定位在所述環(huán)形氣室（58）中。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征還在于至少一個預(yù)旋流器（60），所述至少一個預(yù)旋流器（60）定位在所述至少一個冷卻流體供給通道（14）的所述冷卻流體排放出口（34）的緊上游。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述至少一個固定結(jié)構(gòu)（42）包括支柱（74）的至少一部分。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述至少一個冷卻流體供給通道（14）容納在支柱（74）內(nèi)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征還在于與所述至少一個冷卻流體供給通道（14）流體連通的冷卻流體歧管（76），其中，所述冷卻流體歧管（76）為所述至少一個冷卻流體供給通道（14）供給冷卻流體。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪發(fā)動機(jī)（12），其特征在于，所述至少一個引氣通道（26）定位在所述至少一個渦輪葉片（20）的盤中，并且所述至少一個引氣通道（26）至少部分地徑向向外延伸且相對于所述至少一個渦輪葉片（20）徑向向內(nèi)地終止于所述盤（62）的外表面（64）。