[發明專利]用于減少渦輪轉子和殼支撐件的熱增長差異的冷卻回路有效

申請號：	201310371675.2	申請日：	2013-08-23
公開（公告）號：	CN103628935A	公開（公告）日：	2014-03-12
發明（設計）人：	E.J.庫珀;P.J.埃琴佐普夫;鄭小清;W.P.魯施;H.GS.庫馬;C.D.伊文奇克;E.J.莎羅	申請（專利權）人：	通用電氣公司
主分類號：	F01D25/28	分類號：	F01D25/28;F01D25/12
代理公司：	中國專利代理(香港)有限公司 72001	代理人：	肖日松;傅永霄
地址：	美國***	國省代碼：	美國;US
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摘要：
搜索關鍵詞：	用于減少渦輪轉子支撐增長差異冷卻回路
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【說明書】：

技術領域

本發明大致涉及渦輪設備構造，并且更具體地說，涉及一種支撐布置，其實現了渦輪轉子和渦輪殼更均勻的熱增長，從而允許減少轉子/殼接口處的間隙。

背景技術

在某些當前蒸汽渦輪設計中，轉子和渦輪殼之間的“扭點”處的間隙閉合度在渦輪操作期間可能由于轉子軸承支撐件(或軸承座)和渦輪殼臂支撐件在渦輪操作期間的豎直增長差異而大約為0.010英寸。因軸承座的熱增長和收縮而引起的轉子的豎直降落和升起相對較快(小于一小時)，而因殼支撐結構的熱增長和收縮而引起的殼臂的豎直升起和降落相對較慢(大約16個小時達到完全增長)。在這方面，已經證明渦輪機架上的轉子增長和殼增長因滑潤劑溫度驅動兩者增長而實質相等的假設是不正確的。

在渦輪轉子結構和渦輪殼之間的每密耳的間隙都造成顯著的漏泄損失，并導致性能和經濟損失。雖然已經努力在轉子和殼之間實現更均勻的熱增長特性以減少漏泄損失，但是這種努力難以達到期望的目標。

發明內容

根據一個示例性但非限制性的實施例，其提供了一種用于支撐渦輪轉子和渦輪殼的機架，其包括軸承座、渦輪殼臂支撐件和冷卻/加熱回路，軸承座包括殼體，殼體封閉可被渦輪轉子接合的弓形軸承表面；渦輪殼臂支撐件位于殼體的對置側，渦輪殼臂支撐件均具有水平表面和一個或多個豎直表面，該水平表面和一個或多個豎直表面適于被封閉渦輪的至少一部分的渦輪殼的支撐臂接合；冷卻/加熱回路利用熱交換器介質，布置成同時冷卻或加熱軸承座和渦輪殼臂支撐件，從而減少渦輪轉子和渦輪殼的差異熱增長特性。

另一方面，提供了一種用于支撐渦輪轉子和渦輪殼的機架，其包括軸承座、渦輪殼臂支撐件和冷卻/加熱回路，軸承座包括殼體，殼體封閉可被渦輪轉子接合的弓形軸承表面；渦輪殼臂支撐件位于殼體的對置側，渦輪殼臂支撐件均具有水平表面和一個或多個豎直表面，該水平表面和一個或多個豎直表面適于被封閉渦輪的至少一部分的渦輪殼的支撐臂接合；冷卻/加熱回路布置成供應液體，以同時冷卻或加熱軸承座和渦輪殼臂支撐座，從而減少渦輪轉子和渦輪殼的差異熱增長特性；并且其中，至少兩個分支管線連接到各個殼臂支撐件的內部回路，內部回路布置成冷卻或加熱水平表面和一個或多個豎直表面。

一種用于支撐渦輪轉子和渦輪殼的機架，包括：

軸承座，其包括殼體，殼體封閉能夠被渦輪轉子接合的軸承表面；

位于殼體的對置側的渦輪殼臂支撐件，渦輪殼臂支撐件均具有水平表面和一個或多個豎直表面，該水平表面和一個或多個豎直表面適于被將渦輪的至少一部分封閉的渦輪殼的支撐臂接合；以及

利用熱交換介質的冷卻/加熱回路，其布置成同時冷卻或加熱軸承座和渦輪殼臂支撐件，從而減少渦輪轉子和渦輪殼的差異熱增長特性。

優選地，冷卻/加熱回路包括通向機架的入口管線、至少一個通向軸承座的供應管線、以及至少兩個分支管線，其用于使機架和至少一個供應管線中的流的一部分轉向到各個渦輪殼臂支撐件。

優選地，至少兩個分支管線均連接到各個殼臂支撐件中的內部回路，內部回路布置成冷卻或加熱水平表面和一個或多個豎直表面。

優選地，內部回路被再分成冷卻或加熱水平表面的第一分支回路和冷卻或加熱一個或多個豎直表面的第二分支回路，第一分支回路和第二分支回路具有單獨的排泄管線。

優選地，第一分支回路包括直接位于水平表面下方的通道。

優選地，第二分支回路包括直接位于一個或多個豎直表面后方的通道。

優選地，第一分支回路包括直接位于水平表面下方的通道。

優選地，冷卻/加熱回路包括一個或多個插入在各個渦輪殼臂支撐件內的帶槽插塞。

優選地，熱交換介質包括蒸汽、水或油。