[實用新型]一種隔熱罩

有效

• 申請號: 201320029048.6
• 申請日: 2013-01-18
• 公開（公告）號: CN203098055U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 陳巍
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F02C7/24
• 分類號: F02C7/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于燃氣輪機總體結構設計領域，涉及一種燃氣輪機集氣殼體內熱端部件隔熱罩。具體地說，是一種用在燃氣輪機排氣段熱部件的隔熱罩。

100KW級燃氣輪機總體結構布局中，燃氣渦殼、渦輪排氣段、壓縮空氣、轉子機匣共同被包裹在集氣殼體中。為保證軸系零件環境溫度不過熱，同時使壓縮空氣在參與燃燒前保持在合理的溫度范圍內，有必要控制熱端部件向壓縮空氣的傳熱量。國內燃機設計經驗尚缺，尤其對于總體結構的設計、改良，沒有和先進設計理念同步，存在局限性。本實用新型現有的隔熱技術，不能有效防止壓縮空氣過熱并維持集氣殼體內溫度場的均衡性，易導致軸系零件過熱，引發熱失效故障，繼而不能保證轉子工作的穩定性、可靠性，影響了其使用壽命。

本實用新型的目的在于針對現有隔熱技術的缺點和不足，提出一種隔熱罩結構，以有效防止壓縮空氣過熱，利于維持集氣殼體內溫度場的均衡性，防止軸系零件過熱，保證轉子工作的穩定性、可靠性，延長其使用壽命。

本實用新型公開了一種燃氣輪機集氣殼體內熱端部件隔熱罩結構，包括氣封環、卡環、隔熱罩板、安裝法蘭，其特征在于，所述氣封環、卡環、隔熱罩板、安裝法蘭依次固定連接，所述安裝法蘭和集氣殼體螺栓聯接,其中，

所述隔熱罩板的圓周壁上沿軸向分布若干排徑向氣孔；所述氣封環的內圓周壁上沿軸向分布若干排環狀壁齒。

優選地，所述徑向氣孔的氣孔排數、每排氣孔數量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零。

優選地，各排徑向氣孔存在周向夾角。

優選地，所述氣封環鑲嵌在卡環內圈，由卡環側面翻邊固定。

優選地，所述卡環和隔熱罩板沿圓周焊接，所述卡環的兩端均為連接翻邊。

優選地，所述卡環和隔熱罩板沿圓周焊接，所述卡環的兩端均為連接翻邊。

優選地，所述隔熱罩板和安裝法蘭沿圓周焊接。

優選地，所述隔熱罩板包括筒狀主體及與其一體形成的筒狀擴口段，所述徑向氣孔形成在所述筒狀主體的圓周壁上，隔熱罩板的兩端均為焊接邊。

優選地，所述安裝法蘭包括螺栓孔和焊接邊。

本實用新型的工作原理：隔熱罩與集氣殼體由螺栓聯接在一起，氣封環與燃氣渦殼安裝環形成迷宮式氣封通道，隔熱罩覆蓋在渦輪排氣段部件外側，二者之間存在狹長的氣膜層。隔熱罩板設有若干排徑向氣孔，氣孔排數、每排氣孔數量、孔徑可變，各排氣孔的周向夾角可為零或非零。氣封內空氣與氣封外的空氣存在熱力梯度，進而形成氣動力，氣流沿徑向孔流向氣封外空間，此時，熱空氣流量可通過氣孔的數量和孔徑調節。氣體流動過程中，使得氣封空間內的靜壓低于氣封空間外的靜壓，從而，在氣封環與燃氣渦殼安裝環的縫隙處，冷空氣可以流進氣封空間，并繼續向徑向氣孔運動，最終流出氣封內空間。過程中，冷空氣與熱空氣發生換熱，使得流出氣封空間的熱空氣有一定程度的溫降，控制了集氣殼體內冷空氣的受熱量。各排徑向氣孔若存在周向夾角，可使隔熱罩板的溫度場受熱均勻，防止出現不必要的熱變形或熱損傷，影響整體氣動循環和換熱效果。

本實用新型的隔熱罩結構同現有技術相比具有以下顯著的優點：

本實用新型結構簡單，成本低，易于加工，防熱效果好，可有效降低燃機熱端部件對集氣殼體內壓縮空氣的過度加熱，防止軸系零件環境溫度過高，引發熱失效故障，可保證轉子工作的穩定性、可靠性，延長其使用壽命。

圖1為本實用新型的隔熱罩結構在燃氣輪機中的安裝示意圖；

圖2為本實用新型的隔熱罩組件的剖面圖；

圖3（a）為氣封環的結構圖，圖3（b）為氣封環的局部放大圖；

圖3（a）為氣封環的結構圖，圖3（b）為氣封環的局部放大圖；

圖4為卡環結構圖；

圖5為隔熱罩板結構圖；

圖6為隔熱罩板截面圖；

圖7為安裝法蘭結構圖；

圖8為安裝法蘭細構圖。

為使發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。