[發明專利]用于燃氣渦輪系統的導流器和擴壓器配置

在審

• 申請號: 201410429410.8
• 申請日: 2014-08-27
• 公開（公告）號: CN104420997A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: M.S.卡薩文特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/00
• 分類號: F02C7/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴志軍

技術領域

本發明涉及燃氣渦輪，并且更具體地，涉及一種用于燃氣渦輪的流導流器。

背景技術

燃氣渦輪發動機通常包括許多子系統，如壓縮系統、燃燒系統、動力渦輪系統和冷卻系統。每個子系統可有助于增加燃氣渦輪發動機的功率輸出和/或效率。增大子系統的尺寸(例如)可增大所述子系統和燃氣渦輪發動機整體的功率輸出和/或效率。然而，在某些應用中，在燃氣渦輪機總觸地面(footprint)的尺寸上可能存在多種限制。這些尺寸限制可包括燃氣渦輪的縱向長度。由于這類尺寸限制，可能難以增大任何特定子系統的功率輸出和/或效率，更不用說增大整個燃氣渦輪發動機的功率輸出和/或效率。

發明內容

下文概述與原始要求保護的發明在范圍上相當的某些實施例。這些實施例并不意圖限制本發明的范圍，相反，這些實施例僅意圖提供本發明的可能形式的簡述。實際上，本發明可以涵蓋可與下述實施例類似或不同的各種形式。

根據第一實施例，一種系統包括具有壓縮機、渦輪、殼體和轉子的燃氣渦輪發動機。殼體和轉子設置在壓縮機與渦輪之間，并且殼體和轉子限定用于接收來自壓縮機的流體流的空腔。所述燃氣渦輪機還包括設置在壓縮機后方的擴壓器。擴壓器配置用于接收來自壓縮機的流體流，并且擴壓器包括鄰近壓縮機的第一進口和遠離壓縮機的第一出口。所述燃氣渦輪發動機還具有包括至少一個導流器的導流器組件。所述至少一個導流器包括配置用于將流體流導引至空腔中的流動通道，所述流動通道包括配置用于接收所述流體流的第二進口和配置用于將所述流體流排放至所述空腔中的第二出口，并且所述第二出口軸向設置在所述擴壓器的所述第一出口前方。

根據第二實施例，一種系統包括具有壓縮機、渦輪、殼體和轉子的燃氣渦輪發動機。殼體和轉子設置在壓縮機與渦輪之間，并且殼體和轉子限定用于接收來自壓縮機的流體流的空腔。所述燃氣渦輪還包括設置在壓縮機后方的擴壓器。擴壓器配置用于接收來自壓縮機流體流，所述擴壓器由第一壁和第二壁限定，所述第一壁徑向設置成比所述第二壁更鄰近燃氣渦輪發動機的縱軸，并且所述擴壓器包括鄰近壓縮機的第一進口和遠離所述壓縮機的第一出口。所述燃氣渦輪還具有包括至少一個導流器的導流器組件。所述第一壁設置在擴壓器與至少一個導流器之間，所述至少一個導流器包括配置用于將流體流導引至空腔中的流動通道。所述流動通道包括配置用于接收所述流體流的第二進口和配置用于將所述流體流排放至所述空腔中的第二出口。所述第二進口和所述第二出口徑向設置成比所述第一壁更鄰近所述燃氣渦輪發動機的縱軸。

根據第三實施例，一種系統包括至少一個導流器，所述至少一個導流器包括配置用于將流體流導引至由燃氣渦輪發動機的殼體和轉子所限定的空腔中的流動通道，所述流動通道包括配置用于接收來自所述燃氣渦輪發動機的壓縮機擴壓器的流體流的進口和配置用于將所述流體流排放至所述空腔中的出口。所述至少一個導流器配置成被設置在所述燃氣渦輪發動機內，以便所述出口軸向設置在所述壓縮機擴壓器的擴壓器出口前方。

附圖說明

在參考附圖閱讀以下詳細說明后，將更好地理解本發明的這些和其他特征、方面和優點，在附圖中，類似的字符代表所有附圖中類似的部分，其中：

圖1為可采用流導流器的燃氣渦輪發動機的一個實施例的示意流程圖；

圖2為包括導流器組件的圖1的燃氣渦輪發動機的一個實施例的局部截面側視圖，所述導流器組件具有至少一個流動通道或導流器(例如，軸向或徑向導流器)；

圖3為包括導流器組件的圖1的燃氣渦輪發動機的一個實施例的局部截面側視圖，所述導流器組件具有至少一個流動通道或導流器(例如，軸向至徑向導流器)；

圖4為導流器的一個實施例沿圖3的線4-4所截取的截面圖；以及

圖5為包括導流器組件的圖1的燃氣渦輪發動機的一個實施例的截面圖的示意圖，所述導流器組件具有多個流動通道(例如，整體導流器或可移除導流器)。

具體實施方式

下文將對本發明的一個或多個特定實施例進行描述。為了提供對這些實施例的簡要描述，可能不會在本說明書中描述實際實現方案中的所有特征。應了解，在任何工程或設計項目中開發任何此類實際實現方案時，均應當做出與實現方案特定相關的各種決定，以實現開發人員的特定目標，如若要遵守與系統相關和與業務相關的限制，這些限制可能會因實現方案的不同而有所不同。此外，應了解，此類開發工作可能復雜而且耗時，但無論如何對受益于本發明的普通技術人員而言，此類開發仍將是設計、制造以及生產中的常規任務。