[發明專利]在排氣擴散器中具有轉子對中冷卻系統的燃氣渦輪發動機

有效

• 申請號: 201480079736.0
• 申請日: 2014-06-10
• 公開（公告）號: CN106460550B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 譚國汶;A.M.謝哈卜;R.彼得森
• 申請（專利權）人: 西門子能源公司
• 主分類號: F01D25/10
• 分類號: F01D25/10;F01D25/14;F02C3/04;F01D25/12;F01D9/06;F01D25/30;F02C7/18;F01D25/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 董均華,傅永霄

1.一種燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：

至少一個排氣擴散器（16），位于渦輪組件（18）的下游，圍繞燃氣渦輪發動機（10）的中心縱向軸線（34）周向地延伸，且具有從上游邊緣（36）到下游邊緣（38）增加的橫截面面積；

至少一個支柱（14），從所述至少一個排氣擴散器（16）徑向向內延伸到內部排氣擴散器殼體（40），所述內部排氣擴散器殼體（40）形成排氣擴散器（16）的徑向內表面（42）；

其中，所述至少一個支柱（14）包括位于形成所述至少一個支柱（14）的外壁（46）內的至少一個內部冷卻系統（44）；以及

轉子對中冷卻系統（12），所述轉子對中冷卻系統（12）包括：

排氣冷卻歧管（48），與位于形成所述至少一個支柱（14）的外壁（46）內的至少一個內部冷卻系統（44）連通，用于將冷卻流體供應給所述至少一個支柱（14）內的至少一個內部冷卻系統（44）；和

至少一個轉子對中冷卻通道（60），從排氣冷卻歧管（48）中的入口（50）通過渦輪外殼排氣凸緣（52）延伸到護罩腔室（56）中的出口（54），所述出口（54）在所述至少一個支柱（14）的上游且在形成至少一個排氣擴散器（16）的外壁（46）的徑向外部，其中，流動通過至少一個轉子對中冷卻通道（60）的冷卻流體夾帶護罩腔室（56）中的環境空氣，從而吹掃護罩腔室（56）且冷卻渦輪外殼排氣凸緣（52）。

2.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：排氣冷卻歧管（48）位于所述至少一個支柱（14）的徑向外部。

3.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述轉子對中冷卻系統（12）還包括至少一個排氣冷卻壓力通風部（64），所述至少一個排氣冷卻壓力通風部（64）形成在形成所述至少一個排氣擴散器（16）的外壁（48）的徑向外部的周向延伸冷卻通道，且其中，所述至少一個排氣冷卻壓力通風部（64）經由至少一個計量孔（66）與排氣冷卻歧管（48）流體連通。

4.根據權利要求3所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述至少一個計量孔（66）位于渦輪外殼排氣凸緣（52）內，從而給渦輪外殼排氣凸緣（52）提供冷卻。

5.根據權利要求4所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述至少一個計量孔（66）具有的徑向延伸寬度等于渦輪外殼排氣凸緣（52）處排氣冷卻壓力通風部（64）的徑向延伸寬度。

6.根據權利要求3所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述至少一個排氣冷卻壓力通風部（64）位于排氣冷卻歧管（48）的上游。

7.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述至少一個轉子對中冷卻通道（60）從排氣冷卻歧管（48）向上游延伸到護罩腔室（56）。

8.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述至少一個轉子對中冷卻通道（60）在排氣冷卻歧管（48）和所述至少一個支柱（14）之間從排氣冷卻歧管（48）延伸到護罩腔室（56）。

9.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：所述至少一個轉子對中冷卻通道（60）的出口（54）由至少一個狹槽（62）形成。

10.根據權利要求1所述的燃氣渦輪發動機（10），其特征在于：頂部支柱（20）、第一側支柱（70）和第二側支柱（72）均向上延伸到燃氣渦輪發動機（10）的中線平面（74）上方，所述中線平面（74）總體上延伸通過燃氣渦輪發動機（10）的中心縱向軸線（34）。