[發明專利]經由支柱冷卻通路的排氣框架冷卻

在審

• 申請號: 201510301747.5
• 申請日: 2015-06-05
• 公開（公告）號: CN105298648A
• 公開（公告）日: 2016-02-03
• 發明（設計）人: S.帕卡拉;C.P.科克斯
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F02C7/12
• 分類號: F02C7/12
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

技術領域

本發明大體上涉及燃氣渦輪冷卻，并且更具體地涉及排氣區段冷卻。

背景技術

燃氣渦輪發動機燃燒燃料和壓縮空氣的混合物來生成熱燃燒氣體，其驅動渦輪葉片，從而產生能量。渦輪葉片的旋轉引起由軸承支承的軸的旋轉。軸的旋轉在軸承中生成顯著量的熱。此外，通過渦輪排氣區段離開的熱燃燒氣體將熱轉移至渦輪排氣區段構件。令人遺憾的是，在沒有渦輪排氣區段中的充分冷卻的情況下，該熱可引起對渦輪構件的破壞。此外，可出現在冷卻系統中的問題由高拉伸應力引起，該高拉伸應力施加在渦輪排氣區段的支柱上。此類應力可引起支柱與渦輪排氣系統的內部結構分開。

發明內容

公開的技術的一個方面涉及一種支柱，其包括構造成將冷卻空氣流從渦輪排氣區段的軸承腔傳送至外腔的第一流動通路。

公開的技術的另一個方面涉及一種設在冷卻空氣流與支柱之間的熱障，以將空氣流與支柱熱隔離。

公開技術的一個示例性但非限制性的方面涉及一種用于燃氣渦輪的系統，其包括渦輪排氣區段，該渦輪排氣區段包括排氣流動路徑；外部結構，其包括外殼、沿排氣流動路徑設置的外排氣壁，以及設置在外排氣壁與外殼之間的外腔；內部結構，其包括沿排氣流動路徑設置的內排氣壁，以及設置在內殼與軸承殼體之間的軸承腔；在外部結構與內部結構之間延伸的支柱，支柱包括承載的內本體和外本體，支柱包括構造成將第一流體流從軸承腔傳送至外腔的第一流動通路；以及用以防止熱從內本體傳遞至第一流的、支柱的內本體與第一流之間的熱障。

公開技術的另一個示例性但非限制性方面涉及一種用于燃氣渦輪的系統，其包括渦輪排氣區段，該渦輪排氣區段包括：排氣流動路徑；外部結構，其包括外殼、沿排氣流動路徑設置的外排氣壁，以及設置在外排氣壁與外殼之間的外腔；內部結構，其包括沿排氣流動路徑設置的內排氣壁，以及設置在內殼與軸承殼體之間的軸承腔；以及在外部結構與內部結構之間延伸的支柱，支柱包括承載的內本體和外本體，內本體包括穿過其的多個支柱孔，該多個支柱孔形成了構造成將第一流體流從軸承腔傳送至外腔的第一流動通路。

技術方案1.一種用于燃氣渦輪的系統，包括：

渦輪排氣區段，包括：

排氣流動路徑；

外部結構，其包括外殼、沿所述排氣流動路徑設置的外排氣壁，以及設置在所述外排氣壁與所述外殼之間的外腔；

內部結構，其包括沿所述排氣流動路徑設置的內排氣壁，以及設置在內殼與軸承殼體之間的軸承腔；

在所述外部結構與所述內部結構之間延伸的支柱，所述支柱包括承載的內本體和外本體，所述支柱包括構造成將第一流體流從所述軸承腔傳送至所述外腔的第一流動通路；以及

所述支柱的所述內本體與所述第一流之間的熱障，其用以將所述第一流與所述內本體熱隔離。

技術方案2.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述支柱的所述內本體包括穿過其的多個支柱孔，所述多個支柱孔形成所述第一流動通路。

技術方案3.根據技術方案2所述的系統，其特征在于，所述熱障包括所述支柱孔中的至少兩個的內壁上的熱隔離涂層。

技術方案4.根據技術方案3所述的系統，其特征在于，所述熱隔離涂層設在所述支柱孔中的各個的所述內壁上。

技術方案5.根據技術方案2所述的系統，其特征在于，所述系統還包括管狀部件，其分別安裝在所述支柱孔中的至少兩個中以使所述第一流穿過各個管狀部件的中空部分。

技術方案6.根據技術方案5所述的系統，其特征在于，各個管狀部件的外壁與相應支柱孔的相應內壁間隔開，以在其間形成間隙。

技術方案7.根據技術方案6所述的系統，其特征在于，氣體占據所述間隙并且形成所述熱障。

技術方案8.根據技術方案6所述的系統，其特征在于，所述管狀部件的各個外壁包括布置成接合所述相應支柱孔的所述相應內壁來形成所述間隙的多個凸起節段。

技術方案9.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述外本體未承載。

技術方案10.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述系統還包括用以將流體流供應至所述軸承腔的鼓風機。

技術方案11.根據技術方案1所述的系統，其特征在于，所述外排氣壁包括構造成使所述第一流體流從所述外腔流入所述排氣流動路徑中的多個開口。

技術方案12.一種用于燃氣渦輪的系統，包括：

渦輪排氣區段，包括：

排氣流動路徑；

外部結構，其包括外殼、沿所述排氣流動路徑設置的外排氣壁，以及設置在所述外排氣壁與所述外殼之間的外腔；