[發明專利]用于渦輪擴散器的系統和方法

有效

• 申請號: 201611043888.2
• 申請日: 2016-11-24
• 公開（公告）號: CN107023336B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: D.D.南達;R.賈米奧爾科夫斯基;R.J.茲雷達;E.Y.布拉奎馬;D.T.奧茲加
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D25/30
• 分類號: F01D25/30
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李強;傅永霄

1.一種用于燃氣渦輪發動機的擴散器系統，包括：

擴散器區段，其構造成接收來自渦輪區段的排氣，其中，所述擴散器區段包括外筒、內筒、密封接口、前板、后板和多個柱；

其中，所述外筒的上游端包括上游唇緣，其構造成與所述渦輪出口的外壁的下游唇緣沿徑向對接，其中，所述上游唇緣和所述下游唇緣構造成形成圍繞渦輪軸線設置的周向互搭接頭；

其中，所述外筒包括第一多個軸向節段，其設置在所述外筒的上游端和所述前板之間，其中，所述第一多個軸向節段包括第一連續曲面，其從所述外筒的上游端到所述前板而彎曲遠離所述渦輪軸線；

其中，所述內筒包括第二多個軸向節段，其設置在所述內筒的上游端和所述密封接口之間，所述第二多個軸向節段包括第二連續曲面，其從所述內筒的上游端到所述密封接口而彎曲遠離所述渦輪軸線，所述密封接口包括：

第一周向凹槽，其構造成接收所述后板，其中，所述第一周向凹槽在遠離所述渦輪軸線的第一方向上開口；以及

其中，所述多個柱圍繞所述渦輪軸線沿周向間隔開，并且所述多個柱中的各個柱將所述前板的下游端聯接到所述后板的下游端；以及

其中，所述多個柱中的設置在所述擴散器區段的頂部部分內的周向位置處的各個柱的直徑大于所述多個柱中的設置在所述擴散器區段的底部部分內的周向位置處的柱的直徑。

2.根據權利要求1所述的擴散器系統，其特征在于，包括多個分立支架，其聯接到所述外筒和框架組件，其中，所述多個分立支架構造成沿軸向支承所述外筒。

3.根據權利要求2所述的擴散器系統，其特征在于，包括在所述渦輪出口的內壁的下游端和所述擴散器區段的內筒的上游端之間的內周向接頭，其中，所述內周向接頭包括多個分立內支架，其構造成將所述內壁的下游端聯接到所述內筒的上游端，并且所述多個分立內支架構造成沿軸向支承所述內筒，并且所述內壁和所述內筒都圍繞燃氣渦輪的承載區段設置。

4.根據權利要求1所述的擴散器系統，其特征在于，所述擴散器系統包括主流路徑，其通過內部區域從所述渦輪出口延伸到擴散器出口，其中，所述內部區域沿徑向在所述外壁和所述外筒內，并且所述擴散器出口構造成將排氣流引導到所述擴散器區段下游的排氣氣室；以及

輔助流路徑，其在所述外壁的下游唇緣和所述外筒的上游唇緣之間從所述排氣氣室延伸到所述內部區域，其中，所述輔助流路徑延伸通過所述周向互搭接頭。

5.根據權利要求4所述的擴散器系統，其特征在于，包括：

冷卻通道，其沿著所述外壁的下游端設置在所述外壁的徑向外側；以及

第一周向密封件，其聯接到所述外壁且設置在所述冷卻通道的下游端處，鄰近所述周向互搭接頭，其中，所述第一周向密封件構造成隔離所述冷卻通道與所述輔助流路徑。

6.根據權利要求5所述的擴散器系統，其特征在于，包括，所述排氣氣室設置在所述擴散器區段下游，其中，所述排氣氣室構造成接收來自所述擴散器區段的排氣，并且所述第一周向密封件構造成隔離所述排氣氣室與設置在所述內筒內的承載管道。

7.根據權利要求1所述的擴散器系統，其特征在于，所述前板和所述后板各自包括多個徑向節段。

8.根據權利要求1所述的擴散器系統，其特征在于，所述多個柱中的各個柱包括直徑，并且各個柱的直徑至少部分地基于所述擴散器區段內的相應的柱的周向位置。

9.根據權利要求1所述的擴散器系統，其特征在于，所述多個柱中的設置在所述擴散器區段的頂部部分內的周向位置處的第一組柱構造成在安裝所述擴散器區段時支承所述擴散器區段的重量。

10.根據權利要求1所述的擴散器系統，其特征在于，所述第二多個軸向節段多于所述第一多個軸向節段。