[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

一種系統包括擴散器，其構造成接收來自渦輪的排氣。擴散器包括外筒(50)、內筒(48)、密封接口(140)、外后板(62)、內后板(63)和柱。外筒(50)的上游端包括上游唇緣(96)，其與渦輪出口(20)的外壁(106)的下游唇緣(128)對接，從而形成互搭接頭。外筒(50)包括多個軸向節段(184)，其設置在外筒(50)的上游端和外后板和軸向節段之間。內筒(48)包括多個軸向節段(184)，其設置在內筒(48)的上游端(102)和密封接口(140)之間。密封接口包括凹槽，其構造成接收內后板(63)。柱圍繞渦輪軸線(76)間隔開且將外后板的端部聯接到內后板(63)的端部。

技術領域

本文公開的主題涉及燃氣渦輪發動機，諸如改進的擴散器區段。

背景技術

燃氣渦輪系統大體包括壓縮機、燃燒器和渦輪。壓縮機壓縮來自空氣進口的空氣，且后續將壓縮空氣引導到燃燒器。燃燒器燃燒壓縮空氣和燃料的混合物，以產生熱燃燒氣體，熱燃燒氣體被引導到渦輪，以做功，諸如驅動發電機。

因為擴散器區段的構造和與排氣相關聯的高溫的原因，渦輪的傳統擴散器區段經歷高應力。因此，傳統擴散器區段經歷高應力，因此增加擴散器區段上的磨損。

發明內容

在一個實施例中，一種系統包括擴散器區段，其接收來自渦輪區段的排氣。擴散器區段包括外筒、內筒、密封接口、外后板、內后板和多個柱。上游端外筒包括上游唇緣，其構造成與渦輪出口的外壁的下游唇緣沿徑向對接，上游唇緣和下游唇緣形成圍繞渦輪軸線設置的周向互搭接頭。外筒包括第一多個軸向節段，其設置在外筒的上游端和外后板之間，第一多個軸向節段包括第一連續曲面，其從外筒的上游端到外后板而彎曲遠離渦輪軸線。內筒包括第二多個軸向節段，其設置在內筒的上游端和密封接口之間。第二多個軸向節段包括第二連續曲面，其從內筒的上游端到密封接口而彎曲遠離渦輪軸線。密封接口包括第一周向凹槽，其構造成接收內后板，其中，第一周向凹槽在遠離渦輪軸線的第一方向上開口，并且其中，多個柱圍繞渦輪軸線沿周向間隔開，并且多個柱中的各個柱將外后板的下游端聯接到內后板的下游端。

在一個實施例中，一種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，擴散器區段包括外筒、內筒、密封接口、外后板、內后板和多個柱，其中，外筒的上游端包括上游唇緣，其構造成與渦輪出口的外壁的下游唇緣沿徑向對接。上游唇緣和下游唇緣形成圍繞渦輪軸線設置的周向互搭接頭。密封接口包括第一周向凹槽，其構造成接收內后板，其中，第一周向凹槽在遠離渦輪軸線的第一方向上開口。多個柱圍繞渦輪軸線沿周向間隔開，并且多個柱中的各個柱將外后板的下游端聯接到內后板的下游端。

在一個實施例中，一種方法包括通過使適當的材料在模具上旋轉，而形成外筒的第一多個軸向前板節段；通過使適當的材料在模具上旋轉，而形成內筒的第二多個軸向后板節段；使第一多個軸向前板節段彼此連結，以形成外筒；以及使第二多個軸向后板節段彼此連結，以形成內筒。

技術方案1. 一種系統包括：

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、外后板、內后板和多個柱；

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外后板之間，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外后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，其構造成接收所述內后板，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