[發明專利]渦輪冷卻結構及方法、布雷頓發電循環系統

在審

• 申請號: 202310243053.5
• 申請日: 2023-03-14
• 公開（公告）號: CN116066177A
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發明（設計）人: 張靖煊;黃偉光;張帥杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海高等研究院
• 主分類號: F01D5/08
• 分類號: F01D5/08;F01D5/06
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 盧炳瓊

1.一種渦輪冷卻結構，其特征在于，所述渦輪冷卻結構包括3個以上渦輪盤，各渦輪盤上設置有多個正向平衡孔及多個反向平衡孔，正向平衡孔的孔內氣流方向與渦輪主流氣體流向相同，反向平衡孔的孔內氣流方向與渦輪主流氣體流向相反，其中，末級渦流盤反面的反向平衡孔沿徑向開有與末級排氣連接段空心腔相通的引氣槽，末級渦流盤反面的正向平衡孔沿徑向開有與渦輪盤緣相通的引氣槽，首級渦輪盤正面的正向平衡孔及反向平衡孔均開有與首級進氣連接段空心腔相通的引氣槽，相鄰的渦輪盤的正向平衡孔相互連通且反向平衡孔相互連通。

2.根據權利要求1所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，各渦輪盤上的正向平衡孔和反向平衡孔均為4個，且正向平衡孔和反向平衡孔在渦輪盤的同一圓周面上均勻間隔且交替排布。

3.根據權利要求1所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，中間級渦輪盤的正、反面及首級渦輪盤的反面、末級渦輪盤正面的所有平衡孔均未開引氣槽。

4.根據權利要求1所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，所述渦輪盤為5個以上。

5.根據權利要求1所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，所述渦輪冷卻結構還包括若干環狀定位盤，定位盤一一對應設置于相鄰的渦輪盤之間，定位盤上對應設置有將相鄰的渦輪盤的正向平衡孔和反向平衡孔分別連通的開孔。

6.根據權利要求5所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，所述定位盤的外端面為U型狀，定位盤的內端面設置有與開孔相通，用于將冷卻氣體引入定位盤的盤腔內的開口。

7.根據權利要求5所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，所述渦輪冷卻結構還包括若干引氣環，引氣環與定位盤過盈連接，以將中間級的渦輪盤的反向平衡孔相連通。

8.根據權利要求1所述的渦輪冷卻結構，其特征在于，相鄰的渦輪盤的連接處的外周面上設置有密封齒。

9.一種渦輪冷卻方法，其特征在于，所述渦輪冷卻方法基于權利要求1至8任一項所述的渦輪冷卻結構進行，所述渦輪冷卻方法包括，將冷卻氣體經由排氣連接段，通過引氣槽進入末級渦輪盤的反向平衡孔，并依次經過中間各級的反向平衡孔流至首級渦輪盤，再經首級渦輪盤正面的引氣槽進入進氣連接段空心腔，并通過正向平衡孔引氣槽進入首級渦輪盤的正向平衡孔，然后依次通過中間各級的正向平衡孔進入各級渦輪盤間的型腔，最終通過末級渦輪盤反面的正向平衡孔引氣槽引入渦輪主流道，完成對各級渦輪盤的冷卻。

10.一種布雷頓發電循環系統，其特征在于，所述布雷頓循環發電系統包括如權利要求1至8任一項所述的渦輪冷卻結構。