[发明专利]双轴燃气涡轮

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃气涡轮，该燃气涡轮包括布置在同一轴线上的多根轴。

背景技术

典型的燃气涡轮(未示出)包括压缩机、燃烧室和涡轮。在燃气涡轮中，空气由压缩机压缩并供应到燃烧室，在该燃烧室中压缩空气与单独供应的燃料混合、并且燃烧该压缩空气和燃料的混合物。通过燃烧产生燃烧气体，并且将该燃烧气体供应到涡轮，在该涡轮处吸取该燃烧气体的能量。能量施加用于压缩机的旋转驱动力和用于使得发电机(未示出)发电的驱动力。在涡轮产生旋转驱动力之后，燃烧气体通过排气扩压器排出。

图7示出用作喷气发动机派生的燃气涡轮的普遍公知的双轴燃气涡轮的实例。该燃气涡轮包括：高压涡轮100，该高压涡轮100具有环状气体通道出口101；低压涡轮102，该低压涡轮102具有环状气体通道入口103；环状中间管道104，该环状中间管道104将气体通道出口101连接到气体通道入口103；轴颈轴承105，该轴颈轴承105支撑高压涡轮100的转子；和多个支柱108，该多个支柱108支撑轴颈轴承105。支柱108沿着轴颈轴承105的周边径向布置并贯穿支柱盖107，这些支柱盖107在轴颈轴承105的外周表面和围绕中间管道104的壳壁106的内周表面之间的空间中与中间管道104成一体。

高压涡轮100用作气体发生器，该气体发生器产生用于驱动压缩机(未示出)的高温、高压的燃烧气体，而低压涡轮102用作动力涡轮，该动力涡轮驱动发电机或相似物的负载(未示出)以收集能量。在图7中，附图标记109和110分别表示低压涡轮102的第一级定子叶片和第一级转子叶片。

在上述双轴燃气涡轮中，用于防止支柱108被高温气体加热的支柱盖107设置在高压涡轮100和低压涡轮102之间的气体通道中。因此，沿着用于第一级转子叶片110的气流设置的支柱盖107和第一级定子叶片109在气体通道中引起空气动力损失。

此外，因为支柱盖107和第一级定子叶片109一前一后地布置，即沿着气流的方向布置，所以增加气体通道的长度。因此，也增加低压涡轮102沿着转子轴的长度，这将导致燃气涡轮尺寸的增加。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种小的并提供改进性能的双轴燃气涡轮，其中支柱盖和第一级定子叶片被有效地结合以减小气体通道中的压力损失和气体通道的长度。

为了实现上述目的，根据本发明的双轴燃气涡轮包括：高压涡轮，该高压涡轮具有环形气体通道出口；低压涡轮，该低压涡轮具有环形气体通道入口；环形中间管道，该环形中间管道将气体通道出口连接到气体通道入口；轴承，该轴承支撑高压涡轮的转子并被联接到轴承壳；和多个支柱，这些支柱支撑该轴承壳。支柱沿轴承壳的周边径向布置，并在轴承壳的外周表面和围绕中间管道的壳壁的内周表面之间的空间中贯穿中间管道。中间管道具有支柱盖，支柱贯穿这些支柱盖，并且支柱盖用作低压涡轮的第一级定子叶片。

中间管道可沿着其周边分成多个段，每段具有支柱盖中的一个支柱盖，并且支柱可设置成贯穿任意数量的支柱盖。

中间管道可分成二十段，并且支柱可设置成贯穿支柱盖中的十个支柱盖，没有支柱的支柱盖和具有支柱的支柱盖被交替地布置。

每个支柱盖具有翼状横截面，在该翼状横截面中，支柱盖的前部的宽度沿气流的方向向下游逐渐增加。

附图说明

图1是根据本发明实施例的双轴燃气涡轮的主要部分的剖视图；

图2A是中间管道的剖视图；

图2B是中间管道的透视剖视图；

图3A是中间管道的分解剖视图；

图3B是中间管道的分解透视剖视图；

图4A是处于另一状态的中间管道的分解剖视图；

图4B是处于另一状态的中间管道的分解透视剖视图；

图5是示出双轴燃气涡轮的总体结构的原理图；

图6是沿线VI-VI所得的图1的剖视图；并且

图7是公知的双轴燃气涡轮的主要部件的剖视图。

具体实施方式

以下将参考附图，详细描述根据本发明实施例的双轴燃气涡轮。

如图5所示，根据本实施例的双轴燃气涡轮包括：压缩机10；燃烧室11；高压涡轮12，该高压涡轮12用作气体发生器；和低压涡轮13，该低压涡轮13用作动力涡轮。