[发明专利]热分离式环管型过渡件

说明书

技术领域

本文所公开的主题涉及涡轮机领域，且更具体地涉及包括热分离式环管型过渡件的涡轮机。

背景技术

一般而言，燃气涡轮发动机燃烧燃料/空气混合物，其释放出热能以形成高温气流。高温气流经由热气通路引导至涡轮。涡轮将来自于高温气流的热能转换成使涡轮轴旋转的机械能。涡轮可用于多种应用场合，例如向泵或发电机提供动力。

许多燃气轮机包括环形燃烧器，在该环形燃烧器中形成产生高温气流的燃烧气体。其它涡轮机采用布置成环管型阵列的多个燃烧器。在此类涡轮机中，燃烧气体在该多个燃烧器的各者内形成，并经由过渡件输送至涡轮。除了提供通向涡轮的通道，过渡件提供了用以增强燃烧的附加机会。一些涡轮机采用布置在过渡件中的一系列稀释通道。一部分压缩机空气沿着过渡件传送，穿过稀释通道，并进入燃烧空气流。这部分压缩机空气，或稀释气体，用来增强燃烧气体的分布/模式系数(profile/pattern factor)。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种涡轮机包括：布置成环管型阵列的多个喷射喷嘴；以及过渡件，其包括限定燃烧流动通道的至少一个壁。稀释孔口形成在该过渡件的至少一个壁中。稀释孔口引导稀释气体通向燃烧流动通道。热防护部件在燃烧流动通道中安装到该过渡件的至少一个壁上。热防护部件包括具有第一表面和相对的第二表面的本体，稀释通道延伸穿过该本体。稀释通道与稀释孔口相偏离。热防护部件与过渡件的至少一个壁间隔开，在该至少一个壁和第二表面之间限定了流动区域。

根据本发明的另一方面，使过渡件与涡轮机中的燃烧气体热分离的方法包括：在涡轮机的压缩机部分中产生冷却气体，在布置成环管型阵列的多个燃烧室中生成燃烧气体，将燃烧气体引导到涡轮机的流动空腔(cavity)中。流动空腔将环管型阵列的燃烧室与涡轮的第一级流体地相连接。该方法还包括利用至少一个热防护部件防护过渡件的内部表面免受燃烧气体。该至少一个热防护部件与过渡件的内部表面间隔开以形成流动空腔。冷却空气流传送经过形成在过渡件中的至少一个稀释孔口。该稀释孔口流体地连接到流动空腔上。最后，该方法包括引导冷却空气流穿过形成在该至少一个热防护部件中的至少一个稀释通道。该至少一个稀释通道与该至少一个稀释孔口相偏离，以便产生传送经过该至少一个热防护部件的表面的流出空气流，用以使过渡件的内壁与燃烧气体热分离。

根据以下描述并结合附图，这些及其它的优点和特征将会变得更为清楚。

附图说明

在权利要求书中具体地指出和清楚地主张了视作为本发明的主题。根据以下详细描述并结合附图，本发明的前述及其它的特征和优点变得清楚，在附图中：

图1是包括根据示例性实施例的热分离式过渡件的涡轮机的局部截面图；

图2是图1的涡轮机的燃烧器部分的局部截面图；

图3是根据示例性实施例的第一方面的热防护部件的详细视图；

图4是根据示例性实施例的第二方面的热防护部件的详细视图；以及

图5是根据示例性实施例的又一方面的热防护部件的详细视图。

具体实施方式参照附图以举例的方式阐述了本发明的实施例以及优点和特征。

零件清单

2  涡轮机

4  压缩机

5  压缩机组件

6  压缩机

8  喷射喷嘴组件壳体

10 涡轮

12 压缩机/涡轮轴

22 扩散器

24 压缩机排放仓室(plenum)

30 端帽

37 预混和/喷射喷嘴

38 预混和/喷射喷嘴

39 预混和/喷射喷嘴

40 环管型阵列

46 压缩机壳体

47 压缩机衬套

48 燃烧室

49 冷却通道

55 过渡件

62 第一级涡轮喷嘴

64 内壁

65 外壁

66 开口

67 稀释孔口

68  环形流动通道

72  压缩机流动通道

80  热防护部件

81  热防护部件

82  热防护部件

83  热防护部件

84  热防护部件

85  热防护部件

90  本体(80)

92  第一表面

94  第二表面

96  稀释通道

97  第一端区段

98  第二端区段

100 流动区域

101 表面增强部分(enhancement)/突起