[发明专利]用于涡轮发动机的密封件和组装涡轮发动机的方法

说明书

技术领域

本发明一般地涉及用于涡轮发动机的密封件。更具体而言，本发明涉及燃烧器出口和涡轮入口之间的密封。

背景技术

在发电设施中使用的一些陆上的涡轮发动机中，多个燃烧器布置在涡轮发动机的周缘周围，且各个燃烧器将热的燃烧气体输送到发动机的涡轮区段中。通往涡轮区段的入口形成为包括内环状件壁和外环状件壁的环状件。燃烧器的出口连结到涡轮入口环状件(inlet annulus)上。各个燃烧器的出口基本是长方形的。但是，出口的上侧和下侧是弧形的，从而使得在所有燃烧器并排布置在涡轮发动机的外周缘周围时，燃烧器的出口连结到发动机的涡轮区段的圆形入口环状件上。

在涡轮入口的内环状件壁和外环状件壁以及燃烧器出口的对应的表面之间提供周缘密封件。另外，侧边密封件位于各对相邻的燃烧器的侧边之间。

各个燃烧器的出口和涡轮入口环状件在发动机运行时包含非常热的燃烧气体。因此，当涡轮联机时，燃烧器的出口部分和涡轮入口环状件的元件两者会经历大的温度摆动。在正常运行期间存在的室温和高温之间的热循环可导致发生显著的热膨胀。而且因为在入口环状件处会合的单独的元件的复杂的形状的原因，膨胀可为不均匀且不可预测的。因此，普遍的是在入口环状件和燃烧器的出口之间形成了小的孔口。对于形成这种孔口的一个普遍的位置是在燃烧器出口的拐角处，相邻的燃烧器之间的侧边密封件在该拐角处与内周缘密封件和外周缘密封件相遇。这些孔口允许热的燃烧气体泄漏。燃烧气体的这种泄漏表示不期望的效率损失。

发明内容

在一方面，本发明可体现为一种将多个燃烧器密封到涡轮发动机的入口环状件上的方法，该方法包括将多个燃烧器布置在入口环状件周围，将内周缘密封件安装在内环状件壁和各个燃烧器出口的对应的表面之间，以及将外周缘密封件安装在外环状件壁和各个燃烧器出口的对应的表面之间。该方法还包括将侧边密封件安装在各对相邻的燃烧器出口之间，以密封燃烧器出口的侧边之间的空间，其中，各个侧边密封件的第一端邻接外周缘密封件的后侧，且延伸越过基本上外周缘密封件的整个高度。

在另一方面，本发明可体现为一种将多个燃烧器密封到涡轮发动机的入口环状件上的方法，该方法包括将多个燃烧器布置在入口环状件周围，将内周缘密封件安装在内环状件壁和各个燃烧器出口的对应的表面之间，以及将外周缘密封件安装在外环状件壁和各个燃烧器出口的对应的表面之间。该方法还包括将侧边密封件安装在各对相邻的燃烧器出口之间，以密封燃烧器出口的侧边之间的空间，其中，各个侧边密封件的第二端邻接内周缘密封件的后侧，且延伸越过基本上内周缘密封件的整个高度。

在另一方面，本发明可体现为一种用于密封安装到涡轮发动机的入口环状件上的相邻的燃烧器出口的侧边之间的空间的侧边密封件。该侧边密封件包括构造成密封两个相邻的燃烧器出口的侧边缘之间的空间的中心部分，以及第一端，该第一端自中心部分延伸且构造成紧靠外周缘密封件的后侧、靠着外周缘密封件的后侧密封以及延伸越过基本上外周缘密封件的整个高度。

附图说明

图1是涡轮发动机的局部截面图；

图2是示出了如何将两个相邻的燃烧器出口连结到涡轮入口环状件上的透视图；

图3是示出了待附连到涡轮入口环状件上的两个相邻的燃烧器的上表面的局部透视图；

图4是示出了如何将侧边密封件联接到燃烧器出口上的燃烧器出口的上侧拐角的局部截面图；

图5是示出了如何将侧边密封件连结到两个相邻的燃烧器出口上的局部透视图；

图6A是示出了如何将燃烧器出口连结到涡轮入口环状件的外环状件壁上的局部截面图；

图6B是示出了如何将燃烧器出口连结到涡轮入口环状件的外环状件壁上的局部透视图；

图6C是示出了如何将燃烧器出口连结到涡轮入口环状件的内环状件壁上的局部截面图；

图7A是示出了如何使用不同类型的侧边密封件将燃烧器出口连结到涡轮入口环状件的外环状件壁上的局部截面图；

图7B是示出了如何使用不同类型的侧边密封件将燃烧器出口连结到涡轮入口环状件的外环状件壁上的局部透视图；以及

图7C是示出了如何使用不同类型的侧边密封件将燃烧器出口连结到涡轮入口环状件的内环状件壁上的局部截面图。

部件列表

100涡轮发动机

102压缩机区段

104燃烧器

106涡轮区段

202内环状件壁

204外环状件壁

210过渡件

212侧壁部分

214下壁部分

216上壁部分