[发明专利]涡轮机的热电偶套管

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮机领域，确切地说，涉及一种用于涡轮机的热电偶套管(thermocouple well)。

背景技术

在燃气涡轮机中，气体在固定部件(喷嘴)与旋转叶轮之间的叶轮空间中流动。气流温度受到监控，以检测是否有燃烧气体进入叶轮空间。温度通过布置在热电偶套管内的热电偶来进行监控，其中所述热电偶套管安装在喷嘴的隔板(diaphragm)部分中。典型的热电偶套管包括端头部分、安装于隔板上的带螺纹部分、以及用于接纳导管和热电偶导线的开口。传统热电偶设计要求在安装热电偶套管之前，先将隔板安装在喷嘴上。安装到喷嘴后，将热电偶套管的带螺纹部分固定在形成于隔板内表面中的带螺纹开口中。安装完成后，将导管装到热电偶套管的开口中。此时，热电偶导线经由导管提供，然后向上延伸到端头部分。因此，传统隔板必须制造成具有最小的径向高度，以允许安装热电偶。

发明内容

根据本发明的一个方面，一种涡轮机包括具有端部分和翼片部分的喷嘴。隔板在所述涡轮机的叶轮空间部分中安装到所述喷嘴的所述端部分。所述隔板包括外表面和内表面。所述隔板还包括至少一个热电偶套管接纳部分，其形成于所述内表面和所述外表面中的一个表面中。热电偶套管安装在所述至少一个热电偶套管接纳部分中。所述热电偶套管包括暴露于所述涡轮机的所述叶轮空间部分的第一端，以及露出于所述隔板的所述内表面的第二端。

所述热电偶套管包括主体部分，其包括底壁部分和形成有凹口的内壁部分；以及端头部分，其从所述底壁部分延伸到所述凹口中。所述热电偶套管包括从所述第一端垂直向外延伸的法兰组件。所述热电偶套管包括所述第二端上的热电偶接纳部分，所述热电偶接纳部分从所述第二端延伸到所述端头部分中。所述热电偶接纳部分包括锥形部分，所述锥形部分具有锥形表面。

所述涡轮机进一步包括：经由所述喷嘴向所述隔板延伸的热电偶导管，所述热电偶导管包括端部分，所述端部分在邻近所述热电偶导管接纳部分的位置安装到所述喷嘴，所述热电偶导管的所述端部分与所述热电偶套管的所述第二端之间留有间隔。所述喷嘴包括隔板安装组件，所述热电偶导管位于周向邻近所述隔板安装组件的位置。

所述涡轮机进一步包括：热电偶导线，其经由所述热电偶导管进入所述热电偶套管的所述端头部分中。所述热电偶套管的至少一部分延伸到所述喷嘴的所述端部分中。所述隔板包括上游侧壁、下游侧壁、以及连接所述上游侧壁与所述下游侧壁的底壁，所述热电偶套管设置于以下项中的一项中：所述上游侧壁、所述下游侧壁和所述底壁。所述涡轮机进一步包括另一热电偶套管，其设置于以下项中的另一项中：所述隔板的所述上游侧壁、所述下游侧壁和所述底壁。所述热电偶套管安装在所述隔板的所述下游侧壁中，且所述另一热电偶套管安装在所述隔板的所述底壁中。

根据本发明的另一方面，一种将热电偶套管安装到涡轮机中的方法包括：将热电偶套管安装在隔板的外表面和内表面中的一个表面；将所述隔板固定到从喷嘴的第二端延伸的第一和第二隔板安装组件；在邻近所述热电偶套管的位置将热电偶导管的端部分定位于所述喷嘴中。所述热电偶导管与所述热电偶套管之间留有间隔。

所述方法进一步包括：使热电偶导线经由所述热电偶导管进入所述热电偶套管的端头部分。所述将所述隔板固定到所述第一隔板组件和所述第二隔板组件的步骤包括用所述喷嘴的一部分覆盖所述热电偶套管的一部分。所述方法进一步包括：将另一热电偶套管安装在所述隔板的所述外表面和所述内表面中的另一个表面中。所述安装所述热电偶套管的步骤包括在邻近所述涡轮机的转子叶轮组件的位置将所述热电偶套管安装在所述隔板的外表面中。所述安装所述热电偶套管的步骤还包括在邻近所述涡轮机的叶片组件的位置将所述热电偶套管安装在所述隔板的外表面中。所述将所述热电偶导管的所述端部分固定于所述喷嘴中的步骤包括将所述热电偶导管的所述端部分固定于周向邻近隔板安装组件的位置。

通过以下说明并结合附图可以更加清楚地了解本发明的这些和其他优点以及特征。

附图说明

本说明书中的权利要求书详细指出并明确主张了本发明。通过以下说明并结合附图可以清楚地了解本发明的上述和其他特征以及优点，在附图中：

图1是根据本发明一项示例性实施例的包括热电偶套管的涡轮机喷嘴和隔板的局部截面图；

图2是安装到图1所示隔板壁的外表面上的热电偶套管的局部截面图；

图3是根据本发明一项示例性实施例的热电偶套管的左下正面透视图；以及

图4是图3所示热电偶套管的右下后方透视图。