[发明专利]连接涡轮机系统中的内壳体和外壳体的管道组件和方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及涡轮机系统，并且更特别地涉及涡轮机系统中的内壳体和外壳体之间的管道组件。

背景技术

涡轮机系统广泛地用于诸如发电的领域中。例如，常规燃气涡轮机系统包括压缩器部段、燃烧器部段和至少一个涡轮机部段。压缩器部段被配置成当空气流动通过压缩器部段时压缩空气。压缩空气然后从压缩器部段流动到燃烧器部段，在所述燃烧器部段压缩空气与燃料混合并且燃烧，生成热气流。热气流被提供给涡轮机部段，所述涡轮机部段通过从热气流提取能量使用热气流以为压缩器、发电机和/或各种负载提供动力。

涡轮机系统的各部段(例如压缩器部段和/或涡轮机部段)可以包括围绕各内部部件的壳体。例如，一个或多个部段可以包括围绕各部件的内壳体，和与内壳体间隔并且围绕内壳体的外壳体。诸如管密封件的线性管道在大体径向方向上在外壳体和内壳体之间延伸。这些管道将冷却流从外部提供给壳体，例如从压缩器部段提供给壳体内部的部件。

然而，目前在许多涡轮机系统中使用的线性管道具有各种缺点。例如，许多已知的管道不允许相应的内壳体和外壳体之间的运动。当壳体中的一个例如由于热生长的不同速率相对于另一个移动时，管道可能阻止该运动、并且泄漏或受到损坏。一些已知的管道通过精确配合在接收器中的球形管端部的使用，而允许这样的运动。然而，这样的管端部和接收器容易有损坏和泄漏倾向，需要耐磨涂层、并且可能极其昂贵。

因此在本领域中期望一种用于连接涡轮机系统中的内壳体和外壳体的改进管道组件和方法。具体地，允许内壳体和外壳体相对于彼此运动的管道组件和方法将是有利的。

发明内容

本发明的方面和优点将部分地在以下描述中进行阐述，或者可以从该描述显而易见，或者可以通过本发明的实施而获悉。

在本发明的一个实施例中，公开了一种用于连接涡轮机系统中的内壳体和外壳体的管道组件。所述管道组件包括用于连接到所述内壳体的内配件和用于连接到所述外壳体的外配件。所述管道组件还包括衰减元件，所述衰减元件在所述内配件和所述外配件之间延伸、并且包括衰减弯曲部。所述衰减弯曲部允许所述衰减元件在纵向方向、径向方向或切向方向中的至少一个方向上的运动。

所述衰减弯曲部允许所述衰减元件在多个方向上的运动。所述方向包括纵向方向和径向方向。所述管道组件还包括多个内配件，和/或多个外配件。所述内配件固定地可连接到所述内壳体。所述外配件可移动地可连接到所述外壳体，以适应在纵向方向、径向方向或切向方向中的至少一个方向上的装载。所述外配件包括外法兰、插入件和内法兰。在一个实施例中，所述外配件可移动地可连接到所述外壳体以适应在径向方向上的装载。

本发明还公开了一种涡轮机系统，其包括：内壳体；外壳体，所述外壳体至少部分地围绕所述内壳体；以及管道组件，所述管道组件连接所述内壳体和所述外壳体，所述管道组件包括：连接到所述内壳体的内配件；连接到所述外壳体的外配件；以及衰减元件，所述衰减元件在所述内配件和所述外配件之间延伸、并且包括衰减弯曲部，所述衰减弯曲部允许所述衰减元件在纵向方向、径向方向或切向方向中的至少一个方向上的运动。

所述衰减弯曲部允许所述衰减元件在多个方向上的运动。所述方向包括纵向方向和径向方向。所述内配件固定地连接到所述内壳体。所述外配件可移动地连接到所述外壳体，以适应在纵向方向、径向方向或切向方向中的至少一个方向上的装载。所述外配件可移动地连接到所述外壳体以适应在径向方向上的装载。所述外配件包括外法兰、插入件和内法兰。所述插入件和所述内法兰均包括配合螺纹。所述外法兰接触所述外壳体的外表面，所述内法兰接触所述外壳体的内表面，并且所述插入件在所述外法兰和所述内法兰之间延伸。

在本发明的另一个实施例中，公开了一种用于连接涡轮机系统中的内壳体和外壳体的方法。所述方法包括将管道组件的内配件连接到内壳体。所述管道组件包括所述内配件、外配件和在所述内配件和所述外配件之间延伸的衰减元件。所述外配件包括外法兰、插入件和内法兰。所述方法还包括将所述内壳体与外壳体连接、将所述管道组件的所述插入件插入并穿过所述外壳体、以及将所述外配件连接到所述外壳体的步骤。

所述内配件固定地连接到所述内壳体，并且所述外配件可移动地连接到所述外壳体。

参考以下描述和附带的权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。包含在该说明书中并且构成该说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

附图说明