[发明专利]一种燃烧室火焰筒与过渡段连接结构

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机燃烧室结构设计技术领域，尤其涉及燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构。

背景技术

燃气轮机是能源领域不可或缺的重大动力装备。燃烧室作为燃气轮机的三大核心部结构之一，其任务是加热工质，将燃料的化学能转化为高温燃气的热能，形成温度和温度场均满足要求的燃气，然后送到透平中去做功。燃烧室在结构上一般由外壳、火焰筒和过渡段等部分组成，其中火焰筒与过渡段通过设置密封环实现柔性连接，在工作过程中，该连接结构允许火焰筒与过渡段之间因热膨胀产生的相互运动，且该密封环接近高温燃气，经受燃烧流道内侧燃气的高温高压，使其存在高的温度梯度与压力变化，如不能得到有效冷却，在高温和摩擦的双重作用下，密封环极容易产生磨损和高温氧化破坏，直接影响到燃烧室的寿命与检修周期等。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种有效冷却密封环且结构简单的燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构，以解决现有燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构处密封环易被磨损和高温氧化的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种燃烧室火焰筒与过渡段连接结构，包括：

火焰筒，所述火焰筒的后端直径大于前端直径；

环形挡板，所述环形挡板与所述火焰筒的内壁连接，并与所述火焰筒后端的内壁形成第一腔室；

过渡段，所述过渡段插入于所述第一腔室内，且所述过渡段与所述火焰筒的内壁形成第一间隙，所述过渡段和环形挡板形成第二间隙；

第一密封环，所述第一密封环的纵向截面为圆弧状，且所述第一密封环的弧面上绕轴向设有多个用于通气的第一长孔；

所述第一密封环套设于所述过渡段上，第一密封环的固定端与所述过渡段固定连接，第一密封环的自由端与所述过渡段接触连接，所述第一密封环的弧顶与所述火焰筒的内壁接触连接，所述第一密封环与过渡段之间形成第二腔室。

优选地，所述第一长孔贯穿第一密封环的自由端。

优选地，所述第一间隙大于所述第二间隙。

优选地，所述第一密封环外还套设有与所述第一密封环结构相同的第二密封环，所述第二密封环的固定端与所述第一密封环的固定端固定连接，所述第二密封环的自由端与所述第一密封环的自由端接触连接，所述第二密封环的弧顶与所述火焰筒的内壁接触连接，且所述多个第一长孔与多个第二长孔交错排布。

优选地，所述第二腔室内，过渡段上绕其中心轴线均匀设置有多个第一进气孔。

优选地，所述第一腔室的外壁上绕绕所述火焰筒的中心轴线均匀设置多个第二进气孔。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明实施例提供的燃烧室火焰筒与过渡段连接结构，包括火焰筒、过渡段、第一密封环和环形挡板，其中，火焰筒的后端直径大于前端直径，环形挡板与火焰筒的前端的内壁连接，并与火焰筒的内壁形成第一腔室，过渡段插入到第一腔室内，过渡段与火焰筒的内壁形成第一间隙，与环形挡板的外壁形成第二间隙，第一密封环套设于过渡段上，并位于第一间隙内，所述第一密封环的纵向截面为圆弧状，且第一密封环的弧面上绕所述第一密封环的中心轴线设有多个用于通气的第一长孔，冷却空气从第一间隙进入，然后通过第一长孔进入第二腔室和第一腔室，最后流经第二间隙后与高温燃气汇合，使第一密封环得到有效冷却，并与高温燃气实现隔离，避免第一密封环在高温下发生摩擦，有效降低第一密封环的磨损和高温氧化程度。

附图说明

图1是本发明实施例一燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构的剖视示意图；

图2是本发明实施例一第一密封环的结构示意图；

图3是本发明实施例二燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构的剖视示意图；

图4是本发明实施例二燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构的立体剖视示意图；

图5是本发明实施例二第二密封环的结构示意图；

图6是本发明实施例三燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构的剖视示意图；

图7是本发明实施例三燃烧室火焰筒与过渡段的连接结构的立体剖视示意图。

图中：1：火焰筒；11：第二进气孔；2：过渡段；21：第一进气孔；3：第一密封环；31：第一密封环固定端；32：第一密封环自由端；33：第一长孔；4：第二密封环；41：第二密封环固定端；42：第二密封环自由端；43：第二长孔；5：环形挡板；6：第一腔室；7：第二腔室；8：冷却空气；9：高温燃气。

具体实施方式