[发明专利]用于燃气涡轮的排气衬套和具有这种排气衬套的燃气涡轮

说明书

一种用于燃气涡轮的排气衬套(18)包括环形内壳(21)和环形外壳(19)，环形内壳(21)和环形外壳(19)围绕所述燃气涡轮的机器轴线同心地布置，以在它们之间限定环形排气通道，其中，所述内壳(21)和/或所述外壳(19)由多个衬套节段(22，23；26，27；28)组成，多个衬套节段附连到支承结构上。为了补偿热膨胀和抵抗动态负载，在一些固定点(29a‑c；30a‑c)处将所述衬套节段(22，23；26，27；28)固定到所述支承结构上，这些固定点分布在所述衬套节段(22，23；26，27；28)的区域上面，使得所述衬套节段(22，23；26，27；28)在整个发动机热循环中夹持到所述支承结构上，而不妨碍热膨胀。

技术领域

本发明涉及燃气涡轮技术。本发明涉及用于燃气涡轮的排气衬套。

本发明进一步涉及具有这种排气衬套的燃气涡轮。

背景技术

文献EP 2 565 400 A2公开了一种用于燃气涡轮的气体导管，气体导管由同心内部壳体和外部壳体形成，外部壳体以一距离同心地包围内部壳体，而且排气通过外部壳体从燃气涡轮排到外部。内部壳体和外部壳体借助于多个径向支承支柱互连。支承支柱、外部壳体和内部壳体在各种情况下都配备有耐热衬垫，以免受热排气的影响。外部壳体和内部壳体的支承支柱的衬垫实现了易于接近性，而且大大降低了热应力，在各种情况下，衬垫分成多个单独的节段，节段紧固在支承结构上，使得单独的节段单独地热膨胀是可行的。

但是，为了固定节段，使用载梁。这些载梁和特定的“星形”内部/外部凸缘在稳态中暴露于高温和应力，并且因此无法满足支承结构的低循环疲劳(LCF)和蠕变的一些标准。

此外，连接螺栓暴露于主要气体流。螺栓和被连接部件的高温以及在瞬态和稳态中的温度梯度可导致螺栓材料蠕变，并且从而导致螺栓失去预拉力。

发明内容

本发明的目标是提供一种新型排气衬套设计，其避免了已知设计的缺点，而且补偿热膨胀和抵抗动态负载。

本发明的另一个目标是提供具有这种排气衬套的燃气涡轮。

这些和其它目标由根据本发明的排气衬套和燃气涡轮实现。

根据本发明的用于燃气涡轮的排气衬套包括环形内壳和环形外壳，内壳和外壳围绕所述燃气涡轮的机器轴线同心地布置，以在它们之间限定环形排气通道，其中，所述内壳和/或所述外壳由多个衬套节段组成，该多个衬套节段附连到支承结构上。

排气衬套的特征在于，所述衬套节段在一些固定点处固定到所述支承结构上，这些固定点分布在所述衬套节段的区域上面，使得所述衬套节段在整个发动机热循环中夹持到所述支承结构上，而不妨碍热膨胀。

根据有创造性的排气衬套的实施例，所有衬套节段包括中心固定点，其中，所述衬套节段固定在所述支承结构上，使得防止所述衬套节段沿轴向、径向和切向方向移动。

特别地，所述衬套节段在所述中心固定点处借助于固定螺栓固定，固定螺栓通过所述衬套节段的后侧处的保持器旋到固定销中，固定销固定在所述支承结构上。

更特别地，所述固定销借助于固定管固定在所述支承结构上，固定管在一端处固定在所述支承结构上，并且在另一端处接收所述固定销。

根据本发明的另一个实施例，所有衬套节段包括位于所述节段的轴向中心线上的沿轴向导引的固定点，其中，所述衬套节段固定在所述支承结构上，使得防止所述衬套节段沿切向方向移动。

特别地，所述衬套节段在所述沿轴向导引的固定点处借助于轴向导引销固定，轴向导引销固定到所述衬套节段的后侧处的保持器上，并且以滑动方式接合固定销，固定销固定在所述支承结构上。

更特别地，所述固定销借助于固定管固定在所述支承结构上，固定管在一端处固定在所述支承结构上，并且在另一端处接收所述固定销。