[发明专利]重型燃气轮机盘腔集气装置

说明书

技术领域

本发明涉及燃气轮机冷却结构设计技术领域，特别是重型燃气轮机盘腔集气装置。

背景技术

工业领域涉及的燃气轮机主要包括压气机、燃气室及透平三大部件。空气进入压气机后被压缩成高温高压的空气，供给燃烧室燃料燃烧，产生的高温高压燃气在透平中膨胀做功。其中轮盘、动叶、轴以及附属的转动部件统称为转子，其他非转动部件统称为静子。

燃气轮机工作时，燃气轮机本体温度会逐渐升高，尤其是透平部分，透平部件除选用较好材料外，还需要通过复杂的冷却设计来保证燃机的安全和寿命。目前在燃气轮机中一般是从压气机抽气对透平进行冷却，所以冷却设计是否合理对燃气轮机的效率有很大影响。

重型燃气轮机高温转子部件的冷却、封严等需要从气机部位向盘腔内引高压低温气体。由于压气机盘高速旋转，直接在鼓筒开孔向盘心引气，冷却气会相对盘切向运动摩擦，引起冷却气温升，从而增加引气用量，降低冷却效果，影响经济性

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种减小气流与部件间的摩擦、减少冷却气温升的重型燃气轮机盘腔集气装置。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：重型燃气轮机盘腔集气装置，包括集气环、盘体、插件、集气管、筒体A和筒体B，集气环、插件和筒体B均设置于盘体的径向内侧，所述的插件具有用于卡接盘体前边沿的凹槽，插件通过凹槽套装于盘体的前边沿上，筒体B的后端与盘体的后边沿连接，集气环设置于插件与筒体B之间，插件、集气环和筒体B通过螺栓连接为一体，螺栓依次穿过插件、集气环和筒体B的连接孔，然后由螺母锁紧，筒体A设置于集气环的内侧，筒体A的前端具有凸沿，筒体A的凸沿通过螺栓与集气环连接为一体，螺栓依次穿过筒体A的凸沿和集气环的连接孔，然后由螺母锁紧，筒体A的外圆柱面与集气环的内圆柱面之间存在间隙，筒体A的末端向后延伸并超出筒体B的末端，集气环上沿周向均布有多个沿径向延伸的孔，孔沿径向贯穿集气环，集气管沿集气环的径向设置，集气管一端固定安装于集气环的孔内，集气管一端延伸至盘体内，从而集气管连通筒体A、集气环及筒体B围成的气流通道。

通过采用上述结构，集气环、挂件和筒体B将盘腔封闭，形成了由集气管和筒体A、集气环及筒体B围成的气流通道构成的定向气流通道。

工作时，气流从鼓筒开的气流孔流经对应的集气管，流向盘心。气流与集气管之间没有周向相对运动，减小了摩擦，从而减少冷却气的温升。

可选的，所述的集气环上沿周向均布有20个沿径向延伸的孔，集气环上沿周向均布有20个连接插件、集气环和筒体B的螺栓A，集气环上沿周向均布有20个连接筒体A与集气环的螺栓B，螺栓A和螺栓B位于集气环的同一半径上，集气环上沿径向延伸的孔与螺栓A或螺栓B间具有9°的夹角。

优选的，所述的集气环上还安装有平衡块。要求对集气装置做动平衡，通过设置平衡块控制集气装置的不平衡量。

优选的，所述的集气管的长度不大于集气环的内径。

优选的，筒体B的末端通过螺栓与盘体的后边沿连接。

优选的，插件、集气环和筒体B通过双头凸台螺栓连接为一体，筒体A的凸沿通过双头凸台螺栓与集气环连接为一体，集气环上的连接孔的左侧设置有与双头凸台螺栓的相配合的凹槽，从而通过先安装右侧螺母后，防止螺栓窜动，便于整个集气机器装置安装。

本发明具有以下优点：

通过采用上述结构，集气环、挂件和筒体B将盘腔封闭，形成了由集气管和筒体A、集气环及筒体B围成的气流通道构成的定向气流通道。工作时，气流从鼓筒开的气流孔流经对应的集气管，流向盘心。气流与集气管之间没有周向相对运动，减小了摩擦，从而减少冷却气的温升。

本发明不影响转子平衡。

本发明经济、实用，极大的节约了成本，减少了冷却气用量，提高了经济性。

附图说明

图1为本发明的结构示意图

图2为图1中局部放大示意图

图中，1-集气环，2-盘体，3-插件，4-集气管，5-筒体A，6-筒体B，7-平衡块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述：