[发明专利]燃气涡轮机膜密封件

说明书

本发明涉及一种燃气涡轮机膜密封件。描述了一种燃气涡轮机膜密封件（10）。燃气涡轮机膜密封件（10）包括膜（20），膜（20）被构造且布置成从第一燃气涡轮机部件（40）延伸到第二燃气涡轮机部件且分离两个体积，以及抗磨损部分（30），其被构造且布置成被附接到所述第一燃气涡轮机部件（40）。抗磨损部分（30）的面（32）邻近膜（20），且抗磨损部分（30）的面（32）是凸起的。还描述了燃气涡轮机膜密封件（10）的其他实施例，以及包括燃气涡轮机膜密封件（10）的燃气涡轮机及改装方法。

技术领域

本公开涉及燃气涡轮机膜密封件，且具体地涉及带有膜和抗磨损部分的燃气涡轮机膜密封件。

背景技术

现代燃气涡轮机极其复杂且包括大量密封件以减少通过各个空腔和间隙的泄漏，从而帮助控制围绕燃气涡轮机的各种流体的流动。一个这种类型的密封件是膜密封件，且授予当前申请人的授权专利US 6857849示出公知的膜密封件的示例。诸如在US 6857849中描述的公知膜密封件能够提供有效的密封，但是倾向于具有相对短的寿命且由于磨损可能通常需要更换。当在膜的侧面处的滑动距离和压力差相对高时，更换频率更大。因此已领会到能够进一步改进现有设计。

发明内容

本发明在现在将参考的所附独立权利要求中限定。本发明的有利特征在从属权利要求中陈述。

第一方面提供了一种燃气涡轮机膜密封件，其包括被构造且布置成从第一燃气涡轮机部件延伸到第二燃气涡轮机部件且分离两个体积的膜，及被构造且布置成被附接到所述第一燃气涡轮机部件的抗磨损部分，其中，抗磨损部分的面邻近该膜，并且其中，抗磨损部分的面是凸起的。

在其中弯曲表面在膜上且平坦表面在邻近的燃气涡轮机部件上的膜密封件中，膜的弯曲表面总是与邻近的燃气涡轮机部件相接触，且将因此总是处于磨损的位置。换言之，与抗磨损部分（磨损环）上的平坦接触表面相比较，在操作期间，膜的弯曲表面经受更高的接触滑动距离，且因此更易于微动磨损。因此，由于高磨损率，所以在使用期间，膜密封件可能要求频繁的更换，同时通常更便宜的抗磨损部分保持未受磨损。

相比之下，如上所述的膜密封件在燃气涡轮机部件上的抗磨损环上提供弯曲表面（凸面），且因此总是与膜相接触且有可能磨损的是抗磨损部分。这能够减小膜更换频率，且能够提供良好的膜寿命，尽管高的接触压力和大的相对燃气涡轮机部件位移。这能够减少维护成本，因为相比更换膜，更换抗磨损环通常更便宜。

在膜和抗磨损环之间的接触表面的密封效率通常取决于表面状态，且因此通常优选的是最小化磨损且因此最小化泄漏。本设计能够提供减少的磨损并且因此减少的泄漏，这能够改善发动机效率和功率。

优选地，抗磨损部分的面具有多个分离的凸起部分。第二凸起部分能够提供备用接触密封件，万一第一凸起部分发生磨损。

优选地，膜是平面的。这提供用于抗磨损部分接触的平坦表面。优选地，抗磨损部分是第一抗磨损部分，且膜具有邻近第一抗磨损部分的第一面和面向远离第一抗磨损部分的第二面，并且其中，燃气涡轮机膜密封件包括邻近膜的第二面的第二抗磨损部分。

优选地，至少抗磨损部分的面由比膜更软的材料制成。这能够减少膜磨损，因为抗磨损部分具有更低的磨损阻力，且将相比膜磨损更多。

第二方面提供一种燃气涡轮机，其包括第一燃气涡轮机部件、第二燃气涡轮机部件和如上所述的燃气涡轮机膜密封间。优选地，第一燃气涡轮机部件是涡轮机叶片载体，且第二燃气涡轮机部件是涡轮机壳体或燃烧器衬垫载体，或者第一燃气涡轮机部件是涡轮机壳体或燃烧器衬垫载体，且第二燃气涡轮机部件是涡轮机壳体。

第三方面提供一种用于燃气涡轮机的改装的方法，包括移除现有的膜密封件和插入如上所述的燃气涡轮机膜密封件的步骤。

附图说明

现在将仅以举例的方式且参考附图描述本发明的实施例，在附图中：

图1示出膜密封件的横截面；