[发明专利]压缩机隔板组件

说明书

总的来说，本发明涉及燃气轮机或者叫气轮机，具体地说，本发明涉及这些透平机上所用的压缩机隔板组件。

大约有三分之二的大型工业燃气轮机（有时候也被叫做“气轮机机”）用于发电。由于它们很适于自动控制和遥控，各种电为设施公司主要都选用燃气轮机完成带动高峰负载的工作。然后，当急需附加的发电容量同时又能得到廉价的精炼油或者能利用气轮机的排出能量时，燃气轮机也被常用来进行带动基本负载的发电。

在用于发电的环境下，一个典型的燃气轮机一般包括四部分：（1）进气部分，（2）压缩部分，（3）燃烧部分，（4）排气部分。空气从进气部分进入燃气轮机，并在压缩部分中进行绝热压缩，与燃油混和同时在压缩部分中的恒定压力下被加热，然后在产生绝热膨胀之后通过排气部分排出。这样就完成了基本的燃气循环，这种循环通常地被称为是布莱顿（Brayton）循环或者焦耳（Joule）循环。

众所周知，常规的燃气轮的净输出等于它产生的功率与压缩部分所吸收的功率之差。在典型情况下，燃气轮机产生的功率中的三分之二被用于驱动压缩部分。这样，燃气轮机的总体性能与它的压缩部分的效率关系极为密切。为了能确保高效率和高压缩率的维持，大多数压缩部分都采用了轴流式结构，这个结构中有一个带有许多沿一根轴轴向分布的旋转刀片，这些旋转刀片中间置有许多带内覆环的静止叶片，这些叶片和阶梯式的迷宫式级间密封件一起提供了一种隔板组件。

但是，由于通常使用的制造（比方说）叶片的方法的关系，在带内覆环叶片的翼剖面上有疲劳裂缝这样的严重问题。举个例子来说，在大多数压缩机隔板组件的制造商目前所采用的压制或者锻造方法中，都需要使用焊接工艺把叶片与各自的内、外覆环焊在一起，而这种工艺在每个焊接点上产生一个“受热影响区域”。人们发现：因疲劳而产生的裂缝差不多总是发生在这种受热影响区域中。因此，人们希望不仅提供一种能抗疲劳裂缝的改进的压缩机隔板组件，而且还能提供一种能把产生“受热影响区域”的工艺减少到最小程度的制造这种组件的方法。

但是，仅仅靠取消那些产生“受热影响区域”的制造工艺还是不能解决与疲劳裂缝有关的问题。这是因为有些锻制成的叶片就算精心进行过应力释放以减少受热影响区域的影响。也会产生疲劳裂缝问题。因此，很显然可以看出：燃气轮机中不仅静态激励因素，而且动态激励因素也会导致疲劳裂缝的产生。

除了垂直地和正切地施加在叶片的轮廓表面上气动力之外，还有阶间压力差，它们中每一个均导致其他的力和力矩的产生，这些产生的力和力矩被传至外覆环，再通过联结叶片和外覆环的焊接处传至燃气轮机外壳。

看起来好象只要简单换用带有外、内整体覆环的叶片就能解决疲劳裂缝这两个起因，即似乎完全消除了“受热影响区”的问题，燃气轮机中的静态和动态激励因素产生的不稳定性方面的问题似乎也被减少到最小程度。然而，事实并不是这样。

举例来说，在上面所描述的那些静力和力矩的影响下，这种理想的叶片的外覆环段与燃气轮机的外壳不会稳定地接合，除非由外覆环段的末端和燃气轮机外壳上用于装入上述的覆环段的狭槽壁的接触产生一个制动力矩。这样，外覆环段就会在空隙缝（只要外壳狭缝经受热膨胀）中转动结果，燃气轮机中理想叶片的使用将在外覆环段附近产生很大的应力和过量的平移和旋转错位;在动态激励因素下，情况会更加恶化。

本发明的主要目的就是提供一种压缩机隔板组件，这种组件能使燃气轮机中经常遇到的因静态和动态激励因素产生的与燃气轮机外壳的接合的不稳定性减小至最小程度，而且这种组件可以用现有的制造技术很容易地，以很小的成本制造。

带有上述目的本发明可用于燃气轮机中，一个燃气轮机包括外壳、一个包括沿一根有许多圆盘的轴轴向散布许多旋转刀片的转子、在燃气轮机的压缩机部分的外壳内形成的具有圆环形第一截面上的一个或多个狭槽;二述的压缩机部分有一个装有许多叶片的隔板组件，每个上述的叶片都有一个与其构成一个整体内覆环，其特征在于：一个外环子组件，这个外环子组件上有许多以一个错列角排列的许多平行槽，自个槽用来以错列角接受许多叶片中的一片;上述的外环子组件还有一个具有与上述的第一预定截面互补的截面的径向外端部分，这个径向外径部分可滑动地接受在气轮机外套上的狭缝中，其特征还在于一个与每个上述的内覆环相配合的支架子部件，上述的支架子部件上包括至少一对与圆盘相配合的密封件。

通过下面以只作示范例的方式给出的一个最佳实施例的详细描述，本发明将变得更清楚。

附图中，

图1.是采用燃气轮机的一个典型的发电厂的示意图。

图2.是图1中的燃气轮机部分切掉后的等角图（立体图）。