[发明专利]涡轮机护罩的流动抑制器

说明书

技术领域

[0001]本发明大体涉及涡轮机械。更具体地，本发明涉及用于涡轮机械的流动抑制器。

背景技术

[0002]涡轮机，例如燃气轮机，通常包括由包括外护罩的至少各构件支承在涡轮机中的至少一个内护罩。内护罩位于一排涡轮机喷嘴的直接下游，且暴露于一定气体温度，该气体温度足够高以至于需要对内护罩进行主动冷却，否则将由于暴露而引起对内护罩的损伤。但是，外护罩通常不是主动冷却的，因为外护罩不是直接处在气路中的。

[0003]热气体常常由涡轮机吸入通常介于涡轮机喷嘴和内护罩之间的轴向间隙中。进入这个间隙的热气体流，如果没有被阻塞或以别的方式被减缓，则可前进到达外护罩，且对外护罩产生损伤。吸入通常部分地由周边压力梯度引起，而周边压力梯度主要是由于喷嘴的后缘和内护罩的前缘非常靠近而产生的。周边压力梯度迫使热气体进入间隙中。

[0004]用于防止对外护罩造成损伤的一种措施是将来自内护罩的辅助的冷却空气注入涡轮机喷嘴和内护罩之间的间隙中，以防止热气体达到外护罩。但是这种方法会降低涡轮机的性能，且本领域将很好地接受一种不会负面地影响发动机性能的、用来防止由于吸入热气体而对外护罩造成损伤的结构或方法。

发明内容

[0005]根据本发明的一个方面，用于涡轮机的护罩包括至少一个支承结构，以及设置在涡轮机的气路处的至少一个内护罩。该至少一个内护罩和至少一个支承结构在它们之间具有至少一个间隙。该至少一个间隙在至少一个限制性间隙和至少一个非限制性间隙之间交替，且能够产生至少一个压力损失机构，以减少该至少一个间隙中的热气体流。

[0006]根据本发明的另一个方面，涡轮机包括设置在气路中的多个喷嘴，以及设置在该多个喷嘴的下游的、可绕涡轮机的中心轴线旋转的多个轮叶。至少一个护罩径向地位于多个轮叶的外侧，且包括至少一个支承结构和设置在气路处的至少一个内护罩。该至少一个内护罩和至少一个支承结构在它们之间具有至少一个间隙。该至少一个间隙在至少一个限制性间隙和至少一个非限制性间隙之间交替，其能够产生至少一个压力损失机构，以减少该至少一个间隙中的热气体流。

[0007]根据本发明的又一个方面，一种用于减少涡轮机中的热气体的吸入的方法包括：使热气体流入至少一个内护罩和至少一个支承结构之间的间隙中，且使间隙中的热气体相对于涡轮机的中心轴线沿周边方向流动。通过使该间隙在至少一个限制性间隙和至少一个非限制性间隙之间交替来引起间隙中的热气体中的压力损失，从而减少进入间隙中的热气体的流量。

[0008]结合附图，根据以下描述，这些和其它优点和特征将变得更加显而易见。

附图简述

[0009]在说明书总结部分处的权利要求书中特别地指明和清楚地要求保护了被视为本发明的主题。结合附图，根据以下详细描述，本发明的上述和其它目标、特征和优点显而易见，在附图中：

[0010]图1是涡轮机的局部截面图；

[0011]图2是内护罩的透视图；以及

[0012]图3是涡轮机的局部周边截面图。

[0013]参照附图，具体实施方式以实例的方式阐明了本发明的实施例，以及优点和特征。

附件列表：

燃气轮机10

喷嘴12

热气体路径14

轮叶16

中心轴线18

内护罩20

前间隙22

前内护罩边缘24

后喷嘴边缘26

后内护罩边缘28

后间隙30

前喷嘴边缘32

辅助冷却流34

冷却通道36

外护罩38

前钩40

后钩42

前凹槽44

后凹槽46

热气体48

迷宫式槽穴50

外表面52

前平台54

后平台56

深度58

脊60

尖缘62

限制性间隙64

非限制性间隙66

具体实施方式