[发明专利]穿过密封件的构件冷却

说明书

技术领域

本申请一般地涉及燃气涡轮发动机，且更具体地，涉及通过穿过密封构件的空气流来冷却热的发动机构件。

背景技术

可使穿过涡轮发动机的空气流的一部分转向且用于冷却目的。然而，与用于燃烧相对的为了冷却目的而转向的空气的量降低了涡轮发动机的整体效率。为了冷却目的而转向的空气流或者其它类型的附加空气流越少，总体上燃气涡轮发动机的效率和运行更好。

作为示例，位于一级喷嘴外底板和一级护罩周围的挡圈可通过压缩机排出空气流冷却。挡圈可在其中包括多个周向凹槽和径向狭槽。可用来自核心空气流的冷却流冷却该挡圈。然而，挡圈的周向冷却可在其中导致周向温度梯度。此外，在挡圈中加工凹槽需要加工时间和劳动成本。

因而需要用于构件冷却的改进的系统和方法，其在提高整体系统效率的同时涉及较少的空气流。该系统和方法优选地还允许使用较不复杂且较不昂贵的构件。

发明内容

本申请因而提供了一种涡轮机构件冷却系统。该构件冷却系统可包括涡轮机构件、邻近该涡轮机构件通过的空气流，以及邻近该涡轮机构件定位的密封件。该密封件可包括多个孔，以便允许空气流流过其中。

本申请还提供了一种涡轮机构件冷却系统。该构件冷却系统可包括涡轮机构件、邻近该涡轮机构件通过的空气流，以及邻近该涡轮机构件而定位的W密封件。该W密封件包括多个孔，以便允许空气流流过其中。

本申请还提供了一种涡轮机构件冷却系统。该构件冷却系统可包括一级喷嘴外底板、位于该一级喷嘴外底板附近的挡圈、位于该挡圈附近的一级护罩、邻近该挡圈而沿空气密封板通过的空气流以及位于空气密封板和一级护罩之间的密封件。该密封件可包括多个孔、以便允许空气流流过其中。

当联系若干附图和所附权利要求书时，在参看了以下具体实施方式后，本领域普通技术人员将清楚本申请的这些和其它特征。

附图说明

图1是燃气涡轮发动机的侧横截面视图。

图2是显示挡圈的一级喷嘴外底板和一级护罩的内截面的侧横截面视图。

图3是显示挡圈和如上所述的W密封件的一级喷嘴外底板和一级护罩的内截面的侧横截面视图。

图4是可在本文中使用的W密封件的侧平面视图。

图5是W密封件的横截面视图。

部件列表

100燃气涡轮发动机

110压缩机

120燃烧器

130涡轮

140涡轮轮叶

145挡圈

150一级喷嘴外底板

160一级护罩

170涡轮机壳

180空气密封板

190周向凹槽

195空气流

200W密封件

210构件冷却系统

220涡轮机构件

225挡圈

230空气密封板

240W密封件

250孔

255空气流

具体实施方式

现在参考附图，贯穿该若干附图，在其中相似标号指相似元件，图1显示了燃气涡轮发动机100的横截面视图。如已知的，该燃气涡轮发动机100可包括压缩引入的空气的流的压缩机110。压缩机110将压缩的空气的流输送至燃烧器120。燃烧器120将压缩的空气的流与压缩的燃料的流混合并且点燃该混合物。热的燃烧气体又被输送至涡轮130。该热的燃烧气体驱动多个涡轮轮叶140，以便产生机械功。涡轮130中产生的机械功驱动压缩机110和例如发电机等的外部负载。该燃气涡轮发动机100可使用天然气、各种类型的合成气以及其它类型的燃料。在此处还可使用其它类型的燃气涡轮发动机。该燃气涡轮发动机100可具有其它构造并且可使用其它类型的构件。在此处可一起使用多个燃气涡轮发动机100、其它类型的涡轮机以及其它类型的发电设备。

图2是涡轮130的一部分的放大视图。具体地，为挡圈145位于一级喷嘴外底板150周围且一级护罩160位于涡轮机壳170内的横断视图。空气密封板180可位于挡圈145和一级护罩160之间。该空气密封板180在一侧上朝向位于挡圈145内的多个周向凹槽190，并且在另一侧上朝向一个或多个W密封件200。在压缩机排出的空气流195流经周向凹槽190的情况下，挡圈145和空气密封板180可由空气流195冷却。然而，此类周向空气冷却可沿着挡圈145产生高达大约20华氏度(大约6.7摄氏度)的温度梯度。