[发明专利]用于对燃气涡轮发动机的排气部分进行冷却和清除的系统

说明书

背景技术

本发明涉及燃气涡轮机技术，尤其涉及一种用于对燃气涡轮发动的机排气部分进行冷却和清除的系统。

背景技术

燃气涡轮发动机燃烧燃料与压缩空气的混合物，以产生热燃烧气体，从而驱动涡轮机叶片旋转。涡轮机叶片旋转造成由轴承支撑的轴旋转。轴旋转以及热燃烧气体通过涡轮机排气部分排出可使在轴承和其他排气部分零部件中产生大量的热。但不幸的是，在未对排气部分进行充分冷却的情况下，所产生的热可对涡轮机零部件造成损坏。

发明内容

本说明书概述了本发明的最初范围内的某些实施例。这些实施例的目的并不在于限制本发明的范围，而仅在于概述本发明的可能的形式。实际上，本发明可能包括与下述实施例的形式类似或不同的各种形式。

在第一实施例中，一种系统包括配置成提供双向气流的涡轮机排气支柱(turbine exhaust strut)。所述涡轮机排气支柱包括第一部分，其具有第一流道，所述第一流道配置成使流体沿着第一方向在涡轮机排气部分的内排气壁与外排气壁之间流动；以及第二部分，其具有第二流道，所述第二流道配置成使所述流体沿着第二方向在所述涡轮机排气部分的所述内排气壁与所述外排气壁之间流动。此外，所述第一方向与所述第二方向彼此相反。

所述涡轮机排气支柱的所述第一部分包括具有所述第一流道的内部主体，且所述涡轮机排气支柱的所述第二部分包括具有所述第二流道的外部主体，其中所述外部主体围绕所述内部主体。所述第一流向为从所述外排气壁到所述内排气壁的方向，且所述第二流向为从所述内排气壁到所述外排气壁的方向；或者，所述第一流向为从所述内排气壁到所述外排气壁的方向，且所述第二流向为从所述外排气壁到所述内排气壁的方向。所述内部主体包括与所述第一流道分开的第三流道，且所述第三流道配置成使所述流体沿着所述第一方向或所述第二方向进行流动。所述外部主体包括与所述第二流道分开的第四流道，且所述第四流道配置成使所述流体沿着所述第一方向或所述第二方向进行流动。

所述内部主体包括承载结构支撑件，且所述外部主体不承受负载。所述第一流道配置成使所述流体流入设于所述内排气壁与旋转轴之间的第一腔，且所述第二流道配置成使所述流体从所述第一腔流到位于所述外排气壁与所述涡轮机排气部分的外壳之间的第二腔。所述系统包括所述涡轮机排气部分，所述涡轮机排气部分具有所述内排气壁、所述外排气壁，以及所述外壳。所述第一腔包括轴承组件、润滑通道，或以上两者的组合。所述内排气壁或所述外排气壁包括多个开口，所述开口配置成使所述流体流入所述排气流路。所述多个开口中的每个开口均包括可拆卸的插入物。所述系统包括单个鼓风机，其配置成使所述流体通过所述第一流道和所述第二流道进行循环。

在第二实施例中，一种系统包括涡轮机排气部分，所述涡轮机排气部分包括：排气流路；外部结构，其具有沿着排气流路设置的外排气壁；内部结构，其具有沿着排气流路设置的内排气壁；和设置于内排气壁与涡轮机旋转轴之间的内腔；轴承组件，其设置于内腔中；润滑道，其设置于内腔中；支柱，其在外部结构与内部结构之间延伸，其中所述支柱具有配置成使流体流过内腔的第一流道。

所述内腔包括沿着所述轴承组件设置的第一腔部分、沿着所述润滑通道设置的第二腔部分，及第三腔部分设置成沿着所述内部结构的下游端部分。所述系统包括设置于所述第一腔与所述第三腔之间的第一挡板，以及设置于所述第二腔与所述第三腔之间的第二挡板。所述外部结构包括外壳，以及设置于所述外排气壁与所述外壳之间的外腔，且所述支柱包括配置成使所述流体从所述内腔流到所述外腔的第二流道。

在第三实施例中，一种系统包括涡轮部分和连接到涡轮部分的排气部分。所述排气部分包括：排气流路；外部结构，其具有沿着排气流路设置的外排气壁，外壳，以及设置于外排气壁与外壳之间的外腔；内部结构，其具有沿着排气流道设置的内排气壁和设置于内排气壁与涡轮机旋转轴之间的内腔；第一流道，其配置成使流体流过内腔；以及第二流道，其配置成使所述流体从内腔流向外腔。

所述系统包括在所述内部结构与所述外部结构之间延伸的支柱，其中所述支柱包括所述第一流道和所述第二流道。所述系统包括具有所述第一流道的第一支柱，以及具有所述第二流道的第二支柱。

附图说明

参照附图来阅读以下具体实施方式后，可更好地理解本发明的这些和其他特征、方面和优点，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中：

图1是可采用排气部分冷却的燃气涡轮发动机的一项实施例的示意流程图；