[发明专利]燃烧器叶片密封装置

说明书

技术领域

本发明总体涉及燃气涡轮燃烧器技术，并且更具体地，涉及使相邻的楔状燃烧器喷嘴之间的冷却空气泄漏最小化的技术。

背景技术

在某些燃气涡轮燃烧器中，弹簧加载的叶片密封件用于在两个同心表面之间进行密封，例如，在燃烧器衬套与包绕的流套筒之间进行密封(例如，见共同拥有的美国专利No.6，427，446)。这些密封件通常被称作“环形密封件“(hula seal)”，因为这些密封件由形成圆圈的一系列短的、预弯曲的叶片密封件构成。在某些燃烧器喷嘴布置中，多个楔状扇形喷嘴(有时在本说明书中被称作“扇形喷嘴(sector nozzles)”)围绕中心喷嘴以环形方式排列，相邻扇形喷嘴的径向定向的侧板彼此非常邻近。需要一种在相邻扇形喷嘴的侧板之间进行密封的方式，由于在扇形喷嘴围绕其布置的中心喷嘴上、以及在包绕的燃烧器衬套的内表面上使用有环形密封件，使得该任务更加困难。

发明内容

在第一示例性但非限制性方面中，本发明提供一种基本楔状的扇形喷嘴，该扇形喷嘴包括：喷嘴体部、以及位于喷嘴体部的后端处的喷嘴板；喷嘴体部具有内弧形板和外弧形板，内弧形板和外弧形板通过分叉的、径向定向的侧表面连接，喷嘴板形成有燃料孔口的阵列；分叉的、径向定向的侧表面中的一个支承径向定向的叶片密封件，所述叶片密封件适于对相邻的形状相似的扇形喷嘴的平面表面进行密封。

所述径向定向的叶片密封组件包括沿坚固的、径向延伸的边缘连接的多个径向对准、轴向延伸的指形簧片。所述扇形喷嘴进一步包括第一轴向延伸端板和第二轴向延伸端板，所述第一轴向延伸端板和所述第二轴向延伸端板固定在所述坚固的、径向延伸的边缘的相对的径向外端和径向内端处。所述第一端板和所述第二端板基本彼此平行，并且位于这样的平面中：所述平面与所述坚固的、径向延伸的边缘基本垂直。所述多个、径向对准、轴向延伸的指形簧片沿其长度尺寸的至少一部分凸起地弯曲。

所述分叉的、径向定向的侧板中的所述一个侧板具有凹口，以接收所述第二轴向延伸的端板中的一个边缘。所述第一轴向延伸端板和所述第二轴向延伸端板中的一个端板形成有拱形、径向内表面。一个形状适配元件固定在所述扇形喷嘴的径向内端处，所述形状适配元件形成有轴向延伸的凹槽，并且所述第一端板和所述第二端板中的一个径向内端板具有安装于所述轴向延伸的凹槽中的边缘。

在另一个示例性但非限制性方面中，本发明提供一种用于与燃气涡轮燃烧器的楔状扇形喷嘴一起使用的密封组件，该密封组件包括：沿坚固的边缘连接的多个基本平行的指形簧片，坚固的边缘基本垂直于多个基本平行的指形簧片延伸；以及一对相对刚性的内板和外板，内板和外板在坚固的边缘的相对的端部处连接。

所述相对刚性的内板和外板对位于这样的平面中：所述平面基本彼此平行、并且与所述坚固的边缘基本垂直。至少所述相对刚性的内端板具有基本平面的径向外表面和拱形径向内表面。所述密封组件包括沿第二坚固的边缘连接的多个基本平行的第二指形簧片，所述多个第一指形簧片和所述多个第二指形簧片嵌套、但是径向偏置，所述第一坚固的边缘和所述第二坚固的边缘沿其相应的长度尺寸焊接在一起。

在又一个示例性但非限制性的方面中，本发明涉及一对涡轮机扇形喷嘴，涡轮机扇形喷嘴均包括内弧形段壁和外弧形段壁，内弧形段壁和外弧形段壁通过分叉的、径向定向的侧板连接，其中径向定向的侧板中的一个侧板支承径向定向的叶片密封组件，叶片密封组件与相邻的形状相似的扇形喷嘴的平面表面相配合。

所述径向定向的叶片密封组件包括沿坚固的、径向延伸的边缘连接的多个径向对准、轴向延伸的指形簧片。所述涡轮机扇形喷嘴对包括第一轴向延伸端板和第二轴向延伸端板，所述第一轴向延伸端板和所述第二轴向延伸端板固定在所述坚固的、径向延伸的边缘的相对的径向外端和径向内端处。所述第一端板和所述第二端板基本彼此平行、并且位于这样的平面中：所述平面与所述坚固的、径向延伸的边缘基本垂直。所述多个、径向对准、轴向延伸的指形簧片沿其长度尺寸的至少一部分凸起地弯曲。

所述分叉的径向定向的侧板中的至少一个所述侧板具有凹口，以接收所述第二轴向延伸的端板的一个边缘。至少所述第二轴向延伸的端板形成有拱形径向内表面。形状适配元件固定在所述扇形喷嘴的径向内端处，所述形状适配元件形成有轴向延伸的凹槽，并且所述第一端板和所述第二端板中的一个径向内端板具有安装于所述轴向延伸的凹槽中的边缘。

现在将参照下文所述的附图对本发明进行描述。

附图说明

图1是根据示例性但非限制性的实施例的用于涡轮燃烧器的扇形喷嘴的部分透视图，该扇形喷嘴包括侧板叶片密封件；