[发明专利]具有板框换热器的涡轮壳体

说明书

技术领域

本发明所公开的主题涉及涡轮壳体，并且更具体地涉及具有板框换热器的涡轮壳体。

背景技术

燃气涡轮机通常包括压缩机、燃烧器、一个或多个燃料喷嘴、以及涡轮。空气通过进气部进入燃气涡轮机并且由压缩机进行压缩。压缩空气接着与由燃料喷嘴所供给的燃料混合。空气-燃料混合物以特定燃烧比供给至燃烧器。燃烧产生加压排放气体，所产生的加压排放气体驱动涡轮的叶片。

燃气涡轮机通常包括涡轮外部壳体和涡轮内部壳体。涡轮外部壳体和涡轮内部壳体在燃气涡轮机的操作期间相对于涡轮机转子沿径向方向膨胀和收缩。定位在旋转叶片的尖端与涡轮内部壳体之间的径向间隙影响燃气涡轮机的效率，其中较小的间隙可以改进效率。然而，较小的间隙还可能增加涡轮内部壳体与旋转叶片的尖端之间产生干扰状况的可能性。主动间隙控制是调节涡轮内部壳体的温度的方法，从而接着对旋转叶片的尖端与涡轮内部壳体之间的间隙进行控制。若干方法目前可用于提供涡轮内部壳体的主动间隙控制，然而这些方法中的一些具有缺陷。例如，在一种方法中，可以采用直接冲击冷却。然而，该方法在用于燃气涡轮机中时通常不是同样有效的。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种涡轮壳体，所述涡轮壳体包括：主体部分，所述主体部分具有前端部分和后端部分；至少一个板，所述至少一个板定位在所述前端部分与所述后端部分之间，所述至少一个板是板框换热器的一部分，所述板框换热器是所述涡轮壳体的所述主体部分的一部分。

进一步的，所述板框换热器包括中心件部分，所述中心件部分流体连接至所述至少一个板。

进一步的，所述板框换热器包括多个板，所述多个板流体连接至彼此以及所述中心件部分。

进一步的，所述中心件部分包括内部歧管装置，其中一系列通路设置成在所述中心件部分中通过所述内部歧管装置。

进一步的，当对比所述后端部分时，所述至少一个板定位成更靠近所述前端部分。

进一步的，所述板框换热器接收扩散流，所述扩散流是环境空气、蒸汽、处于液体状态的加压冷却剂、和来自涡轮机的压缩机的排出空气中的至少一种。

进一步的，所述扩散流包括大体沿周向的流动路径。

进一步的，所述至少一个板的外表面包括向外突出的延长表面以提供冷却。

进一步的，所述涡轮壳体是构造成用于燃气涡轮机的涡轮内部壳体。

根据本发明的另一个方面，提供一种具有涡轮内部壳体的燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括：主体部分，所述主体部分具有前端部分和后端部分；至少一个板，所述至少一个板定位在所述前端部分与所述后端部分之间，所述至少一个板是板框换热器的一部分，所述板框换热器是所述涡轮内部壳体的所述主体部分的一部分。

进一步的，所述板框换热器包括中心件部分，所述中心件部分流体连接至所述至少一个板。

进一步的，所述板框换热器包括多个板，所述多个板流体连接至彼此以及所述中心件部分。

进一步的，所述中心件部分包括内部歧管装置，其中一系列通路设置成在所述中心件部分中通过所述内部歧管装置。

进一步的，当对比所述后端部分时，所述至少一个板定位成更靠近所述前端部分。

进一步的，所述板框换热器接收扩散流，所述扩散流是环境空气、蒸汽、处于液体状态的加压冷却剂、和来自涡轮机的压缩机的排出空气中的至少一种。

进一步的，所述扩散流包括大体沿周向的流动路径。

进一步的，所述至少一个板的外表面包括向外突出的延长表面以提供冷却。

根据本发明的又一个方面，提供一种具有涡轮内部壳体的燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括：主体部分，所述主体部分具有前端部分和后端部分；以及板框换热器，所述板框换热器是所述涡轮内部壳体的所述主体部分的一部分，所述板框换热器包括：多个板，所述多个板定位在所述前端部分与所述后端部分之间，所述多个板彼此流体连接；以及中心件部分，所述中心件部分流体连接至所述多个板。

进一步的，所述中心件部分包括内部歧管装置，其中一系列通路设置成在所述中心件部分中通过所述内部歧管装置。

进一步的，所述板框换热器接收扩散流，所述扩散流是环境空气、蒸汽、处于液体状态的加压冷却剂、和来自涡轮机的压缩机的排出空气中的至少一种。

通过结合附图的以下描述，这些和其它的优点以及特征将变得更加显而易见。

附图说明