[实用新型]用于冷却包封涡轮增压发动机的外壳的冷却结构有效

专利信息
申请号: 201520952616.9 申请日: 2015-11-26
公开(公告)号: CN205154270U 公开(公告)日: 2016-04-13
发明(设计)人: R·J·麦克亨利;M·J·卡尔斯;L·D·克雷斯 申请(专利权)人: 卡特彼勒公司
主分类号: F01D25/12 分类号: F01D25/12
代理公司: 青岛联智专利商标事务所有限公司 37101 代理人: 邵新华
地址: 美国伊利诺伊州*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 用于 冷却 涡轮 增压 发动机 外壳 结构
【说明书】:

技术领域

本实用新型涉及去除来自于燃气轮机的热量,更具体地说,涉及通过使用护套流体冷却部件去除排气防护件中的热量。

背景技术

在天气寒冷的地区,尤其在冬天,住所需要热量以保持居住者温暖。天然气通常可用作产生热量的经济型资源。天然气管线可以位于乡村偏远地区,要求动力源将气体管线中的气体从A点移动到B点。发动机(例如涡轮增压燃气发动机)可用作所需的动力源来移动气体。涡轮增压燃气发动机在高温下进行操作,可使用天然气作为它们的燃料源。

为了在使用期间保护各种部件,外壳可以被用来存储一些或者全部的涡轮增压燃气发动机部件。然而,在涡轮增压燃气发动机操作期间,该外壳会让箱体内侧达到不期望的高温。

一些涡轮增压燃气发动机可包含两个涡轮增压器。来自于发动机的废气可按规定路线被传送到涡轮增压器中,然后被引导到排气弯管中。由于弯部更多地暴露于热废气中,因此排气弯管的各部分可处于不同的温度下。因此,希望具有一种冷却排气弯管的系统和方法,以降低由于排气弯管的各部分处于不同温度下而导致的热应力。

美国第4,497,285号专利公开了一种内燃机的冷却结构,该内燃机包括用于容纳发动机曲轴的曲轴箱、限定罩和曲轴箱之间的冷却腔的罩和同曲轴箱成一体的变速箱。该冷却结构包括能与冷却腔和变速箱腔连通的连通通道,以通过连通通道将空气从外部提供到传动腔,以抑制传动单元过热。然而,使用空气作为冷却剂可能不足以冷却在高温下操作的涡轮增压燃气发动机。

因此,需要改进的装置和方法,以通过使用护套流体冷却部件有效地去除外壳中的热量。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种冷却结构,用于对包封涡轮增压发动机的外壳进行冷却,防止外壳内出现不适宜的温度。

在本实用新型的一个方面,提出了一种用于冷却包封涡轮增压发动机的外壳的冷却结构,所述涡轮增压发动机包括第一和第二涡轮增压器,所述第一和第二涡轮增压器配置成提供动力给涡轮增压发动机;在所述冷却结构中包括隔热屏、流体冷却排气出口弯管和废气门;所述隔热屏容纳第一和第二涡轮增压器的至少一部分部件;所述流体冷却排气出口弯管容纳在所述隔热屏中并具有冷却室,所述冷却室中含有冷却剂以降低隔热屏的温度;所述废气门接入到所述流体冷却排气出口弯管的废气门外壳的表面上,所述废气门转移来自于第一和第二涡轮增压器周围的部分废气。

优选的,所述冷却剂优选水或乙二醇。

进一步的,所述流体冷却排气出口弯管还包括主体和分隔肋条,所述主体具有外壁和内壁,所述内壁至少部分地限定内室;所述分隔肋条具有连接到所述内壁上的基座部分,所述分隔肋条具有自由端,将所述内室分成第一部分和第二部分。

又进一步的,所述分隔肋条包括延伸部分,所述延伸部分延伸到冷却室中以冷却所述分隔肋条。

其中,所述分隔肋条设置在所述内室中,通过设定所述分隔肋条的尺寸,以在第一排气入口和第二排气入口之间形成屏障。

优选的,所述废气门外壳与所述主体优选一体形成。

进一步的,所述隔热屏包括内壁和外壁,所述内壁和外壁形成封闭空间,其中,冷却流体在所述封闭空间内流动,以冷却所述隔热屏。

优选的,所述冷却室包括入口和出口,以允许冷却剂流经所述冷却室。

在本实用新型的另一方面,提出了一种用于冷却包封涡轮增压发动机的外壳的方法,包括以下步骤:将从涡轮增压发动机的第一和第二涡轮增压器产生的热量接收在外壳的隔热屏中,该涡轮增压器配置成提供动力给涡轮增压发动机;使第一冷却剂在流体冷却排气出口弯管的冷却室中循环,该冷却室容纳在隔热屏中;通过流体冷却排气出口弯管降低所产生的热量的温度。

在本实用新型的又一方面,还提出了一种用于冷却包封涡轮增压发动机的外壳的冷却结构,所述涡轮发动机包括第一和第二涡轮增压器,所述第一和第二涡轮增压器配置成通过排气提供动力给涡轮增压发动机;所述冷却结构包括隔热屏、流体冷却排气出口弯管、废气门和排气出口;所述隔热屏容纳第一和第二涡轮增压器的至少一部分部件;所述流体冷却排气出口弯管容纳在隔热屏中并具有冷却室,所述冷却室中含有冷却剂,以降低隔热屏的温度;所述废气门联接到流体冷却排气出口弯管的废气门外壳上,所述废气门转移来自于第一和第二涡轮增压器的部分废气;所述排气出口将排气引导到废气门中。

本实用新型通过将流体冷却排气出口弯管设置在外壳内,可降低外壳内的温度,进而使涡轮增压器和外壳内的部件也保持在合适温度下。

附图说明

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