[发明专利]包括间隙控制系统的涡轮机

说明书

本发明提供一种燃气涡轮机，所述燃气涡轮机包括压缩机部分、可操作地连接到所述压缩机部分的涡轮机部分以及与所述压缩机部分和所述涡轮机部分中的每一者流体连通的燃烧器组件。涡轮机壳体包括具有外表面和内表面的主体。间隙控制系统包括延伸穿过所述涡轮机壳体的多个流体连通的流体通道。所述多个流体连通的流体通道包括配置成沿第一轴向引导流体流的第一流体通道、配置成沿周向引导所述流体流的周向流体通道以及配置成沿与所述第一轴向大体相反的第二轴向引导所述流体流的第二流体通道。所述第一流体通道包括穿过所述内表面的第一出口，并且所述第二流体通道包括穿过所述内表面的第二出口。

背景技术

本文中所公开的主题涉及涡轮机领域，更具体地说，涉及一种具有间隙控制系统的涡轮机或涡轮机壳体。

燃气涡轮机一般包括压缩机部分、涡轮机部分和燃烧器组件。所述燃烧器组件将来自所述压缩机部分的流体与燃料混合，以形成可燃混合物。所述可燃混合物燃烧形成热气，所述热气穿过所述涡轮机部分的热气通路。所述涡轮机部分包括多个级，所述多个级具有安装到转子的翼型件，所述翼型件将所述热气的热能转换为机械旋转能。来自所述压缩机的额外流体穿过所述燃气涡轮机的外壳，以用于冷却目的。

发明内容

根据一个示例性实施例的一个方面，燃气涡轮机包括压缩机部分、可操作地连接到压缩机部分的涡轮机部分以及与压缩机部分和涡轮机部分中的每一者流体连通的燃烧器组件。涡轮机壳体至少部分围绕涡轮机部分。涡轮机壳体包括具有外表面和内表面的主体。间隙控制系统包括在涡轮机壳体的外表面与内表面之间延伸的多个流体连通的流体通道。多个流体连通的流体通道包括配置成沿第一轴向引导流体流的第一流体通道、配置成沿围绕涡轮机壳体的周向引导流体流的周向流体通道以及配置成沿与第一轴向大体相反的第二轴向引导流体流的第二流体通道。第一流体通道包括穿过内表面的第一出口，并且第二流体通道包括穿过内表面的第二出口。

基于上述一个方面，本申请还涉及以下技术方案：

技术方案1：根据一个方面所述的燃气涡轮机，所述燃气涡轮机进一步包括：孔板，所述孔板布置在所述第一出口处，所述孔板至少部分限定所述周向流体通道并且包括多个开口。

技术方案2：根据技术方案1所述的燃气涡轮机，所述多个流体连通的流体通道包括配置成沿所述第一轴向引导所述流体流的第三流体通道，所述第三流体通道包括穿过所述内表面的第三出口。

技术方案3：根据技术方案2所述的燃气涡轮机，所述孔板跨所述第一出口和所述第三出口延伸。

技术方案4：根据一个方面所述的燃气涡轮机，所述燃气涡轮机进一步包括：至少一个湍流器，所述湍流器布置在所述第一流体通道中，所述至少一个所述湍流器配置并且设置成增强传热流体与所述涡轮机壳体之间的对流传热。

技术方案5：根据技术方案4所述的燃气涡轮机，所述燃气涡轮机进一步包括：另一个湍流器，所述另一个湍流器布置在所述第二流体通道中，所述另一个湍流器配置并且设置成增强传热流体与所述涡轮机壳体之间的对流传热。

技术方案6：根据技术方案5所述的燃气涡轮机，所述至少一个湍流器和所述另一个湍流器中的每一者限定所述第一流体通道和所述第二流体通道中的相应流体通道中的流动限制。

技术方案7：根据一个方面所述的燃气涡轮机，所述间隙控制系统包括被动间隙控制系统，所述被动间隙控制系统配置并且设置成自动调整所述涡轮机部分中的运行间隙。

技术方案8：根据一个方面所述的燃气涡轮机，所述第一流体通道包括与所述压缩机部分流体连通的进口。

技术方案9：根据一个方面所述的燃气涡轮机，所述多个流体连通的流体通道中的每一个包括非圆形截面。