[实用新型]一种蜗壳式集气室和燃气轮机

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，特别涉及一种蜗壳式集气室和燃气轮机。

背景技术

现有技术中，微型燃气轮机一般主要包括压气机、燃烧室、蜗壳式集气室(简称“蜗壳”)、蜗壳机匣以及涡轮等结构，其中，蜗壳位于蜗壳机匣内；空气经压气机增压后进入蜗壳机匣，并可从蜗壳机匣出口流通至燃烧室、以用于与燃料混合燃烧，燃烧室内燃烧形成的高温高压燃气可以进入蜗壳、并可通过蜗壳导出从而推动涡轮进行做功。

一般，从燃烧器进入蜗壳的燃气温度可达1200K以上，蜗壳主要靠与蜗壳机匣中的相对低温的压气机出口气流之间对流换热以及对外辐射热量、以保持蜗壳壁温在材料承受范围内；由于高温的蜗壳对于相邻部件之间总传热量较大，尤其对于与其相接触的部件导热明显，进而导致整机的制造和运行成本都较大，同时也对于整机的可靠性和安全性产生了较大的负面影响。例如，蜗壳的辐射传热会导致蜗壳机匣在运行过程中显著的升温，从而导致蜗壳机匣的制造成本较高且运行安全性降低；并且，蜗壳对于与其之间无遮蔽的相邻部件(如轴和轴承)的辐射传热量也较大，从而导致轴承升温明显，进而对于轴承冷却滑油系统提出了较高的要求。

实用新型内容

本实用新型公开了一种蜗壳式集气室和燃气轮机，用于降低蜗壳式集气室的壁温、并减少蜗壳式集气室向外传导热量。

为达到上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种蜗壳式集气室，所述蜗壳式集气室的壁体上设有密集分布的开孔。

在燃气轮机中，蜗壳式集气室一般置于蜗壳机匣内，并用于收集燃烧室的高温燃气；上述蜗壳式集气室，其壁体上设有密集分布的开孔，由于蜗壳机匣内经加压后的空气的压力大于蜗壳式集气室内高温燃气的压力，因此，蜗壳机匣中的空气可以在压力差的作用下，经蜗壳式集气室壁体上的开孔流入蜗壳式集气室内，并且，由于蜗壳机匣中空气的温度一般要比蜗壳式集气室内燃气的温度低近1000K，因此，经开孔流入蜗壳式集气室内的相对低温空气，一方面可以在流经开孔时与开孔的壁面进行热交换，另一方面可以在蜗壳式集气室的内壁形成一层相对低温的空气膜、以隔开高温燃气与蜗壳式集气室的壁体；进而，蜗壳式集气室的壁体温度将可以显著下降；因此，上述蜗壳式集气室在工作时壁体温度较低，向外传导的热量较少。另外，由开孔进入蜗壳式集气室内的空气最终将全部进入涡轮做功，进而也会提高整机的出功功率。

优选地，所述蜗壳式集气室壁体上的开孔呈菱形阵列分布。

优选地，所述开孔为圆形、椭圆形、或者多边形小孔。

优选地，所述开孔的孔径尺寸为0.8～2mm。

优选地，每个开孔的轴心线沿所述蜗壳式集气室内气流的流向方向设置。

一种燃气轮机，包括上述任一技术方案中所述的蜗壳式集气室。

优选地，所述燃气轮机还包括燃烧室和蜗壳机匣，其中，所述蜗壳机匣的出气口与所述燃烧室的进气口相连通；所述燃烧室的出气口与所述蜗壳式集气室的进气口相连通；所述蜗壳式集气室位于所述蜗壳机匣内。

优选地，所述燃气轮机还包括设置于所述蜗壳机匣进气口处的压气机，所述压气机用于将空气增压并充入所述蜗壳机匣内。

优选地，所述燃气轮机还包括设置于所述蜗壳式集气室的出气口处的涡轮，所述涡轮用于利用蜗壳式集气室导出的气体进行做功。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种燃气轮机的部分剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种蜗壳式集气室的剖面结构示意图；

图3为本实用新型另一实施例提供的一种蜗壳式集气室的部分剖面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参考图1～图3。

如图1～图3所示，本实用新型实施例提供的一种蜗壳式集气室1，该蜗壳式集气室1的壁体上设有密集分布的开孔10。