[发明专利]用于冷却涡轮机壳体的设备

说明书

本发明公开了用于冷却涡轮机壳体的设备和涡轮机。本发明通过固定到表皮(2)上的环(4)而不是通过与环相距一距离的圆形斜面来执行壳体(2)的热收缩以尽可能好地调节转子和定子之间的内部间隙。环(4)包括在收集箱(8)与表皮(2)之间的多孔板(7)，该多孔板被放置在箱(8)的开口上、平行于表皮(2)并呈较短距离，以施加不变的和已知的通风条件。

技术领域

本发明的主题是用于通过气流冷却涡轮机壳体的设备。

背景技术

广泛使用的、用于调节涡轮机中的在一方面固定叶片和移动叶片与另一方面转子和定子之间的间隙的方法包括将冷气流吹到定子的壳体上以使壳体的直径产生热收缩。该流通常是从压缩机中抽出的、涡轮机流管气流的一小部分，在压缩机中气体处于高压并且仍然是冷的，该一小部分气流被留下以在沿流管延伸的管道中循环，并且该一小部分气流被吹到机器的更热的涡轮上。设备通常包括环形斜面，该环形斜面在距定子的壳体一距离处围绕定子的壳体并且设有朝向壳体定向的吹气孔。文献US 6 149 074描述了这种冷却设备。

这种设备的缺点是缺乏精度。由于变形、特别是由于因机器在操作期间经受的不同加热和包括斜面的吹气设备的制造公差导致的有差异的热膨胀，斜面的位置不能总是保持最佳。特别地，由于壳体通常是圆锥形的，因此这些变形和有差异的膨胀可以使斜面不仅在壳体的轴向方向上并且在壳体的径向方向上移位。因此，斜面可位于壳体的应该经受吹气的点(通常为刚性最大的部分，该部分围绕使其增强的圆形肋并且被正确地确定这些尺寸)旁边，并且斜面距壳体的距离也可以是失调的，甚至在某些情况下消失。然而，需要非常高的定位精度以在现代发动机中获得良好质量的间隙调节，并且数量级为毫米的定位误差或移位会损害吹气质量。此外，如果壳体与斜面发生接触，则如果壳体膨胀更多，那么斜面就会爆裂。

如果斜面通过连接设备连接到壳体而不是如上述专利中那样与壳体完全分离，则可以减少在将设备安装在壳体上时或操作期间的定位误差的缺点，但是变形和有差异的热膨胀会对组装造成非常大的限制，并且也可能造成破裂。

因此，现今不能以令人满意的方式解决通过相对于经受吹气的壳体在明确限定的不仅为轴向的而且为径向的位置处进行吹气来保持使斜面冷却。

文献EP 2236772 A2的主题是一种设备，在该设备中斜面被组装到壳体。斜面由设有吹气孔的内板、与内板一起界定吹气室的外板、以及能够使空气流均匀地流动到吹气孔的中间板组成。这些板设有叠加的边缘并被螺纹连接至壳体上的保持凸耳。该结构相对复杂并且存在定位缺陷，在需要非常高的精度的领域中非常重要，在没有特定安装预防措施的情况下会出现风险。

发明内容

本发明被设计成用于消除该冷却不精确的缺点。以一般形式，本发明涉及用于通过气流冷却涡轮机旋转壳体的设备，该设备包括：围绕壳体的圆形带的板，该板具有固定到壳体的边缘和平行于壳体的主要多孔部分，板和壳体界定配备有排出开口的吹气室；收集箱，该收集箱围绕该板并且与该板一起界定气体分配室同时覆盖板的主要部分；距箱一距离的气体供应容器；以及将容器连接到箱的至少一个连接导管；并且该设备的特征在于，通过从壳体突出以用作板的边缘的支撑部或止挡部的突起部来确保板在壳体上的位置；并且突起部在壳体的轴向方向上对板的边缘中的第一边缘产生止挡，而在壳体的径向方向上对板的边缘中的第二边缘产生支撑。

因此，本发明主要基于壳体与吹气设备(即板，穿过该板气体被吹出)的端部的连接，由于在相垂直的方向上获得的两个止挡支撑部，该吹气设备平行于壳体并且与壳体保持恒定且明确确定的距离。因此，无论机器的操作变化和不同部件经受的变形如何，几何吹气条件都保持均匀，该操作变化和变形不会影响壳体和吹气设备的端部的这种或多或少的不可变形的连接。

壳体上的突出的突起部可被设置有排放口。

在优选的替代实施例中，收集箱包括分别平行于板的边缘并被放置在板的边缘上的边缘；特别地，如果板包括第一基本平坦的边缘和基本垂直于第一边缘的第二边缘，则这种布置使得可以容易地将收集箱组装到板上。