BR102016030736A2 - Sistemas de resfriamento de máquina giratória - Google Patents

Description

“SISTEMAS DE RESFRIAMENTO DE MÁQUINA GIRATÓRIA” Antecedentes da Invenção [001] O campo da revelação refere-se, em geral, a motores de turbina a gás e, mais particularmente, a um método e sistema para resfriar turbinas e compressores.

[002] Os motores de turbina a gás tipicamente incluem compressores de alta pressão no motor de núcleo. Conforme o desempenho geral de motores de turbina a gás aumenta, tipicamente as temperaturas de descarga de compressores de alta pressão também aumentam. Se as temperaturas de descarga se tornam muito elevadas, os componentes de metal de motores de turbina a gás podem não resistir às temperaturas e os componentes podem exigir resfriamento. Pelo menos alguns sistemas de resfriamento de turbina e compressor conhecidos usam turbocarregadores e trocadores de calor para resfriar o ar de pressão de descarga do compressor (CDP). O mesmo é tipicamente exigido para pressurizar adicionalmente o ar de CDP para compensar a perda de pressão através do trocador de calor exigido. Os turbocarregadores usam o ar de CDP no lado da turbina do turbocarregador para conduzir o lado de compressor do turbocarregador para aumentar a pressão de ar de CDP. O ar de CDP compactado é enviado ao trocador de calor para resfriar e, então, enviado para resfriar componentes de metal de motores de turbina a gás. Os turbocarregadores são um método ineficiente para aumentar a pressão de ar de CDP porque o ar de CDP do lado de turbina do turbocarregador é descartado.

Descricão Resumida [003] Em um aspecto, um sistema de resfriamento de máquina giratória é fornecido. O sistema de resfriamento de máquina giratória inclui um supercarregador de acionamento acoplado a um eixo da máquina giratória através de uma caixa de câmbio de acessório. O supercarregador é configurado para aumentar uma pressão de um fluxo de fluido de resfriamento a partir de um compressor giratório com o eixo. O sistema de resfriamento de máquina giratória inclui também um trocador de calor configurado para receber o fluxo de fluido de resfriamento pressurizado a partir do supercarregador. O trocador de calor é configurado para transferir calor a partir do fluxo de fluido de resfriamento pressurizado para um fluxo de agente refrigerante a partir de um ventilador giratório em torno do eixo. O sistema de resfriamento de máquina giratória inclui adicionalmente uma plataforma de distribuição configurada para canalizar o fluido de resfriamento pressurizado resfriado a partir do trocador de calor para pelo menos uma dentre uma pluralidade de componentes giratórios no eixo.

[004] Em um outro aspecto, um sistema de resfriamento de pá de motor de turbina a gás é fornecido. O sistema de resfriamento de pá de motor de turbina a gás inclui um trocador de calor configurado para receber um fluxo de ar pressurizado. O trocador de calor é configurado para transferir calor a partir do fluxo de ar pressurizado para um fluxo de ar de um ventilador do motor de turbina a gás. O sistema de resfriamento de pá de motor de turbina a gás inclui também um supercarregador de acionamento acoplado a um eixo de tomada de potência de núcleo (PTO) através de uma caixa de câmbio. O supercarregador é configurado para aumentar uma pressão de um fluxo de ar pressurizado resfriado a partir do trocador de calor. O sistema de resfriamento de pá de motor de turbina a gás inclui também uma plataforma de distribuição de resfriamento de pá configurada para canalizar o ar pressurizado resfriado a partir do supercarregador para pelo menos uma dentre uma pluralidade de pás de um compressor de alta pressão e uma pluralidade de pás de uma turbina de alta pressão do motor de turbina a gás.

[005] Em ainda um outro aspecto, um método de resfriamento de uma máquina giratória é fornecido. O método inclui canalizar um fluxo de fluido de resfriamento pressurizado para um supercarregador. O supercarregador de acionamento é acoplado a um eixo de PTO através de uma caixa de câmbio. O método inclui também comprimir um fluxo de fluido de resfriamento pressurizado usando o supercarregador. O método inclui também canalizar um fluxo de fluido de resfriamento pressurizado a partir do supercarregador para um trocador de calor. O método inclui também transferir calor a partir do fluxo de fluido de resfriamento pressurizado para um fluxo de ar de um ventilador do motor de turbina a gás. O método inclui adicionalmente canalizar um fluxo de fluido de resfriamento pressurizado resfriado a partir do trocador de calor para pelo menos uma dentre uma pluralidade de componentes giratórios no eixo.

Breve Descrição das Figuras [006] Esses e outros recursos, aspectos e vantagens da presente revelação serão mais bem entendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida em referência aos desenhos anexos nos quais caracteres semelhantes representam partes semelhantes ao longo dos desenhos, em que: - A Figura 1 é uma ilustração esquemática de um motor de turbina a gás exemplificativo, de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. - A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de resfriamento de turbina e compressor com o supercarregador alimentando os trocadores de calor. - A Figura 3 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de resfriamento de turbina e compressor com os trocadores de calor alimentando o supercarregador.

[007] A menos que indicado de outra forma, os desenhos fornecidos no presente documento são destinados a ilustrar os recursos das realizações desta revelação. Acredita-se que esses recursos sejam aplicáveis a uma ampla variedade de sistemas que compreende uma ou mais realizações desta revelação. Como tal, os desenhos não são destinados a incluir todos os recursos convencionais conhecidos pelos indivíduos versados na técnica a serem exigidos para a prática das realizações reveladas no presente documento.

Descrição Detalhada da Invenção [008] No relatório descritivo e nas reivindicações apresentados a seguir, será feita referência a vários termos, que devem ser definidos para terem os significados a seguir.

[009] As formas singulares “um”, “uma”, “o” e “a” incluem referências plurais, a menos que o contexto determine claramente o contrário.

[010] “Opcional” ou “opcionalmente” significa que o evento ou circunstância descrito subsequentemente pode ou não ocorrer, e que a descrição inclui exemplos em que o evento ocorre e exemplos em que o evento não ocorre.

[011] A linguagem de aproximação, conforme usada no presente documento ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que podería variar de forma permissível sem resultar em uma mudança na função básica à qual é relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo ou termos, tais como “cerca de”, "aproximadamente" e "substancialmente", não se limita ao valor preciso especificado. Em pelo menos alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para medição do valor. No presente contexto e ao longo do relatório descritivo e das reivindicações, as limitações de faixa podem ser combinadas e/ou alternadas; tais faixas são identificadas e incluem todas as subfaixas contidas nas mesmas, a menos que o contexto ou a linguagem indiquem o contrário.

[012] As realizações dos sistemas de resfriamento de turbina e compressor descritas no presente documento resfriam os componentes de compressores e turbinas nos motores de turbina a gás. O sistema de resfriamento de turbina e compressor inclui um supercarregador conduzido por uma caixa de câmbio de acessório e uma pluralidade de trocadores de calor. O ar de pressão de descarga de compressor (CDP) é canalizado para o supercarregador para aumentar a pressão do ar de CDP. O ar de CDP é encaminhado do supercarregador para os trocadores de calor em, por exemplo, um duto de desvio do motor de turbina a gás, em que o ar de CDP é resfriado trocando-se calor com o ar de ventilador no duto de desvio. O ar de CDP resfriado é canalizado para os membros giratórios do compressor de HP e da turbina de HP para resfriar as pás de compressor, jantes de disco magnético e pás de turbina. Em uma realização alternativa, o ar de CDP primeiro é encaminhado para os trocadores de calor para ser resfriado pelo ar de ventilador no duto de desvio de ventilador e, então, é direcionado ao supercarregador em que a pressão do ar de CDP é aumentada. O ar de CDP é canalizado do supercarregador para o rotor de compressor de HP e de turbina de HP para resfriar as pás e discos magnéticos do compressor de HP e turbina de HP.

[013] Os sistemas de resfriamento de turbina e compressor descritos no presente documento oferecem vantagens em relação aos métodos conhecidos de resfriamento de compressores e turbinas em motores de turbina a gás. Os sistemas de resfriamento de turbina e compressor descritos no presente documento usam um supercarregador para aumentar a pressão de ar de CDP. Os supercarregadores são conduzidos pela caixa de câmbio de acessório e a bobina de HP através do eixo de PTO. Os supercarregadores são um método mais eficiente para aumentar a pressão de ar de CDP que os turbocarregadores porque os supercarregadores não são conduzidos pelo ar de CDP e não descartam o ar de CDP.

[014] A Figura 1 é uma vista em corte transversal esquemática de um motor de turbina a gás de acordo com uma realização exemplificativa da presente revelação. Na realização exemplificativa, o motor de turbina um gás é um motor a jato turbofan de alto desvio 110, denominado no presente documento como “motor turbofan 110”. Conforme mostrado na Figura 1, o motor turbofan 110 define uma direção axial A (que se estende paralelo a uma linha central longitudinal 112 fornecida para referência) e uma direção radial R. Em geral, o turbofan 110 inclui uma seção de ventilador 114 e um motor de turbina de núcleo 116 disposto a jusante da seção de ventilador 114.

[015] O motor de turbina de núcleo 116 inclui um invólucro externo substancialmente tubular 118 que define uma entrada anular 120. O invólucro externo 118 envolve, em relação de fluxo serial, uma seção de compressor que inclui um intensificador ou compressor de baixa pressão (LP) 122 e um compressor de alta pressão (HP) 124; uma seção de combustão 126; uma seção de turbina que inclui uma turbina de alta pressão (HP) 128 e uma turbina de baixa pressão (LP) 130; e uma seção de bocal de escape a jato 132. Um eixo ou bobina de alta pressão (HP) 134 conecta de forma acionável a turbina de HP 128 ao compressor de HP 124. Um eixo ou bobina de baixa pressão (LP) 136 conecta de forma acionável a turbina de LP 130 ao compressor de LP 122. A seção de compressor, seção de combustão 126, seção de turbina e seção de bocal 132 definem, em conjunto, uma trajetória de fluxo de ar de núcleo 137.

[016] Uma caixa de câmbio de acessório 135 é acoplada a um supercarregador 139. A caixa de câmbio de acessório 135 inclui uma caixa de câmbio de entrada interna 141, um eixo radial 143, uma caixa de câmbio de transferência 145, e um eixo de supercarregador 147. A caixa de câmbio de entrada interna 141 é acoplada ao eixo ou bobina de HP 134 e a um eixo radial 143. O eixo radial 143 se estende radialmente a partir da caixa de câmbio de entrada interna 141 e é acoplado para transferir a caixa de câmbio 145. O eixo de supercarregador 147 se estende axialmente a partir da caixa de câmbio de transferência 145 e é acoplado ao supercarregador 139.

[017] Na realização exemplificativa, a seção de ventilador 114 inclui um ventilador 138 que tem uma pluralidade de pás de ventilador 140 acopladas a um disco magnético 142 de um modo espaçado. Conforme representado, as pás de ventilador 140 se estendem para fora a partir do disco magnético 142, em geral, ao longo da direção radial R. As pás de ventilador 140 e o disco magnético 142 são, em conjunto, giratórios em torno do eixo geométrico longitudinal 112 pelo eixo de LP 136.

[018] Referindo-se ainda à realização exemplificativa da Figura 1, o disco magnético 142 é coberto pela roleta frontal giratória 148 aerodinamicamente contornada para promover um fluxo de ar através da pluralidade de pás de ventilador 140. Adicionalmente, a seção de ventilador exemplificativa 114 inclui um invólucro de ventilador anular ou nacela externa 150 que circunda circunferencialmente o ventilador 138 e/ou pelo menos uma porção de motor de turbina de núcleo 116. Deve-se entender que a nacela 150 pode ser configurada para ser sustentada em relação ao motor de turbina de núcleo 116 por uma pluralidade de palhetas de guia de saída separadas circunferencialmente 152. Além disso, uma seção a jusante 154 da nacela 150 pode se estender sobre uma porção externa do motor de turbina de núcleo 116 de modo a definir uma passagem de fluxo de ar de desvio 156 entre as mesmas. Uma pluralidade de trocadores de calor 157 é disposta sobre a superfície radial externa 161 de invólucro externo 118 na passagem de fluxo de ar de desvio 156. Na realização exemplificativa, os trocadores de calor 157 incluem caixas térmicas de ar de superfície.

[019] Durante o funcionamento do motor de turbofan 110, um volume de ar 158 entra no turbofan 110 através de uma entrada associada 160 da nacela 150 e/ou da seção de ventilador 114. À medida que o volume de ar 158 passa através das pás de ventilador 137, uma primeira porção de ar 158, conforme indicado pelas setas 162, é direcionada ou encaminhada para a passagem de fluxo de ar de desvio 156, e uma segunda porção de ar 158, conforme indicado pela seta 164, é direcionada ou encaminhada para a trajetória de fluxo de ar de núcleo 137 ou mais especificamente para o compressor de LP 122. Uma razão entre a primeira porção de ar 162 e a segunda porção de ar 164 é comumente conhecida como uma razão de desvio. A pressão da segunda porção de ar 164 é, então, aumentada conforme a mesma é encaminhada através do compressor de HP 124 e para o interior da seção de combustão 126, onde é misturada com combustível e queimada para fornecer gases de combustão 166.

[020] À medida que a pressão da segunda porção de ar 164 é aumentada, um fluxo de ar de pressão de descarga de compressor (CDP), conforme indicado pela setas 163, é canalizado para o interior do supercarregador 139. O supercarregador 139 aumenta a pressão de ar de CDP 163 e canaliza ar de CDP 163 para o interior dos trocadores de calor 157, conforme indicado pela seta 165. Uma primeira porção de ar 162 troca calor com os trocadores de calor 157 e resfria o ar de CDP 165. O ar de CDP 165 é canalizado para o interior de uma plataforma de distribuição de pá 167, conforme indicado pela seta 169. O ar de CDP 169 é canalizado para o interior do compressor de HP 124 e da turbina de HP 128, conforme indicado pelas setas 171 e 173, para resfriar uma pluralidade de pás e discos magnéticos de compressor de HP 175 e pás e discos magnéticos de rotor de turbina de HP 170.

[021] Os gases de combustão 166 são encaminhados através da turbina de HP 128 onde uma porção de energia térmica e/ou cinética dos gases de combustão 166 é extraída por meio de estágios sequenciais de palhetas de estator de turbina de HP 168, que são acoplados ao invólucro externo 118, e de pás de rotor de turbina de HP 170 que são acopladas ao eixo ou bobina de HP 134, fazendo, assim, com que o eixo ou bobina de HP 134 gire, sustentando, desse modo, a operação do compressor de HP 124. Os gases de combustão 166 são, então, encaminhados através da turbina de LP 130, onde uma segunda porção de energia térmica e cinética é extraída dos gases de combustão 166 por meio de estágios sequenciais de palhetas de estator de turbina de LP 172 que são acoplados ao invólucro externo 118, e de pás de rotor de turbina de LP 174 que são acopladas ao eixo ou bobina de LP 136, fazendo, assim, com que o eixo ou bobina de LP 136 gire, sustentado, desse modo, a operação do compressor de LP 122 e/ou a rotação da ventoinha 138. O eixo ou bobina de HP 134 é configurado para acionar a caixa de câmbio de entrada interna 141, que é configurada para acionar a caixa de câmbio de transferência 145 através do eixo radial 143. A caixa de câmbio de transferência 145 é configurada para acionar o supercarregador 139 através do eixo de supercarregador 147.

[022] Os gases de combustão 166 são encaminhados subsequentemente através da seção de bocal de escape a jato 132 do motor de turbina de núcleo 116 para fornecer impulso propulsor. Simultaneamente, a pressão da primeira porção de ar 162 é substancialmente aumentada conforme a primeira porção de ar 162 é encaminhada através da passagem de fluxo de ar de desvio 156 antes de ser exaurida de uma seção de escape de bocal de ventilador 176 do turbofan 110, o que também fornece impulso propulsor. A turbina de HP 128, turbina de LP 130 e seção de bocal de escape a jato 132 definem, pelo menos parcialmente, uma trajetória de gás quente 178 para encaminhar os gases de combustão 166 através do motor de turbina de núcleo 116.

[023] Deve-se entender, entretanto, que o motor de turbofan exemplificativo 110 representado na Figura 1 é a título de exemplo somente, e que, em outras realizações exemplificativas, o motor turbofan 110 pode ter qualquer outra configuração adequada. Deve-se entender também que, em ainda outras realizações exemplificativas, os aspectos da presente revelação podem ser incorporados em qualquer outro motor de turbina a gás adequado. Por exemplo, nas realizações exemplificativas, os aspectos da presente revelação podem ser incorporados em, por exemplo, um motor turbopropulsor.

[024] A Figura 2 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de resfriamento de turbina e compressor 200. O sistema de resfriamento de turbina e compressor 200 inclui um supercarregador 202, uma pluralidade de trocadores de calor 204, e um conjunto de caixa de câmbio de acessório 206. Um compressor de alta pressão (HP) 208 é acoplado em comunicação de fluxo com uma entrada 209 do supercarregador 202 através da plataforma de supercarregador 210. Uma saída 211 do supercarregador 202 é acoplada em comunicação de fluxo com os trocadores de calor 204 através da plataforma de trocador de calor 212. A caixa de câmbio de acessório 206 é acoplada ao supercarregador 202 através de um eixo 213 ou eixo do supercarregador 147 (mostrado na Figura 1, não mostrado na Figura 2). Os trocadores de calor 204 são acoplados em comunicação de fluxo com o compressor de HP 208 e uma turbina de alta pressão (HP) 214 através de uma plataforma de distribuição de pá 216. Na realização exemplificativa, os trocadores de calor 204 são caixas térmicas de ar dispostas sobre a superfície radial externa 161 (mostrada na Figura 1, não mostrada na Figura 2) de invólucro externo 118 (mostrado na Figura 1, não mostrado na Figura 2) em passagem de fluxo de ar de desvio 156 (mostrada na Figura 1, não mostrada na Figura 2).

[025] Durante o funcionamento, a plataforma de supercarregador 210 é configurada para canalizar uma pluralidade de fluxos de ar de pressão de descarga de compressor (CDP) a partir do compressor de HP 208 para o interior do supercarregador 202. A caixa de câmbio de acessório 206 é configurada para acionar o supercarregador 202. O supercarregador 202 aumenta a pressão do ar de CDP. A plataforma de trocador de calor 212 é configurada para canalizar o ar de CDP a partir do supercarregador 202 para o interior dos trocadores de calor 204. O ar de corrente de ventilador 218 troca calor com os trocadores de calor 204 e resfria o ar de CDP. A plataforma de distribuição de pá 216 é configurada para canalizar o ar de CDP para o interior do compressor de HP 208 e da turbina de HP 214 para resfriar as pás de compressor de HP 175 (mostradas na Figura 1, não mostradas na Figura 2) e as pás de rotor de turbina de HP 170 (mostradas na Figura 1, não mostradas na Figura 2).

[026] A Figura 3 é um diagrama de blocos esquemático de um sistema de resfriamento de turbina e compressor 300. O sistema de resfriamento de turbina e compressor 300 inclui um supercarregador 302, uma pluralidade de trocadores de calor 304, e um conjunto de caixa de câmbio de acessório 306. Um compressor de alta pressão (HP) 308 é acoplado em comunicação de fluxo com os trocadores de calor 304 através da plataforma de trocador de calor 310. Os trocadores de calor 304 são acoplados em comunicação de fluxo com uma entrada 309 do supercarregador 302 através da plataforma de supercarregador 312. A caixa de câmbio de acessório 306 é acoplada ao supercarregador 302 através de um eixo 313. Uma saída 311 do supercarregador 302 é acoplada em comunicação de fluxo com o compressor de HP 308 e uma turbina de alta pressão (HP) 314 através de uma plataforma de distribuição de pá 316. Na realização exemplificativa, os trocadores de calor 304 são caixas térmicas de ar dispostas sobre a superfície radial externa 161 (mostrada na Figura 1, não mostrada na Figura 3) de invólucro externo 118 (mostrado na Figura 1, não mostrado na Figura 3) em passagem de fluxo de ar de desvio 156 (mostrada na Figura 1, não mostrada na Figura 3).

[027] Durante o funcionamento, a plataforma de trocador de calor 310 é configurada para canalizar uma pluralidade de fluxos de ar de pressão de descarga de compressor (CDP) a partir do compressor de HP 308 para o interior dos trocadores de calor 304. O ar de corrente de ventilador 318 troca calor com os trocadores de calor 304 e resfria o ar de CDP. A plataforma do supercarregador 312 é configurada para canalizar o ar de CDP a partir dos trocadores de calor 304 para o interior do supercarregador 302. A caixa de câmbio de acessório 306 é configurada para acionar o supercarregador 302. O supercarregador 302 aumenta a pressão do ar de CDP. A plataforma de distribuição de pá 316 é configurada para canalizar o ar de CDP para o interior do compressor de HP 308 e da turbina de HP 314 para resfriar as pás de compressor de HP 175 (mostradas na Figura 1, não mostradas na Figura 3) e as pás de rotor de turbina de HP 170 (mostradas na Figura 1, não mostradas na Figura 3).

[028] Os sistemas de sangria acima descritos fornecem um método eficiente para resfriar compressores e turbinas nos motores de turbina a gás. Especificamente, o sistema de resfriamento de turbina e compressor acima descrito inclui um supercarregador que aumenta a pressão do ar de CDP. Os supercarregadores são acionados pelo eixo de HP e não pelo ar de CDP. Como tal, os supercarregadores não descartam o ar de CDP e as eficiências do motor de turbina a gás são aumentadas. Adicionalmente, um sistema para descartar o ar de CDP é eliminado, reduzindo o peso do motor.

[029] Um efeito técnico exemplificativo dos métodos, sistemas e aparelhos descritos no presente documento inclui pelo menos um dentre: (a) resfriamento de pás de compressor de alta pressão e bordas de disco magnético, (b) resfriamento de pás de turbina de alta pressão e bordas de disco magnético, (c) redução do peso de sistema total enquanto mantém ou aprimora o desempenho de motor e mitiga os riscos térmicos para os discos magnéticos e pás de turbina e compressor, e (d) aprimoramento da eficiência do sistema de resfriamento de turbina e compressor.

[030] As realizações exemplificativas dos sistemas de resfriamento de turbina e compressor são descritas acima em detalhe. O sistema de resfriamento de turbina e compressor, e métodos para operar tais sistemas e dispositivos de componente não são limitados às realizações específicas descritas no presente documento, mas, em vez disso, os componentes dos sistemas e/ou etapas dos métodos podem ser utilizados independentemente e separadamente a partir de outros componentes e/ou etapas descritos no presente documento. Por exemplo, os métodos também podem ser usados em combinação com outros sistemas que exigem resfriamento de compressores e turbinas, e não são limitados à prática somente com os sistemas e métodos conforme descrito no presente documento. Em vez disso, a realização exemplificativa pode ser implantada e utilizada em conexão com muitas outras aplicações de maquinaria que são atualmente configuradas para receber e aceitar sistemas de resfriamento de turbina e compressor.

[031] Embora os recursos específicos de várias realizações da revelação possam ser mostrados em alguns desenhos e não em outros, isso se dá somente por conveniência. De acordo com os princípios da revelação, qualquer recurso de um desenho pode ser denominado e/ou reivindicado em combinação com qualquer recurso de qualquer outro desenho.

[032] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar as realizações, inclusive o melhor modo, e também para capacitar qualquer pessoa versada na técnica a praticar as realizações, inclusive a fazer e usar quaisquer aparelhos ou sistemas, e a executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da revelação é definido através das reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram àqueles versados na técnica. Tais outros exemplos são destinados para estarem no interior do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não os diferenciem da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças insubstanciais da linguagem literal das reivindicações.

Lista de Componentes Motor Turbofan 110 Eixo geométrico longitudinal 112 Seção de ventilador 114 Motor de turbina de núcleo 116 Invólucro externo 118 Entrada anular 120 Compressor de baixa pressão 122 Compressor de alta pressão 124 Seção de combustão 126 Turbina de alta pressão 128 Turbina de baixa pressão 130 Seção de bocal de escape a jato 132 Eixo ou bobina de alta pressão 134 Caixa de câmbio de acessório 135 Eixo ou bobina de baixa pressão 136 Trajetória de fluxo de ar de núcleo 137 Ventilador de afastamento variável 138 Supercarregador 139 Pás de ventilador 140 Caixa de câmbio de entrada interna 141 Disco magnético 142 Eixo radial 143 Caixa de câmbio de transferência 145 Eixo de supercarregador 147 Roleta frontal giratória 148 Nacela 150 Superfície radial interna 151 Palhetas de guia de saída 152 Seção a jusante 154 Passagem de fluxo de ar de desvio 156 Trocadores de calor 157 Volume de ar 158 Entrada associada 160 Superfície radial externa 161 Primeira porção de ar 162 Setas 163 Segunda porção de ar 164 ArdeCDP 165 Gases de combustão 166 Plataforma de distribuição de pá 167 Palhetas de Estator de Turbina de Alta Pressão 168 Seta 169 Discos magnéticos e pás de rotor de turbina de alta pressão 170 Setas 171 Palhetas de Estator de Turbina de baixa pressão 172 Setas 173 Discos magnéticos e pás de rotor de turbina de baixa pressão 174 Pás de compressor de alta pressão 175 Seção de escape de bocal de ventilador 176 Trajetória de gás quente 178 Sistema de resfriamento de turbina 200 Supercarregador 202 Trocadores de calor 204 Conjunto de caixa de câmbio de acessório 206 Compressor de alta pressão 208 Entrada 209 Plataforma de supercarregador 210 Saída 211 Plataforma de trocador de calor 212 Turbina de alta pressão 214 Plataforma de distribuição de pá 216 Ar de corrente de ventilador 218 Sistema de resfriamento de turbina 300 Supercarregador 302 Trocadores de calor 304 Caixa de câmbio de acessório 306 Compressor de alta pressão 308 Entrada 309 Plataforma de trocador de calor 310 Saída 311 Plataforma de supercarregador 312 Eixo 313 Turbina de alta pressão 314 Plataforma de distribuição de pá 316 Ar de corrente de ventilador 318 Reivindicações

Claims (10)

1. SISTEMA DE RESFRIAMENTO (200) DE MÁQUINA GIRATÓRIA (110), caracterizado pelo fato de que compreende: - um supercarregador (202) de acionamento acoplado a um eixo (136) da máquina giratória (110) através de uma caixa de câmbio (206), em que o dito supercarregador (202) é configurado para aumentar uma pressão de um fluxo de fluido de resfriamento a partir de um compressor giratório (124) com o dito eixo (136); - um trocador de calor (204) configurado para receber o fluxo de fluido de resfriamento pressurizado a partir do dito supercarregador (202), em que o dito trocador de calor (204) é configurado para transferir calor do fluxo de fluido de resfriamento pressurizado a um fluxo de agente refrigerante a partir de um ventilador (138) giratório em torno do dito eixo (136); e - uma plataforma de distribuição (216) configurada para canalizar o fluido de resfriamento pressurizado resfriado do dito trocador de calor (204) para pelo menos uma dentre uma pluralidade de componentes giratórios (175) no eixo (136).

2. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma plataforma (212) configurada para canalizar pelo menos uma porção do fluxo de ar de descarga de compressor a partir de uma saída de compressor de alta pressão para uma entrada (209) do dito supercarregador (202).

3. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito trocador de calor (204) está posicionado em um duto de desvio (150) do dito motor de turbina a gás (110).

4. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma plataforma (212) configurada para canalizar pelo menos uma porção do fluxo de ar de descarga de compressor a partir de uma saída (211) do dito supercarregador (202) para uma entrada do dito trocador de calor (204).

5. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito eixo de turbina (136) compreende um eixo de turbina de baixa pressão (136).

6. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita caixa de câmbio (206) compreende um conjunto de caixa de câmbio de acessório (206) de um motor de turbina a gás (110).

7. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito trocador de calor (204) compreende uma caixa térmica de superfície (204).

8. SISTEMA DE RESFRIAMENTO (200) DE MÁQUINA GIRATÓRIA (110), caracterizado pelo fato de que compreende: - um trocador de calor (204) configurado para receber um fluxo de fluido de resfriamento pressurizado a partir de um compressor giratório (124) com um eixo (136), em que o dito trocador de calor (204) é configurado para transferir calor do fluxo de fluido de resfriamento pressurizado a um fluxo de agente refrigerante a partir de um ventilador (138) giratório em torno do dito eixo (136); - um supercarregador (202) de acionamento acoplado ao dito eixo (136) da máquina giratória (110) através de uma caixa de câmbio (206), em que o dito supercarregador (202) é configurado para aumentar uma pressão do fluxo de fluido de resfriamento a partir do dito trocador de calor (204); e - uma plataforma de distribuição (216) configurada para canalizar o fluido de resfriamento pressurizado resfriado a partir do dito supercarregador (202) para pelo menos uma dentre uma pluralidade de componentes giratórios (175) no eixo (136).

9. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma plataforma (310) configurada para canalizar pelo menos uma porção de um fluxo de ar de descarga de compressor a partir de uma saída de compressor de alta pressão (124) para uma entrada do dito trocador de calor (304).

10. SISTEMA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dito trocador de calor (204) está posicionado em um duto de desvio (150) do dito motor de turbina a gás (110).