CN102777215A - 具有盖的两件式侧密封件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有盖的两件式侧密封组件,其用于密封燃气涡轮机燃烧室装置中相邻过渡连接导管之间的间隙。所述侧密封组件包括第一细长板,在所述第一细长板的一端安装有外侧密封件和第一固定元件;第二细长板,在所述第二细长板的一端安装有第二固定元件,且在所述第二细长板的相对端安装有内侧密封件。所述第一细长板和所述第二细长板适合通过所述第一固定元件和所述第二固定元件以背对背的关系连接,以便在使用时,所述外侧密封件和所述内侧密封件大体上平行于、但偏离所述第一细长板和所述第二细长板延伸。所述第一细长板以及所述内侧密封件和所述外侧密封件大体上覆盖所述相邻过渡连接导管之间的三个径向间隙。
Description
技术领域
本发明大体上涉及燃气涡轮机燃烧系统,确切地说,涉及用于封闭燃烧室过渡连接件或导管和第一级涡轮机喷嘴之间的界面上的泄露通道的密封组件。
背景技术
对于燃烧室在涡轮机转子周围成环形阵列的燃气涡轮机系统,等数量的过渡连接件或槽位于相应燃烧室和第一级喷嘴组件之间,且将热燃烧气体从燃烧室输送到涡轮机。
在过渡连接件接合到第一级喷嘴的位置,由于在相邻过渡连接件后端框架或法兰之间、以及在相邻过渡连接件端密封件之间存在径向间隙,从而形成压缩机排气泄露通道。在过渡连接件被安装且闩在适当位置后,就难以再接近过渡连接件的后端。因此,仍需要安装简单、容易且可有效减少泄露通道的过渡连接件侧密封组件。
发明内容
根据一项示例性但非限制性实施例,本发明提供一种侧密封组件,其用于密封燃气涡轮机燃烧室装置中相邻过渡连接槽之间的间隙,所述侧密封组件包括第一细长板,在所述第一细长板的一端安装有外侧密封件和第一固定元件;第二细长板,在所述第二细长板的一端安装有第二固定元件,且在所述第二细长板的相对端安装有内侧密封件;其中所述第一细长板和所述第二细长板适合通过所述第一固定元件和所述第二固定元件以背对背的关系连接。
当所述第一细长板与所述第二细长板连接时,所述外侧密封件和所述内侧密封件偏离所述第一细长板和所述第二细长板设置。所述第一固定元件包括具有螺纹柄的第一突出物,且所述第二固定元件包括具有供所述螺纹柄穿过的开口的第二突出物;且其中,使用时,螺纹螺母拧到所述螺纹柄上,且与所述第二突出物拧紧。所述外侧密封件和所述内侧密封件通过相应的第一整体式挠性支臂和第二整体式挠性支臂连接到所述第一细长板和所述第二细长板。当所述第一细长板与所述第二细长板连接时,所述外侧密封件和所述内侧密封件大体上位于一个公共平面内,偏离、且大体上平行于包括所述第一细长板和所述第二细长板的第二平面。所述第一细长板的宽度大于所述第二细长板的相应宽度。
在另一项示例性但非限制性实施例中,本发明提供一种密封件,其用于密封燃气涡轮机燃烧室装置中相邻过渡连接导管法兰之间的间隙,所述密封件包括第一密封板,所述第一密封板的一端安装有密封突出部,所述第一密封板具有大体上平行的边界边缘,以适合收纳于沿相邻过渡连接导管法兰的相对边缘形成的细长边缘凹槽中;所述密封突出部位于所述第一密封板前部,且适合密封所述相邻过渡连接槽的相邻后端密封件的边缘之间的径向外侧间隙。
所述密封突出部通过挠性支臂连接到所述第一密封板。所述密封突出部大体上平行于所述第一密封板。所述一端是径向外侧端。所述密封件进一步包括,第二密封板,其与所述第一密封板连接,且在所述第二密封板的径向内侧端安装有另一个密封突出部。
在又一项示例性但非限制性实施例中,本发明提供一种燃气涡轮机中的侧密封组件和过渡连接导管装置,其包括至少两个燃烧室、以及在所述至少两个燃烧室和第一涡轮机级之间延伸的至少两个过渡连接导管;所述至少两个过渡连接导管彼此相邻,相邻过渡连接导管法兰由第一径向间隙分开,且过渡连接槽内侧和外侧后端密封件由第二径向间隙和第三径向间隙分开,所述第二和第三径向间隙分别从所述第一径向间隙轴向偏离;所述侧密封组件包括提供第一密封件的第一细长板,所述第一细长板安装有从所述第一密封件轴向偏离的第二密封件,其中所述第一密封件覆盖所述第一径向间隙,且所述第二密封件覆盖所述第二径向间隙。
所述第一细长板具有大体上平行的边界边缘,其收纳于沿所述相邻过渡连接导管法兰的相对边缘形成的细长边缘凹槽中。所述侧密封组件和过渡连接槽装置进一步包括,与所述第一细长板成背对背的关系的第二细长板,所述第二细长板安装有覆盖所述第三径向间隙的第三密封件。所述第一细长板安装具有螺纹柄的第一突出物,且所述第二细长板安装具有开口的第二突出物,其中所述螺纹柄穿过所述开口,且螺纹螺母拧紧到所述第二细长板,从而将所述第一细长板紧固到所述第二细长板。所述第二密封件和所述第三密封件大体上共面。所述第一细长板和所述第二细长板大体上平行于所述第二密封件和所述第三密封件。所述第二密封件通过第一挠性支臂连接到所述第一细长板。所述第三密封件通过第二挠性支臂连接到所述第二细长板。所述第二密封件和所述第三密封件包括大体上平坦的金属密封突出部。
现在将结合下文的附图来详细说明本发明。
附图说明
图1是位于前端的燃烧室衬里和位于相对后端的第一级喷嘴组件之间的燃气涡轮机过渡连接件的简化截面图;
图2是位于与第一级喷嘴组件相接的界面上的相邻过渡连接件的径向外侧后端的放大局部透视图,且显示了根据本发明的第一示例性但非限制性实施例的、安装在相邻过渡连接件之间的侧密封组件的径向外侧端;
图3是图2所示相邻过渡连接件的径向内侧后端的放大局部透视图,且显示了侧密封组件的径向内侧端;
图4是根据本发明的第一示例性但非限制性实施例的、图2和图3所示的组合式侧密封组件的透视图;
图5是图4所示的侧密封组件的外侧或前部部件的透视图;及图6是图4所示的侧密封组件的内侧或后部部件的透视图。
元件符号列表:
具体实施方式
先参考图1,众所周知的燃气涡轮机燃烧配置包括燃烧室10、燃烧室衬里12以及过渡连接件14,所述过渡连接件向涡轮机第一级喷嘴16提供热燃烧气体。多个类似的燃烧室可布置成环形阵列(有时称为环罐阵列),由等量的多个过渡连接件或导管向涡轮机提供热燃烧气体。过渡连接件14成中空导管状,具有适合连接到燃烧室衬里12的前端和适合连接到第一级喷嘴16的后端。过渡连接件14在其相对端连接到燃烧室衬里和第一级喷嘴的方式也很容易理解,无需在此处进一步论述。
图2和图3中图示的相邻过渡连接件14、18的后端连接到涡轮机第一级喷嘴16。过渡连接件14、18分别具有后部外周端框架或法兰20、22,其有助于密封连接到涡轮机第一级喷嘴。过渡连接件端框架或法兰20、22的相邻侧边缘24、26大体上彼此平行且大体上沿径向延伸,从而大体上沿过渡连接件的整个深度或高度留下第一径向间隙28,形成了压缩机排气泄露通道。过渡连接件14上的内侧和外侧后端密封件30、32,以及位于外周端框架或法兰20、22前部的相邻过渡连接件18上的相邻内侧和外侧后端密封件31、33,分别形成第二和第三径向间隙34和36,从而形成了额外的泄露通道。
根据示例性但非限制性实施例,本发明提供图4至图6中分别图示的过渡连接件侧密封组件38。侧密封组件是较硬的细长后部密封板或条(或简称为“板”)40和较硬的内侧细长前部密封板或条(或简称为“前部板”)42的组合。后部板40具有径向延伸的边侧边缘44、46,径向内侧边缘47,以及径向外侧边缘48。具有螺纹柄52的第一突出物或突出部50优选通过焊接固定到与边缘48相邻的外侧板40的径向外侧端,径向外侧突出部或密封件54通过相对挠性/灵活的整体式连接器支臂或连杆56夹在突出物50和后部板40之间。突出物50由窄端逐渐变为宽端以适应柄52,且符合相邻过渡连接件上法兰20、22的曲率。
后部板42也是细长的,且大体上成长方形,但宽度比后部板40窄。前部板42也包括径向延伸的侧边缘58、60,径向内侧边缘62,以及径向外侧边缘64。前部板42的径向内侧端具有较低的密封突出部或密封件66,其使用整体式挠性支臂68通过焊接或其他合适方式紧固到前部板的径向内侧端。前部板42的径向外侧端具有突出物70,其包括连接突出部部分72和扩展后的径向外侧端74,所述径向外侧端具有圆形的孔或开口76。同样,突出物70通过焊接或其他合适方式连接到前部板42。
为安装过渡连接件侧密封组件38,后部密封板40被嵌入过渡连接件端法兰20、22的侧边缘24、26中的一对相对设置的凹槽78、80中(图2)。随着后部板40这样限制在侧边缘24和26之间,应了解,大体上沿相邻过渡连接件14、18的整个高度(或深度)封闭了侧边缘之间的第一径向间隙28。换言之,外侧板40用作第一密封件,大体上封闭了第一径向间隙28。
然后轴向放置前部板42,以使孔76收纳螺纹柄52,前部板42沿后部板40的一侧以图4所示背对背的关系连接。然后,螺纹螺母82紧固到螺纹柄52上,从而将前部和后部密封板40、42紧固在一起。径向外侧和内侧盖密封件54和66靠挨着相应过渡连接件14、18的内侧和外侧端密封件30、32和31、33设置,以密封或大体上封闭第二和第三径向间隙34、36。这样,第一、第二和第三密封件40、54和66大体上封闭相应的第一、第二和第三径向间隙28、34和36。当如上所述进行安装时,径向外侧和内侧密封件54、66大体上位于一个公共平面内,且从板40、42形成的大体上平行的平面前向偏离。应了解,前部和后部密封板40、42可在安装前紧固在一起,前部板42的较窄的宽度可使后部板40不受阻碍或障碍地嵌入/插入凹槽78、80中。
上述设计的各种变体也涵盖于本发明的范围之内。例如,突出物50和螺纹柄52的形成可使突出物50位于水平方向而非垂直方向,那么与水平方向相反,螺纹柄52在垂直方向上突出。此外,可能有不需要径向内侧盖密封件66的情况,在这种情况下,可省去图6所述的前部密封板42,而保留图5所示的后部密封板40。侧密封组件38的所有部件优选为金属或金属合金,其特定组合物也在本技术范围之内。
虽然已结合目前被认为是最具实用性和较佳的实施例说明了本发明,但应了解本发明不限于已公开的实施例,而是应涵盖所附权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效配置。
Claims (15)
1.一种侧密封组件(38),其用于密封燃气涡轮机燃烧室装置中相邻过渡连接导管之间的间隙,所述侧密封组件包括:
第一细长板(40),在所述第一细长板的一端安装有外侧密封件(54)和第一固定元件(50、52);
第二细长板(42),在所述第二细长板的一端安装有第二固定元件(68、76),且在所述第二细长板的相对端安装有内侧密封件(66);其中所述第一细长板和所述第二细长板适合通过所述第一固定元件和所述第二固定元件以背对背的关系连接。
2.根据权利要求1所述的侧密封组件,其特征在于,当所述第一细长板(40)与所述第二细长板(42)连接时,所述外侧密封件(54)和所述内侧密封件(66)偏离所述第一细长板和所述第二细长板设置。
3.根据权利要求2所述的侧密封组件,其特征在于,所述第一固定元件包括具有螺纹柄(52)的第一突出物(50),且所述第二固定元件包括具有供所述螺纹柄(52)穿过的开口(76)的第二突出物(70);且其中在使用时,螺纹螺母(82)拧到所述螺纹轴(52)上,且与所述第二突出物(70)拧紧。
4.根据权利要求3所述的侧密封组件,其特征在于,所述外侧密封件(54)和所述内侧密封件(66)通过相应的第一整体式挠性支臂(56)和第二整体式挠性支臂68连接到所述第一细长板(40)和所述第二细长板(42)。
5.根据权利要求3所述的侧密封组件,其特征在于,当所述第一细长板(40)与所述第二细长板(42)连接时,所述外侧密封件(54)和所述内侧密封件(66)大体位于一个公共平面上,偏离但大体平行于包括所述第一细长板和所述第二细长板的第二平面。
6.根据权利要求1所述的侧密封组件,其特征在于,所述第一细长板(40)的宽度大于所述第二细长板(42)的相应宽度。
7.一种密封件(38),其用于密封燃气涡轮机燃烧室装置中相邻过渡连接导管法兰(20、22)之间的间隙,所述密封件包括:
第一密封板(40),所述第一密封板的一端安装有密封突出部(54),所述第一密封板具有大体上平行的边界边缘,以适合收纳于沿所述相邻过渡连接导管法兰的相对边缘形成的细长边缘凹槽(78、80)中;
所述密封突出部(54)位于所述第一密封板(40)的前部,且适合密封所述相邻过渡连接导管的相邻后端密封件(31、32)的边缘之间的径向外侧间隙(28)。
8.根据权利要求7所述的密封件,其特征在于,所述密封突出部(54)通过挠性支臂(56)连接到所述第一密封板(40)。
9.根据权利要求7所述的密封件,其特征在于,所述密封突出部(54)大体上平行于所述第一密封板(40)。
10.根据权利要求9所述的密封件,其特征在于,所述一端(74)是径向外侧端(74)。
11.根据权利要求10所述密封件,其进一步包括,第二密封板(42),其与所述第一密封板(40)配合,且在所述第二密封板的径向内侧端安装有另一个密封突出部(66)。
12.一种燃气涡轮机中的侧密封组件(38)和过渡连接导管装置,其包括至少两个燃烧室以及在所述至少两个燃烧室和第一涡轮机级之间延伸的至少两个过渡连接导管(14、18);所述至少两个过渡连接导管彼此相邻,相邻过渡连接导管法兰(20、22)由第一径向间隙(28)分开,且过渡连接导管内侧和外侧后端密封件30、(31、32)、33分别由从所述第一径向间隙(28)轴向偏离的第二径向间隙(34)和第三径向间隙(36)分开;所述侧密封组件包括提供第一密封件的第一细长板(40),所述第一细长板(40)安装有从所述第一密封件轴向偏离的第二密封件(54),其中所述第一密封件覆盖所述第一径向间隙(28),且所述第二密封件覆盖所述第二径向间隙(34)。
13.根据权利要求12所述的侧密封组件和过渡连接导管装置,其特征在于,所述第一细长板(40)具有大体上平行的边界边缘(44、46),其收纳于沿所述相邻过渡连接导管法兰的相对边缘形成的细长边缘凹槽(78、80)中。
14.根据权利要求13所述的侧密封组件和过渡连接导管装置,其进一步包括,与所述第一细长板(40)成背对背关系的第二细长板(42),所述第二细长板安装有覆盖所述第三径向间隙(36)的第三密封件(66)。
15.根据权利要求14所述的侧密封组件和过渡连接导管装置,其特征在于,所述第一细长板(40)安装具有螺纹柄(52)的第一突出物(50),且所述第二细长板(42)安装具有开口(76)的第二突出物(70),其中所述螺纹柄(52)穿过所述开口(76),且螺纹螺母(82)拧紧到所述第二细长板,从而将所述第一细长板紧固到所述第二细长板。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20121114 |