CN105402544A - 一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件 - Google Patents

一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，包括上法兰、下法兰、柔性布筒、压条和螺钉，柔性布筒是由柔性布粘合而成的筒状体，还包括导流板和橡胶垫圈，所述上法兰和下法兰均为矩形环，所述导流板由连接平板和导流平板组成且为一体化结构，连接平板与导流平板之间的角度为95°～100°，连接平板上设有安装孔，所述柔性布筒的两端通过螺钉、压条和橡胶垫圈固定在上法兰和下法兰上形成筒状的膨胀节本体，所述导流板为四块，各导流板的连接平板通过螺钉分别固定在上法兰的四条边上，各导流板的导流平板位于膨胀节本体内。

Description

一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件
技术领域
本发明属于膨胀节领域，特别涉及一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件。
背景技术
现有的大多数燃气轮机进气通道系统使用的膨胀节组件是由两个不锈钢法兰与柔性布筒组合而成，两个法兰通过螺钉和压条分别与柔性布筒的两端连接，两个法兰上设有外伸吊耳，使用时，整个膨胀节组件的高度由外伸吊耳及其配套的螺杆装置进行调节。
上述结构的膨胀节组件存在以下不足：①进气通道系统工作时，内部快速流经的高温燃气会直接与柔性布筒接触，易对柔性布造成腐蚀，同时，柔性布筒受到高温燃气流冲击后会不断地改变自身形状，将作用于其内表面的燃气不规则的反弹回通进气道内部形成扰流，影响整个燃气轮机进气通道系统的气动性能；②两个法兰直接通过螺钉、压条与柔性布筒的两端连接，螺钉紧固时压条与柔性布之间结合的紧密程度有限，膨胀节组件的气密性不够高；③由于从地下采集出的燃气组织纯度不高，较大颗粒的固体杂质若通过进气通道进入到燃气轮机系统内部，将造成燃气轮机机组损坏；④整个膨胀节组件结构单一，仅由柔性布筒与两个件法兰通过螺钉连接而成，自身刚性不足，受到外部强风或者强震影响后容易造成零件变形；⑤无专门的吊装结构，现场安装时的吊装方式为钩住法兰边起吊或用卡兰卡住法兰边起吊，极易损伤法兰表面，影响法兰的使用寿命。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，以避免在使用过程中柔性布筒反弹高温燃气流形成扰流，提高燃气轮机进气通道运行的稳定性，同时延长膨胀节组件的使用寿命。
本发明提供的用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，包括上法兰、下法兰、柔性布筒、压条和螺钉，柔性布筒是由柔性布粘合而成的筒状体，还包括导流板和橡胶垫圈，所述上法兰和下法兰均为矩形环，所述导流板由连接平板和导流平板组成且为一体化结构，连接平板与导流平板之间的角度为95°～100°，连接平板上设有安装孔，
所述柔性布筒的两端通过螺钉、压条和橡胶垫圈固定在上法兰和下法兰上形成筒状的膨胀节本体，所述导流板为四块，各导流板的连接平板通过螺钉分别固定在上法兰的四条边上，各导流板的导流平板位于膨胀节本体内。
上述膨胀节组件中还包括过滤网，该过滤网固定在上法兰上并覆盖住膨胀节本体位于上法兰一端的端面。所述过滤网由不锈钢钢丝制作，过滤网的孔径为10～20mm。
上述膨胀节组件中，还包括至少4根两端带螺纹的调节杆，所述上法兰和下法兰上均设有与调节杆数量相同的外伸吊耳，各调节杆的两端分别穿过上法兰和下法兰的外伸吊耳上的安装孔后通过螺母固定；优选的技术方案为，调节杆的数量为4～8根，各调节杆对称地分布在膨胀节本体上。
上述膨胀节组件中，所述柔性布由两层聚酯织物层以及位于聚酯织物层之间的氯丁橡胶层组成，所述聚酯织物为带海帕伦涂层的聚酯织物或者带有机硅涂层的聚酯织物。所述聚酯织物层的厚度为1～1.5mm，氯丁橡胶层的厚度为3～4mm。
上述膨胀节组件中，所述压条由不锈钢板制作，压条的厚度为5～10mm。
上述膨胀节组件中，所述导流板的连接平板与导流平板均为矩形板；所述导流板由不锈钢钢板制作，导流板的厚度为3～5mm。
上述膨胀节组件中，所述上法兰和下法兰由厚度为7～10mm的不锈钢板制作，上法兰和下法兰的外接法兰面上均设有两圈通孔，靠外的一圈通孔用于与燃气轮机进气通道系统的风管连接，靠内的一圈通孔用于连接导流板和过滤网，上法兰和下法兰的侧面均设有一圈通孔用于与柔性布筒和压条连接。
本发明所述膨胀节组件与燃气轮机进气通道系统中风管的组合方式如图9所示，整个燃气轮机进气通道系统由若干段固定长度的风管和1～2个膨胀节组件构成。膨胀节组件安装在两个固定长度的风管之间，连接方式为螺钉连接。整个燃气轮机进气通道系统内部流经高温燃气，外部受高原强风、日照、风沙侵蚀等的影响，使得燃气轮机进气通道系统在各个方向上因热胀冷缩和内外应力产生一定程度的变形，本发明所述膨胀节组件起到自动调节缓冲变形的作用，燃气轮机进气通道系统受力产生的位移量可全部由膨胀节组件承受，由其调节到合理位置，避免系统内部刚性受力。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明提供了一种新型结构的用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，该膨胀节组件中设置了导流板，各导流板的连接平板分别固定在上法兰的四条边上，各导流板的导流平板位于膨胀节本体内形成气流通道，由于导流板比柔性布筒的刚性更好，抗高温燃气流的冲击性能更好，在受到燃气流冲击后不会对柔性布筒的形态造成影响，因而能有效避免因柔性布筒形态改变而造成的燃气流反弹和进气通道内形成扰流，导流板还具有导向作用，引导燃气流顺利流经膨胀节组件，有利于提高提高燃气轮机进气通道运行的稳定性；同时，导流板还能大幅度降低高温燃气与柔性布接触的几率，因而能有效避免高温燃气对柔性布造成腐蚀、延长膨胀节组件的使用寿命。
2.本发明所述膨胀节组件中设置了过滤网，由于过滤网能滤除经过膨胀节组件中的较大的固体颗粒杂质，从而有效避免较大的固体颗粒杂质对燃气轮机机组造成损害，有利于提高燃气轮机机组运行的稳定性，减少维护成本。
3.本发明所述膨胀节组件中设置了多根调节杆，通过与调节杆配合的螺母可方便调节和稳定膨胀节组件的高度，增强了膨胀节组件在使用时的稳定性，同时，调节杆、螺母和外伸吊耳的组合体还可作为现场安装膨胀节组件时的吊装部位，该结构可避免直接钩住法兰边起吊造成的法兰表面损失，有利于延长法兰的使用寿命。
4.本发明所述膨胀节组件中，所述柔性布筒的两端通过螺钉、螺钉、橡胶垫圈和螺母固定在上法兰和下法兰上，由于在压条与柔性布之间设置了一圈橡胶垫圈，因而在螺钉紧固时压片与柔性布结合处贴合更紧，能够提高膨胀节组件的气密性。
5.本发明所述膨胀节组件的结构简单，便于加工制作和推广应用。
附图说明
图1是本发明所述膨胀节组件的立体图；
图2是本发明所述膨胀节组件的平面投影图；
图3是图2的A-A剖视图；
图4是图2的B-B剖视图；
图5是导流板的示意图；
图6是直线形压条的示意图；
图7是转角形压条的示意图；
图8是调节杆的安装示意图；
图9是本发明所述膨胀节组件与燃气轮机进气通道系统中风管的组合示意图；
图中，1—上法兰、2—下法兰、3—柔性布筒、4—导流板、4-1—连接平板、4-2—导流平板、5—过滤网、6—压条、6-1—直线形压条、6-2—转角形压条、7—橡胶垫圈、8—调节杆、9—螺钉、10—金属垫圈、11—螺母、12—风管、α—连接平板与导流平板之间的角度。
具体实施方式
以下通过实施例并结合附图对本发明所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件作进一步说明。
实施例1
本实施例中，用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件的结构如图1～4所示，包括上法兰1、下法兰2、柔性布筒3、导流板4、过滤网5、压条6、橡胶垫圈7、两端带螺纹的调节杆8、螺钉9、金属垫圈10和螺母11。
柔性布筒3是由柔性布粘合而成的筒状体，所述柔性布由两层聚酯织物层以及位于聚酯织物层之间的氯丁橡胶层组成，所述聚酯织物为带海帕伦涂层的聚酯织物，聚酯织物层的厚度为1mm，氯丁橡胶层的厚度为3mm。所述上法兰1和下法兰2均为矩形环，由厚度为7mm的折弯成型的不锈钢板制作，上法兰和下法兰的外接法兰面上均钻有两圈通孔，靠外的一圈通孔用于与燃气轮机进气通道系统的风管连接，靠内的一圈通孔用于连接导流板4和过滤网5，上法兰和下法兰的侧面也钻有一圈通孔用于与柔性布筒3和压条6连接，上法兰1和下法兰2上均设有用于安装调节杆的外伸吊耳8-1。所述导流板4的结构如图5所示，由连接平板4-1和导流平板4-2组成且为一体化结构，连接平板4-1与导流平板4-2之间的角度α为95°，连接平板4-1上设有安装孔4-3，连接平板4-1与导流平板4-2均为矩形板，导流板由整块厚度为3mm的不锈钢板弯折成型。所述压条6分为直线型压条6-1和转角形压条6-2两种，如图6～7所示，压条上设有若干通孔，压条由不锈钢板制作，压条的厚度为5mm。所述过滤网6由直径为2mm的不锈钢丝编织而成，过滤网5的孔径为10mm。
所述柔性布筒3的两端通过螺钉9、压条6、橡胶垫圈7和金属垫圈10固定在上法兰1和下法兰2的侧面上形成筒状的膨胀节本体，橡胶垫圈7位于柔性布筒的端部与压条6之间，所述导流板4为四块，各导流板的连接平板4-1通过螺钉9和金属垫圈10分别固定在上法兰1的四条边上，各导流板的导流平板4-2位于膨胀节本体内，所述过滤网5固定在上法兰1上并覆盖住膨胀节本体位于上法兰一端的端面；调节杆的数量为六根，对称地分布在膨胀节本体上，各调节杆8的两端分别穿过上法兰和下法兰的外伸吊耳8-1上的安装孔后通过螺母11固定。
上述膨胀节组件与燃气轮机进气通道系统中风管的组合方式如图9所示，膨胀节组件安装在两个固定长度的风管12之间，连接方式为螺钉连接。整个燃气轮机进气通道系统内部流经高温燃气，外部受高原强风、日照、风沙侵蚀等的影响，使得燃气轮机进气通道系统在各个方向上因热胀冷缩和内外应力产生一定程度的变形，本发明所述膨胀节组件起到自动调节缓冲变形的作用，燃气轮机进气通道系统受力产生的位移量可全部由膨胀节组件承受，由其调节到合理位置，避免系统内部刚性受力。
实施例2
本实施例中，用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件的结构如图1～4所示，包括上法兰1、下法兰2、柔性布筒3、导流板4、过滤网5、压条6、橡胶垫圈7、两端带螺纹的调节杆8、螺钉9、金属垫圈10和螺母11。
柔性布筒3是由柔性布粘合而成的筒状体，所述柔性布由两层聚酯织物层以及位于聚酯织物层之间的氯丁橡胶层组成，所述聚酯织物为带海帕伦涂层的聚酯织物，聚酯织物层的厚度为1.5mm，氯丁橡胶层的厚度为4mm。所述上法兰1和下法兰2均为矩形环，由厚度为10mm的折弯成型的不锈钢板制作，上法兰和下法兰的外接法兰面上均钻有两圈通孔，靠外的一圈通孔用于与燃气轮机进气通道系统的风管连接，靠内的一圈通孔用于连接导流板4和过滤网5，上法兰和下法兰的侧面也钻有一圈通孔用于与柔性布筒3和压条6连接，上法兰1和下法兰2上均设有用于安装调节杆的外伸吊耳8-1。所述导流板4的结构如图5所示，由连接平板4-1和导流平板4-2组成且为一体化结构，连接平板4-1与导流平板4-2之间的角度α为100°，连接平板4-1上设有安装孔4-3，连接平板4-1与导流平板4-2均为矩形板，导流板由整块厚度为5mm的不锈钢板弯折成型。所述压条6分为直线型压条6-1和转角形压条6-2两种，如图6～7所示，压条上设有若干通孔，压条由不锈钢板制作，压条的厚度为10mm。所述过滤网6由直径为2mm的不锈钢丝编织而成，过滤网5的孔径为20mm。
所述柔性布筒3的两端通过螺钉9、压条6、橡胶垫圈7和金属垫圈10固定在上法兰1和下法兰2的侧面上形成筒状的膨胀节本体，橡胶垫圈7位于柔性布筒的端部与压条6之间，所述导流板4为四块，各导流板的连接平板4-1通过螺钉9和金属垫圈10分别固定在上法兰1的四条边上，各导流板的导流平板4-2位于膨胀节本体内，所述过滤网5固定在上法兰1上并覆盖住膨胀节本体位于上法兰一端的端面；调节杆的数量为六根，对称地分布在膨胀节本体上，各调节杆8的两端分别穿过上法兰和下法兰的外伸吊耳8-1上的安装孔后通过螺母11固定。
上述膨胀节组件与燃气轮机进气通道系统中风管的组合方式如图9所示，膨胀节组件安装在两个固定长度的风管12之间，连接方式为螺钉连接。整个燃气轮机进气通道系统内部流经高温燃气，外部受高原强风、日照、风沙侵蚀等的影响，使得燃气轮机进气通道系统在各个方向上因热胀冷缩和内外应力产生一定程度的变形，本发明所述膨胀节组件起到自动调节缓冲变形的作用，燃气轮机进气通道系统受力产生的位移量可全部由膨胀节组件承受，由其调节到合理位置，避免系统内部刚性受力。

Claims (10)

1.一种用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，包括上法兰(1)、下法兰(2)、柔性布筒(3)、压条(6)和螺钉(9)，柔性布筒(3)是由柔性布粘合而成的筒状体，其特征在于还包括导流板(4)和橡胶垫圈(7)，
所述上法兰(1)和下法兰(2)均为矩形环，所述导流板(4)由连接平板(4-1)和导流平板(4-2)组成且为一体化结构，连接平板(4-1)与导流平板(4-2)之间的角度(α)为95°～100°，连接平板(4-1)上设有安装孔(4-3)，
所述柔性布筒(3)的两端通过螺钉(9)、压条(6)和橡胶垫圈(7)固定在上法兰(1)和下法兰(2)上形成筒状的膨胀节本体，所述导流板(4)为四块，各导流板的连接平板(4-1)通过螺钉(9)分别固定在上法兰(1)的四条边上，各导流板的导流平板(4-2)位于膨胀节本体内。
2.根据权利要求1所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于膨胀节组件还包括过滤网(5)，该过滤网(5)固定在上法兰(1)上并覆盖住膨胀节本体位于上法兰一端的端面。
3.根据权利要求2所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述过滤网(5)由不锈钢钢丝制作，过滤网(5)的孔径为10～20mm。
4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于还包括至少4根两端带螺纹的调节杆(8)，所述上法兰(1)和下法兰(2)上均设有与调节杆数量相同的外伸吊耳(8-1)，各调节杆(8)的两端分别穿过上法兰和下法兰的外伸吊耳(8-1)上的安装孔后通过螺母固定。
5.根据权利要求4所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述调节杆的数量为4～8根，各调节杆(8)对称地分布在膨胀节本体上。
6.根据权利要求1至3中任一权利要求所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述柔性布由两层聚酯织物层以及位于聚酯织物层之间的氯丁橡胶层组成，所述聚酯织物为带海帕伦涂层的聚酯织物或者带有机硅涂层的聚酯织物。
7.根据权利要求6所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述聚酯织物层的厚度为1～1.5mm，氯丁橡胶层的厚度为3～4mm。
8.根据权利要求1至3中任一权利要求所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述压条(6)由不锈钢板制作，压条的厚度为5～10mm。
9.根据权利要求1至3中任一权利要求所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述导流板(4)的连接平板(4-1)与导流平板(4-2)均为矩形板。
10.根据权利要求9所述用于燃气轮机进气通道系统的膨胀节组件，其特征在于所述导流板由不锈钢钢板制作，导流板的厚度为3～5mm。
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