CN115788677A - 燃气轮机扭矩盘供气流路结构及燃气轮机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃气轮机扭矩盘供气流路结构涡轮技术领域，具体涉及一种燃气轮机扭矩盘供气流路结构和一种燃气轮机，所述燃气轮机扭矩盘供气流路结构包括轮盘组件、环罩和密封组件，轮盘组件内具有第一供气腔，且轮盘组件包括多个轮盘，多个轮盘内具有供气通道，供气通道与第一供气腔连通，环罩环绕在轮盘组件外部，且环罩内具有第二供气腔，第二供气腔的一端与气源连通，第二供气腔的另一端与第一供气腔连通，密封组件设在轮盘组件和环罩之间，环罩、轮盘组件和密封组件围成第三供气腔，第三供气腔一端与多个供气通道中任一个供气通道连通，第三供气腔的另一端与第二供气腔连通。本发明的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，可以提高燃气轮机的启动效率，降低燃气轮机的成本。
Description
技术领域
本发明涉及燃气轮机扭矩盘供气流路结构涡轮技术领域，具体涉及一种燃气轮机扭矩盘供气流路结构和一种燃气轮机。
背景技术
燃气轮机扭矩盘供气流路结构在运行的过程中通过将燃气的内能转换为燃气轮机扭矩盘供气流路结构的机械能，进而使燃气轮机扭矩盘供气流路结构对外做功，燃气轮机扭矩盘供气流路结构在运行的过程中会产生大量的热，需要对燃气轮机扭矩盘供气流路结构的动叶进行冷却降温，避免燃气轮机扭矩盘供气流路结构动叶过热，保证燃气轮机扭矩盘供气流路结构运行的稳定性。相关技术中通过对一级动叶、二级动叶和三级动叶分别设置冷气供气通道和在转子上增加迷你盘打孔等装置来对动叶进行冷却降温，但存在迷你盘的随转子转动降低了燃气轮机扭矩盘供气流路结构的启动速度，且单独为三级动叶分别设计扭矩盘和装置还提高了燃气轮机扭矩盘供气流路结构的成本。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种燃气轮机扭矩盘供气流路结构，可以提高燃气轮机的启动效率，降低燃气轮机的成本。
本发明实施例的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，包括：
轮盘组件，所述轮盘组件内具有第一供气腔，且所述轮盘组件包括多个轮盘，多个所述轮盘内具有供气通道，所述供气通道与所述第一供气腔连通；
环罩，所述环罩环绕在所述轮盘组件外部，且所述环罩内具有第二供气腔，所述第二供气腔的一端与气源连通，所述第二供气腔的另一端与所述第一供气腔连通；
密封组件，所述密封组件设在所述轮盘组件和所述环罩之间，所述环罩、轮盘组件和所述密封组件围成第三供气腔，所述第三供气腔一端与多个所述供气通道中任一个所述供气通道连通，所述第三供气腔的另一端与所述第二供气腔连通。
本发明的实施例的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，可以提高燃气轮机的启动效率，降低燃气轮机的成本。
在一些实施例中，所述环罩设有第一孔，所述第二供气腔一端与外部气源相连，所述第二供气腔另一端与所述第三供气腔连通，
所述轮盘组件包括依次相连的第一连接件，一级轮盘、二级轮盘和三级轮盘，所述环罩与所述第一连接件和所述一级轮盘围成所述第三供气腔，
所述供气通道包括第一供气通道、第二供气通道和第三供气通道，所述一级轮盘上设有所述第一供气通道，所述二级轮盘上设有所述第二供气通道，所述三级轮盘上设有所述第三供气通道，所述第一连接件上设有第二孔，所述第二供气腔通过所述第二孔向第一供气腔供气。
在一些实施例中，所述密封组件包括第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件位于所述第一连接件和所述环罩之间，所述第二密封部件位于所述一级轮盘环罩之间，
所述环罩上设有第三孔，所述第三孔与所述第二孔相对布置，所述密封腔通过所述第三孔对所述第二孔进行供气。
在一些实施例中，所述第一密封部件和所述第二密封部件均包括刷式密封件和蓖齿密封件，所述刷式密封件和所述蓖齿密封件在所述轮盘组件的轴向上间隔布置。
在一些实施例中，所述第一密封部件和所述第二密封部件还包括蜂窝密封件，所述蜂窝密封件在所述轮盘组件的轴向上间隔布置。
在一些实施例中，所述环罩上设有第一封气孔，所述第一封气孔位于所述环罩临近所述第一密封部件的一端。
在一些实施例中，所述燃气轮机扭矩盘供气流路结构还包括第二连接件，所述第二连接件一端与所述三级轮盘相连，所述第二连接件的另一端与转子相连。
在一些实施例中，所述环罩还设有第二封气孔，所述第二封气孔位于环罩临近所述第二密封部件的一端。
在一些实施例中，所述第一封气孔和第二封气孔的数量为多个，多个所述第一封气孔和第二封气孔的在所述环罩的周向上间隔布置。
在一些实施例中，所述第二孔和所述第三孔的数量为多个，多个所述第二孔在所述第一连接件的周向上间隔布置，多个所述第二孔在所述环罩的周向上间隔布置，多个所述第二孔与多个所述第三孔一一对应。
本发明实施例的燃气轮机，包括：燃气轮机扭矩盘，所述燃气轮机扭矩盘具有如上述任一项所述的燃气轮机扭矩盘结构供气流路结构。
本发明的实施例的燃气轮机，采用上述燃气轮机扭矩盘供气流路结构，可以提高燃气轮机的启动效率，降低燃气轮机的成本。
附图说明
图1是本发明的实施例的燃气轮机扭矩盘供气流路结构的示意图。
附图标记：
轮盘组件1，第一供气腔11，第一连接件12，第二孔121，一级轮盘13，二级轮盘14，三级轮盘15，第一供气通道16，第二供气通道17，第三供气通道18，
环罩2，第一孔21，第二供气腔22，第三孔23，第一封气孔24，
第三供气腔3，
第一密封部件4，第二密封部件5，刷式密封件6，蓖齿密封件7。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例的燃气轮机扭矩盘供气流路结构包括轮盘组件1、环罩2和密封组件，轮盘组件1内具有第一供气腔11，且轮盘组件1包括多个轮盘，多个轮盘内具有供气通道，供气通道与第一供气腔11连通，环罩2环绕在轮盘组件1外部，且环罩2内具有第二供气腔22，第二供气腔22的一端与气源连通，第二供气腔22的另一端与第一供气腔11连通，密封组件设在轮盘组件1和环罩2之间，环罩2、轮盘组件1和密封组件围成第三供气腔3，第三供气腔3一端与多个供气通道中任一个供气通道连通，第三供气腔3的另一端与第二供气腔22连通。
具体地，如图1所示，轮盘组件1具有第一供气腔11，轮盘组件1的左右两端与转子相连以形成第一供气腔11，轮盘组件1包括多个轮盘，多个轮盘从左到右依次连接，多个轮盘内具有供气通道，例如，多个轮盘内具有多个供气通道，进而冷气通过供气通道对动叶进行冷却，
环罩2套设在轮盘组件1外部，环罩2可以为环形，环罩2内具有第二供气腔22，第二供气腔22的一端与气源相连，气源适于向第二供气腔22提供冷气，第二供气腔22的另一端适于向第三供气腔3供气，第三供气腔3与第一供气腔11连通以向第一供气腔11供气，第一供气腔11的另一端与供气通道相连，和/或，第三供气腔3一端还与多个供气通道中任一个供气通道连通以向供气通道供气，
本发明的实施例的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，通过在轮盘组件1和环罩2内设置第一供气腔11、第二供气腔22和第三供气腔3来实现对轮盘组件1上的多个供气通道的供气，相比相关技术中的采用迷你盘套设在轮盘组件1上，且迷你盘打孔来对供气通道供气，降低了燃气轮机的启动速度，相关技术还采用对一级动叶、二级动叶和三级动叶分别设置冷气供气通道，存在设计难度高和制造成本高等缺点，本发明实施例的燃气轮机扭矩盘供气流路结构通过设置第一供气腔11、第二供气腔22和第三供气腔3来实现对轮盘组件1上的多个供气通道的供气，无需采用一级动叶、二级动叶和三级动叶分别设置冷气供气通道和在转子上增加迷你盘打孔等装置来对动叶进行冷却降温，提高了燃气轮机的启动速度，降低的燃气轮机的制造成本。
在一些实施例中，环罩2设有第一孔21，第二供气腔22一端与外部气源相连，第二供气腔22的另一端与第三供气腔3连通，轮盘组件1包括依次相连的第一连接件12，一级轮盘13、二级轮盘14和三级轮盘15，环罩2与第一连接件12和一级轮盘13围成第三供气腔3，供气通道包括第一供气通道16、第二供气通道17和第三供气通道18，一级轮盘13上设有第一供气通道16，二级轮盘14上设有第二供气通道17，三级轮盘15上设有第三供气通道18，第一连接件12上设有第二孔121，第三供气腔3通过第二孔121向第一供气腔11供气。
具体地，如图1所示，第一孔21的进口与第二供气腔22连通，第一孔21的出口与第三供气腔3连通，外部气源与第二供气腔22相连通，且第二供气腔22内的冷气适于通过第一孔21进入第三供气腔3，可选地，第一孔21的出口适于安装预旋喷嘴，进而第一孔21通过预旋喷嘴对第三供气腔3供气，避免冷气进入第三供气腔3的时候发生涡流，造成供气量不稳定，提高燃气轮机的稳定性和安全性。
轮盘组件1包括从左到右依次相连的第一连接件12，一级轮盘13、二级轮盘14和三级轮盘15，燃气轮机的动叶分为一级动叶、二级动叶和三级动叶，第一连接件12的右端与一级轮盘13的左端相连，且第一连接件12与一级轮盘13和环罩2围成第三供气腔3，第三供气腔3与第二孔121的进口连通，进而第三供气腔3通过第二孔121对第一供气腔11进行供气，第一供气腔11与第二供气通道17和第三供气通道18的进口连通以向二级动叶和三级动叶供气，第三供气腔3还与第一供气通道16的进口连通以向一级动叶供气，进而提高燃气轮机的供气效率，提高燃气轮机的稳定性和安全性。
在一些实施例中，密封组件包括第一密封部件4和第二密封部件5，第一密封部件4位于第一连接件12和环罩2之间，第二密封部件5位于一级轮盘13和环罩2之间，
环罩2上设有第三孔23，第三孔23与第二孔121相对布置，第二供气腔22通过第三孔23对第二孔121进行供气。
具体地，如图1所示，第一密封部件4适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙密封，避免外界高温燃气通过一级轮盘13与环罩2之间的间隙进入第三供气腔3而影响燃气轮机的冷气供应，第二密封部件5适于将第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，避免外界高温燃气通过第一连接件12与环罩2之间的间隙进入第三供气腔3而影响燃气轮机的冷气供应，提高燃气轮机的稳定性和安全性。
可选地，第二孔121和第三孔23安装有预旋喷嘴，例如，第三孔23的进口与第二供气腔22连通，第三孔23的出口与预旋喷嘴的进口连通，预旋喷嘴的出口与第二孔121的进口相对布置。
在一些实施例中，第一密封部件4和第二密封部件5均包括刷式密封件6和蓖齿密封件7，刷式密封件6和蓖齿密封件7在轮盘组件1的轴向上间隔布置。
具体地，如图1所示，刷式密封件6一端与环罩2相连，刷式密封件6另一端适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙或第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，蓖齿密封件7一端与环罩2相连，蓖齿密封件7另一端适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙或第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，和/或，刷式密封件6一端与第一连接件12或一级轮盘13相连，刷式密封件6另一端适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙或第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，蓖齿密封件7一端与环罩2相连，蓖齿密封件7另一端适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙或第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，刷式密封件6和蓖齿密封件7在环罩2的径向间隔布置，通过设置刷式密封件6和蓖齿密封件7，可以避免外界高温燃气进入第三供气腔3，进而提高燃气轮机的稳定性和安全性。
可选地，第一密封部件4和第二密封部件5还包括蜂窝密封件，蜂窝密封件在轮盘组件1的轴向上间隔布置。例如，蜂窝密封件适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙或第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，蜂窝密封件的数量为多个，例如，蜂窝密封件的数量为两个，其中一个蜂窝密封件适于密封将一级轮盘13与环罩2之间的间隙密封，另一个蜂窝密封件适于密封将第一连接件12与环罩2之间的间隙密封，进而提高燃气轮机的稳定性和安全性，避免外界高温燃气进入第三供气腔3。
在一些实施例中，环罩2上设有第一封气孔24，第一封气孔24位于环罩2临近第一密封部件4的一端。
具体地，如图1所示，第一封气孔24适于布置在环罩2邻近第一密封部件4的一端，第一封气孔24的进口与第二供气腔22相连，第一封气孔24的出口适于将环罩2与第一连接件12之间的间隙密封，从而避免因空气压力的影响而导致高温燃气进入环罩2与第一连接件12之间的间隙密封，提高燃气轮机的稳定性和安全性。
可选地，燃气轮机扭矩盘供气流路结构还包括第二连接件，第二连接件左端与三级轮盘15相连，第二连接件的右端与转子相连，提高轮盘组件1与转子连接的稳定性和安全性。
可选地，燃气轮机扭矩盘供气流路结构还包括第三连接件，第三连接件右端与第一连接件12相连相连，第三连接件的左端与转子相连，提高轮盘组件1与转子连接的稳定性和安全性。
可选地，环罩2还设有第二封气孔，第二封气孔位于环罩2临近第二密封部件5的一端。第二封气孔的进口与第二供气腔22相连，第二封气孔的出口适于将一级轮盘13与环罩2之间的间隙密封，从而避免因空气压力的影响而导致高温燃气进入一级轮盘13与环罩2之间的间隙密封，提高燃气轮机的稳定性和安全性。
在一些实施例中，第一封气孔24和第二封气孔的数量为多个，多个第一封气孔24和第二封气孔的在环罩2的周向上间隔布置。
具体地，如图1所示，第一封气孔24和第二封气孔的数量为多个，多个第一封气孔24和第二封气孔在环罩2的周向上间隔布置以将环罩2与轮盘组件1之间的间隙密封，避免外界高温燃气进入环罩2与轮盘组件1之间的间隙，提高燃气轮机的稳定性和安全性。
在一些实施例中，第二孔121和第三孔23的数量为多个，多个第二孔121在第一连接件12的周向上间隔布置，多个第二孔121在环罩2的周向上间隔布置，多个第二孔121与多个第三孔23一一对应。
具体地，如图1所示，多个第三孔23的进口与环罩2的第二供气腔22相连，第三孔23的出口与第二孔121一一对应，即第二孔121与第三孔23在轮盘组件1的径向上间隔布置，提高了第二供气腔22通过第二孔121和第三孔23直接向第一供气腔11供气的量，避免冷气在从第二供气腔22进入第三供气腔3，之后冷气再从第三供气腔3进入第一供气腔11造成冷气量损失，进一步地，当燃气轮机需要提高冷气供气量时，可以通过增加第二孔121和第三孔23的数量来提高燃气轮机的冷气供气量，进而保证燃气轮机运行的稳定性和安全性。
本发明实施例的燃气轮机，包括：燃气轮机扭矩盘，燃气轮机扭矩盘具有如上述任一项的燃气轮机扭矩盘结构供气流路结构。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (11)
1.一种燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，包括：
轮盘组件，所述轮盘组件内具有第一供气腔，且所述轮盘组件包括多个轮盘，多个所述轮盘内具有供气通道，所述供气通道与所述第一供气腔连通；
环罩，所述环罩环绕在所述轮盘组件外部，且所述环罩内具有第二供气腔，所述第二供气腔的一端与气源连通，所述第二供气腔的另一端与所述第一供气腔连通；
密封组件，所述密封组件设在所述轮盘组件和所述环罩之间，所述环罩、轮盘组件和所述密封组件围成第三供气腔，所述第三供气腔一端与多个所述供气通道中任一个所述供气通道连通，所述第三供气腔的另一端与所述第二供气腔连通。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，
所述环罩设有第一孔，所述第二供气腔一端与外部气源相连，所述第二供气腔另一端与所述第三供气腔连通，
所述轮盘组件包括依次相连的第一连接件，一级轮盘、二级轮盘和三级轮盘，所述环罩与所述第一连接件和所述一级轮盘围成所述第三供气腔，
所述供气通道包括第一供气通道、第二供气通道和第三供气通道，所述一级轮盘上设有所述第一供气通道，所述二级轮盘上设有所述第二供气通道，所述三级轮盘上设有所述第三供气通道，所述第一连接件上设有第二孔，所述供气腔通过所述第二孔向所述第一供气腔供气。
3.根据权利要求2所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，
所述密封组件包括第一密封部件和第二密封部件，所述第一密封部件位于所述第一连接件和所述环罩之间，所述第二密封部件位于所述一级轮盘环罩之间，
所述环罩上设有第三孔，所述第三孔与所述第二孔相对布置，所述第二供气腔通过所述第三孔对所述第二孔进行供气。
4.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，所述第一密封部件和所述第二密封部件均包括刷式密封件和蓖齿密封件，所述刷式密封件和所述蓖齿密封件在所述轮盘组件的轴向上间隔布置。
5.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，所述第一密封部件和所述第二密封部件还包括蜂窝密封件，所述蜂窝密封件在所述轮盘组件的轴向上间隔布置。
6.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，所述环罩上设有第一封气孔，所述第一封气孔位于所述环罩临近所述第一密封部件的一端。
7.根据权利要求2所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，还包括第二连接件，所述第二连接件一端与所述三级轮盘相连，所述第二连接件的另一端与转子相连。
8.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，所述环罩还设有第二封气孔，所述第二封气孔位于环罩临近所述第二密封部件的一端。
9.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，所述第一封气孔和第二封气孔的数量为多个，多个所述第一封气孔和第二封气孔的在所述环罩的周向上间隔布置。
10.根据权利要求1所述的燃气轮机扭矩盘供气流路结构，其特征在于，
所述第二孔和所述第三孔的数量为多个，多个所述第二孔在所述第一连接件的周向上间隔布置，多个所述第二孔在所述环罩的周向上间隔布置，多个所述第二孔与多个所述第三孔一一对应。
11.一种燃气轮机，其特征在于，包括：
燃气轮机扭矩盘，所述燃气轮机扭矩盘具有如权利要求1-10任一项所述的燃气轮机扭矩盘结构供气流路结构。
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2022
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