CN220815843U - 一种电涵道燃气轮机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种电涵道燃气轮机，其方案包括：壳体，设置于所述壳体内的压气机、燃烧室、涡轮和转轴；所述压气机和所述涡轮分别套设在所述转轴的两端，所述燃烧室沿所述转轴周向布置，所述燃烧室包括第一进气端和第一出气端，所述压气机的第二出气端通过气流通道与所述第一进气端连通，所述涡轮的轮缘位于所述第一出气端处；在所述壳体上设置有进气道和电涵道，所述进气道与所述压气机的第二进气端连通，所述电涵道连通所述气流通道。如此设置，将电涵道设置在压气机后燃烧室前，能够在保证燃烧室达到点火工况的同时，不占用进气道之前的空间，避免整机空间结构复杂。

Description

一种电涵道燃气轮机

技术领域

本实用新型涉及燃气轮机技术领域，尤其涉及一种电涵道燃气轮机。

背景技术

在重型燃气轮机与航空发动机领域中，整机的起动通常采用APU(辅助动力装置)输出轴功或者压缩空气、发电机起发一体带动主轴至点火转速点火，并持续提供动力将整机转速提升至自持转速后再停机。在微型燃气轮机的起动方式中，发电机与燃机共轴的转子布局下可延用大机的起发一体方式；然而在非共轴的转子布局下，例如小型涡喷发动机，只有采用超越离合器的起动方式，该方式在使用过程中对主轴的冲击较大严重影响轴承寿命，同时存在离合器工作过程中链接不稳定与卡死无法脱开的情况。

在传统技术中，电涵道设置在进气道处，一般对于微小型燃气轮机而言，在进气道之前会接入温度、压力、转速等传感器和空气过滤系统，而电涵道设置在进气道处会占用部分空间，导致装置结构复杂或需要增加整机的轴向长度，并且，在压气机吸入大量空气时，容易将电涵道内的部件吸入，造成燃气轮机内部结构破坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决上述背景技术中的至少一个问题，提供一种电涵道燃气轮机。

为实现上述目的，本实用新型的一种电涵道燃气轮机，包括：

壳体，设置于所述壳体内的压气机、燃烧室、涡轮和转轴；

所述压气机和所述涡轮分别套设在所述转轴的两端，所述燃烧室沿所述转轴周向布置，所述燃烧室包括第一进气端和第一出气端，所述压气机的第二出气端通过气流通道与所述第一进气端连通，所述涡轮的轮缘位于所述第一出气端处；

在所述壳体上设置有进气道和电涵道，所述进气道与所述压气机的第二进气端连通，所述电涵道连通所述气流通道。

优选地，所述电涵道与所述壳体可拆卸连接。

优选地，在所述电涵道内设置有涵道风扇和单向阀，所述涵道风扇用于提供空气流量，所述单向阀设置于所述涵道风扇与所述气流通道之间。

优选地，所述单向阀设置为允许所述空气流量向靠近所述气流通道的方向移动。

优选地，在所述涡轮和所述压气机之间还设置有轴承座，所述轴承座套设在所述转轴上。

优选地，所述轴承座与所述燃烧室固定连接，在所述轴承座与所述燃烧室之间设置有隔热空腔。

优选地，在所述壳体上设置有一个或多个通孔，所述电涵道与所述通孔可拆卸连接。

优选地，所述通孔上设置有密封盖，所述密封盖密封所述通孔。

优选地，所述涵道风扇与驱动电机连接，所述驱动电机设置在所述电涵道外。

优选地，所述涵道风扇设置一个或平行设置多个。

基于此，本实用新型的有益效果为：

1.通过本实用新型的方案，在燃气轮机上设置电涵道，通过采用电涵道灌气方式，给燃烧室提供空气流量使燃烧室达到点火工况从而继续靠燃气来推动涡轮来提高转子转速至自持转速；

2.通过本实用新型的方案，将电涵道设置在燃烧室前压气机后，能够在保证燃烧室能够达到点火工况的同时，确保电涵道不占用进气道空间，使得整机结构简单；

3.通过本实用新型的方案，电涵道与壳体可拆卸连接，且壳体上设置多个通孔，电涵道可根据安装需要设置在不同位置的通孔上，其余通孔通过密封盖密封，使得整机可适用于多种安装场景。

附图说明

图1示意性表示本实用新型一种实施方式的电涵道燃气轮机的结构示意图；

图2示意性表示本实用新型另一种实施方式的电涵道燃气轮机的结构视图；

附图说明：壳体10，气流通道101，进气道102，电涵道103，涵道风扇1031，单向阀1032，隔热空腔104，通孔105，密封盖1051，压气机20，第二出气端201，第二进气端202，燃烧室30，第一进气端301，第一出气端302，涡轮40，转轴50，轴承座60。

具体实施方式

现在将参照示例性实施例来论述本实用新型的内容。应当理解，论述的实施例仅是为了使得本领域普通技术人员能够更好地理解且因此实现本实用新型的内容，而不是暗示对本实用新型的范围的任何限制。

如本文中所使用的，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。术语“基于”要被解读为“至少部分地基于”。术语“一个实施例”和“一种实施例”要被解读为“至少一个实施例”。

图1示意性表示本实用新型一种实施方式的电涵道燃气轮机的结构示意图，如图1所示，本实用新型的一种电涵道燃气轮机，包括：

壳体10，设置于壳体10内的压气机20、燃烧室30、涡轮40和转轴50；

压气机20和涡轮40分别套设在转轴50的两端，燃烧室30沿转轴50周向布置，燃烧室30沿转轴50轴向布置，燃烧室30包括第一进气端301和第一出气端302，压气机20的第二出气端201通过气流通道101与第一进气端301连通，涡轮40的轮缘位于第一出气端302处；

在壳体10上设置有进气道102和电涵道103，进气道102与压气机20的第二进气端202连通，电涵道103连通气流通道101。

具体地，在传统技术中，存在有将电涵道103设置在进气道102处，可在发动机起动时通过电涵道103为压气机20提供空气流量使得压气机20转子转速提升，使得空气流动至燃烧室30后能够达到点火工况，从而继续推动涡轮40提升转速，在达到自持转速后可关闭电涵道103停止供气，使得发动机转为自吸空气进入工作状态。

但上述结构中，电涵道103位于进气道102处，会与进气道102处安装的压力、温度、转速的传感器一同设置，整体空间布局紧凑复杂，还会迫使增加整机的轴向长度，而本申请将电涵道103设置在压气机20后、燃烧室30前，可同样实现燃烧室30能够达到点火工况的同时，还不会与其他传感器一同拥挤在进气道102处，不占用安装空间，只要是能够通过壳体10给燃烧室30灌入空气的地方都可以进行安装，且安装角度也无限制。

同时，将电涵道103设置在压气机20后，也能避免压气机20大力度吸气时将电涵道103内部件吸入造成内部结构破坏的问题。

进一步地，电涵道103与壳体10可拆卸连接，通过该种设置，使得电涵道103与整机为附件关系，可选择性进行安装，同时电涵道103结构简单，有成熟市场可进行采购，

进一步地，电涵道103内设置有涵道风扇1031和单向阀1032，涵道风扇1031用于提供空气流量，单向阀1032设置于涵道风扇1031与气流通道101之间。

单向阀1032设置为允许空气流量想靠近气流通道101的方向移动。

具体地，涵道风扇1031与设置在电涵道103外界的驱动电机连接，通过驱动电机控制涵道风扇1031运转与停止；涵道风扇1031可设置为一个或平行设置多个，多个涵道风扇1031可进一步增加吸入的空气流量，更早使涡轮40达到自持转速，经涵道风扇1031处理的空气流向为与电涵道103内壁平行，能够使得空气顺利进入气流通道101。

当涵道风扇1031运转时，将外界空气吸入电涵道103，通过单向阀1032进入到气流通道101内，与压气机20提供的空气汇合一同进入到燃烧室30内进入燃烧；

当涡轮40达到自持转速后，驱动电机控制涵道风扇1031停止运转，不再吸入空气，同时，单向阀1032的设置，也能够避免从压气机20进入到气流通道101的空气经电涵道103排出。

进一步地，在涡轮40和压气机20之间还设置有轴承座60，轴承座60套设在转轴50上，通过上述设置，轴承座60能够对转轴50起到支撑、固定作用，避免转轴50在壳体10内晃动，影响整机运转。

同时，在转轴50上还可设置有推力盘、推力轴承等部件以防止转轴50轴向运动。

进一步地，轴承座60与燃烧室30固定连接，在轴承座60与燃烧室30之间设置有隔热空腔104，如此设置，当燃烧室30燃烧后，其空气温度升高，如未设置隔热空腔104，高温空气会直接与轴承座60接触，对轴承座60进行破坏，减少其使用寿命。

在轴承座60与燃烧室30之间也可设置隔热的气封代替隔热空腔104，也可为其他部件，只要能够防止高温气体与轴承座60接触，防止高温空气对轴承座60造成破坏即可。

进一步地，在壳体10上设置有一个或多个通孔105，电涵道103与通孔105可拆卸连接。

在本实用新型的第一种实施方式中，通孔105设置为一个。

将电涵道103与通孔105密封安装后，可通过电涵道103吸收空气为燃烧室30提供空气流量以达到点火工况。

在本实用新型的第二种实施方式中，图2示意性表示本实用新型另一种实施方式的电涵道燃气轮机的结构示意图，如图2所示：

通孔105设置多个，可根据实际使用需求，将电涵道103与不同位置的通孔105进行密封安装，确保能够给予燃烧室30提供空气流量以使其达到点火工况。

进一步地，在第二种实施方式中，通孔105上设置有密封盖1051，密封盖1051密封通孔105，如此设置，能够使得电涵道103与其中一个通孔105安装完毕后，其余通孔105不会泄漏空气，能够确保经过压气机20和电涵道103进入气流通道101处的空气顺利进入燃烧室30内完成燃烧。

综上所述，通过本实用新型的方案，在燃气轮机上设置电涵道103，通过采用电涵道103灌气方式，给燃烧室30提供空气流量使燃烧室30达到点火工况从而继续靠燃气来推动涡轮40来提高转子转速至自持转速。

同时，将电涵道103设置在燃烧室30前压气机20后，能够在保证燃烧室30能够达到点火工况的同时，确保电涵道103不占用进气道102空间，使得整机空间布置简单、合理。

电涵道103与壳体10可拆卸连接，且壳体10上设置多个通孔105，电涵道103可根据安装需要设置在不同位置的通孔105上，其余通孔105通过密封盖1051密封，使得整机可适用于多种安装场景。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

应理解，本申请的发明内容及实施例中各步骤的序号的大小并不绝对意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

Claims (10)

1.一种电涵道燃气轮机，其特征在于，包括：

壳体，设置于所述壳体内的压气机、燃烧室、涡轮和转轴；

所述压气机和所述涡轮分别套设在所述转轴的两端，所述燃烧室沿所述转轴周向布置，所述燃烧室包括第一进气端和第一出气端，所述压气机的第二出气端通过气流通道与所述第一进气端连通，所述涡轮的轮缘位于所述第一出气端处；

在所述壳体上设置有进气道和电涵道，所述进气道与所述压气机的第二进气端连通，所述电涵道连通所述气流通道。

2.根据权利要求1所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，所述电涵道与所述壳体可拆卸连接。

3.根据权利要求2所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，在所述电涵道内设置有涵道风扇和单向阀，所述涵道风扇用于提供空气流量，所述单向阀设置于所述涵道风扇与所述气流通道之间。

4.根据权利要求3所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，所述单向阀设置为允许所述空气流量向靠近所述气流通道的方向移动。

5.根据权利要求1所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，在所述涡轮和所述压气机之间还设置有轴承座，所述轴承座套设在所述转轴上。

6.根据权利要求5所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，所述轴承座与所述燃烧室固定连接，在所述轴承座与所述燃烧室之间设置有隔热空腔。

7.根据权利要求2所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，在所述壳体上设置有一个或多个通孔，所述电涵道与所述通孔可拆卸连接。

8.根据权利要求7所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，所述通孔上设置有密封盖，所述密封盖密封所述通孔。

9.根据权利要求3所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，所述涵道风扇与驱动电机连接，所述驱动电机设置在所述电涵道外。

10.根据权利要求3所述的一种电涵道燃气轮机，其特征在于，所述涵道风扇设置一个或平行设置多个。