RU2012113551A - Регулирование зазоров на вершине лопаток турбомашины - Google Patents

Регулирование зазоров на вершине лопаток турбомашины Download PDF

Info

Publication number
RU2012113551A
RU2012113551A RU2012113551/06A RU2012113551A RU2012113551A RU 2012113551 A RU2012113551 A RU 2012113551A RU 2012113551/06 A RU2012113551/06 A RU 2012113551/06A RU 2012113551 A RU2012113551 A RU 2012113551A RU 2012113551 A RU2012113551 A RU 2012113551A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
outer casing
turbomachine
air
electric heating
cooling
Prior art date
Application number
RU2012113551/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2537100C2 (ru
Inventor
Венсан ФИЛИППО
Original Assignee
Снекма
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Снекма filed Critical Снекма
Publication of RU2012113551A publication Critical patent/RU2012113551A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2537100C2 publication Critical patent/RU2537100C2/ru

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D19/00—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith
    • F01D19/02—Starting of machines or engines; Regulating, controlling, or safety means in connection therewith dependent on temperature of component parts, e.g. of turbine-casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/10—Heating, e.g. warming-up before starting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Air Blowers (AREA)

Abstract

1. Турбомашина, содержащая средства регулирования зазоров между вершинами подвижных лопаток (16) турбины высокого давления и наружным корпусом (12), расположенным вокруг этих лопаток (16), содержащая средства (48, 46) охлаждения наружного корпуса посредством воздействия воздуха, отбираемого на ступени компрессора высокого давления турбомашины, отличающаяся тем, что она содержит первые средства (60) электрического нагрева верхней части наружного корпуса (12) и вторые средства электрического нагрева нижней части наружного корпуса (12), а также импульсные средства управления (63) средствами (48, 61, 46) охлаждения посредством воздействия воздуха и автономные средства управления первыми средствами и вторыми средствами электрического нагрева (60).2. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что средства (48, 46) охлаждения путем воздействия воздуха содержат кольцо (28), удерживаемое наружным корпусом (12) и содержащее аксиально отстоящие друг от друга выступы (44), между которыми установлены распределительные устройства (46) с множеством отверстий выхода воздуха, отбираемого на компрессоре высокого давления.3. Турбомашина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средства отбора воздуха (48) на компрессоре высокого давления содержат клапан (61) открывания и закрывания подачи воздуха на наружный корпус (12).4. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающий воздух отбирается на четвертой ступени компрессора высокого давления и его расход составляет порядка 0,7% общего расхода воздуха в компрессоре.5. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что средства электрического нагрева (60) содержат резистивные линии, установленные на наружном корпусе (12) на его верхн

Claims (12)

1. Турбомашина, содержащая средства регулирования зазоров между вершинами подвижных лопаток (16) турбины высокого давления и наружным корпусом (12), расположенным вокруг этих лопаток (16), содержащая средства (48, 46) охлаждения наружного корпуса посредством воздействия воздуха, отбираемого на ступени компрессора высокого давления турбомашины, отличающаяся тем, что она содержит первые средства (60) электрического нагрева верхней части наружного корпуса (12) и вторые средства электрического нагрева нижней части наружного корпуса (12), а также импульсные средства управления (63) средствами (48, 61, 46) охлаждения посредством воздействия воздуха и автономные средства управления первыми средствами и вторыми средствами электрического нагрева (60).
2. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что средства (48, 46) охлаждения путем воздействия воздуха содержат кольцо (28), удерживаемое наружным корпусом (12) и содержащее аксиально отстоящие друг от друга выступы (44), между которыми установлены распределительные устройства (46) с множеством отверстий выхода воздуха, отбираемого на компрессоре высокого давления.
3. Турбомашина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что средства отбора воздуха (48) на компрессоре высокого давления содержат клапан (61) открывания и закрывания подачи воздуха на наружный корпус (12).
4. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что охлаждающий воздух отбирается на четвертой ступени компрессора высокого давления и его расход составляет порядка 0,7% общего расхода воздуха в компрессоре.
5. Турбомашина по п.1, отличающаяся тем, что средства электрического нагрева (60) содержат резистивные линии, установленные на наружном корпусе (12) на его верхней и нижней частях.
6. Турбомашина по п.2 или 5, отличающаяся тем, что резистивные линии установлены рядом с выступами (44) кольца (28), удерживаемого корпусом (12).
7. Способ регулирования зазоров в вершине лопаток турбины высокого давления в турбомашине по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что он содержит этапы, на которых во время повторного запуска в горячем состоянии турбомашины приводят в действие на полную мощность средства (60) электрического нагрева нижней части корпуса (12) турбины высокого давления и отключают средства нагревания (60) верхней части данного корпуса.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что в начале фазы нарастания режима работы турбомашины вслед за запуском в горячем состоянии мощность средств электрического нагревания (60) нижней части временно падает приблизительно до 50% максимальной электрической мощности, затем электрическая мощность увеличивается до приблизительно 75% максимальной электрической мощности.
9. Способ по п.7 или 8, отличающийся тем, что он содержит этап, на котором приводят в действие, во время запуска турбомашины в холодном состоянии, средства (60) электрического нагревания нижней части наружного корпуса (12) при мощности, равной 50% их максимальной электрической мощности.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что в начале фазы нарастания режима работы турбомашины после запуска в холодном состоянии средства (60) электрического нагрева нижней части временно выключают, а затем вновь приводят в действие с мощностью, равной 75% их максимальной электрической мощности.
11. Способ по п.7, отличающийся тем, что средства (60) электрического нагрева нижней части наружного корпуса приводят в действие на полную мощность перед понижением режима работы турбомашины на фазе полета на крейсерской скорости.
12. Способ по п.7, отличающийся тем, что он содержит этап, на котором выключают, во время фазы полета на крейсерской скорости, все средства электрического нагрева наружного корпуса и приводят в действие средства охлаждения путем воздействия воздуха.
RU2012113551/06A 2009-09-08 2010-09-07 Регулирование зазоров на вершине лопаток турбомашины RU2537100C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0904275A FR2949808B1 (fr) 2009-09-08 2009-09-08 Pilotage des jeux en sommet d'aubes dans une turbomachine
FR09/04275 2009-09-08
PCT/FR2010/051855 WO2011030051A1 (fr) 2009-09-08 2010-09-07 Pilotage des jeux en sommet d'aubes dans une turbomachine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012113551A true RU2012113551A (ru) 2013-10-20
RU2537100C2 RU2537100C2 (ru) 2014-12-27

Family

ID=41727819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012113551/06A RU2537100C2 (ru) 2009-09-08 2010-09-07 Регулирование зазоров на вершине лопаток турбомашины

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9353641B2 (ru)
EP (1) EP2475847B1 (ru)
JP (1) JP5718337B2 (ru)
CN (1) CN102482947B (ru)
BR (1) BR112012005161B1 (ru)
CA (1) CA2773047C (ru)
FR (1) FR2949808B1 (ru)
RU (1) RU2537100C2 (ru)
WO (1) WO2011030051A1 (ru)

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2971543B1 (fr) * 2011-02-11 2013-03-08 Snecma Procede de pilotage de jeu en sommet d'aubes de rotor de turbine
US9151176B2 (en) 2011-11-22 2015-10-06 General Electric Company Systems and methods for adjusting clearances in turbines
US9157331B2 (en) * 2011-12-08 2015-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Radial active clearance control for a gas turbine engine
US9541008B2 (en) * 2012-02-06 2017-01-10 General Electric Company Method and apparatus to control part-load performance of a turbine
EP2664746A3 (en) * 2012-05-16 2014-04-23 General Electric Company Systems and methods for adjusting clearances in turbines
EP2754859A1 (en) * 2013-01-10 2014-07-16 Alstom Technology Ltd Turbomachine with active electrical clearance control and corresponding method
CN104956035B (zh) * 2013-02-08 2017-07-28 通用电气公司 基于抽吸装置的主动间隙控制系统
EP2964903B1 (en) * 2013-03-07 2019-07-03 United Technologies Corporation Blade outer air seal assembly
US8920109B2 (en) 2013-03-12 2014-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Vane carrier thermal management arrangement and method for clearance control
US9279339B2 (en) * 2013-03-13 2016-03-08 Siemens Aktiengesellschaft Turbine engine temperature control system with heating element for a gas turbine engine
US20140301834A1 (en) * 2013-04-03 2014-10-09 Barton M. Pepperman Turbine cylinder cavity heated recirculation system
RU2535453C1 (ru) * 2013-04-24 2014-12-10 Николай Борисович Болотин Турбина газотурбинного двигателя и способ регулирования радиального зазора в турбине
RU2532737C1 (ru) * 2013-12-09 2014-11-10 Николай Борисович Болотин Газотурбинный двигатель
RU2567885C1 (ru) * 2014-08-08 2015-11-10 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Статор компрессора
EP3012415B1 (en) * 2014-10-20 2020-09-16 Ansaldo Energia IP UK Limited Turbo machine with thermal expansion control and method for operating such turbo machine
CN104963729A (zh) * 2015-07-09 2015-10-07 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 重型燃气轮机高涡叶尖间隙控制结构
US10738791B2 (en) * 2015-12-16 2020-08-11 General Electric Company Active high pressure compressor clearance control
US10975721B2 (en) 2016-01-12 2021-04-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Cooled containment case using internal plenum
US9988928B2 (en) * 2016-05-17 2018-06-05 Siemens Energy, Inc. Systems and methods for determining turbomachine engine safe start clearances following a shutdown of the turbomachine engine
US10458429B2 (en) 2016-05-26 2019-10-29 Rolls-Royce Corporation Impeller shroud with slidable coupling for clearance control in a centrifugal compressor
RU2704056C2 (ru) * 2017-06-07 2019-10-23 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Турбина двухконтурного газотурбинного двигателя с активным тепловым регулированием радиального зазора в турбине, способ активного теплового регулирования радиального зазора в турбине двухконтурного газотурбинного двигателя
RU2702063C2 (ru) * 2017-10-23 2019-10-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Устройство механического управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статора компрессора и турбины газотурбинного двигателя. Способ управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статора компрессора и турбины газотурбинного двигателя
RU2684073C1 (ru) * 2018-02-08 2019-04-03 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Автоматическое устройство термомеханического управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статора компрессора или турбины двухконтурного газотурбинного двигателя
RU2691000C1 (ru) * 2018-03-13 2019-06-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва" Автоматическое устройство термомеханического управления радиальным зазором между концами рабочих лопаток ротора и статора компрессора или турбины газотурбинного двигателя
US10760444B2 (en) * 2018-05-14 2020-09-01 Raytheon Technologies Corporation Electric heating for turbomachinery clearance control powered by hybrid energy storage system
US11111809B2 (en) 2018-05-14 2021-09-07 Raytheon Technologies Corporation Electric heating for turbomachinery clearance control
FR3114345B1 (fr) 2020-09-23 2022-11-04 Safran Aircraft Engines Dispositif de pilotage de jeux pour une turbine de turbomachine
US11982189B2 (en) 2021-06-04 2024-05-14 Rtx Corporation Warm start control of an active clearance control for a gas turbine engine
US11788425B2 (en) * 2021-11-05 2023-10-17 General Electric Company Gas turbine engine with clearance control system

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4213296A (en) * 1977-12-21 1980-07-22 United Technologies Corporation Seal clearance control system for a gas turbine
GB2117450B (en) * 1981-03-20 1984-06-27 Rolls Royce Casing support for a gas turbine engine
IT1137783B (it) * 1981-08-03 1986-09-10 Nuovo Pignone Spa Scabiatore di calore integrato con la cassa statorica di una turbina a gas
CN85102135A (zh) * 1985-04-01 1987-01-10 联合工艺公司 有效间隙的控制装置
SU1471661A1 (ru) * 1987-04-22 1996-11-20 Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе Уплотнение радиального зазора турбомашины
US4893983A (en) * 1988-04-07 1990-01-16 General Electric Company Clearance control system
US5281085A (en) * 1990-12-21 1994-01-25 General Electric Company Clearance control system for separately expanding or contracting individual portions of an annular shroud
US5205115A (en) * 1991-11-04 1993-04-27 General Electric Company Gas turbine engine case counterflow thermal control
NO306271B1 (no) * 1997-06-05 1999-10-11 Dynatrend As FremgangsmÕte i forbindelse med start av kraftturbin og fremgangsmÕte til pÕvisning av risiko for startskade pÕ kraftturbin
JP4301692B2 (ja) * 2000-03-31 2009-07-22 三菱重工業株式会社 ガスタービン
FR2828908B1 (fr) * 2001-08-23 2004-01-30 Snecma Moteurs Controle des jeux de turbine haute pression
GB0308147D0 (en) * 2003-04-09 2003-05-14 Rolls Royce Plc A seal
FR2890685B1 (fr) * 2005-09-14 2007-12-14 Snecma Pilotage de jeu au sommet d'aubes de rotor de turbine haute pression dans une turbomachine
JP2008038807A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Hitachi Ltd ガスタービン及びトランジションピース
US8126628B2 (en) * 2007-08-03 2012-02-28 General Electric Company Aircraft gas turbine engine blade tip clearance control

Also Published As

Publication number Publication date
CN102482947B (zh) 2015-03-25
CA2773047C (fr) 2017-11-14
US9353641B2 (en) 2016-05-31
JP5718337B2 (ja) 2015-05-13
US20120167584A1 (en) 2012-07-05
JP2013504011A (ja) 2013-02-04
FR2949808B1 (fr) 2011-09-09
EP2475847B1 (fr) 2015-11-11
RU2537100C2 (ru) 2014-12-27
CA2773047A1 (fr) 2011-03-17
BR112012005161B1 (pt) 2020-09-01
WO2011030051A1 (fr) 2011-03-17
EP2475847A1 (fr) 2012-07-18
CN102482947A (zh) 2012-05-30
FR2949808A1 (fr) 2011-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2012113551A (ru) Регулирование зазоров на вершине лопаток турбомашины
CA2625851C (en) Gas turbine engine with power transfer and method
US8210801B2 (en) Systems and methods of reducing heat loss from a gas turbine during shutdown
EP3187684B1 (en) System and method of reducing post-shutdown engine temperatures
US10578028B2 (en) Compressor bleed auxiliary turbine
US20180009536A1 (en) Bleed flow extraction system for a gas turbine engine
JP7089237B2 (ja) ターボファンエンジンの発電機冷却システム
US8517663B2 (en) Method and apparatus for gas turbine engine temperature management
JP5608657B2 (ja) 特にバレルリンクを備えるガスタービンエンジンの可変ジオメトリ装置を制御するシステム
RU2018113492A (ru) Комплексный блок генерации энергии и сжатия и сответствующий способ
EP2589777B1 (en) Gas turbine engine with intercooling turbine section
JP2007315398A (ja) 不足周波数運転時における抽気の使用によるガスタービン運転の方法
US20170051680A1 (en) Airflow injection nozzle for a gas turbine engine
US10711702B2 (en) Mixed flow turbocore
US10323571B2 (en) Method and system for inlet guide vane heating
US9822705B2 (en) Power augmentation system for a gas turbine
WO2018203941A3 (en) Turbocharged gas turbine engine with electric power generation for small aircraft electric propulsion
RU2012157775A (ru) Способ и система для регулирования зазора на кромках лопаток ротора турбины
RU2015136589A (ru) Система питания воздухом вспомогательной силовой установки в летательном аппарате
RU2014134793A (ru) Газотурбинный двигатель, оснащенный вентиляторным соплом с изменяемой площадью поперечного сечения, приводимым в положение для запуска
US9850822B2 (en) Shroudless adaptive fan with free turbine
US20160061060A1 (en) Combined cycle power plant thermal energy conservation
EP3171005B1 (en) Fuel supply system for use in a gas turbine engine and method of controlling an overspeed event therein
EP3321491B1 (en) Electrically boosted regenerative bleed air system
RU2506433C2 (ru) Газотурбинный двигатель

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner