RU2015107382A - Газотурбинный двигатель с радиальным диффузором и укороченной средней частью - Google Patents

Газотурбинный двигатель с радиальным диффузором и укороченной средней частью Download PDF

Info

Publication number
RU2015107382A
RU2015107382A RU2015107382A RU2015107382A RU2015107382A RU 2015107382 A RU2015107382 A RU 2015107382A RU 2015107382 A RU2015107382 A RU 2015107382A RU 2015107382 A RU2015107382 A RU 2015107382A RU 2015107382 A RU2015107382 A RU 2015107382A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gas turbine
industrial gas
turbine engine
row
blades
Prior art date
Application number
RU2015107382A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2631181C2 (ru
Inventor
Ричард К. ЧАРРОН
Мэттью Д. МОНТГОМЕРИ
Original Assignee
Сименс Энерджи, Инк.
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 Сименс Энерджи, Инк. filed Critical Сименс Энерджи, Инк.
Publication of RU2015107382A publication Critical patent/RU2015107382A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2631181C2 publication Critical patent/RU2631181C2/ru

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/023Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C3/00Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid
    • F02C3/14Gas-turbine plants characterised by the use of combustion products as the working fluid characterised by the arrangement of the combustion chamber in the plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/46Combustion chambers comprising an annular arrangement of several essentially tubular flame tubes within a common annular casing or within individual casings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00Stators
    • F01D9/02Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

1. Промышленный газотурбинный двигатель, содержащий:блок трубчатых расположенных по кольцу камер сгорания, содержащий множество отдельных проточных каналов, выполненных с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема газообразных продуктов сгорания из соответствующих камер сгорания и подачи газообразных продуктов сгорания вдоль прямолинейного проточного тракта со скоростью и ориентацией, подходящими для подачи непосредственно к первому ряду турбинных лопаток; идиффузор компрессора, имеющий поверхность для изменения направления, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема осевого потока сжатого воздуха и изменения направления осевого потока сжатого воздуха на радиальное направление наружу.2. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором длина секции сжигания между задним краем последнего ряда лопаток компрессора и передним краем первого ряда турбинных лопаток составляет не более 20% от длины двигателя между передним краем первого ряда лопаток компрессора и задним краем последнего ряда лопаток турбины.3. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором длина двигателя между передним краем первого ряда лопаток компрессора и задним краем последнего ряда лопаток турбины составляет, по меньшей мере, 5 м и длина секции сжигания между задним краем последнего ряда лопаток компрессора и передним краем первого ряда турбинных лопаток составляет менее 1 м.4. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором длина двигателя между передним краем первого ряда лопаток компрессора и задним краем последнего ряда лопаток турбины составляет, по меньшей мере, 6 м и длина секции сжигания между

Claims (20)

1. Промышленный газотурбинный двигатель, содержащий:
блок трубчатых расположенных по кольцу камер сгорания, содержащий множество отдельных проточных каналов, выполненных с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема газообразных продуктов сгорания из соответствующих камер сгорания и подачи газообразных продуктов сгорания вдоль прямолинейного проточного тракта со скоростью и ориентацией, подходящими для подачи непосредственно к первому ряду турбинных лопаток; и
диффузор компрессора, имеющий поверхность для изменения направления, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема осевого потока сжатого воздуха и изменения направления осевого потока сжатого воздуха на радиальное направление наружу.
2. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором длина секции сжигания между задним краем последнего ряда лопаток компрессора и передним краем первого ряда турбинных лопаток составляет не более 20% от длины двигателя между передним краем первого ряда лопаток компрессора и задним краем последнего ряда лопаток турбины.
3. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором длина двигателя между передним краем первого ряда лопаток компрессора и задним краем последнего ряда лопаток турбины составляет, по меньшей мере, 5 м и длина секции сжигания между задним краем последнего ряда лопаток компрессора и передним краем первого ряда турбинных лопаток составляет менее 1 м.
4. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором длина двигателя между передним краем первого ряда лопаток компрессора и задним краем последнего ряда лопаток турбины составляет, по меньшей мере, 6 м и длина секции сжигания между задним краем последнего ряда лопаток компрессора и передним краем первого ряда турбинных лопаток составляет менее 1,2 м.
5. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором выходная мощность двигателя составляет, по меньшей мере, 75 МВт.
6. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором выходная мощность двигателя составляет менее 75 МВт.
7. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, дополнительно содержащий вал ротора, опирающийся на гидродинамические подшипники.
8. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором диффузор компрессора перекрывает в аксиальном направлении блок трубчатых расположенных по кольцу камер сгорания.
9. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором блок трубчатых расположенных по кольцу камер сгорания содержит кольцевую камеру, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность объединения множества отдельных проточных каналов в один кольцевой проточный канал, определяющий границы кольцевого проточного тракта, расположенного по потоку непосредственно перед первым рядом турбинных лопаток.
10. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором поверхность для изменения направления является криволинейной.
11. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 9, в котором криволинейная поверхность для изменения направления изменяет направление осевого потока сжатого воздуха более чем на 90 градусов.
12. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором криволинейная поверхность для изменения направления изменяет направление осевого потока сжатого воздуха на направление, по существу параллельное продольной оси жаровой трубы.
13. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором диффузор компрессора изменяет направление сжатого воздуха на направление в верхние колпаки, ограждающие камеры сгорания.
14. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором поверхность для изменения направления представляет собой конически расширяющуюся внутреннюю стенку диффузора компрессора.
15. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 1, в котором поверхность для изменения направления представляет собой дугообразно расширяющуюся внутреннюю стенку диффузора компрессора и в котором диффузор компрессора дополнительно содержит дугообразно расширяющуюся наружную стенку.
16. Промышленный газотурбинный двигатель, содержащий:
блок трубчатых расположенных по кольцу камер сгорания, содержащий множество отдельных и прямолинейных проточных каналов, выполненных с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема газообразных продуктов сгорания из соответствующих камер сгорания, и кольцевую камеру, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность объединения данных проточных каналов и подачи газообразных продуктов сгорания непосредственно к первому ряду турбинных лопаток; и
радиальный диффузор, выполненный с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема сжатого воздуха, выходящего из осевого компрессора, и изменения его направления на радиальное направление наружу от кольцевой камеры.
17. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 16, в котором блок трубчатых расположенных по кольцу камер сгорания имеет предназначенную для ускорения геометрию для каждого проточного канала, выполненного с конфигурацией, обеспечивающей возможность ускорения газообразных продуктов сгорания до числа Маха, составляющего приблизительно 0,8.
18. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 16, в котором радиальный диффузор имеет дугообразную поверхность, которая расширяется в радиальном направлении наружу к заднему по потоку концу радиального диффузора, при этом дугообразная поверхность обеспечивает направление сжатого воздуха в верхние колпаки, окружающие входы в камеры сгорания.
19. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 16, в котором радиальный диффузор содержит конически расширяющуюся внутреннюю стенку, выполненную с конфигурацией, обеспечивающей возможность приема осевого потока сжатого воздуха и изменения направления осевого потока сжатого воздуха на радиальное направление наружу.
20. Промышленный газотурбинный двигатель по п. 16, при этом промышленный газотурбинный двигатель рассчитан на максимальную выходную мощность, составляющую, по меньшей мере, 75 МВт.
RU2015107382A 2012-09-04 2013-08-20 Газотурбинный двигатель с радиальным диффузором и укороченной средней частью RU2631181C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/602,422 US9127554B2 (en) 2012-09-04 2012-09-04 Gas turbine engine with radial diffuser and shortened mid section
US13/602,422 2012-09-04
PCT/US2013/055792 WO2014039247A1 (en) 2012-09-04 2013-08-20 Gas turbine engine with radial diffuser and shortened mid section

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015107382A true RU2015107382A (ru) 2016-10-27
RU2631181C2 RU2631181C2 (ru) 2017-09-19

Family

ID=49083791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015107382A RU2631181C2 (ru) 2012-09-04 2013-08-20 Газотурбинный двигатель с радиальным диффузором и укороченной средней частью

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9127554B2 (ru)
EP (1) EP2893152A1 (ru)
JP (1) JP6258325B2 (ru)
CN (1) CN104619956B (ru)
IN (1) IN2015DN00897A (ru)
RU (1) RU2631181C2 (ru)
SA (1) SA515360106B1 (ru)
WO (1) WO2014039247A1 (ru)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130081407A1 (en) * 2011-10-04 2013-04-04 David J. Wiebe Aero-derivative gas turbine engine with an advanced transition duct combustion assembly
US20140060001A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Alexander R. Beeck Gas turbine engine with shortened mid section
JP6625427B2 (ja) * 2015-12-25 2019-12-25 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジン
US10260752B2 (en) 2016-03-24 2019-04-16 General Electric Company Transition duct assembly with late injection features
US10260424B2 (en) 2016-03-24 2019-04-16 General Electric Company Transition duct assembly with late injection features
US10145251B2 (en) 2016-03-24 2018-12-04 General Electric Company Transition duct assembly
US10260360B2 (en) 2016-03-24 2019-04-16 General Electric Company Transition duct assembly
US10227883B2 (en) 2016-03-24 2019-03-12 General Electric Company Transition duct assembly
US11021977B2 (en) * 2018-11-02 2021-06-01 Chromalloy Gas Turbine Llc Diffuser guide vane with deflector panel having curved profile
WO2020112136A1 (en) * 2018-11-30 2020-06-04 Siemens Aktiengesellschaft Mid-frame section of a gas turbine engine and corresponding method of adjusting radial rotor clearance

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3088279A (en) * 1960-08-26 1963-05-07 Gen Electric Radial flow gas turbine power plant
US3631674A (en) * 1970-01-19 1972-01-04 Gen Electric Folded flow combustion chamber for a gas turbine engine
US4896499A (en) * 1978-10-26 1990-01-30 Rice Ivan G Compression intercooled gas turbine combined cycle
SU1311332A1 (ru) * 1984-03-01 1995-11-20 В.Е. Беляев Осарадиальный диффузор компрессора
US5252860A (en) * 1989-12-11 1993-10-12 Westinghouse Electric Corp. Gas turbine control system having maximum instantaneous load-pickup limiter
KR940011861A (ko) * 1992-11-09 1994-06-22 한스 요트. 헤쩨르, 하아. 카이저 가스 터빈 연소실
JP2904701B2 (ja) * 1993-12-15 1999-06-14 株式会社日立製作所 ガスタービン及びガスタービンの燃焼装置
US5737915A (en) 1996-02-09 1998-04-14 General Electric Co. Tri-passage diffuser for a gas turbine
EP1270874B1 (de) * 2001-06-18 2005-08-31 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine mit einem Verdichter für Luft
US6796130B2 (en) * 2002-11-07 2004-09-28 Siemens Westinghouse Power Corporation Integrated combustor and nozzle for a gas turbine combustion system
RU2235921C1 (ru) * 2002-12-30 2004-09-10 Журавлев Юрий Иванович Напорный диффузор осевого компрессора
JP2005042973A (ja) * 2003-07-22 2005-02-17 Kawasaki Heavy Ind Ltd 旋回流型燃焼器を備えたガスタービン
US7721547B2 (en) * 2005-06-27 2010-05-25 Siemens Energy, Inc. Combustion transition duct providing stage 1 tangential turning for turbine engines
US7870739B2 (en) * 2006-02-02 2011-01-18 Siemens Energy, Inc. Gas turbine engine curved diffuser with partial impingement cooling apparatus for transitions
US7600370B2 (en) * 2006-05-25 2009-10-13 Siemens Energy, Inc. Fluid flow distributor apparatus for gas turbine engine mid-frame section
JP5072278B2 (ja) * 2006-07-18 2012-11-14 三菱重工業株式会社 油圧着脱式カップリング
US7631499B2 (en) * 2006-08-03 2009-12-15 Siemens Energy, Inc. Axially staged combustion system for a gas turbine engine
US20090133377A1 (en) 2007-11-15 2009-05-28 General Electric Company Multi-tube pulse detonation combustor based engine
CN101275750B (zh) * 2008-04-25 2010-12-08 北京航空航天大学 一种径向旋流器拐弯区直接喷射预混预蒸发低污染燃烧室
US8276389B2 (en) 2008-09-29 2012-10-02 Siemens Energy, Inc. Assembly for directing combustion gas
US8230688B2 (en) 2008-09-29 2012-07-31 Siemens Energy, Inc. Modular transvane assembly
US9822649B2 (en) * 2008-11-12 2017-11-21 General Electric Company Integrated combustor and stage 1 nozzle in a gas turbine and method
US8616007B2 (en) * 2009-01-22 2013-12-31 Siemens Energy, Inc. Structural attachment system for transition duct outlet
US20140060001A1 (en) * 2012-09-04 2014-03-06 Alexander R. Beeck Gas turbine engine with shortened mid section

Also Published As

Publication number Publication date
EP2893152A1 (en) 2015-07-15
SA515360106B1 (ar) 2016-06-16
WO2014039247A1 (en) 2014-03-13
RU2631181C2 (ru) 2017-09-19
JP2015532699A (ja) 2015-11-12
JP6258325B2 (ja) 2018-01-10
US20140060000A1 (en) 2014-03-06
CN104619956A (zh) 2015-05-13
US9127554B2 (en) 2015-09-08
CN104619956B (zh) 2017-06-09
IN2015DN00897A (ru) 2015-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015107382A (ru) Газотурбинный двигатель с радиальным диффузором и укороченной средней частью
RU2015106468A (ru) Газотурбинный двигатель с укороченной средней частью
JP6769714B2 (ja) ガスタービン燃焼器用の燃料供給システム
US9080451B2 (en) Airfoil
RU2014134424A (ru) Архитектура редукторного турбовентиляторного газотурбинного двигателя
EP2784267A3 (en) A gas turbine engine cooling arrangement
RU2014134425A (ru) Конструкция редукторного турбовентиляторного газотурбинного двигателя
RU2014134792A (ru) Конструкция редукторного турбовентиляторного газотурбинного двигателя
RU2569015C2 (ru) Диффузор для стационарной газотурбинной установки
JP2015224640A (ja) ロータブレード冷却
EP2458147A3 (en) Gas turbine of the axial flow type
JP2014122622A (ja) ガスタービン排気フレームのための互い違いの二重列のスロット付きエーロフォイル設計
JP2015190354A5 (ru)
US20170037730A1 (en) Gas turbine
RU2598963C2 (ru) Многозонная камера сгорания
RU2010153499A (ru) Выпускное устройство для осевой паровой турбины
RU2017132266A (ru) Система сгорания при постоянном объеме для газотурбинного двигателя авиационного двигателя
US9528376B2 (en) Compressor fairing segment
JP2014506972A5 (ru)
US10774750B2 (en) Compressor with stator vane configuration in vicinity of bleed structure, and gas turbine engine
US9581085B2 (en) Hot streak alignment for gas turbine durability
WO2015056456A1 (ja) 圧縮機、及びガスタービン
US10253694B2 (en) Diversion of fan air to provide cooling air for gas turbine engine
RU2012138960A (ru) Газотурбинный двигатель
CN103477032A (zh) 燃气轮机

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190821