[发明专利]带有优先冷却的呼啦密封件

说明书

技术领域

本发明涉及燃气涡轮发动机内的内部冷却，并且更加特定地涉及还增强了密封区域内的冷却的用在燃烧器构件之间的密封件。

背景技术

空气管理是燃烧器设计中的重要考虑。空气流提供用于燃烧过程的氧化剂，并且还向燃烧器的热气路径构件提供冷却。密封件典型地设在燃烧器的各种构件之间，以防止热的燃烧气体从燃烧器泄漏。那些密封件的密封配置和功能在燃烧器中是独特的。例如，提供从一个区域到另一个区域的流动的完全密封的密封件可能是不期望的，然而导致少量的冷却空气“泄漏”的密封件可能是优选的。在燃烧区内，冷却必须适当地设计成为热气路径构件提供充分的冷却，同时仅仅最小地干扰燃烧点火和稳定性。

密封件典型地用在例如燃气涡轮燃烧器衬套和将热的燃烧气体携带至燃气涡轮的第一级的过渡件或导管之间。它们典型地包括C形环、弹簧夹(spring-finger)或者“呼啦(hula)”环、织物密封件(cloth seal)等，所有这些都经受高温和高压，以及越过密封件的压力和温度的高梯度。

仍然需要，例如通过对准沿着燃烧器衬套和过渡件或导管的热侧的热条纹(hot streak)用于优先冷却，从而增强在高燃烧温度下具有最小压力损失的积极冷却的水平。

发明内容

因此，在一个示例性的但是非限制性的实施例中，本发明提供了用于在联接的燃烧器构件之间使用的环形密封件，该环形密封件包括分段的环形实心边缘部分和从所述实心边缘部分延伸并围绕所述实心边缘部分的周边布置的多个交替的弹簧夹和缝隙，其中，所述多个弹簧夹中的一个或更多或者所述多个缝隙中的一个或更多具有不一致的宽度尺寸。

在另一示例性的但是非限制性的实施例中，本发明提供了燃气涡轮燃烧器组件，其包括：在前端处固定至支撑一个或更多喷嘴的端盖的大体圆筒形的燃烧器衬套；过渡件，其具有可伸缩地容纳在所述燃烧器衬套的后端之上的前端，所述过渡件的后端适于附接至涡轮第一级；以及环形密封件，其在径向上设置在所述燃烧器衬套的所述后端和所述过渡件的所述前端之间，所述环形密封件包括分段的环形实心边缘部分和从所述实心边缘部分延伸并围绕所述实心边缘部分的周边布置的多个弹簧夹，所述弹簧夹被相邻的缝隙分离，并且其中，所述多个弹簧夹中的至少一些布置成相对于通过环形密封件的中线轴线成角度。

在又一示例性的但是非限制性的实施例中，本发明提供了优先冷却涡轮燃烧器中的区域的方法，在该区域，燃烧器衬套接合到过渡件，并且环形弹簧夹密封件在径向上位于所述燃烧器衬套的后端和所述过渡件的前端之间，并且其中，所述环形弹簧夹密封件包括从分段的环形实心边缘延伸的多个弹簧夹，该方法包括使在一个方向上流动到燃烧器的空气的一部分转向而在相反的方向上流动通过所述环形密封件；以及按宽度或者角度定向布置所述多个弹簧夹，以将流动通过所述环形密封件的空气引导至燃烧器衬套或过渡件的一个或更多目标区域，在目标区域，与燃烧器衬套或过渡件的其它区域相比，已经确认了有差别地更高的温度。

现在，将结合下面确认的附图详细地描述本发明。

附图说明

图1是燃气涡轮燃烧器的简化的示意横截面图；

图2是从图1移除的燃烧器衬套和过渡件构件之间的界面的放大的局部横截面图；

图3是在燃烧器衬套和过渡件之间的界面处使用的常规的弹簧夹或呼啦密封件的透视图；

图4是根据示例性的但是非限制性的实施例的在燃烧器衬套和过渡件之间的界面处使用的弹簧夹或呼啦密封件的透视图；以及

图5是根据另一示例性的但是非限制性的实施例的在燃烧器衬套和过渡件之间的界面处使用的弹簧夹或呼啦密封件的透视图。

 

构件列表：

10           燃气涡轮

12           压缩机

14           燃烧器

16           涡轮

18           转子轴

20           过渡件

22           上游端

24           燃烧器衬套

26           下游端

28           后框

30           燃烧器套筒

32           流动通道

34           燃烧器盖

36           上游端

38           喷嘴

40           燃烧室