[发明专利]一种燃气轮机2级透平转子的内部冷却系统有效
| 申请号： | 201811320228.3 | 申请日： | 2018-11-07 |
| 公开（公告）号： | CN109139122B | 公开（公告）日： | 2023-09-19 |
| 发明（设计）人： | 葛春醒;冯永志;姜东坡;赵俊明;王颖;孙涛;王政先;张秋鸿 | 申请（专利权）人： | 哈尔滨电气股份有限公司 |
| 主分类号： | F01D5/08 | 分类号： | F01D5/08;F01D11/00;F01D11/02 |
| 代理公司： | 哈尔滨市伟晨专利代理事务所(普通合伙) 23209 | 代理人： | 李晓敏 |
| 地址： | 150000 黑龙江*** | 国省代码： | 黑龙江;23 |
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| 摘要： | 一种燃气轮机2级透平转子的内部冷却结构，属于燃气轮机结构领域。本发明为了解决现有不同轴不同转速的两级透平燃气轮机转子结构，没有一种适用的内部冷却结构问题。本发明包括冷却空气导向装置、第一级透平轮盘、第二级透平轮盘、透平前端轴和透平后端轴，透平前端轴为空心轴，透平后端轴设置在透平前端轴内，透平前端轴与透平后端轴同轴心布置，透平前端轴的周向设置有一级透平轮盘连接环，透平后端轴的周向设置有二级透平轮盘连接环，第一级透平轮盘固定安装在一级透平轮盘连接环上，第二级透平轮盘固定安装在二级透平轮盘连接环上。本发明最大化减少高压冷却空气的用量，提高燃气轮机效率，实现了不同轴不同转速透平转子的内部冷却系统。 | ||
| 搜索关键词： | 一种 燃气轮机 透平 转子 内部 冷却系统 | ||
【主权项】：
1.一种燃气轮机2级透平转子的内部冷却结构，包括冷却空气导向装置(1)、第一级透平轮盘(5)、第二级透平轮盘(12)、透平前端轴(29)、透平后端轴(20)和壳体(41)，所述的透平前端轴(29)为空心轴，透平后端轴(20)设置在透平前端轴(29)内，透平前端轴(29)与透平后端轴(20)同轴心布置，所述的透平前端轴(29)的周向设置有一级透平轮盘连接环(38)，所述的透平后端轴(20)的周向设置有二级透平轮盘连接环(39)，第一级透平轮盘(5)固定安装在一级透平轮盘连接环(38)上，第二级透平轮盘(12)固定安装在二级透平轮盘连接环(39)上，其特征在于：所述的冷却空气导向装置(1)用于引入来自压气机排气的燃气轮机的冷却气流，冷却空气导向装置(1)与第一级透平轮盘(5)形成叶片底部腔室(36)，壳体(41)和第一级透平轮盘(5)形成第一级透平轮盘前腔室(34)，冷却气流流经第一级透平轮盘前腔室(34)和叶片底部腔室(36)后冷却第一级叶片根部；所述的第一级透平轮盘(5)和第二级透平轮盘(12)之间设有静叶内环(7)，静叶内环(7)上安装有隔板件(8)，隔板件(8)将第一级透平轮盘(5)和第二级透平轮盘(12)之间分隔形成第一级透平轮盘后腔室(9)和第二级透平轮盘前腔室(13)，冷却气流流经第一级透平轮盘后腔室(9)和第二级透平轮盘前腔室(13)后冷却第一级叶片根部后侧和第二级叶片根部；所述的第一级透平轮盘(5)下部与第二级透平轮盘(12)下部形成两级轮盘级间下部腔室(24)，透平前端轴(29)内部与透平后端轴形成轴间环流腔室(40)，轴间环流腔室(40)与两级轮盘级间下部腔室(24)连通；所述的第二级透平轮盘(12)与透平后端轴(20)周向设置的二级透平轮盘连接环(39)形成二级透平轮盘下部冷却腔室(18)，所述的第二级透平轮盘(12)与二级透平轮盘连接环(39)的安装处径向加工有多个第一通孔(17)，所述的第二级透平轮盘(12)与透平缸体(15)之间形成第二级透平轮盘后腔室(16)，流经两级轮盘级间下部腔室(24)的冷却气流流入二级透平轮盘下部冷却腔室(18)，并通过第一通孔(17)进入第二级透平轮盘后腔室(16)后冷却第二级叶片根部后侧。
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- 本发明提供一种新型封严气路结构和涡轮盘，属于航空发动机涡轮领域，通过涡轮盘内部设计增压叶型，设计盘体内部的冷气通道，使得冷却气流通过盘心引入进入盘体内部的空腔，涡轮盘内部经过增压的冷气从出气孔流出，通过采用盘体内部冷却、增压结构，以解决现有技术中旋转部件和静止部件间隙的轴向封严效果较差，冷气用量较高，掺混损失较大导致涡轮性能降低的技术问题，实现提高封严气压力与温度，提高封严效果，同时降低与主流燃气的掺混损失的技术效果。
- 一种涡轮叶盘冷却结构及涡轮叶盘-202211457860.9
- 刘军;杜强;王沛;柳光;徐光耀;陈大为;李红叶;刘昊阳 - 中国科学院工程热物理研究所
- 2022-11-21 - 2023-03-03 - F01D5/08
- 本发明提供一种涡轮叶盘冷却结构及涡轮叶盘，属于航空发动机涡轮领域，通过在盘体内部、盘颈处、叶片内部分别内置冷却通道，实现涡轮盘内外同时进行冷却，解决了现有技术中盘颈及叶身的较高温度限制发动机性能的技术问题，极大提高了冷却效果，用于涡轮盘内部和涡轮叶片冷却的气体从盘心引入，简化了冷却结构，显著降低了涡轮整体叶盘的重量。
- 包括冷却和涡轮间隙控制系统及其空气供给风戽的涡轮机-201810581653.1
- 帕斯卡·泽维尔·德莱特;蒂埃里·科恩;布鲁纳·曼努埃拉·拉莫斯;弗洛里安·本杰明·凯文·拉克鲁瓦;安东尼·艾蒂安·迭戈·特西耶罗 - 赛峰飞机发动机公司
- 2018-06-05 - 2023-02-28 - F01D5/08
- 公开了一种包括冷却和涡轮间隙控制系统和用于该系统的空气供给风戽的涡轮机。本发明涉及一种双流式涡轮机(10)，该双流式涡轮机包含位于所述涡轮机的主空气流路径中的涡轮机的冷却和涡轮间隙控制系统，该系统由至少一个风戽(38)供给，所述至少一个风戽构造成通过所述至少一个风戽(38)的空气入口(42)从围绕主空气流路径布置的次级空气流路径(16)获取空气。其特征在于，所述至少一个风戽(38)包括被构造为布置在次级流路径(16)的壁的延伸部中的一个壁(50)，以及，空气入口(42)形成在所述壁(50)中并且与所述壁(50)齐平。
- 冷却空气调整阀的阀开度决定装置、盘腔目标温度决定装置、及盘腔温度控制装置-201980011597.0
- 立石浩毅;吉冈真一;长井大尚;竹中竜儿;福本皓士郎 - 三菱重工业株式会社
- 2019-04-11 - 2023-02-24 - F01D5/08
- 阀开度决定装置决定冷却空气调整阀的阀开度，该冷却空气调整阀用于对盘腔的冷却空气的供给进行控制，该阀开度决定装置具备：对象运转状态取得部，其取得燃气轮机的控制前的运转状态即对象运转状态；以及阀开度计算部，其基于对象运转状态，来计算使盘腔温度在控制后成为目标温度以下那样的冷却空气调整阀的阀开度，阀开度计算部基于预测模型，而将使对象运转状态下的盘腔温度的预测值成为目标温度以下的冷却空气调整阀的阀开度的输入值作为冷却空气调整阀的阀开度，该预测模型基于将过去取得的运转状态、盘腔温度、以及冷却空气调整阀的实际开度的关系建立对应关系而得的多个过去数据而制作出。
- 一种应用于船用燃气轮机涡轮轮盘的冷却结构-202222173339.4
- 陈静;张学员 - 南通吉海船舶设备有限公司
- 2022-08-18 - 2022-12-06 - F01D5/08
- 本实用新型公开了一种应用于船用燃气轮机涡轮轮盘的冷却结构，涉及到涡轮轮盘冷却领域，包括涡轮轮盘和圆杆，所述圆杆固定插接在涡轮轮盘上表面的圆孔中，还包括开设在涡轮轮盘上的多个通风孔，所述涡轮轮盘的上下两侧均固定设置有散热盘，两个所述散热盘均与圆杆固定套接，所述圆杆上还设置有两个吹风风扇，两个所述吹风风扇分别位于涡轮轮盘的上下两侧，且两个吹风风扇的吹风方向相同。本实用新型利用涡轮轮盘转动的动力实现冷却，不需要另外安装冷却装置，降低了燃气轮机内部的安装难度，且不需要耗费其他能源，减小能源消耗，便于人们使用。
- 一种具有接收孔的双辐板涡轮盘-201911262662.5
- 马爱纯;胡日骍;刘非凡 - 中南大学
- 2019-12-11 - 2022-11-15 - F01D5/08
- 本发明提供了一种具有增强冷却效果的带接收孔的双辐板涡轮盘结构,在双辐板涡轮盘的前辐板上设有若干接收孔,涡轮盘盘缘处沿圆周径向均布盘缘冷气出口孔，双辐板涡轮盘前后轮毂中心不进气。冷却气体从涡轮盘两侧经过预旋喷嘴进入，首先冷却涡轮盘外壁面，随后前辐板侧冷却气体通过前辐板上接收孔进入涡轮盘腔冷却涡轮盘内壁面，最后通过盘缘冷气出口孔流出进一步冷却涡轮叶片。采用带接收孔的双辐板涡轮盘腔结构，提高了冷气与涡轮盘腔内部的对流换热,达到了更好的冷却效果，同时双辐板轮毂中心采用封严结构，对涡轮盘结构强度有一定的提升。
- 一种高散热铜涡轮-202221679384.0
- 刘斌 - 中洲传动科技（江西）有限公司
- 2022-07-01 - 2022-11-15 - F01D5/08
- 本实用新型公开了一种高散热铜涡轮，包括涡轮本体和散热机构，所述散热机构设置于涡轮本体的两端，所述散热机构中的第一散热孔分别开设于涡轮本体的两端，所述散热机构还包括有第二散热孔、鳍片、贯穿孔、连接孔、连接板和导热网；本实用新型通过散热机构的设置，可有效的使其具备高散热的作用，以便于其实现自保护的作用，而且保证的设备的运行，同时防止因温度过高出现磨损和损坏，首先利用第一散热孔、第二散热孔、鳍片、贯穿孔和连接孔进行初次散热工作，而后再利用连接板和导热网进行导热工作，从而再次增加其散热的效率，经安装机构的设置，可使其具备方便安装拆装的效果，可方便人们的操作以及使用。
- 包括用于调节冷却流体的流速的设备的涡轮风扇发动机-202180020016.7
- 阿尔诺·尼古拉斯·内格里;泰伊斯·萨瓦那·利利亚纳·玛丽·斯梅茨;迪迪埃·让-路易斯·伊冯;弗雷德里克·弗朗索瓦·让-伊夫·帕塔德 - 赛峰飞机发动机公司
- 2021-03-18 - 2022-10-25 - F01D5/08
- 具有纵向轴线(X‑X')的涡轮风扇发动机(10)包括初级管(20)和径向地围绕所述初级管(20)的次级管(19)，初级流(F1)在初级压力(P3)下在初级管中流动，并且次级流(F2)在次级压力(PS)下在次级管中流动，所述初级管(20)包括被配置为压缩初级流(F1)的至少一个压缩机(13)、驱动所述压缩机(13)旋转的涡轮(15)、以及被设计成在入口处接收由压缩机(13)压缩的初级空气流的燃烧室(14)，所述涡轮机(10)还包括在压缩机(13)与涡轮(15)之间延伸的冷却回路(23)。冷却回路(23)包括空气流速调节设备(30)，该空气流速调节设备被布置在涡轮(15)的上游并且包括至少一个能够在开启位置与闭合位置之间移动的阀(42)，初级管(20)中的定位在压缩机(13)和燃烧室(14)之间的与次级管(19)中的压力(PS)下。
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