压气机及燃气轮机 |
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| 申请号 | CN202311845501.5 | 申请日 | 2023-12-28 | 公开(公告)号 | CN117869371A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 中国联合重型燃气轮机技术有限公司; | 发明人 | 刘润泽; 张恒; 宋龙飞; 闫学慧; 史玉恒; 刘福城; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 压气机 及 燃气轮机 ，所述压气机包括缸体、多个静叶、第一持环和第二持环，缸体内具有腔体，多个静叶分别卡设第一持环和第二持环内，第一持环和第二持环均设在腔体内，第一持环、第二持环和缸体围成抽气腔，在缸体的轴向上间隔分布有多个引气槽，多个引气槽分布与抽气腔连通。本发明的压气机，可以提高对 叶片 的冷却效果，提升整机效率。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种压气机，其特征在于，包括： |
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| 说明书全文 | 压气机及燃气轮机技术领域[0001] 本发明属于燃气轮机技术领域，具体涉及一种压气机及压气机。 背景技术[0002] 压气机通过外部管路抽取特定级后的气体冷却透平静叶，相关技术中采用在外部管路布置调节阀或抽气门，利用调节阀或者抽气门的开度调节供气压力和流量，然而，利用 调节阀或者抽气门仅能够调节供气压力和流量，无法调节供气的温度，影响对叶片的冷却 效果。 发明内容[0003] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种压气机持环，可以提高对叶片的冷却效果。 [0004] 本发明的实施例还提出了一种燃气轮机。 [0005] 本发明实施例的压气机，包括：缸体和多个静叶，所述缸体内具有腔体；第一持环和第二持环，多个所述静叶分别卡设所述第一持环和第二持环内，所述第一持环和第二持 环均设在所述腔体内，所述第一持环、第二持环和缸体围成抽气腔，在所述缸体的轴向上间 隔分布有多个引气槽，多个所述引气槽分布与所述抽气腔连通。 [0006] 本发明实施例的压气机，可以提高对叶片的冷却效果。 [0007] 在一些实施例中，所述引气槽包括第一引气槽和第二引气槽，所述第一持环与所述第二持环在所述缸体的轴向上间隔布置以形成第一引气槽，所述第二引气槽开设在所述 第二持环上。 [0008] 在一些实施例中，在沿体流动的方向上，所述第一引气槽的流通面积逐渐增大，和/或，所述第二引气槽的流通面积逐渐增大。 [0009] 在一些实施例中，所述第二引气槽的数量为多个，多个所述第二引气槽在所述第二持环的周向上间隔布置。 [0010] 在一些实施例中，所述压气机还包括第一档环和第二档环，所述第一档环和第二档环分别与所述缸体可拆卸地相连，所述第一档环和第二档环位于所述腔体内，且所述第 一档环位于所述第一引气槽处以开启或关闭所述第一引气槽，所述第二档环位于所述第二 引气槽处以开启和关闭所述第二引气槽。 [0011] 在一些实施例中，所述第一引气槽处的压力小于所述第二引气槽处的压力。 [0012] 在一些实施例中，所述第一档环在所述缸体轴向上具有第一端面和第二端面，所述第一端面与所述静叶密封配合，所述第二端面与所述第二持环密封配合，所述第二档环 与所述第二持环密封配合。 [0013] 在一些实施例中，所述静叶邻近所述第一档环的一侧端面为远离所述第一档环方向延伸的斜面，所述第一端面和第二端面为远离所述第二档环方向延伸的斜面。 [0014] 在一些实施例中，所述第二引气槽的内壁面为远离所述第一档环方向延伸的斜面，所述第二档环在所述缸体的轴向上具有第三端面和第四端面，所述第三端面与所述第 二引气槽的内壁面密封配合，且所述第三端面为远离所述第一档环方向延伸的斜面，所述 第四端面与所述第二持环的内侧面密封配合，且所述第四端面为靠近所述第一档环方向延 伸的斜面。 [0016] 图1是本发明实施例的压气机的局部剖视图。 [0017] 图2是本发明实施例的第二持环的结构示意图。 [0018] 图3是图1中所示A区域的局部放大图。 [0019] 图4是图1中所示B区域的局部放大图。 [0020] 附图标记： [0021] 缸体1，腔体101， [0022] 静叶2，第一持环3，第二持环4，第一引气槽5，第二引起槽6， [0023] 第一档环7，第一端面71，第二端面72， [0024] 第二档环8，第三端面81，第四端面82， [0025] 抽气腔9。 具体实施方式[0026] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。 [0027] 本发明实施例的压气机，包括：缸体1、多个静叶2、第一持环3和第二持环4，缸体1内具有腔体101，多个所述静叶2分别卡设在第一持环3和第二持环4内，第一持环3和第二持 环4均设在腔体101内，第一持环3、第二持环4和缸体1围成抽气腔9，在缸体1的轴向上间隔 分布有多个引气槽，多个引气槽分布与抽气腔9连通。 [0028] 具体地，如图1所示，第一持环3的右端、第二持环4的左端和缸体1的外表面围成了抽气腔9，在左右方向上间隔分布有多个引气槽。需要说明的是，腔体101可选择性的与多个 引气槽中至少一个引气槽连通，从而使腔体101连通抽气腔9。 [0029] 另外，当腔体101与多个引气槽中任意引气槽连通时，未连通的引气槽可以通过档环密封，从而可选择的调节引气位置，需要说明的是，腔体101与某个引气槽连通是在压气 机关机后进行调节的，例如，当需要调节压气机的抽气级的位置时，可以将与抽气级相对应 位置的引气槽与腔体101连通，而其他引气槽可以通过档环密封，当调节结束后，重新开机， 从而弥补初始设计中不足，在供气压力充足的前提下，保证了抽气位置较好，从而可以提高 对压气机叶片的冷却效果，进而提高整机效率。 [0030] 在一些实施例中，引气槽包括第一引气槽5和第二引气槽，第一持环3与第二持环4在缸体1的轴向上间隔布置以形成第一引气槽5，第二引气槽开设在第二持环4上。 [0031] 具体地，如图1和图2所示，第一持环3的右端面和第二持环4的左端面之间围成了第一引气槽5，第二引气槽开设在第二持环4的外周面上。可选地，在第一持环3上同样可以 开设引气槽。在第二持环4上开设第二引气槽，便于在抽气腔9的左右方向上布置多级抽气 位置，从而形成多个抽气级，便于根据实际需要调整抽气位置。 [0032] 在一些实施例中，在沿体流动的方向上，第一引气槽5的流通面积逐渐增大，和/或，第二引气槽的流通面积逐渐增大。 [0033] 具体地，如图1所示，第一引气槽5的流通面积由外向内逐渐增大，或者，第二引气槽的流通面积由外向内逐渐增大，或者，第一引气槽5和第二引气槽的流通面积均由外向内 逐渐增大。第一引气槽5邻近抽气腔9的一侧开口的横截面具有圆弧段以形成喇叭状，第二 引气槽邻近抽气腔9的一侧开口的横截面具有圆弧段以形成喇叭状。第一引气槽5和第二引 气槽的流通面积逐渐增大，可以将让气体更加均匀的扩散至抽气腔9，提高对静叶2的冷却 效果，并且朝向抽气腔9的一侧为喇叭状开口，进一步将气体更加均匀平稳的扩散至抽气腔 9。 [0034] 在一些实施例中，第二引气槽的数量为多个，多个第二引气槽在第二持环4的周向上间隔布置。 [0035] 具体地，如图2所示，第二引气槽均匀分布在第二持环4的外周，例如，当第二引气槽的数量为六个时，则六个第二引气槽间隔60°分布在第二持环4的外周，通过在第二持环4 的外周均匀分布第二引气槽，可以提高气体进入腔体101内的均匀性，进而提高对静叶2的 冷却均匀性和整机的效率。 [0036] 在一些实施例中，压气机还包括第一档环7和第二档环8，第一档环7和第二档环8分别与缸体1可拆卸地相连，第一档环7和第二档环8位于腔体101内，且第一档环7位于第一 引气槽5处以开启或关闭第一引气槽5，第二档环8位于第二引气槽处以开启和关闭第二引 气槽。 [0037] 具体地，如图1所示，第一档环7和第二档环8均位于缸体1的内部，第一档环7的外周分别与静叶2和第二持环4的内壁面相接触，第二档环8的外周面与第二持环4的内壁面相 接触，通过设在第一档环7和第二档环8，可选择性的开启第一引气槽5或第二引气槽，例如， 当开启第一引气槽5时，将第一档环7拆除，并将第二档环8安装至第二引气槽处以将第二引 气槽关闭，反之，当开启第二引气槽时，将第二档环8拆除，并将第一档环7安装至第一引气 槽5处以将第一引气槽5关闭。 [0038] 通过设置第一档环7和第二档环8，并配合第一引气槽5和第二引气槽，可以选择抽气位置，从而弥补初始设计时的偏差，换言之，即使压气机已经被制造出来，也可以通过选 择性的安装第一档环7和第二档环8调整抽气位置。 [0039] 在一些实施例中，第一引气槽5处的压力小于第二引气槽处的压力。 [0040] 需要说明的是，第二引气槽处腔体101内的压力大于抽气腔9内的压力，第一引气槽5处的腔体101内的压力小于抽气腔9内的压力，因此第二引气槽处的压力大于第一引气 槽5处的压力，通过选择性的安装第一档环7和第二档环8可以调节引气的压力，从而满足不 同的使用工况，提高整机的效率。 [0041] 在一些实施例中，第一档环7在缸体1轴向上具有第一端面71和第二端面72，第一端面71与静叶2密封配合，第二端面72与第二持环4密封配合，第二档环8与第二持环4密封 配合。 [0042] 具体地，如图1和图3所示，第一档环7的左端面与静叶2的密封配合，第一档环7的右端面与第二档环8的内壁面密封配合，第二档环8的左右两侧的端面分别与第二持环4的 内壁面密封配合，第一档环7分别与静叶2和第二持环4密封配合，第二档环8与第二持环4密 封配合，可以提高第一引气槽5和第二引气槽处的密封性能，避免在第一引气槽5或者第二 引气槽关闭时，气体由抽气腔9进入缸体1内。 [0043] 在一些实施例中，静叶2邻近第一档环7的一侧端面为远离第一档环7方向延伸的斜面，第一端面71和第二端面72为远离第二档环8方向延伸的斜面。 [0044] 具体地，如图1所示，在左右方向上，静叶2的右端面为朝向左侧倾斜的斜面，第一档环7的左右端面均为朝向左侧倾斜的斜面，静叶2的右端面和第一档环7的左端面形成一 个朝向左侧倾斜的密封面。 [0045] 需要说明的是，当气体通过第二引气槽进入抽气腔9内时，第一档环7安装至第一引气槽5的位置以将第一引气槽5关闭，第二档环8拆除已将第二引气槽开启，此时在第一引 气槽5处的抽气腔9内的压力大于腔体101内的压力，第一档环7的受力朝向腔体101内侧，将 静叶2的右端面和第一档环7的左端面形成朝向左侧倾斜的密封面，使第一档环7的受力更 加均匀，保证第一档环7安装的稳定性，从而提高第一引气槽5的密封性。 [0046] 在一些实施例中，第二引气槽的内壁面为远离第一档环7方向延伸的斜面，第二档环8在缸体1的轴向上具有第三端面81和第四端面82，第三端面81与第二引气槽的内壁面密 封配合，且第三端面81为远离第一档环7方向延伸的斜面，第四端面82与第二持环4的内侧 面密封配合，且第四端面82为靠近第一档环7方向延伸的斜面。 [0047] 具体地，如图1所示，第二引气槽与第二档环8相接触的一侧端面为朝向右侧倾斜的斜面，第二档环8的左端面为朝向右侧倾斜的斜面，第二档环8的右端面为朝向左侧倾斜 的斜面，第二引气槽的内壁面和第二档环8的左端面形成一个向右侧倾斜的密封面。 [0048] 需要说明的是，当气体通过第一引气槽5进入抽气腔9内时，第二档环8安装至第二引气槽的位置以将第二引气槽关闭，第一档环7拆除已将第一引气槽5开启，此时在第二引 气槽处的抽气腔9内的压力小于腔体101内的压力，第二档环8的受力朝向腔体101外侧，第 二引气槽的内壁面和第二档环8的左端面形成一个向右侧倾斜的密封面，使第二档环8的受 力更加均匀，保证第二档环8安装的稳定性，从而提高第二引气槽的密封性。 [0049] 本发明实施例的燃气轮机，包括如上述任一项实施例的压气机。 [0050] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。 [0051] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者 隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三 个等，除非另有明确具体的限定。 [0052] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以 是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的 普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。 [0053] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在 第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示 第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第 一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。 [0054] 在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实 施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示 例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书 中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。 |
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