一種燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)、冷卻及空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)領(lǐng)域涉及的燃?xì)廨啓C(jī)主要包括壓氣機(jī)、燃燒室及透平三大部件。空氣進(jìn)入壓氣機(jī)后被壓縮成高溫高壓的空氣，供給燃燒室燃料燃燒，產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庠谕钙街信蛎涀龉?。其中輪盤、動(dòng)葉、軸以及附屬的轉(zhuǎn)動(dòng)部件統(tǒng)稱為轉(zhuǎn)子，其他非轉(zhuǎn)動(dòng)部件統(tǒng)稱為靜子。
[0003]燃?xì)廨啓C(jī)工作時(shí)，燃?xì)廨啓C(jī)本體溫度會(huì)逐漸升高，尤其是透平部分。以“F”級(jí)燃?xì)廨啓C(jī)為例，透平進(jìn)口溫度已高達(dá)1400°C左右，因此透平部件除選用較好材料外，還需要通過復(fù)雜的冷卻設(shè)計(jì)來保證燃機(jī)的安全和壽命。目前在燃?xì)廨啓C(jī)中一般是從壓氣機(jī)抽氣對(duì)透平進(jìn)行冷卻，所以冷卻設(shè)計(jì)是否合理對(duì)燃?xì)廨啓C(jī)的效率有很大影響。
[0004]燃?xì)庠谕钙街兄鸺?jí)做功溫度會(huì)不斷降低，透平轉(zhuǎn)子和靜子的溫度也隨之逐漸降低，從而對(duì)冷卻氣113的需求也逐漸降低。為了提高燃機(jī)效率，在冷卻設(shè)計(jì)時(shí)常常根據(jù)透平不同級(jí)的冷卻需求分開引不同參數(shù)的冷卻氣113。其中透平靜子的冷卻一般采用高、中、低級(jí)壓氣機(jī)抽氣來滿足不同級(jí)靜子的冷卻需求。而透平轉(zhuǎn)子因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，分級(jí)引氣比較困難，所以一般都從壓氣機(jī)同一個(gè)高壓級(jí)抽氣進(jìn)行冷卻。
[0005]具體請(qǐng)參見圖1，該圖為常見透平轉(zhuǎn)子冷卻氣113的流路，在透平的第一級(jí)輪盤101前設(shè)置有密封環(huán)112，密封環(huán)112與轉(zhuǎn)子形成密封腔室111。密封環(huán)112上設(shè)計(jì)有引氣結(jié)構(gòu)，引入一股冷卻氣113注入密封腔室111中。進(jìn)入密封腔室111中的冷卻氣對(duì)第一級(jí)輪盤101進(jìn)行冷卻，然后分為兩路。一路經(jīng)過第一級(jí)輪盤101上向上的通氣孔(本申請(qǐng)中將所有輪盤上向上的通氣孔稱為動(dòng)葉冷卻氣113通道)進(jìn)入第一級(jí)動(dòng)葉107的根部，并對(duì)第一級(jí)動(dòng)葉107進(jìn)行冷卻；另一路經(jīng)過第一級(jí)輪盤101上向后的通氣孔(本申請(qǐng)中將所有輪盤上向后的通氣孔稱為輪盤冷卻氣113通道)進(jìn)入第一級(jí)間腔室105。進(jìn)入第一級(jí)間腔室105的冷卻氣113繼續(xù)對(duì)第一級(jí)輪盤101和第二級(jí)輪盤102進(jìn)行冷卻，然后同樣分為兩路。一路通過第二級(jí)輪盤102上向上的通氣孔進(jìn)入第二級(jí)動(dòng)葉108的根部，并對(duì)第二級(jí)動(dòng)葉108進(jìn)行冷卻；另一路通過第二級(jí)輪盤102上向后的通氣孔進(jìn)入第二級(jí)間腔室106。依此類推，冷卻氣113—直向后逐一冷卻剩余的透平第三級(jí)輪盤103、第四級(jí)輪盤104、第三級(jí)動(dòng)葉109和第四級(jí)動(dòng)葉110。因此，這種結(jié)構(gòu)的透平轉(zhuǎn)子只采用了同一股氣源的冷卻氣113，從而造成了高壓的冷卻氣113的浪費(fèi)，降低了燃機(jī)效率。
[0006]有鑒于此，亟待提出一種新型的燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007](一 )要解決的技術(shù)問題
[0008]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種新型的燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)，根據(jù)透平轉(zhuǎn)子不同級(jí)的冷卻要求不同，引入不同的冷卻氣，以減少寶貴的高壓冷卻氣用量，提高燃機(jī)效率。
[0009]( 二)技術(shù)方案
[0010]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)，包括每?jī)杉?jí)相鄰的輪盤之間設(shè)置的級(jí)間腔室，以及輪盤上設(shè)置的動(dòng)葉冷卻氣通道和輪盤冷卻氣通道；還包括位于第一級(jí)輪盤外側(cè)的第一密封腔室，以及位于最后一級(jí)輪盤外側(cè)的第二密封腔室；所述第一密封腔室通過相應(yīng)輪盤上的輪盤冷卻氣通道將冷卻氣正向依次引入第一級(jí)間腔室至第N級(jí)間腔室；所述第二密封腔室通過相應(yīng)輪盤上的輪盤冷卻氣通道將冷卻氣逆向依次引入最后的級(jí)間腔室至第N+1級(jí)間腔室；其中，N為任意正整數(shù)。
[0011]優(yōu)選地，所述第一密封腔室和第二密封腔室的冷卻氣的氣源為燃?xì)廨啓C(jī)的壓氣機(jī)或者外部氣源。
[0012]優(yōu)選地，所述第一密封腔室和第二密封腔室的冷卻氣的氣源不同。
[0013]優(yōu)選地，所述第一密封腔室的冷卻氣的氣壓高于所述第二密封腔室的冷卻氣的氣壓。
[0014]優(yōu)選地，所述第一密封腔室和第二密封腔室均由密封環(huán)和轉(zhuǎn)子形成。
[0015](三)有益效果
[0016]本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)，包括分別設(shè)置在第一級(jí)輪盤和最后一級(jí)輪盤外側(cè)的密封腔室，并且第N級(jí)間腔室至第N+1級(jí)間腔室之間的輪盤上不設(shè)置輪盤冷卻氣通道，從而第一級(jí)輪盤外側(cè)的密封腔室將冷卻氣正向依次引入第一級(jí)間腔室至第N級(jí)間腔室；最后一級(jí)輪盤外側(cè)的密封腔室將冷卻氣逆向依次引入最后的級(jí)間腔室至第N+1級(jí)間腔室，從而很好地實(shí)現(xiàn)透平轉(zhuǎn)子冷卻氣分級(jí)引氣的功能，進(jìn)而減少了透平轉(zhuǎn)子高壓冷卻氣的用量，提高了燃?xì)廨啓C(jī)的工作效率。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖中:101、第一級(jí)輪盤；102、第二級(jí)輪盤；103、第三級(jí)輪盤；104、第四級(jí)輪盤；105、第一級(jí)間腔室；106、第二級(jí)間腔室；107、第一級(jí)動(dòng)葉；108、第二級(jí)動(dòng)葉；109、第三級(jí)動(dòng)葉；110、第四級(jí)動(dòng)葉；111、密封腔室；112、密封環(huán)；113、冷卻氣；1、第一級(jí)輪盤；2、第二級(jí)輪盤；3、第三級(jí)輪盤；4、第四級(jí)輪盤；5、第一級(jí)間腔室；6、第二級(jí)間腔室；7、第三級(jí)間腔室；
8、第一級(jí)動(dòng)葉；9、第二級(jí)動(dòng)葉；10、第三級(jí)動(dòng)葉；11、第四級(jí)動(dòng)葉；12、第一密封腔室；13、第一密封環(huán)；14a、第一冷卻氣；14b、第二冷卻氣；15、第二密封腔室；16、第二密封環(huán)。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“內(nèi)”、
“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。
[0023]本發(fā)明的燃?xì)廨啓C(jī)透平轉(zhuǎn)子的冷卻氣引氣結(jié)構(gòu)，包括每?jī)杉?jí)相鄰的輪盤之間設(shè)置的級(jí)間腔室，以及輪盤上