況下裝配有用于液體或者氣體燃料燃燒的若干個燃燒器14，并開口到渦輪機單元8的熱氣管道15內(nèi)。
[0025]渦輪機單元8和壓縮機4被進一步設(shè)置在普通的渦輪機桿10上，也稱為渦輪機轉(zhuǎn)子，工作機(未示出)也以非確定性地鎖定方式連接到渦輪機桿10，并且安裝渦輪機桿10使其圍繞渦輪機軸12是可旋轉(zhuǎn)的。進一步地，渦輪機單元8具有多個轉(zhuǎn)子葉片16，多個轉(zhuǎn)子葉片16設(shè)置在熱氣管道15中并連接到渦輪機桿10，并且是通過渦輪機軸的方式可旋轉(zhuǎn)地安裝的。這里，轉(zhuǎn)子葉片16被設(shè)置為環(huán)形或者環(huán)狀形成在渦輪機桿10上，其中轉(zhuǎn)子葉片16的每個環(huán)形成轉(zhuǎn)子葉片排。進一步地，渦輪機單元8包括多個靜態(tài)導(dǎo)向葉片片18，相反地，其形成環(huán)形或者環(huán)狀的導(dǎo)向葉片排，并且每個固定到渦輪機組8的導(dǎo)向葉片支撐20。
[0026]這里，轉(zhuǎn)子葉片16用于通過傳輸來自熱氣的動力方式驅(qū)動渦輪機桿10，該熱氣作為燃料或者是燃料-空氣的混合物在燃燒室燃燒的結(jié)果產(chǎn)生，并且通過渦輪機單元8的熱氣管道15傳導(dǎo)。與此相反，導(dǎo)向葉片18用于引導(dǎo)熱氣管道15中的熱氣流入在每個情況下在熱氣的流動方向21中可見的連續(xù)定位的兩個導(dǎo)向葉片排之間的中間區(qū)域。由位置連續(xù)的導(dǎo)向葉片排和轉(zhuǎn)子葉片排組成的一對在這種情況下也稱為渦輪機級。
[0027]每個導(dǎo)向葉片18進一步具有用于固定相應(yīng)的導(dǎo)向葉片18到渦輪機單元8的導(dǎo)向葉片支撐20的導(dǎo)向葉片片根部22，并且其進一步用作熱氣管道15的壁或壁部元件。因此，與導(dǎo)向葉片18相同，導(dǎo)向葉片根部22是相對較高的熱負載組件，其為流過渦輪機單元8的熱氣形成了熱氣管道15的外部界限。類似地，每個轉(zhuǎn)子葉片16是通過轉(zhuǎn)子葉片根部24固定到渦輪機桿10。
[0028]在兩個相鄰的導(dǎo)向葉片排的導(dǎo)向葉片根部22之間，如在熱氣的流動方向21所示的，導(dǎo)向葉片根部22是相互間隔排列的，現(xiàn)在布置有環(huán)形段，在每種情況下，環(huán)形段26是可拆卸地安裝到渦輪機單元8的導(dǎo)向葉片支撐20。在這種情況下，面向熱氣管道15的每個環(huán)形段26的表面同樣是暴露到熱氣的，并且因此經(jīng)受相對高的熱負載。
[0029]這里，分配到渦輪機級并因此分配到轉(zhuǎn)子葉片排的環(huán)形段26形成了環(huán)形隔熱罩30，通過這個方式，熱氣管道15的內(nèi)壁在轉(zhuǎn)子葉片排的區(qū)域內(nèi)并因此在兩個導(dǎo)向葉片排之間的中間區(qū)域內(nèi)形成一直線。所述隔熱罩30保護位于其后面的組件和部件以防止熱過載，并且形式為磨損部件，其在維修工作過程期間在某些時間區(qū)間更換。
[0030]在此處通過示例的方式描述的燃氣渦輪機2的情況中，隔熱罩30是為每個渦輪機級設(shè)置的并因此安裝在相關(guān)的導(dǎo)向葉片支撐20上。這里，然而，隔熱罩30不是相同形式的，而是被設(shè)計為露出不同的耐熱層，尤其是因為在隔熱罩30所在的相應(yīng)區(qū)域所期望的不同強度的熱負載。進一步地，因為熱氣管道15的圓錐形幾何形狀，隔熱罩30是由不同數(shù)量和/或不同大小的環(huán)形段26構(gòu)建的。
[0031]但是，在原理上，相應(yīng)的環(huán)形段26具有與面向熱氣管道15的表面的區(qū)域中的熱涂層34成一直線的主體32。為了實現(xiàn)適用的耐熱性，現(xiàn)在的情況是用于各種渦輪機級的各種隔熱罩30的環(huán)形段26具有不同層厚度的熱涂層34。也就是說，緊靠燃燒室14的隔熱罩30的環(huán)形段26具有最大的層厚度，而距離燃燒室6最遠的隔熱罩30的環(huán)形段26具有最小的層厚度。
[0032]在轉(zhuǎn)子葉片排的轉(zhuǎn)子葉片16和周向地環(huán)繞轉(zhuǎn)子葉片排的隔熱罩30的環(huán)形段26之間設(shè)置了允許轉(zhuǎn)子葉片16自由旋轉(zhuǎn)的徑向間隙。為了將通過徑向間隙的熱氣流減小為最小，所述徑向間隙的數(shù)值，即徑向方向28的長度，在這種情況下，是非常小的。進一步地，徑向間隙的數(shù)值根據(jù)燃氣渦輪機2的工作狀態(tài)因為熱膨脹而改變，其進一步在各種組件中以不同程度發(fā)生。因此，在燃氣渦輪機2的一些工作狀態(tài)中，第一渦輪機級的轉(zhuǎn)子葉片16的尖端，即緊靠燃燒室6的轉(zhuǎn)子葉片排，與被分配到所述渦輪機級并安裝在相應(yīng)的導(dǎo)向葉片片支撐20上的隔熱罩30接觸。
[0033]但是，轉(zhuǎn)子葉片16的尖端和隔熱罩30之間的相應(yīng)接觸點不會出現(xiàn)在所述隔熱罩30的所有環(huán)形段26中，而是僅僅出現(xiàn)在被設(shè)置在與隔熱罩30的圓周相關(guān)的四個區(qū)域中的環(huán)形段26中。圖2是在橫截面示意圖中所討論的隔熱罩30的圖解說明，其中尺寸的比例并不是代表性的。轉(zhuǎn)子葉片16和隔熱罩30之間的接觸點出現(xiàn)的區(qū)域，在本圖中，位于頂部(12點鐘)，底部(6點鐘)，左部(9點鐘)和右部(3點鐘)。在這些區(qū)域中，環(huán)形段26不僅僅具有應(yīng)用于主體32的熱涂層34，還具有應(yīng)用到熱涂層34上的耐磨涂層36。所述耐磨涂層36具有相對柔軟的一致性，使得與所述耐磨涂層36的接觸不會導(dǎo)致?lián)p壞相應(yīng)的轉(zhuǎn)子葉片16，而僅僅損壞耐磨涂層36。因此，在燃氣渦輪機2的工作期間，所述隔熱罩30的環(huán)形段26的耐磨涂層36是逐漸移除的，但是這不會是一個問題，因為在任何情況下維修工作的過程期間，隔熱罩30的環(huán)形段26在某些時間區(qū)間真的是必須更換的。
[0034]為了額外地涂覆個別的環(huán)形段26，也就是說耐磨涂層36不會對流動特性有不利的影響，并且允許徑向間隙的不同數(shù)值，隔熱罩30的所有環(huán)形段26具有相同的厚度，也就是說在徑向方向28具有相同的長度。為了實現(xiàn)均勻的厚度，這些環(huán)形段26的熱涂層34不具有被設(shè)計為更厚的耐磨涂層36，準確地說，具體是對應(yīng)于耐磨涂層36的層厚度的層厚度大小。
[0035]在示例性實施例中，準確地說，第一個渦輪機級的隔熱罩30的八個環(huán)形段26具有耐磨涂層36，并且隔熱罩30的所有其它環(huán)形段26，和其它隔熱罩30的所有其它環(huán)形段26不具有耐磨涂層36。在這種情況下，具有耐磨涂層36的環(huán)形段26的數(shù)量是取決于燃氣渦輪機2的相應(yīng)的設(shè)計的，并且可以相應(yīng)地改變。
[0036]本發(fā)明并不限于上面所述的示例性實施例。相反，由本領(lǐng)域技術(shù)人員推導(dǎo)出且不脫離本發(fā)明主題的本發(fā)明的其它變形也是可能的。特別地，結(jié)合示例性實施例描述的所有單獨的特征也可以按照不脫離本發(fā)明主題的其它方式相互組合。
【主權(quán)項】
1.一種燃氣渦輪機(2)，包括同軸地設(shè)置在熱氣管道(15)中的多個環(huán)形轉(zhuǎn)子葉片排(16)以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子葉片排(16)之間的多個環(huán)形導(dǎo)向葉片排(18)，其特征在于， 至少在兩個緊鄰的導(dǎo)向葉片排(18)之間，存在周向地圍繞所述轉(zhuǎn)子葉片排(16)并位于所述兩個緊鄰的導(dǎo)向葉片排(18)之間的隔熱罩(30)，其具有多個環(huán)形段(26)，其中所述環(huán)形段(26)中的至少一個具有耐磨涂層(36)和所述環(huán)形段(26)中的至少一個不具有耐磨涂層(36) ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃氣渦輪機(2)， 其特征在于 多于10%并少于50%的所述環(huán)形段(26)具有耐磨涂層(36)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的燃氣渦輪機(2)， 其特征在于 所述耐磨涂層(36)由陶瓷材料構(gòu)成。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的燃氣渦輪機(2)， 其特征在于 所有的所述環(huán)形段(26)具有熱涂層(34)。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的燃氣渦輪機(2)， 其特征在于， 在所述環(huán)形段(26)具有耐磨涂層(36)的情況中，所述耐磨涂層(36)應(yīng)用于熱涂層(34)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中的任一項所述的燃氣渦輪機(2)， 其特征在于 所有的所述環(huán)形段(26)具有相同的厚度。7.根據(jù)權(quán)利要求4和6所述的燃氣渦輪機(2)， 其特征在于， 為了對所有環(huán)形段(26)實現(xiàn)相等的厚度，所述熱涂層(34)在所述環(huán)形段(26)沒有耐磨涂層(36)的情況中比所述環(huán)形段(26)有耐磨涂層(36)的情況中具有更大的厚度。8.—種用于燃氣渦輪機(2)的熱氣管道(15)的隔熱罩(30)，特別是根據(jù)前面的權(quán)利要求中的任一項所述的燃氣渦輪機(2)，包括多個環(huán)形段(26)，為了使所述熱氣管道(15)的部分成直線，所述環(huán)形段(26)能安裝在所述熱氣管道(15)的壁上，并且在完全安裝的狀態(tài)，所述環(huán)形段(26)共同形成環(huán)形組件， 其特征在于所述環(huán)形段(26)中的至少一個具有耐磨涂層(36)以及所述環(huán)形段(26)中的至少一個不具有耐磨涂層(36)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及包括同軸地安裝在熱氣通道(15)中的若干個環(huán)狀轉(zhuǎn)子葉片排(16)以及安裝在轉(zhuǎn)子葉片排(16)之間的若干個環(huán)狀定子葉片排(18)，其中至少一個隔熱罩(30)位于兩個緊鄰的定子葉片排(18)之間，其周向地圍繞位于兩個相鄰的轉(zhuǎn)子葉片排(18)之間的轉(zhuǎn)子葉片排(16)，并且其具有多個環(huán)形段(26)，其中環(huán)形段(26)的至少一個具有耐磨涂層(36)以及環(huán)形段(26)的至少一個不具有耐磨涂層(36)。
【IPC分類】F01D11/12
【公開號】CN105492727
【申請?zhí)枴緾N201480036735
【發(fā)明人】F·阿瑪?shù)? U·皮科特
【申請人】西門子股份公司
【公開日】2016年4月13日
【申請日】2014年6月25日
【公告號】DE102013212741A1, EP3014075A1, US20160146042, WO2014207054A1