用于燃氣渦輪的壓縮的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于燃氣渦輪的壓縮機。具體而言，一種尤其用于燃氣渦輪的壓縮機(10)，包括圍繞軸線(17)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(15)和同軸地包繞所述轉(zhuǎn)子(15)的殼體(11)，從而限定了用于待壓縮的流體的在轉(zhuǎn)子(15)與殼體(11)之間的流動通道(14)，由此交替的成排的靜葉(13)和葉片(16)布置在流動通道(14)內(nèi)，靜葉(13)安裝于殼體(11)的內(nèi)壁，且葉片(16)安裝于轉(zhuǎn)子(15)的外壁。通過將中間環(huán)(18)設在相鄰的成排的靜葉(13)之間的殼體(11)的內(nèi)壁中，從而實現(xiàn)了快速可更換性和/或修理與便利的重新調(diào)節(jié)機器的結(jié)合，使得流動通道(14)的外壁實質(zhì)上由所述靜葉(13)和中間環(huán)(18)形成。
【專利說明】用于燃氣渦輪的壓縮機
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及燃氣渦輪技術。其涉及根據(jù)權利要求1的前序部分的壓縮機。其還涉及用于對如此的壓縮機進行修理和/或改變幾何形狀和/或保養(yǎng)的方法?！颈尘凹夹g】
[0002]根據(jù)現(xiàn)有技術，燃氣渦輪(GT)壓縮機的靜止部分由殼體(且或許靜葉載體)和壓縮機靜葉構成。壓縮機的流動通道直接由殼體(且或許靜葉載體)和轉(zhuǎn)子構成。圖1中示出了示例性的現(xiàn)有技術的壓縮機的靜止部分。
[0003]圖1中的壓縮機10’包括殼體11’，殼體11’同軸地包繞轉(zhuǎn)子(未示出)。殼體11’與轉(zhuǎn)子之間的環(huán)狀中間空間為流動通道14’，待壓縮的流體(例如，空氣)流過該流動通道14’。殼體11’配備有多個(靜止)靜葉13’，靜葉13’成排地以間隔關系布置。一排(旋轉(zhuǎn))葉片(未示出)設在兩排相鄰的靜葉13’之間，葉片安裝于轉(zhuǎn)子上。如可從圖1中容易地看到那樣，流動通道14’的幾何形狀一方面由靜葉13’(在成排的靜葉13’的區(qū)域中)的平臺確定，而另一方面由殼體(在相鄰的成排的靜葉13’之間的區(qū)域中)的內(nèi)壁確定。
[0004]對于圖1中所示類型的壓縮機，以下幾點導致了比所需更長的停工時間:
?殼體11’的內(nèi)壁處的運轉(zhuǎn)的葉片出現(xiàn)的擦痕的修理幾乎不可能實現(xiàn)或難以實現(xiàn)；
?對于潛在的壓縮機升級(更大的環(huán)隙空間等)，整個壓縮機殼體11’需要改造或替換。
[0005]此外，由于壁處的葉片的可能的刮擦不是最佳的且可導致葉片損壞等，故不可減小殼體與壓縮機葉片之間的公差。因此，泄漏比所需的更大，且GT的效率未達到最大可能值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的一個目的在于提供一種用于燃氣渦輪的壓縮機，其沒有現(xiàn)有技術的前述缺陷，且將快速可更換性和/或修理與便利的重新調(diào)節(jié)機器結(jié)合。
[0007]本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于對如此的壓縮機進行修理和/或改變幾何形狀和/或保養(yǎng)的方法。
[0008]這些和其它目的通過根據(jù)權利要求1所述的壓縮機和根據(jù)權利要求10所述的方法達到。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的壓縮機包括圍繞軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子和同軸地包繞所述轉(zhuǎn)子的殼體，從而限定轉(zhuǎn)子與殼體之間的流動通道來用于待壓縮的流體，由此交替的成排的靜葉和葉片布置在流動通道內(nèi)，靜葉安裝于殼體的內(nèi)壁，且葉片安裝于轉(zhuǎn)子的外壁。
[0010]其特征在于，中間環(huán)設在相鄰的成排的靜葉之間的殼體的內(nèi)壁中，使得流動通道的外壁實質(zhì)上由所述靜葉與中間環(huán)形成。
[0011 ] 根據(jù)本發(fā)明的實施例，所述中間環(huán)鄰近葉片的末端。
[0012]具體而言，所述中間環(huán)在其與葉片的末端剛好相對的內(nèi)側(cè)上載有涂層。
[0013]更具體而言，所述涂層為可磨耗涂層。[0014]甚至更具體而言，中間環(huán)的內(nèi)側(cè)被所述可磨耗涂層完全地覆蓋。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，中間環(huán)的內(nèi)側(cè)僅在與相應的葉片的末端相對的區(qū)域中僅被所述可磨耗涂層覆蓋。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，所述可磨耗涂層包括填充有可磨耗材料的蜂窩結(jié)構。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，中間環(huán)安裝于設在殼體的內(nèi)壁中的周向安裝凹槽。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例，中間環(huán)沿周向方向分段。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的方法的特征在于，中間環(huán)被更換和/或從壓縮機移除、進行處理并放回到壓縮機中。
[0020]根據(jù)發(fā)明性方法的另一個實施例，流動通道的外徑在升級中通過更換中間環(huán)和靜葉而增加。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]現(xiàn)在借助于不同實施例且參照附圖來更近一步闡釋本發(fā)明。
[0022]圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術的燃氣渦輪的壓縮機的一部分；
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的燃氣渦輪的壓縮機的一部分，由此將示出中間環(huán)的細節(jié)放大；以及
圖3示出了具有可磨耗涂層的中間環(huán)的三個不同實施例。
【具體實施方式】
[0023]本發(fā)明的中心構想在于借助壓縮機葉片和布置在連續(xù)的成排的葉片之間的中間環(huán)來限定燃氣渦輪壓縮機的流動通道。通過關于通道幾何形狀的該靈活性，增加了所使用的材料的范圍和耐用性。
[0024]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例。圖2中的壓縮機10包括圍繞機器軸線17旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子15。殼體11同軸地包繞轉(zhuǎn)子15，從而限定轉(zhuǎn)子15與殼體11之間的環(huán)狀流動通道14。壓縮機10的葉片包括成排的旋轉(zhuǎn)葉片16和靜止靜葉13的交替布置。靜葉13被設在殼體11的內(nèi)壁中的周向安裝凹槽12收納。葉片16安裝于轉(zhuǎn)子15上。與葉片16的末端相對，中間環(huán)18被相應的安裝凹槽22收納，使得流動通道14在其外側(cè)借助于靜葉13和中間環(huán)18而被完全地限定。
[0025]作為該構造的結(jié)果，壓縮機的環(huán)隙空間可在隨后的時間通過簡單地更換靜葉13和中間環(huán)18而增加。圖2中示出了大致不同于原有輪廓19的相應的升級的輪廓20。代替更換中間環(huán)18，中間環(huán)18可改造成具有更大的直徑。
[0026]通過將各個中間環(huán)分成多個節(jié)段來減輕中間環(huán)的這樣分解和/或更換。節(jié)段的數(shù)目取決于情形。
[0027]圖3示出了用于涂布中間環(huán)節(jié)段的三個不同選擇(a)、(b)和(C)。例如，這些涂層允許減小壓縮機10內(nèi)的泄漏，從而增加燃氣渦輪的效率。圖3(a)中的中間環(huán)18a的涂層21a包括填充有可磨耗材料的蜂窩結(jié)構。圖3(b)中的中間環(huán)18b的涂層21b為完全地覆蓋中間環(huán)節(jié)段的內(nèi)壁的可磨耗涂層。圖3(c)中的中間環(huán)18c的涂層21c為僅覆蓋中間環(huán)節(jié)段的內(nèi)壁的該部分的可磨耗涂層，該可磨耗涂層實際上與旋轉(zhuǎn)葉片的末端相對。[0028]為了在壓縮機的流動通道14處修理壓縮機或通過改變其幾何形狀而將其升級，中間環(huán)18(且或許靜葉13)可從壓縮機移除且相應地改造，或被不同的環(huán)(靜葉的環(huán))替換。
[0029]新壓縮機設計的優(yōu)點為:
?快速組裝、分別更換性；
?容易實現(xiàn)不同的幾何形狀(更大的環(huán)隙空間等)；
?容易實現(xiàn)接觸表面的重新調(diào)節(jié)；
?如果需要，則橢圓磨削剛好對于中間環(huán)是可能的(或可適合)，代替了整個殼體(以補償殼體部分組裝期間的變形)；
?容易實現(xiàn)對于插入環(huán)的內(nèi)表面的可能的可磨耗涂層或其它選擇；
?用于更高質(zhì)量流的潛在壓縮機升級"僅"需要新靜葉和中間環(huán)。將不需要新殼體或改造的殼體；
?由于更少的接觸表面而 有更佳的壓縮機殼體熱性能；
?允許了備選材料結(jié)合(例如，不同的熱膨脹或摩擦系數(shù))；
?在轉(zhuǎn)子就位的情況下的環(huán)的可更換性；
?在潛在壓縮機損壞的情況下，可很快完成修正，因為部分"僅"需要替換而代替了改造等；
?高靈活性。
[0030]部件列表
10、10，:壓縮機
11、11’:殼體
12,12':安裝凹槽(靜葉)
13,13':靜葉 14、14’:流動通道
15:轉(zhuǎn)子
16:葉片
17:軸線
18、18a-18c:中間環(huán)
19:第一升級輪廓
20:第二升級輪廓 21、21a-21c:涂層
22:安裝凹槽(中間環(huán))
【權利要求】
1.一種壓縮機(10)，尤其用于燃氣渦輪，所述壓縮機包括圍繞軸線(17)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子(15)和同軸地包繞所述轉(zhuǎn)子(15)的殼體(11)，從而限定用于待壓縮的流體的在轉(zhuǎn)子(15)與殼體(11)之間的流動通道(14)，由此交替成排的靜葉(13)和葉片(16)布置在所述流動通道(14)內(nèi)，所述靜葉(13)安裝于所述殼體(11)的內(nèi)壁，且所述葉片(16)安裝于所述轉(zhuǎn)子(15)的外壁，其特征在于，中間環(huán)(18、18a-18c)設于相鄰成排的靜葉(13)之間的所述殼體(11)的內(nèi)壁，使得所述流動通道(14)的外壁實質(zhì)上由所述靜葉(13)和中間環(huán)(18、18a_18c)形成。
2.根據(jù)權利要求1所述的壓縮機，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a-18c)鄰近所述葉片(16)的末端。
3.根據(jù)權利要求2所述的壓縮機，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a-18c)在其剛好與所述葉片(19)的末端相對的內(nèi)側(cè)上載有涂層(21、21a-21c)。
4.根據(jù)權利要求3所述的壓縮機，其特征在于，所述涂層(21、21a-21c)為可磨耗涂層。
5.根據(jù)權利要求4所述的壓縮機，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a、18b)的內(nèi)側(cè)被所述可磨耗涂層(21、21a、21b)完全覆蓋。
6.根據(jù)權利要求4所述的壓縮機，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a、18b)的內(nèi)側(cè)僅在與所述相應的葉片(16)的末端相對的區(qū)域中僅被所述可磨耗涂層(21c)覆蓋。
7.根據(jù)權利要求4所述的壓縮機，其特征在于，所述可磨耗涂層(21a)包括填充有可磨耗材料的蜂窩結(jié)構。
8.根據(jù)權利要求1至7中的一項所述的壓縮機，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a-18c)安裝于設在所述殼體(11)的內(nèi)壁中的周向安裝凹槽(22)。
9.根據(jù)權利要求1至8中的一項所述的壓縮機，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a-18c)沿周向方向分段。
10.一種用于對根據(jù)權利要求1至9中的一項所述的壓縮機(10)進行修理和/或改變幾何形狀和/或保養(yǎng)的方法，其特征在于，所述中間環(huán)(18、18a-18c)被更換和/或從所述壓縮機(10)移除、進行處理并放回到所述壓縮機(10)中。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，所述流動通道(14)的外徑在升級中通過更換所述中間環(huán)(18、18a-18c)和靜葉(13)而增加(20)。
【文檔編號】F04D29/40GK103527517SQ201310264743
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月28日 優(yōu)先權日:2012年6月28日
【發(fā)明者】T.斯特芬, M.勞奇, M.科拉迪, B.維斯 申請人:阿爾斯通技術有限公司