專利名稱：用于渦輪系統(tǒng)中的過渡管道的柔性金屬密封件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開的主題總體上涉及渦輪系統(tǒng)，且更具體地涉及渦輪系統(tǒng)的過渡管道和渦輪區(qū)段之間的密封件。
背景技術(shù)：
渦輪系統(tǒng)廣泛用于諸如發(fā)電的領(lǐng)域中。例如，常規(guī)的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)包括壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒器區(qū)段和至少一個(gè)渦輪區(qū)段。壓縮機(jī)區(qū)段構(gòu)造成當(dāng)空氣流過壓縮機(jī)區(qū)段時(shí)對(duì)空氣進(jìn)行壓縮。然后，空氣從壓縮機(jī)區(qū)段流向燃燒器區(qū)段，空氣在這里與燃料混合并燃燒，從而產(chǎn)生熱氣流。熱氣流被提供應(yīng)渦輪區(qū)段，渦輪區(qū)段通過從熱氣流提取能量以驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和其它各種負(fù)載來利用熱氣流。渦輪系統(tǒng)的燃燒器區(qū)段通常包括用于使燃燒的熱氣體流過其中來到一個(gè)或多個(gè)渦輪區(qū)段的管或管道。近來，已引入包括轉(zhuǎn)移熱氣流的管或管道的燃燒器區(qū)段。例如，已引入用于燃燒器區(qū)段的管道，其在使熱氣體縱向地流過其中的同時(shí)另外徑向或切向地轉(zhuǎn)移該流，以使得該流具有各種角向分量。這些設(shè)計(jì)具有各種優(yōu)點(diǎn)，包括從渦輪區(qū)段消除了第一級(jí)噴嘴。先前提供第一級(jí)噴嘴來轉(zhuǎn)移熱氣流，并且由于這些管道的設(shè)計(jì)而可以不需要。第一級(jí)噴嘴的消除可消除相關(guān)的壓降并提高渦輪系統(tǒng)的效率和功率輸出。然而，這些管道到渦輪的連接日益受到關(guān)注。例如，由于管道并不是簡單地沿著縱向軸線延伸，而是從管道的進(jìn)口到管道的出口偏離軸線移位，所以管道的熱膨脹會(huì)導(dǎo)致管道沿著或繞各種軸線不希望地移位。此類移位會(huì)導(dǎo)致管道和渦輪區(qū)段之間不希望有的間隙，從而不希望地允許冷卻空氣和熱氣體的泄漏和混合。因此，本領(lǐng)域中希望渦輪系統(tǒng)的燃燒器管道和渦輪區(qū)段之間改善的密封件。例如，允許管道的熱生長同時(shí)防止管道和渦輪區(qū)段之間的間隙的密封件將是有利的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面和優(yōu)點(diǎn)將在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述變得明顯，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明而獲悉。在一個(gè)實(shí)施例中，公開了一種渦輪系統(tǒng)。該渦輪系統(tǒng)包括過渡管道。該過渡管道包括進(jìn)口、出口、以及在進(jìn)口和出口之間延伸并限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線的通路。過渡管道的出口沿著縱向軸線和切向軸線偏離進(jìn)口。過渡管道還包括用于與渦輪區(qū)段接口的接口部件。渦輪系統(tǒng)還包括與接口部件接觸以提供接口部件和渦輪區(qū)段之間的密封的柔性金屬密封件。在另一實(shí)施例中，公開了一種渦輪系統(tǒng)。該渦輪系統(tǒng)包括過渡管道。該過渡管道包括進(jìn)口、出口、以及在進(jìn)口和出口之間延伸并限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線的通路。過渡管道的出口沿著縱向軸線和切向軸線偏離進(jìn)口。過渡管道還包括第一接口部件。渦輪系統(tǒng)另外包括渦輪區(qū)段，該渦輪區(qū)段包括第二接口部件。渦輪系統(tǒng)還包括與第一接口部件和第二接口部件接觸并提供二者之間的密封的柔性金屬密封件。參考下文的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施例，并連同描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。


在參照附圖的說明書中針對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員陳述了本發(fā)明的完整和能夠?qū)崿F(xiàn)的公開，包括其最佳模式，在附圖中:
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的示意 圖2是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的若干部分的截面 圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的過渡管道的環(huán)形陣列的透視 圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)過渡管道的頂部透視 圖5是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)過渡管道的后透視 圖6是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)過渡管道的側(cè)透視 圖7是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的渦輪區(qū)段的截面 圖8是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施例的過渡管道和渦輪區(qū)段之間的接口的截面圖；以
及
圖9是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一實(shí)施例的過渡管道和渦輪區(qū)段之間的接口的截面圖。部件列表 10渦輪系統(tǒng) 12壓縮機(jī)區(qū)段
14燃燒器區(qū)段
15燃燒器
16渦輪區(qū)段 18軸
21外殼 22燃燒器襯套 24燃燒區(qū) 26過渡件 30流動(dòng)套筒 32流動(dòng)路徑 34沖擊套筒 36流動(dòng)路徑 38外環(huán)帶 40燃料噴嘴 50過渡管道 52 進(jìn)口 54 出口 56通路 90縱向軸線 92切向軸線 94徑向軸線 98縱向軸線 102護(hù)罩 104熱氣體路徑 106護(hù)罩塊 112 輪葉 114 噴嘴
122第一級(jí)輪葉組件 123第二級(jí)噴嘴組件 124第二級(jí)輪葉組件 125第三級(jí)噴嘴組件 126第三級(jí)輪葉組件 140密封件 142第一接口部件 143接觸表面 144第二接口部件 150密封板 152保持板 154通道 156鉤部 158接觸板 160 布層。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施例，其一個(gè)或更多實(shí)例在附圖中示出。各實(shí)例作為本發(fā)明的解釋而非本發(fā)明的限制提供。事實(shí)上，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言明顯的是，可以在本發(fā)明中做出各種改型和變型而不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個(gè)實(shí)施例的一部分示出或描述的特征可以與另一實(shí)施例聯(lián)用以產(chǎn)生再又一實(shí)施例。因此，本發(fā)明旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求及其等同方案的范圍內(nèi)的此類改型和變型。圖1是燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10的示意圖。應(yīng)理解，本公開內(nèi)容的渦輪系統(tǒng)10不一定是燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10，而可以是任何合適的渦輪系統(tǒng)10，諸如蒸汽渦輪系統(tǒng)或其它合適的系統(tǒng)。燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10可包括壓縮機(jī)區(qū)段12、可包括如下文討論的多個(gè)燃燒器15的燃燒器區(qū)段
14、以及渦輪區(qū)段16。壓縮機(jī)區(qū)段12和渦輪區(qū)段16可通過軸18聯(lián)接。軸18可以是單個(gè)軸或被聯(lián)接在一起以形成軸18的多個(gè)軸段。軸18還可聯(lián)接到發(fā)電機(jī)或其它合適的蓄能裝置上，或者可直接連接到例如電網(wǎng)上。來自系統(tǒng)10的排氣可被排放到大氣中，流向蒸汽渦輪或其它合適的系統(tǒng)，或者通過熱回收蒸汽發(fā)生器回收。參照?qǐng)D2，示出了燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10的若干部分的簡圖。如圖2中所示的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10包括用于對(duì)流過系統(tǒng)10的下文討論的工作流體進(jìn)行加壓的壓縮機(jī)區(qū)段12。從壓縮機(jī)區(qū)段12排出的加壓的工作流體流入燃燒器區(qū)段14中，燃燒器區(qū)段14可包括繞系統(tǒng)10的軸線成環(huán)形陣列布置的多個(gè)燃燒器15 (圖2中僅示出其中之一)。進(jìn)入燃燒器區(qū)段14的工作流體與諸如天然氣或另一種合適的液體或氣體的燃料混合并且燃燒。熱燃燒氣體從各燃燒器15流向渦輪區(qū)段16，以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10并產(chǎn)生功率。燃?xì)鉁u輪10中的燃燒器15可包括用于混合并燃燒工作流體和燃料的各種構(gòu)件。例如，燃燒器15可包括外殼21，諸如壓縮機(jī)排出外殼21。可以是軸向地延伸的環(huán)形套筒的各種套筒可至少部分地布置在外殼21中。如圖2中所示，套筒沿著總體上縱向軸線98軸向地延伸，以使得套筒的進(jìn)口與出口軸向地對(duì)準(zhǔn)。例如，燃燒器襯套22可在其中總體上限定燃燒區(qū)24。工作流體、燃料和可選的氧化劑的燃燒總體上可在燃燒器24內(nèi)發(fā)生。產(chǎn)生的熱燃燒氣體可沿著縱向軸線98總體上軸向地向下游經(jīng)燃燒襯套22流入過渡件26中，然后沿著縱向軸線98總體上軸向地流過過渡件26并流入渦輪區(qū)段16中。燃燒器15還可包括燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40。燃料可由一個(gè)或更多歧管(未示出)供應(yīng)到燃料噴嘴40。如下文所述，該燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40可向燃燒區(qū)24供應(yīng)燃料并可選地供應(yīng)工作流體以用于燃燒。如圖3至6中所示，根據(jù)本公開內(nèi)容的燃燒器15可包括過渡管道50?？蓪⒈竟_內(nèi)容的過渡管道50設(shè)于其它燃燒器的各種軸向延伸的套筒處。例如，過渡管道50可代替軸向地延伸的過渡件26，并可選地代替燃燒器15的燃燒器襯套22。因此，過渡管道可從燃料噴嘴40或從燃燒器襯套22延伸。如下文所述，與用于使工作流體流過其中并流向渦輪區(qū)段16的軸向地延伸的燃燒器襯套22和過渡件26相比，過渡管道50可提供各種優(yōu)勢。如圖所示，多個(gè)過渡管道50可繞縱向軸線90成環(huán)形陣列布置。此外，每個(gè)過渡管道50均可在燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40和渦輪區(qū)段16之間延伸。例如，每個(gè)過渡管道50均可從燃料噴嘴40延伸到渦輪區(qū)段16。因此，工作流體可總體上從燃料噴嘴40經(jīng)過渡管道50流向渦輪區(qū)段16。在一些實(shí)施例中，過渡管道50可有利地允許消除渦輪區(qū)段中的第一級(jí)噴嘴，這可消除任何相關(guān)的阻力(drag)和壓降并提高系統(tǒng)10的效率和輸出。每個(gè)過渡管道50均可具有進(jìn)口 52、出口 54和二者之間的通路56。過渡管道50的進(jìn)口 52和出口 54可具有總體上圓形或橢圓形截面、矩形截面、三角形截面、或任何其它合適的多邊形截面。此外，應(yīng)理解，過渡管道50的進(jìn)口 52和出口 54無需具有相似地成形的截面。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)口 52可具有總體上圓形截面，而出口 54可具有總體上矩形截面。此外，通路56可在進(jìn)口 52和出口 54之間總體上漸縮。例如，在示例性實(shí)施例中，通路56的至少一部分可總體上呈圓錐形。然而，另外或備選地，通路56或其任何部分可具有總體上矩形截面、三角形截面、或任何其它合適的多邊形截面。應(yīng)理解，當(dāng)通路56從相對(duì)較大的進(jìn)口 52到相對(duì)較小的出口 54漸縮時(shí)，通路56的截面形狀可貫穿通路56或其任何部分而改變。多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54均可偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52。如文中所用的術(shù)語“偏離”是指沿著確定的坐標(biāo)方向間隔開。多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54均可縱向地偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52，諸如沿著縱向軸線90偏離。另外，在示例性實(shí)施例中，多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54都可以切向地偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52，諸如沿著切向軸線92偏離。由于多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54都切向地偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52，所以過渡管道50可有利地利用通過過渡管道50的工作流體流的切向分量來消除對(duì)渦輪區(qū)段16中的第一級(jí)噴嘴的需求，如下文所述。此外，在示例性實(shí)施例中，多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54都可以徑向地偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52，諸如沿著徑向軸線94偏離。由于多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54都徑向地偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52，所以過渡管道50可有利地利用通過過渡管道50的工作流體流的徑向分量來進(jìn)一步消除對(duì)渦輪區(qū)段16中的第一級(jí)噴嘴的需求，如下文所述。應(yīng)理解，切向軸線92和徑向軸線94是相對(duì)于由過渡管道50的環(huán)形陣列限定的圓周針對(duì)每個(gè)過渡管道50單獨(dú)限定的，如圖3中所示，并且軸線92和94基于繞縱向軸線90成環(huán)形陣列布置的過渡管道50的數(shù)量繞圓周針對(duì)每個(gè)過渡管道50而變化。如上所述，在熱燃燒氣體流過過渡管道50后，它們可從過渡管道50流入渦輪區(qū)段邊中。如圖7至9中所示，根據(jù)本公開內(nèi)容的渦輪區(qū)段16可包括護(hù)罩102，護(hù)罩102可限定熱氣體路徑104。護(hù)罩102可由多個(gè)護(hù)罩塊106形成。護(hù)罩塊106可布置成一個(gè)或更多環(huán)形陣列，每個(gè)陣列都可在其中限定熱氣體路徑104的一部分。渦輪區(qū)段16還可包括多個(gè)輪葉112和多個(gè)噴嘴114。多個(gè)輪葉112和噴嘴114中的每一個(gè)都可至少部分地布置在熱氣體路徑104中。此外，多個(gè)輪葉112和多個(gè)噴嘴114可布置成一個(gè)或更多環(huán)形陣列，每個(gè)陣列都可限定熱氣體路徑104的一部分。渦輪區(qū)段16可包括多個(gè)渦輪級(jí)。每個(gè)級(jí)都可包括布置成環(huán)形陣列的多個(gè)輪葉112和布置成環(huán)形陣列的多個(gè)噴嘴114。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，渦輪區(qū)段16可具有三個(gè)級(jí)，如圖7中所示。例如，渦輪區(qū)段16的第一級(jí)可包括第一級(jí)噴嘴組件(未示出)和第一級(jí)輪葉組件122。噴嘴組件可包括繞軸18周向地布置和固定的多個(gè)噴嘴114。輪葉組件122可包括繞軸18周向地布置并聯(lián)接到軸18上的多個(gè)輪葉112。然而，在其中渦輪區(qū)段聯(lián)接到包括多個(gè)過渡管道50的燃燒器區(qū)段14上的示例性實(shí)施例中，可消除第一級(jí)噴嘴組件，以使得第一級(jí)輪葉組件122上游不布置噴嘴。上游可以相對(duì)于通過熱氣體路徑104的熱燃燒氣流限定。渦輪區(qū)段16的第二級(jí)可包括第二級(jí)噴嘴組件123和第二級(jí)輪葉組件124。噴嘴組件123中包括的噴嘴114可繞軸18周向地布置和固定。輪葉組件124中包括的輪葉112可繞軸18周向地布置并聯(lián)接到軸18上。第二級(jí)噴嘴組件123因此沿著熱氣體路徑104定位在第一級(jí)輪葉組件122和第二級(jí)輪葉組件124之間。渦輪區(qū)段16的第三級(jí)可包括第三級(jí)噴嘴組件125和第三級(jí)輪葉組件126。噴嘴組件125中包括的噴嘴114可繞軸18周向地布置和固定。輪葉組件126中包括的輪葉112可繞軸18周向地布置并聯(lián)接到軸18上。第三級(jí)噴嘴組件125因此沿著熱氣體路徑104定位在第二級(jí)輪葉組件124和第三級(jí)輪葉組件126之間。應(yīng)理解，渦輪區(qū)段16并不限于三級(jí)，而是任何數(shù)量的級(jí)都在本公開內(nèi)容的范圍和精神內(nèi)。
如上所述，多個(gè)過渡管道50中的每一個(gè)的出口 54都可縱向地、徑向地和/或切向地偏離相應(yīng)過渡管道50的進(jìn)口 52。過渡管道50的這些不同偏離可能導(dǎo)致過渡管道50由于系統(tǒng)10運(yùn)行期間的熱生長而不希望地移動(dòng)。例如，過渡管道50的出口 54可與渦輪區(qū)段16接口，以允許熱氣體在二者之間流動(dòng)。然而，熱生長可能導(dǎo)致出口 54繞或沿著縱向軸線90、切向軸線92和/或徑向軸線94的一個(gè)或更多相對(duì)于渦輪區(qū)段16移動(dòng)。為了防止出口 54和渦輪區(qū)段16之間的間隙，本公開內(nèi)容還可針對(duì)一個(gè)或更多密封件140。每個(gè)密封件140都可設(shè)置在出口 54和渦輪區(qū)段16之間的接口處。此外，每個(gè)密封件140都可以是柔性的。柔性密封件是至少一部分撓曲以與密封件與其接口的配合表面的外形對(duì)應(yīng)從而提供與該表面的密封，并在相對(duì)于這種配合表面移動(dòng)期間維持這種外形和得到的密封的密封件。盡管過渡管道50和出口 54沿著或繞軸線90、92、94中的一者或更多不希望地移動(dòng)，但根據(jù)本公開內(nèi)容的柔性密封件可撓曲以在渦輪系統(tǒng)10運(yùn)行期間維持這種外形和密封。另外，根據(jù)本公開內(nèi)容的每個(gè)密封件140都可以是金屬的。金屬密封件是至少一部分由金屬或金屬合金或超合金形成的密封件。例如，金屬密封件可包括鋁、鐵、鎳或其任何合適的合金或超合金，和/或可包括任何其它合適的金屬或其合金或超合金。發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)，柔性金屬密封件在密封出口 54和渦輪區(qū)段16之間的接口方面特別有利，因?yàn)槿嵝越饘倜芊饧?40可適應(yīng)出口 54沿著或繞各種軸線90、92、94的不希望的移動(dòng)。如圖4至6和8至9中所示，根據(jù)本公開內(nèi)容的過渡管道50包括一個(gè)或更多第一接口部件142。接口部件142定位在過渡管道50的出口 54附近，并且可與渦輪區(qū)段16接口。接口部件142可在過渡管道50的整個(gè)外緣或其任何部分周圍延伸。例如，圖4至6和8至9示出了上接口部件142和下接口部件142。每個(gè)接口部件142都可與渦輪區(qū)段16上任何合適的接觸表面143接口。密封件140可定位成并且可與接觸表面142接觸。這種接觸表面143可以是第二接口部件144的一部分，或者是第二接口部件144，如圖8和9中所示。在示例性實(shí)施例中，第二接口部件144可布置在護(hù)罩102的上游外表面上或者可以是該上游外表面，該上游外表面可包括多個(gè)護(hù)罩塊106的上游外表面。這些護(hù)罩塊106可至少部分地限定渦輪區(qū)段16的第一級(jí)。如圖所示，根據(jù)本公開內(nèi)容的密封件140可與第一接口部件142以及相關(guān)的第二接口部件144和其接觸表面143接觸。這種接觸可允許第一部件142和第二部件144接口，并且可提供第一接口部件142和第二接口部件144之間的密封，并因此提供過渡管道50和渦輪區(qū)段16之間的密封。圖4至6和8至9中示出了示例性密封件140。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本公開內(nèi)容的密封件140可包括密封板150。密封板150的至少一部分可以是柔性的，如上所述。此夕卜，在如圖所示的一些實(shí)施例中，密封板150的至少一部分具有曲線截面輪廓。該曲線部分可以是柔性部分。然而，另外或備選地，密封板150的至少一部分具有線性截面輪廓。密封板150的柔性和/或曲線部分可以定位成并且可以與過渡管道50或渦輪區(qū)段16諸如其接口部件接觸，以提供如上所述的密封。此外，在一些實(shí)施例中，密封件140的至少一部分諸如其密封板150可具有總體上與當(dāng)密封件140處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)該部分所接觸的表面的外形對(duì)應(yīng)的外形。運(yùn)行狀態(tài)是其中密封件140承受它在系統(tǒng)10的正常運(yùn)行期間可能承受的溫度或溫度范圍和壓力或壓力范圍的狀態(tài)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，該運(yùn)行狀態(tài)可以是密封件140在系統(tǒng)10運(yùn)行期間在系統(tǒng)10內(nèi)部承受的狀態(tài)。表面可以是例如接觸表面143。在一些實(shí)施例中，具有這種外形的部分可以是柔性部分。密封件140或密封板150的該部分和該部分所接觸的表面的對(duì)應(yīng)的外形可有利于在密封件140與接口部件接觸時(shí)的密封。此類部分還可在渦輪系統(tǒng)10運(yùn)行期間沿著或繞一個(gè)或更多軸線90、92、94按需撓曲，以維持這種對(duì)應(yīng)的外形并維持這種密封。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本公開內(nèi)容的密封件140還可包括保持板152。保持板152可與第一接口部件142或第二接口部件144中的一者接觸，并且可布置在密封板150和該部件之間。在一些實(shí)施例中，保持板152可保持密封件140與保持板152所接觸的接口部件諸如第一接口部件142接觸。例如，在一些實(shí)施例中，保持板152可通過合適的粘合劑、焊接或其它合適的安裝設(shè)備或方法安裝在接口部件的表面上。在其它實(shí)施例中，接口部件諸如如圖所示的第一接口部件142可限定通道154。保持板152的至少一部分諸如鉤部156可布置在通道154中。在一些實(shí)施例中，這種部分還可通過使用合適的粘合劑、焊接或其它合適的安裝設(shè)備或方法安裝在通道154中。這種部分可保持密封件140與接口部件接觸。在其它實(shí)施例中，保持板152可以不安裝在表面上或通道154中，而是可由于各種組裝好的構(gòu)件諸如接口部件和密封件140的幾何形狀和力，和/或由于密封件140在系統(tǒng)10運(yùn)行期間所承受的壓力而被保持在表面上或通道154中。在一些實(shí)施例中，根據(jù)本公開內(nèi)容的密封件140還可包括接觸板158。接觸板158可定位成與接口部件的表面諸如第二接口部件144的接觸表面143接觸并與該表面保持接觸。接觸板158可定位在這種表面和密封板150之間。接觸板158可穩(wěn)定并維持密封件140和該接口部件諸如第二接口部件144之間的密封，并且還可穩(wěn)定密封件140相對(duì)于其它接口部件142的定位。在一些實(shí)施例中，如圖9中所不,密封件140或其任何部分可包括布層160。一個(gè)或更多布層160可設(shè)置在密封件140的各種板的表面上并與這些表面接觸。各種板可彼此接觸并通過布層160與其它各種表面接觸。例如，如圖所示，布層160可設(shè)置在密封板150、保持板152和/或接觸板158的相對(duì)表面上。布層160可包括已被編織、針織或壓緊到一層織物中的金屬、陶瓷和/或聚合物纖維。布層160可覆蓋密封件140的至少一部分并保護(hù)密封件140的該部分免于暴露于高溫。布層160還可有利于系統(tǒng)10在其運(yùn)行期間的密封及減振。本公開內(nèi)容的密封件140可有利地允許過渡管道50諸如過渡管道50的出口 54繞或沿著各種軸線90、92、94中的一者或更多移動(dòng)，同時(shí)維持與渦輪區(qū)段16的密封。這可有利地適應(yīng)可如上所述偏離的過渡管道50的熱生長，同時(shí)允許過渡管道50保持充分密封于渦輪區(qū)段16。例如，在示例性實(shí)施例中，密封件140可允許過渡管道50諸如過渡管道50的出口 54繞或沿著縱向軸線90、切向軸線92和徑向軸線94中的一者、兩者或三者移動(dòng)。在示例性實(shí)施例中，密封件140允許繞或沿著所有三個(gè)軸線移動(dòng)。因此，密封件140有利地提供了適應(yīng)本公開內(nèi)容的過渡管道50的不希望的移動(dòng)的密封。此書面描述使用了包括最佳模式在內(nèi)的實(shí)例來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造并利用任何裝置或系統(tǒng)并且執(zhí)行任何所結(jié)合的方法。本發(fā)明可取得專利權(quán)的范圍通過權(quán)利要求來限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它實(shí)例。如果此類其它實(shí)例包括并未不同于權(quán)利要求的文字語言所描述的結(jié)構(gòu)元件，或者它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)質(zhì)性區(qū)別的等同結(jié)構(gòu)元件，則認(rèn)為此類其它實(shí)例包含在權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種渦輪系統(tǒng)，包括: 過渡管道，其包括進(jìn)口、出口、以及在所述進(jìn)口和所述出口之間延伸并限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線的通路，所述過渡管道的所述出口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線偏離所述進(jìn)口，所述過渡管道還包括用于與渦輪區(qū)段接口的接口部件；以及 柔性金屬密封件，其與所述接口部件接觸，以提供所述接口部件與所述渦輪區(qū)段之間的密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件包括密封板，并且其中所述密封板的至少一部分具有曲線截面輪廓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件的至少一部分具有在運(yùn)行狀態(tài)下與所述渦輪區(qū)段的接觸表面的外形總體上對(duì)應(yīng)的外形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，具有所述曲線截面輪廓的所述密封板的所述部分定位成接觸所述渦輪區(qū)段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件包括與所述第一接口部件接觸的保持板。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述保持板保持所述密封件與所述第一接口部件接觸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述第一接口部件限定通道，并且其中所述保持板的至少一部分布置在所述通道中。
8.根 據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件包括定位成與所述渦輪區(qū)段的接觸表面接觸的接觸板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)還包括多個(gè)密封件。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)還包括多個(gè)接口部件。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述過渡管道的所述出口沿著所述徑向軸線進(jìn)一步偏離所述進(jìn)口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪系統(tǒng)還包括多個(gè)過渡管道，所述多個(gè)過渡管道中的每一個(gè)都繞所述縱向軸線成環(huán)形地布置并連接到所述渦輪區(qū)段上。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述接口部件是第一接口部件，還包括所述渦輪區(qū)段，所述渦輪區(qū)段包括用于與所述第一接口部件接口的第二接口部件，所述密封件與所述第二接口部件接觸，以提供所述第一接口部件和所述第二接口部件之間的密封。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述渦輪區(qū)段包括第一級(jí)輪葉組件，并且其中所述第一級(jí)輪葉組件上游未布置噴嘴。
15.—種潤輪系統(tǒng),包括: 過渡管道，其包括進(jìn)口、出口、以及在所述進(jìn)口和所述出口之間延伸并限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線的通路，所述過渡管道的所述出口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線偏離所述進(jìn)口，所述過渡管道還包括第一接口部件； 渦輪區(qū)段，其包括第二接口部件；以及柔性金屬密封件，其與所述第一接口部件和所述第二接口部件接觸并提供二者之間的密封。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件包括密封板，并且其中所述密封板的至少一部分具有曲線截面輪廓。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件的至少一部分具有在運(yùn)行位置與所述第二接口部件的接觸表面的外形總體上對(duì)應(yīng)的外形。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，具有所述曲線截面輪廓的所述密封板的所述部分與所述第二接口部件接觸。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件包括與所述第一接口部件接觸的保持板。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的渦輪系統(tǒng)，其特征在于，所述密封件包括定位成與所述第二接口部件的接觸表面接觸的`接觸板。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于渦輪系統(tǒng)中的過渡管道的柔性金屬密封件，具體而言，公開了一種渦輪系統(tǒng)。在一個(gè)實(shí)施例中，該渦輪系統(tǒng)包括過渡管道。該過渡管道包括進(jìn)口、出口、以及在進(jìn)口和出口之間延伸并限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線的通路。過渡管道的出口沿著縱向軸線和切向軸線偏離進(jìn)口。過渡管道還包括用于與渦輪區(qū)段接口的接口部件。渦輪系統(tǒng)還包括與接口部件接觸以提供接口部件和渦輪區(qū)段之間的密封的柔性金屬密封件。
文檔編號(hào)F02C7/28GK103104349SQ20121032804
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者J.S.弗拉納根, J.S.萊貝古, K.W.麥克馬漢, D.J.迪拉德, R.R.潘特科斯特 申請(qǐng)人:通用電氣公司