本文公開的主題大體涉及渦輪機(jī),并且更特別地,涉及在渦輪機(jī)中使用過(guò)渡導(dǎo)管。
背景技術(shù):
渦輪機(jī)在諸如功率生產(chǎn)的領(lǐng)域中廣泛使用。例如,傳統(tǒng)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)造成在空氣流過(guò)壓縮機(jī)區(qū)段時(shí)壓縮空氣。然后空氣從壓縮機(jī)區(qū)段流到燃燒器區(qū)段,在燃燒器區(qū)段中,空氣與燃料混合且燃燒,從而產(chǎn)生熱氣流。熱氣流提供給渦輪區(qū)段,渦輪區(qū)段通過(guò)從熱氣流中抽取能量來(lái)使用熱氣流對(duì)壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)和其它多種負(fù)載提供功率。
渦輪機(jī)的燃燒器區(qū)段大體包括管或?qū)Ч?,以使熱燃燒氣通過(guò)其流到渦輪區(qū)段或多個(gè)區(qū)段。目前,已經(jīng)引入了燃燒器區(qū)段,它包括轉(zhuǎn)移熱氣流的管或?qū)Ч?。例如,已?jīng)引入了用于燃燒器區(qū)段的導(dǎo)管,在使熱氣沿縱向流過(guò)其中時(shí),導(dǎo)管另外使流沿徑向和/或沿切向轉(zhuǎn)移,使得流具有多種角度分量。這些設(shè)計(jì)具有多種優(yōu)點(diǎn),包括消除渦輪區(qū)段中的第一級(jí)噴嘴。以前提供第一級(jí)噴嘴是為了轉(zhuǎn)移熱氣流,而且由于這些導(dǎo)管的設(shè)計(jì),可能不需要第一級(jí)噴嘴。消除第一級(jí)噴嘴可消除相關(guān)聯(lián)的壓降,并且提高渦輪機(jī)的效率和功率輸出。
但是,關(guān)于這些導(dǎo)管與渦輪區(qū)段的連接的擔(dān)憂越來(lái)越多。例如,因?yàn)橐阎膶?dǎo)管不只是沿著縱向軸線延伸,而是從導(dǎo)管的入口到導(dǎo)管的出口轉(zhuǎn)移偏離軸線,導(dǎo)管的熱膨脹可導(dǎo)致導(dǎo)管沿著或圍繞多種軸線不合需要地移位。這些移位可在導(dǎo)管內(nèi)引起應(yīng)力和應(yīng)變,而且可使導(dǎo)管失效。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
將在以下描述中部分地闡述本公開的各方面和優(yōu)點(diǎn),或者根據(jù)該描述,本公開的各方面和優(yōu)點(diǎn)可為明顯的,或者可通過(guò)實(shí)踐本公開來(lái)學(xué)習(xí)本公開的各方面和優(yōu)點(diǎn)。
在一個(gè)實(shí)施例中,提供一種渦輪機(jī)。渦輪機(jī)包括設(shè)置成大體環(huán)形陣列的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)包括入口、出口和通道,通道限定內(nèi)部且在入口和出口之間延伸,并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)的出口相對(duì)于入口沿著縱向軸線和切向軸線偏移。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)進(jìn)一步包括上游部分和下游部分,上游部分在入口和后端之間延伸,下游部分在頭端和出口之間延伸。渦輪機(jī)進(jìn)一步包括沿著熱氣路徑在多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管下游的支承環(huán)組件。渦輪機(jī)進(jìn)一步包括多個(gè)支承組件,它們將多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的上游部分直接連接到支承環(huán)組件上。多個(gè)支承組件中的各個(gè)包括在上游部分和支承環(huán)組件之間延伸的桿。
在另一個(gè)實(shí)施例中,提供一種渦輪機(jī)。渦輪機(jī)包括設(shè)置成大體環(huán)形陣列的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)包括入口、出口和通道,通過(guò)限定內(nèi)部且在入口和出口之間延伸,并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)的出口相對(duì)于入口沿著縱向軸線和切向軸線偏移。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)進(jìn)一步包括上游部分和下游部分,上游部分在入口和后端之間延伸,下游部分在頭端和出口之間延伸。渦輪機(jī)進(jìn)一步包括沿著熱氣路徑在多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管下游的支承環(huán)組件。渦輪機(jī)進(jìn)一步包括多個(gè)支承組件,它們將多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的上游部分直接連接到支承環(huán)組件上。多個(gè)支承組件中的各個(gè)包括在上游部分和支承環(huán)組件和至少一個(gè)球窩接頭之間延伸的鉸接桿。
技術(shù)方案1.一種渦輪機(jī),包括:
設(shè)置成大體環(huán)形陣列的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)包括入口、出口和通道,所述通道限定內(nèi)部且在所述入口和所述出口之間延伸,并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)的出口相對(duì)于所述入口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線偏移,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)進(jìn)一步包括上游部分和下游部分,所述上游部分在所述入口和后端之間延伸,所述下游部分在頭端和所述出口之間延伸;
支承環(huán)組件,其沿著熱氣路徑在所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的下游;以及
多個(gè)支承組件,其將所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的上游部分直接連接到所述支承環(huán)組件上,所述多個(gè)支承組件中的各個(gè)包括在所述上游部分和所述支承環(huán)組件之間延伸的桿。
技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述桿是鉸接桿。
技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述桿具有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述桿包括螺套。
技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述多個(gè)支承組件中的各個(gè)進(jìn)一步包括至少一個(gè)球窩接頭。
技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案5所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭將所述支承組件連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案5所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭將所述支承組件連接到所述上游部分上。
技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案5所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭是多個(gè)球窩接頭。
技術(shù)方案9.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述多個(gè)支承組件中的各個(gè)進(jìn)一步包括托架和機(jī)械緊固件,所述機(jī)械緊固件將所述托架連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,渦輪機(jī)進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的出口連接到所述支承環(huán)組件上的多個(gè)機(jī)械緊固件。
技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的出口包括內(nèi)部凸緣和外部凸緣,以及其中,所述多個(gè)機(jī)械緊固件將所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的內(nèi)部凸緣和外部凸緣連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)的出口相對(duì)于所述入口沿著所述徑向軸線進(jìn)一步偏移。
技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案1所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述渦輪機(jī)進(jìn)一步包括與多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管連通的渦輪區(qū)段,所述渦輪區(qū)段包括所述支承環(huán)組件和第一級(jí)輪葉組件。
技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的渦輪機(jī),其特征在于,在所述第一級(jí)輪葉組件的上游未設(shè)置噴嘴。
技術(shù)方案15.一種渦輪機(jī),包括:
設(shè)置成大體環(huán)形陣列的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)包括入口、出口和通道,所述通道限定內(nèi)部且在所述入口和所述出口之間延伸,并且限定縱向軸線、徑向軸線和切向軸線,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)的出口相對(duì)于所述入口沿著所述縱向軸線和所述切向軸線偏移,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的各個(gè)進(jìn)一步包括上游部分和下游部分,所述上游部分在所述入口和后端之間延伸,所述下游部分在頭端和所述出口之間延伸;
支承環(huán)組件,其沿著熱氣路徑在所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的下游;以及
將所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管中的至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的上游部分直接連接到所述支承環(huán)組件上的多個(gè)支承組件,所述多個(gè)支承組件中的各個(gè)包括在所述上游部分和所述支承環(huán)組件和至少一個(gè)球窩接頭之間延伸的鉸接桿。
技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述桿包括螺套。
技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭將所述支承組件連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭將所述支承組件連接到所述上游部分上。
技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪機(jī),其特征在于,所述多個(gè)支承組件中的各個(gè)進(jìn)一步包括托架和機(jī)械緊固件,所述機(jī)械緊固件將所述托架連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案15所述的渦輪機(jī),其特征在于,渦輪機(jī)進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的出口連接到所述支承環(huán)組件上的多個(gè)機(jī)械緊固件。
技術(shù)方案21.一種渦輪機(jī)(10),包括:
設(shè)置成大體環(huán)形陣列的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50),所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)包括入口(52)、出口(54)和通道(56),所述通道限定內(nèi)部(57)且在所述入口(52)和所述出口(54)之間延伸,并且限定縱向軸線(90)、徑向軸線(94)和切向軸線(92),所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)的出口(54)相對(duì)于所述入口(52)沿著所述縱向軸線(90)和所述切向軸線(92)偏移,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)進(jìn)一步包括上游部分(170)和下游部分(172),所述上游部分(170)在所述入口(52)和后端(174)之間延伸,所述下游部分(172)在頭端(176)和所述出口(54)之間延伸;
支承環(huán)組件,其沿著熱氣路徑(104)在所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的下游;以及
多個(gè)支承組件(210),其將所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的上游部分(170)直接連接到所述支承環(huán)組件上,所述多個(gè)支承組件(210)中的各個(gè)包括在所述上游部分(170)和所述支承環(huán)組件之間延伸的桿(212)。
技術(shù)方案22.根據(jù)技術(shù)方案21所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述桿(212)是鉸接桿(212)。
技術(shù)方案23.根據(jù)技術(shù)方案21至22中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述桿(212)具有可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
技術(shù)方案24.根據(jù)技術(shù)方案21至23中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述桿(212)包括螺套。
技術(shù)方案25.根據(jù)技術(shù)方案21至24中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述多個(gè)支承組件(210)中的各個(gè)進(jìn)一步包括至少一個(gè)球窩接頭(220)。
技術(shù)方案26.根據(jù)技術(shù)方案21至25中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述多個(gè)支承組件(210)中的各個(gè)進(jìn)一步包括托架(230)和機(jī)械緊固件(232),所述機(jī)械緊固件(232)將所述托架(230)連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案27.根據(jù)技術(shù)方案21至26中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述渦輪機(jī)(10)進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的出口(54)連接到所述支承環(huán)組件上的多個(gè)機(jī)械緊固件(200),以及可選地
其中,所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的出口(54)包括內(nèi)部凸緣(202)和外部凸緣(204),以及其中,所述多個(gè)機(jī)械緊固件(200)將所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的內(nèi)部凸緣(202)和外部凸緣(204)連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案28.根據(jù)技術(shù)方案21至27中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)的出口(54)相對(duì)于所述入口(52)沿著所述徑向軸線(94)偏移。
技術(shù)方案29.根據(jù)技術(shù)方案21至28中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述渦輪機(jī)(10)進(jìn)一步包括與多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)連通的渦輪區(qū)段(16),所述渦輪區(qū)段(16)包括所述支承環(huán)組件和第一級(jí)輪葉組件(122),以及可選地
其中,在所述第一級(jí)輪葉組件(122)的上游未設(shè)置噴嘴(114)。
技術(shù)方案30.一種渦輪機(jī)(10),包括:
設(shè)置成大體環(huán)形陣列的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50),所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)包括入口(52)、出口(54)和通道(56),所述通道限定內(nèi)部(57)且在所述入口(52)和所述出口(54)之間延伸,并且限定縱向軸線(90)、徑向軸線(94)和切向軸線(92),所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)的出口(54)相對(duì)于所述入口(52)沿著所述縱向軸線(90)和所述切向軸線(92)偏移,所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的各個(gè)進(jìn)一步包括上游部分(170)和下游部分(172),所述上游部分(170)在所述入口(52)和后端(176)之間延伸,所述下游部分(172)在頭端(178)和所述出口(54)之間延伸;
支承環(huán)組件,其沿著熱氣路徑(104)在所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的下游;以及
多個(gè)支承組件(210),將所述多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)中的至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的上游部分(170)直接連接到所述支承環(huán)組件上,所述多個(gè)支承組件(210)中的各個(gè)包括在所述上游部分(170)和所述支承環(huán)組件和至少一個(gè)球窩接頭(220)之間延伸的鉸接桿(212)。
技術(shù)方案31.根據(jù)技術(shù)方案30所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述桿(212)包括螺套。
技術(shù)方案32.根據(jù)技術(shù)方案30至31中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭(220)將所述支承組件(210)連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案33.根據(jù)技術(shù)方案30至32中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述至少一個(gè)球窩接頭(220)將所述支承組件(210)連接到所述上游部分(170)上。
技術(shù)方案34.根據(jù)技術(shù)方案30至33中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述多個(gè)支承組件(210)中的各個(gè)進(jìn)一步包括托架(230)和機(jī)械緊固件(232),所述機(jī)械緊固件將所述托架(230)連接到所述支承環(huán)組件上。
技術(shù)方案35.根據(jù)技術(shù)方案30至34中的任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)(10),其特征在于,所述渦輪機(jī)(10)進(jìn)一步包括將所述至少一個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管(50)的出口(54)連接到所述支承環(huán)組件上的多個(gè)機(jī)械緊固件(200)。
參照以下描述和所附權(quán)利要求,本公開的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解。附圖結(jié)合在此說(shuō)明書中且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分,附圖示出本公開的實(shí)施例,并且與描述一起用來(lái)闡明本公開的原理。
附圖說(shuō)明
在說(shuō)明書中對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員闡述本公開的完整且能夠?qū)嵤┑墓_,包括其最佳模式,說(shuō)明書參照了附圖,其中:
圖1是根據(jù)本公開的實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的示意圖;
圖2是根據(jù)本公開的實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的若干部分的橫截面圖;
圖3是根據(jù)本公開的實(shí)施例的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)的渦輪區(qū)段的橫截面圖。
圖4是根據(jù)本公開的實(shí)施例的成環(huán)形陣列的過(guò)渡導(dǎo)管的透視圖;
圖5是根據(jù)本公開的實(shí)施例的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管和相關(guān)聯(lián)的沖擊套管的俯視透視圖;
圖6是根據(jù)本公開的實(shí)施例的過(guò)渡導(dǎo)管的側(cè)面透視圖;
圖7是根據(jù)本公開的實(shí)施例的過(guò)渡導(dǎo)管組件的剖面透視圖,過(guò)渡導(dǎo)管組件包括相鄰過(guò)渡導(dǎo)管,并且在它們之間形成翼型件的多種部分;
圖8是根據(jù)本公開的實(shí)施例的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管和相關(guān)聯(lián)的沖擊套管的頂部正面透視圖;
圖9是根據(jù)本公開的實(shí)施例的連接到支承環(huán)組件的多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管的頂部背面透視圖;
圖10是根據(jù)本公開的實(shí)施例的過(guò)渡導(dǎo)管的下游部分的側(cè)面透視圖;
圖11是根據(jù)本公開的實(shí)施例的過(guò)渡導(dǎo)管的下游部分的正面透視圖;以及
圖12是根據(jù)本公開的實(shí)施例的連接到支承環(huán)組件上的過(guò)渡導(dǎo)管和支承組件的橫截面圖;
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殼
22燃燒器襯套
24燃燒區(qū)
26過(guò)渡件
30流動(dòng)套管
32流路徑
34沖擊套管
36流路徑
38外部環(huán)帶
40燃料噴嘴
50過(guò)渡導(dǎo)管
52入口
54出口
56通道
57內(nèi)部
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
130第一過(guò)渡導(dǎo)管
132第二過(guò)渡導(dǎo)管
134接觸面
142壓力側(cè)
144吸力側(cè)
146后緣
150流動(dòng)套管
152環(huán)形通道
154沖擊孔
162入口
164出口
166通道
170上游部分
172下游部分
174后端
176頭端
180下部支承環(huán)
181膛孔
182上部支承環(huán)
183膛孔
184槽道
186接觸面
200機(jī)械緊固件
202內(nèi)部凸緣
204外部凸緣
206膛孔
210支承組件
212桿
214主要本體
216延伸本體
220球窩接頭
222球頭螺柱
224杯體
230托架
231膛孔
232機(jī)械緊固件
240安裝基部。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將詳細(xì)參照本公開的實(shí)施例,在圖中示出實(shí)施例的一個(gè)或多個(gè)示例。以解釋本公開而非限制本公開的方式提供各個(gè)示例。實(shí)際上,對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的將是,可在本公開中作出多種修改和改變,而不偏離本公開的范圍或精神。例如,被示為或描述成一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征可用于另一個(gè)實(shí)施例,以產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。因而,意于的是本公開覆蓋落在所附權(quán)利要求及其等物的范圍內(nèi)的這樣的修改和改變。
圖1是渦輪機(jī)的示意圖,渦輪機(jī)在顯示的實(shí)施例中是燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10。應(yīng)當(dāng)理解,本公開的渦輪機(jī)不必是燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10,而是可為任何適當(dāng)?shù)臏u輪系統(tǒng)或其它渦輪機(jī),諸如蒸汽渦輪系統(tǒng)或其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)。所顯示的系統(tǒng)10可包括壓縮機(jī)區(qū)段12、燃燒器區(qū)段14和渦輪區(qū)段16,燃燒器區(qū)段14可包括下面論述的多個(gè)燃燒器15。壓縮機(jī)區(qū)段12和渦輪區(qū)段16可通過(guò)軸18聯(lián)接。軸18可為單個(gè)軸或聯(lián)接在一起形成軸18的多個(gè)軸節(jié)段。軸18可進(jìn)一步聯(lián)接到發(fā)電機(jī)或其它適當(dāng)?shù)哪芰看鎯?chǔ)裝置上,或者可直接連接到例如電網(wǎng)。入口區(qū)段19可對(duì)壓縮機(jī)區(qū)段12提供空氣流,并且排氣可通過(guò)排氣區(qū)段20從渦輪區(qū)段16排出,并且排出到系統(tǒng)10或其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)中和/或在其中使用。來(lái)自系統(tǒng)10的排氣例如可排到大氣中,流到蒸汽渦輪或其它適當(dāng)?shù)南到y(tǒng),或者通過(guò)熱回收蒸汽發(fā)生器回收。
參照?qǐng)D2,示出燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10的若干部分的簡(jiǎn)化視圖。圖2中顯示的燃?xì)鉁u輪系統(tǒng)10包括壓縮機(jī)區(qū)段12,以對(duì)下面論述的流過(guò)系統(tǒng)10的工作流體加壓。從壓縮機(jī)區(qū)段12排出的加壓工作流體流到燃燒器區(qū)段14中,燃燒器區(qū)段14可包括多個(gè)燃燒器15(圖2中僅示出了一個(gè)),它們圍繞系統(tǒng)10的軸線設(shè)置成環(huán)形陣列。進(jìn)入燃燒器區(qū)段14的工作流體與燃料混合,諸如天然氣或另一種適當(dāng)?shù)囊后w或氣體,并且燃燒。熱燃燒氣從各個(gè)燃燒器15流到渦輪區(qū)段16,以驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)10且產(chǎn)生功率。
燃?xì)鉁u輪10中的燃燒器15可包括多種構(gòu)件,以混合和燃燒工作流體和燃料。例如,燃燒器15可包括殼21,諸如壓縮機(jī)排氣殼21。多個(gè)套管可為沿軸向延伸的環(huán)形套管,多個(gè)套管可至少部分地設(shè)置在殼21中。如圖2中顯示的那樣,套管沿軸向沿著大體縱向軸線98延伸,使得套管的入口沿軸向與出口對(duì)齊。例如,燃燒器襯套22可大體在其中限定燃燒區(qū)24。工作流體、燃料和可選的氧化劑的燃燒可大體發(fā)生在燃燒區(qū)24中。產(chǎn)生的熱燃燒氣可大體沿軸向沿著縱向軸線98向下游流過(guò)燃燒襯套22,進(jìn)入到過(guò)渡件26中,然后大體沿軸向沿著縱向軸線98流過(guò)過(guò)渡件26且進(jìn)入到渦輪區(qū)段16中。
燃燒器15可進(jìn)一步包括燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40。燃料可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)歧管(未顯示)供應(yīng)到燃料噴嘴40。如下面論述的那樣,燃料噴嘴40或多個(gè)燃料噴嘴40可將燃料和可選地工作流體供應(yīng)到燃燒區(qū)24供燃燒。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4至12,根據(jù)本公開的燃燒器15可包括一個(gè)或多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50,大體稱為過(guò)渡導(dǎo)管組件。本公開的過(guò)渡導(dǎo)管50可提供來(lái)代替其它燃燒器的多種沿軸向延伸套管。例如,過(guò)渡導(dǎo)管50可取代沿軸向延伸過(guò)渡件26,以及可選地,燃燒器15的燃燒器襯套22。因而,過(guò)渡導(dǎo)管可從燃料噴嘴40延伸,或者從燃燒器襯套22延伸。如本文論述的那樣,過(guò)渡導(dǎo)管50可提供優(yōu)于用于使工作流體流過(guò)其中且流到渦輪區(qū)段16的沿軸向延伸燃燒器襯套22和過(guò)渡件26的多種優(yōu)點(diǎn)。
如所顯示的那樣,多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50可圍繞縱向軸線90設(shè)置成環(huán)形陣列。另外,各個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50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,各個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50可從燃料噴嘴40延伸到渦輪區(qū)段16。因而,工作流體可大體從燃料噴嘴40流過(guò)過(guò)渡導(dǎo)管50到達(dá)渦輪區(qū)段16。在一些實(shí)施例中,過(guò)渡導(dǎo)管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)聯(lián)的阻力和壓降,并且提高系統(tǒng)10的效率和輸出。
各個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50可具有入口52、出口54和在它們之間的通道56,通道56可限定內(nèi)部57。過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52和出口54可具有大體圓形或橢圓形橫截面、長(zhǎng)方形橫截面、三角形橫截面,或者任何其它適當(dāng)?shù)亩噙呅螜M截面。另外,應(yīng)當(dāng)理解的是,過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52和出口54不必具有形狀相似的橫截面。例如,在一個(gè)實(shí)施例中,入口52可具有大體圓形的橫截面,而出口54則可具有大體長(zhǎng)方形的橫截面。
另外,通道56可大體在入口52和出口54之間漸縮。例如,在示例性實(shí)施例中,通道56的至少一部分可大體為圓錐形。但是,另外或備選地,通道56或其任何部分可具有大體長(zhǎng)方形橫截面、三角形橫截面,或者任何其它適當(dāng)?shù)亩噙呅螜M截面。應(yīng)當(dāng)理解,隨著通道56從較大的入口52到較小的出口54漸縮,通道56的橫截面形狀可在通道56或者其任何部分中改變。
多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的各個(gè)的出口54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52偏移。如本文使用,“偏移”意味著沿著所標(biāo)識(shí)的坐標(biāo)方向間隔開。多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的各個(gè)的出口54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52沿縱向偏移,諸如沿著縱向軸線90偏移。
另外,在示例性實(shí)施例中,多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的各個(gè)的出口54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52沿切向偏移,諸如沿著切向軸線92偏移。因?yàn)槎鄠€(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的各個(gè)的出口54相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52沿切向偏移,所以過(guò)渡導(dǎo)管50可有利地使用通過(guò)過(guò)渡導(dǎo)管50的工作流體流的切向分量來(lái)消除在渦輪區(qū)段16中對(duì)第一級(jí)噴嘴的需要,如下面論述的那樣。
另外,在示例性實(shí)施例中,多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的各個(gè)的出口54可相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52沿徑向偏移,諸如沿著徑向軸線94偏移。因?yàn)槎鄠€(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的各個(gè)的出口54相對(duì)于相應(yīng)的過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52沿徑向偏移,所以過(guò)渡導(dǎo)管50可有利于使用通過(guò)過(guò)渡導(dǎo)管50的工作流體流的徑向分量來(lái)進(jìn)一步消除在渦輪區(qū)段16中對(duì)第一級(jí)噴嘴的需要,如下面論述的那樣。
應(yīng)當(dāng)理解,針對(duì)各個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50,關(guān)于由成環(huán)形陣列的過(guò)渡導(dǎo)管50限定的周邊,單獨(dú)限定切向軸線92和徑向軸線94,如圖4中顯示的那樣,并且軸線92和94針對(duì)各個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50圍繞該周邊,基于圍繞縱向軸線90設(shè)置成環(huán)形陣列的過(guò)渡導(dǎo)管50的數(shù)量而改變。
如所論述的那樣,在熱燃燒氣流過(guò)過(guò)渡導(dǎo)管50之后,它們可從過(guò)渡導(dǎo)管50流到渦輪區(qū)段16中。如圖3中顯示的那樣,根據(jù)本公開的渦輪區(qū)段16可包括護(hù)罩102,護(hù)罩102可限定熱氣路徑104。護(hù)罩102可由多個(gè)護(hù)罩塊106形成。護(hù)罩塊106可設(shè)置成一個(gè)或多個(gè)環(huán)形陣列,各個(gè)環(huán)形陣列可限定熱氣路徑104的一部分。渦輪區(qū)段16可另外包括支承環(huán)組件,支承環(huán)組件可包括下部支承環(huán)180和上部支承環(huán)182,而且例如可定位在護(hù)罩102(諸如它的第一多個(gè)護(hù)罩塊106)的上游(沿著熱氣路徑104)或者可為護(hù)罩102的第一部分。支承環(huán)組件可進(jìn)一步限定熱氣路徑104(即,在下部支承環(huán)180和上部支承環(huán)182之間),并且在過(guò)渡導(dǎo)管50和渦輪區(qū)段16之間提供過(guò)渡。因此,支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)可在多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50的下游(沿著熱氣路徑104)。熱氣可從過(guò)渡導(dǎo)管50流到支承環(huán)組件(支承環(huán)180、182之間)中且流過(guò)它,并且從支承環(huán)組件流過(guò)渦輪區(qū)段16的其余部分。應(yīng)當(dāng)注意,支承環(huán)在傳統(tǒng)上可稱為噴嘴支承環(huán)或第一級(jí)噴嘴支承環(huán)。但是,如本文論述的那樣,不可對(duì)根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的過(guò)渡導(dǎo)管50使用第一級(jí)噴嘴,并且因而示例性實(shí)施例中的支承環(huán)不包圍任何第一級(jí)或其它噴嘴。
渦輪區(qū)段16可進(jìn)一步包括多個(gè)輪葉112和多個(gè)噴嘴114。多個(gè)輪葉112和噴嘴114中的各個(gè)可至少部分地設(shè)置在熱氣路徑104中。另外,多個(gè)輪葉112和多個(gè)噴嘴114可設(shè)置成一個(gè)或多個(gè)環(huán)形陣列,各個(gè)環(huán)形陣列可限定熱氣路徑104的一部分。
渦輪區(qū)段16可包括多個(gè)渦輪級(jí)。各個(gè)級(jí)可包括設(shè)置成環(huán)形陣列的多個(gè)輪葉112和設(shè)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3中顯示的那樣。例如,渦輪區(qū)段16的第一級(jí)可包括第一級(jí)噴嘴組件(未顯示)和第一級(jí)輪葉組件122。噴嘴組件可包括多個(gè)噴嘴114,它們圍繞軸18沿周向設(shè)置和固定。輪葉組件122可包括多個(gè)輪葉112,它們圍繞軸18沿周向設(shè)置且聯(lián)接到軸18上。在示例性實(shí)施例中,其中,渦輪區(qū)段聯(lián)接到燃燒器區(qū)段14上,包括多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50,但是,可消除第一級(jí)噴嘴組件,使得沒(méi)有噴嘴設(shè)置在第一級(jí)輪葉組件122的上游??上鄬?duì)于通過(guò)熱氣路徑104的熱燃燒氣流來(lái)限定上游。
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。包括在噴嘴組件123中的噴嘴114可圍繞軸18沿周向設(shè)置和固定。包括在輪葉組件124中的輪葉112可圍繞軸18沿周向設(shè)置且聯(lián)接到軸18上。因而第二級(jí)噴嘴組件123沿著熱氣路徑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。包括在噴嘴組件125中的噴嘴114可圍繞軸18沿周向設(shè)置和固定。包括在輪葉組件126中的輪葉112可圍繞軸18沿周向設(shè)置且聯(lián)接到軸18上。因而第三級(jí)噴嘴組件125沿著熱氣路徑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)當(dāng)理解,渦輪區(qū)段16不限于三個(gè)級(jí),而是任何數(shù)量的級(jí)都在本公開的范圍和精神之內(nèi)。
各個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50可與一個(gè)或多個(gè)相鄰過(guò)渡導(dǎo)管50交接。例如,圖5至12示出了多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50中的第一過(guò)渡導(dǎo)管130和第二過(guò)渡導(dǎo)管132的實(shí)施例。這些相鄰過(guò)渡導(dǎo)管130、132可包括接觸面134,接觸面134可為包括在過(guò)渡導(dǎo)管50的出口中的外表面。接觸面134可接觸附近的相鄰過(guò)渡導(dǎo)管50和/或支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)的相關(guān)聯(lián)的接觸面134,如所顯示的那樣,這是為了在過(guò)渡導(dǎo)管50之間和/或過(guò)渡導(dǎo)管50和支承環(huán)組件之間提供接口。例如,第一過(guò)渡導(dǎo)管130和第二過(guò)渡導(dǎo)管132的接觸面134可如顯示的那樣彼此接觸,并且在第一過(guò)渡導(dǎo)管130和第二過(guò)渡導(dǎo)管132之間提供接口。另外,第一過(guò)渡導(dǎo)管130和第二過(guò)渡導(dǎo)管132的接觸面134可如顯示的那樣接觸支承環(huán)組件,并且在過(guò)渡導(dǎo)管130、132和支承環(huán)組件之間提供接口。如本文論述的那樣,可在多種接觸面之間提供密封件,以有利于這樣的接口處的密封。值得注意的是,本文論述的接觸可包括構(gòu)件本身之間的直接接觸或者通過(guò)設(shè)置在構(gòu)件之間的密封件的間接接觸。
另外,過(guò)渡導(dǎo)管50,諸如第一過(guò)渡導(dǎo)管130和第二過(guò)渡導(dǎo)管132可形成具有翼型件的多種空氣動(dòng)力學(xué)表面的空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)140。這種空氣動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)140例如由過(guò)渡導(dǎo)管50的通道56的內(nèi)表面限定,并且可在相鄰過(guò)渡導(dǎo)管50的接觸面134彼此交接時(shí)進(jìn)一步形成。這些多種表面可轉(zhuǎn)移過(guò)渡導(dǎo)管50中的熱氣流,并且因而消除對(duì)第一級(jí)噴嘴的需要,如本文論述的那樣。例如,在圖7和8中示出的一些實(shí)施例中,過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如第一過(guò)渡導(dǎo)管130)的通道56的內(nèi)表面可限定壓力側(cè)142,而相鄰過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如第二過(guò)渡導(dǎo)管132)的通道56的相對(duì)的內(nèi)表面則可限定吸力側(cè)144。當(dāng)相鄰過(guò)渡導(dǎo)管50,諸如其接觸面134,彼此交接時(shí),壓力側(cè)142和吸力側(cè)144可共同限定后緣146。在其它實(shí)施例中,如圖11中示出的那樣,過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如第一過(guò)渡導(dǎo)管130)的通道56的內(nèi)表面可限定壓力側(cè)142和吸力側(cè)144,以及它們之間的后緣。相鄰過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如第二過(guò)渡導(dǎo)管132)的通道56的內(nèi)表面可進(jìn)一步限定壓力側(cè)142和/或吸力側(cè)144。
如圖5和8中顯示的那樣,在示例性實(shí)施例中,流動(dòng)套管150可沿周向包圍過(guò)渡導(dǎo)管50的至少一部分。沿周向包圍過(guò)渡導(dǎo)管50的流動(dòng)套管150可在它們之間限定環(huán)形通道152。來(lái)自殼21的壓縮工作流體可流過(guò)環(huán)形通道152,以提供對(duì)流冷卻過(guò)渡導(dǎo)管50,然后倒轉(zhuǎn)方向流過(guò)燃料噴嘴40且進(jìn)入到過(guò)渡導(dǎo)管50中。另外,在一些實(shí)施例中,流動(dòng)套管150可為沖擊套管。在這些實(shí)施例中,沖擊孔154可限定在套管150中,如所顯示的那樣。來(lái)自殼21的壓縮工作流體可流過(guò)沖擊孔154且沖擊在過(guò)渡導(dǎo)管50上,然后流過(guò)環(huán)形通道152,從而對(duì)過(guò)渡導(dǎo)管提供額外的沖擊冷卻。
各個(gè)流動(dòng)套管150可具有入口162、出口164,以及在它們之間的通道166。各個(gè)流動(dòng)套管150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,從而包圍相關(guān)聯(lián)的過(guò)渡導(dǎo)管50的至少一部分。因而,類似于過(guò)渡導(dǎo)管50,如上面論述的那樣,多個(gè)流動(dòng)套管150中的各個(gè)的出口164可相對(duì)于相應(yīng)的流動(dòng)套管150的入口162沿縱向、沿徑向和/或沿切向偏移。
在一些實(shí)施例中,如圖5和8中示出的那樣,根據(jù)本公開的過(guò)渡導(dǎo)管50是在入口52和出口54之間延伸的單個(gè)整體構(gòu)件。在其它實(shí)施例中,如圖9至12中示出的那樣,根據(jù)本公開的過(guò)渡導(dǎo)管50可包括多個(gè)區(qū)段或部分,它們彼此鉸接。過(guò)渡導(dǎo)管50的這個(gè)鉸接可允許過(guò)渡導(dǎo)管50的多種部分在運(yùn)行期間相對(duì)于彼此移動(dòng)和轉(zhuǎn)移,從而允許其有熱增長(zhǎng)且適應(yīng)其熱增長(zhǎng)。例如,過(guò)渡導(dǎo)管50可包括上游部分170和下游部分172。上游部分170可包括過(guò)渡導(dǎo)管50的入口52,并且可從入口52大體向下游朝出口54延伸。下游部分172可包括過(guò)渡導(dǎo)管50的出口54,并且可從出口54大體向上游朝入口52延伸。因而上游部分140可包括入口52和后端174且在它們之間延伸,并且下游部分142可包括頭端176和出口178且在它們之間延伸。
接頭可將上游部分170和下游部分172聯(lián)接在一起,并且可在上游部分170和下游部分172之間提供鉸接,這允許過(guò)渡導(dǎo)管50在渦輪機(jī)的運(yùn)行期間移動(dòng)。特別地,接頭可將后端174和頭端176聯(lián)接在一起。接頭可構(gòu)造成允許上游部分170和/或下游部分172相對(duì)于彼此移動(dòng)或者沿著至少一個(gè)軸線移動(dòng)。另外,在一些實(shí)施例中,接頭170可構(gòu)造成允許這種移動(dòng)圍繞或沿著至少兩個(gè)軸線,諸如圍繞或沿著三個(gè)軸線。軸線或多個(gè)軸線可為縱向軸線90、切向軸線92和/或徑向軸線94中的任何一個(gè)或多個(gè)。因而圍繞這些軸線中的一個(gè)移動(dòng)可表示上游部分170和/或下游部分172中的一個(gè)(或它們兩者)可圍繞軸線相對(duì)于另一個(gè)旋轉(zhuǎn)或以別的方式移動(dòng),因?yàn)榻宇^在上游部分170和下游部分172之間提供這個(gè)自由度。因而沿著這些軸線中的一個(gè)的移動(dòng)可表示上游部分170或下游部分172中的一個(gè)(或它們兩者)可沿著軸線相對(duì)于另一個(gè)平移或以別的方式移動(dòng),因?yàn)榻宇^在上游部分170和下游部分172之間提供這個(gè)自由度。在示例性實(shí)施例中,接頭可為呼拉圈式(hula)密封件。備選地,可使用其它適當(dāng)?shù)拿芊饧蚱渌宇^。
在一些實(shí)施例中,使用上游部分170和下游部分172可有利地允許對(duì)這些部分使用特定材料。例如,下游部分172可有利地由陶瓷材料形成,諸如陶瓷基質(zhì)復(fù)合物。上游部分170和流動(dòng)套管150可由適當(dāng)?shù)慕饘傩纬?。使用陶瓷材料是特別有利的,因?yàn)樗鼈兙哂休^高的耐溫性。當(dāng)下游部分172連接到支承環(huán)組件上(如本文論述的那樣),并且上游部分170可相對(duì)于下游部分172移動(dòng)時(shí),陶瓷材料可特別有利地用于下游部分172,因?yàn)橄掠尾糠?72的移動(dòng)最大程度地減少,從而減輕關(guān)于使用較易碎的陶瓷材料的擔(dān)憂。
在一些實(shí)施例中,過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如其出口54)和支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)之間的接口可為浮動(dòng)接口。例如,出口54可不連接到支承環(huán)180、182上,而且可允許相對(duì)于支承環(huán)180、182移動(dòng)。這可允許過(guò)渡導(dǎo)管50在運(yùn)行期間有熱增長(zhǎng)。適當(dāng)?shù)母?dòng)密封件可適應(yīng)這種移動(dòng),它可設(shè)置在出口54和支承環(huán)180、182之間。備選地,而且現(xiàn)在參照?qǐng)D9至12,在一些實(shí)施例中,過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如其出口54)和支承環(huán)180、182之間的接口可為連接接口。在示例性實(shí)施例中,例如,連接接口可用于鉸接式過(guò)渡導(dǎo)管,它包括上游部分170和下游部分172。
例如,如示出的那樣,可提供多個(gè)機(jī)械緊固件200。機(jī)械緊固件200可將包括例如第一過(guò)渡導(dǎo)管130和/或第二過(guò)渡導(dǎo)管132的一個(gè)或多個(gè)過(guò)渡導(dǎo)管50(諸如及其出口54)連接到支承環(huán)組件(及其支承環(huán)180、182)上。在示出的示例性實(shí)施例中,根據(jù)本公開的機(jī)械緊固件200包括螺栓,而且可為例如螺母/螺栓的組合。在備選實(shí)施例中,根據(jù)本公開的機(jī)械緊固件可為或包括銷、螺釘、釘子、鉚釘?shù)取?/p>
如示出的那樣,機(jī)械緊固件200可延伸通過(guò)過(guò)渡導(dǎo)管50的一部分(諸如其出口54)和支承環(huán)組件的一部分(及其支承環(huán)180、182),以將這些構(gòu)件連接在一起。過(guò)渡導(dǎo)管50的出口54例如可包括內(nèi)部凸緣202和/或外部凸緣204(它們可為/限定過(guò)渡導(dǎo)管50的接觸面134)。內(nèi)部凸緣202可設(shè)置在外部凸緣204的徑向內(nèi)側(cè),并且可在內(nèi)部凸緣202和外部凸緣204之間限定出口54的開口,熱氣通過(guò)該開口從過(guò)渡導(dǎo)管50流到支承環(huán)組件(在支承環(huán)180、182之間)中且流過(guò)支承環(huán)組件。膛孔206可分別限定在內(nèi)部凸緣202和外部凸緣204中。膛孔206可與限定在支承環(huán)180、182中的匹配膛孔181、183對(duì)齊,并且機(jī)械緊固件200可延伸通過(guò)各個(gè)膛孔206和匹配膛孔181、183,以將凸緣202、204和支承環(huán)180、182連接在一起。
現(xiàn)在特別參照?qǐng)D9和12,在示例性實(shí)施例中,可提供多個(gè)支承組件210。各個(gè)支承組件210可將過(guò)渡導(dǎo)管50的上游部分170直接連接到支承環(huán)組件上(諸如像顯示的那樣連接到上部支承環(huán)182上,或者備選地連接到下部支承環(huán)180上)。因此,上游部分170可由支承環(huán)組件支承(諸如像顯示的那樣由上部支承環(huán)182支承,或者備選地由下部支承環(huán)180支承),獨(dú)立于下游部分170與支承環(huán)組件的任何連接。這種支承可有利地促進(jìn)上游部分170和/或下游部分172諸如由于在渦輪機(jī)的運(yùn)行期間的熱膨脹而相對(duì)于彼此的獨(dú)立移動(dòng)。例如,如本文論述的那樣,根據(jù)本公開的支承組件210在示例性實(shí)施例中可允許上游部分170圍繞它們縱向軸線90、切向軸線92和/或徑向軸線94移動(dòng)足夠的量,以適應(yīng)這種熱膨脹,同時(shí)保持與支承環(huán)組件(諸如如顯示的那樣的上部支承環(huán)182,或者備選地下部支承環(huán)180)的直接連接和支承。值得注意的是,促進(jìn)上游部分170的這種移動(dòng)在其中下游部分172機(jī)械地連接到支承環(huán)組件上的實(shí)施例中可為特別有利的,如本文論述的那樣。
根據(jù)本公開的支承組件210例如可包括桿212,桿212在上游部分170和支承環(huán)組件(諸如像顯示的那樣的上部支承環(huán)182,或者備選地下部支承環(huán)180)之間延伸。在一些實(shí)施例中,桿212可為單個(gè)整體構(gòu)件。在其它實(shí)施例中,桿212可包括通過(guò)各種接頭連接在一起的多個(gè)構(gòu)件,使得桿212是鉸接桿。另外,在示例性實(shí)施例中,桿212可具有任何可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。例如將桿212的各種構(gòu)件連接在一起的接頭可促進(jìn)這種可調(diào)節(jié)長(zhǎng)度。
例如,桿212可包括主要本體214和一個(gè)或多個(gè)延伸本體216。各個(gè)延伸本體216可通過(guò)適當(dāng)?shù)慕宇^連接到主要本體214上,諸如通過(guò)示出的匹配的外凸螺紋和內(nèi)凹螺紋。各個(gè)延伸本體216可沿著主要本體214的縱向軸線調(diào)節(jié)(即,通過(guò)接頭),以調(diào)節(jié)桿212的總長(zhǎng)度。在特定的示例性實(shí)施例中,桿212包括螺套。例如,像顯示的那樣,主要本體214可為螺套。螺套(它可包括一組或多組內(nèi)凹螺紋)可有利于沿著縱向軸線調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)延伸本體216。
支承組件210可進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)球窩接頭220。各個(gè)球窩接頭220可有利地促進(jìn)相關(guān)聯(lián)的上游部分170相對(duì)于支承環(huán)組件(諸如像顯示的那樣的上部支承環(huán)182,或者備選地下部支承環(huán)180)圍繞一個(gè)或多個(gè)軸線移動(dòng),如本文論述的那樣。各個(gè)球窩接頭220例如可包括球頭螺柱222和杯體224,球頭螺柱222可旋轉(zhuǎn)地容納在杯體224中。球頭螺柱222在杯體224內(nèi)旋轉(zhuǎn)。這種旋轉(zhuǎn)促進(jìn)相關(guān)聯(lián)的上游部分170相對(duì)于支承環(huán)組件(諸如像顯示的那樣的上部支承環(huán)182,或者備選地下部支承環(huán)180)圍繞一個(gè)或多個(gè)軸線移動(dòng)。
在一些實(shí)施例中,球頭螺柱222從桿212延伸,并且是桿212的構(gòu)件,諸如其延伸本體216。備選地,杯體224可從桿212延伸,并且是桿212的構(gòu)件,諸如其延伸本體216。另外,在一些實(shí)施例中,球窩接頭220將支承組件210連接到相關(guān)聯(lián)的上游部分170上。備選地,球窩接頭220將支承組件210連接到支承環(huán)組件上(諸如像顯示的那樣連接到上部支承環(huán)182上,或者備選地連接到下部支承環(huán)180上)。例如,如示出的那樣,支承組件210可包括多個(gè)球窩接頭220。特別地,第一球窩接頭220可將支承組件210連接到相關(guān)聯(lián)的上游部分170上。在顯示的實(shí)施例中,第一球窩接頭的球頭螺柱222從延伸本體216延伸,但備選地,杯體224可從延伸本體216延伸。第二球窩接頭220可將支承組件210連接到支承環(huán)組件上(諸如像顯示的那樣連接到上部支承環(huán)182上,或者備選地連接到下部支承環(huán)180上)。在顯示的實(shí)施例中,第二球窩接頭的杯體224可從延伸本體216延伸,但備選地,球頭螺柱222可從延伸本體216延伸。
在一些實(shí)施例中,桿212(或其構(gòu)件,諸如延伸本體216)或球窩接頭220可接觸或連接到支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)或上游部分170(即,通過(guò)機(jī)械緊固件),以有利于支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)和上游部分170之間的直接連接。備選地,可提供適當(dāng)?shù)闹虚g連接構(gòu)件。例如,在一些實(shí)施例中,支承組件210可包括托架230和機(jī)械緊固件232,機(jī)械緊固件232將托架230連接到支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)(如顯示的那樣)或上游部分170上。托架230例如可包括大體l形部分。這個(gè)l形部分的一個(gè)壁可接觸支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)(或上游部分170),而另一個(gè)壁則接觸桿212(或其構(gòu)件)或球窩接頭220(如顯示的那樣)。例如,球頭螺柱222或杯體224中的不連接到桿212上的另一個(gè)可接觸和/或連接到托架230上。
在示出的示例性實(shí)施例中,根據(jù)本公開的機(jī)械緊固件232包括螺栓,并且例如可為螺母/螺栓的組合。在備選實(shí)施例中,根據(jù)本公開的機(jī)械緊固件可為或可包括銷、螺釘、釘子、鉚釘?shù)取?/p>
如示出的那樣,機(jī)械緊固件232可延伸通過(guò)托架230和支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)(或上游部分170),以將這些構(gòu)件連接在一起。例如,膛孔231可限定在托架230中。這個(gè)膛孔231可與支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)中的匹配膛孔181、183(或上游部分170中的匹配膛孔)對(duì)齊,并且機(jī)械緊固件232可延伸通過(guò)各個(gè)膛孔231和匹配膛孔181、183,以將托架230和支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)(或上游部分170)連接在一起。
另外或備選地,支承組件210可包括安裝基部240,它接觸上游部分170(如顯示的那樣)或支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)。安裝基部240例如可焊接、硬釬焊或以別的方式粘附到上游部分170(諸如通道56)上,或者可通過(guò)機(jī)械緊固件機(jī)械地連接。球頭螺柱222或杯體224中的不連接到桿212上的另一個(gè)可接觸和/或連接到安裝基部240上。
如所論述的那樣,多個(gè)支承組件210可將過(guò)渡導(dǎo)管50的上游部分170直接連接到支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)上。例如,可使用兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)支承組件210。在一些實(shí)施例中,可成對(duì)地提供支承組件210。圖9例如示出前面的成對(duì)支承組件210和后面的成對(duì)支承組件210。另外且值得注意的是,在一些實(shí)施例中多個(gè)支承組件210可使用公共構(gòu)件,諸如示出的公共托架230。例如,成對(duì)支承組件210可包括公共托架230,并且使用公共托架230來(lái)連接到支承環(huán)組件(諸如顯示的上部支承環(huán)182或備選地下部支承環(huán)180)(或上游部分170)上。
本書面描述使用示例來(lái)公開本公開,包括最佳模式,并且還使本領(lǐng)域任何技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本公開,包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng),以及實(shí)行任何結(jié)合的方法。本公開的可取得專利的范圍由權(quán)利要求限定,并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這樣的其它示例包括不異于權(quán)利要求的字面語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)要素,或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)性差異的等效結(jié)構(gòu)要素,則它們意于處在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。