分割環(huán)及燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種構(gòu)成燃?xì)廨啓C(jī)的分割環(huán)及采用了該分割環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]燃?xì)廨啓C(jī)的整體構(gòu)成如圖1所示，壓縮機(jī)2對(duì)燃燒用空氣進(jìn)行壓縮，燃燒器3向從壓縮機(jī)送來的壓縮空氣噴射燃料FL并使其燃燒而產(chǎn)生燃燒氣體FG，通過將該氣體供應(yīng)至具有渦輪靜葉、渦輪動(dòng)葉的渦輪部4，使渦輪動(dòng)葉繞旋轉(zhuǎn)軸5旋轉(zhuǎn)從而得到旋轉(zhuǎn)能，該旋轉(zhuǎn)能經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸5向發(fā)電機(jī)6傳遞，將旋轉(zhuǎn)能轉(zhuǎn)換為電能。
[0003]如圖2所示，從燃燒氣體FG的流動(dòng)方向的上游朝向下游，在上述渦輪部4的內(nèi)部交替配置有渦輪靜葉7和渦輪動(dòng)葉8。渦輪動(dòng)葉8在旋轉(zhuǎn)軸5的周向上配置有多個(gè)，與旋轉(zhuǎn)軸5成為一體而旋轉(zhuǎn)。多個(gè)分割環(huán)80呈環(huán)狀配置于渦輪動(dòng)葉8的外周側(cè)，在分割環(huán)80與渦輪動(dòng)葉8的頂端8a之間設(shè)置有一定的間隙，渦輪靜葉7與渦輪動(dòng)葉8的外周側(cè)被渦輪室9(殼體)覆蓋。
[0004]如圖3所示，渦輪室9的內(nèi)周側(cè)設(shè)置有隔熱環(huán)10，隔熱環(huán)10支撐碰撞板13和配置于碰撞板的內(nèi)側(cè)的分割環(huán)80。碰撞板13具備多個(gè)小孔14，分割環(huán)80由多個(gè)分割體80-1形成，作為整體形成以旋轉(zhuǎn)軸為中心的環(huán)狀體。
[0005]對(duì)于形成環(huán)狀體的分割環(huán)(分割體)設(shè)有圖3所示的冷卻結(jié)構(gòu)。用于冷卻分割體的冷卻空氣12從圖1的壓縮機(jī)的一部分的壓縮空氣中抽取，并從渦輪部的渦輪室的冷卻空氣供應(yīng)孔11供應(yīng)。將渦輪室與分割體之間的空間(此處特別指被碰撞板13和分割體80-1覆蓋的空間)稱為冷卻空間18。冷卻空氣12從渦輪室9的冷卻空氣供應(yīng)孔11向冷卻空間供應(yīng)。從設(shè)于渦輪室9的冷卻空氣供應(yīng)孔11供應(yīng)的冷卻空氣12，從碰撞板13的小孔14朝向分割體吹出，對(duì)分割體的外周面15(與冷卻空間相接的面)進(jìn)行紊流冷卻。對(duì)分割體進(jìn)行紊流冷卻后的冷卻空氣12，從冷卻空間向設(shè)于分割體內(nèi)部的冷卻流路17供應(yīng)。分割體的冷卻流路17在分割體的側(cè)端部開口，冷卻空氣被用于分割體的對(duì)流冷卻后，向燃燒氣體的流動(dòng)側(cè)吹出。
[0006]如圖3所示，以往采用沿旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸并在氣體流動(dòng)方向下游一側(cè)的側(cè)端部設(shè)有開口的冷卻流路的冷卻結(jié)構(gòu)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
_7] 所要解決的技術(shù)問題
[0008]在上述以往的燃?xì)廨啓C(jī)中，在周向上排列的各個(gè)分割體之間具有間隙，渦輪動(dòng)葉在分割體的內(nèi)周側(cè)旋轉(zhuǎn)，因此會(huì)產(chǎn)生流經(jīng)分割體的內(nèi)周側(cè)的高溫氣體被卷入該間隙的現(xiàn)象。由于高溫氣體被卷入間隙，尤其是分割體中的渦輪動(dòng)葉的旋轉(zhuǎn)方向后方一側(cè)端部側(cè)容易成為高溫，引起分割體的高溫氧化。因此，有必要抑制氣體的卷入，為此有增加吹出空氣量的方法。然而，這種情況下需要大量的冷卻空氣量，會(huì)導(dǎo)致燃?xì)廨啓C(jī)整體的效率降低。
[0009]本實(shí)用新型就在于解決上述技術(shù)問題，其目的在于提供一種能夠有效冷卻燃?xì)廨啓C(jī)的分割體的旋轉(zhuǎn)方向后方側(cè)端部的分割環(huán)及燃?xì)廨啓C(jī)。
[0010]所采用的技術(shù)方案
[0011]為此，本實(shí)用新型涉及一種分割環(huán)80，其由多個(gè)分割體80-1沿周向設(shè)置成環(huán)狀而形成，所述多個(gè)分割體80-1設(shè)置于渦輪室9內(nèi)而構(gòu)成燃?xì)廨啓C(jī)，并且，所述分割體80-1的內(nèi)周面與渦輪動(dòng)葉8的頂端8a保持一定距離，從所述渦輪室9與所述分割體80-1之間的冷卻空間向所述分割體80-1供應(yīng)冷卻空氣，其中，在所述分割體80-1中的所述渦輪動(dòng)葉8的旋轉(zhuǎn)方向后方一側(cè)的側(cè)端部80a的內(nèi)部具備:第一腔室82，其沿所述燃?xì)廨啓C(jī)的旋轉(zhuǎn)軸的軸向延伸；第一連通路81，其連通所述第一腔室82與所述冷卻空間；以及第一冷卻流路83，其與所述第一腔室82連通，在所述分割體80-1中位于所述旋轉(zhuǎn)方向后方一側(cè)的側(cè)端部開口，并且，所述第一冷卻流路83至少包括相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)方向傾斜的傾斜流路。
[0012]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述第一冷卻流路包括設(shè)置于燃燒氣體的流動(dòng)方向上游一側(cè)，并沿著所述旋轉(zhuǎn)方向的垂直流路，所述傾斜流路沿著所述軸向排列有多個(gè)，包括所述傾斜流路沿著所述軸向排列有多個(gè)，包括通常傾斜流路和位于所述垂直流路與所述通常傾斜流路之間的過渡傾斜流路，所述過渡傾斜流路相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)方向傾斜的角度小于所述通常傾斜流路相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)方向傾斜的角度。
[0013]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述第一連通路沿著所述軸向排列設(shè)置有多個(gè)。
[0014]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述分割環(huán)還具備:第二腔室，其設(shè)置于所述分割體中位于所述渦輪動(dòng)葉的旋轉(zhuǎn)方向前方一側(cè)的內(nèi)部，并位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向上游一側(cè)；第二連通路，其連通所述第二腔室與所述冷卻空間；以及第二冷卻流路，其與所述第二腔室連通，并在所述分割體中位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向下游一側(cè)的側(cè)端部開口。
[0015]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述分割環(huán)還具備:第三腔室，其與所述第二腔室連通，并在所述分割體中位于所述旋轉(zhuǎn)方向前方一側(cè)的內(nèi)部沿著所述軸向延伸；以及第三冷卻流路，其與所述第三腔室連通，并在所述分割體中位于所述旋轉(zhuǎn)方向前方一側(cè)的側(cè)端部開口。
[0016]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述分割環(huán)還具備:第二腔室，其設(shè)置于所述分割體中位于所述渦輪動(dòng)葉的旋轉(zhuǎn)方向前方一側(cè)的內(nèi)部，且位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向上游一側(cè)；第二連通路，其連通所述第二腔室與所述冷卻空間；第二冷卻流路，其與所述第二腔室連通，并在所述分割體中位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向下游一側(cè)的側(cè)端部開口 ；第三腔室，其與所述第二腔室連通，并在所述分割體中位于所述旋轉(zhuǎn)方向前方一側(cè)的內(nèi)部沿著所述軸向延伸；以及第三冷卻流路，其與所述第三腔室連通，并在所述分割體中位于所述旋轉(zhuǎn)方向前方一側(cè)的側(cè)端部開口。
[0017]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述分割環(huán)還具備:第四冷卻流路，其在所述分割體內(nèi)部沿著所述軸向延伸，并在所述分割體中位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向下游一側(cè)的側(cè)端部開口 ；以及第三連通路，其在所述分割體中的所述燃燒氣體的流動(dòng)方向上游一側(cè)連通所述冷卻空間與所述第四冷卻流路。
[0018]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述分割環(huán)還具備與所述第一腔室連通，并在所述分割體中位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向下游一側(cè)的側(cè)端部開口的第五冷卻流路，所述第五冷卻流路設(shè)有流量調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0019]在上述分割環(huán)的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選，所述分割環(huán)還具備與所述第三腔室連通，并在所述分割體中位于所述燃燒氣體的流動(dòng)方向下游一側(cè)的側(cè)端部開口的第六冷卻流路，所述第六冷卻流路設(shè)有流量調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0020]本實(shí)用新型還提供一種燃?xì)廨啓C(jī)，其特征在于，具備上述結(jié)構(gòu)的分割環(huán)。
[0021]技術(shù)效果
[0022]本實(shí)用新型提供一種能夠有效冷卻分割體中的易受到氣體卷入影響的旋轉(zhuǎn)方向后方一側(cè)的側(cè)端部的結(jié)構(gòu)，就算在發(fā)生了卷入的情況下，也能夠抑制后方側(cè)端部成為高溫，能夠抑制分割體的高溫氧化。并且能夠減少整體的冷卻空氣的量，提高燃?xì)廨啓C(jī)的效率。
【附圖說明】
[0023]圖1是以往技術(shù)中應(yīng)用分割環(huán)的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電設(shè)備的概略圖。
[0024]圖2是以往技術(shù)中示出應(yīng)用分割環(huán)的渦輪部的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的沿旋轉(zhuǎn)軸的剖視圖。
[0025]圖3是詳細(xì)示出圖2的渦輪部的局部放大圖。
[0026]圖4是以往的分割環(huán)的立體圖。
[0027]圖5是本實(shí)用新型的從外周側(cè)觀察分割環(huán)(與圖4所示的分割環(huán)相對(duì)應(yīng))中應(yīng)用的第一冷卻結(jié)構(gòu)時(shí)的俯視圖。
[0028]圖6是本實(shí)用新型的從外周側(cè)觀察分割環(huán)(與圖4所示的分割環(huán)相對(duì)應(yīng))中應(yīng)用的第二冷卻結(jié)構(gòu)時(shí)的俯視圖。
[0029]圖7是本實(shí)用新型的從外周側(cè)觀察分割環(huán)(與圖4所示的分割環(huán)相對(duì)應(yīng))中應(yīng)用的第三冷卻結(jié)構(gòu)時(shí)的俯視圖。
[0030]符號(hào)說明:
[0031]8渦輪動(dòng)葉
[0032]9渦輪室
[0033]17冷卻流路
[0034]18冷卻空間
[0035]80分割環(huán)
[0036]80-1 分割體
[0037]80a旋轉(zhuǎn)方向后方一側(cè)的側(cè)端部