用于燃气涡轮的扩散器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于燃气涡轮的扩散器。
【背景技术】
[0002]燃气涡轮具有:压缩机，空气在其中被压缩；燃烧室，燃料喷入其中，并且与压缩空气一起燃烧，产生热气体；以及涡轮，热气体在其中膨胀。在涡轮的下游，典型地提供扩散器，以使排气膨胀以及将其引导到烟囱或另外的处理，或者设备的另外的构件。
[0003]EP2 679 780公开了一种扩散器；该扩散器具有支承结构、隔离件和衬套。衬套由多个节段制成，该多个节段连接到支承结构上并且具有交叠边界。各个节段固定到一个支架上，支架又连接到该支承结构；另外的支架滑动地连接到节段上，并且固定到支架上；这样，节段通过支架由支承结构支承，但是并未防止热膨胀。
[0004]交叠边界并未固定在一起，因此，热气体脉动或其它的燃气涡轮激励(例如燃气涡轮的结构的振动)可导致衬套节段的振动，且特别是交叠边界的振动。振动可导致交叠边界的锤击磨损，在节段之间打开缺口，以及损失衬套节段件。
【发明内容】
[0005]本发明的一方面包括提供具有衬套的扩散器，衬套的交叠边界不能对着彼此而振动，从而减小了锤击磨损的风险。
[0006]通过提供根据所附的权利要求的用于燃气涡轮的扩散器，这些方面和另外的方面得以实现。
【附图说明】
[0007]从对扩散器的优选但非排他性的实施例的描述，另外的特性和优点将更加显而易见，这些实施例在附图中通过非限制性的实例来图示，其中:
图1显示了具有扩散器的燃气涡轮；
图2显示了用于燃气涡轮的扩散器；
图3显示了扩散器的纵向截面；
图4显示了跨过图5的线IV-1V的截面；
图5显示了跨过图3的线V-V的截面；
图6显示了衬套节段布置的一个实例；
图7和8显示了衬套节段的俯视图和侧视图。
【具体实施方式】
[0008]图1示意性地显示了燃气涡轮1，其具有用于压缩空气的压缩机2，用于燃烧燃料与压缩空气而产生热气体的燃烧室3，和用于使热气体膨胀的涡轮4。从涡轮4排出的排气之后被运送到扩散器5以便膨胀，以及被运送到烟囱6。
[0009]扩散器5例如在图2中显示；其具有由外壁9和内壁10限定的用于排气的环形通道8 ;该外壁9和内壁10优选具有基本圆锥形的形状。
[0010]外壁9和内壁10可具有相似的结构，但这并不是强制性的。下文中对内壁10进行了具体参照，总之清楚的是，在外壁9和内壁10具有相似的结构时，以下描述也适用于外壁9 ;此外，在外壁9和内壁10具有不同的结构的情况下，以下描述可应用于或者外壁9，或者内壁10。
[0011]内壁10具有由支架17联接的支承结构15和衬套16。隔离件30设于支承结构15与衬套16之间。衬套16包括具有交叠边界16a，16b的多个相邻的节段。
[0012]交叠边界16a，16b夹持在彼此上，并且滑动地彼此上下搁置。
[0013]交叠边界16a，16b夹持到支架17上，且优选对于各对(各双)18交叠边界16a，16b，各个单独的边界16a，16b夹持在支架17上。
[0014]有利地，各个单独的边界16a，16b以滑动的方式在平行于交叠边界16a，16b的表面19a，19b上夹持到支架17上。
[0015]单独的边界16a，16b具有朝向支承结构15延伸的保持元件20a，20b。保持元件20a, 20b具有开口 21，且支架17穿过开口 21并且连接到保持元件20a，20b上。
[0016]特别地，开口 21具有比支架17的穿过它们的部分的外部大小更大的大小；这允许有间隙以及适应热膨胀。
[0017]保持元件20a，20b具有内凹的形状，且各对18交叠边界16a，16b具有容纳在第二保持元件20b内的第一保持元件20a，其中第一和第二保持元件20a，20b彼此分开(分隔开，见例如图4)。
[0018]此外，交叠边界对18的单独的边界16a，16b具有交叠开口 23a，23b。
[0019]特别地，在交叠边界16a，16b对18中，单独的边界16b的开口 23b由另一个单独的边界16a覆盖，该另一个单独的边界16a的开口 23a由盖25覆盖。
[0020]支架17具有细长的形状，且例如，它们可由V形元件限定；V形元件具有固定到支承结构15上的臂，支架17的相对的部分具有固定到V形元件的横向板26，杆或螺钉27从横向板26延伸。另外的横向板28例如通过螺栓和/或焊缝而连接和保持就位。
[0021]保持元件20a，20b滑动地搁置在横向板26，28上，且位于横向板26，28之间。
[0022]保持元件20a，20b有利地容纳在隔离件30的切口 31中。
[0023]节段可按照不同的方式布置来限定衬套16，使得它们的边界中的任一个都可面对穿过通道8的排气；例如一些节段可使两个边界都曝露于排气，而其它节段没有使任何边界曝露于排气；备选地，所有节段都可使边界中的仅仅一个曝露于排气；总之，上述实例间的任何组合都是可行的，或者其它组合也是可行的；例如图6显示了节段布置的一种这样的可能性，以便限定衬套16。
[0024]图7和8显示了衬套16的节段的一种可行的实施例；该节段具有都从同一侧延伸的保持元件20a。
[0025]扩散器的操作从所述和所示的内容中显而易见，且基本如下。
[0026]在操作期间，排气穿过扩散器；因为节段的交叠边界16a，16b被夹持，即它们不能相对于彼此在径向轴线R上移动，因此不会发生交叠边界16a，16b的相对振动，从而显著减小了锤击磨损。参照附图，可以看出给定的边界(16a)和与其相邻的交叠边界(16b)夹持在彼此之上，并且可在周向方向(垂直于径向轴线(R)的方向)上相对于彼此滑动。给定的边界(16a)和与其相邻的交叠边界(16b)交叠，使得它们在径向轴线(R)的方向上彼此上下地设置。
[0027]此外，该连接还允许交叠边界16a，16b相对于彼此以及还相对于支架17滑动；这容许适应热变形。
[0028]事实上，边界16a的保持元件20a滑动地连接到横向板28，并且被朝向支承结构15推压，如箭头Pl所示。类似地，边界16b的保持元件20b滑动地连接到横向板26，并且被朝向衬套16推压，如箭头P2所示。因此，交叠边界16a和16b被朝向彼此推压，从而防止了它们分开。
[0029]此外，因为保持元件16a和16b的开口 21比支架17的螺钉27更大，在螺钉27与开口 21的边界之间存在间隙。该间隙允许保持元件20b在横向板26上滑动，如箭头Sb所示，以及类似地允许保持元件20a在横向板28上滑动，如箭头Sa所示。因此，交叠边界16a，16b可在彼此之上滑动，如箭头Sp所示。
[0030]当然，上述特征可独立于彼此来提供。
[0031 ] 在实践中，可根据要求和技术发展水平任意地选择所使用的材料以及尺寸。
[0032] 参考标号:
I燃气涡轮 2压缩机 3燃烧室 4涡轮 5扩散器 6烟囱 8环形通道 9外壁 10内壁 15支承结构 16衬套 16a边界 16b边界 17支架
18交叠边界对(双)
19a表面 19b表面 20a保持元件 20b保持元件 21开口 23a 开口 23b 开口 25盖26横向板27杆或螺钉28横向板30隔离件31切口
Pl 20a的推压方向P2 20b的推压方向R径向轴线Sa滑动Sb滑动Sp滑动。
【主权项】
1.一种用于燃气涡轮(I)的扩散器(5)，包括由支架(17)连接的支承结构(15)和衬套(16)，其中所述衬套(16)包括具有交叠边界(16a，16b)的多个相邻的节段， 其特征在于， 所述交叠边界(16a，16b)夹持在彼此之上，且滑动地彼此上下搁置。2.根据权利要求1所述的扩散器(5)，其特征在于，所述交叠边界(16a，16b)夹持到所述支架(17)上。3.根据权利要求2所述的扩散器(5)，其特征在于，对于各对(18)交叠边界(16a，16b)，各个边界(16a，16b)夹持到所述支架(17)上。4.根据权利要求3所述的扩散器(5)，其特征在于，各个边界(16a，16b)在平行于所述交叠边界(16a，16b)的表面(19a，19b)上以滑动的方式夹持到所述支架(17)上。5.根据权利要求3所述的扩散器(5)，其特征在于，所述边界(16a，16b)具有朝向所述支承结构(15)延伸的保持元件(20a，20b)，所述保持元件(20a，20b)具有开口(21)，所述支架(17)穿过所述开口(21)，并且连接到所述保持元件(20a，20b)上。6.根据权利要求5所述的扩散器(5)，其特征在于，所述开口(21)具有比穿过它们的支架部分的外部大小更大的大小。7.根据权利要求6所述的扩散器，其特征在于，所述保持元件(20a，20b)具有内凹的形状。8.根据权利要求5或7所述的扩散器(5)，其特征在于，交叠边界(16a，16b)对(18)具有容纳在第二保持元件(20b)内的第一保持元件(20a)，所述第一保持元件和第二保持元件(20a，20b)彼此分开。9.根据权利要求5所述的扩散器(5)，其特征在于，边界(16a，16b)具有交叠开口(23a，23b)。10.根据权利要求9所述的扩散器(5)，其特征在于，在交叠边界(16a，16b)对(18)中，边界(16b)的一个交叠开口(23b)由另一个边界(16a)覆盖，且所述另一个边界(16a)的交叠开口(23a)由盖(25)覆盖。11.根据权利要求5所述的扩散器(5)，其特征在于，所述支架(17)具有带横向板(26，28)的细长的形状，其中，对于交叠边界(16a，16b)对: 各个保持元件(20a，20b)滑动地搁置在横向板(26，28)上，且 所述保持元件(20a，20b)位于所述横向板(26，28)之间。12.根据权利要求1所述的扩散器，其特征在于，隔离件(30)设于所述支承结构(15)与所述衬套(16)之间。13.根据权利要求5和12所述的扩散器，其特征在于，所述隔离件(30)具有切口(31)，所述保持元件(20a，20b)容纳在该切口(31)中。14.一种燃气涡轮(I)，包括根据权利要求1所述的扩散器(5)，所述扩散器(5)上游的涡轮(4)，所述涡轮⑷上游的燃烧室(3)以及所述燃烧室(3)上游的压缩机(2)。
【专利摘要】一种用于燃气涡轮(1)的扩散器(5)包括由支架(17)连接的支承结构(15)和衬套(16)。衬套(16)包括具有交叠边界(16a，16b)的多个相邻的节段。交叠边界(16a，16b)夹持到彼此之上，并且滑动地彼此上下搁置。
【IPC分类】F02C7/00
【公开号】CN105508052
【申请号】CN201510647566
【发明人】I.米哈里, D.莱, D.克里赞西, J.诺沃塞
【申请人】阿尔斯通技术有限公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年10月9日
【公告号】EP3006681A1, US20160102567