發(fā)動機(jī)100。
[0037]該冷卻裝置10包括第一熱交換器12，該第一熱交換器12是油/空氣熱交換器，以及第二熱交換器14，該第二熱交換器14是油/燃料熱交換器。圖2中部分地示出了冷卻裝置10。粗箭頭的方向指示出油在冷卻裝置10內(nèi)流通的方向。第一熱交換器12包括油入口12A和油出口 12B。第二熱交換器14包括油入口 14A和油出口 14B。第一熱交換器12的油出口 12B連接到第二熱交換器14的油入口 14A，從而第一熱交換器12與第二熱交換器14串聯(lián)地安裝。當(dāng)然，熱交換器12和14可直接或間接地串聯(lián)安裝，甚至順序相反。在該示例中它們直接地串聯(lián)安裝。
[0038]冷卻裝置10還包括支路16，該支路16直接連接第一熱交換器12的油入口 12A和第一熱交換器12的油出口 12B。支路16裝備有流量調(diào)節(jié)器18，該流量調(diào)節(jié)器18允許調(diào)節(jié)從入口 12A到出口 12B循環(huán)通過支路16的油的流速。
[0039]流量調(diào)節(jié)器18包括并聯(lián)安裝的熱力閥18A和壓力閥18B。這些閥18A和18B是本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的常見的閥。熱力閥的最大開口截面大于壓力閥的最大開口截面，從而熱力閥所允許的最大流速大于壓力閥所允許的最大流速。
[0040]當(dāng)油是冷的時，即當(dāng)油溫低于預(yù)設(shè)溫度(在該示例中是80°C )時，由于流量調(diào)節(jié)器18而允許油流經(jīng)支路16。此時熱力閥18A打開。根據(jù)不同的變型，熱力閥18A受控制打開(例如通過電磁閥)或者自動打開(例如通過自動調(diào)溫器)。
[0041]當(dāng)熱力閥18A打開時，第一熱交換器12的額定壓頭損失ΛΡ1比流量調(diào)節(jié)器18的額定壓頭損失Λ Ρ2高得多。在該示例中，當(dāng)熱力閥18Α打開時，流量調(diào)節(jié)器18的額定壓頭損失Λ Ρ2至少比熱交換器12的壓頭損失低10倍。因此，第一熱交換器12對流動的阻力高于支路16和流量調(diào)節(jié)器18，從而高于95%的油流經(jīng)支路16而低于5%的油流經(jīng)第一熱交換器12。
[0042]當(dāng)油溫高于80°C時，熱力閥18A關(guān)閉。因此，根據(jù)不同的變型，熱力閥18A受控制關(guān)閉(例如通過電磁閥)或者自動關(guān)閉(例如通過自動調(diào)溫器)。
[0043]當(dāng)油溫高于80°C而低于高溫(在該示例中為120°C )時，油的粘度使得油入口 12A和油出口 12B之間的有效壓頭損失Λ P可大于第一熱交換器12的額定壓頭損失Λ Pl。
[0044]在這些條件下，當(dāng)?shù)谝粺峤粨Q器12的額定壓頭損失Λ Pl與油入口 12Α和油出口12Β之間的有效壓頭損失Λ P的比值R(R= Λ Pl/Λ P)變得大于或者等于預(yù)設(shè)比值(在該示例中為0.8)時，壓力閥18Β打開。根據(jù)不同的變型，壓力閥18Β受控制打開(例如通過電磁閥)或者自動打開(例如通過彈簧加載閥)。
[0045]換而言之，壓力閥18Β構(gòu)造成在有效壓頭損失Λ P =Δ P1/R時打開。在該示例中第一熱交換器12的額定壓頭損失等于0.4Mpa(4巴)。因此，在該示例中，壓力閥18B構(gòu)造成當(dāng)有效壓頭損失Λ P大于或等于0.5MPa(5巴)時打開。從完全關(guān)閉位置到完全打開位置的過渡可以更多或者更少地漸進(jìn)進(jìn)行。例如壓力閥18B在有效壓力差Λ P小于0.5MPa時關(guān)閉，在有效壓力差Λ P大于或等于0.6MPa (6巴爾)時完全打開，并且在有效壓力差Λ P包含在0.5到0.6MPa之間時部分打開。
[0046]當(dāng)熱力閥18A關(guān)閉而壓力閥18B完全打開時，流量調(diào)節(jié)器的額定壓頭損失Λ P2是0.6MPa。因此，當(dāng)熱力閥18A關(guān)閉而壓力閥18B完全打開時，30%的油流經(jīng)支路16而70%的油流經(jīng)第一熱交換器12。
[0047]當(dāng)油溫高于80°C并且比值R小于0.8時，熱力閥18A和壓力閥18B關(guān)閉。同樣地，當(dāng)油溫在正常條件(不正常的條件是例如第一熱交換器的污垢導(dǎo)致了超壓)下高于120°C時，流量調(diào)節(jié)器18受控制和/或構(gòu)造成使得熱力閥18A和壓力閥18B保持關(guān)閉。在兩種情況下，油不會流經(jīng)支路16而100%的油都流經(jīng)第一熱交換器12。根據(jù)不同的變型，為了關(guān)閉壓力閥18B，該壓力閥18B受控制關(guān)閉(例如通過電磁閥)或者自動關(guān)閉(例如通過彈簧閥)。
[0048]圖3示出了依賴于油溫的有效壓頭損失Λ P的變化。
[0049]當(dāng)渦輪機(jī)100在特別冷的環(huán)境(例如氣溫_30°C的空氣溫度)中操作并且渦輪機(jī)在高功率(例如開始時)下操作時，油溫低于預(yù)設(shè)溫度并且因此熱力閥18A完全打開。油入口 12A和油出口 12B之間的有效壓頭損失Λ P基本上是由于油的粘度。當(dāng)渦輪機(jī)100運行時油易于逐漸升溫，其變得越來越流動，因此有效壓頭損失Λ P下降。當(dāng)油達(dá)到65°C的溫度時，熱力閥18A開始關(guān)閉，熱力閥18A在80°C時完全關(guān)閉。因此，在65°C和80°C之間，盡管油的流動性持續(xù)地增加，有效壓頭損失Λ P的增加基本上是由于熱力閥18Α的關(guān)閉。
[0050]值得注意的是，在熱力閥18Α關(guān)閉期間，有效壓頭損失Λ P變得大于0.5MPa，從而壓力閥18B開始打開。當(dāng)有效壓頭損失Λ P達(dá)到并超過0.6MPa時，壓力閥18B完全打開。因此，當(dāng)油溫為80°C時，熱力閥18A關(guān)閉而壓力閥18B完全打開。
[0051]由于渦輪機(jī)100繼續(xù)運轉(zhuǎn)，油的溫度和流動性持續(xù)增加，從而有效壓頭損失Λ P下降。當(dāng)有效壓頭損失Λ P變得小于0.6MPa時，壓力閥18B開始關(guān)閉，如80°C到120°C之間的曲線上的“高原停滯(plateau)”所指示。隨后由于油的流動性因為壓力閥18B逐步關(guān)閉而增加，壓頭損失Λ P持續(xù)下降。
[0052]當(dāng)油達(dá)到120°C時，有效壓頭損失Λ P再次變得小于0.5MPa，從而壓力閥18B完全關(guān)閉。應(yīng)當(dāng)注意的是，在120°C以上，有效壓頭損失ΛΡ持續(xù)下降，基本上是由于油的流動性在增加。
[0053]我們注意到，如果雜質(zhì)或者污垢要阻塞第一熱交換器12而熱力閥18A及壓力閥18B是關(guān)閉的，那么當(dāng)有效壓頭損失Λ P變得大于0.5MPa并且壓力閥18B打開時，它也會充當(dāng)安全閥。
[0054]盡管本發(fā)明通過參照具體實施例進(jìn)行了描述，顯而易見的是，可以在不脫離權(quán)利要求所限定的本發(fā)明總的范圍的情況下對這些示例做出修改和變化。特別地，不同實施例所說明/提及的單獨的特征可以組合為附加的實施例。因此，說明書和附圖應(yīng)當(dāng)理解為說明而非限制。
[0055]另外，與所描述的方法相關(guān)的全部特征可換位到所描述的裝置，并且反過來與所描述的裝置相關(guān)的全部特征可換位到所描述的方法。
【主權(quán)項】
1.一種用于在渦輪機(jī)(100)的油冷卻裝置(10)內(nèi)調(diào)節(jié)油冷卻的方法，所述渦輪機(jī)(100)包括:第一熱交換器(12)，所述第一熱交換器(12)與第二熱交換器(14)串聯(lián)地安裝，所述第一熱交換器(12)是油/空氣熱交換器而所述第二熱交換器(14)是油/燃料熱交換器，每個熱交換器具有油入口(12A，14A)以及油出口(12B，14B);將所述第一熱交換器(12)的油入口 (12A)直接連接到所述第一熱交換器(12)的油出口 (12B)的支路(16);以及調(diào)節(jié)流經(jīng)支路(16)的油的流速的流量調(diào)節(jié)器(18)，所述方法的特征在于，當(dāng)油溫低于或等于包含在70°C到90°C之間、優(yōu)選是等于約80°C的預(yù)設(shè)溫度時，借助所述流量調(diào)節(jié)器(18)允許油循環(huán)經(jīng)過所述支路(16)。2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一熱交換器(12)的額定壓頭損失(ΔΡ1)與所述第一熱交換器(12)的所述油入口(12A)和所述油出口(12B)之間的有效壓頭損失(Λ P)的比值低于或者等于包含在0.7到0.9之間/優(yōu)選地是0.8的預(yù)設(shè)比值時，也允許油循環(huán)經(jīng)過所述支路(16)。3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，在所述比值小于或者等于預(yù)設(shè)比值而油溫高于預(yù)設(shè)溫度時循環(huán)經(jīng)過所述支路(16)的油的流速小于在油溫低于預(yù)設(shè)溫度時循環(huán)經(jīng)過所述支路(16)的油的流速。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法，其特征在于，當(dāng)油溫高于預(yù)設(shè)溫度而所述比值高于所述預(yù)設(shè)比值時，借助所述流量調(diào)節(jié)器(18)防止油循環(huán)經(jīng)過所述支路(16)。5.—種用于渦輪機(jī)(100)的油冷卻裝置(10)，所述渦輪機(jī)(100)包括:第一熱交換器(12)，所述第一熱交換器(12)與第二熱交換器(14)串聯(lián)地安裝，所述第一熱交換器(12)是油/空氣熱交換器而所述第二熱交換器(14)是油/燃料熱交換器，每個熱交換器具有油AP (12Α，14Α)以及油出口 (12Β，14Β);將所述第一熱交換器(12)的油入口 (12Α)直接連接到所述第一熱交換器(12)的油出口(12Β)的支路(16);以及調(diào)節(jié)流經(jīng)支路(16)的油的流量的流量調(diào)節(jié)器(18)，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)器(18)包括熱力閥(18Α)，所述熱力閥(18Α)構(gòu)造成當(dāng)油溫低于或等于包含在70°C到90°C之間、優(yōu)選是等于約80°C的預(yù)設(shè)溫度時打開。6.根據(jù)權(quán)利要求5的裝置(10)，其特征在于，所述流量調(diào)節(jié)器(18)包括壓力閥(18B)，所述壓力閥(18B)構(gòu)造成當(dāng)所述第一熱交換器(12)的額定壓頭損失(ΛΡ1)與所述第一熱交換器(12)的油入口(12A)和油出口(12B)之間的有效壓頭損失(ΛΡ)的比值低于或者等于包含在0.7到0.9之間、優(yōu)選地是0.8的預(yù)設(shè)比值時打開。7.一種渦輪機(jī)(100)，包括根據(jù)權(quán)利要求5或6的油冷卻裝置(10)。
【專利摘要】一種用于在渦輪機(jī)(100)的油冷卻裝置(10)內(nèi)調(diào)節(jié)油冷卻的方法，該渦輪機(jī)(100)包括：第一熱交換器(12)，該第一熱交換器(12)與第二熱交換器(14)串聯(lián)地安裝，第一熱交換器(12)是油/空氣熱交換器而第二熱交換器(14)是油/燃料熱交換器，每個熱交換器具有油入口(12A，14A)以及油出口(12B，14B)；將第一熱交換器(12)的油入口(12A)直接連接到第一熱交換器(12)的油出口(12B)的支路(16)；以及調(diào)節(jié)流經(jīng)支路(16)的油的流量的流量調(diào)節(jié)器(18)。當(dāng)油溫低于或等于包含在70℃和90℃之間(優(yōu)選地等于約80℃)的預(yù)設(shè)溫度時，借助流量調(diào)節(jié)器(18)允許油流經(jīng)支路(16)。
【IPC分類】F02C7/224, F02C7/14
【公開號】CN105143641
【申請?zhí)枴緾N201480016745
【發(fā)明人】S·加梅羅, B·安德烈, 瑪格麗特 G·馬森, N·波特爾
【申請人】斯內(nèi)克馬公司
【公開日】2015年12月9日
【申請日】2014年2月24日
【公告號】CA2902274A1, EP2961966A1, WO2014131973A1