新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型專利是一種新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)，它可以廣泛應(yīng)用在燃-蒸聯(lián)合循環(huán)電站、壓縮天然氣輸送管路、工業(yè)調(diào)峰發(fā)電、海上平臺(tái)和船舶動(dòng)力等技術(shù)領(lǐng)域。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]自二十世紀(jì)七十年代以來，由于燃?xì)廨啓C(jī)裝置的優(yōu)越性能，同時(shí)具有體積小、功率密度大、啟動(dòng)快、維護(hù)方便等特點(diǎn)，在工業(yè)調(diào)峰發(fā)電、壓縮天然氣輸送管路、海上平臺(tái)和燃-蒸聯(lián)合循環(huán)電站等領(lǐng)域上得到了廣泛的應(yīng)用。
[0005]無論是作為機(jī)械驅(qū)動(dòng)的燃?xì)廨啓C(jī)，還是作為發(fā)電用燃?xì)廨啓C(jī)，它是由燃?xì)獍l(fā)生器和動(dòng)力渦輪兩大部件組成，它可以看成是能夠連續(xù)不斷地產(chǎn)生具有一定壓力和溫度燃?xì)獾膯卧?，通常，燃?xì)獍l(fā)生器包括壓氣機(jī)、燃燒室和燃?xì)鉁u輪等三個(gè)主要部件，它可分為單轉(zhuǎn)子和多轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)，多轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)是指雙轉(zhuǎn)子和三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)，當(dāng)?shù)蛪簤簹鈾C(jī)與低壓渦輪裝配在一個(gè)低壓轉(zhuǎn)子上，高壓壓氣機(jī)與高壓渦輪裝配在一個(gè)高壓轉(zhuǎn)子上，這時(shí)低壓渦輪與高壓渦輪分別安裝在不同的兩個(gè)轉(zhuǎn)子上，而動(dòng)力渦輪是一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)子，這種結(jié)構(gòu)的燃?xì)廨啓C(jī)被稱為三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)；動(dòng)力渦輪是由動(dòng)力渦輪靜子導(dǎo)向葉片(簡(jiǎn)稱導(dǎo)葉)、動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子葉片(簡(jiǎn)稱動(dòng)葉)、動(dòng)力渦輪機(jī)匣、動(dòng)力渦輪盤、動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子軸、軸承等組成，動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉與機(jī)匣裝配在一起組成靜止部件，而動(dòng)葉與動(dòng)力渦輪盤和動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子軸裝配在一起組成一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，為了實(shí)現(xiàn)高溫高壓燃?xì)馀蛎浖铀佾@得動(dòng)能，以很大的速度沖擊動(dòng)葉，這時(shí)單位質(zhì)量的燃?xì)鈱?duì)高壓渦輪、低壓渦輪和動(dòng)力渦輪的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生動(dòng)量矩，從而實(shí)現(xiàn)將燃?xì)馑哂械哪芰哭D(zhuǎn)換為渦輪轉(zhuǎn)子上的機(jī)械能。
[0006]但是這種三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)的一個(gè)共同特點(diǎn)就是:當(dāng)氣流在低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、低壓渦輪、高壓渦輪以及動(dòng)力渦輪的流道內(nèi)流動(dòng)時(shí)對(duì)動(dòng)葉產(chǎn)生的作用力使得低壓渦輪轉(zhuǎn)子、高壓渦輪轉(zhuǎn)子和動(dòng)力渦輪都沿某一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，這樣使得低壓壓氣機(jī)出口導(dǎo)葉、高壓壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉、動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉、低壓渦輪導(dǎo)葉及動(dòng)葉的稠度較大，且低壓渦輪導(dǎo)葉的折轉(zhuǎn)角較大，級(jí)間的壓力損失較大和冷卻渦輪導(dǎo)葉的空氣量較多等不利因素。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0008]為了解決上述問題，本實(shí)用新型的任務(wù)是提供一種新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)。
[0009]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)，包括低壓壓氣機(jī)、高壓壓氣機(jī)、低壓渦輪、高壓渦輪、燃燒室和動(dòng)力渦輪，低壓壓氣機(jī)與低壓渦輪安裝在一個(gè)低壓轉(zhuǎn)子上，高壓壓氣機(jī)與高壓渦輪安裝在高壓轉(zhuǎn)子上，而動(dòng)力渦輪是一個(gè)獨(dú)立的轉(zhuǎn)子，低壓渦輪動(dòng)葉與高壓渦輪動(dòng)葉的安裝角方向相反，低壓渦輪動(dòng)葉與高壓渦輪導(dǎo)葉的安裝角方向相同，低壓渦輪導(dǎo)葉與高壓渦輪動(dòng)葉的安裝角方向相同；
[0010]低壓壓氣機(jī)動(dòng)葉與高壓壓氣機(jī)導(dǎo)葉的安裝角方向相反，低壓壓氣機(jī)動(dòng)葉與高壓壓氣機(jī)導(dǎo)葉的安裝角方向相同，高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉與低壓壓氣機(jī)導(dǎo)葉的安裝角方向相同；
[0011]動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子與負(fù)載是機(jī)械連接，動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉與低壓渦輪動(dòng)葉安裝角方向相同，動(dòng)力渦輪動(dòng)葉與低壓渦輪導(dǎo)葉安裝角方向相同，從而得到一種新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)。
[0012]通過改變低壓渦輪導(dǎo)葉的葉型，低壓壓氣機(jī)或高壓壓氣機(jī)導(dǎo)葉和動(dòng)葉的安裝角，使氣流在流過低壓渦輪導(dǎo)葉后僅發(fā)生較小的轉(zhuǎn)折，流入低壓渦輪動(dòng)葉流道內(nèi)，氣流對(duì)低壓渦輪動(dòng)葉所產(chǎn)生的作用力迫使低壓渦輪轉(zhuǎn)子沿著一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，而氣流對(duì)高壓渦輪動(dòng)葉所產(chǎn)生的作用力迫使高壓轉(zhuǎn)子沿著另一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，隨后氣流在流進(jìn)動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉時(shí)發(fā)生較小的轉(zhuǎn)折，氣流對(duì)動(dòng)力渦輪動(dòng)葉所產(chǎn)生的作用力迫使動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子沿著與高壓轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同的方向旋轉(zhuǎn)，即實(shí)現(xiàn)高壓渦輪與低壓渦輪的旋轉(zhuǎn)方向相反，高壓渦輪與動(dòng)力渦輪的旋轉(zhuǎn)方向相同。
[0013]本實(shí)用新型具有如下有益效果:由于采用上述技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了低壓渦輪與高壓渦輪的旋轉(zhuǎn)方向相反、動(dòng)力渦輪與高壓渦輪的旋轉(zhuǎn)方向相同的新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)，通過減少低壓渦輪導(dǎo)葉、動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉、低壓壓氣機(jī)出口導(dǎo)葉和高壓壓氣機(jī)進(jìn)口導(dǎo)葉的數(shù)量，可以減少低壓渦輪導(dǎo)葉級(jí)間的壓力損失、冷卻渦輪的空氣量、設(shè)備重量及機(jī)匣上所受到的合力矩。
[0014]【附圖說明】:
[0015]圖1是新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型新型三轉(zhuǎn)子燃?xì)廨啓C(jī)的葉柵流道簡(jiǎn)圖，沿著空氣流動(dòng)方向(由左至右)看，來假設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
[0017]在圖2中，高壓渦輪導(dǎo)葉11前的截面用0-0表示，高壓渦輪動(dòng)葉13前的截面用
1-1表示，高壓渦輪動(dòng)葉13后的截面用2-2表示，低壓渦輪動(dòng)葉14前的截面用3-3表示，低壓渦輪動(dòng)葉14后的截面用4-4表示，低壓壓氣機(jī)動(dòng)葉15前的截面用5-5表示，低壓壓氣機(jī)動(dòng)葉15后的截面用6-6表示，高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉17前的截面用7-7表示，高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉17后的截面用8-8表示，動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉19前的截面用9-9表示，動(dòng)力渦輪動(dòng)葉20前的截面用10-10表示，動(dòng)力渦輪動(dòng)葉20后的截面用11-11表示。
[0018]圖中箭頭一表示氣流的速度矢量，也表示高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉(17)、低壓壓氣機(jī)動(dòng)葉(15 )、高壓渦輪動(dòng)葉(13 )、低壓渦輪動(dòng)葉(14 )、動(dòng)力渦輪動(dòng)葉(20 )的旋轉(zhuǎn)方向。
[0019]圖中字母a i表示氣流絕對(duì)速度與截面1-1氣流牽連速度的夾角
[0020]β i表示氣流相對(duì)速度與截面1-1氣流牽連速度的夾角
[0021]Cl表示氣流在截面1-1的絕對(duì)速度
[0022]wi表示氣流在截面1-1的相對(duì)速度
[0023]ui表示氣流在截面1-1的牽連速度
[0024]圖中1-低壓壓氣機(jī)，2-高壓壓氣機(jī)，3-高壓渦輪，4-低壓渦輪，5-動(dòng)力渦輪，6-低壓轉(zhuǎn)子，7-燃燒室，8-高壓轉(zhuǎn)子，9-動(dòng)力渦輪轉(zhuǎn)子，10-負(fù)載，11-高壓渦輪導(dǎo)葉，12-低壓渦輪導(dǎo)葉，13-高壓渦輪動(dòng)葉，14-低壓渦輪動(dòng)葉，15-低壓壓氣機(jī)動(dòng)葉，16-低壓壓氣機(jī)導(dǎo)葉，17-高壓壓氣機(jī)動(dòng)葉，18-高壓壓氣機(jī)導(dǎo)葉，19-動(dòng)力渦輪導(dǎo)葉，20-動(dòng)力渦輪動(dòng)葉。
[0025]【具體實(shí)施方式】:
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明: