Устройство и способ для принудительного охлаждения компонентов газотурбинной установки - заявка 2016145441 на патент на изобретение в РФ

1. Камера сгорания, содержащая:
корпус, образующий наружную трубу,
жаровую трубу, расположенную в корпусе и имеющую внутреннюю поверхность, ограничивающую полость для приема горячих рабочих газов из зоны горения камеры сгорания, и наружную поверхность, при этом между корпусом и жаровой трубой образован кольцевой проточный канал, и
держатель сегментов, функционально соединенный с жаровой трубой, для приема верхней части жаровой трубы, при этом между держателем сегментов и жаровой трубой образована продувочная полость,
причем жаровая труба имеет множество отверстий для ударяющих струй и эти отверстия выполнены с возможностью направлять поток охлаждающего воздуха из кольцевого проточного канала в продувочную полость.
2. Камера сгорания по п. 1, дополнительно содержащая стопорное кольцо, соединенное с держателем сегментов, для защиты по меньшей мере его части от горячих рабочих газов.
3. Камера сгорания по п. 2, в которой отверстия для ударяющих струй выполнены с возможностью направлять поток охлаждающего воздуха так, что он попадает на стопорное кольцо и обеспечивает его принудительное охлаждение.
4. Камера сгорания по п. 3, в которой жаровая труба имеет коническую часть, причем отверстия для ударяющих струй выполнены в этой конической части жаровой трубы.
5. Камера сгорания по п. 4, в которой отверстия для ударяющих струй расположены на конической части жаровой трубы с интервалами примерно 1,8°.
6. Камера сгорания по п. 4, в которой отверстия для ударяющих струй расположены на конической части жаровой трубы с интервалами примерно 1-2,6°.
7. Камера сгорания по п. 5, в которой кольцевой проточный канал выполнен с возможностью приема охлаждающего воздуха из компрессорной ступени газовой турбины.
8. Камера сгорания по п. 5, которая представляет собой камеру сгорания бункерного типа.
9. Камера сгорания по п. 5, в которой стопорное кольцо выполнено из стали.
10. Камера сгорания по п. 5, дополнительно содержащая множество сегментов, установленных на внутренней периферии держателя сегментов, при этом сегменты и держатель сегментов определяют сегментную зону прохода для горячих газов камеры сгорания.
11. Газотурбинная установка, содержащая:
компрессор и
камеру сгорания, расположенную ниже по потоку относительно компрессора и содержащую:
корпус, образующий наружную трубу,
жаровую трубу, расположенную в корпусе и имеющую внутреннюю поверхность, ограничивающую полость для приема горячих рабочих газов из зоны горения, и наружную поверхность, при этом между корпусом и жаровой трубой образован кольцевой проточный канал,
держатель сегментов, функционально соединенный с жаровой трубой, для приема верхней части жаровой трубы, при этом между держателем сегментов и жаровой трубой образована продувочная полость, и
множество отверстий для ударяющих струй, выполненных в жаровой трубе и обеспечивающих прохождение потока между кольцевым проточным каналом и продувочной полостью,
причем компрессор выполнен с возможностью подачи сжатого воздуха в кольцевой проточный канал,
первая часть сжатого воздуха используется в камере сгорания для процесса горения, образующего горячие рабочие газы,
а вторая часть сжатого воздуха направляется через отверстия для ударяющих струй в продувочную полость для ее продувки с целью очистки от горячих рабочих газов.
12. Газотурбинная установка по п. 11, в которой камера сгорания дополнительно содержит стопорное кольцо, соединенное с держателем сегментов, для защиты по меньшей мере его части от горячих рабочих газов, причем отверстия для ударяющих струй выполнены с возможностью направлять вторую часть сжатого воздуха так, что он попадает на стопорное кольцо и обеспечивает его принудительное охлаждение.
13. Газотурбинная установка по п. 12, в которой жаровая труба имеет коническую часть, а отверстия для ударяющих струй выполнены в этой конической части жаровой трубы.
14. Газотурбинная установка по п. 13, в которой отверстия для ударяющих струй расположены с интервалами примерно 1,8° по всей окружности конической части жаровой трубы.
15. Газотурбинная установка по п. 13, в которой отверстия для ударяющих струй расположены с интервалами примерно 1-2,6° по всей окружности конической части жаровой трубы.
16. Газотурбинная установка по п. 14, в которой камера сгорания представляет собой камеру сгорания бункерного типа.
17. Газотурбинная установка по п. 14, в которой стопорное кольцо выполнено из стали.
18. Способ охлаждения компонентов газотурбинной установки, включающий следующие операции:
пропускание сжатого воздуха в кольцевой канал, образованный между наружной поверхностью жаровой трубы камеры сгорания газотурбинной установки и средней трубой или наружным корпусом камеры сгорания, при этом жаровая труба выполнена с возможностью приема и пропускания потока горячего рабочего газа из зоны горения камеры сгорания; и
пропускание части сжатого воздуха, находящегося в кольцевом канале, через множество отверстий для ударяющих струй в жаровой трубе таким образом, что сжатый воздух попадает на компонент, открытый потоку горячего рабочего газа, для принудительного охлаждения этого компонента.
19. Способ по п. 18, в котором указанный компонент представляет собой стопорное кольцо, заслоняющее держатель сегментов камеры сгорания от потока горячего рабочего газа.
20. Способ по п. 19, в котором в держателе сегментов расположена верхняя часть жаровой трубы, а между держателем сегментов и жаровой трубой образована продувочная полость, при этом часть сжатого воздуха направляют через отверстия для ударяющих струй в продувочную полость для очистки ее от горячего рабочего газа.
Наверх