CN100389287C - 燃烧室火焰筒尾部密封结构 - Google Patents

Abstract

一种燃烧室火焰筒尾部密封结构，属于燃气轮机技术领域。其结构是在相邻两个火焰筒尾部的侧壁间存有间隙，在其中一个火焰筒尾部的侧壁壁面上开有一个截面为弧形的槽，在槽内设有一个管子。所设置的管子的直径与弧形槽的直径相同，其大小根据实际应用火焰筒的侧壁厚度有关，槽的深度与侧壁的间隙之和等于管子的直径。本发明的优点是：解决了环管、单管型燃烧室火焰筒尾部密封和控制受热膨胀间隙的问题，保证燃烧室在整台机组中维护比较频繁的部件在装、拆过程中能够简单、快捷，同时保证结构的稳定性和安全性，延长火焰筒的工作寿命。

Description

燃烧室火焰筒尾部密封结构

技术领域

本发明属于燃气轮机技术领域，特别是涉及一种燃烧室火焰筒尾部密封结构，应用在环管、单管型燃烧室火焰筒尾部的密封及各种类似要求结构的密封当中。

背景技术

为减少从压气机流出的高压空气直接向涡轮渗透，火焰筒尾部的密封对于环管和单管型燃烧室来说至关重要，密封的好坏会直接影响到整机的效率。火焰筒尾部的密封主要问题出现在两个火焰筒尾部之间的侧壁上，由于火焰筒为热端部件，当燃烧室开始工作时，火焰筒受热膨胀，如果火焰筒尾部侧壁之间的间隙b不够，则两个火焰筒必然会相互挤压产生应力，长期工作后，就会产生裂纹；火焰筒尾部与涡轮的导向器相连，承力的同时，还处在高温、高压的环境中，如果间隙b过大，则高压空气就会从这里向涡轮渗透，不仅降低了整机的效率，还会影响燃烧室的出口温度场及涡轮导向器的冷却。尾部的密封结构如果设计的非常复杂，就会在长期的工作中带来更多不稳定的因素，仅通过计算膨胀量只能将间隙b控制在一定的范围内，不能从根本上解决问题。现有的燃烧室火焰筒尾部密封结构是：相邻的两个火焰筒侧壁搭接，或把相邻的两个火焰筒侧壁分别做成凸凹形状，镶嵌在一起。这两种结构的使用寿命低，且凸凹形状结构复杂，不易加工。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种燃烧室火焰筒尾部密封结构，在解决了密封性的同时，还保证火焰筒在受热膨胀后所需的空间，并且最大程度上的简化了尾部的结构，方便了火焰筒的装、拆及定期维护等工作。

本发明是在火焰筒尾部的相邻两个侧壁间存有间隙，其间隙范围为2mm～4mm，通过计算膨胀量来确定，最佳值为膨胀量的3倍；火焰筒尾部的其中一个侧壁壁面上开有一个截面为弧形的槽，在槽内设有一个管子。所设置的管子的直径D与所开槽的直径相同，其大小根据实际应用火焰筒的侧壁厚度有关，保证槽的深度h与侧壁的间隙b之和等于管子的直径，其中侧壁开槽的轴向位置按如下确定：槽中心到带有弧形端面A的距离a大于等于开槽端面全长c的

小于等于开槽端面全长c的

即： $\frac{1}{6}c\≤a\≤\frac{1}{3}c.$ 安装管子可以在火焰筒尾部的两个侧壁装配完成后，在开出的槽内打入一个管子；也可以在火焰筒尾部的两个侧壁装配前，将管子置入开出的槽内。当燃烧室开始工作，火焰筒受热膨胀就会挤压壁面之间的管子，管子受力产生变形，在缓解了膨胀变形的同时，始终保持两边侧壁的密封。

本发明的优点是：解决了环管、单管型燃烧室火焰筒尾部密封和控制受热膨胀间隙的问题，保证燃烧室在整台机组中维护比较频繁的部件在装、拆过程中能够简单、快捷，同时保证结构的稳定性和安全性，延长火焰筒的工作寿命。

附图说明

图1是本发明中的火焰筒局部示意图，

图2是图1的K-K剖视局部示意图，即为本发明的结构剖视局部示意图，

图3是本发明的火焰筒侧壁结构示意图，

图4是图3的侧视图，

图5是图3的D向示意图，

图6是图3的B-B剖视示意图，

图7是图3的B₁-B₁剖视示意图，

图8是图3的A-A剖视示意图

图中1.侧壁，2.管子，3.槽，A.端面。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

实施例1：以某型燃机的燃烧室火焰筒密封结构为例。如图1～图8所示，选用的管子2的直径为5mm，壁厚为1mm，材料为1Cr18Ni9Ti，在火焰筒尾部的相邻两个侧壁1之间存有的间隙b为2mm，在火焰筒尾部其中一个侧壁1的壁面上开有一个截面为弧形的槽3，槽3的直径为5mm，槽的深度为3mm，开槽端面全长c为23.5mm，槽3的中心到带有弧形端面A的距离a为4mm，在火焰筒尾部的两个侧壁1装配后(如图1所示)，在槽3内打入管子2(如图2所示)。当燃烧室开始工作，火焰筒受热膨胀就会挤压壁面之间的管子，管子受力产生变形，在缓解了膨胀变形的同时，始终保持两边侧壁的密封。

实施例2：以某型燃机的燃烧室火焰筒密封结构为例。如图1～图8所示，选用的管子2的直径为8mm，壁厚为1.5mm，材料为1Cr18Ni9Ti，在火焰筒尾部的相邻两个侧壁1之间存有的间隙b为4mm，在火焰筒尾部其中一个侧壁1的壁面上开有一个截面为弧形的槽3，槽3的直径为8mm，槽的深度为4mm，开槽端面全长c为32mm，槽3的中心到带有弧形端面A的距离a为8mm，在槽3内设有一个管子2，在火焰筒尾部的两个侧壁1装配后(如图1所示)，在槽3内打入管子(如图2所示)。当燃烧室开始工作，火焰筒受热膨胀就会挤压壁面之间的管子，管子受力产生变形，在缓解了膨胀变形的同时，始终保持两边侧壁的密封。

实施例3：以某型燃机的燃烧室火焰筒密封结构为例。如图1～图8所示，选用的管子2的直径为6mm，壁厚为1mm，材料为1Cr18Ni9Ti，在火焰筒尾部的相邻两个侧壁1之间存有的间隙b为2.5mm，在火焰筒尾部其中一个侧壁1的壁面上开有一个截面为弧形的槽3，槽3的直径为6mm，槽的深度为3.5mm，开槽端面全长c为28mm，槽3的中心到带有弧形端面A的距离a为9.5mm，在槽3内设置管子2后(如图2所示)，装配火焰筒尾部的两个侧壁(如图1所示)。当燃烧室开始工作，火焰筒受热膨胀就会挤压壁面之间的管子，管子受力产生变形，在缓解了膨胀变形的同时，始终保持两边侧壁的密封。

Claims (2)

1.一种燃烧室火焰筒尾部密封结构，其特征在于火焰筒尾部的侧壁面上开有槽，其直径与设在其中的管子直径相同，槽的深度与侧壁的间隙之和等于管子的直径，槽中心到带有弧形端面的距离a大于等于开槽端面全长c的

小于等于开槽端面全长c的

即： $\frac{1}{6}c\≤a\≤\frac{1}{3}c.$

2.根据权利要求1所述的燃烧室火焰筒尾部密封结构，其特征在于所述的管子，其直径为5～6mm，壁厚为1～1.5mm，材质为1Cr18Ni9Ti。

Images