CN1807989A - 燃烧室火焰筒尾部密封结构 - Google Patents
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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
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:
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A-A剖视示意图,
图7是图3的B-B剖视示意图,
图8是图3的C-C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 (3)
1、一种燃烧室火焰筒尾部密封结构,其特征在于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。
2、根据权利要求1所述的燃烧室火焰筒尾部密封结构,其特征在于所述的侧壁间存有的间隙b的范围为2mm~4mm。
3、根据权利要求1所述的燃烧室火焰筒尾部密封结构,其特征在于所述的火焰筒尾部的侧壁壁面上所开有的槽的直径与所设置的管子直径相同,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:
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