PL220729B1 - Układ turbiny gazowej - Google Patents

Układ turbiny gazowej

Info

Publication number
PL220729B1
PL220729B1 PL396519A PL39651911A PL220729B1 PL 220729 B1 PL220729 B1 PL 220729B1 PL 396519 A PL396519 A PL 396519A PL 39651911 A PL39651911 A PL 39651911A PL 220729 B1 PL220729 B1 PL 220729B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
exhaust
cavity
flow channel
wall
flow
Prior art date
Application number
PL396519A
Other languages
English (en)
Other versions
PL396519A1 (pl
Inventor
Ravi Shankar Venkata Kasibhotla
Piotr Edward Kobek
Srinivasarao Pakkala
Radu Ioan Danescu
David Martin Johnson
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Priority to PL396519A priority Critical patent/PL220729B1/pl
Priority to EP12186207.2A priority patent/EP2578816B1/en
Priority to CN201210368930.3A priority patent/CN103032116B/zh
Priority to US13/633,625 priority patent/US9546567B2/en
Publication of PL396519A1 publication Critical patent/PL396519A1/pl
Publication of PL220729B1 publication Critical patent/PL220729B1/pl

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12Cooling
    • F01D25/125Cooling of bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14Casings modified therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30Exhaust heads, chambers, or the like
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12Cooling of plants
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Description

Opis wynalazku
Przedmiot wynalazku dotyczy układu turbiny gazowej, i bardziej szczegółowo sekcji wydechowej turbiny gazowej.
Silnik turbospalinowy spala mieszankę paliwa i sprężonego powietrza, aby wytwarzać gorące gazy spalinowe, które napędzają łopatki turbiny tak, aby się obracały. Obrót łopatek turbiny powoduje obrót wału podtrzymywanego przez łożyska. Obrót wału wytwarza znaczne ilości ciepła w łożyskach, i gorące gazy spalinowe wydostające się przez wydechową sekcję turbiny przenoszą ciepło do części składowych wydechowej sekcji turbiny. Niestety, to ciepło może powodować uszkodzenia części składowych turbiny przy braku odpowiedniego chłodzenia w wydechowej sekcji turbiny.
Z publikacji US 6578363 znany jest układ turbiny zawierający system do chłodzenia wydechowej sekcji obejmującej zewnętrzną konstrukcję z osłoną, zewnętrzną ściankę wydechową umieszczoną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego oraz zewnętrzną wnękę umieszczoną między zewnętrzną ścianką wydechową i zewnętrzną osłoną. Wydechowa sekcja turbiny zawiera też wewnętrzną konstrukcję mającą wewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego, wewnętrzną wnękę usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową i wewnętrzną osłoną oraz wnękę łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną i obudową łożyska. Według tego rozwiązania, wydechowa sekcja turbiny zawiera wlot powietrza chłodzącego usytuowany w końcu, patrząc w kierunku przepływu, osłony wydechowej sekcji i wylot powietrza chłodzącego usytuowany na początku, patrząc w kierunku przepływu, osłony wydechowej sekcji. Powietrze chłodzące wpływa przy końcu sekcji i wypływa na jej początku do wnęki ostatniego stopnia turbiny. W rozwiązaniu tym chłodzące powietrze obmywa jedynie osłonę wydechowej sekcji i obniża tylko temperaturę tej części.
Istnieje potrzeba aby zapewnić doskonalszy system chłodzenia wydechowej sekcji turbiny gazowej.
Według jednego aspektu wynalazku, układ turbiny gazowej, zawierający wydechową sekcję turbiny, która zawiera wydechowy kanał przepływowy; zewnętrzną konstrukcję mającą zewnętrzną osłonę, zewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego oraz zewnętrzną wnękę usytuowaną między zewnętrzną ścianką wydechową i zewnętrzną osłoną; oraz zawiera wewnętrzną konstrukcję mającą wewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego, wewnętrzną wnękę usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową i wewnętrzną osłoną oraz wnękę łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną i obudową łożyska, charakteryzuje się tym, że zawiera rozpórkę rozpościerającą się między zewnętrzną konstrukcją i wewnętrzną konstrukcją, przy czym rozpórka zawiera pierwszy kanał przepływowy skonfigurowany do prowadzenia płynu z wewnętrznej wnęki do zewnętrznej wnęki.
Korzystnie, rozpórka zawiera wewnętrzny korpus oraz zewnętrzny korpus, przy czym pierwszy kanał przepływowy jest usytuowany między wewnętrznym korpusem i zewnętrznym korpusem.
Korzystnie, wewnętrzny korpus zawiera podparcie konstrukcyjne przenoszące obciążenia, zaś zewnętrzny korpus nie jest przenoszącym obciążenia.
Korzystnie, wewnętrzny korpus stanowi lity korpus.
Korzystnie, rozpórka zawiera drugi kanał przepływowy umieszczony między wewnętrznym korpusem i zewnętrznym korpusem, przy czym pierwszy kanał przepływowy jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z pierwszej części wewnętrznej wnęki do zewnętrznej wnęki, zaś drugi kanał przepływowy jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z drugiej części wewnętrznej wnęki do zewnętrznej wnęki.
Korzystnie, układ turbiny zawiera drugi kanał przepływowy usytuowany za, patrząc w kierunku przepływu, końcową częścią wydechowej sekcji turbiny, przy czym drugi kanał przepływowy jest skonfigurowany do prowadzenia płynu do wewnętrznej wnęki.
Korzystnie, drugi kanał przepływowy jest usytuowany wewnątrz włazu wydechowej sekcji turbiny.
Korzystnie, wewnętrzna wnęka obejmuje co najmniej jeden otwór w wewnętrznej osłonie, przy czym ten co najmniej jeden otwór jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z wnęki łożyska do pierwszego kanału przepływowego.
Korzystnie, otwór jest usytuowany przed, patrząc w kierunku przepływu, pierwszym kanałem przepływowym.
Korzystnie, otwór jest usytuowany za, patrząc w kierunku przepływu, pierwszym kanałem przepływowym.
PL 220 729 B1
Korzystnie, zewnętrzna ścianka wydechowa ma wiele otworów skonfigurowanych do prowadzenia płynu z zewnętrznej wnęki do wydechowego kanału przepływowego, przy czym każdy spośród wielu otworów zawiera wyjmowalną wkładkę.
Według następnego aspektu wynalazku, układ turbiny gazowej, zawierający wydechową sekcję turbiny, która zawiera wydechowy kanał przepływowy; zewnętrzną konstrukcję mającą zewnętrzną osłonę, zewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego oraz zewnętrzną wnękę usytuowaną między zewnętrzną ścianką wydechową i zewnętrzną osłoną; wewnętrzną konstrukcję zawierającą wewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego, oraz zawiera wewnętrzną wnękę usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową i wewnętrzną osłoną i wnękę łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną i obudową łożyska, charakteryzuje się tym, że zawiera rozpórkę rozpościerającą się między zewnętrzną konstrukcją i wewnętrzną konstrukcją, przy czym rozpórka zawiera pierwszy kanał przepływowy skonfigurowany do prowadzenia płynu z wewnętrznej wnęki do zewnętrznej wnęki oraz drugi kanał przepływowy umieszczony za, patrząc w kierunku przepływu, końcową częścią układu wydechowego turbiny, przy czym drugi kanał przepływowy jest skonfigurowany do prowadzenia płynu do wewnętrznej wnęki.
Korzystnie, wnęka łożyska zawiera co najmniej j eden otwór w ściance przegrodowej, przy czym ten co najmniej jeden otwór jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z wnęki łożyska do wnęki wydechowej.
Korzystnie, drugi kanał przepływowy jest usytuowany wewnątrz włazu wydechowej sekcji turbiny.
Korzystnie, rozpórka zawiera wewnętrzny korpus oraz zewnętrzny korpus, przy czym pierwszy kanał przepływowy jest usytuowany między wewnętrznym korpusem i zewnętrznym korpusem.
Korzystnie, wewnętrzny korpus jest litym korpusem.
Korzystnie, wewnętrzny korpus stanowi podparcie konstrukcyjne przenoszące obciążenia, zaś zewnętrzny korpus nie jest przenoszącym obciążenia.
Według jeszcze jednego aspektu wynalazku, układ turbiny gazowej, zawierający wydechową sekcję turbiny, która zawiera wydechowy kanał przepływowy; zewnętrzną konstrukcję mającą zewnętrzną osłonę, zewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56) oraz zewnętrzną wnękę usytuowaną między zewnętrzną ścianką wydechową i zewnętrzną osłoną; i zawiera wewnętrzną konstrukcję obejmującą wewnętrzną ściankę wydechową usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego, wewnętrzną wnękę usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową i wewnętrzną osłoną oraz wnękę łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną i obudową łożyska; charakteryzuje się tym, że zawiera rozpórkę rozpościerającą się między zewnętrzną konstrukcją i wewnętrzną konstrukcją, przy czym rozpórka zawiera pierwszy kanał przepływowy skonfigurowany do prowadzenia płynu do wewnętrznej wnęki oraz drugi kanał przepływowy skonfigurowany do prowadzenia płynu z wewnętrznej wnęki do zewnętrznej wnęki.
Korzystnie, rozpórka zawiera wewnętrzny korpus oraz zewnętrzny korpus, przy czym pierwszy kanał przepływowy jest umieszczony w wewnętrznym korpusie, zaś drugi kanał przepływowy jest usytuowany między wewnętrznym korpusem i zewnętrznym korpusem.
Korzystnie, wewnętrzny korpus stanowi podparcie konstrukcyjne przenoszące obciążenia, zaś zewnętrzny korpus nie jest przenoszącym obciążenia.
Efekty techniczne wynalazku obejmują zdolność do chłodzenia wielu części składowych wydechowej sekcji turbiny przy pomocy pojedynczej dmuchawy. W szczególności, wynalazek umożliwia chłodzenie rozpórek, łożysk oraz innych części wewnętrznej konstrukcji wydechowej sekcji turbiny przy pomocy pojedynczej dmuchawy. Na przykład, rozpórki mogą być skonfigurowane z jednym lub więcej kanałami, aby kierować przepływ powietrza zarówno do wnętrza jak i na zewnątrz wewnętrznej konstrukcji, aby równocześnie chłodzić rozpórki, łożyska itd. W jednym przykładzie wykonania każda rozpórka zawiera co najmniej dwa kanały, aby kierować przepływy powietrza w przeciwnych kierunkach do wnętrza oraz na zewnątrz wewnętrznej konstrukcji. W innym przykładzie wykonania jedna rozpórka może zawierać co najmniej jeden kanał, aby kierować powietrze na zewnątrz wewnętrznej konstrukcji. W tym przykładzie wykonania powietrze może być doprowadzane w lub blisko za, patrząc w kierunku przepływu, rozpórką.
Przedmiot niniejszego wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym podobne oznaczenia reprezentują podobne części na wszystkich figurach i gdzie: fig. 1 jest uproszczonym schematem przepływu przykładu wykonania układu turbiny mającej silnik turbospalinowy, który może wykorzystywać chłodzenie sekcji wydechowej; fig. 2 jest widokiem z boku przekroju
PL 220 729 B1 poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego z fig. 1 poprowadzonego przez podłużną oś, ilustrującym przykład wykonania układu chłodzenia sekcji wydechowej; fig. 3 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego z fig. 2, zawartego wewnątrz linii 3-3 z fig. 2, ilustrującym chłodzenie sekcji wydechowej przez układ chłodzenia wydechu z fig. 2; fig. 4 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozporki z fig. 3, poprowadzonego wzdłuż linii 4-4; fig. 5 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozporki z fig. 3, poprowadzonego wzdłuż linii 4-4; fig. 6 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozporki z fig. 3, poprowadzonego wzdłuż linii 4-4; fig. 7 jest widokiem przekroju rozpórki oraz zewnętrznej ścianki wydechowej z fig. 3, poprowadzonego wzdłuż linii 7-7; fig. 8 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania wyjmowalnych wkładek, które mogą być włożone w jeden lub więcej otworów zewnętrznej ścianki wydechowej z fig. 7, poprowadzonego wzdłuż linii 8-8; fig. 9 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego z fig. 1, poprowadzonego przez wzdłużną oś, ilustrującym przykład wykonania układu chłodzenia sekcji wydechowej; fig. 10 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego z fig. 9, zawartego wewnątrz linii 10-10, ilustrującym chłodzenie sekcji wydechowej przez układ chłodzenia sekcji wydechowej z fig. 9; fig. 11 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki z fig. 10, poprowadzonego wzdłuż linii 11-11; oraz fig. 12 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki z fig. 10, poprowadzonego wzdłuż linii 11-11.
Poniżej są przedstawione pewne przykłady mieszczące się w zastrzeganym zakresie wynalazku. Te przykłady wykonania nie mają na celu ograniczania zakresu zastrzeganego wynalazku, lecz raczej służą jedynie zapewnieniu ilustracji możliwych postaci wynalazku. W rzeczywistości wynalazek może obejmować wiele różnych postaci, które mogą być podobne bądź różne od przykładów wykonania przedstawionych poniżej.
Mając na celu zapewnienie zwięzłego opisu tych przykładów wykonania, w opisie mogą nie być opisane wszystkie cechy rzeczywistej realizacji. Należy zauważyć, że w trakcie opracowywania dowolnej takiej rzeczywistej realizacji, tak jak w dowolnym inżynierskim lub konstruktorskim projekcie, w celu osiągnięcia określonych zamierzeń przez wykonawców muszą być podejmowane liczne, specyficzne dla realizacji decyzje, takie jak zgodność z ograniczeniami związanymi z układem oraz obszarem działalności, które mogą się zmieniać zależnie od realizacji. Ponadto należy zauważyć, że taki wysiłek związany z opracowywaniem może być złożony oraz czasochłonny, lecz tym niemniej byłby rutynowym podjęciem się projektowania, wytworzenia oraz wyprodukowania dla osób o przeciętnych umiejętnościach korzystających z tego ujawnienia.
Elementy różnych przykładów wykonania niniejszego wynalazku przedstawiane w liczbie pojedynczej w zamierzeniu mają oznaczać, że istnieje jeden lub więcej elementów. Określenia „zawierający”, „obejmujący” oraz „mający” są przewidziane jako inkluzywne i oznaczają, że mogą występować dodatkowe elementy inne niż wymienione elementy.
Jak opisano bardziej szczegółowo poniżej, ujawnione przykłady wykonania umożliwiają chłodzenie oraz oczyszczanie różnych części składowych (np. łożysk, rozpórek, zewnętrznego wydechu, wewnętrznej konstrukcji itd.) w wydechowej sekcji silnika turbospalinowego. Na przykład, pewne przykłady wykonania zawierają rozpórkę nadającą się do kierowania płynu chłodzącego (np. powietrza) z wewnętrznej konstrukcji silnika turbospalinowego do zewnętrznej konstrukcji silnika turbospalinowego. W pewnych przykładach wykonania płyn chłodzący może być doprowadzany do wewnętrznej konstrukcji silnika turbospalinowego w lub blisko miejsca (np. przez właz) położonego za, patrząc w kierunku przepływu, silnikiem turbospalinowym. Płyn chłodzący kierowany przez wewnętrzną konstrukcję do zewnętrznej konstrukcji chłodzi łożyska oraz inne części składowe wydechowej sekcji silnika turbospalinowego. Inne przykłady wykonania mogą zawierać rozpórkę nadającą się do dwukierunkowego przepływu, który umożliwia przedmuchiwanie płynu chłodzącego przez pierwszy kanał przepływowy rozporki do wewnętrznej konstrukcji oraz z powrotem przez drugi kanał przepływowy rozpórki z wewnętrznej konstrukcji do zewnętrznej konstrukcji.
Jako taki, płyn chłodzący może odprowadzać ciepło (np. chłodzić) z łożysk, wewnętrznej ścianki wydechowej, tylnej części wewnętrznej konstrukcji itd., przy jednoczesnym dostosowywaniu temperatury zewnętrznej konstrukcji (np. zewnętrznej ścianki wydechowej). W pewnych przykładach wykonania płyn chłodzący może odpływać do wydechowego kanału przepływowego. Ponadto, w pewnych przykładach wykonania, w otworach w wewnętrznej konstrukcji lub zewnętrznej konstrukcji może być selektywnie osadzanych wiele różnych wkładek w celu sterowania odpływającą ilością. Na przykład, niektóre z wkładek mogą całkowicie blokować przepływ płynu chłodzącego, podczas gdy inne zmniejPL 220 729 B1 szają ilość przepływu płynu chłodzącego do wydechowego kanału przepływowego. Dodatkowo, w pewnych przykładach wykonania, wykorzystanych może być wiele obszarów dostrajania do regulacji przepływu płynu chłodzącego z wewnętrznej konstrukcji do rozpórki oraz/lub między wnękami wewnętrznej konstrukcji.
Figura 1 przedstawia uproszczony schemat przepływu przykładu wykonania układu 10 turbiny, zawierającego silnik turbospalinowy 12, który może wykorzystywać sekcję wydechową z układem chłodzenia według wynalazku. Na przykład, układ 10 może zawierać układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej mający jeden lub więcej chłodzących kanałów przepływowych w rozpórce sekcji wydechowej. W pewnych przykładach wykonania układ 10 turbiny może stanowić wytwarzający moc układ statku powietrznego, lokomotywy, lub ich kombinacje. Zilustrowany silnik turbospalinowy 12 zawiera sekcję wlotu 16 powietrza, sprężarkę 18, sekcję komory spalania 20, turbinę 22 oraz sekcję wydechową 24. Turbina 22 jest połączona ze sprężarką 18 przez wał 26. Jak oznaczono strzałkami, powietrze może wchodzić do silnika turbospalinowego 12 przez sekcję wlotu 16 oraz przepływać do sprężarki 18, która spręża powietrze przed wejściem do sekcji komory spalania 20. Zilustrowana sekcja komory spalania 20 zawiera obudowę 28 komory spalania usytuowaną koncentrycznie lub pierścieniowo wokół wału 26 między sprężarką 18 i turbiną 22. Sprężone powietrze ze sprężarki 18 wchodzi do komór spalania 30, gdzie sprężone powietrze może się mieszać oraz spalać z paliwem wewnątrz komór spalania 30 aby napędzać turbinę 22. Gorące gazy spalinowe przepływają z sekcji komory spalania 20 przez turbinę 22, napędzając sprężarkę 18 przez wał 26. Na przykład, gazy spalinowe mogą wywierać siły napędowe na łopatki wirnika turbiny wewnątrz turbiny 22, aby obracać wał 26. Po przepłynięciu przez turbinę 22, gorące gazy spalinowe mogą wydostać się z silnika turbospalinowego 12 przez sekcję wydechową 24. Jak opisano poniżej, sekcja wydechowa 24 może zawierać wiele rozpórek, przy czym każda ma jeden lub więcej chłodzących kanałów przepływowych układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej.
Figura 2 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego 12 z fig. 1 poprowadzonego przez wzdłużną oś, ilustrującym przykład wykonania układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej. Jak opisano powyżej w odniesieniu do fig. 1, powietrze może wchodzić do silnika turbospalinowego 12 przez sekcję wlotu powietrza 16 oraz może być sprężane przez sprężarkę 18. Sprężone powietrze ze sprężarki 18 może następnie być kierowane do sekcji komory spalania 20, gdzie sprężone powietrze może być mieszane z paliwem. Sekcja komory spalania 20 zawiera jedną lub więcej komór spalania 30. W pewnych przykładach wykonania silnik turbospalinowy 12 może zawierać wiele komór spalania 30 rozmieszczonych w układzie pierścieniowym. Ponadto każda komora spalania 30 może zawierać wiele dysz paliwowych 32 przyłączonych do lub blisko przedniego końca każdej komory spalania 30 w układzie pierścieniowym lub innym. Podczas działania dysze paliwowe 32 mogą wtryskiwać mieszankę paliwo-powietrze do komór spalania 30 w odpowiedniej proporcji dla zapewnienia optymalnego spalania, emisji, zużycia paliwa oraz mocy wyjściowej. Wewnątrz sekcji komory spalania 20 mieszanka paliwo-powietrze może się spalać w celu wytwarzania gorących gazów spalinowych pod ciśnieniem. Po spaleniu, gorące gazy spalinowe pod ciśnieniem mogą się wydostawać z sekcji komory spalania 20 i przepływać przez część przejściową 34 do turbiny 22. Wewnątrz turbiny 22 gazy spalinowe pod ciśnieniem mogą obracać łopatki 36, które rozpościerają się promieniowo wewnątrz turbiny 22, aby obracać wał 26 przed wydostaniem się przez sekcję wydechową 24 jako gaz wydechowy.
Sekcja wydechowa 24 może zawierać wewnętrzną konstrukcję 38, co najmniej jedną rozpórkę 40 oraz zewnętrzną konstrukcję 42. Rozpórka 40 zapewnia podparcie między zewnętrzną konstrukcją 42 i wewnętrzną konstrukcją 38. Podczas gdy gorące gazy spalinowe wydostają się turbiny 22 i wał 26 obraca się, części składowe w sekcji wydechowej 24 mogą podlegać działaniu warunków wysokiej temperatury. Bardziej szczegółowo, warunki wysokiej temperatury mogą powodować naprężenia termiczne, zużycie oraz/lub uszkodzenie rozpórki 40, wewnętrznej konstrukcji 38 oraz zewnętrznej konstrukcji 42. Odpowiednio, w zilustrowanym przykładzie wykonania, układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej zawiera dmuchawę 44 połączoną z urządzeniem sterującym 46, które steruje przepływem powietrza chłodzącego przez wewnętrzną konstrukcję 38, rozpórkę 40 oraz zewnętrzną konstrukcję 42, aby zmniejszać naprężenia termiczne i zużycie tych części składowych oraz części w nich rozmieszczonych.
W przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 2 rozpórka 40 tworzy zewnętrzny korpus 48 oraz wewnętrzny korpus 50. Wewnętrzny korpus 50 wyznacza jeden kanał przepływowy 52 (np. wewnętrzny kanał przepływowy), zaś zewnętrzny korpus 48 wyznacza drugi kanał przepływowy 53 (np. zewnętrzny kanał przepływowy) układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej. Jak opisano bardziej
PL 220 729 B1 szczegółowo poniżej, w przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 2, pierwszy oraz drugi kanały przepływowe 52 oraz 53 są oddzielone od siebie, aby umożliwiać dwukierunkowy przepływ płynu chłodzącego (np. powietrza) przez rozpórkę 40. Pomimo iż zilustrowana rozpórka 40 zawiera tylko dwa oddzielne kanały przepływowe 52 oraz 53, rozpórka 40 może zawierać dowolną liczbę oddzielnych kanałów przepływowych, aby kierować płyn chłodzący (np. powietrze) do oraz od różnych części wewnętrznej konstrukcji 38, zewnętrznej konstrukcji 42 oraz rozpórki 40. Jak zilustrowano, dmuchawa 44 (sterowana przez urządzenie sterujące 46) przedmuchuje powietrze chłodzące 58 przez zewnętrzną konstrukcję 42, przez rozpórkę 40 (tj. przez pierwszy kanał przepływowy 52 wewnętrznego korpusu 50) i do wewnętrznej konstrukcji 38. Źródłem powietrza chłodzącego 58 może być sprężarka 18 silnika turbospalinowego 12 lub jakieś inne źródło powietrza zewnętrznego. Powietrze chłodzące 58 cyrkuluje w wewnętrznej konstrukcji 38 i następnie wychodzi przez zewnętrzny korpus 48 rozpórki 40. Po przepłynięciu przez rozpórkę 40 do oraz od wewnętrznej konstrukcji 38, powietrze chłodzące 58 wpływa do zewnętrznej konstrukcji 42, aby ujść do zewnętrznego kanału przepływowego 56. Jak opisano bardziej szczegółowo poniżej, układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej umożliwia chłodzenie rozpórki 40 przez pojedynczą dmuchawę 44, równocześnie usuwając ciepło z wnęki łożyska wewnętrznej konstrukcji 38.
Ponadto, w pewnych przykładach wykonania, wewnętrzny korpus 50 rozpórki 40 jest podparciem konstrukcyjnym przenoszącym obciążenia, skonfigurowanym do przenoszenia znacznych obciążeń mechanicznych między konstrukcjami wewnętrzną 38 i zewnętrzną 42 sekcji wydechowej 24, podczas gdy zewnętrzny korpus 48 rozpórki 40 nie jest podparciem konstrukcyjnym przenoszącym obciążenia. Na przykład, zewnętrzny korpus 48 może być włączony do chronienia wewnętrznego korpusu 50 przez blokowanie ciepła od wewnętrznego korpusu 50. W szczególności, zewnętrzny korpus 48 może być zaprojektowany do prowadzenia powietrza chłodzącego zewnętrznie wzdłuż wewnętrznego korpusu 50, aby zapewniać barierę termiczną między wewnętrznym korpusem 50 i gorącymi gazami spalinowymi w sekcji wydechowej 24. Zewnętrzny korpus 48 może również mieć większą wytrzymałość termiczną w porównaniu z wewnętrznym korpusem 50. Na przykład, wewnętrzny korpus 50 może mieć niższą granicę temperatury niż zewnętrzny korpus 48. W niektórych przykładach wykonania wewnętrzny korpus 50 może mieć niższą granicę temperatury niż temperatura gorących gazów spalinowych, podczas gdy zewnętrzny korpus 48 może mieć granicę temperatury znacznie powyżej temperatury gorących gazów spalinowych. W ten sposób zewnętrzny korpus 48 chroni termicznie wewnętrzny korpus 50 tak, że wewnętrzny korpus 50 jest w stanie efektywnie przenosić obciążenia mechaniczne między konstrukcjami wewnętrzną i zewnętrzną 38 oraz 42 sekcji wydechowej 24.
Figura 3 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego 12 z fig. 2 zawartego wewnątrz linii 3-3, ilustrującym chłodzenie sekcji wydechowej przez układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej z fig. 2. Konstrukcja rozpórki 40 umożliwia chłodzenie rozpórki 40, zewnętrznej konstrukcji 42 oraz wewnętrznej konstrukcji 38 przez pojedynczą dmuchawę 44. Jak zilustrowano na fig. 3, wewnętrzna konstrukcja 38 wyznacza wewnętrzną ściankę wydechową 80, wnękę 82 łożyska, zespół 84 łożyska pomieszczony w obudowie 85 łożyska, kanał 86 smaru (np. oleju), pierwszą przegrodę (np. tuleję) 88, drugą przegrodę (np. tarczę) 90, ściankę 92 podtrzymującą łożysko (np. do której odsyła się tu również jako do wewnętrznej osłony), oraz wnękę 94 tylnego wirnika wału. Jak zilustrowano, wewnętrzna konstrukcja 38 zawiera wewnętrzną wnękę 91 usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową 80 i wewnętrzną osłoną 92, oraz wnękę 82 łożyska usytuowana między wewnętrzną osłoną 92 i obudową 85 łożyska.
Jak opisano powyżej, dmuchawa 44 przedmuchuje powietrze chłodzące 58 przez wewnętrzny korpus 50 rozpórki 40. Powietrze chłodzące 58 konwekcyjnie chłodzi pierwszy kanał przepływowy 52 w wewnętrznym korpusie 50, zmniejszając w ten sposób prawdopodobieństwo uszkodzenia związane z naprężeniami termicznymi w rozpórce 40. Po przejściu przez rozpórkę 40, powietrze chłodzące 58 dostaje się do wewnętrznej konstrukcji 38. Bardziej szczegółowo, powietrze chłodzące 58 przechodzi przez ściankę 92 podtrzymującą łożysko oraz do wnęki 82 łożyska, gdzie chłodzi ono zespół 84 łożyska. Zespół 84 łożyska wytwarza znaczne ilości ciepła, podczas gdy jego łożyska obracają się podczas obrotu wału 26. Odpowiednio, przepływ powietrza chłodzącego konwekcyjnie chłodzi zespół 84 łożyska, aby zmniejszać przedwczesne zużycie lub uszkodzenie powodowane przez ciepło.
Po zetknięciu się z zespołem 84 łożyska, powietrze chłodzące 58 rozdziela się na dwa przepływy powietrza 100 oraz 102 w przeciwnych kierunkach osiowych, jak wskazano strzałkami 96 oraz 98. Przepływ powietrza 100 przemieszczający się w kierunku osiowym 96 z prądem styka się z drugą przegrodą (np. tarczą) 90, która kieruje przepływ powietrza 100 promieniowo w kierunku pierwszej
PL 220 729 B1 przegrody (np. tulei) 88. Pierwsza przegroda (np. tuleja) 88 kieruje przepływ powietrza 100 osiowo wzdłuż kanału 86 smaru. Jak zilustrowano, przegrody 88 oraz 90 skupiają oraz ograniczają (np. tworząc lejek) przepływ powietrza 100 wzdłuż kanału 86 smaru, poprawiając przez to konwekcyjne chłodzenie kanału 86 smaru. Po wyjściu pierwszej przegrody (np. tulei) 88, przepływ powietrza 1 przechodzi wzdłuż wewnętrznej ścianki wydechowej 80 w, położonej w kierunku przepływu, końcowej części 81 wewnętrznej konstrukcji 38, w ten sposób chłodząc część końcową 81 oraz wchodząc do wnęki wydechowej 95 wewnętrznej konstrukcji 38. Ponownie, przegrody 88 oraz 90 mogą wymuszać przejście przepływu powietrza wzdłuż wewnętrznej osłony 92, poprawiając przez to konwekcyjne chłodzenie wewnętrznej osłony 92. Po dotarciu do rozpórki 40, przepływ powietrza 100 przemieszcza się następnie przez drugi kanał przepływowy 53 zewnętrznego korpusu 48 oraz do zewnętrznej konstrukcji 42.
W odróżnieniu do przepływu powietrza 100, przepływ powietrza 102 przemieszcza się w przeciwnym kierunku osiowym, (tj. pod prąd), zilustrowanym przez strzałkę 98. Podczas przemieszczania się w kierunku pod prąd według strzałki 98, przepływ powietrza 102 przechodzi przez zespół 84 łożyska, i następnie dostaje się do przestrzeni 94 tylnego wirnika turbiny. Przepływ powietrza 102 następnie przemieszcza się kierunku wewnętrznej ścianki wydechowej 80, gdzie część przepływu powietrza 102 wydostaje się przez szczelinę 104 do kanału wydechowego 56. Pozostała część przepływu powietrza 102 powraca do rozpórki 40, gdzie dostaje się ona do zewnętrznego korpusu 48 i przemieszcza się przez drugi kanał przepływowy 53 do zewnętrznej konstrukcji 42.
Zewnętrzna konstrukcja 42 zawiera zewnętrzną ściankę wydechową 106 oraz zewnętrzną osłonę 108, które wyznaczają pośrednią wnękę zewnętrzną 110 (np. pierścieniową przestrzeń). Kiedy powietrze 100 oraz 102 wydostaje się z rozpórki 40, wchodzi ono do zewnętrznej wnęki 110 w celu regulowania temperatury zewnętrznej konstrukcji i 42 przed odpłynięciem do wydechowego kanału przepływowego 56. Na przykład, powietrze 100 oraz 102 odpływa do wydechowego kanału przepływowego 56 przez otwory 112 w zewnętrznej ściance wydechowej 106. W niektórych przykładach wykonania wewnętrzna ścianka wydechowa 80 może również zawierać otwory 112 do odpływu przepływu powietrza do wydechowego kanału przepływowego 56. Jak zilustrowano, zewnętrzna konstrukcja 42 zawiera zarówno schłodzony przepływ powietrza 58, jak i ogrzany przepływ powietrza 100 oraz 102, które są oddzielone od siebie. Te dwa przepływy powietrza mogą być dostosowywane, aby sterować temperaturą w zewnętrznej konstrukcji 42. Na przykład, stosunek tych dwóch przepływów powietrza może być dostosowywany przez zmianę rozmiarów pierwszego i drugiego kanału przepływowego 52 oraz 53, liczba oraz rozmiary otworów 112 w wewnętrznej i zewnętrznej ściance wydechowej 80 oraz 106 itd.
Figura 4 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki 40 z fig. 3 poprowadzonego wzdłuż linii 4-4. Jak opisano powyżej, rozpórka 40 zilustrowana na fig. 4 zawiera zewnętrzny korpus 48 umieszczony wokół wewnętrznego korpusu 50. Jak zilustrowano, zewnętrzny korpus 48 wyznacza drugi kanał przepływowy 53, krawędź natarcia 54 oraz krawędź spływu 55, podczas gdy wewnętrzny korpus 50 zawiera pierwszy kanał przepływowy 52. W niniejszym przykładzie wykonania zewnętrzny korpus 48 ma owalny kształt (np. kształt płata nośnego), podczas gdy wewnętrzny korpus 50 ma kształt prostokątny. W innych przykładach wykonania korpusy wewnętrzny oraz zewnętrzny 50 i 48 mogą mieć inne kształty, takie jak prostokąt w prostokącie, płat nośny w płacie nośnym, owal w owalu itd. Niezależnie od poszczególnych kształtów, wewnętrzny oraz zewnętrzny korpusy 50 oraz 48 są rozmieszczone jeden wewnątrz drugiego (np. współosiowo). Dwa kanały przepływowe 52 oraz 53 zapewniają dwukierunkowy przepływ powietrza między konstrukcjami wewnętrzną i zewnętrzną 38 oraz 42. Na przykład, pierwszy kanał przepływowy 52 może kierować przepływ powietrza wewnętrznie od zewnętrznej konstrukcji 42 do wewnętrznej konstrukcji 38, podczas gdy drugi kanał przepływowy 53 kieruje przepływ powietrza od wewnętrznej konstrukcji 38 do zewnętrznej konstrukcji 42, bądź odwrotnie. W niektórych przykładach wykonania każdy kanał przepływowy 52 oraz 53 może być skonfigurowany do kierowania powietrza do określonej strefy wewnętrznej konstrukcji 38. W każdym przykładzie wykonania kanały przepływowe pierwszy i drugi 52 i 53 w rozpórce 40 umożliwiają chłodzenie rozpórki 40, wewnętrznej konstrukcji 38 oraz zewnętrznej konstrukcji 42 przez pojedynczą dmuchawę 44. W wewnętrznej konstrukcji 38 przepływ powietrza może być kierowany do różnych stref, aby poprawiać konwekcyjne chłodzenie przed odpływem do wydechu.
Figura 5 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki 40 z fig. 3 poprowadzonego wzdłuż linii 4-4. Rozpórka 40 zilustrowana na fig. 5 zawiera zewnętrzny korpus 140 umieszczony wokół wewnętrznego korpusu 142 (np. współosiowo). Zewnętrzny korpus 140 wyznacza
PL 220 729 B1 kanał przepływowy 143, krawędź natarcia 144 oraz krawędź spływu 145. Zewnętrzny korpus 140 może tworzyć dowolną liczbę kształtów, takich jak owalny, płata nośnego, kropli łzy, prostokątny, kwadratowy, kołowy lub generalnie wydłużony. Zewnętrzny korpus 140 jest umieszczony wokół wewnętrznego korpusu 142, który jest zwymiarowany jako mniejszy niż zewnętrzny korpus 140, aby wyznaczać kanał przepływowy 143. Jak zilustrowano, kanał przepływowy 143 jest podzielony przez ścianki 150, aby tworzyć kanały przepływowe 146 oraz 148. W innych przykładach wykonania kanał przepływowy 143 może być dodatkowo dalej podzielony przez ścianki 150, aby wyznaczać dowolną liczbę kanałów przepływowych (np. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 lub więcej kanałów przepływowych). Podobnie do zewnętrznego korpusu 140, wewnętrzny korpus 142 może tworzyć dowolną liczbę kształtów, takich jak owalny, płata nośnego, kropli łzy, prostokątny, kwadratowy kołowy lub generalnie wydłużony. Pomimo iż zilustrowany wewnętrzny korpus 142 zawiera pojedynczy kanał przepływowy 152, wewnętrzny korpus 142 może zawierać dowolną liczbę kanałów przepływowych (np. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 3, 10 lub więcej kanałów przepływowych). Jak opisano powyżej, kanały przepływowe 146, 148 oraz 152 umożliwiają pojedynczej dmuchawie 44 przedmuchiwanie powietrza chłodzącego 58, które chłodzi rozpórkę 40, zewnętrzną konstrukcję 42 oraz wewnętrzną konstrukcję 38, równocześnie oczyszczając wnękę 82 łożyska z ogrzanego powietrza. Ponadto, liczne kanały przepływowe mogą umożliwiać dedykowane przepływy chłodziwa (np. przepływy powietrza) do oraz/lub od określonych stref wewnętrznej konstrukcji 38 sekcji wydechowej 24. Na przykład, dedykowane przepływy powietrza mogą być kierowane do/od zespołu 84 łożyska, końcowej części 81 wewnętrznej konstrukcji 38, wnęki wydechowej 95 wewnętrznej konstrukcji 38, wnęki 94 tylnego wirnika turbiny itd.
Figura 6 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki 40 z fig. 3 poprowadzonego wzdłuż linii 4-4. Rozpórka 40 zilustrowana na fig. 6 zawiera zewnętrzny korpus 170 umieszczony wokół wewnętrznego korpusu 172. Zewnętrzny korpus 170 wyznacza kanał przepływowy 173, krawędź natarcia 174 oraz krawędź spływu 175. Zewnętrzny korpus 170 może tworzyć dowolną liczbę kształtów, łącznie z owalnym, płata nośnego, kropli łzy, prostokątnym, kwadratowym, kołowym lub generalnie wydłużonym, oraz zawiera kanał przepływowy 173. Zewnętrzny korpus 170 jest umieszczony wokół wewnętrznego korpusu 172. Jak zilustrowano, wewnętrzny korpus 172 wyznacza dwa kanały przepływowe 176 oraz 178 oddzielone ścianką 180. W innych przykładach wykonania więcej ścianek 180 może tworzyć dodatkowe kanały przepływowe w wewnętrznym korpusie 172 (np. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 lub więcej kanałów przepływowych). Podobnie do zewnętrznego korpusu 170, wewnętrzny korpus 172 może tworzyć dowolną liczbę kształtów, takich jak owalny, płata nośnego, kropli łzy, prostokątny, kwadratowy, kołowy lub generalnie wydłużony. Jak opisano powyżej, kanały przepływowe 174, 176 oraz 178 umożliwiają jednej dmuchawie 44 przedmuchiwanie powietrza chłodzącego 58, które chłodzi rozpórkę 40 oraz wewnętrzną wnękę 38, równocześnie oczyszczając wnękę 82 łożyska z ogrzanego powietrza. Ponadto, liczne kanały przepływowe mogą umożliwiać dedykowane przepływy chłodziwa (np. przepływy powietrza) do oraz/lub od określonych stref wewnętrznej konstrukcji 38 sekcji wydechowej 24. Na przykład, dedykowane przepływy powietrza mogą być kierowane do/od zespołu 84 łożyska, końcowej części 81 wewnętrznej konstrukcji 38, wnęki wydechowej 95 wewnętrznej konstrukcji 38, przestrzeni 34 tylnego wirnika turbiny itd.
Figura 7 jest widokiem przekroju rozpórki 40 oraz zewnętrznej ścianki wydechowej 106 ilustrującym otwory odpływowe 112, poprowadzonym wzdłuż linii 7-7 z fig. 3. Jak objaśniono powyżej, powietrze chłodzące 58 omywa wnękę 82 łożyska, dokąd przepływa ono przez drugi kanał przepływowy 53 w rozpórce 40 do zewnętrznej konstrukcji 42 mającej zewnętrzną ściankę wydechową 106. W zewnętrznej konstrukcji 42 przepływ powietrza przechodzi przez zewnętrzną wnękę 110 i następnie odpływa do wydechowego kanału przepływowego 56 przez otwory 112 w zewnętrznej ściance wydechowej 106. Jak zilustrowano na fig. 7, otwory 112 mogą tworzyć różne kształty (np. kwadratowy, trójkątny, prostokątny, owalny, wydłużony, wielokątny lub w kształcie krzyża) i mogą być rozmieszczone w innych wzorach (np. naprzemianległe, kołowo, prostokątnie lub nieregularnie). Ponadto, rozmiary otworów 112 mogą się zmieniać w zależności od ich umiejscowienia. Na przykład, średnica otworów 112 może się stopniowo zmieniać z odległością od rozpórki 40. W niektórych przykładach wykonania, otwory 112 mogą być rozmieszczone grupami (np. od 1 do 100 otworów 112), które są rozmieszczone z odstępami od siebie. Ponadto, otwory 112 mogą być rozmieszczone około 0-180 stopni względem osi obrotu silnika turbospalinowego 12. Na przykład, otwory 112 mogą być ustawione pod kątem 15, 30, 45, 60, 75, 90, 105, 120, 135, 150 lub 165 stopni względem osi.
Figura 8 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania wyjmowalnych wkładek 202, 204 oraz 206, które mogą być włożone w jeden lub więcej otworów 112 z fig. 7, poprowadzonego
PL 220 729 B1 wzdłuż linii 8-8. Jak zilustrowano na fig. 8, każdy otwór 112 może selektywnie pomieścić wiele różnych wkładek, takich jak wkładki 202, 204 oraz 206. Wkładki 202, 204 oraz 206 mogą wspomagać sterowanie ilością powietrza dostającego się do wydechowego kanału przepływowego 56 z fig. 3 przez otwory 112 zewnętrznej ścianki wydechowej 106. Na przykład, każda wkładka 202, 204 oraz 206 może zapewniać inną ilość ograniczenia dla otworu 112. W ten sposób wiele różnych wkładek 202, 204 oraz 26 może być przyłączanych do otworów 112, aby sterować rozkładem przepływu przez zewnętrzną ściankę wydechową 106, sterując przez to rozkładem temperatury w zewnętrznej ściance wydechowej 106.
Jak zilustrowano, wkładka 202 zawiera część korpusu 208, część występu 210 oraz otwór 212. Część korpusu 208 jest wpasowywana w otwór 112, podczas gdy część występu 210 opiera się na wewnętrznej powierzchni 214 lub zewnętrznej powierzchni 216 zewnętrznej ścianki wydechowej 106. Część korpusu 208 może być połączona z zewnętrzną ścianką wydechową 106 poprzez pasowanie z wciskiem, gwinty, spaw, śruby lub inny łącznik. Jak zilustrowano, otwór 212 wyznacza średnicę 218, która jest mniejsza niż średnica 220 otworu 112. Odpowiednio, po włożeniu wkładka 202 zmniejszy rozmiar otworu 112, co następnie ograniczy przepływ powietrza do wydechowego kanału przepływowego 56. Podobnie do wkładki 202, wkładka 204 zawiera część korpusu 222 oraz część występu 224. Część korpusu 222 jest wpasowywana w otwór 220, podczas gdy część występu 224 styka się z wewnętrzną powierzchnią 214 lub zewnętrzną powierzchnią 216 zewnętrznej ścianki wydechowej 106. Jak zilustrowano, wkładka 204 nie zawiera otworu i dlatego też wypełnia cały otwór 112, blokując przez to powietrze chłodzące przed odpływem do wydechowego kanału przepływowego 56. Wkładka 206 podobnie zawiera część korpusu 226, część występu 228 oraz otwór 230. Część korpusu 226 jest wpasowywana w otwór 112, podczas gdy występ 228 opiera się na wewnętrznej powierzchni 214 lub zewnętrznej powierzchni 216 zewnętrznej ścianki wydechowej 106. Jak zilustrowano, otwór 230 wyznacza średnicę 232, która jest mniejsza niż średnica 220 otworu 112, lecz większa niż średnica 218 wkładki 202. Odpowiednio, po włożeniu wkładka 206 zmniejsza rozmiar otworu 112, co następnie ogranicza przepływ powietrza do wydechowego kanału przepływowego 56 o ilość mniejszą niż wkładka 202.
Pomimo iż zilustrowany przykład wykonania zawiera tylko trzy wkładki 202, 204 oraz 206, w silniku turbospalinowym 12 może być wykorzystana dowolna liczba wkładek z różnymi otworami ograniczającymi. Te wkładki 202, 204 oraz 206 sterują ilością oraz rozkładem przepływu powietrza przez zewnętrzną ściankę wydechową 106 oraz do wydechowego kanału przepływowego 56. Na przykład, wkładki 202, 204 oraz 206 mogą być wykorzystane w różnych otworach 112, aby sterować chłodzeniem zewnętrznej konstrukcji 42 w bardziej równomierny sposób. W rezultacie selektywne wykorzystanie tych wkładek 202, 204 oraz 206 może zmniejszyć gradienty temperatury oraz naprężenia termiczne w zewnętrznej konstrukcji 42.
Przykłady wykonania opisane powyżej w odniesieniu do fig. 2-8 zawierają rozpórkę (np. rozpórkę 40 zilustrowaną na fig. 2) nadającą się do dwukierunkowego przepływu, który umożliwia chłodzenie zespołu 84 łożyska oraz innych części składowych sekcji wydechowej silnika turbospalinowego 12 przez pojedynczą dmuchawę 44 powietrza chłodzącego. W szczególności, w przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 2 oraz 3, dwukierunkowa rozpórka 40 zawiera pierwszy kanał przepływowy 52 wewnątrz wewnętrznego korpusu 50 oraz drugi kanał przepływowy 53 między zewnętrznym korpusem 48 i wewnętrznym korpusem 50. Jak opisano powyżej, powietrze chłodzące 58 może być przedmuchiwane przez pierwszy kanał przepływowy 52 do wewnętrznej konstrukcji 38 i następnie z powrotem przez drugi kanał przepływowy 53 do zewnętrznej konstrukcji 42 i następnie odpływać do wydechowego kanału przepływowego 56.
Jednakże w innych przykładach wykonania rozpórka może zawierać tylko jeden kanał przepływowy lub tylko jeden kierunek przepływu (np. z jednym lub więcej kanałami przepływowymi), równocześnie będąc w stanie kierować powietrze chłodzące z wewnętrznej konstrukcji 38 przez rozpórkę. Na przykład, fig. 9 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego 12 z fig. 1 poprowadzonego przez wzdłużną oś, ilustrującym przykład wykonania układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej. W przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 9 sekcja wydechowa 24 zawiera co najmniej jedną rozpórkę 290, która zapewnia podparcie między zewnętrzną konstrukcją 42 i wewnętrzną konstrukcją 38. Podobnie do rozpórki 40 zilustrowanej na fig. 2 oraz 3, rozpórka 290 zilustrowana na fig. 9 wyznacza zewnętrzny korpus 292 oraz wewnętrzny korpus 294. Jednakże, w przeciwieństwie do wydrążonego wewnętrznego korpusu 50 rozpórki 40 zilustrowanej na fig. 2 oraz 3, wewnętrzny korpus 294 rozpórki 290 zilustrowanej na fig. 9 jest litym korpusem, który nie
PL 220 729 B1 ma wyznaczonego w sobie żadnego kanału przepływowego. Jako taki, obszar między zewnętrznym korpusem 292 i litym wewnętrznym korpusem 294 wyznacza jedynie kanał przepływowy 296 w rozpórce 290 dla układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej zilustrowanego na fig. 9.
Jak zilustrowano na fig. 9, dmuchawa 298 (np. podobna do dmuchawy 44 zilustrowanej na fig. 2 oraz 3) może być sterowana przez urządzenie sterujące 300 (np. podobne do urządzenia sterującego 46 z fig. 2 oraz 3), aby przedmuchiwać powietrze chłodzące 302 (np. podobne do powietrza chłodzącego 58 z fig. 2 oraz 3) najpierw przez wewnętrzną konstrukcję 38 i następnie przez zewnętrzną konstrukcję 42. Na przykład, jak zilustrowano na fig. 9, w pewnych przykładach wykonania, dmuchawa 298 może być skonfigurowana do przedmuchiwania powietrza chłodzącego 302 przez wewnętrzną objętość włazu 304 sekcji wydechowej 24 (np. w strefie tylnego dyfuzora). Źródłem powietrza chłodzącego 302 może być sprężarka 18 silnika turbospalinowego 12 lub jakieś inne źródło powietrza zewnętrznego. Niezależnie od dokładnego miejsca doprowadzania powietrza chłodzącego 302 do wewnętrznej konstrukcji 38, powietrze chłodzące 302 jest doprowadzane w lub blisko miejsca za, patrząc w kierunku przepływu, sekcją wydechową 24. Innymi słowy, część powietrza chłodzącego 302 jest doprowadzana do konstrukcji wewnętrznej 38 za, patrząc w kierunku przepływu, rozpórką 290 oraz zespołem 84 łożyska, między innymi częściami składowymi sekcji wydechowej 24. Część powietrza chłodzącego 302 wdmuchiwana do wewnętrznej konstrukcji 38 cyrkuluje przez wewnętrzną konstrukcję 38 (np. przez zespół 84 łożyska) i następnie wydostaje się przez kanał przepływowy 296 rozpórki 290 oraz do zewnętrznej konstrukcji 42, aby odpływać do kanału wydechowego 56. Tak jak w przypadku przykładów wykonania zilustrowanych na fig. 2 oraz 3, układ chłodzenia 11 wydechu zilustrowany na fig. 9 umożliwia pojedynczej dmuchawie 298 chłodzenie rozpórki 290, i równocześnie oczyszczanie wnęki 82 łożyska oraz usuwanie ciepła z wewnętrznej konstrukcji (np. z zespołu 84 łożyska).
Lity korpus wewnętrzny 294 rozpórki 230 zilustrowanej na fig. 3 może zapewniać podparcie konstrukcyjne przenoszące nieco większe obciążenia niż wydrążony wewnętrzny korpus 50 rozpórki 40 zilustrowanej na fig. 2 oraz 3, podczas gdy zewnętrzny korpus 292 rozpórki 290 nie jest podparciem konstrukcyjnym przenoszącym obciążenia. W pewnych przykładach wykonania wewnętrzny korpus 294 może mieć granicę temperatury niższą niż temperatura gorących gazów spalinowych, podczas gdy zewnętrzny korpus 292 może mieć granicę temperatury znacznie powyżej temperatury gorących gazów spalinowych. W ten sposób zewnętrzny korpus 292 chroni termicznie wewnętrzny korpus 294 tak, że wewnętrzny korpus 294 jest w stanie efektywnie przenosić obciążenia mechaniczne między wewnętrzną i zewnętrzną konstrukcjami 38 oraz 42 sekcji wydechowej 24. Dodatkowo, jak opisano bardziej szczegółowo poniżej, w pewnych przykładach wykonania układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej może zawierać dostrajalne obszary 306, 308, 310 do sterowania przepływem powietrza chłodzącego przez strefę łożyska (np. wnękę 82 łożyska), wewnętrzną wnękę 91, kanał przepływowy 296 rozpórki 290 itd.
Figura 10 jest widokiem z boku przekroju poprzecznego przykładu wykonania silnika turbospalinowego 12 z fig. 9 poprowadzonego wewnątrz linii 10-10, ilustrującym chłodzenie sekcji wydechowej przez układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej z fig. 9. Jak opisano powyżej, dmuchawa 298 przedmuchuje powietrze chłodzące 302 przez właz 204 lub inną część składową połączoną z wewnętrzną konstrukcją 38 za, patrząc w kierunku przepływu, rozpórką 290 oraz zespołem 84 łożyska. Jak zilustrowano strzałką 312, część powietrza chłodzącego 302 przepływa następnie w osiowym kierunku 98 pod prąd pomiędzy pierwszą przegrodą (np. tuleją) 88 i kanałem 86 smaru, który jest połączony z zespołem 84 łożyska w celu dostarczania oleju smarowego do zespołu 84 łożyska. Następnie, jak zilustrowano strzałkami 314 oraz 316, część powietrza chłodzącego przepływa do oraz przez wnękę 82 łożyska, gdzie chłodzi ono zespół 84 łożyska. Jak opisane powyżej, zespół 84 łożyska wytwarza znaczne ilości ciepła, podczas gdy jego łożysko obraca się podczas obrotu wału 26. Odpowiednio, przepływ powietrza chłodzącego konwekcyjnie schładza zespół 84 łożyska, aby zmniejszać przedwczesne zużycie lub uszkodzenie powodowane przez ciepło.
Po zetknięciu się z zespołem 84 łożyska, część powietrza chłodzącego dostaje się do wnęki 94 tylnego wirnika turbiny, jak zilustrowano strzałką 318. To powietrze chłodzące przemieszcza się następnie w kierunku wewnętrznej ścianki wydechowej 80, gdzie część powietrza chłodzącego wydostaje się przez szczelinę 104 do kanału wydechowego 56. Powietrze chłodzące, które nie wydostaje się przez szczelinę 104 przepływa z powrotem w kierunku kanału przepływowego 296 rozpórki 290 w osiowym kierunku 96 z prądem jak zilustrowano strzałką 320. Po dotarciu do rozpórki 290, część powietrza chłodzącego przemieszcza się następnie przez kanał przepływowy 296 między zewnętrzPL 220 729 B1 nym korpusem 292 i litym wewnętrznym korpusem 294 oraz do zewnętrznej konstrukcji 42, jak zilustrowano strzałkami 322. Jak opisano powyżej, kiedy powietrze chłodzące wydostaje się do rozpórki 290, wchodzi ono do zewnętrznej wnęki 110, aby sterować temperaturą zewnętrznej konstrukcji 42 przed odpływem do wydechowego kanału przepływowego 56. Na przykład, część powietrza chłodzącego odpływa do wydechowego kanału przepływowego 56 przez otwory 112 w zewnętrznej ściance wydechowej 106. W niektórych przykładach wykonania wewnętrzna ścianka wydechowa 80 może również zawierać otwory 112 do odpływu przepływu powietrza do wydechowego kanału przepływowego 56.
Jak opisano powyżej, układ chłodzenia 11 sekcji wydechowej zilustrowany na fig. 10 również zawiera trzy dostrajalne obszary 306, 308, 310 do sterowania przepływem powietrza chłodzącego wewnątrz wewnętrznej konstrukcji 38 oraz przez kanał przepływowy 296 rozpórki i 290. Bardziej szczegółowo, dostrajalne obszary 306, 308, 310 są wykorzystywane do sterowania rozkładem (np. podziałem procentowym) powietrza chłodzącego, aby przepływało do różnych stref wewnętrznej konstrukcji 38. Pomimo iż są one przedstawione jako trzy dostrajalne obszary 306, 308, 310, w innych przykładach wykonania wykorzystana może być dowolna ilość dostrajalnych obszarów, tak jak 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 3, 10 lub więcej, aby dzielić przepływ powietrza chłodzącego na dowolny, pożądany procent powietrza chłodzącego. Ponadto, podział procentowy między każdym dostrajalnym obszarem może się różnić oraz może być niezależnie i aktywnie sterowany na przykład przez nastawianie dostrajalnych obszarów przez urządzenie sterujące (np. urządzenie sterujące 300). Dodatkowo, dostrajalne obszary 306, 308, 310 mogą również pasywnie sterować przepływem powietrza chłodzącego, jako że dostrajalne obszary 306, 308, 310 mogą zawierać różnie zwymiarowane oraz ukształtowane otwory, które mogą być dobrane podczas projektowania układu chłodzącego 11 sekcji wydechowej.
Jak zilustrowano, dostrajalne obszary pierwszy oraz drugi 306 oraz 308 mogą być wykorzystane do dostrajania ilości powietrza chłodzącego, która może przepływać z wnęki 82 łożyska przez wewnętrzną wnękę 91 oraz do kanału przepływowego 296 rozpórki 290. Bardziej szczegółowo, pierwszy dostrajalny obszar 306 może być skonfigurowany do umożliwiania przepływania pewnej ilości powietrza z wnętrza wnęki 82 łożyska przez wewnętrzną wnękę 91 oraz do kanału przepływowego 296 przez ściankę 92 podtrzymującą łożysko w miejscu za, patrząc w kierunku przepływu, rozpórką 290. Podobnie, drugi dostrajalny obszar 308 może być skonfigurowany do umożliwiania przepływania pewnej ilości powietrza chłodzącego z wnętrza wnęki 82 łożyska przez wnękę wewnętrzną 91 oraz do kanału przepływowego 296 przez ściankę 92 podtrzymującą łożysko w miejscu za, patrząc w kierunku przepływu, rozpórką 290. Ponadto, trzeci dostrajalny obszar 310 może być skonfigurowany do umożliwiania wydostawania się pewnej ilości powietrza chłodzącego z wnętrza wnęki 82 łożyska w osiowym kierunku 96, z prądem, przez drugą przegrodę (np. tarczę) 90 oraz do wnęki wydechowej 95. W pewnych przykładach wykonania ilość powietrza chłodzącego, które może odpływać do wnęki wydechowej 95 może być aktywnie sterowana. Innymi słowy, urządzenie sterujące (np. urządzenie sterujące 300) może aktywnie sterować trzecim dostrajalnym obszarem 310, aby regulować ilość powietrza chłodzącego, która przepływa z wnęki 82 łożyska do wnęki wydechowej 95 podczas działania silnika turbospalinowego 12. W pewnych przykładach wykonania powietrze chłodzące odpływające do wnęki wydechowej 95 może być kierowane na zewnątrz z wnęki wydechowej 95 w miejscu położonym z tyłu, kierunku przepływu, tak jak przez wylotowy kanał przepływowy wewnątrz włazu 304 (np. oddzielony od wlotowego kanału przepływowego, przez który powietrze chłodzące 302 jest przyjmowane). Dodatkowo, pomimo iż są one przedstawione jako zablokowane lub oddzielone od rozpórki 290, w pewnych przykładach wykonania powietrze chłodzące wnęki wydechowej 95 może mieć możliwość wpływania do rozpórki 290, jako że ścianka 311 zilustrowana pomiędzy wnęką wydechową 95 i rozpórką 290 może albo zostać usunięta albo mieć w sobie przelotowe otwory (lub, faktycznie, oddzielne dostrajalne obszary).
Wszystkie dostrajalne obszary 306, 308 oraz 310 mogą być nastawiane przy użyciu wkładek podobnych do wkładek (np. wkładek 202, 204 oraz 206) opisanych powyżej w odniesieniu do fig. 8. Innymi słowy, w pewnych przykładach wykonania, dostrajalne obszary 306, 308 oraz 310 mogą zawierać otwory podobne do otworów 112 opisanych powyżej w odniesieniu do fig. 7 oraz 8. Jak opisano powyżej, poprzez sterowanie rozkładem powietrza chłodzącego przez dostrajalne obszary 306, 308 oraz 310, można sterować rozkładem temperatury wewnątrz oraz w całej wewnętrznej konstrukcji 38 oraz w kanale przepływowym 296 rozpórki 290. Bardziej szczegółowo, na przykład, rozdzielenie przepływu powietrza chłodzącego przy użyciu pierwszego oraz drugiego obszarów dostrajalnych 306 oraz 308 ułatwia dostrajanie ilości powietrza chłodzącego rozprowadzanego przed, patrząc w kierunku
PL 220 729 B1 przepływu, oraz za rozpórką 290. Jako takie, więcej lub mniej powietrza chłodzącego może być kierowanego w kierunku krawędzi natarcia lub krawędzi spływu rozpórki 290, stosownie do potrzeb. Jak opisano powyżej, w pewnych przykładach wykonania rozprowadzanie powietrza chłodzącego przez pierwszy oraz drugi obszary dostrajalne 306 oraz 308 może być aktywnie sterowane. Innymi słowy, urządzenie sterujące (np. urządzenie sterujące 300) może aktywnie sterować pierwszym oraz drugim obszarami dostrajalnymi 306 oraz 308, aby regulować rozprowadzanie powietrza chłodzącego, które wypływa z wnęki 82 łożyska przez wewnętrzną wnękę 91 oraz do kanału przepływowego 296 podczas działania silnika turbospalinowego 12.
Figura 11 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki 290 z fig. 10 poprowadzonego wzdłuż linii 11-11. Jak opisano powyżej, rozpórka 290 zilustrowana na fig. 11 zawiera zewnętrzny korpus 292 umieszczony wokół litego wewnętrznego korpusu 294. Jak zilustrowano, kanał przepływowy 296 jest wyznaczany przez obszar między zewnętrznym korpusem 292 i litym wewnętrznym korpusem 294. Dodatkowo, zewnętrzny korpus 292 wyznacza krawędź natarcia 324 oraz krawędź spływu 326. W niniejszym przykładzie wykonania zewnętrzny korpus 292 ma owalny kształt (np. kształt płata nośnego), podczas gdy wewnętrzny korpus 294 ma kształt prostokątny. W innych przykładach wykonania wewnętrzny oraz zewnętrzny korpusy 294 oraz 292 mogą mieć inne kształty, takie jak prostokąt w prostokącie, płat nośny w płacie nośnym, owal w owalu itd. W rzeczywistości, zarówno wewnętrzny jak i zewnętrzny korpusy 294 oraz 292 mogą tworzyć dowolną liczbę kształtów, takich jak owalny, płata nośnego, kropli łzy, prostokątny, kwadratowy, kołowy lub generalnie wydłużony. Niezależnie od poszczególnych kształtów, wewnętrzny oraz zewnętrzny korpusy 294 oraz 292 są umieszczone jeden wewnątrz drugiego tak, że kanał przepływowy 296 jest objętością między wewnętrznym i zewnętrznym korpusami 294 oraz 292.
Figura 12 jest widokiem przekroju poprzecznego przykładu wykonania rozpórki 290 z fig. 10, poprowadzonego wzdłuż linii 11-11. Jak zilustrowano na fig. 12, kanał przepływowy 296 jest dodatkowo podzielony przez ścianki 328, aby utworzyć kanały przepływowe 330 oraz 332. W innych przykładach wykonania kanał przepływowy 296 może być dodatkowo dalej podzielony przez ścianki 328, aby wyznaczać dowolną liczbę kanałów przepływowych (np. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 lub więcej kanałów przepływowych). W przykładzie wykonania zilustrowanym na fig. 12 pierwszy kanał przepływowy 330 może co najmniej częściowo zawierać powietrze chłodzące, które przepływa przez pierwszy dostrajalny obszar 306, podczas gdy drugi kanał przepływowy 332 może co najmniej częściowo zawierać powietrze chłodzące, które przepływa przez drugi dostrajalny obszar 308. Jako takie, ponieważ te przepływy mogą być aktywnie oraz/lub pasywnie sterowane jak opisano powyżej, w gorących miejscach rozpórki 290 można zapewnić więcej chłodzenia (np. wyższe natężenia przepływu powietrza chłodzącego wzdłuż krawędzi natarcia rozpórki 290).
Jak opisano powyżej, urządzenia sterujące 46, 300 zilustrowane na fig. 2, 3, 9 oraz 10 mogą być skonfigurowane do aktywnego sterowania działaniem dmuchaw 44 oraz 238, dostrajalnych obszarów 306, 308 oraz 310 i innych części składowych układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej. Urządzenia sterujące 46, 300 mogą każdorazowo zawierać procesor, który może odczytywać z oraz zapisywać na pamięci, takiej jak środki trwałe czytelne dla komputera (np. dysk twardy, pamięć USB flash drive, pamięć o dostępie bezpośrednim (RAM), dyski kompaktowe, (CD) itd.) mającej zakodowane w sobie rozkazy komputera, które są skonfigurowane do przeprowadzania opisanej tu operacji aktywnego sterowania. Bardziej szczegółowo, urządzenia sterujące 46, 300 mogą być skonfigurowane i odbierania sygnałów dotyczących parametrów roboczych układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej (np. sygnałów dotyczących temperatur w oraz wokół rozpórek 40, 290, kanałów przepływowych 52, 53, 296, zespołu 84 łożyska, wewnętrznej wnęki 91, wnęki wydechowej 95 itd.) oraz do generowania i przesyłania sygnałów sterujących dla dmuchaw 44 oraz 298, dostrajalnych obszarów 306, 308 oraz 310 oraz innych części składowych układu chłodzenia 11 sekcji wydechowej.
Ten pisemny opis wykorzystuje przykłady, aby ujawnić wynalazek, łącznie z najlepszym trybem, oraz również, aby umożliwić dowolnemu fachowcowi w tej dziedzinie techniki zrealizowanie wynalazku, łącznie z wytworzeniem oraz zastosowaniem jakichkolwiek urządzeń lub układów oraz realizacją jakichkolwiek zawartych tu sposobów. Mający zdolność patentową zakres wynalazku jest definiowany przez zastrzeżenia i może obejmować inne przykłady, które przyjdą na myśl fachowcom w tej dziedzinie techniki. Takie inne przykłady są przewidziane jako objęte zakresem zastrzeżeń, jeżeli mają one elementy konstrukcyjne, które nie różnią się od dosłownego języka zastrzeżeń, lub jeżeli zawierają one równoważne elementy konstrukcyjne z nieznacznymi różnicami względem dosłownego języka zastrzeżeń.

Claims (20)

1. Układ turbiny gazowej, zawierający wydechową sekcję (24) turbiny, która zawiera wydechowy kanał przepływowy (56); zewnętrzną konstrukcję (42) mającą zewnętrzną osłonę (108), zewnętrzną ściankę wydechową (106) usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56) oraz zewnętrzną wnękę (110) usytuowaną między zewnętrzną ścianką wydechową (106) i zewnętrzną osłoną (108); oraz zawiera wewnętrzną konstrukcję (38) mającą wewnętrzną ściankę wydechową (80) usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56), wewnętrzną wnękę (91) usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową (80) i wewnętrzną osłoną (92) oraz wnękę (82) łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną (92) i obudową (85) łożyska; znamienny tym, że zawiera rozpórkę (40, 290) rozpościerającą się między zewnętrzną konstrukcją (42) i wewnętrzną konstrukcją (38), przy czym rozpórka (40, 290) zawiera pierwszy kanał przepływowy (53, 146, 173, 296) skonfigurowany do prowadzenia płynu z wewnętrznej wnęki (91) do zewnętrznej wnęki (110).
2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpórka (40, 290) zawiera wewnętrzny korpus (50, 142, 172, 294) oraz zewnętrzny korpus (48, 140, 170, 292), przy czym pierwszy kanał przepływowy (53, 146, 173, 296) jest usytuowany między wewnętrznym korpusem (50, 142, 172, 294) i zewnętrznym korpusem (48, 140, 170, 292).
3. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że wewnętrzny korpus (50, 142, 172, 294) stanowi podparcie konstrukcyjne przenoszące obciążenia, zaś zewnętrzny korpus (48, 140, 170, 292) nie jest przenoszącym obciążenia.
4. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że wewnętrzny korpus (294) stanowi korpus lity.
5. Układ według zastrz. 2, znamienny tym, że rozpórka (40) zawiera drugi kanał przepływowy (148) usytuowany między wewnętrznym korpusem (50) i zewnętrznym korpusem (48), przy czym pierwszy kanał przepływowy (146) jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z pierwszej części wewnętrznej wnęki (91) do zewnętrznej wnęki (110), zaś drugi kanał przepływowy (148) jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z drugiej części wewnętrznej wnęki (91) do zewnętrznej wnęki (110).
6. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera drugi kanał przepływowy usytuowany za, patrząc w kierunku przepływu, końcową częścią (81) wydechowej sekcji (24) turbiny, przy czym drugi kanał przepływowy jest skonfigurowany do prowadzenia płynu do wewnętrznej wnęki (91).
7. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że drugi kanał przepływowy jest usytuowany wewnątrz włazu ( 304) wydechowej sekcji (24) turbiny.
8. Układ według zastrz. 6, znamienny tym, że wewnętrzna wnęka (91) ma co najmniej jeden otwór w wewnętrznej osłonie (92), przy czym ten co najmniej jeden otwór jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z wnęki (82) łożyska do pierwszego kanału przepływowego (53).
9. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że otwór jest usytuowany przed, patrząc w kierunku przepływu, pierwszym kanałem przepływowym (53).
10. Układ według zastrz. 8, znamienny tym, że otwór jest usytuowany za, patrząc w kierunku przepływu, pierwszym kanałem przepływowym (53).
11. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zewnętrzna ścianka wydechowa (106) ma wiele otworów (112) skonfigurowanych do prowadzenia płynu z zewnętrznej wnęki (110) do wydechowego kanału przepływowego (56), przy czym każdy spośród wielu otworów (112) zawiera wyjmowalną wkładkę (202, 204, 206).
12. Układ turbiny gazowej, zawierający wydechową sekcję (24) turbiny, która zawiera wydechowy kanał przepływowy (56); zewnętrzną konstrukcję (42) mającą zewnętrzną osłonę (108), zewnętrzną ściankę wydechową (106) usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56) oraz zewnętrzną wnękę (110) usytuowaną między zewnętrzną ścianką wydechową (106) i zewnętrzną osłoną (108); wewnętrzną konstrukcję (38) mającą wewnętrzną ściankę wydechową (80); usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56), wewnętrzną wnękę (91) usytuowaną między wewnętrzną ścianką wydechową (80) i wewnętrzną osłoną (92) oraz wnękę (82) łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną (92) i obudową (85) łożyska, znamienny tym, że zawiera rozpórkę (40) rozpościerającą się między zewnętrzną konstrukcją (42) i wewnętrzną konstrukcją (38), przy czym rozpórka (40) zawiera pierwszy kanał przepływowy (296) skonfigurowany do prowadzenia płynu z wewnętrznej wnęki (91) do zewnętrznej wnęki (110) oraz drugi kanał przepływowy umieszczony za, patrząc w kierunku przepływu, końcową częścią (81) układu wydechowego turbiny, przy czym drugi kanał przepływowy jest skonfigurowany do prowadzenia płynu do wewnętrznej wnęki (91).
PL 220 729 B1
13. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że wnęka (82) łożyska zawiera co najmniej jeden otwór w ściance przegrodowej, przy czym ten co najmniej jeden otwór jest skonfigurowany do prowadzenia płynu z wnęki (82) łożyska do wnęki wydechowej (95).
14. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że drugi kanał przepływowy jest usytuowany wewnątrz włazu (304) wydechowej sekcji (24) turbiny.
15. Układ według zastrz. 12, znamienny tym, że rozpórka (40) zawiera wewnętrzny korpus (294) oraz zewnętrzny korpus (292), przy czym pierwszy kanał przepływowy (53) jest usytuowany między wewnętrznym korpusem (294) i zewnętrznym korpusem (292).
16. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że wewnętrzny korpus (294) jest korpusem litym.
17. Układ według zastrz. 15, znamienny tym, że wewnętrzny korpus (294) stanowi podparcie konstrukcyjne przenoszące obciążenia, zaś zewnętrzny korpus (292) nie jest przenoszącym obciążenia.
18. Układ turbiny gazowej, zawierający wydechową sekcję (24) turbiny, która zawiera wydechowy kanał przepływowy (56); zewnętrzną konstrukcję (42) mającą zewnętrzną osłonę (108), zewnętrzną ściankę wydechową (106) usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56) oraz zewnętrzną wnękę (110) usytuowana między zewnętrzną ścianką wydechową (106) i zewnętrzną osłoną (108); oraz wewnętrzną konstrukcję (38) obejmującą wewnętrzną ściankę wydechową (80) usytuowaną wzdłuż wydechowego kanału przepływowego (56), wewnętrzną wnękę (91) umieszczoną między wewnętrzną ścianką wydechową (80) i wewnętrzną osłoną (92) oraz wnękę (82) łożyska usytuowaną między wewnętrzną osłoną (92) i obudową łożyska (85); znamienny tym, że zawiera rozpórkę (40) rozpościerającą się między zewnętrzną konstrukcją (42) i wewnętrzną konstrukcją (38), przy czym rozpórka (40) zawiera pierwszy konał przepływowy (52) skonfigurowany do prowadzenia płynu do wewnętrznej wnęki (91) oraz drugi kanał przepływowy (53) skonfigurowany do prowadzenia płynu z wewnętrznej wnęki (91) do zewnętrznej wnęki (110).
19. Układ według zastrz. 18, znamienny tym, że rozpórka (40) zawiera wewnętrzny korpus (50) oraz zewnętrzny korpus (48), przy czym pierwszy kanał przepływowy (52) jest umieszczony w wewnętrznym korpusie (50), zaś drugi kanał przepływowy (53) jest usytuowany między wewnętrznym korpusem (50) i zewnętrznym korpusem (48).
20. Układ według zastrz. 19, znamienny tym, że wewnętrzny korpus (50) stanowi podparcie konstrukcyjne przenoszące obciążenia, zaś zewnętrzny korpus (48) nie jest przenoszącym obciążenia.
PL396519A 2011-10-03 2011-10-03 Układ turbiny gazowej PL220729B1 (pl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396519A PL220729B1 (pl) 2011-10-03 2011-10-03 Układ turbiny gazowej
EP12186207.2A EP2578816B1 (en) 2011-10-03 2012-09-27 Gas turbine exhaust section structures with internal flow passages
CN201210368930.3A CN103032116B (zh) 2011-10-03 2012-09-27 用于冷却涡轮排气部分的***
US13/633,625 US9546567B2 (en) 2011-10-03 2012-10-02 Turbine exhaust section structures with internal flow passages

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL396519A PL220729B1 (pl) 2011-10-03 2011-10-03 Układ turbiny gazowej

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL396519A1 PL396519A1 (pl) 2013-04-15
PL220729B1 true PL220729B1 (pl) 2015-12-31

Family

ID=46963589

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL396519A PL220729B1 (pl) 2011-10-03 2011-10-03 Układ turbiny gazowej

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9546567B2 (pl)
EP (1) EP2578816B1 (pl)
CN (1) CN103032116B (pl)
PL (1) PL220729B1 (pl)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2679780B8 (en) * 2012-06-28 2016-09-14 General Electric Technology GmbH Diffuser for the exhaust section of a gas turbine and gas turbine with such a diffuser
WO2015036233A1 (de) 2013-09-10 2015-03-19 Siemens Aktiengesellschaft Kühlluftleitung zur entnahme von kühlluft aus einem mannloch einer gasturbine
DE112013007581T5 (de) * 2013-11-08 2016-08-11 General Electric Company Turbomaschinenabgasgehäuse
JP5876894B2 (ja) 2014-04-07 2016-03-02 川崎重工業株式会社 タービンの換気構造
US20150354382A1 (en) * 2014-06-06 2015-12-10 General Electric Company Exhaust frame cooling via strut cooling passages
EP3155233B1 (en) * 2014-06-10 2019-01-02 Siemens Energy, Inc. Gas turbine engine with rotor centering cooling system in an exhaust diffuser
US9903215B2 (en) * 2014-06-11 2018-02-27 General Electric Company Cooling passages for inner casing of a turbine exhaust
US20170067365A1 (en) * 2015-09-09 2017-03-09 General Electric Company Exhaust frame strut with cooling fins
JP6580494B2 (ja) * 2016-01-22 2019-09-25 三菱日立パワーシステムズ株式会社 排気フレーム
ITUA20161748A1 (it) * 2016-03-17 2017-09-17 I M A Industria Macch Automatiche S P A In Sigla Ima S P A Gruppo per la regolarizzazione e laminazione di un flusso gassoso
US20180149085A1 (en) * 2016-11-28 2018-05-31 General Electric Company Exhaust frame cooling via cooling flow reversal
KR101882104B1 (ko) * 2016-12-20 2018-07-25 두산중공업 주식회사 가스터빈
GB2566498B (en) * 2017-09-15 2021-02-17 Gkn Aerospace Sweden Ab Turbine exhaust case cooling
US11286882B2 (en) * 2018-11-28 2022-03-29 Pratt & Whitney Canada Corp. Exhaust casing for a gas turbine engine
US11391179B2 (en) 2019-02-12 2022-07-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with bearing support structure
US11346249B2 (en) 2019-03-05 2022-05-31 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with feed pipe for bearing housing
GB2589125B (en) * 2019-11-21 2022-10-19 Gkn Aerospace Sweden Ab Heat exchanger integration
US11578621B2 (en) * 2020-04-08 2023-02-14 General Electric Company System for cooling turbine shaft coupling
DE102020122588A1 (de) 2020-08-28 2022-03-03 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Ölsystem eines Gasturbinentriebwerkes und Gasturbinentriebwerk
FR3120912B1 (fr) * 2021-03-16 2023-02-24 Safran Aircraft Engines Module de soufflante equipe d’un dispositif de transfert d’huile
JP2023100250A (ja) * 2022-01-05 2023-07-18 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 排気フレーム差動冷却システム

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076452A (en) * 1974-04-09 1978-02-28 Brown, Boveri-Sulzer Turbomaschinen Ag Gas turbine plant
GB2234035B (en) 1989-07-21 1993-05-12 Rolls Royce Plc A reduction gear assembly and a gas turbine engine
JP2954797B2 (ja) 1992-10-05 1999-09-27 株式会社東芝 蒸気タ−ビンの強制冷却装置
US6406254B1 (en) 1999-05-10 2002-06-18 General Electric Company Cooling circuit for steam and air-cooled turbine nozzle stage
US6266954B1 (en) 1999-12-15 2001-07-31 General Electric Co. Double wall bearing cone
US6438938B1 (en) * 2000-11-28 2002-08-27 Rolls-Royce Corporation Bearing compartment self cooling vent system
JP4410425B2 (ja) 2001-03-05 2010-02-03 三菱重工業株式会社 冷却型ガスタービン排気車室
CN100402802C (zh) * 2002-05-22 2008-07-16 阿尔斯通技术有限公司 可冷却的构件及在可冷却的构件中加工透流口的方法
EP1611315B1 (de) 2003-04-07 2015-07-29 Alstom Technology Ltd Turbomaschine
CA2533425C (en) 2003-07-29 2012-09-25 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbofan case and method of making
JP4040556B2 (ja) 2003-09-04 2008-01-30 株式会社日立製作所 ガスタービン設備及び冷却空気供給方法
US7493769B2 (en) * 2005-10-25 2009-02-24 General Electric Company Assembly and method for cooling rear bearing and exhaust frame of gas turbine
EP1793091A1 (de) 2005-12-01 2007-06-06 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine mit Lagerstreben
JP4681458B2 (ja) 2006-01-17 2011-05-11 三菱重工業株式会社 ガスタービン排気部の冷却構造及び該構造を備えたガスタービン設備
JP5118496B2 (ja) 2008-01-10 2013-01-16 三菱重工業株式会社 ガスタービンの排気部の構造およびガスタービン
US8371812B2 (en) * 2008-11-29 2013-02-12 General Electric Company Turbine frame assembly and method for a gas turbine engine
JP5398405B2 (ja) 2009-07-30 2014-01-29 三菱重工業株式会社 流路構造及びガスタービン排気ディフューザ
US8500392B2 (en) * 2009-10-01 2013-08-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Sealing for vane segments
US8511969B2 (en) * 2009-10-01 2013-08-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Interturbine vane with multiple air chambers
US8979477B2 (en) * 2011-03-09 2015-03-17 General Electric Company System for cooling and purging exhaust section of gas turbine engine
US8641362B1 (en) * 2011-09-13 2014-02-04 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine exhaust cylinder and strut cooling

Also Published As

Publication number Publication date
EP2578816A2 (en) 2013-04-10
US9546567B2 (en) 2017-01-17
US20130084172A1 (en) 2013-04-04
EP2578816A3 (en) 2017-05-31
PL396519A1 (pl) 2013-04-15
CN103032116A (zh) 2013-04-10
EP2578816B1 (en) 2020-03-04
CN103032116B (zh) 2016-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL220729B1 (pl) Układ turbiny gazowej
EP2497907B1 (en) System for cooling and purging exhaust section of gas turbine engine
US11226098B2 (en) Film-cooled multi-walled structure with one or more indentations
JP6324548B2 (ja) 排気ディフューザ内にロータセンタリング冷却システムを備えるガスタービンエンジン
CN106996335A (zh) 用于管理发动机中的热流动的方法和***
US9777636B2 (en) Turbine case cooling system
US20130251501A1 (en) Method and purge apparatus for preventing deformation of chamber of gas turbine, and gas turbine providing purge apparatus
JP2005337236A (ja) ガスタービンエンジンおよびその運転方法
CA2936582C (en) Turbine vane rear insert scheme
US20050109039A1 (en) Blade tip clearance control
US20150033756A1 (en) Gas Turbine with Primary and Secondary Lubricating Oil Cooler
EP2388524B1 (en) System for cooling turbine combustor transition piece
KR100701546B1 (ko) 진동 감쇠 장치를 구비한 냉각식 로터 블레이드
EP3242084A1 (en) A combustor assembly with impingement plates for redirecting cooling air flow in gas turbine engines
US9745894B2 (en) Compressor air provided to combustion chamber plenum and turbine guide vane
JP6583780B2 (ja) 翼及びこれを備えるガスタービン
JP2023524952A (ja) ホバリング可能な航空機
WO2019102556A1 (ja) タービン翼およびタービン
CN114508426A (zh) 用于燃气涡轮发动机的热管理***