PL221113B1 - Układy dyfuzora wydechowego turbiny - Google Patents

Description

Przedmiotem niniejszego wynalazku są układy dyfuzora wydechowego turbiny, a w szczególności przejścia obsługowe w układach dyfuzora wydechowego turbiny.

Instalacja turbiny może zawierać układ dyfuzora wydechowego połączony z sekcją turbiny, za sekcją turbiny w kierunku przepływu gazów. Taka instalacja turbiny może być albo instalacją turbiny gazowej albo instalacją turbiny parowej. Na przykład, instalacja turbiny gazowej spala mieszaninę paliwa oraz powietrza, aby wytworzyć gorące gazy spalinowe, które z kolei napędzają jedną albo większą ilość turbin. W szczególności, gorące gazy spalinowe wymuszają obrót łopatek turbiny, napędzając w ten sposób wał, aby spowodować obrót jednego albo większej ilości obciążeń, na przykład generatorów elektrycznych, i tak dalej. Układ dyfuzora wydechowego otrzymuje spaliny z turbiny. Gdy spaliny przepływają przez rozbieżne kanały układu dyfuzora wydechowego, ciśnienie dynamiczne przepływu spalin może wywoływać wzrost ciśnienia statycznego w układzie dyfuzora wydechowego.

Układy dyfuzorów wydechowych mogą zawierać przejścia obsługowe, które rozciągają się przez układ dyfuzora wydechowego promieniowo, od zewnętrznej ścianki do wewnętrznej piasty, albo ścianki, która otacza tunel dostępu. Przejścia obsługowe mogą zawierać rury, które dostarczają olej smarujący oraz/albo powietrze chłodzące do instalacji turbiny. Rury rozciągają się do tunelu dostępu układu dyfuzora wydechowego oraz mogą ograniczać wejście oraz/albo użycie tunelu dostępu, jak na przykład blokując wejście przez drzwiczki dostępu. Ponadto, rozmieszczenie przejść obsługowych może powodować, że spaliny przepływają wokół przejść obsługowych oraz generują ścieżki wirowe. Z powodu ścieżek wirowych mogą występować niepożądane wiry Karmana, które mogą wpływać na konstrukcję układu dyfuzora wylotowego. Ponadto, wiry Karmana mogą zwiększać stratę ciśnienia układu dyfuzora wydechowego, zwiększać hałas układu dyfuzora wydechowego, oraz zmniejszać ogólną wydajność układu dyfuzora wydechowego.

Poniżej zostały streszczone pewne postacie wynalazku, zgodne w zakresie z pierwotnie zastrzeżonym wynalazkiem. Te postacie nie mają na celu ograniczenia zakresu zastrzeżonego wynalazku, ale raczej te postacie mają na celu tylko dostarczenie krótkiego streszczenia możliwych postaci wynalazku. Faktycznie wynalazek może obejmować różne formy, które mogą być podobne do, albo różne od postaci przedstawionych poniżej.

Układ dyfuzora wydechowego turbiny posiadający ściankę zewnętrzną oraz ściankę wewnętrzną, według wynalazku charakteryzuje się tym, że ścianka wewnętrzna jest utworzona przez zbieżny korytarz wewnętrzny, przy czym spaliny turbiny są przystosowane do przepływania poprzez obszar pomiędzy ścianką zewnętrzną oraz ścianką wewnętrzną, a układ ponadto posiada pierwsze przejście obsługowe, rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, przy czym pierwsze przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

Korzystnie, kąt pomiędzy pierwszym przejściem obsługowym oraz osią środkową jest większy niż około 95 stopni.

Korzystnie, kąt pomiędzy pierwszym przejściem obsługowym oraz osią środkową wynosi od około 100 do około 115 stopni.

Korzystnie, układ zawiera drugie przejście obsługowe, rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, przy czym drugie przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu wydechowego turbiny.

Korzystnie, układ zawiera trzecie przejście obsługowe, rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, przy czym trzecie przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu wydechowego turbiny.

Korzystnie, kąty pomiędzy pierwszym, drugim oraz trzecim przejściem obsługowym oraz osią środkową mieszczą się w zakresie od około 95 do około 115 stopni.

Korzystnie, drugie przejście obsługowe zawiera rury do dostarczania płynu smarującego do turbiny.

Korzystnie, trzecie przejście obsługowe zawiera rury do dostarczania płynu chłodzącego do turbiny.

Korzystnie, zbieżny korytarz jest tak skonfigurowany, że umożliwia operatorowi wejście do zbieżnego korytarza przez drzwiczki dostępu oraz poruszanie się wewnątrz zbieżnego korytarza.

PL 221 113 B1

Układ dyfuzora wydechowego turbiny posiadający ściankę zewnętrzną korytarza wydechowego turbiny oraz korytarz dostępu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że korytarz dostępu jest wyznaczony przez ściankę wewnętrzną korytarza wydechowego turbiny, przy czym korytarz dostępu jest tak skonfigurowany, że umożliwia operatorowi wejście do korytarza dostępu, aby dokonać konserwacji układu dyfuzora wydechowego turbiny, a układ ponadto posiada wiele przejść obsługowych, rozciągających się od ścianki zewnętrznej korytarza wydechowego turbiny do korytarza dostępu, przy czym każde przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej korytarza wydechowego turbiny do korytarza dostępu pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

Korzystnie, kąt pomiędzy każdym przejściem obsługowym oraz osią środkową jest większy niż 95 stopni.

Korzystnie, kąt pomiędzy każdym przejściem obsługowym oraz osią środkową wynosi od 100 do 115 stopni.

Korzystnie, korytarz dostępu ma kształt stożkowy, mający mniejszą średnicę wewnętrzną w kierunku tylnego końca korytarza dostępu.

Korzystnie, wiele przejść obsługowych obejmuje pierwsze przejście obsługowe, drugie przejście obsługowe oraz trzecie przejście obsługowe.

Układ dyfuzora wydechowego turbiny posiadający wiele przejść obsługowych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że wiele przejść obsługowych rozciąga się pomiędzy ścianką zewnętrzną oraz wewnętrznym tunelem dostępu pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

Korzystnie, kąt pomiędzy każdym spośród wielu przejść obsługowych oraz osią środkową jest większy niż 95 stopni.

Korzystnie, kąt pomiędzy każdym spośród wielu przejść obsługowych oraz osią środkową wynosi od 100 do 115 stopni.

Korzystnie, każde spośród wielu przejść obsługowych zawiera przedni koniec oraz tylny koniec, przy czym przejście obsługowe tworzy pierwszy kąt pomiędzy przednim końcem oraz osią środkową oraz drugi kąt pomiędzy tylnym końcem oraz osią środkową.

Korzystnie, pierwszy kąt jest większy niż drugi kąt.

Korzystnie, pierwszy kąt wynosi od 95 do 110 stopni, zaś drugi kąt wynosi od 70 do 85 stopni.

W pierwszej postaci układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera ściankę zewnętrzną. Układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera również ściankę wewnętrzną, utworzoną przez zbieżny korytarz wewnętrzny. Spaliny turbiny są przystosowane do przepływania przez obszar pomiędzy ścianką zewnętrzną oraz ścianką wewnętrzną. Układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera pierwsze przejście obsługowe, rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, Pierwsze przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

W drugiej postaci układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera ściankę zewnętrzną korytarza wydechowego turbiny. Układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera również korytarz dostępu, wyznaczony przez ściankę wewnętrzną korytarza wydechowego turbiny. Korytarz dostępu jest tak przystosowany, że umożliwia operatorowi wejście do korytarza dostępu, aby dokonać konserwacji układu dyfuzora wydechowego turbiny.

Układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera wiele przejść obsługowych, rozciągających się od ścianki zewnętrznej korytarza dyfuzora wydechowego turbiny do korytarza dostępu. Każde przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej korytarza dyfuzora wydechowego turbiny do korytarza dostępu pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

W trzeciej postaci układ dyfuzora wydechowego turbiny zawiera wiele przejść obsługowych, rozciągających się pomiędzy ścianką zewnętrzną oraz wewnętrznym tunelem dostępu pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładach wykonania na rysunku, na którym figura 1 jest widokiem z boku, w przekroju, przykładu wykonania silnika z turbiną gazową, figura 2 jest widokiem perspektywicznym przykładu wykonania układu dyfuzora wydechowego turbiny gazowej, który może być użyty z silnikiem z turbiną gazową z fig. 1, figura 3 jest widokiem z boku przykładu wykonania układu dyfuzora wydechowego turbiny gazowej z fig. 2, a figura 4 jest widokiem z boku,

PL 221 113 B1 w przekroju, przykładu wykonania układu dyfuzora wydechowego turbiny gazowej, który może być używany z silnikiem z turbiną gazową z fig. 1.

Poniżej zostanie opisany jeden albo większa ilość konkretnych przykładów wykonania niniejszego wynalazku. Starając się zapewnić zwięzły opis tych przykładów wykonania, wszystkie cechy aktualnej realizacji mogą nie być opisane w niniejszym opisie. Należy zauważyć, że podczas procesu rozwijania dowolnej takiej rzeczywistej realizacji, jak to ma miejsce w każdym projekcie inżynierskim albo projektowym, musi być podejmowanych wiele decyzji właściwych dla konkretnej realizacji, aby osiągnąć konkretne cele ich twórcy, takie jak zgodność z ograniczeniami systemowymi oraz biznesowymi, które mogą się różnić zależnie od realizacji.

Ponadto należy zauważyć, że taki wysiłek rozwojowy może być złożony oraz czasochłonny, ale będzie jednakże rutynowym działaniem projektowym, wytwórczym oraz produkcyjnym dla osób o zwykłych umiejętnościach, korzystających z niniejszego ujawnienia.

Przy prezentowaniu elementów różnych przykładów wykonania niniejszego wynalazku, zastosowanie liczby pojedynczej ma oznaczać, że występuje jeden element albo większa ilość elementów. Zamiarem jest, aby określenia „zawiera”, „obejmuje” oraz „ma” były inkluzywne oraz oznaczały, że mogą być dodatkowe elementy, inne niż wymienione elementy.

Jak to omówiono poniżej, pewne przykłady wykonania układu dyfuzora wydechowego turbiny gazowej zawierają przejścia obsługowe, które rozciągają się poprzez układ dyfuzora wydechowego, pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego. Na przykład, przejścia obsługowe mogą rozciągać się przez układ dyfuzora wydechowego, pod kątem, który jest zmieniany w zakresie od około 5 do 25 stopni, od 3 do 15 stopni, albo od 10 do 30 stopni, od pozycji prostopadłej do osi środkowej układu dyfuzora (na przykład kąt pomiędzy przejściami obsługowymi oraz osią środkową może się mieścić w zakresie od około 95 do 115 stopni, od 93 do 105 stopni, albo od 100 do 120 stopni). W szczególności, w pewnych przykładach wykonania przejścia obsługowe mogą się rozciągać poprzez układ dyfuzora wylotowego, pod kątem, który jest zmieniony o około 15 stopni od pozycji prostopadłej do osi środkowej układu dyfuzora. W konsekwencji, z powodu tego, że przejścia obsługowe nie są prostopadłe do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego, ilość przestrzeni na wejście operatora do tunelu dostępu układu dyfuzora wydechowego zostaje zwiększona. Ponadto, amplituda oraz częstotliwość wirów Karmana (czyli nieustalonego przepływu spalin wokół przejść obsługowych) ulega zmniejszeniu w porównaniu z systemami, które mają przej ścia obsługowe prostopadłe do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego. Jako takie, układy dyfuzora wydechowego, opisane w niniejszym, nie tylko ułatwiają konserwację układów dyfuzora wydechowego przez ludzi - operatorów, ale również poprawiają właściwości operacyjne układów dyfuzora wydechowego.

Przechodząc teraz do rysunków oraz odnosząc się najpierw do fig. 1, przedstawiono przykład wykonania silnika 100 z turbiną gazową. Silnik 100 z turbiną gazową rozciąga się w kierunku osiowym 102. Kierunek promieniowy 104 przedstawia kierunek rozciągający się na zewnątrz od osi środkowej 105 silnika 100 z turbiną gazową. Ponadto, kierunek obwodowy 106 przedstawia kierunek obrotu wokół osi środkowej 105 silnika 100 z turbiną gazową. Silnik 100 z turbiną gazową zawiera jedną albo większą ilość dysz paliwowych 108, usytuowanych wewnątrz sekcji 110 komory spalania. W pewnych przykładach wykonania, silnik 100 z turbiną gazową może zawierać wiele komór spalania 120 usytuowanych w układzie pierścieniowym (czyli obwodowym 106) wewnątrz sekcji 110 komory spalania. Ponadto, każda komora spalania 120 może zawierać wiele dysz paliwowych 108, zamocowanych do, albo w pobliżu końca czołowego każdej komory spalania 120 w układzie pierścieniowym (czyli obwodowym 106) albo w innym układzie.

Powietrze wchodzi przez sekcję 122 wlotu powietrza oraz jest sprężane przez sprężarkę 124 silnika 100 z turbiną gazową. Sprężone powietrze ze sprężarki 124 jest następnie kierowane do sekcji 110 komory spalania, gdzie sprężone powietrze jest mieszane z paliwem. Mieszanina sprężonego powietrza oraz paliwa jest zazwyczaj spalana w sekcji 110 komory spalania, aby wytwarzać gazy spalinowe o wysokiej temperaturze oraz wysokim ciśnieniu, które są używane do wytwarzania momentu obrotowego w sekcji 130 turbiny silnika 100 z turbiną gazową. Jak wspomniano wyżej, wiele komór spalania 120 może być rozmieszczonych pierścieniowo (na przykład obwodowo 106) wewnątrz sekcji 110 komory spalania silnika 100 z turbiną gazową. Każda komora spalania 120 zawiera element przejściowy 172, który kieruje gorące gazy spalinowe z komory spalania 120 do sekcji 130 turbiny silnika 100 z turbiną gazową. W szczególności, każdy element przejściowy 172 ogólnie wyznacza

PL 221 113 B1 ścieżkę gorącego gazu od komory spalania 120 do zespołu dysz sekcji 130 turbiny, zawartego w pierwszym stopniu 174 sekcji 130 turbiny silnika 100 z turbiną gazową.

Jak to przedstawiono na Fig. 1 sekcja 130 turbiny zawiera trzy oddzielne stopnie albo sekcje 174 (czyli pierwszy stopień albo sekcję), 176 (czyli drugi stopień albo sekcję) oraz 178 (czyli trzeci stopień albo sekcję, albo ostatnią sekcję łopatkową turbiny). Chociaż na rysunku przedstawiono sekcję turbiny jako zawierającą trzy stopnie 174, 176 oraz 178, zrozumiałym jest, że w innych przykładach wykonania, sekcja 130 turbiny może zawierać dowolną ilość stopni. Każdy stopień 174, 176 oraz 178 zawiera łopatki 180 połączone z kołem wirnikowym 182, zamocowanym oborowo do wału 184. Jak można zauważyć, każda z łopatek 180 turbiny może być uważana jako łopatka turbiny albo łopatka. Każdy stopień 174, 176 oraz 178 zawiera również zespół 186 dysz usytuowany bezpośrednio przed każdym zestawem łopatek 180. Zespoły 186 dysz kierują gorące gazy spalinowe w kierunku łopatek 180, gdzie gorące gazy spalinowe przykładają siły napędowe do łopatek 180, aby obracać łopatki 180, obracając w ten sposób wał 184. W rezultacie, łopatki 180 oraz wał 184 obracają się w kierunku obwodowym 106. Gorące gazy spalinowe przepływają przez każdy ze stopni 174, 176 oraz 178 przykładając siły napędowe do łopatek 180 na każdym stopniu 174, 176 oraz 178.

Gorące gazy spalinowe mogą następnie opuścić sekcję 130 turbiny gazowej do układu 188 dyfuzora wydechowego silnika 100 z turbiną gazową. Układ 188 dyfuzora wydechowego zmniejsza prędkość przepływu płynu wydechowych gazów spalinowych z sekcji 130 turbiny gazowej, oraz również zwiększa ciśnienie statyczne wydechowych gazów spalinowych, aby zwiększyć ilość pracy wytwarzanej przez silnik 100 z turbiną gazową,

W przedstawionym przykładzie wykonania, ostatnia sekcja 178 łopatek turbiny sekcji 130 turbiny zawiera luz 194 pomiędzy końcami wielu ostatnich łopatek 195 turbiny (na przykład ostatniej łopatki 180 sekcji 130 turbiny gazowej) oraz stacjonarną osłoną 196, usytuowaną wokół wielu ostatnich łopatek 195 turbiny. Ponadto, zewnętrzna ścianka 198 układu 188 dyfuzora wydechowego rozciąga się od stacjonarnej osłony 196. Rozpórka 200 jest przedstawiona jako opierająca się o zewnętrzną ściankę 198. Rozpórki 200 są używane do podtrzymywania konstrukcji układu 188 dyfuzora wydechowego.

Jak to przedstawiono, przejście obsługowe 202 rozciąga się pomiędzy ścianką zewnętrzną 198 oraz ścianką wewnętrzną 204 układu 188 dyfuzora wydechowego. W pewnych przykładach wykonania, przejście obsługowe 202 może obejmować rury albo rurki, które są używane do transportu płynów z zewnątrz układu 188 dyfuzora wydechowego do użycia wewnątrz układu 188 dyfuzora wydechowego. Ścianka wewnętrzna 204 jest utworzona przez stronę zewnętrzną tunelu dostępu albo zbieżnego korytarza 206. W pewnych przykładach wykonania wewnętrzna ścianka 204 może się rozciągać pod kątem 205, który nie jest równoległy do osi środkowej 105, Na przykład, kąt 205 pomiędzy ścianką wewnętrzną 204 oraz osią środkową 105 może wynosić w przybliżeniu od 5 do 10 stopni, od 3 do 7 stopni, albo od 8 do 15 stopni. Jak to opisano bardziej szczegółowo poniżej, przejście obsługowe 202 rozciąga się przez układ 188 dyfuzora wydechowego pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej 105. Gdy spaliny (na przykład wydechowe gazy spalinowe z sekcji 130 turbiny gazowej) przepływają przez układ 188 dyfuzora wydechowego, przepływ spalin jest kierowany wokół przejścia obsługowego 202 tak, aby opuszczał układ 188 dyfuzora wydechowego. Jako takie, przejście obsługowe 202 może powodować powstanie wirów Karmana. Jednakże amplituda oraz częstotliwość wirów Karmana może być niższa w niniejszych przykładach wykonania, niż w układach z przejściami obsługowymi 202, które są prostopadłe do osi środkowej 105. W ten sposób może nastąpić zmniejszenie straty ciśnienia, zmniejszenie hałasu, oraz zwiększenie ogólnej wydajności dyfuzora w niniejszych przykładach wykonania, w porównaniu z układami z przejściami obsługowymi 202, które są prostopadłe do osi środkowej 105.

Figura 2 jest widokiem perspektywicznym przykładu wykonania układu 188 dyfuzora wydechowego turbiny gazowej. W szczególności, rozpórki 200 są usytuowane wokół ścianki wewnętrznej 204 układu 188 dyfuzora wydechowego oraz rozciągają się promieniowo 104 od ścianki wewnętrznej 204 do ścianki zewnętrznej 198 układu 188 dyfuzora wydechowego, oraz w ten sposób konstrukcyjnie podtrzymują ściankę zewnętrzną 198 układu 188 dyfuzora wydechowego. Gdy spaliny turbiny przepływają do układu 188 dyfuzora wydechowego, spaliny przepływają przez obszar pomiędzy ścianką wewnętrzną 204 oraz ścianką zewnętrzną 198. W ten sposób spaliny przepływają wokół rozpórek 200, które zmieniają przepływ spalin. W ten sposób kształt oraz położenie rozpórek 200 wpływa na właściwości przepływu spalin przez układ 188 dyfuzora wydechowego. Głębiej wewnątrz układu 188 dyfuzora wydechowego, spaliny przepływają wokół jednej albo większej ilości przejść

PL 221 113 B1 obsługowych 202. Ponownie, kształt oraz położenie przejść obsługowych 202 wpływa na właściwości przepływu spalin przez układ 188 dyfuzora wydechowego, jak to zostanie opisane bardziej szczegółowo poniżej.

Figura 3 jest widokiem z boku przykładu wykonania układu 188 dyfuzora wydechowego turbiny gazowej. Fig. 3 przedstawia jak wiele rozpórek 200 może być rozmieszczonych wokół ścianki wewnętrznej 204 układu 188 dyfuzora wydechowego. Ponadto, przejścia obsługowe 202 są usytuowane za rozpórkami 200 (wewnątrz układu 188 dyfuzora wydechowego). Jak to przedstawiono, przejścia obsługowe 202 również rozciągają się pomiędzy ścianką wewnętrzną 204 oraz ścianką zewnętrzną 198 oraz mogą zapewniać dalsze podparcie pomiędzy ścianką wewnętrzną 204 oraz ścianką zewnętrzną 198. W szczególności, są przedstawione trzy przejścia obsługowe 202, jednakże inne przykłady wykonania układu 188 dyfuzora wydechowego mogą mieć mniej albo więcej przejść obsługowych 202.

Figura 4 jest widokiem z boku, w przekroju, przykładu wykonania układu 188 dyfuzora wydechowego turbiny gazowej. W szczególności, zostały przestawione dwa przejścia obsługowe 202, a mianowicie pierwsze przejście obsługowe 236 oraz drugie przejście obsługowe 238. Jak to opisano poprzednio, przejścia obsługowe 202 rozciągają się od ścianki zewnętrznej 198 do ścianki wewnętrznej 204, oraz rozciągają się przez obszar 240 przepływu spalin, przez który przepływają spaliny turbiny z sekcji 130 turbiny. Chociaż przejścia obsługowe 202 są przedstawione jako mające ściankę ogólnie w kształcie toru, ścianki przejść obsługowych 202 mogą mieć dowolny odpowiedni kształt (na przykład cylindryczny, płata, itp.). Ponadto, kształt przejść obsługowych 202 może być zaprojektowany w celu osiągnięcia optymalnego przepływu spalin wokół przejść obsługowych 202. W pewnych przykładach wykonania rury 241 oraz 242 mogą być usytuowane wewnątrz przejść obsługowych 202 oraz rozciągać się od przejść obsługowych 202 do tunelu dostępu 206, wyznaczonego wewnątrz ścianki wewnętrznej 204 układu 188 dyfuzora wydechowego. Jak wspomniano wyżej, rury 241 oraz 242 mogą być używane do transportu płynu używanego przez układ 188 dyfuzora wydechowego turbiny. Na przykład, rura 241 może być używana do transportu płynu smarującego (na przykład oleju) przez przejście obsługowe 236 do tunelu dostępu 206, w celu użycia przez układ 188 dyfuzora wydechowego (na przykład do smarowania łożysk). Jako inny przykład, rura 242 może być używana do transportu powietrza albo płynu chłodzącego przez przejście obsługowe 238 do tunelu dostępu 206, w celu zastosowania do zmniejszania temperatury elementów składowych wewnątrz układu 188 dyfuzora wydechowego.

Rury 241 oraz 242 rozciągają się przez tunel dostępu 206 od miejsca wejściowego 243 (na przykład tam, gdzie przejścia obsługowe 202 przecinają się z tunelem dostępu 206), w kierunku obszaru 244 rozpórki tunelu dostępu 206. Jak to przestawiono, tunel dostępu 206 tworzy kształt podobny do stożka, który ogólnie zwiększa swoją średnicę, gdy tunel dostępu 206 rozciąga się od miejsca wejściowego 243 w stronę obszaru 244 rozpórki. Dlatego też, odległość 246 pomiędzy rurami 241 oraz 242 może bazować na miejscu wejściowym 243 rur 241 oraz 242 do tunelu dostępu 206. Jak można zauważyć, odległość 246 pomiędzy rurami 241 oraz 242 może wpływać na przenoszenie ciepła, które występuje pomiędzy rurami 241 oraz 242. Ponadto, odległość 246 jak również odległości pomiędzy rurami 241 oraz 242 oraz ścianką wewnętrzną 204 mogą wpływać na zdolność operatora do przemieszczania się przez tunel dostępu 206, w celu dokonania konserwacji. W pewnych przykładach wykonania, przejścia obsługowe 202, jako takie, rozciągają się pod kątem od ścianki zewnętrznej 198 w stronę ścianki wewnętrznej 204, który nie jest prostopadły do osi środkowej 105. Przez usytuowanie przejść obsługowych 202 pod kątem, nie prostopadle do osi środkowej 105, usytuowanie przejść obsługowych 202 może powodować, że rury 241 oraz 242 wchodzą do tunelu dostępu 206 w miejscu, gdzie tunel dostępu 206 ma większą średnicę niż gdyby przejścia obsługowe 202 rozciągały się w kierunku tunelu dostępu 206 pod kątem prostopadłym do osi środkowej 105, przyjmując, że przejścia obsługowe 202 rozciągają się od tego samego miejsca ścianki zewnętrznej 198 w obu przypadkach. W rezultacie, odległość 246 może się zwiększyć oraz zapewnić więcej przestrzeni dla operatora, aby się poruszał w obrębie tunelu dostępu 206. Na przykład, odległość 246 może się zwiększyć, ponieważ rury 241 oraz 242 mogą się rozciągać od miejsca wejścia 243, gdzie tunel dostępu 206 ma większą średnicę niż w innych miejscach wejścia. Większa średnica pozwala rurom 241 oraz 242 pozostawać w większej odległości 246 od siebie, gdy rozciągają się do tunelu dostępu 206, pozostać bliżej ścianki wewnętrznej 204 oraz rozciągać się w kierunku obszaru 244 rozpórki. W pewnych przykładach wykonania, przenoszenie ciepła pomiędzy rurami 241 oraz 242 może się zmniejszyć, gdy odległość 246 się zwiększa.

PL 221 113 B1

Odległość wejściowa 248 jest odległością pomiędzy rurami 241 oraz 242 oraz drzwiczkami dostępu 249 (na tylnym końcu tunelu dostępu 206), które są używane przez operatora do wchodzenia do tunelu dostępu 206. Jak można zauważyć, gdy odległość wejściowa 248 wzrasta, jest większa przestrzeń dla operatora na wejście do tunelu dostępu 206, przez drzwiczki dostępu 249. Odległość wejściowa 248 jest większa w niniejszych przykładach wykonania niż w układach, w których przejścia obsługowe 202 rozciągają się prostopadle do osi środkowej 105, ponownie przyjmując, że przejścia obsługowe 202 rozciągają się od tego samego miejsca ścianki zewnętrznej 198 w obu przypadkach.

Ogólnie, każde przejście obsługowe 202 ma dwie strony. Konkretnie, koniec przedni 250 (na przykład strona przejścia obsługowego 202 najbliższa rozpórek 200) oraz tylny koniec 252 (na przykład strona przejścia obsługowego 202 najdalsza względem rozpórek 200). Jak to przedstawiono, kąt pomiędzy przejściami obsługowymi 202 oraz osią środkową 105 może być opisany przy użyciu kąta przedniego 254 (na przykład kąta pomiędzy przednim końcem 250 oraz osią środkową 105) albo kąta tylnego 256 (na przykład kąta pomiędzy tylnym końcem 252 przejścia obsługowego 202 oraz osią środkową 105). Kąt przedni 254 może być dowolnym odpowiednim kątem, większym niż 90 stopni (na przykład nieprostopadłym), a kąt tylny 256 może być dowolnym odpowiednim kątem, mniejszym niż 90 stopni (na przykład nieprostopadłym). Na przykład kąt przedni 254 może mieścić się w zakresie od około 95 do 115 stopni, od 93 do 105 stopni, albo od 100 do 120 stopni. W szczególności kąt przedni 254 może wynosić około 105 stopni. Z drugiej strony kąt tylny 256 może mieścić się w zakresie od około 65 do 85 stopni, od 75 do 87 stopni, albo od 60 do 80 stopni. W szczególności, kąt tylny 256 może wynosić około 85 stopni. Ponadto, kąt przedni 254 oraz kąt tylny 256 są kątami uzupełniającymi się (czyli tworzą łącznie 180 stopni).

Jak to opisano powyżej, podczas działania silnika 100 z turbiną gazową, spaliny przepływają przez układ 188 dyfuzora wydechowego. Spaliny wchodzą do układu 188 dyfuzora wydechowego, przepływają wokół rozpórek 200, następnie przepływają przez obszar 240 przepływu spalin oraz wokół przejść obsługowych 202, zanim spaliny opuszczą układ 188 dyfuzora wydechowego. Jako takie, przejścia obsługowe 202 mogą powodować powstanie wirów Karmana. Jednakże, amplituda oraz częstotliwość wirów Karmana może być niższa niż w układach z przejściami obsługowymi 202, które są prostopadłe do osi środkowej 105. Bardziej konkretnie, ponieważ przejścia obsługowe 202 są odchylone pod kątem od uderzającego strumienia przepływu spalin, amplituda oraz częstotliwość wirów Karmana może być drastycznie zredukowana, w porównaniu z prostopadłymi przejściami obsługowymi 202.

Podsumowując, skutki techniczne niniejszego wynalazku obejmują zapewnienie większego dostępu dla operatora do wchodzenia oraz poruszania się wewnątrz tunelu dostępu 206. Ponadto, przenoszenie ciepła pomiędzy rurami oraz tunelem dostępu 206 ulega zmniejszeniu, gdyż rury są oddalone od siebie wewnątrz tunelu dostępu 206. Dodatkowo, amplituda oraz częstotliwość wirów Karmana jest zmniejszona (na przykład przepływ spalin przez układ 188 dyfuzora wydechowego jest zakłócony w mniejszym stopniu). W rezultacie może nastąpić zmniejszenie straty ciśnienia, zmniejszenie hałasu oraz zwiększenie ogólnej wydajności dyfuzora w niniejszych przykładach wykonania w porównaniu z układami z przejściami obsługowymi 202, które są prostopadłe do osi środkowej 105.

Niniejszy pisemny opis używa przykładów w celu przedstawienia wynalazku, obejmujących najlepszy sposób jego realizacji, oraz również w celu umożliwienia każdemu specjaliście w branży praktyczne wykorzystanie wynalazku, obejmujące wykonanie oraz używanie wszelkich urządzeń albo instalacji oraz wykonywanie wszelkich związanych z tym sposobów. Opatentowany zakres wynalazku jest zdefiniowany przez zastrzeżenia patentowe, oraz może zawierać inne przykłady, które nasuną się specjalistom w branży. Takie inne przykłady są uznawane jako mieszczące się w zakresie zastrzeżeń patentowych, jeżeli mają elementy konstrukcyjne, które nie różnią się od dosłownego języka zastrzeżeń patentowych, albo jeżeli zawierają równoważne elementy konstrukcyjne, z nieistotnymi różnicami względem dosłownego języka zastrzeżeń patentowych.

Claims (20)

1. Układ dyfuzora wydechowego turbiny, posiadający: ściankę zewnętrzną oraz ściankę wewnętrzną, znamienny tym, że ścianka wewnętrzna jest utworzona przez zbieżny korytarz wewnętrzny, przy czym spaliny turbiny są przystosowane do przepływania poprzez obszar pomiędzy ścianką zewnętrzną oraz ścianką wewnętrzną; a układ ponadto posiada pierwsze przejście obsługowe,

PL 221 113 B1 rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, przy czym pierwsze przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

2. Układ według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kąt pomiędzy pierwszym przejściem obsługowym oraz osią środkową jest większy niż około 95 stopni.

3. Układ według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że kąt pomiędzy pierwszym przejściem obsługowym oraz osią środkową wynosi od około 100 do około 115 stopni.

4. Układ według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że zawiera drugie przejście obsługowe, rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, przy czym drugie przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu wydechowego turbiny.

5. Układ według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że zawiera trzecie przejście obsługowe, rozciągające się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej, przy czym trzecie przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej do ścianki wewnętrznej pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu wydechowego turbiny.

6. Układ według zastrzeżenia 5, znamienny tym, że kąty pomiędzy pierwszym, drugim oraz trzecim przejściem obsługowym oraz osią środkową mieszczą się w zakresie od około 95 do około 115 stopni.

7. Układ według zastrzeżenia 4, znamienny tym, że drugie przejście obsługowe zawiera rury do dostarczania płynu smarującego do turbiny.

8. Układ według zastrzeżenia 5, znamienny tym, że trzecie przejście obsługowe zawiera rury do dostarczania płynu chłodzącego do turbiny.

9. Układ według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że zbieżny korytarz jest tak skonfigurowany, że umożliwia operatorowi wejście do zbieżnego korytarza przez drzwiczki dostępu oraz poruszanie się wewnątrz zbieżnego korytarza.

10. Układ dyfuzora wydechowego turbiny posiadający: ściankę zewnętrzną korytarza wydechowego turbiny; oraz korytarz dostępu, znamienny tym, że korytarz dostępu jest wyznaczony przez ściankę wewnętrzną korytarza wydechowego turbiny, przy czym korytarz dostępu jest tak skonfigurowany, że umożliwia operatorowi wejście do korytarza dostępu, aby dokonać konserwacji układu dyfuzora wydechowego turbiny, a układ ponadto posiada wiele przejść obsługowych, rozciągających się od ścianki zewnętrznej korytarza wydechowego turbiny do korytarza dostępu, przy czym każde przejście obsługowe rozciąga się od ścianki zewnętrznej korytarza wydechowego turbiny do korytarza dostępu pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

11. Układ według zastrzeżenia 10, znamienny tym, że kąt pomiędzy każdym przejściem obsługowym oraz osią środkową jest większy niż 95 stopni.

12. Układ według zastrzeżenia 10, znamienny tym, że kąt pomiędzy każdym przejściem obsługowym oraz osią środkową wynosi od 100 do 115 stopni.

13. Układ według zastrzeżenia 10, znamienny tym, że korytarz dostępu ma kształt stożkowy, mający mniejszą średnicę wewnętrzną w kierunku tylnego końca korytarza dostępu.

14. Układ według zastrzeżenia 10, znamienny tym, że wiele przejść obsługowych obejmuje pierwsze przejście obsługowe, drugie przejście obsługowe oraz trzecie przejście obsługowe.

15. Układ dyfuzora wydechowego turbiny, posiadający wiele przejść obsługowych, znamienny tym, że wiele przejść obsługowych rozciąga się pomiędzy ścianką zewnętrzną oraz wewnętrznym tunelem dostępu pod kątem, który nie jest prostopadły do osi środkowej układu dyfuzora wydechowego turbiny.

16. Układ według zastrzeżenia 15, znamienny tym, że kąt pomiędzy każdym spośród wielu przejść obsługowych oraz osią środkową jest większy niż 95 stopni.

17. Układ według zastrzeżenia 15, znamienny tym, że kąt pomiędzy każdym spośród wielu przejść obsługowych oraz osią środkową wynosi od 100 do 115 stopni.

18. Układ według zastrzeżenia 15, znamienny tym, że każde spośród wielu przejść obsługowych zawiera przedni koniec oraz tylny koniec, przy czym przejście obsługowe tworzy pierwszy kąt pomiędzy przednim końcem oraz osią środkową oraz drugi kąt pomiędzy tylnym końcem oraz osią środkową.

19. Układ według zastrzeżenia 18, znamienny tym, że pierwszy kąt jest większy niż drugi kąt.

20. Układ według zastrzeżenia 18, znamienny tym, że pierwszy kąt wynosi od 95 do 110 stopni, zaś drugi kąt wynosi od 70 do 85 stopni.