用于涡轮机的热管冷却系统的制作方法
【专利摘要】一种涡轮机(100)包括压缩机(110)，压缩机(110)构造成压缩在进口部分(202)接收的空气以形成离开到出口部分(204)中的压缩空气流。压缩机具有多个转子叶片(112)和多个定子导叶(113)、和形成压缩机外壳的压缩机壳体(111)；燃烧器(120)与压缩机可操作地连接且燃烧器接收压缩空气流。涡轮(130)与燃烧器可操作地连接且涡轮从燃烧器接收燃烧气体流。涡轮具有涡轮壳体。冷却系统操作地连接到压缩机壳体。冷却系统包括位于多个定子导叶(113)的至少一部分中的多个热管(250)。热管(250)构造成与压缩机壳体(111)热连通。由多个热管(250)吸收的热量被传递至压缩机壳体(111)。
【专利说明】用于涡轮机的热管冷却系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请涉及:2015年4月2日提交的美国申请序列号N0.14/676，884 ； 2015年4月2日提交的美国申请序列号％.14/676，889;2015年4月2日提交的美国申请序列号如.14/676，905;2015年4月2日提交的美国申请序列号N0.14/676,917；2015年4月2日提交的国际申请号吣.？01/1^15/24127;2015年4月2日提交的国际申请吣.？(^/1]515/24128;2015年4月2日提交的美国申请序列号如.14/676，925;2015年4月2日提交的美国申请序列号％.14/676，936;和2015年4月2日提交的美国申请序列号N0.14/676，950;它们都是与本专利申请同时提交的。
技术领域
[0003]本发明的示范实施例涉及涡轮机领域，且更具体而言，涉及用于涡轮机的热管冷却器。
【背景技术】
[0004]涡轮机包括压缩机，该压缩机操作地连接到涡轮，该涡轮又驱动另一机器，诸如发电机。压缩机压缩进入空气流，该进入空气流被输送到燃烧器，以与燃料混合且被点燃以形成高温、高压的燃烧产物。该高温、高压的燃烧产物用于驱动涡轮。在某些情况下，离开压缩机的压缩空气流被再次压缩，以获得一定的燃烧效率。然而，再次压缩该压缩空气流使空气流温度升高为高于期望的限制。因此，在被再次压缩之前，将空气流传送通过中间冷却器。在两个压缩机级之间的该中间冷却器降低了压缩空气流的温度，使得在再次压缩时，再次压缩的空气流的温度在期望的限制内。然而，常规的中间冷却器是需要相当大的基础设施和资本成本的较大系统。
【发明内容】
[0005]在本发明的方面中，涡轮机包括压缩机，该压缩机构造成压缩在进口部分处接收的空气以形成离开到出口部分中的压缩空气流。压缩机具有多个转子叶片和多个定子导叶、和形成压缩机外壳的压缩机壳体。燃烧器与压缩机可操作地连接，且燃烧器接收压缩空气流。涡轮与燃烧器可操作地连接，且涡轮从燃烧器接收燃烧气体流。涡轮具有涡轮壳体。冷却系统操作地连接到压缩机壳体。冷却系统包括位于多个定子导叶的至少一部分中的多个热管。热管构造成与压缩机壳体热连通。由多个热管吸收的热量被传递至压缩机壳体。
[0006]在本发明的另一方面中，提供了用于涡轮机的冷却系统。涡轮机包括压缩机和与压缩机可操作地连接的燃烧器。涡轮与燃烧器可操作地连接。压缩机具有多个定子导叶、和形成压缩机外壳的压缩机壳体。冷却系统操作地连接到压缩机壳体。冷却系统包括位于多个定子导叶的至少一部分中的多个热管。该多个热管构造成与压缩机壳体热连通。由该多个热管吸收的热量被传递至压缩机壳体。
[0007]在本发明的又一方面中，提供了一种将热量传递到涡轮机的压缩机壳体的方法。该方法包括传送步骤，传送步骤将空气流传送通过压缩机。压缩机壳体形成压缩机的外壳。该压缩机具有多个定子导叶，且该压缩机作用在空气流上以形成压缩空气流。提取步骤通过将热量热传导至多个热管来从多个定子导叶提取热量。多个热管与压缩机壳体热连通。传导步骤将热量从多个热管传导到压缩机壳体。辐射步骤将热量从压缩机壳体辐射到环绕涡轮机的大气。
[0008]一种涡轮机，其包括:
[0009]压缩机，其构造成压缩在进口部分处接收的空气以形成压缩空气流，所述压缩空气流离开到出口部分中，所述压缩机具有多个转子叶片和多个定子导叶、和形成所述压缩机的外壳的压缩机壳体；
[0010]燃烧器，其与所述压缩机可操作地连接，所述燃烧器接收所述压缩空气流；
[0011]涡轮，其与所述燃烧器可操作地连接，所述涡轮从所述燃烧器接收燃烧气体流；
[0012]冷却系统，其操作地连接到所述压缩机壳体，所述冷却系统包括多个热管，所述多个热管位于所述多个定子导叶的至少一部分中，所述多个热管构造成与所述压缩机壳体热连通;且
[0013]其中，由所述多个热管吸收的热量被传递至所述压缩机壳体。
[0014]优选地，所述多个热管还包括热传递介质，所述热传递介质包括以下中的一种或组合:
[0015]铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
[0016]优选地，所述多个热管还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括以下中的一种或组合:钾、钠或铯。
[0017]优选地，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中。
[0018]优选地，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一种:
[0019]圆形、椭圆形、具有圆角的矩形、或多边形。
[0020]优选地，所述多个热管还包括多个翅片，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。
[0021]优选地，所述多个热管还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括钾、钠或铯中的一种或组合，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中，且其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括圆形、椭圆形、具有圆角的矩形、或多边形中的至少一种。
[0022]优选地，所述多个热管还包括多个翅片，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。
[0023]—种用于涡轮机的冷却系统，所述涡轮机包括压缩机、与所述压缩机可操作地连接的燃烧器、和与所述燃烧器可操作地连接的涡轮，所述压缩机包括多个定子导叶和形成所述压缩机的外壳的压缩机壳体，所述冷却系统操作地连接到所述压缩机壳体，所述冷却系统包括:
[0024]多个热管，其位于所述多个定子导叶的至少一部分中，所述多个热管构造成与所述压缩机壳体热连通，且其中，由所述多个热管吸收的热量被传递至所述压缩机壳体。
[0025]优选地，所述多个热管还包括热传递介质，所述热传递介质包括以下中的一种或组合:
[0026]铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
[0027]优选地，所述多个热管还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括以下中的一种或组合:钾、钠或铯。
[0028]优选地，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中。
[0029]优选地，其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一种:
[0030]圆形、椭圆形、或具有圆角的矩形、或多边形。
[0031]优选地，所述多个热管还包括多个翅片，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。
[0032]优选地，所述多个热管还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括钾、钠或铯中的一种或组合，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中；且
[0033]其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括圆形、椭圆形、或具有圆角的矩形、或多边形中的至少一种。
[0034]优选地，所述多个热管还包括恪盐热传递介质，所述恪盐热传递介质包括钾、钠或铯中的一种或组合，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中；且
[0035]其中，所述多个热管具有多个翅片，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。
[0036]—种将热量传递到涡轮机的压缩机壳体的方法，所述方法包括:
[0037]将空气流传送通过压缩机，所述压缩机壳体形成所述压缩机的外壳，所述压缩机具有多个定子导叶，所述压缩机作用在所述空气流上以形成压缩空气流；
[0038]通过将热量热传导至多个热管来从所述多个定子导叶提取热量，所述多个热管与所述压缩机壳体热连通；
[0039]将热量从所述多个热管传导到所述压缩机壳体;和
[0040]将所述热量从所述压缩机壳体辐射到环绕所述涡轮机的大气。
[0041]优选地，所述多个热管还包括热传递介质，所述热传递介质包括以下中的一种或组合:
[0042]铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
[0043]优选地，所述多个热管还包括恪盐热传递介质，所述恪盐热传递介质包括钾或钠或铯中的一种或组合。
[0044]优选地，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中；
[0045]其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一种:圆形、椭圆形、或具有圆角的矩形、或多边形。
[0046]技术方案1:一种涡轮机100，其包括:
[0047]压缩机110，其构造成压缩在进口部分202处接收的空气以形成压缩空气流，所述压缩空气流离开到出口部分204中，所述压缩机具有多个转子叶片112和多个定子导叶113、和形成所述压缩机的外壳的压缩机壳体111;
[0048]燃烧器120，其与所述压缩机可操作地连接，所述燃烧器接收所述压缩空气流；
[0049]涡轮130，其与所述燃烧器可操作地连接，所述涡轮从所述燃烧器接收燃烧气体流；
[0050]冷却系统，其操作地连接到所述压缩机壳体111，所述冷却系统包括多个热管250，所述多个热管250位于所述多个定子导叶113的至少一部分中，所述多个热管250构造成与所述压缩机壳体111热连通;且
[0051]其中，由所述多个热管250吸收的热量被传递至所述压缩机壳体111。
[0052]技术方案2:根据技术方案I所述的涡轮机，所述多个热管250还包括热传递介质252，所述热传递介质252包括以下中的一种或组合:
[0053]铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
[0054]技术方案3:根据技术方案I所述的涡轮机，所述多个热管250还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括以下中的一种或组合:钾、钠或铯。
[0055]技术方案4:根据技术方案I所述的涡轮机，所述多个热管250位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶113中。
[0056]技术方案5:根据技术方案I所述的涡轮机，其中，所述多个热管250具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一种:
[0057]圆形、椭圆形、具有圆角的矩形、或多边形。
[0058]技术方案6:根据技术方案5所述的祸轮机，所述多个热管250还包括多个翅片853，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。
[0059]技术方案7:根据技术方案I所述的涡轮机，所述多个热管250还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括钾、钠或铯中的一种或组合，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中，且其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括圆形、椭圆形、具有圆角的矩形、或多边形中的至少一种。
[0060]技术方案8:根据技术方案7所述的涡轮机，所述多个热管250还包括多个翅片853，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。
[0061]技术方案9:一种用于涡轮机100的冷却系统，所述涡轮机包括压缩机110、与所述压缩机可操作地连接的燃烧器120、和与所述燃烧器120可操作地连接的涡轮130，所述压缩机包括多个定子导叶113和形成所述压缩机的外壳的压缩机壳体111，所述冷却系统操作地连接到所述压缩机壳体，所述冷却系统包括:
[0062]多个热管250，其位于所述多个定子导叶的至少一部分中，所述多个热管250构造成与所述压缩机壳体111热连通，且其中，由所述多个热管250吸收的热量被传递至所述压缩机壳体111。
[0063]技术方案10:根据技术方案9所述的冷却系统，所述多个热管250还包括热传递介质252，所述热传递介质252包括以下中的一种或组合:
[0064]铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
[0065]技术方案11:根据技术方案9所述的冷却系统，所述多个热管250还包括熔盐热传递介质252，所述熔盐热传递介质252包括以下中的一种或组合:钾、钠或铯。
[0066]技术方案12:—种将热量传递到涡轮机100的压缩机壳体111的方法900，所述方法包括:
[0067]将空气流传送910通过压缩机110，所述压缩机壳体形成所述压缩机的外壳，所述压缩机具有多个定子导叶113，所述压缩机作用在所述空气流上以形成压缩空气流；
[0068]通过将热量热传导至多个热管250来从所述多个定子导叶提取920热量，所述多个热管与所述压缩机壳体热连通；
[0069]将热量从所述多个热管250传导930到所述压缩机壳体;和
[0070]将所述热量从所述压缩机壳体111辐射940到环绕所述涡轮机的大气。
[0071]技术方案13:根据技术方案12所述方法，所述多个热管250还包括热传递介质252，所述热传递介质252包括以下中的一种或组合:
[0072]铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
[0073]技术方案14:根据技术方案12所述的方法，所述多个热管250还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括钾或钠或铯中的一种或组合。
[0074]技术方案15:根据技术方案12所述的方法，所述多个热管250位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶113中；
[0075]其中，所述多个热管250具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一种:圆形、椭圆形、或具有圆角的矩形、或多边形。
【附图说明】
[0076]图1是涡轮机的简化示意图；
[0077]图2是根据本发明的方面的，穿过涡轮机的一部分的部分示意、轴向截面图；
[0078]图3例示出根据本发明的方面的冷却系统的截面图；
[0079]图4例示出根据本发明的方面的圆形或圆柱形热管的截面形状；
[0080]图5例示出根据本发明的方面的椭圆形热管的截面形状；
[0081]图6例示出根据本发明的方面的多边形热管的截面形状；
[0082]图7例示出根据本发明的方面的矩形有圆角热管的截面形状；
[0083]图8例示出根据本发明的方面的具有多个翅片的圆形或圆柱形热管的截面形状；
[0084]图9例示出根据本发明的方面的用于从由涡轮机生成的压缩空气流提取热量的方法。
[0085]部件列表
[0086]100涡轮机
[0087]HO压缩机
[0088]111压缩机壳体
[0089]112转子叶片
[0090]113定子叶片
[0091]120燃烧器
[0092]130涡轮
[0093]140HRSG
[0094]150蒸汽涡轮
[0095]160轴
[0096]170发电机
[0097]202进口部分
[0098]204出口部分
[0099]250热管
[0100]252热传递介质
[0101]550椭圆形热管
[0102]650多边形热管
[0103]750热管
[0104]850热管
[0105]853翅片
[0106]900方法
[0107]910传送步骤
[0108]920提取步骤
[0109]930传导步骤
[0110]940辐射步骤。
【具体实施方式】
[0111]将在下面描述本发明的一个或多个特定的方面/实施例。为了提供这些方面/实施例的简明描述，可能不在说明书中描述实际实现方式的所有特征。应当理解的是，在任何此种实际实现方式的开发中，和在任意工程或设计项目中一样，必须作出许多实现方式特定的决定，以实现开发者的特定目标，诸如遵从与机器相关、与系统相关和与商业相关的限制，它们可从一个实现方式到另一个而不同。而且，应当理解的是，此种开发努力可能是复杂且费时的，但对于从本申请获益的技术人员而言，仍然是设计、制作和制造的常规工作。
[0112]当介绍本发明的各种实施例的要素时，冠词“一”、“一个”和“该”意图指存在一个或更多个元件。用语“包含”、“包括”和“具有”意图为包含性的，且意味着可存在所列出的元件之外的额外元件。操作参数和/或环境条件的任何示例都不排除所公开的实施例的其他参数/条件。此外，应当理解的是，对本发明的“一个实施例”，“一个方面”或者“实施例”、“方面”的参照不意图被解释为排除也包含所列举的特征的额外实施例或方面的存在。
[0113]图1例示出涡轮机100的简图。涡轮机包括压缩机110，压缩机110可操作地连接到燃烧器120，且燃烧器120可操作地连接到涡轮机130。涡轮的排气可以可操作地连接到热回收蒸汽发生器(HRSG) HO13HRSG 140生成蒸汽，蒸汽被输送至蒸汽涡轮150中。在该示例中，所有的涡轮机以单轴构造的形式布置，且轴160驱动发电机170。应当理解的是，用语涡轮机包括压缩机、涡轮或者它们的组合。
[0114]图2是根据本发明的方面的，穿过涡轮机的一部分的部分示意、轴向截面图。涡轮机100包括压缩机110，压缩机110具有进口部分202和出口部分204。压缩机压缩在进口部分202处接收的空气，并形成压缩空气流，该压缩空气流从出口部分204离开/进入出口部分204中。压缩机110包括压缩机壳体111。压缩机壳体111形成压缩机110的外壳。压缩机还包括多个转子叶片112和多个定子导叶113。燃烧器120可操作地连接至压缩机110，且燃烧器120接收压缩空气流。涡轮130可操作地与燃烧器120连接，且涡轮130接收来自燃烧器120的燃烧气体流。
[0115]冷却系统操作地连接到压缩机壳体111。例如，冷却系统包括位于定子导叶113中的多个热管250。热管250与压缩机壳体111热连通。从定子导叶113吸收且随后进入热管250中的热量被传递到压缩机壳体111。该热量然后可被辐射到围绕压缩机或涡轮机的大气中。热管250可围绕压缩机周向地定位。
[0116]在涡轮机100操作时，空气被压缩成压缩空气流。该压缩生成热量。该热量的一部分被传递至定子导叶113，且该热量被热管250获取。热管250随后将该热量传递到压缩机壳体111。在一个示例中，热管位于定子导叶113的内侧，且热管此种成维持与压缩机壳体111的热连通。在另一实施例中，热管250可部分地嵌入在压缩机壳体111中，或者热管250可在压缩机壳体的外部延伸。热管250可位于与压缩机的第一到最末级、第3到第12级、第5到第10级对应或在它们之间的定子导叶中，或者在特定应用中根据需要位于任何单独的定子导叶级中。
[0117]图3例示出根据本发明的方面的冷却系统的截面和示意图。热管250位于定子导叶113中且与压缩机壳体111热连通。热管250包括热传递介质252，热传递介质252可以是液体金属、熔盐或者Qu材料。仅作为示例，热传递介质252可以是以下中的一个或组合:铝、铍、铍-氟合金、硼、妈、铯、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。作为一个具体的示例，热传递介质252可以是包括钾、钠或铯的熔盐。热管250的外部可由任意适宜的材料制造，能够用于实现尚导热性、尚强度和对由热传递介质引起的腐蚀的尚抵抗性的多种目的。
[0118]热管250可由具有非常高的导热性的“Qu-材料”形成。Qu-材料可处于在热管的内部表面上提供的多层涂层的形式。例如，固态热传递介质可以以三个基础层的形式应用到内壁。最初的两层是由暴露于热管内壁的溶液制备的。首先，主要以离子形式包括钠、铍、诸如锰或铝的金属、钙、硼、和重铬酸盐基的各种组合的第一层被吸收到内壁中直到0.008_至Ij0.012mm的深度。随后，主要以离子形式包括钴、锰、铍、锶、铑、铜、B-钛、钾、硼、钙、诸如铝的金属和重铬酸盐基的各种组合的第二层构造在第一层的顶上，且在热管的内壁上形成具有0.008_到0.012_的厚度的膜。最后，第三层为粉末，其包括以下的各种组合:氧化铑、重络酸钾、氧化锡、重络酸钠、重络酸银、单晶娃、氧化铍、络酸锁、氧化硼、B-钛和重络酸金属，诸如重铬酸锰、重铬酸铝，粉末跨过内壁均匀地分布其自身。这三个层应用到热管，且然后被被热极化，以形成在很少或没有净热损失的情况下传递热能的超导热管。
[0119]图4例示出根据本发明的方面的圆形或圆柱形热管250的截面形状。圆柱形热管容易利用常规工具制造和安装。图5例示出根据本发明的方面的椭圆形热管550的截面形状。椭圆形热管550与圆柱形热管相比可改善热传递特性。图6例示出根据本发明的方面的多边形热管650的截面形状。多边形形状可包括矩形、六边形、正方形和任意其他适合的多边形形状。图7例示出矩形具有圆角的热管750的截面形状。矩形具有圆角的形状可由于增大的表面积而具有超过椭圆形热管550的改善的热传递特性。图8例示出根据本发明的方面的具有多个翅片853的圆形或圆柱形热管850的截面形状。翅片843构造成提高热管的热传递能力，可如图所示轴向地或径向地布置，且可由具有高导热性的材料(诸如铜或铝)构成。
[0120]图9例示出用于从涡轮机提取热量的方法900。该方法包括步骤910:将空气流传送穿过压缩机，该压缩机作用在空气流上，以形成压缩空气流。提取步骤920利用多个热管250从定子导叶113提取热量。热管250可以包括熔盐热传递介质，诸如钾、钠、铯、或液态金属，或它们的组合。热管250与压缩机壳体111热连通。传导步骤930将热量从热管250传导到压缩机壳体111。辐射步骤940将热量从压缩机壳体111辐射到至少部分地环绕压缩机110或涡轮机100的大气。
[0121]本发明的冷却系统提供多个优点。涡轮机效率可得到改善，这导致改善的联合循环热耗率。涡轮区段动叶、叶轮和燃烧气体过渡件可因冷却器压缩机排放空气流而具有提高的使用期限。
[0122]本书面说明使用示例以公开本发明，包括最佳实施方式，并且还使任何本领域技术人员能够实践本发明，包括制造并且使用任何装置或系统，并执行任何合并的方法。本发明的可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括由本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其他示例意图在权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种涡轮机(100)，其包括: 压缩机(110)，其构造成压缩在进口部分(202)处接收的空气以形成压缩空气流，所述压缩空气流离开到出口部分(204)中，所述压缩机具有多个转子叶片(112)和多个定子导叶(113)、和形成所述压缩机的外壳的压缩机壳体(111); 燃烧器(120)，其与所述压缩机可操作地连接，所述燃烧器接收所述压缩空气流； 涡轮(130)，其与所述燃烧器可操作地连接，所述涡轮从所述燃烧器接收燃烧气体流； 冷却系统，其操作地连接到所述压缩机壳体(I 11 )，所述冷却系统包括多个热管(250)，所述多个热管(250)位于所述多个定子导叶(113)的至少一部分中，所述多个热管(250)构造成与所述压缩机壳体(111)热连通;且 其中，由所述多个热管(250)吸收的热量被传递至所述压缩机壳体(111)。2.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管(250)还包括热传递介质(252)，所述热传递介质(252)包括以下中的一种或组合: 铝、铍、铍-氟合金、硼、钙、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。3.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管(250)还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括以下中的一种或组合:钾、钠或铯。4.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管(250)位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶(I 13)中。5.根据权利要求1所述的涡轮机，其中，所述多个热管(250)具有截面形状，所述截面形状大体上包括以下中的至少一种: 圆形、椭圆形、具有圆角的矩形、或多边形。6.根据权利要求5所述的涡轮机，所述多个热管(250)还包括多个翅片(853)，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。7.根据权利要求1所述的涡轮机，所述多个热管(250)还包括熔盐热传递介质，所述熔盐热传递介质包括钾、钠或铯中的一种或组合，所述多个热管位于所述压缩机的第一到最末级之间的定子导叶中，且其中，所述多个热管具有截面形状，所述截面形状大体上包括圆形、椭圆形、具有圆角的矩形、或多边形中的至少一种。8.根据权利要求7所述的涡轮机，所述多个热管(250)还包括多个翅片(853)，所述多个翅片构造成提高所述多个热管的热传递能力。9.一种用于涡轮机(100)的冷却系统，所述涡轮机包括压缩机(110)、与所述压缩机可操作地连接的燃烧器(120)、和与所述燃烧器(120)可操作地连接的涡轮(130)，所述压缩机包括多个定子导叶(113)和形成所述压缩机的外壳的压缩机壳体(111)，所述冷却系统操作地连接到所述压缩机壳体，所述冷却系统包括: 多个热管(250)，其位于所述多个定子导叶的至少一部分中，所述多个热管(250)构造成与所述压缩机壳体(111)热连通，且其中，由所述多个热管(250)吸收的热量被传递至所述压缩机壳体(111)。10.根据权利要求9所述的冷却系统，所述多个热管(250)还包括热传递介质(252)，所述热传递介质(252)包括以下中的一种或组合: 铝、铍、铍-氟合金、硼、钙、钴、铅-铋合金、液态金属、锂-氯合金、锂-氟合金、锰、锰-氯合金、汞、熔盐、钾、钾-氯合金、钾-氟合金、钾-氮-氧合金、铑、铷-氯合金、铷-氟合金、钠、钠-氯合金、钠-氟合金、钠-硼-氟合金、钠氮-氧合金、锶、锡、锆-氟合金。
【文档编号】F02C7/143GK106089443SQ201610412229
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年4月1日 公开号201610412229.5, CN 106089443 A, CN 106089443A, CN 201610412229, CN-A-106089443, CN106089443 A, CN106089443A, CN201610412229, CN201610412229.5
【发明人】S·埃卡纳亚科, A·I·斯西皮奥
【申请人】通用电气公司