燃烧罐抬起组件的制作方法

文档序号:33040950发布日期:2023-01-24 21:26阅读:49来源:国知局
燃烧罐抬起组件的制作方法

1.本公开整体涉及用于从涡轮机安装和移除燃烧罐的组件和方法。特别地,本公开涉及用于从涡轮机燃烧区段的上半部安装和移除燃烧罐的组件和方法。


背景技术:

2.涡轮机用于各种工业和应用中以用于能量传递目的。例如,气体涡轮引擎通常包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段和排气区段。压缩机区段逐渐增加进入气体涡轮引擎的工作流体的压力,并且将该压缩的工作流体供应到燃烧区段。经压缩的工作流体和燃料(例如,天然气)在燃烧区段内混合并在燃烧室中燃烧以生成高压和高温燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段流入涡轮区段,在该涡轮区段中燃烧气体膨胀以做功。例如,涡轮区段中燃烧气体的膨胀可使连接到例如发电机的转子轴旋转以产生电力。然后燃烧气体经由排气区段离开气体涡轮。
3.更具体地,燃烧区段混合大量的燃料和压缩空气并燃烧所得的混合物。气体涡轮的燃烧区段可包括其中混合空气和燃料并发生燃烧的圆柱形燃烧“罐”的环形阵列。来自轴向压缩机的压缩空气流入燃烧器中。燃料通过可延伸到每个罐中的燃料喷嘴组件喷射。燃料和空气的混合物在每个罐的燃烧室中燃烧。燃烧气体从每个罐排入通向涡轮的管道中。
4.燃烧罐需要在气体涡轮的初始构建期间安装并随后可在后续维护活动期间移除。然而,为了安装、移除或重新安装一个或多个燃烧罐,可能要求显著量的力来相对于气体涡轮正确地抬起、定位和/或对准每个燃烧罐。因此,本领域将欢迎用于安装和移除燃烧罐的另选的组件和方法。


技术实现要素:

5.根据本公开的抬起组件和方法的各方面和优点将在以下描述中部分地阐述,或者可从描述中显而易见,或者可通过该技术的实践来学习。
6.根据一个实施方案,提供了一种用于从涡轮机安装和移除一个或多个燃烧罐的抬起组件。抬起组件包括上轨。多个轨凸缘从上轨延伸。抬起组件还包括多个彼此间隔开的燃烧罐支撑组件。多个燃烧罐支撑组件中的每个燃烧罐支撑组件包括可滑动地联接到多个轨凸缘中的轨凸缘的支撑凸缘,外套筒,以及被构造成可移除地联接到涡轮机的燃烧罐的内套筒组件。多个燃烧罐支撑组件中的每个燃烧罐支撑组件限定具有轴向方向、径向方向和周向方向的圆柱形坐标系。多个支撑组件中的每个燃烧罐支撑组件被构造成相对于上轨沿轴向方向、径向方向或周向方向中的任一者移动。
7.根据另一实施方案,提供了一种使用抬起组件的方法。抬起组件包括上轨,从上轨延伸的轨凸缘,以及燃烧罐支撑组件。燃烧罐支撑组件包括可滑动地联接到轨凸缘的支撑凸缘,外套筒,以及被构造成可移除地联接到涡轮机的燃烧罐的内套筒组件。该方法包括当抬起组件处于支撑表面上的第一位置时将燃烧罐插入支撑组件的内套筒组件中。该方法还包括通过拧紧外套筒来将燃烧罐固定到支撑组件。该方法还包括将抬起组件移动到第二位
置,其中燃烧罐被定位成靠近相应的燃烧器组件。该方法还包括通过相对于上轨移动支撑组件来使燃烧罐与相应的燃烧器组件对准。该方法还包括将将燃烧罐固定到涡轮机。
8.参照以下描述和所附权利要求,本发明的抬起组件和方法的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。结合到本说明书中并构成其一部分的附图示出了本技术的实施方案,并与描述一起用于解释本技术的原理。
附图说明
9.本说明书中参考附图阐述了涉及本领域的普通技术人员的本发明的抬起组件和方法的完整且能够实现的公开内容,包括制造和使用本发明的系统和方法的最佳模式,其中:
10.图1是根据本公开的实施方案的涡轮机的示意图;
11.图2示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮的侧视图;
12.图3示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮的燃烧区段的侧视图;
13.图4示出了根据本公开的实施方案的燃烧组件的横截面侧视图;
14.图5示出了根据本公开的实施方案的抬起组件的前视图;
15.图6示出了根据本公开的实施方案的正在气体涡轮中使用的抬起组件的前视图;
16.图7示出了根据本公开的实施方案的抬起组件的透视图;
17.图8示出了根据本公开的实施方案的抬起组件的放大透视图;
18.图9示出了根据本公开的实施方案的抬起组件的放大透视图;
19.图10示出了根据本公开的实施方案的抬起组件的放大透视图;
20.图11a至图11g各自示出了根据本公开的实施方案的承载一个或多个燃烧罐的抬起组件;并且
21.图12是根据本公开的实施方案的使用抬起组件的方法的流程图。
具体实施方式
22.现在将详细参考本发明的抬起组件和方法的实施方案,其一个或多个示例在附图中示出。每个示例是通过解释本发明技术的方式提供的,而不是对本技术的限制。事实上,对于本领域的技术人员显而易见的是,在不脱离受权利要求书保护的本发明技术的范围或实质的情况下,可以在本发明技术中进行修改和变化。例如,作为一个实施方案的一部分示出或描述的特征可以用于另一实施方案,以产生又一个实施方案。因此,本公开旨在涵盖落入所附权利要求书及其等同物的范围内的这些修改和变化。
23.词语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何具体实施不一定被理解为比其他具体实施优选或有利。另外,除非另外特别说明,否则本文描述的所有实施方案应被认为是示例性的。
24.具体实施方式使用数字和字母名称指代附图中的特征结构。附图和说明书中的相似或类似的名称已经用于指代本发明的相似或类似的部件。如本文所用,术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用,以将一个部件与另一个部件区分开来,并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
25.术语“流体”可以是气体或液体。术语“流体连通”意味着流体能够在指定区域之间
进行连接。
26.如本文所用,术语“上游”(或“向上”)和“下游”(或“向下”)是指相对于流体通路中的流体流动的相对方向。例如,“上游”是指流体从其流动的方向,并且“下游”是指流体向其流动的方向。然而,如本文所用的术语“上游”和“下游”也可以指电流。术语“径向地”是指基本垂直于特定部件的轴向中心线的相对方向,术语“轴向地”是指与特定部件的轴向中心线基本平行和/或同轴对准的相对方向,并且术语“周向地”是指围绕特定部件的轴向中心线延伸的相对方向。
27.具有近似含义的术语(诸如“约”、“大约”、“大体上”和“基本上”)不限于指定的精确值。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度,或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。在至少一些情况下,近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度,或用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如,近似语言可以指在个别值、值的范围和/或限定值的范围的端值中的1%、2%、4%、5%、10%、15%或20%的容限内。当在角度或方向的上下文中使用时,此类术语包括在大于或小于所述角度或方向的十度内。例如,“大体竖直”包括沿任何方向(例如,顺时针或逆时针)在竖直的十度内的方向。
28.术语“耦接”、“固定”、“附接到”等是指直接耦接、固定或附接,以及通过一个或多个中间部件或特征的间接耦接、固定或附接,除非本文另有说明。如本文所用,术语“包括”、“包含”、“具有”或它们的任何其他变型旨在涵盖非排他性的包括。例如,包括特征列表的过程、方法、制品或设备不一定仅限于那些特征,而是可包括未明确列出的或此类过程、方法、制品或设备固有的其他特征。此外,除非明确相反地陈述,否则“或”是指包括端值在内的或不是排他性的。例如,条件a或b由以下中的任何一者满足:a是真(或存在)并且b为假(或不存在);a为假(或不存在)并且b为真(或存在);并且a和b两者均为真(或存在)。
29.在此和整个说明书和权利要求书中,范围限制经组合和互换,此类范围被识别并且包括其中包含的所有子范围,除非上下文或语言另有指示。例如,本文公开的所有范围包括端值,并且端值可彼此独立地组合。
30.现在参考附图,图1示出了涡轮机的一个实施方案的示意图,该涡轮机在所示实施方案中是气体涡轮10。尽管本文示出并描述了工业或陆基气体涡轮,但除非在权利要求中另外指明,否则本公开不限于陆基和/或工业气体涡轮。例如,如本文所述的本发明可用于任何类型的涡轮机,包括但不限于蒸汽涡轮、飞行器气体涡轮或船用气体涡轮。
31.如图所示,气体涡轮10通常包括入口区段12、设置在入口区段12下游的压缩机区段14、设置在压缩机区段14下游的燃烧器(或燃烧)区段16内的多个燃烧器(未示出)、设置在燃烧器区段16下游的涡轮区段18以及设置在涡轮区段18下游的排气区段20。另外,气体涡轮10可包括联接在压缩机区段14和涡轮区段18之间的一个或多个轴22。
32.压缩机区段14一般可包括多个转子盘24(示出了其中一个)以及从每个转子盘24径向向外延伸并且连接到每个转子盘的多个转子刀片26。每个转子盘24继而可耦接到或者形成延伸穿过压缩机区段14的轴22的一部分。
33.涡轮区段18一般可包括多个转子盘28(示出了其中一个)以及从每个转子盘28径向向外延伸并且互连到每个转子盘的多个转子刀片30。每个转子盘28继而可联接到或形成延伸穿过涡轮区段18的轴22的一部分。涡轮区段18还包括外部壳体31,该外部壳体周向围
绕轴22的部分和转子刀片30,从而至少部分地限定穿过涡轮区段18的热气体路径32。
34.在操作期间,工作流体诸如空气流过入口区段12并进入压缩机区段14,在该处空气逐渐被压缩,从而将加压空气提供给压缩机区段16的燃烧器。加压空气与燃料混合并在每个燃烧器内燃烧以产生燃烧气体34。燃烧气体34从燃烧器区段16流过热气体路径32,流入涡轮区段18,在该涡轮区段中能量(动能和/或热能)从燃烧气体34传递到转子刀片30,从而导致轴22旋转。然后,机械旋转能可以用于为压缩机区段14供电和/或发电。然后,离开涡轮区段18的燃烧气体34可经由排气区段20从气体涡轮10排出。
35.现在参考图2,一些涡轮机诸如气体涡轮、航空改型等在燃烧过程期间燃烧燃料和空气混合物以产生能量。图2示出了气体涡轮10的示例。如图所示,气体涡轮10可限定圆柱形坐标系,该圆柱形坐标系具有沿轴向中心线21延伸的轴向方向a
gt
、垂直于轴向中心线21的径向方向r
gt
和围绕轴向中心线21延伸的周向方向c
gt
。上轨202可沿气体涡轮10的周向方向c
gt
延伸。
36.一般来讲,气体涡轮10包括入口区段12,该入口区段将气流朝向容纳在压缩机壳体15中的压缩机区段14引导。气流被压缩并然后排放到燃烧器区段16,其中燃烧燃料诸如天然气以提供高能量燃烧气体,该高能量燃烧气体驱动涡轮区段18。在涡轮区段18中,热气体的能量被转换为功,其中一些用于驱动压缩机,而剩余部分可用于有用功来驱动负载诸如发电机、机械驱动器等(未示出所述负载)。
37.现在另外参考图3,燃烧器区段16的实施方案可包括至少一个燃烧器组件40。一些气体涡轮10诸如图3所示的气体涡轮可包括围绕轴向中心线21以环形阵列设置的多个燃烧器组件40。一般来讲,在每个燃烧器组件40(并且更具体是燃烧器组件40的燃烧罐125)内发生前述燃烧过程。在一些实施方案中,燃烧器组件40可包括一个或多个辅助系统诸如火焰检测系统以监测燃烧器组件40中的一些燃烧器组件中的火焰燃烧。此类火焰检测系统可呈火焰扫描仪的形式,其一部分可插入燃烧器组件40内。另外或另选的辅助系统17可类似地结合到燃烧器组件40中以监测、控制和/或影响燃烧器组件过程中的一个或多个燃烧器组件过程。
38.另外参考图4,示出了气体涡轮10的燃烧器组件40的实施方案的横截面侧视图。燃烧器组件40通常可包括至少燃烧罐125并可能具有固定到气体涡轮壳体44的一部分的基本上圆柱形的燃烧壳体42,诸如压缩机排放壳体或燃烧包装壳体。如图所示,凸缘46可从燃烧壳体42的上游端向外延伸。凸缘46通常可被构造成使得燃烧器组件40的端盖组件41可固定到燃烧壳体42。例如,凸缘46可限定用于将端盖组件41附接到燃烧壳体42的多个凸缘孔72。
39.在一些实施方案中,燃烧器组件40还可包括内部流动套筒48和/或基本上同心地布置在流动套筒48内的燃烧衬里50。燃烧器组件40可包括一体式燃烧器组件40,该一体式燃烧器组件包括燃烧罐125和连接到燃烧罐125的流动套筒48或燃烧衬里50中的至少一者作为单个预组装结构,或者燃烧器组件40可包括其中燃烧罐125、流动套筒48和燃烧衬里50全部直接连接到气体涡轮10诸如涡轮壳体44(有时称为燃烧排放壳体或“cdc”)的组件。例如,流动套筒48和燃烧衬里50可在其下游端处延伸到双壁过渡管道,包括冲击套筒52和设置在冲击套筒52内的过渡件54。应当理解,在一些实施方案中,冲击套筒52和流动套筒48可在其表面的一部分上方设置有多个空气供应孔56,从而准许来自压缩机区段14的加压空气进入燃烧衬里50与流动套筒48之间的径向空间。
40.燃烧器组件40的燃烧衬里50通常可限定基本上圆柱形的燃烧室58,其中燃料和空气被注入并燃烧以产生热燃烧气体。另外,燃烧衬里50可在其下游端处联接到过渡件54,使得燃烧衬里50和过渡件54大体上限定用于从每个燃烧器组件40流到气体涡轮10的涡轮区段18的热燃烧气体的流动路径。
41.在一些实施方案诸如图4示出的实施方案中,过渡件54可用密封件60(例如,压缩密封件)联接到燃烧衬里50的下游端。例如,密封件60可设置在过渡件54和燃烧衬里50的重叠端处,以密封两个部件之间的界面。例如,密封件60可包括周向金属密封件,该周向金属密封件被构造成弹簧/压缩装载在配合零件的内径与外径之间。然而,应当理解,燃烧衬里50与过渡件54之间的界面不必用压缩密封件60密封,而通常可由本领域已知的任何合适的密封件密封。
42.在一些实施方案中,燃烧衬里50还可包括一个或多个凸衬里止动件62,该一个或多个凸衬里止动件接合固定到流动套筒48或在无流动套筒48的燃烧器组件40的情况下固定到燃烧壳体42的一个或多个凹衬里止动件64。特别地,在燃烧衬里50安装在燃烧器组件40内时,凸衬里止动件62可适于滑入凹衬里止动件64中,以指示燃烧衬里50的正确安装深度以及防止衬里50在气体涡轮10的操作期间旋转。此外,应当理解,在一些实施方案中,凸衬里止动件62可另外或另选地设置在流动套筒48或燃烧壳体上,而凹衬里止动件64设置在燃烧衬里50上。
43.在一些实施方案中,燃烧衬里50可首先通过被推入燃烧器组件40中来安装在燃烧器组件40内。例如,燃烧衬里50可被推入燃烧器组件40中,直到力限制进入过渡件54中的进一步安装深度。继续参考图3,然后可将燃烧罐125安装到每个相应的燃烧器组件40中。具体地,可定位、对准和插入燃烧罐125,使得其端盖组件41然后可邻靠在燃烧器组件40的凸缘46上。
44.虽然本文已经提出了特定实施方案,但是应当理解,燃烧器组件40可包括多种不同部件,这些部件相对于由气体涡轮10进行的各个连接以多种不同次序组装。例如,燃烧器组件40可在安装到气体涡轮10上之前完全组装(例如,一体式燃烧器组件40)、可在安装在气体涡轮10上之前部分组装、可在连接到气体涡轮10时完全组装或它们的组合。
45.图5至图11示出了根据本公开的实施方案的抬起组件200的实施方案。如将讨论,抬起组件200可促成从气体涡轮10的燃烧器组件40安装和/或移除一个或多个燃烧罐125。例如,抬起组件200可有利地是紧凑设计,其允许安装、移除或重新安装一个或多个燃烧罐125而不必完全拆卸气体涡轮10。如本领域技术人员可理解,气体涡轮(诸如气体涡轮10)通常充满了可进入燃烧区段(例如,用于安装或移除一个或多个燃烧罐125)的各种管道系统和外部硬件。本文描述的抬起组件200的紧凑性可有利地用于在燃烧器组件40中安装和/或移除燃烧罐125,而不必移除外部硬件和/或管道系统。
46.在示例性实施方式中,抬起组件200可放置在第一位置,其中抬起组件200水平地搁置在支撑表面300(诸如地面或地板)上。在第一位置,抬起组件200可在被抬起到其中燃烧罐125可安装到燃烧器组件40中的第二位置之前装载有一个或多个燃烧罐125。
47.如图5至图10共同所示,抬起组件200可包括相对于涡轮机的轴向中心线21具有周向曲率的上轨202。如图所示,上轨202可以是沿圆形路径延伸一半的i形梁(例如,上轨202可以是半圆形的,或沿圆的周边延伸一半)。如图所示,上轨202可从第一端201延伸到第二
端203。
48.在许多实施方案中,上轨202可联接到下轨204,使得下轨204和上轨202共同地围绕气体涡轮10的轴向中心线21。在许多实施方案中,上轨202和下轨204可相对于气体涡轮10的径向方向r
gt
从燃烧器组件40径向向外共同地围绕气体涡轮10。例如,下轨204可围绕气体涡轮10的下半部(例如,在平行于地面并将气体涡轮分成两半的水平平面206下方约180
°
)延伸,并且上轨202可围绕气体涡轮10的上半部(例如,在水平平面206上方约180
°
)延伸。在示例性实施方案中,上轨202和整个抬起组件200可围绕气体涡轮10的上半部(例如,在水平平面206上方)延伸,使得抬起组件200用于在气体涡轮10燃烧区段16的上半部中(例如,在水平平面206上方)移除和/或安装一个或多个燃烧罐125。
49.在许多实施方案中,抬起组件200还可包括从上轨202延伸的多个轨凸缘208。例如,轨凸缘208中的每一者可从上轨202向内(例如,相对于气体涡轮10的轴向中心线21径向向内)延伸。在一些实施方案中,轨凸缘208可(诸如经由焊接或钎焊)各自固定地联接到上轨202,并且使得轨凸缘208不相对于上轨202移动。如图所示,轨凸缘中的每一者可限定第一连接表面210。
50.在示例性实施方案中,抬起组件200还可包括多个燃烧罐支撑组件212,其中每个燃烧罐支撑组件212被构造成可移除地联接到相应的燃烧罐125。燃烧罐支撑组件212可以彼此间隔开(例如,相对于气体涡轮10的周向方向c
gt
周向间隔开)。例如,燃烧罐支撑组件212的周向间距可有利地与燃烧器组件40中的燃烧器的周向间距相对应。以此方式,当抬起组件200搁置在下轨204上(例如,处于图6所示的装载位置)时,燃烧罐支撑组件212内的燃烧罐125各自与相应的燃烧器组件40周向对准。
51.另外,联接到抬起组件200的燃烧罐支撑组件212的数量可以与气体涡轮的上半部中(例如,水平平面206上方)的燃烧器组件40的数量相对应。例如,在图5至图10中所示的图示实施方案中,抬起组件200可以包括七个支撑组件212,使得抬起组件200能够同时抬起七个燃烧器罐125。应当认识到并且理解,包括多于或少于七个燃烧罐支撑组件(诸如1个、2个、3个、4个、5个、6个、7个、8个、9个或多于10个)的抬起组件200的其他实施方案在本公开的范围内,并且抬起组件200不应该限于七个燃烧罐支撑组件212,除非在权利要求书中具体陈述。
52.如图5至图10共同所示,多个燃烧罐支撑组件212中的每个燃烧罐支撑组件212限定具有轴向方向a
sa
、径向方向r
sa
和周向方向c
sa
的圆柱形坐标系205。多个支撑组件212中的每个燃烧罐支撑组件212被构造成相对于上轨202沿轴向方向a
sa
、径向方向r
sa
和/或周向方向c
sa
中的任一者移动,以便调整容纳在其中的燃烧罐125的位置。例如,在示例性实施方式中,一旦抬起组件200被搁置在下轨204上并且在装载位置(诸如图6所示的位置)中,每个支撑组件212可沿圆柱形坐标系205在任何方向上移动以将每个燃烧罐125与相应的燃烧器组件40对准。一旦对准,燃烧罐125便可联接到相应的燃烧器组件,并且可以移除抬起组件以恢复气体涡轮10的操作。
53.在示例性实施方案中,多个燃烧罐支撑组件212中的每个燃烧罐支撑组件212包括可滑动地联接到多个轨凸缘208中的轨凸缘208的支撑凸缘214。例如,每个支撑凸缘214可限定第二连接表面216,该第二连接表面是互补的并且与其所附接的轨凸缘208的第一连接表面210相对应。在示例性实施方案中,轨凸缘208的第一连接表面210和支撑凸缘214的第
二连接表面216两者均可以是彼此互连但允许相对于彼此的滑动移动的轮廓表面。支撑凸缘214和轨凸缘208可相对于彼此滑动以调整燃烧罐支撑组件212的位置(由此调整其中容纳的燃烧罐125的位置)。例如,在示例性实施方式中,支撑凸缘214和轨凸缘208可相对于彼此滑动以调整燃烧罐支撑组件212的轴向位置(例如,沿燃烧罐支撑组件212的轴向方向a
sa
)。
54.在许多实施方案中,抬起组件200还可包括联接到上轨202的轨延伸部218。轨延伸部可以是有轮廓的,以与上轨202相对应。例如,当抬起组件处于装载位置(诸如图6所示的位置)时,轨延伸部218可沿气体涡轮10的周向方向c
gt
延伸。在一些实施方案中,轨延伸部218可(诸如通过焊接或钎焊)固定地联接到上轨202,并且使得轨延伸部218不相对于上轨202移动。在其他实施方案(未示出)中,轨延伸部218和上轨202可以是一体的,使得它们是整体和/或单一部件。
55.在各种实施方案中,抬起组件200可包括相对于涡轮机(诸如气体涡轮10)的轴向中心线21从上轨202径向向内延伸的突片220。在示例性实施方案中,突片220可由轨延伸部218限定。然而,在其他实施方案中,突片220可由上轨202限定。第一顶举螺栓222延伸穿过突片220并进入支撑凸缘214,使得顶举螺栓222的旋转使支撑组件212沿轴向方向a
sa
移动。例如,顶举螺栓222可以是具有螺纹外表面的螺纹紧固件或螺纹螺栓。同样,突片220和支撑凸缘214两者均可具有螺纹内表面,使得顶举螺栓222的旋转使支撑凸缘214和轨凸缘208相对于彼此滑动以调整支撑组件212的位置(例如,在燃烧罐支撑组件的轴向方向a
sa
上)。
56.在示例性实施方案中,每个支撑组件212可包括外套筒224和内套筒组件226。如图所示,外套筒224和内套筒组件226两者均可大体上成形为具有开口端的中空圆筒,由此与燃烧罐125的外部形状相对应并且互补以便联接到其上。例如,如图所示,内套筒组件226可以可移除地联接到燃烧罐125。外套筒224可围绕(例如,环形地围绕)并且接触内套筒组件226的外表面。在许多实施方案中,内套筒组件226的内表面可限定燃烧罐125可插入其中的内部228。在许多实施方案中,外套筒224和内套筒226可彼此同心,使得它们共享共同的轴向中心线。
57.在特定实施方案中,外套筒224可固定地联接到支撑凸缘214(诸如经由钎焊接头或焊接接头),使得外套筒224可与支撑凸缘214移动。在许多实施方案中,外套筒224可包括第一壁230、第二壁232以及在第一壁230和第二壁232之间延伸的圆柱形部分234。在此类实施方案中,圆柱形部分234可以固定地联接到支撑凸缘214,并且第一壁230和第二壁232可以与支撑凸缘214相对地设置。具体地,第一壁230和第二壁232可以是平行于彼此的大致平坦的、平面的壁。圆柱形部分234可以从第一壁230围绕内套筒组件226延伸到第二壁232。在许多实施方案中,内套筒组件226的外表面可与外套筒224的圆柱形部分234的内表面接触。
58.在某些实施方案中,第一壁230和第二壁232可以间隔开,使得在其间限定间隙231。另外,螺纹螺栓240和螺母242可将第一壁230联接到第二壁232。例如,螺纹螺栓240可以延伸穿过第一壁230,跨过间隙231,穿过第二壁232,并且联接到螺母242(诸如螺纹螺母),使得螺纹螺栓240和/或螺母242的旋转调整间隙231的长度。也就是说,螺栓240和/或螺母242的旋转可直接改变内部228的尺寸。例如,可以松开螺纹螺栓240和螺母242以允许燃烧罐125插入内部228中,并且随后可以拧紧螺纹螺栓240和螺母242以将燃烧罐支撑组件212固定到燃烧罐125。
59.在许多实施方案中,内套筒组件226可包括可相对于彼此移动的第一半圆筒236和第二半圆筒238(图9)。例如,第一半圆筒236和第二半圆筒238两者均可与外套筒224滑动接触。第一半圆筒236和第二半圆筒238的尺寸和轮廓可被设计成接收燃烧罐125并且可移除地联接到其上。
60.在示例性实施方案中,外套筒224可限定一个或多个狭槽244。在许多实施方案中,一个或多个狭槽244可由外套筒224的圆柱形部分234限定。另外,一个或多个狭槽244中的每一者可相对于气体涡轮10的轴向方向a
gt
设置在支撑凸缘214的前方,使得当安装燃烧罐125时可以容易地接近它们。例如,一个或多个狭槽244可包括限定在圆柱形部分234中的旋转狭槽246。另外或另选地,一个或多个狭槽244可包括限定在外套筒224的圆柱形部分234中的多个压缩狭槽248。
61.另外,在特定实施方案中,内套筒组件226(诸如第一半圆筒236和/或第二半圆筒238中的一者或两者)可包括各自延伸穿过一个或多个狭槽244中的相应狭槽的一个或多个螺纹凸起250。例如,一个或多个螺纹凸起250可包括延伸穿过限定在外套筒224中的旋转狭槽246的旋转凸起252。特别地,旋转凸起252可以相对于支撑组件212的轴向中心线225径向向外延伸穿过旋转狭槽246。在许多实施方案中,旋转凸起252可径向延伸穿过旋转狭槽246并且螺纹地联接到第二顶举螺栓254。也就是说,旋转凸起252可螺纹接合第二顶举螺栓254,使得第二顶举螺栓254的旋转使内套筒226相对于外套筒224并相对于上轨202沿周向方向c
sa
(或围绕轴向方向a
sa
)移动。当燃烧罐支撑组件212联接到燃烧罐125时,旋转凸起252和对应的第二顶举螺栓254可以用于调整燃烧罐125被安装的周向位置。
62.在某些实施方案中,一个或多个螺纹凸起250可包括压缩凸起256(诸如在一些实施方案中,多个压缩凸起)。压缩凸起256可径向延伸穿过多个压缩狭槽248中的相应压缩狭槽248。在许多实施方案中,压缩凸起256可以螺纹接合压缩螺栓258。例如,压缩螺栓258可被径向取向成使得压缩螺栓258的旋转使内套筒组件226径向移动。
63.另外,如图所示,一个或多个狭槽244(诸如旋转狭槽246和/或压缩狭槽248)和延伸穿过其中的一个或多个凸起250(诸如旋转凸起252和/或压缩凸起256)的尺寸可被设计成仅允许内套筒组件226在径向方向r
sa
和周向方向c
sa
上的移动(在轴向方向a
sa
上的移动可能受到限制)。例如,一个或多个狭槽244和一个或多个凸起250可限定通常相等(在加或减5%容限内)的轴向宽度,使得凸起250在相应狭槽244内的轴向移动受到限制。如果期望支撑组件212的轴向移动,则可以旋转顶举螺栓222。
64.在各种实施方案中,上轨202可以是具有腹板260、第一凸缘262和第二凸缘264的i形梁(图8)。上轨202的i形梁构造可有利地增加整个抬起组件200的结构完整性。第一凸缘262和第二凸缘264可以彼此间隔开,并且腹板260可以在第一凸缘262与第二凸缘264之间延伸。腹板可包括各自在第一凸缘262与第二凸缘264之间延伸的第一侧266和第二侧268。在许多实施方案中,上轨202可包括径向取向的抬起凸耳270。例如,抬起凸耳270可以从上轨202(例如,从第一凸缘262)径向向外延伸。另外,上轨202还可包括轴向取向的抬起凸耳272。例如,抬起凸耳272可垂直于抬起凸耳270,并且可从上轨202(例如,从上轨202的腹板260的第一侧266)轴向延伸。抬起凸耳270和272可以是大致u形形状的构件,其允许抬起组件200被抬起(例如,通过起重机)。例如,如上文所讨论的,上轨202可以沿半圆的周边延伸,并且抬起凸耳270、272可设置在上轨202上,以在其移动期间等同地分布抬起组件的重量。
例如,抬起凸耳270、272中的一者可沿半圆形上轨202的弧设置在中间。另外,一个或多个抬起凸耳270、272可设置在中心抬起凸耳的任一侧上(等距地间隔开以分布重量)。抬起凸耳270可垂直于抬起凸耳272,以在从地板静止初始位置开始的抬起期间产生上轨202从水平位置到竖直位置的旋转。例如,第一抬起凸耳270可设置在上轨202的第一端201处,第二抬起凸耳270可设置在上轨202的第二端203处,并且第三抬起凸耳270可设置在上轨202的第一端201与第二端203之间。
65.另外,上轨202可包括从腹板260的第二侧面268延伸的支腿274。例如,在图5至图10中所示的实施方案中,抬起组件200可包括三个支腿274。例如,第一支腿274可设置在上轨202的第一端201处,第二支腿274可设置在上轨202的第二端203处,并且第三支腿274可设置在上轨202的第一端201与第二端203之间。如图所示,当抬起组件200处于水平位置时,支腿274可在腹板260的第二侧268与支撑表面300(诸如地面或地板)之间延伸。
66.现在参考图11a至图11g,其中每一者示出了承载一个或多个燃烧罐125的抬起组件200。如图所示,在示例性抬起组件200的各种实施方式中,一个或多个燃烧罐125可布置在抬起组件200内以均匀地分布重量并在使用时使抬起组件200保持直立。例如,图11a至图11g示出的圆中的每个圆可表示可移除地联接到相应燃烧罐支撑组件212的燃烧罐125。如图所示,抬起组件200可限定竖直抬起轴线302,向上抬起力可沿该竖直抬起轴线施加以移动抬起组件200。在此类实施方案中,一个或多个燃烧罐125可等同地布置在竖直抬起轴线302的任一侧上,以便在抬起组件200移动时将该抬起组件保持在直立位置。另外或另选地,当沿竖直抬起轴线302抬起和/或移动抬起组件200时,可利用一个或多个平衡物来均衡抬起组件200内的重量分布。
67.现在参见图12,示出了根据本发明主题的各方面的使用抬起组件的方法1200的一个实施方案的流程图。一般来讲,本文将参考以上参考图1至图11描述的抬起组件200和气体涡轮10来描述方法1200。然而,本领域普通技术人员将理解,所公开的方法1200通常可与任何合适的涡轮机一起使用和/或可与具有任何其他合适的系统配置的系统结合使用。另外,尽管图12出于说明和讨论的目的而描绘以特定次序执行的步骤,但是本文讨论的方法不限于任何特定次序或布置。本领域技术人员使用本文提供的公开内容将理解,在不脱离本公开的范围的情况下,可以以各种方式省略、重新布置、组合和/或调整本文公开的方法的各个步骤。
68.如上文更详细地描述的,根据方法1200的抬起组件可包括相对于涡轮机的轴向中心线具有周向曲率的上轨202。另外,轨凸缘208可从上轨202延伸并且联接到燃烧罐支撑组件212。燃烧罐支撑组件212可包括可滑动地联接到轨凸缘208的支撑凸缘214,外套筒224,以及被构造成可移除地联接到燃烧罐125的内套筒组件226。
69.如图所示,方法1200可包括当抬起组件200处于支撑表面300(诸如地面或地板)上的第一位置时将燃烧罐125插入支撑组件212的内套筒组件226中的步骤1202。例如,第一位置可以是当抬起组件200水平地搁置在支撑表面300上时(诸如图7中所示的位置)。在这样的位置中,支腿274可将上轨202和支撑组件212与支撑表面300隔开,这允许燃烧罐125插入支撑组件212中。
70.在许多实施方案中,方法1200还可包括通过拧紧外套筒224来将燃烧罐125固定到支撑组件212的步骤1204。例如,在一些实施方式中,拧紧外套筒224可包括旋转螺纹螺栓
240和螺母242以缩短间隙231,这移动内套筒组件226并将燃烧罐支撑组件212固定到燃烧罐125。另外,压缩螺栓258中的一者或多者可旋转以径向移动内套筒组件226(例如,以增加内套筒组件226与燃烧罐125之间的保持力)。
71.在示例性实施方式中,方法1200还可包括将抬起组件200移动到其中燃烧罐125被定位成靠近相应的燃烧器组件40的第二位置的步骤1206。例如,抬起组件200可用起重机或其他抬起装置抬起并搁置在下轨204(诸如图6所示的位置)上。在这样的位置中,支撑组件212内的燃烧罐125可与其将联接的燃烧器组件40几乎对准。例如,一旦抬起组件200处于第二位置(例如,竖直取向并设置在下轨204上),支撑组件内的燃烧罐125便可在与其将联接的相应的燃烧器组件40的对齐的20%容限(诸如在一些实施方案中15%容限,诸如在一些实施方案中10%容限,和/或诸如在一些实施方案中5%容限)内。
72.在许多实施方式中,方法1200还可包括通过相对于上轨202移动支撑组件212来使燃烧罐125与相应的燃烧器组件40对准的步骤1208。例如,如上文所讨论,这可以通过旋转螺栓中的一者或多者(诸如第一顶举螺栓222、第二顶举螺栓254和/或压缩螺栓258)来完成,以调整燃烧罐125的位置。例如,可以旋转一个或多个压缩螺栓258以相对于支撑组件212的轴向中心线225调整燃烧罐125的径向位置。另外或另选地,第二顶举螺栓254可以旋转以相对于支撑组件212的轴向中心线225调整燃烧罐125的周向位置。最后,方法1200可包括将燃烧罐125固定到涡轮机(例如,气体涡轮)的步骤1210。例如,燃烧罐125可经由一个或多个螺栓、焊接件或将燃烧罐联接到燃烧器组件40的其他装置固定到相应的燃烧器组件40。
73.本书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围由权利要求书限定,并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求的字面语言没有不同的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质差异的等同结构元件,则这些其他示例意图在权利要求的范围内。
74.本发明的其他方面由以下条款的主题提供:
75.一种用于从涡轮机安装或移除一个或多个燃烧罐的抬起组件,该抬起组件包括上轨;从上轨延伸的多个轨凸缘;以及彼此间隔开的多个燃烧罐支撑组件,多个燃烧罐支撑组件中的每个燃烧罐支撑组件包括可滑动地联接到多个轨凸缘中的轨凸缘的支撑凸缘,外套筒,以及被构造成可移除地联接到涡轮机的燃烧罐的内套筒组件,其中多个燃烧罐支撑组件中的每个燃烧罐支撑组件限定具有轴向方向、径向方向和周向方向的圆柱形坐标系,并且其中多个支撑组件中的每个燃烧罐支撑组件被构造成相对于上轨沿轴向方向、径向方向或周向方向中的任一者移动。
76.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,该抬起组件还包括相对于涡轮机的轴向中心线从上轨径向向内延伸的突片,并且其中第一顶举螺栓延伸穿过突片并进入支撑凸缘,使得顶举螺栓的旋转使支撑组件在轴向方向上移动。
77.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,该抬起组件还包括联接到上轨的轨延伸部,其中突片由轨延伸部限定。
78.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中外套筒围绕内套筒组件并且
固定地联接到支撑凸缘,使得外套筒可与支撑凸缘移动。
79.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中外套筒限定一个或多个狭槽,并且其中内套筒包括各自延伸穿过一个或多个狭槽中的相应狭槽的一个或多个螺纹凸起。
80.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中一个或多个螺纹凸起包括压缩凸起,该压缩凸起被构造成螺纹接合压缩螺栓,该压缩螺栓被径向取向成使得压缩螺栓的旋转径向移动内套筒组件。
81.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中一个或多个螺纹凸起包括旋转凸起,旋转凸起被构造成螺纹接合第二顶举螺栓,使得第二顶举螺栓的旋转使内套筒在周向方向上移动。
82.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中内套筒组件包括可相对于彼此移动的半圆筒和第二半圆筒。
83.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中外套筒包括第一壁、第二壁以及在第一壁与第二壁之间延伸的圆柱形部分。
84.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中第一壁和第二壁间隔开,使得在其间限定间隙,并且其中螺纹螺栓和螺母将第一壁联接到第二壁。
85.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中上轨是具有腹板、第一凸缘和第二凸缘的i形梁。
86.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,该抬起组件还包括从上轨的腹板的第一侧延伸的一个或多个抬起凸耳。
87.根据这些条款中的一项或多项所述的抬起组件,其中上轨包括从腹板的第二侧延伸的支腿。
88.一种使用抬起组件的方法,该抬起组件包括上轨、从上轨延伸的轨凸缘以及燃烧罐支撑组件,该燃烧罐支撑组件包括可滑动地联接到轨凸缘的支撑凸缘,外套筒,以及被构造成可移除地联接到涡轮机的燃烧罐的内套筒组件,该方法包括当抬起组件处于支撑表面上的第一位置时将燃烧罐插入支撑组件的内套筒组件中;通过拧紧外套筒来将燃烧罐固定到支撑组件;将抬起组件移动到第二位置,其中燃烧罐被定位成靠近相应的燃烧器组件;通过相对于上轨移动支撑组件来使燃烧罐与相应的燃烧器组件对准;以及将燃烧罐固定到涡轮机。
89.根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中外套筒包括第一壁;第二壁,该第二壁与第一壁间隔开以使得在其间限定间隙;以及圆柱形部分,该圆柱形部分在第一壁与第二壁之间延伸,其中螺纹螺栓和螺母将第一壁联接到第二壁,并且其中通过拧紧外套筒来将燃烧罐固定到支撑组件还包括:旋转螺纹螺栓和螺母以缩短第一壁与第二壁之间的间隙。
90.根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中外套筒限定一个或多个狭槽,并且其中内套筒限定各自延伸穿过一个或多个狭槽中的相应狭槽的一个或多个螺纹凸起。
91.根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中一个或多个螺纹凸起包括压缩凸起,该压缩凸起被构造成螺纹接合压缩螺栓,该压缩螺栓相对于燃烧罐支撑组件的轴向中心线径向取向,并且其中对准燃烧罐还包括旋转压缩螺栓以调整燃烧罐的径向位置。
92.根据这些条款中的一项或多项所述的方法,其中一个或多个螺纹凸起包括旋转凸起,该旋转凸起被构造成螺纹接合第二顶举螺栓,并且其中对准燃烧罐还包括旋转第二顶举螺栓以相对于燃烧罐支撑组件的轴向中心线调整燃烧罐的周向位置。
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