用于燃烧室的多层分体式隔热瓦的制作方法

本技术涉及燃气轮机，尤其涉及一种用于燃烧室的多层分体式隔热瓦。

背景技术：

1、燃烧室是燃气轮机的三大核心部件之一，在燃烧室内，燃料与高压空气充分混合、燃烧后将获得的高温燃气传递至透平做功，内部温度在运行工况下可以达到1700k甚至更高。为防止燃烧室过热，保证燃烧室的可靠性与工作寿命，通常在燃烧室内外环壁面安装隔热瓦。

2、目前，燃气轮机燃烧室采用的隔热瓦有陶瓷隔热瓦和金属隔热瓦两种，隔热瓦通过瓦块支撑或者螺钉固定在燃烧室壁面上。然而，隔热瓦作为保护性部件，在使用中存在损坏的风险与定时更新的需求。对于金属隔热瓦，由于基材熔点低于燃气温度，通常需要通过冷却结构结合隔热涂层的方式来保证其安全使用。在运行过程中，涂层剥落或者冷却不充分会导致金属隔热瓦局部发生失效。传统金属隔热瓦为一体式结构，局部失效就需更换整块隔热瓦，造成资源浪费。同时，一体式结构选用材料需要同时协调考虑服役温度和强度，对材料要求较高。因此设计一种多层分体式可进行局部更换的隔热瓦具有十分重要的意义。

3、中国发明专利申请《用于燃气涡轮的燃烧室的金属隔热砖》(申请公布号cn110906364 a，申请公布日2020.03.24)提出了一种由屏蔽板和外沿组成的金属隔热砖，该金属隔热砖仅为单层结构。中国发明专利《绕燃烧室的压缩空气旁通装置的热屏蔽元件》(授权公告号cn104169648b，授权公告日2016.03.02)提出了一种由屏蔽板和环绕的边沿组成的热屏蔽元件，其中冷侧划分为两个壁面，环绕的边沿设置多个空气孔。该申请提出的热屏蔽元件为一体式结构，不具备局部更换的功能。中国发明专利申请《用于航空发动机燃烧室的多面体桁架式结构隔热屏及气膜形成的方法》(申请公布号：cn 113339843 a，申请公布日：2021.09.03)提出了一种由气膜孔板和冲击孔板构成的用于航空发动机燃烧室的多面体桁架式结构隔热屏，气膜孔板和冲击孔板之间设有多个多面体桁架。该隔热屏结合了冲击冷却与气膜冷却方式，具有较好的冷却效果。但该结构成型难度极大，加工成本高，工艺过程复杂。

技术实现思路

1、针对上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种用于燃烧室的多层分体式隔热瓦，以解决现有隔热瓦存在的无法局部更换、成型工艺复杂等问题。

2、本实用新型提供了一种用于燃烧室的多层分体式隔热瓦，隔热瓦包括可拆卸连接的屏蔽板、冲击孔板和底座，所述屏蔽板的边沿与底座的边沿相抵接，形成所述隔热瓦的侧壁；所述冲击孔板设置在所述屏蔽板和底座之间；所述底座上开有若干个通孔，且与所述冲击孔板之间形成第一腔室；所述屏蔽板与冲击孔板之间形成第二腔室，所述冲击孔板上设有多个冲击孔，所述隔热瓦的侧壁上还设有多个冷却孔；冷却气体从所述通孔进入所述隔热瓦中，经所述第一腔室、冲击孔、第二腔室，最终从所述冷却孔中流出，实现对所述隔热瓦的冷却。

3、优选地，所述屏蔽板的边沿端面与底座的边沿端面均为斜面，所述屏蔽板和底座的斜面相抵接。

4、优选地，所述屏蔽板上设有凸出部，所述凸出部具有第一台阶面和第二台阶面；所述冲击孔板上开有与所述第一台阶面相配合的第一沉孔，所述底座上开有与所述第二台阶面相配合的第二沉孔。

5、优选地，所述凸出部中开有相互连通的第三沉孔和第一通孔；所述底座上还开有与所述第二沉孔相连通的第二通孔；紧固件依次穿过所述第三沉孔、第一通孔和第二通孔，实现对所述屏蔽板、冲击孔板和底座的可拆卸连接。

6、优选地，所述底座的边沿内侧开有凹槽，所述冲击孔板的边沿与凹槽相配合。

7、优选地，沿所述冲击孔板的边沿设有凸沿，所述凸沿与凹槽相配合。

8、优选地，沿所述冲击孔板的边沿还设有多个支撑部，所述支撑部与屏蔽板的边沿相抵接。

9、优选地，所述屏蔽板和底座的边沿端面上均开有多个冷却槽，当所述屏蔽板的边沿端面与底座的边沿端面相抵接时，两个所述冷却槽组合形成一个所述冷却孔。

10、优选地，所述冷却孔开设在所述屏蔽板或底座的边沿上。

11、本实用新型将隔热瓦分为屏蔽板、冲击孔板和底座三部分，三个部件装配成完整隔热瓦后，通过螺栓固定在燃烧室内外环上。多层分体式的结构使每个部件易于加工和优化设计，根据功能选择合适材料，降低生产成本。当隔热瓦发生局部失效时，各部件都易于替换，进一步节约了成本。同时，本实用新型的隔热瓦引入了冷却冲击，冷却效率高，有助于延长隔热瓦的使用寿命及安全性。

技术特征：

1.一种用于燃烧室的多层分体式隔热瓦，其特征在于，隔热瓦包括可拆卸连接的屏蔽板、冲击孔板和底座，所述屏蔽板的边沿与底座的边沿相抵接，形成所述隔热瓦的侧壁；所述冲击孔板设置在所述屏蔽板和底座之间；

2.根据权利要求1所述的隔热瓦，其特征在于，所述屏蔽板的边沿端面与底座的边沿端面均为斜面，所述屏蔽板和底座的斜面相抵接。

3.根据权利要求1所述的隔热瓦，其特征在于，所述屏蔽板上设有凸出部，所述凸出部具有第一台阶面和第二台阶面；所述冲击孔板上开有与所述第一台阶面相配合的第一沉孔，所述底座上开有与所述第二台阶面相配合的第二沉孔。

4.根据权利要求3所述的隔热瓦，其特征在于，所述凸出部中开有相互连通的第三沉孔和第一通孔；所述底座上还开有与所述第二沉孔相连通的第二通孔；紧固件依次穿过所述第三沉孔、第一通孔和第二通孔，实现对所述屏蔽板、冲击孔板和底座的可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的隔热瓦，其特征在于，所述底座的边沿内侧开有凹槽，所述冲击孔板的边沿与凹槽相配合。

6.根据权利要求5所述的隔热瓦，其特征在于，沿所述冲击孔板的边沿设有凸沿，所述凸沿与凹槽相配合。

7.根据权利要求1所述的隔热瓦，其特征在于，沿所述冲击孔板的边沿还设有多个支撑部，所述支撑部与屏蔽板的边沿相抵接。

8.根据权利要求1所述的隔热瓦，其特征在于，所述屏蔽板和底座的边沿端面上均开有多个冷却槽，当所述屏蔽板的边沿端面与底座的边沿端面相抵接时，两个所述冷却槽组合形成一个所述冷却孔。

9.根据权利要求1所述的隔热瓦，其特征在于，所述冷却孔开设在所述屏蔽板或底座的边沿上。

技术总结
本技术提供了一种用于燃烧室的多层分体式隔热瓦，隔热瓦包括可拆卸连接的屏蔽板、冲击孔板和底座，屏蔽板的边沿与底座的边沿相抵接，形成隔热瓦的侧壁；冲击孔板设置在屏蔽板和底座之间；底座上开有若干个通孔，且与冲击孔板之间形成第一腔室；屏蔽板与冲击孔板之间形成第二腔室，冲击孔板上设有多个冲击孔，隔热瓦的侧壁上还设有多个冷却孔。本技术采用的多层分体式的结构使每个部件易于加工和优化设计，根据功能选择合适材料，降低生产成本。当隔热瓦发生局部失效时，各部件都易于替换，进一步节约了成本。同时，本技术的隔热瓦引入了冷却冲击，冷却效率高，有助于延长隔热瓦的使用寿命及安全性。

技术研发人员：周莉莉,张山子,沈逸文,陈明敏,赵连会,王彩山,熊骏,张翠丽,罗璐,王成武,孙津雨,王冀明,钱诚
受保护的技术使用者：上海电气燃气轮机有限公司
技术研发日：20230809
技术公布日：2024/2/19