用于燃气涡轮的、具有冷却空气流的亥姆霍兹减振器的制造方法_2

文档序号:8251397阅读:来源:国知局
发明的亥姆霍兹减振器的又一有利的方面,用于冷却和吹扫空气流的出口孔设有导流装置,导流装置朝封壳颈部部分处的所述密封件定向。浓缩的冷却空气流因而被引导至密封件,密封件在所述颈部部分中设置在亥姆霍兹减振器的出口孔的区域中。因而实现了对密封件的冷却作用的提升。亥姆霍兹减振器的密封件和颈部部分因此受到保护,免于受到在燃气涡轮的燃烧器或喷燃器的相邻的燃烧区域中流动的热燃烧气体的影响。通过这种可以例如空气流导叶的形式给出的导流元件,在亥姆霍兹减振器的密封件和颈部部分的区域中可产生特定的流型,使得在燃气涡轮的运行期间的冷却作用可适应燃烧室或燃气涡轮和热气体的流动路径的相应设计。
[0013]根据本发明的亥姆霍兹减振器的又一有利的方面,封壳的颈部部分设有紧固到燃烧室的接口上的紧固装置。接口可能是例如预混合燃烧器或所谓SEV燃烧器中的衬套-前面板接口或衬套-支架接口。此外,颈部部分处的紧固装置可适合于将根据本发明的组合式减振器和密封装置安装到喷燃器的前面板上,位于衬套或燃气涡轮的其它构件之间。从安装凸缘的意义上说来,紧固装置的示例是用于螺钉或焊接的直壁部分。还可提供其它类型的紧固装置。
[0014]根据本发明的亥姆霍兹减振器的又一有利的方面,密封件相对于所述减振器封壳设置在周向外侧上。那意味着减振器同密封件相比处于径向更内侧的位置,密封件相对于形成减振本体的封壳处于径向外侧位置。根据本发明的一个备选实施例,密封件相对于亥姆霍兹减振器的封壳设置在周向内侧。依赖于燃气涡轮的燃烧系统中的相应的局部的热气体流型,将密封件放置在减振器的径向内侧或外侧可能是有有利的。通过改变密封件相对于亥姆霍兹减振器封壳的位置,可进一步提高装置的密封和减振效率。例如,在封壳的侧向位置可实现封壳的出口孔和颈部部分,并且颈部部分上的密封件要么设于这个侧向偏离的颈部部分的径向内侧或径向外侧上。凭借这样一种减振器/密封件的组合形式,本发明的亥姆霍兹减振器可适合于相应的热燃烧气体的流型和/或在燃气涡轮的燃烧器系统中的相应的自由空间。通过这些措施,本发明的减振器特别还适合于作为改装部件的安装件,或者其很好地适合于后面作为可伸缩的设计结合在喷燃器或燃烧器中。
[0015]根据本发明的亥姆霍兹减振器的又一有利的方面,密封件是沿着密封面分段的。凭借分段的密封件,减少了从密封件的一部分至其它部分的热传递。此外,分段形式容许密封件的节段在侧向方向上由于燃气涡轮构件的收缩或变形而进行一定的位移。在一种备选的实现形式中,密封件实现成单个器件,其由例如合适的弹簧钢材料或相似材料制成。
[0016]根据本发明的亥姆霍兹减振器的又一有利的方面,密封件是弹簧类型的密封件,并且尤其是呼拉密封件或和E型密封件。凭借弹簧类型的密封件,在涡轮构件的弹性范围内可适应大的位移,而不会失去亥姆霍兹减振器的密封部分所需要的密封效率。E型密封件提供一种密封件,其被设计为用于低的或适度的作用力条件和高的弹簧反冲,从而实现在燃气涡轮的燃烧系统的某些应用中所需要的大的位移。所谓呼拉密封件通常被限定为一种形成为圆形环的片簧系统,其用于密封两个同心元件之间(例如在燃气涡轮的喷燃器或燃烧器之间的接口处)的滑动接口接头或环形间隙。这两种类型的密封件已经显示特别适合于与亥姆霍兹减振器结合,因为亥姆霍兹减振器是本发明的主题。
[0017]根据本发明的亥姆霍兹减振器的又一有利的方面,减振器的封壳是单空间装置。对于作为单空间装置的封壳,亥姆霍兹减振器特别适合于低频率的脉动和振动。依赖于燃气涡轮的燃烧系统中频率振荡和压力振荡的预期的或实际形式,可相应地使用亥姆霍兹减振器。
[0018]根据本发明的一种备选的实现形式,亥姆霍兹减振器设有封壳,其是分段空间装置。分段空间装置很适合于在高频率脉动的情况下提供高效的减振。在这两种情况下,分段空间装置和单空间装置,尤其封壳的颈部部分被来自入口孔并穿过颈部部分而流向出口孔的冷却空气流所冷却。亥姆霍兹减振器的封壳的温度范围保持在预定的温度范围内,所以在燃气涡轮的运行期间不会对减振功能产生相当大的变化。因此实现了一种更可预测且更高效的热声学减振。
[0019]根据本发明的又一有利的方面,亥姆霍兹减振器的封壳被设计为用于改变减振器的空间。本发明的亥姆霍兹减振器设有可调整的空间,以用于不同频率范围或振动范围内减振的目的。因而赋予了在更宽的应用范围内的更灵活的使用。封壳的空间例如可通过改变封壳的节段尺寸、封壳颈部部分的颈部长度和/或位于颈部部分的出口孔的尺寸而变化。对于本领域中的技术人员,存在进一步调整这种亥姆霍兹减振器封壳的减振空间的可能性。凭借这种减振空间的变化和修改,可进一步提高减振的效率,同时根据本发明的减振器提供一种优良的密封作用。
[0020]根据本发明的又一有利的方面,亥姆霍兹减振器被设计为一种改装部件,其用于安装在燃气涡轮的现存的喷燃器或燃烧器中。因而赋予了本发明的亥姆霍兹减振器的组合式减振和密封装置更宽范围的安装可能性。亥姆霍兹减振器可以很容易地结合到燃气涡轮的现存的设计和燃烧系统中。减振器例如还可安装在燃烧系统的燃烧器和喷燃器之间的这种接口区域中,在该区域中,以前使用了传统的单独的密封装置和减振装置,其具有相应的单独的冷却装置。这种形式的亥姆霍兹减振器还可作为独立的装置来实现,其可进行例行的检查,并且在需要时在燃气涡轮中进行更换。维修因而变得更为容易,并且运行安全系数
【附图说明】
[0021]以下将参照附图,关于实现本发明的某些实施例或示例更详细地描述本发明,其中:
图1是根据本发明并应用于预混合喷燃器的亥姆霍兹减振器的第一实施例的示意性的横截面图;
图2是根据本发明的具有备选密封件形式的亥姆霍兹减振器的第二实施例的示意性的横截面图; 图3是根据本发明的亥姆霍兹减振器的第三实施例的示意性的透视图,其具有单个减振空间;
图4是根据本发明的亥姆霍兹减振器的第四实施例的示意性的透视图,其具有分段减振空间;且
图5是根据本发明的具有备选密封件定位的亥姆霍兹减振器的第五实施例的示意性的横截面图。
【具体实施方式】
[0022]在图1中以示意性的横截面图显示了根据本发明的亥姆霍兹减振器10的第一实施例,其应用于燃气涡轮的燃烧系统的预混合喷燃器8中。亥姆霍兹减振器10安装在预混合喷燃器8和燃气涡轮的燃烧器的前面板7之间的接口上。为了在燃气涡轮的运行期间提供热声学振动方面的所需的减振作用,亥姆霍兹减振器10具有封壳1,其在相应的凹槽中限定位于预混合喷燃器8的侧向外侧处的矩形的减振器空间11。减振器10的封壳I还设有伸长形式的颈部部分2。凭借伸长的颈部部分2,亥姆霍兹减振器10安装在预混合喷燃器8和前面板7之间的接口上。出于这个目的,在颈部部分2的径向内侧提供直壁部分(如适合于安装到预混合喷燃器8的外侧面上的凸缘)形式的紧固装置5。提供用于冷却和吹扫空气的流动路径F,其穿过减振器空间11和颈部部分5而从入口孔6延伸至出口孔3。后者包含在减振器10的颈部部分2中。在这个实施例中,出口孔3由管状颈部部分2的自由端来形成。凭借冷却和吹扫空气的这个流动路径F,亥姆霍兹减振器10被冷却,从而保持所需要的温度,以便实现稳定的运行,并且即使在燃气涡轮的运行期间具有变化的压力振荡的情况下也能实
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