用于涡轮机的压缩机密封件和燃气涡轮系统技术方案

提供一种用于涡轮机的压缩机密封件和燃气涡轮系统，特别地是周向密封组件。周向密封组件设置于围绕内筒沿周向延伸的槽中。密封组件包括第一垫片层和至少一个附加垫片层，其以交叠地堆叠方式配置以便使由垫片层限定的垫片段中的每一个的端部相对彼此且围绕密封组件周向地交错。一个或更多个织物层配置为包裹第一垫片层和至少一个附加垫片层以限定了具有第一密封表面和第二密封表面的密封部件。组件进一步包括基板，其中密封部件设置于基板的上表面上以提供涡轮机的构件之间的密封接合。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体上涉及旋转机械，并且更具体地涉及用于在涡轮机内构件之间提供密封所使用的方法和设备。
技术介绍
至少一些已知的旋转机械，例如燃气轮机，包括便于提高燃气轮机的运行效率的流体流道内的多个密封组件。例如，一些已知的密封组件联接在静止构件和旋转构件之间以在高压区域和低压区域之间提供密封。此外，至少一些已知的燃气轮机包括至少一个定子叶片组件和至少一个转子叶片组件，它们共同形成燃气轮机内的一个级。在至少一些已知的燃气轮机中，密封设置于相邻级的静止构件之间，或者一个级的构件之间。在涡轮机中，例如燃气轮机中，压缩机区段包括静止内筒，其由两个半筒部件大体上沿着形成环的水平中线彼此固定而形成。内筒的后端固定于压缩机排出壳，其为支撑第一级喷嘴的喷嘴支撑环提供支撑。该内筒部分地将位于内筒外部的高压区与内筒内的较低压区以及转子隔离。一个或更多个导叶固定地安装到位于压缩机区段末级的压缩机的外壳上。一个或更多个导叶和内筒接合以便在其间限定径向间隙。密封件在运行期间与内筒接合以便防止穿过的泄漏流。但是，涡轮机的运行期间内筒、导叶和外壳中的一个或更多个的热膨胀可能在一个或更多个导叶和内筒之间产生间隙，其尺寸足以让泄漏流体从中穿过。因此，泄漏路径可能并且会在一个或更多个导叶和内筒之间出现。因此出现了需要以在涡轮机运行期间耐受热瞬态活动的方式最小化或者消除任何此类的泄漏路径。
技术实现思路
在一个方面，提供了一种用于涡轮机(的压缩机密封件。压缩机 密封件包括：设置于围绕圆柱形筒沿周向延伸的槽中的周向的密封组件，其中密封组件具有基本弓形的形状。密封组件包括第一垫片层和至少一个附加垫片层，配置为包裹第一垫片层和至少一个附加垫片层的一个或更多个织物层，以及基板。第一垫片层和至少一个附加垫片层中的每一个都限定具有相对端部的垫片段。第一垫片层和至少一个附加垫片层以交叠地堆叠方式配置以便使垫片段中的每一个的端部相对彼此且围绕密封组件周向地交错。一个或更多个织物层配置为包裹第一垫片层和至少一个附加垫片层。一个或更多个织物层，第一垫片层和至少一个附加垫片层限定具有第一密封表面和第二密封表面的密封部件。密封部件设置在基板的上表面上以提供密封部件的第二密封表面和基板之间的密封接合。在另一个方面，提供了一种用于组装燃气轮机的方法。该方法包括：提供燃气轮机的第一构件，其中第一构件包括限定于外表面中的周向延伸的槽；提供燃气轮机的第二构件，其中第二构件设置邻近于第一构件以在便限定在第一构件和第二构件之间的径向间隙；以及将周向的密封组件设置在周向延伸的槽中。周向密封组件配置为用于密封径向间隙以阻止泄漏流从中流过。周向密封组件包括第一垫片层和至少一个附加垫片层，其各自限定具有相对端部的垫片段并配置为以交叠地堆叠方式配置以便使垫片段中的每一个的端部相对彼此且围绕密封组件周向地交错。一个或更多个织物层配置为围绕第一垫片层和至少一个附加垫片层包裹以限定密封部件。密封部件设置于基板的上表面上以提供密封部件的第一密封表面好第二构件以及密封部件的第二密封表面和基板之间的密封接合。在又一个方面，提供了一种燃气涡轮系统。燃气涡轮系统包括：压缩机区段；联接至压缩机区段的燃烧器组件；以及联接至压缩机区段的涡轮机区段。压缩机区段包括用于在第一构件和第二构件之间密封所使用的密封组件。第一构件相对于第二构件设置以限定其间的径向间隙。密封组件设置在径向间隙中。密封组件包括第一垫片层和至 少一个附加垫片层。第一垫片层和至少一个附加垫片层中的每一个都限定具有相对端部的垫片段。第一垫片层和至少一个附加垫片层以交叠地堆叠方式配置以便使垫片段中的每一个的端部相对彼此且围绕密封组件周向地交错。密封组件进一步包括一个或更多个织物层和基板。一个或更多个织物层配置为包裹第一垫片层和至少一个附加垫片层。一个或更多个织物层，第一垫片层和至少一个附加垫片层限定具有第一密封表面和第二密封表面的密封部件。基板设置在围绕第二构件周向地限定的槽中。密封部件设置在基板的上表面上以提供与第一构件和第二构件的密封接合。附图说明当参照附图阅读下面的详细说明时，本技术的这些以及其他特征、方面以及优点将得到更好的理解，附图中贯穿附图相同的符号表示相同的零件，其中：图1是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的示出内压缩机的涡轮机的一部分的上半部分的截面示意图；图2是现有技术中已知的涡轮机内压缩机的一部分的截面示意图；图3是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的图1中的涡轮机内压缩机的一部分的截面示意图；图4是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的带有密封组件的处于截面的零件的等比例示意图；图5是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的设置于内筒中的图4的带有密封组件的处于截面的零件的等比例示意图；图6是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的相对于内筒设置的图4的密封组件的截面图；图7是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的示出在包括叶尖罩和内筒之间的最大热瞬态开启的状态或运行期间密封组件位置的截面图；图8是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的示出在另一个状态或运行期间密封组件位置的截面图；图9是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的示出在包括叶尖罩和内筒之间的最大热瞬态关闭的状态或运行期间密封组件位置的截面图；图10是按照本文所示或者所述的一个或更多个实施例的示出在冷装配期间密封组件位置的截面图。具体实施方式在下面的说明书和权利要求中，将提及若干术语进，这些术语应被限定为具有以下的意思。单数形式的“一”、“一个”和“该”包括复数引用，除非上下文明确指明。如本文中所使用的，术语“轴向的”或“轴向地”是指基本平行于燃气轮机发动机的纵向轴线延伸的方向和定向。此外，术语“径向的”和“径向地”是指基本垂直于燃气轮机发动机的纵向轴线延伸的方向和定向。此外，如本文中所使用的，术语“周向的”和“周向地”是指弧形地围绕燃气轮机发动机的纵向轴线的方向和定向。应该认识到，本文所使用的“流体”包括任何流动的介质或材质，包括而不限于燃气和空气。现在参照附图，特别是图1，其示出了涡轮机的一部分，大体上用10表示，该涡轮机具有压缩机区段12、涡轮机区段14(包括第一级喷嘴16和叶片18)，以及围绕涡轮机以及围绕轴线11彼此周向地间隔开的多个燃烧器20中的一个。应该认识到，压缩机12提供压缩空气以用于和环形阵列中的每个燃烧器20中的燃料相混合，以将来自燃烧器的热燃气提供至涡轮机区段14来驱动涡轮机转子。一般情况下，压缩机设置有内压缩机排出壳或内筒22以及压缩排出壳24。壳24与内筒22和第一级喷嘴支撑环24互相连接。一个或更多个导叶28固定地安装到压缩机区段12的外壳30上。一个或更多个导叶28和内筒22设置为限定其间的径向间隙(如所示)。密封件设置于一个或 更多个导叶28和内筒22之间以在运行期间与内筒22和一个或更多个导叶28接合以便阻止穿过其的泄露流。涡轮机10可以使用天然气、各种类型的合成气和/或其他类型的燃料。涡轮机10可以是由纽约斯克内克塔通用电器公司或类似的公司所提供的多种不同的涡轮机中的一个。涡轮机10可以具有其他的配置以及可以使用其他类型的构件。其他类型的涡轮机也可以在此使用。多级涡轮机10，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于涡轮机(10)的压缩机密封件(75)，包括：设置于围绕圆柱形筒(22)沿周向延伸的槽(96)中的周向的密封组件(76)，所述密封组件(76)具有基本弓形的形状，所述密封组件(76)包括：第一垫片层(78)和至少一个附加垫片层(79)，所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)中的每一个都限定具有相对端部(84)的垫片段(82)，其中所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)以交叠地堆叠方式配置以便使所述垫片段(82)中的每一个的所述端部(84)相对彼此且围绕所述密封组件(76)周向地交错；一个或更多个织物层(80)，其配置为包裹所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)，所述一个或更多个织物层(80)，所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)限定具有第一密封表面(102)和第二密封表面(106)的密封部件(81)；基板(86)，其中所述密封部件(81)设置在所述基板(86)的外表面(98)上以提供所述密封部件(81)的所述第二密封表面(106)和所述基板(86)之间的密封接合。

【技术特征摘要】
2014.12.19 US 14/5775491.一种用于涡轮机(10)的压缩机密封件(75)，包括：设置于围绕圆柱形筒(22)沿周向延伸的槽(96)中的周向的密封组件(76)，所述密封组件(76)具有基本弓形的形状，所述密封组件(76)包括：第一垫片层(78)和至少一个附加垫片层(79)，所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)中的每一个都限定具有相对端部(84)的垫片段(82)，其中所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)以交叠地堆叠方式配置以便使所述垫片段(82)中的每一个的所述端部(84)相对彼此且围绕所述密封组件(76)周向地交错；一个或更多个织物层(80)，其配置为包裹所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)，所述一个或更多个织物层(80)，所述第一垫片层(78)和所述至少一个附加垫片层(79)限定具有第一密封表面(102)和第二密封表面(106)的密封部件(81)；基板(86)，其中所述密封部件(81)设置在所述基板(86)的外表面(98)上以提供所述密封部件(81)的所述第二密封表面(106)和所述基板(86)之间的密封接合。2.根据权利要求1所述的压缩机密封件(75)，其特征在于，进一步包括以固定关系安装至外壳(54)且围绕该外壳沿周向安装的一个或更多个导叶(52)，所述一个或更多个导叶(54)中的每一个都包括设置在远端(74)的叶尖罩(72)。3.根据权利要求2所述的压缩机密封件(75)，其特征在于，所述密封组件(76)提供所述密封部件(81)的所述第一密封表面(102)和所述叶尖罩(72)之间的密封接合。4.根据权利要求1所述的压缩机密封件(75)，其特征在于，所述基板(86)进一步包括用于所述密封部件(81)的接合和定位的凸...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·N·萨拉瓦特，N·A·特恩奎斯特，C·E·沃尔夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：新型
国别省市：美国;US