过渡零件、燃烧器以及燃气涡轮发动机制造技术

本发明专利技术课题在于提供缓和过渡零件的温度梯度、应力而延长寿命的过渡零件、燃烧器以及燃气涡轮发动机。一种过渡零件，其具备通过将在形成过渡零件的板材的内部延伸的壁内流路排列多个而形成的第一流路组以及相对于第一流路组位于燃烧器衬套侧的第二流路组，第一流路组以及第二流路组的各壁内流路在燃烧气体的流动方向上的一侧的端部具有面向压缩空气主流路的入口，并且在燃烧气体的流动方向上的另一侧的端部具有面向燃烧气体流路的出口，第一流路组的设置区域与第二流路组的设置区域在燃烧气体的流动方向上局部地重叠规定的重叠量，与过渡零件的形状变化相对较小的部位相比，重叠量在形状变化相对较大的部位设定得较大。大。大。

【技术实现步骤摘要】
过渡零件、燃烧器以及燃气涡轮发动机


[0001]本专利技术涉及过渡零件、燃烧器以及燃气涡轮发动机。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机使燃料与由压缩机压缩了的压缩空气一起在燃烧器燃烧，并利用由此生成的燃烧气体驱动燃气涡轮。燃烧器沿燃气涡轮发动机的壳体的周向配置有多个，在各燃烧器中经由由金属制(合金制)的板材形成为筒状的过渡零件向燃气涡轮供给燃烧气体。
[0003]在使进行了燃烧反应的高温的燃烧气体通过的过渡零件中存在在构成自身的金属的板材的内部沿周向具有多个沿燃烧气体的流动方向延伸的壁内流路的过渡零件(专利文献1等)。燃烧用的压缩空气的一部分流入这些壁内流路，在冷却了过渡零件后向过渡零件的内侧的燃烧气体流路喷出。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2014
‑
98352号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的课题
[0008]在过渡零件的壁内流路流动的压缩空气随着在壁内流路前进而升温，因此若各个壁内流路较长则壁内流路的下游部分的冷却效果降低。于是，例如考虑将过渡零件的区域沿燃烧气体的流动方向分为多个，并在各个区域形成壁内流路。由此能够缩短各个壁内流路的长度，能够使过渡零件的冷却能力作为整体提高。
[0009]但是，在流动于壁内流路并向过渡零件的内侧喷出的加热后的压缩空气与从过渡零件的外侧向壁内流路流入的加热前的压缩空气之间存在相应的温度差。因此，在过渡零件中的沿燃烧气体的流动方向观察时靠近下游侧(燃气涡轮侧)的区域的壁内流路的出口与过渡零件的燃烧气体的上游侧(燃烧器衬套侧)的壁内流路的入口这两方的区域中，构成过渡零件的板材的温度梯度有可能增加。此外，过渡零件是从与燃烧器衬套的形状相应地形成为圆形的入口趋向四边形形状的出口而截面形状逐渐变化的结构，根据部位而曲率的差异变大，即使热条件同等，应力也产生差异。
[0010]本专利技术的目的在于提供能够缓和温度梯度、应力而延长寿命的过渡零件、燃烧器以及燃气涡轮发动机。
[0011]用于解决课题的方案
[0012]为了达成上述目的，本专利技术提供一种过渡零件，其设置于使燃料与由燃气涡轮发动机的压缩机压缩的压缩空气一起在燃烧器衬套的内部燃烧并将燃烧气体向燃气涡轮供给的燃烧器，该过渡零件将所述燃烧器衬套与燃气涡轮连接并且由板材形成为筒状，且将从所述压缩机向所述燃烧器供给所述压缩空气的外侧的压缩空气主流路与从所述燃烧器
衬套向所述燃气涡轮供给所述燃烧气体的内侧的燃烧气体流路隔开，其中，所述过渡零件具备：第一流路组，其通过将在所述板材的内部从靠近所述燃气涡轮的一侧向靠近所述燃烧器衬套的一侧延伸的壁内流路沿所述过渡零件的周向排列多个而形成；以及第二流路组，其相对于所述第一流路组位于靠近所述燃烧器衬套的一侧，且通过将在所述板材的内部从靠近所述燃气涡轮的一侧向靠近所述燃烧器衬套的一侧延伸的壁内流路沿所述过渡零件的周向排列多个而形成，所述第一流路组以及所述第二流路组的各壁内流路在所述燃烧气体的流动方向上的一侧的端部具有面向所述压缩空气主流路的入口，并且在所述燃烧气体的流动方向上的另一侧的端部具有面向所述燃烧气体流路的出口，所述第一流路组的设置区域与所述第二流路组的设置区域在所述燃烧气体的流动方向上局部地重叠规定的重叠量，与所述过渡零件的形状变化相对较小的部位相比，所述重叠量在所述形状变化相对较大的部位设定得较大。
[0013]专利技术效果
[0014]根据本专利技术，能够缓和温度梯度、应力而延长过渡零件的寿命。
附图说明
[0015]图1是示意性表示具备本专利技术的第一实施方式的过渡零件的燃气涡轮设备的一例的概要结构图。
[0016]图2是本专利技术的第一实施方式的过渡零件的立体图。
[0017]图3是利用穿过燃气涡轮的中心线的平面切断而得到的本专利技术的第一实施方式的过渡零件的截面的示意图。
[0018]图4是示意性表示沿图3中的箭头IV方向观察到的本专利技术的第一实施方式的过渡零件的外周面的一部分的向视图。
[0019]图5是基于图4中的V
‑
V线的向视剖视图。
[0020]图6是基于图4中的VI
‑
VI线的向视剖视图。
[0021]图7是基于图4中的VII
‑
VII线的向视剖视图。
[0022]图8是表示本专利技术的第一实施方式的过渡零件的背侧部的壁内流路的设置区域的示意图。
[0023]图9是表示本专利技术的第一实施方式的过渡零件的侧部的壁内流路的设置区域的示意图。
[0024]图10是表示本专利技术的第一实施方式的过渡零件的腹侧部的壁内流路的设置区域的示意图。
[0025]图11是示意性表示本专利技术的第二实施方式的过渡零件的外周面的一部分的图。
[0026]图12是本专利技术的第三实施方式的一结构例的过渡零件的板材的剖视图。
[0027]图13是本专利技术的第三实施方式的另一结构例的过渡零件的板材的剖视图。
[0028]附图标记说明
[0029]10
…
压缩机，20
…
燃烧器，21
…
燃烧器衬套，23
…
过渡零件，23a
…
燃烧气体流路，25
…
板材，26
‑
28
…
壁内流路，26a、27a、28a
…
入口，26b、27b、28b
…
出口，26G
…
第一流路组，27G
…
第二流路组，28G
…
第三流路组，30
…
燃气涡轮，101a
…
压缩空气主流路，100
…
燃气涡轮发动机，a
…
压缩空气，g
…
燃烧气体，L1、L2
…
重叠量。
具体实施方式
[0030]以下，使用附图来说明本专利技术的实施方式。
[0031](第一实施方式)
[0032]‑
燃气涡轮发动机
‑
[0033]图1是示意性表示具备本专利技术的第一实施方式的过渡零件的燃气涡轮设备的一例的概要结构图。该图所示的燃气涡轮设备构成为包括燃气涡轮发动机100以及由该燃气涡轮发动机100驱动的负载设备200。负载设备200的典型例为发电机，但也有时代替发电机而将泵、压缩机(燃气涡轮发动机100所具备的压缩机10以外的压缩机)设为负载设备200，并利用燃气涡轮发动机100驱动这些压缩机、泵。
[0034]燃气涡轮发动机100是驱动负载设备200的原动机，且构成为包括压缩机10、燃烧器20以及燃气涡轮30。压缩机10构成为将空气吸入并压缩，且生成高温高压的压缩空气a。燃烧器20构成为使燃料与从压缩机10经由扩压器11吐出的压缩空气a一起燃烧而生成燃烧气体g。燃气涡轮30被从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过渡零件，其设置于使燃料与由燃气涡轮发动机的压缩机压缩的压缩空气一起在燃烧器衬套的内部燃烧并将燃烧气体向燃气涡轮供给的燃烧器，该过渡零件将所述燃烧器衬套与燃气涡轮连接并且由板材形成为筒状，且将从所述压缩机向所述燃烧器供给所述压缩空气的外侧的压缩空气主流路与从所述燃烧器衬套向所述燃气涡轮供给所述燃烧气体的内侧的燃烧气体流路隔开，所述过渡零件的特征在于，具备：第一流路组，其通过将在所述板材的内部从靠近所述燃气涡轮的一侧向靠近所述燃烧器衬套的一侧延伸的壁内流路沿所述过渡零件的周向排列多个而形成；以及第二流路组，其相对于所述第一流路组位于靠近所述燃烧器衬套的一侧，且通过将在所述板材的内部从靠近所述燃气涡轮的一侧向靠近所述燃烧器衬套的一侧延伸的壁内流路沿所述过渡零件的周向排列多个而形成，所述第一流路组以及所述第二流路组的各壁内流路在所述燃烧气体的流动方向上的一侧的端部具有面向所述压缩空气主流路的入口，并且在所述燃烧气体的流动方向上的另一侧的端部具有面向所述燃烧气体流路的出口，所述第一流路组的设置区域与所述第二流路组的设置区域在所述燃烧气体的流动方向上局部地重叠规定的重叠量，与所述过渡零件的形状变化相对较小的部位相比，所述重叠量在所述形状变化相对较大的部位设定得较大。2.根据权利要求1所述的过渡零件，其特征在于，所述形状变化是所述板材的曲率、所述过渡零件的截面积变化率或所述过渡零件的宽度的变化率。3.根据权利要求1所述的过渡零件，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：长桥裕明，寺田义隆，沼田祥平，
申请(专利权)人：三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：