一種燃氣輪機支撐柱冷卻結構制造技術

本發明專利技術涉及燃氣輪機空氣和冷卻系統技術領域，尤其涉及一種燃氣輪機支撐柱冷卻結構。該燃氣輪機支撐柱冷卻結構，包括支撐柱、外筒和內筒，所述支撐柱穿過所述外筒和所述內筒，所述支撐柱的一端與軸承座連接，另一端與外缸連接，所述支撐柱的外側依次套設有第一隔熱套和第二隔熱套，且第一隔熱套和支撐柱之間構成第一冷卻通道，第一隔熱套和第二隔熱套之間構成第二冷卻通道，通過兩個冷氣通道有效地減少熱燃氣通道對支撐柱的熱量傳遞，降低支撐柱的溫度，改善支承柱的工作環境，提高支撐柱的使用壽命，同時降低進入軸承座腔內的氣體溫度，改善軸承座內儀表、滑油以及軸承的工作環境，提高燃機的運行壽命和安全性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及燃氣輪機空氣和冷卻系統
，尤其涉及一種燃氣輪機支撐柱冷卻結構。
技術介紹
工業燃氣輪機主要包括壓氣機、燃燒室及透平三大部件。空氣進入壓氣機后被壓縮成高溫高壓的空氣，供給燃燒室燃料燃燒，產生的高溫高壓燃氣在透平中膨脹做功。其中輪盤、動葉、軸以及附屬的轉動部件統稱為轉子，其他非轉動部件統稱為靜子。其中轉子通過徑向軸承支撐于軸承座上，軸承座直接或間接通過支撐柱支撐于燃機外部缸體之上。最后外部缸體通過支撐柱支撐于地基之上。當今世界主流燃機輪機由于轉子設計的需求，其中一個徑向支撐軸承一般設計在透平出口附近，因此此處支撐柱不可避免的要穿過溫度較高的熱燃氣通道，而支撐柱的溫度過高會影響其強度和使用壽命，最終影響整個燃氣輪機的運行安全和經濟性。隨著燃氣輪機技術的發展，透平出口附近的氣流溫度越來越高，目前世界上主流“F”級燃機透平出口溫度已達到600℃左右，因此如何降低支撐柱的溫度成為亟需解決的問題。
技術實現思路
(一)要解決的技術問題本專利技術的目的是提供一種能夠進一步降低支撐柱溫度的燃氣輪機支撐柱冷卻結構，減少熱燃氣通道對支撐柱的熱量傳遞，以解決現有燃氣輪機支撐柱處溫度較高，影響支撐柱強度和使用壽命的問題。(二)技術方案為了解決上述技術問題，本專利技術提供了一種燃氣輪機支撐柱冷卻結構，包括支撐柱、外筒和內筒，所述支撐柱穿過所述外筒和所述內筒，所述支撐柱的一端與軸承座連接，另一端與外缸連接，所述支撐柱的外側依次套設有第一隔熱套和第二隔熱套，且所述第一隔熱套和支撐柱之間構成第一冷卻通道，所述第一隔熱套和第二隔熱套之間構成第二冷卻通道。優選地，所述內筒包括內筒內壁和內筒外壁，所述內筒內壁和內筒外壁之間形成第三冷卻通道，且所述第三冷卻通道與所述第二冷卻通道相連通，所述第三冷卻通道通過第二通氣孔與所述熱燃氣通道連通。優選地，所述第一冷卻通道與用于容納軸承座的軸承座腔連通，所述軸承座腔通過第一通氣孔與所述熱燃氣通道連通。優選地，所述第一隔熱套的一端連接于外缸，另一端連接于內筒內壁。優選地，所述第二隔熱套的一端與外筒連接，另一端與內筒外壁連接。優選地，所述外缸上設置有第一供氣口和第二供氣口，且所述第一供氣口與所述第一冷卻通道相連通，所述第二供氣口與所述第二冷卻通道相連通。優選地，所述第二通氣孔、第一通氣孔、第一供氣孔和第二供氣孔均設有流量調節裝置。(三)有益效果本專利技術的上述技術方案具有如下優點：本專利技術提供的燃氣輪機支撐柱冷卻結構，包括支撐柱、外筒和內筒，所述支撐柱穿過所述外筒和所述內筒，所述支撐柱的一端與軸承座連接，另一端與外缸連接，所述支撐柱的外側依次套設有第一隔熱套和第二隔熱套，且第一隔熱套和支撐柱之間構成第一冷卻通道，第一隔熱套和第二隔熱套之間構成第二冷卻通道，通過兩個冷氣通道有效地減少熱燃氣通道對支撐柱的熱量傳遞，降低支撐柱的溫度，改善支承柱的工作環境，提高支撐柱的使用壽命。第一冷卻通道與用于容納軸承座的軸承座腔連通，降低進入軸承座腔內的氣體溫度，改善軸承的工作環境，提高機組的壽命和安全性。附圖說明圖1是本專利技術實施例所述的燃氣輪機支撐柱冷卻結構的縱向剖視示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖。其中，圖1中箭頭的方向表示的是冷卻氣體流動的方向。圖中：1：外缸；2：支撐柱；3：第一隔熱套；31：第一冷卻通道；4：第二隔熱套；41：第二冷卻通道；5：內筒；51：內筒內壁；52：內筒外壁；53：第三冷卻通道；54：第二通氣孔；55：第一通氣孔；6：外筒；7：軸承座腔；8：熱燃氣通道；9：軸承座；10：軸承；11：第一供氣口；12：第二供氣口；13：轉子。具體實施方式為使本專利技術實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本專利技術的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、”“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本專利技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本專利技術的限制。此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本專利技術的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本專利技術中的具體含義。如圖1和圖2所示，在燃機輪機透平出口附近設置有軸承10，該軸承10安裝于軸承座9上，本專利技術實施例提供的燃氣輪機支撐柱冷卻結構，包括支撐柱2、外筒6和內筒5，支撐柱2穿過外筒6和內筒5，支撐柱2的一端與軸承座9連接，另一端與外缸1連接，軸承座9通過支撐柱2將轉子13的重量傳遞到外缸1上，外缸1通過外部支撐連接于地基，支撐柱2的外側依次套設有第一隔熱套3和第二隔熱套4，且第一隔熱套3和支撐柱2之間構成第一冷卻通道31，第一隔熱套3和第二隔熱套4之間構成第二冷卻通道41，通過兩個冷氣通道有效地減少熱燃氣通道8對支撐柱2的熱量傳遞，降低支撐柱2的溫度，改善支承柱的工作環境，提高支撐柱2的使用壽命。其中，外筒6為單層環狀筒，內筒5由內筒外壁52和內筒內壁51組成，內筒外壁52和內筒內壁51之間形成第三冷卻通道53。外筒6和內筒外壁52上均開有孔，第一隔熱套3從孔中穿過并與內筒內壁51連接，在外筒6和內筒外壁52之間為透平出口熱燃氣通道8，第一隔熱套3與內筒外壁52之間有間隙，第三冷卻通道53通過間隙與第二冷卻通道41相連通，第三冷卻通道53通過第二通氣孔54與熱燃氣通道8連通，使冷氣可以通過第二冷卻通道41進入第三冷卻通道53，然后經第二通氣孔54進入熱燃氣通道8內。為了同時降低軸承座腔7內的溫度，優選地，如圖1所示，第一冷卻通道31與用于容納軸承座9的軸承座腔7連通，軸承座腔7通過第一通氣孔55與熱燃氣通道8連通，使冷氣通過第一冷卻通道31、軸承座腔7和設置在軸承座腔7前端的第一通氣孔55流入到熱燃氣通道8，降低流經部位的溫度。為了保證第一冷卻通道31和第二冷卻通道41之間相互獨立，使冷氣按照預定路線流動，優選地，如圖1所示，第一隔熱套3的一端連接于外缸1，另一端連接于內筒內壁51，同樣為了保證第二冷卻通道41與熱燃氣通道8相對獨立(除設定的第二通氣孔54之外，盡量保持不連通狀態)，優選地，第二隔熱套4的一端與外筒6連接，另一端與內筒外壁52連接。為了使供冷方便，優選地，如圖1所示，外缸1上設置第一供氣口11和第二供氣孔12，且第一供氣口11與第一冷卻通道31相連通，第二供氣口12與第二冷卻通道41相連通，使冷氣形成兩個獨立流路，第一個流路是冷氣從第一供氣口11進入第本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣輪機支撐柱冷卻結構，其特征在于：包括支撐柱(2)、外筒(6)和內筒(5)，所述支撐柱(2)穿過所述外筒(6)和所述內筒(5)，所述支撐柱(2)的一端與軸承座(9)連接，另一端與外缸(1)連接，所述支撐柱(2)的外側依次套設有第一隔熱套(3)和第二隔熱套(4)，且所述第一隔熱套(3)和支撐柱(2)之間構成第一冷卻通道(31)，所述第一隔熱套(3)和第二隔熱套(4)之間構成第二冷卻通道(41)。

【技術特征摘要】
1.一種燃氣輪機支撐柱冷卻結構，其特征在于：包括支撐柱(2)、外筒(6)和內筒(5)，所述支撐柱(2)穿過所述外筒(6)和所述內筒(5)，所述支撐柱(2)的一端與軸承座(9)連接，另一端與外缸(1)連接，所述支撐柱(2)的外側依次套設有第一隔熱套(3)和第二隔熱套(4)，且所述第一隔熱套(3)和支撐柱(2)之間構成第一冷卻通道(31)，所述第一隔熱套(3)和第二隔熱套(4)之間構成第二冷卻通道(41)。2.根據權利要求1所述的燃氣輪機支撐柱冷卻結構，其特征在于：所述內筒(5)包括內筒內壁(51)和內筒外壁(52)，所述內筒內壁(51)和內筒外壁(52)之間形成第三冷卻通道(53)，且所述第三冷卻通道(53)與所述第二冷卻通道(41)相連通，所述第三冷卻通道(53)通過第二通氣孔(54)與所述熱燃氣通道(8)連通。3.根據權利要求2所述的燃氣輪機支撐柱冷卻結構，其特征在于：所述第一冷卻通...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李佳，劉國峰，
申請(專利權)人：北京華清燃氣輪機與煤氣化聯合循環工程技術有限公司，清華大學，
類型：發明
國別省市：北京;11