一種燃氣輪機間冷回熱系統技術方案

本發明專利技術公開了一種燃氣輪機間冷回熱系統。所述燃氣輪機間冷回熱系統包含間冷熱管及回熱熱管，其中，所述間冷熱管一端安裝在現有導向葉片的位置，另一端伸入外涵道，所述間冷熱管將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣流；所述回熱熱管的進口設置在發動機尾噴口處，所述回熱熱管的出口設置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。本發明專利技術的有益效果在于：間冷熱管將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣體，實現中間冷卻功能，節省了壓縮功，增大了發動機的推力，提高了推重比。回熱熱管吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口，提高了燃燒室的進氣溫度，有利于提高燃燒效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及燃氣輪機間冷回熱
，具體涉及一種燃氣輪機間冷回熱系統。
技術介紹
燃氣輪機是典型的熱機，提高其效率的最直接辦法是提高渦輪前溫度，但現有的材料水平與冷卻方式一定程度上制約了發動機推重比的提高，熱端部件諸如渦輪盤、葉片冷卻愈發困難，當渦輪前溫度提高到一定水平式，熱端部件不能達到既定的冷卻效果，其結果可能直接導致熱端部件的損壞，對發動機的性能與可靠性造成極大的影響；同時，應用間冷回熱等高性能新概念循環的燃氣輪機需要加裝中間冷卻器及換熱器等裝置實現熱量合理優化的配置，導致轉子長度增加，增加了燃氣輪機的整體重量。
技術實現思路
本專利技術的目的是提供一種燃氣輪機間冷回熱系統，以解決或至少減輕技術背景中所存在的至少一處的問題。本專利技術采用的技術方案是：提供一種燃氣輪機間冷回熱系統，包含間冷熱管及回熱熱管，其中，所述間冷熱管一端安裝在現有導向葉片的位置，另一端伸入外涵道，所述間冷熱管將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣流；所述回熱熱管的進口設置在發動機尾噴口處，所述回熱熱管的出口設置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。優選地，所述間冷熱管內部具有封閉的空腔，所述空腔內填充有冷卻介質。優選地，所述冷卻介質為冷卻液。優選地，所述間冷熱管的空腔內表面設置有液體擾流結構。優選地，所述擾流結構為在所述空腔的內表面設置多個凸起。優選地，所述回熱熱管在轉子的軸向均布設置有多個，所述多個回熱熱管通過固定件連接。本專利技術的有益效果在于：本專利技術的燃氣輪機間冷回熱系統中利用間冷熱管替代了導向葉片，間冷熱管在完成導向葉片功能的前提下將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣體，實現中間冷卻功能，節省了壓縮功，增大了發動機的推力，提高了推重比。利用回熱熱管吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口，提高了燃燒室的進氣溫度，有利于提高燃燒效率。間冷熱管內部具有封閉的空腔，所述空腔內填充有冷卻介質，有利于間冷熱管將壓氣機內部氣體的高溫傳遞到外涵道的低溫氣體。冷卻介質為冷卻液，冷卻液在所述空腔內隨轉子轉動會與空腔的側壁發生碰撞，有利于熱量的傳遞。附圖說明圖1是本專利技術一實施例的燃氣輪機間冷回熱系統的示意圖。其中，1-間冷熱管，2-回熱熱管。具體實施方式為使本專利技術實施的目的、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更加詳細的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實施例是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本專利技術，而不能理解為對本專利技術的限制。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動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。下面結合附圖對本專利技術的實施例進行詳細說明。在本專利技術的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“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保護范圍的限制。如圖1所示，一種燃氣輪機間冷回熱系統，包含間冷熱管1及回熱熱管2，其中，所述間冷熱管1一端安裝在現有導向葉片的位置，另一端伸入外涵道，所述間冷熱管2將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣流；所述回熱熱管2的進口設置在發動機尾噴口處，所述回熱熱管2的出口設置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管2吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。本專利技術的燃氣輪機間冷回熱系統中利用間冷熱管1替代了導向葉片，間冷熱管1在完成導向葉片功能的前提下將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣體，實現中間冷卻功能，節省了壓縮功，增大了發動機的推力，提高了推重比。利用回熱熱管2吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口，提高了燃燒室的進氣溫度，有利于提高燃燒效率。在本實施例中，所述間冷熱管1內部具有封閉的空腔，所述空腔內填充有冷卻介質。其優點在于，可以減輕間冷熱管的重量，另外，所述空腔內填充有冷卻介質，有利于提高間冷熱管1的冷卻效果。在本實施例中，所述冷卻介質為冷卻液。其優點在于，冷卻液在所述空腔內隨轉子轉動會與空腔的側壁發生碰撞，有利于熱量的傳遞。在本實施例中，所述間冷熱管1的空腔內表面設置有液體擾流結構。所述擾流結構為在所述空腔的內表面設置多個凸起。其優點在于，所述冷卻液在隨轉子轉動的過程中，所述凸起會擾亂冷卻液的流動，有利于提高傳熱效果。可以理解的是，所述凸起可以為高度不等的圓柱體或加強筋，設置加強筋不僅可以增加間冷熱管的輕度，還可以同時起到擾流的作用。在本實施例中，所述回熱熱管2在轉子的軸向均布設置有多個，所述多個回熱熱管通過固定件連接。其優點在于，方便固定多個回熱熱管。可以理解的是，所述熱管可以采用3D打印技術制造，其優點在于，可以根據燃氣輪機的內部結構加工出不規則的回熱熱管，在不改變現有結構的前提下，合理利用內部空間。最后需要指出的是：以上實施例僅用以說明本專利技術的技術方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本專利技術進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術方案的本質脫離本專利技術各實施例技術方案的精神和范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種燃氣輪機間冷回熱系統，其特征在于：包含間冷熱管(1)及回熱熱管(2)，其中，所述間冷熱管(1)一端安裝在現有導向葉片的位置，另一端伸入外涵道，所述間冷熱管(1)將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣流；所述回熱熱管(2)的進口設置在發動機尾噴口處，所述回熱熱管(2)的出口設置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管(2)吸收發動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。

【技術特征摘要】
1.一種燃氣輪機間冷回熱系統，其特征在于：包含間冷熱管(1)及回熱
熱管(2)，其中，所述間冷熱管(1)一端安裝在現有導向葉片的位置，另一
端伸入外涵道，所述間冷熱管(1)將壓氣機內部氣體的熱量傳遞到外涵道的
低溫氣流；所述回熱熱管(2)的進口設置在發動機尾噴口處，所述回熱熱管
(2)的出口設置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管(2)吸收發動機尾噴口處
的熱量傳遞到燃燒室的入口。
2.如權利要求1所述的燃氣輪機間冷回熱系統，其特征在于：所述間冷
熱管(1)內部具有封閉的空腔，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李孝堂，沈毅，于霄，呂多，李洪蓮，趙孟，姜楠，夏夢，
申請(專利權)人：中國航空工業集團公司沈陽發動機設計研究所，
類型：發明
國別省市：遼寧;21