本文中公開的主題涉及渦輪機的領域，且更具體地涉及具有自然對流通風系統(tǒng)的渦輪機負載聯(lián)接裝置。

背景技術：

燃氣渦輪機典型地包括壓縮機部分、渦輪部分和燃燒器組件。燃燒器組件將來自壓縮機部分的流體與燃料混合以形成易燃的混合物。易燃的混合物燃燒從而形成沿著渦輪部分的熱氣體通道傳送的熱氣體。渦輪部分包括具有安裝到轉子的翼型件的若干級，其將來自熱氣體的熱能轉換成機械的旋轉能。來自壓縮機的額外流體傳送通過翼型件和渦輪部分的其他區(qū)段用于冷卻目的。通常，渦輪機可通過負載聯(lián)接裝置聯(lián)接到負載，諸如發(fā)電機。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)示例性實施例的一個方面，負載聯(lián)接裝置包括：包括內部部分的外殼、設置在外殼中的環(huán)境空氣入口、負載聯(lián)接軸以及布置在外殼中的負載聯(lián)接防護件。負載聯(lián)接防護件包括渦輪機端和負載端以及在其間延伸的通路。排放口從負載聯(lián)接防護件向上延伸。排放口流體地暴露至負載端。環(huán)境空氣入口通路形成在負載聯(lián)接防護件中且流體地連接環(huán)境空氣入口和排放口。負載端與渦輪機端大致流體地分離。

根據(jù)示例性實施例的另一方面，渦輪機包括壓縮機部分、操作地連接到壓縮機部分的渦輪部分、流體地連接到壓縮機部分和渦輪部分中的每一個的燃燒器組件、機械地鏈接到壓縮機部分和渦輪部分中的一者的負載，以及負載聯(lián)接裝置，其與壓縮機部分和渦輪部分中的所述一者以及負載對接。負載聯(lián)接裝置包括：包括內部部分的外殼、設置在外殼中的環(huán)境空氣入口和布置在外殼中的負載聯(lián)接防護件。負載聯(lián)接防護件包括聯(lián)接到壓縮機部分和渦輪部分中的所述一者的渦輪機端、聯(lián)接到負載的負載端以及在其間延伸的通路。排放口從負載聯(lián)接防護件向上延伸。排放口流體地暴露至負載端。環(huán)境空氣入口通路形成在負載聯(lián)接防護件中且流體地連接到環(huán)境空氣入口和排放口。負載端與渦輪機端大致流體地分離。

根據(jù)示例性實施例的還有另一方面，渦輪機包括壓縮機部分、操作地連接到壓縮機部分的渦輪部分、流體地連接到壓縮機部分和渦輪部分中的每一個的燃燒器組件、機械地鏈接到壓縮機部分和渦輪部分中的一者的負載、流體地連接到壓縮機部分的進氣系統(tǒng)，以及與壓縮機部分和渦輪部分中的所述一者以及負載對接的負載聯(lián)接裝置。負載聯(lián)接裝置包括：包括內部部分的外殼、設置在外殼中的環(huán)境空氣入口和布置在外殼中的負載聯(lián)接防護件。負載聯(lián)接防護件包括聯(lián)接到壓縮機部分和渦輪部分中的所述一者的渦輪機端、聯(lián)接到負載的負載端以及在其間延伸的通路。排放口從負載聯(lián)接防護件向上延伸。排放口流體地暴露至負載端。環(huán)境空氣入口通路形成在負載聯(lián)接防護件中且流體地連接到環(huán)境空氣入口和排放口。負載端與渦輪機端大致流體地分離。

技術方案1. 一種負載聯(lián)接裝置，包括：

包括內部部分的外殼；

設置在所述外殼中的環(huán)境空氣入口；

布置在所述外殼中的負載聯(lián)接防護件，所述負載聯(lián)接防護件包括渦輪機端和負載端以及在其間延伸的通路；

從所述負載聯(lián)接防護件向上延伸的排放口，所述排放口流體地暴露至所述負載端；以及

環(huán)境空氣入口通路，其形成在所述負載聯(lián)接防護件中且流體地連接所述環(huán)境空氣入口和所述排放口，其中，所述負載端與所述渦輪機端大致流體地分離。

技術方案2. 根據(jù)技術方案1所述的負載聯(lián)接裝置，其中，所述負載聯(lián)接防護件包括延伸到所述通路中的至少一個擋板部件，所述至少一個擋板部件還防止進入所述負載端的氣體傳送到所述渦輪機端。

技術方案3. 根據(jù)技術方案2所述的負載聯(lián)接裝置，其中，所述至少一個擋板部件沿徑向朝內延伸到所述通路中。

技術方案4. 一種渦輪機，包括：

壓縮機部分；

操作地連接到所述壓縮機部分的渦輪部分；

流體地連接到所述壓縮機部分和所述渦輪部分中的每一個的燃燒器組件；

機械地鏈接到所述壓縮機部分和所述渦輪部分中的一者的負載；以及

與所述壓縮機部分和所述渦輪部分中的所述一者以及所述負載對接的負載聯(lián)接裝置，所述負載聯(lián)接裝置包括：

包括內部部分的外殼；

設置在所述外殼中的環(huán)境空氣入口；

布置在所述外殼中的負載聯(lián)接防護件，所述負載聯(lián)接防護件包括聯(lián)接到所述渦輪部分和所述壓縮機部分中的所述一者的渦輪機端、聯(lián)接到所述負載的負載端以及在其間延伸的通路；

從所述負載聯(lián)接防護件向上延伸的排放口，所述排放口流體地暴露至所述負載端；以及

環(huán)境空氣入口通路，其形成在所述負載聯(lián)接防護件中且流體地連接所述環(huán)境空氣入口和所述排放口，其中，所述負載端與所述渦輪機端大致流體地分離。

技術方案5. 根據(jù)技術方案4所述的渦輪機，其中，所述負載聯(lián)接防護件還包括延伸到所述通路中的至少一個擋板部件，所述至少一個擋板部件還防止進入所述負載端的氣體傳送到所述渦輪機端。

技術方案6. 根據(jù)技術方案5所述的渦輪機，其中，所述至少一個擋板部件沿徑向朝內延伸到所述通路中。

技術方案7. 根據(jù)技術方案4所述的渦輪機，其中，所述負載通過延伸通過所述負載聯(lián)接防護件的軸(28)機械地鏈接到所述渦輪部分。

技術方案8. 根據(jù)技術方案4所述的渦輪機，其中，所述渦輪機還包括：布置在所述負載和所述渦輪機之間的氣流隔室，其中，所述負載聯(lián)接裝置安裝在所述氣流隔室中。

技術方案9. 根據(jù)技術方案4所述的渦輪機，其中，所述負載包括發(fā)電機。

技術方案10. 一種渦輪機系統(tǒng)，包括：

壓縮機部分；

操作地連接到所述壓縮機部分的渦輪部分；

流體地連接到所述壓縮機部分和所述渦輪部分中的每一個的燃燒器組件；

流體地連接到所述壓縮機部分的進氣系統(tǒng)；

機械地鏈接到所述壓縮機部分和所述渦輪部分中的一者的負載；以及

與所述壓縮機部分和所述渦輪部分中的所述一者以及所述負載對接的負載聯(lián)接裝置，所述負載聯(lián)接裝置包括：

包括內部部分的外殼；

設置在所述外殼中的環(huán)境空氣入口；

布置在所述外殼中的負載聯(lián)接防護件，所述負載聯(lián)接防護件包括聯(lián)接到所述渦輪部分和所述壓縮機部分中的所述一者的渦輪機端、聯(lián)接到所述負載的負載端以及在其間延伸的通路；

從所述負載聯(lián)接防護件向上延伸的排放口，所述排放口流體地暴露至所述負載端；以及

環(huán)境空氣入口通路，其形成在所述負載聯(lián)接防護件中且流體地連接所述環(huán)境空氣入口和所述排放口，其中，所述負載端與所述渦輪機端大致流體地分離。

技術方案11. 根據(jù)技術方案10所述的渦輪機系統(tǒng)，其中，所述負載聯(lián)接防護件還包括延伸到所述通路中的至少一個擋板部件，所述至少一個擋板部件還防止進入所述負載端的氣體傳送到所述渦輪機端。

技術方案12. 根據(jù)技術方案11所述的渦輪機系統(tǒng)，其中，所述至少一個擋板部件沿徑向朝內延伸到所述通路中。

技術方案13. 根據(jù)技術方案10所述的渦輪機系統(tǒng)，其中，所述負載通過延伸通過所述負載聯(lián)接防護件的軸機械地鏈接到所述渦輪部分。

技術方案14. 根據(jù)技術方案10所述的渦輪機系統(tǒng)，其中，所述渦輪機系統(tǒng)還包括：布置在所述負載和所述渦輪機之間的氣流隔室，其中，所述負載聯(lián)接裝置安裝在所述氣流隔室中。

技術方案15. 根據(jù)技術方案10所述的渦輪機系統(tǒng)，其中，所述負載包括發(fā)電機。

從結合附圖的以下描述，這些和其他優(yōu)點和特征將變得更顯而易見。

附圖說明

被認作本發(fā)明的主題在說明書的結論處的權利要求中特別地指出和清楚地主張權利。本發(fā)明的前述和其他特征以及優(yōu)點從結合附圖的以下詳細描述顯而易見，在附圖中：

圖1是根據(jù)示例性實施例的包括負載聯(lián)接裝置的渦輪機系統(tǒng)的圖示；

圖2描繪了根據(jù)示例性實施例的負載聯(lián)接裝置；

圖3描繪了根據(jù)示例性實施例的負載聯(lián)接裝置的負載聯(lián)接防護件；以及

圖4描繪了根據(jù)示例性實施例的負載聯(lián)接防護件的局部截面?zhèn)纫晥D。

詳細描述通過參考附圖以示例的方式連同優(yōu)點和特征解釋了本發(fā)明的實施例。

零件清單

2　　渦輪機系統(tǒng)

4　　渦輪機

6　　壓縮機部分

8　　渦輪部分

10 　公共的壓縮機/渦輪軸

12 　燃燒器組件

14 　燃燒器

16 　進氣系統(tǒng)

18 　排氣系統(tǒng)

20 　擴散器部分

22 　負載聯(lián)接裝置

24 　負載

25 　發(fā)電機

28 　負載聯(lián)接軸

30 　發(fā)電機輸入/驅動軸

31 　凸緣

33 　氣流隔室

40 　外殼或入口壓室封閉件

42 　內部部分

45 　環(huán)境空氣入口

48 　環(huán)境空氣出口

50 　空氣到負載聯(lián)接隔室

60 　負載聯(lián)接防護件

62 　本體

63 　渦輪機端

64 　凸緣

65 　負載端

67 　通路

73 　壓室

78 　內表面

80 　擋板部件

85 　第一部分

86 　第二部分

88 　凹部

90 　排放口

92 　入口

93 　出口。

具體實施方式

根據(jù)示例性實施例的渦輪機系統(tǒng)在圖1中大體在2處指出。渦輪機系統(tǒng)2包括渦輪機4，其具有通過公共的壓縮機/渦輪軸10操作地連接的壓縮機部分6和渦輪部分8。壓縮機部分6還通過燃燒器組件12流體地連接到渦輪部分8。燃燒器組件12包括至少一個燃燒器14。渦輪機系統(tǒng)2還包括流體地聯(lián)接到壓縮機部分6的進氣口(未單獨地標記)的進氣系統(tǒng)16。進氣系統(tǒng)16可調節(jié)傳送到壓縮機部分6中的氣流。

排氣系統(tǒng)18通過擴散器部分20流體地連接到渦輪部分8的出口(也未單獨地標記)。排氣系統(tǒng)18可調節(jié)從渦輪部分8傳送的排氣。負載聯(lián)接裝置22提供渦輪機4和負載24之間的對接。負載24可采取通過負載聯(lián)接軸28聯(lián)接到壓縮機部分6的發(fā)電機25的形式。負載聯(lián)接軸28提供公共的壓縮機/渦輪軸10和發(fā)電機輸入/驅動軸30之間的對接。在所示實施例中，負載聯(lián)接軸28通過凸緣31接合到發(fā)電機輸入/驅動軸30。氣流隔室33布置在負載24和渦輪機4之間。氣流隔室33提供到負載聯(lián)接裝置22的氣流。如下文中更全面地詳述的那樣，負載聯(lián)接裝置22限制負載24中產生的氣體(諸如氫)傳送到氣流隔室33中。

根據(jù)圖2-圖4中圖示的示例性實施例的方面，負載聯(lián)接裝置22與具有內部部分42的外殼或入口壓室封閉件40流體地連接。外殼40包括環(huán)境空氣入口45和環(huán)境空氣出口48。環(huán)境空氣出口48可將環(huán)境空氣引導到容納渦輪機4的渦輪機隔室(未示出)中?？諝獾截撦d聯(lián)接隔室50可位于內部部分42內。此外，負載聯(lián)接裝置22容納負載聯(lián)接防護件60。根據(jù)示例性實施例的方面，負載聯(lián)接防護件60包括本體62，其具有通過凸緣64操作地聯(lián)接到壓縮機部分6的渦輪機端63和操作地連接到負載24的負載端65。負載聯(lián)接防護件60還可包括接地電刷(未示出)。

進一步根據(jù)示例性實施例，負載聯(lián)接防護件60包括在渦輪機端63和負載端65之間延伸的通路67。通路67接納負載聯(lián)接軸28，其操作地連接負載24和渦輪機4。通路67包括內表面78，限制氣體從負載24到渦輪機4流動的擋板部件80從內表面78延伸。擋板部件80沿徑向朝內延伸到通路67中，以防止氣體從負載端65流動到渦輪機端63。在這一點上，應當理解擋板部件80的數(shù)目和位置可改變。例如，負載聯(lián)接防護件60可包括布置在凸緣31的上游和下游兩處的擋板部件。

進一步根據(jù)示例性實施例，負載聯(lián)接防護件60包括可從本體62向上延伸的排放口90。排放口90包括流體地連接到通路67和出口93的入口92。排放口90的大小形成為創(chuàng)建足以克服通路67中的任意負壓的煙囪效應。煙囪效應吸入流動通過負載聯(lián)接防護件60的環(huán)境空氣和從負載24傳送的氣體。以此方式，排放口90與擋板部件80協(xié)作以進一步防止氣體從負載24傳送到渦輪機4中。此外，與環(huán)境空氣聯(lián)接的排放口90的使用創(chuàng)建自然對流流動，其減少或消除對于用于將氣流引入到負載聯(lián)接防護件60中的昂貴的管道和其他系統(tǒng)的需要。

用語“大約”意在包括基于提交本申請的時候可用的裝置與特定量的測量相關聯(lián)的誤差程度。例如，“大約”可包括給定值的±8%或5%或2%的范圍。

在本文中使用的術語僅用于描述特定實施例的目的，且不意在限制本發(fā)明。如本文中所用，單數(shù)形式“一個”、“一種”和“所述”意在也包括復數(shù)形式，除非在上下文中另外清楚地指出。還將理解，用語“包括”和/或“包含”當在該說明書中使用時，表示所述的特征、整體、步驟、操作、元件和/或構件的存在，但是不排除一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件構件和/或其組的存在或添加。

雖然已經結合僅有限數(shù)目的實施例詳細描述了本發(fā)明，但是應當容易理解，本發(fā)明不限于這些公開的實施例。相反，本發(fā)明可被修改以包括先前未描述但是與本發(fā)明的精神和范圍相稱的任何數(shù)目的變型、更改、替代或等同配置。另外，雖然已經描述了本發(fā)明的各種實施例，但是應當理解，本發(fā)明的方面可僅包括所述實施例中的一些。因此，本發(fā)明不視為限于前述描述，而是僅通過所附權利要求的范圍限制。