一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃氣輪機間冷回熱技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]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(xiàn)有的材料水平與冷卻方式一定程度上制約了發(fā)動機推重比的提高，熱端部件諸如渦輪盤、葉片冷卻愈發(fā)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(jié)果可能直接導致熱端部件的損壞，對發(fā)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(huán)的燃氣輪機需要加裝中間冷卻器及換熱器等裝置實現(xiàn)熱量合理優(yōu)化的配置，導致轉(zhuǎn)子長度增加，增加了燃氣輪機的整體重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，以解決或至少減輕技術(shù)背景中所存在的至少一處的問題。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:提供一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，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(xiàn)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(nèi)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(shè)置在發(fā)動機尾噴口處，所述回熱熱管的出口設(shè)置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管吸收發(fā)動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。
[0005]優(yōu)選地，所述間冷熱管內(nèi)部具有封閉的空腔，所述空腔內(nèi)填充有冷卻介質(zhì)。
[0006]優(yōu)選地，所述冷卻介質(zhì)為冷卻液。
[0007]優(yōu)選地，所述間冷熱管的空腔內(nèi)表面設(shè)置有液體擾流結(jié)構(gòu)。
[0008]優(yōu)選地，所述擾流結(jié)構(gòu)為在所述空腔的內(nèi)表面設(shè)置多個凸起。
[0009]優(yōu)選地，所述回熱熱管在轉(zhuǎn)子的軸向均布設(shè)置有多個，所述多個回熱熱管通過固定件連接。
[0010]本發(fā)明的有益效果在于:
[0011]本發(fā)明的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)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(nèi)部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣體，實現(xiàn)中間冷卻功能，節(jié)省了壓縮功，增大了發(fā)動機的推力，提高了推重比。利用回熱熱管吸收發(fā)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。
[0012]間冷熱管內(nèi)部具有封閉的空腔，所述空腔內(nèi)填充有冷卻介質(zhì)，有利于間冷熱管將壓氣機內(nèi)部氣體的高溫傳遞到外涵道的低溫氣體。
[0013]冷卻介質(zhì)為冷卻液，冷卻液在所述空腔內(nèi)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動會與空腔的側(cè)壁發(fā)生碰撞，有利于熱量的傳遞。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明一實施例的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)的示意圖。
[0015]其中，1-間冷熱管，2-回熱熱管。
【具體實施方式】
[0016]為使本發(fā)明實施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)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發(fā)明一部分實施例，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，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明。
[0017]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，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(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。
[0018]如圖1所示，一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，包含間冷熱管I及回熱熱管2，其中，所述間冷熱管I 一端安裝在現(xiàn)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(nèi)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(shè)置在發(fā)動機尾噴口處，所述回熱熱管2的出口設(shè)置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管2吸收發(fā)動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。
[0019]本發(fā)明的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)中利用間冷熱管I替代了導向葉片，間冷熱管I在完成導向葉片功能的前提下將壓氣機內(nèi)部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣體，實現(xiàn)中間冷卻功能，節(jié)省了壓縮功，增大了發(fā)動機的推力，提高了推重比。利用回熱熱管2吸收發(fā)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。
[0020]在本實施例中，所述間冷熱管I內(nèi)部具有封閉的空腔，所述空腔內(nèi)填充有冷卻介質(zhì)。其優(yōu)點在于，可以減輕間冷熱管的重量，另外，所述空腔內(nèi)填充有冷卻介質(zhì)，有利于提高間冷熱管I的冷卻效果。
[0021]在本實施例中，所述冷卻介質(zhì)為冷卻液。其優(yōu)點在于，冷卻液在所述空腔內(nèi)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動會與空腔的側(cè)壁發(fā)生碰撞，有利于熱量的傳遞。
[0022]在本實施例中，所述間冷熱管I的空腔內(nèi)表面設(shè)置有液體擾流結(jié)構(gòu)。所述擾流結(jié)構(gòu)為在所述空腔的內(nèi)表面設(shè)置多個凸起。其優(yōu)點在于，所述冷卻液在隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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。
[0023]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(shè)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。
[0024]在本實施例中，所述回熱熱管2在轉(zhuǎn)子的軸向均布設(shè)置有多個，所述多個回熱熱管通過固定件連接。其優(yōu)點在于，方便固定多個回熱熱管。
[0025]可以理解的是，所述熱管可以采用3D打印技術(shù)制造，其優(yōu)點在于，可以根據(jù)燃氣輪機的內(nèi)部結(jié)構(gòu)加工出不規(guī)則的回熱熱管，在不改變現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的前提下，合理利用內(nèi)部空間。
[0026]最后需要指出的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制。盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，其特征在于:包含間冷熱管(I)及回熱熱管(2)，其中，所述間冷熱管(I) 一端安裝在現(xiàn)有導向葉片的位置，另一端伸入外涵道，所述間冷熱管(I)將壓氣機內(nèi)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(shè)置在發(fā)動機尾噴口處，所述回熱熱管(2)的出口設(shè)置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管(2)吸收發(fā)動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。2.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，其特征在于:所述間冷熱管(I)內(nèi)部具有封閉的空腔，所述空腔內(nèi)填充有冷卻介質(zhì)。3.如權(quán)利要求2所述的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻介質(zhì)為冷卻液。4.如權(quán)利要求3所述的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，其特征在于:所述間冷熱管(I)的空腔內(nèi)表面設(shè)置有液體擾流結(jié)構(gòu)。5.如權(quán)利要求4所述的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，其特征在于:所述擾流結(jié)構(gòu)為在所述空腔的內(nèi)表面設(shè)置多個凸起。6.如權(quán)利要求1所述的燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)，其特征在于:所述回熱熱管(2)在轉(zhuǎn)子的軸向均布設(shè)置有多個，所述多個回熱熱管通過固定件連接。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)。所述燃氣輪機間冷回熱系統(tǒng)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(xiàn)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(nèi)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(shè)置在發(fā)動機尾噴口處，所述回熱熱管的出口設(shè)置在燃燒室的入口處，所述回熱熱管吸收發(fā)動機尾噴口處的熱量傳遞到燃燒室的入口。本發(fā)明的有益效果在于：間冷熱管將壓氣機內(nèi)部氣體的熱量傳遞到外涵道的低溫氣體，實現(xiàn)中間冷卻功能，節(jié)省了壓縮功，增大了發(fā)動機的推力，提高了推重比?；責釤峁芪瞻l(fā)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。
【IPC分類】F02C6/02, F02C7/08
【公開號】CN105626265
【申請?zhí)枴緾N201511019940
【發(fā)明人】李孝堂, 沈毅, 于霄, 呂多, 李洪蓮, 趙孟, 姜楠, 夏夢
【申請人】中國航空工業(yè)集團公司沈陽發(fā)動機設(shè)計研究所
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月30日