燃气轮机压气机高温排气的冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃气轮机，特别涉及一种燃气轮机压气机高温排气的冷却装置。


背景技术：

2.燃气轮机由压气机、燃烧室、涡轮组成，工作时压气机压缩空气，空气进入燃烧室与燃料混合燃烧，推动涡轮旋转，涡轮输出做功。
3.微型燃气轮机是一种连续旋转做功的热力发动机，与其他发动机相比，具有节能环保、功率密度大、维护简单、可靠性高等一系列优点。
4.燃气轮机中压气机为其提供高压空气，高压空气和燃料混合燃烧才能产生更大的动能，在燃气轮机工作时，压气机如果将润滑系统的润滑油吸入压气机中，在燃烧室燃烧，会对涡轮造成影响，严重时产生爆震造成机组的损坏。而且不断的烧润滑油会增加运行成本。
5.为了提高效率减少能耗，燃气轮机压气机排气通常可用于轴承润滑油密封、阀门动作和进气过滤系统反吹等需要压缩空气的机构，但由于压气机排气温度高，无法满足供气要求，比如用于轴承润滑油密封的压缩空气温度过高会导致润滑油结焦现象，严重影响机组的运行。但现有方案均无法达到良好的冷却效果，依然会造成润滑油结胶现象，影响机组运行。
6.现有一种燃气轮机油气冷却润滑系统如图1所示，包括燃气轮机、空气过滤器、前轴承、后轴承、油泵、油箱和齿轮箱；所述的燃气轮机中的空压机与空气过滤器相连，燃气轮机中的空压机上连接有前轴承和后轴承，空气过滤器与后轴承相连，前轴承和后轴承均与油箱相连，油箱与油泵相连，油泵分别与齿轮箱、前轴承和后轴承相连，齿轮箱与油箱相连。所述的燃气轮机包括压气机、燃烧室和涡轮；所述的压气机与涡轮相连，压气机分别与空气过滤器和燃烧室相连，燃烧室与涡轮相连。该装置还包括油气装置，所述的油气装置设有润滑孔和空气孔，所述的空气过滤器经油气装置的空气孔与后轴承相连，所述的油泵和油箱均通过油气装置的润滑孔与后轴承相连。润滑油和空气由管道进入油气装置，油气装置设计有润滑孔和空气孔，共同作用于轴承。该系统采用润滑油和压气机中的部分密封冷却气体，密封冷却气体主要作用于后轴承，因为后轴承靠近涡轮和压气机一端，温度高，前轴承所在位置温度低采用润滑油冷却即可。


技术实现要素：

7.本实用新型要解决的技术问题是提供一种燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，能更加高效地冷却从压气机排气端引出的高温高压气体，结构简单可靠，便于维护。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，其包括冷却管道1、管道体固定装置3；
9.所述冷却管道1的主体绕至少二圈，各圈冷却管道1的外径同压气机的进气风道2内壁相似并且为进气风道2内径尺寸的80％～99％；
10.所述冷却管道1，其主体设于进气风道2内部，其进气端、出气端分别穿出到压气机的进气风道2外；
11.所述冷却管道1的每圈都通过至少2个管道体固定装置3可拆卸固定到进气风道2侧壁；
12.所述冷却管道1的进气端接压气机的排气。
13.较佳的，所述冷却管道1出气端排出的气体，用于轴承润滑油密封。
14.较佳的，所述冷却管道1出气端排出的气体，用于阀门驱动。
15.较佳的，所述冷却管道1出气端排出的气体，用于进气过滤器反吹。
16.较佳的，所述冷却管道1穿出到压气机的进气风道2外的位置通过管道头固定装置4可拆卸固定到压气机的进气风道2侧壁。
17.较佳的，压气机的进气风道2径向截面为矩形、椭圆形或圆形。
18.较佳的，所述管道体固定装置3包括管夹5、螺栓6和螺母7；
19.所述管夹5，用于支撑冷却管道1；
20.所述螺栓6，穿过所述进气风道2侧壁；
21.所述螺母7配合所述螺栓6将管夹5夹紧在进气风道2侧壁上。
22.较佳的，燃气轮机的轴承密封结构设置有轴承润滑油腔100；
23.燃气轮机的离心叶轮310和燃气轮机的涡轮静子320之间的缝隙组成间隙通道300；
24.轴承润滑油腔100和间隙通道300之间设置有高压腔200；
25.所述冷却管道1的出气端连通到所述高压腔200。
26.本实用新型的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，通过在压气机进气风道2内设置环绕式的可拆卸冷却管道1，利用燃气轮机压气机的进气空气，更加高效地冷却从压气机排气端引出的高温高压气体，使该高温高压气体得到有效冷却得到低温高压气体。该燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，结构简单可靠，便于维护，其产生的低温高压气体，既能够用于在燃气轮机运行过程中对轴承润滑油密封从而避免润滑油结胶，也可用于阀门驱动或进气过滤器反吹，减少能耗。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面对本实用新型所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是现有一种燃气轮机油气冷却润滑系统示意图；
29.图2是本实用新型的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置一实施例结构示意图；
30.图3是本实用新型的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置一实施例的管道体固定装置结构示意图；
31.图4是燃气轮机的轴承密封结构一实施例结构示意图。
32.图中附图标记说明：
33.1冷却管道；2进气风道；3管道体固定装置；4管道头固定装置；5管夹；6螺栓；7螺
母；100轴承润滑油腔；140轴承；310燃气轮机的离心叶轮；320燃气轮机的涡轮静子；300间隙通道；200高压腔。
具体实施方式
34.下面将结合附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
35.实施例一
36.如图2所示，燃气轮机压气机高温排气的冷却装置包括冷却管道1、管道体固定装置3；
37.所述冷却管道1的主体绕至少二圈，各圈冷却管道1的外径同压气机的进气风道2内壁相似并且为进气风道2内径尺寸的80％～99％；
38.所述冷却管道1，其主体设于进气风道2内部，其进气端、出气端分别穿出到压气机的进气风道2外；
39.所述冷却管道1的每圈都通过至少2个管道体固定装置3可拆卸固定到进气风道2侧壁；
40.所述冷却管道1的进气端接压气机的排气。
41.较佳的，所述冷却管道1出气端排出的气体，可以用于轴承润滑油密封、阀门驱动或进气过滤器反吹。
42.较佳的，所述冷却管道1穿出到压气机的进气风道2外的位置通过管道头固定装置4可拆卸固定到压气机的进气风道2侧壁，便于拆卸维护。
43.较佳的，压气机的进气风道2径向截面为矩形、椭圆形或圆形。
44.实施例一的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，冷却管道1设于压气机进气风道2内部，通过压气机进气空气对冷却管道1内气体进行冷却；冷却管道1靠近压气机进气风道2内侧，沿压气机进气风道2轴向前后至少绕二圈，沿压气机进气风道2轴向形成多层结构，通过管道体固定装置3支撑固定到压气机进气风道2侧壁，增大冷却面积同时减少对压气机进气带来的阻力。
45.实施例一的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，通过在压气机进气风道2内设置环绕式的可拆卸冷却管道1，利用燃气轮机压气机的进气空气，更加高效地冷却从压气机排气端引出的高温高压气体，使该高温高压气体得到有效冷却得到低温高压气体。该燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，结构简单可靠，便于维护，其产生的低温高压气体，既能够用于在燃气轮机运行过程中对轴承润滑油密封从而避免润滑油结胶，也可用于阀门驱动或进气过滤器反吹，减少能耗。
46.实施例二
47.基于实施例一的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，如图3所示，所述管道体固定装置3包括管夹5、螺栓6和螺母7；
48.所述管夹5，用于支撑冷却管道1；
49.所述螺栓6，穿过所述进气风道2侧壁；
50.所述螺母7配合所述螺栓6将管夹5夹紧在进气风道2侧壁上。
51.实施例三
52.基于实施例一的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，如图4所示，燃气轮机的轴承140密封结构设置有轴承润滑油腔100；
53.燃气轮机的离心叶轮310和燃气轮机的涡轮静子320之间的缝隙组成间隙通道300；
54.轴承润滑油腔100和间隙通道300之间设置有高压腔200；
55.所述冷却管道1的出气端连通到所述高压腔200。
56.实施例三的燃气轮机压气机高温排气的冷却装置，冷却管道1出气端排出的低温高压气体进入高压腔200，使高压腔200内压力大于润滑油腔100内的压力，使得轴承润滑油腔100的油雾不能进入高压腔200，保证了燃气轮机工作过程中不会受到轴承润滑油腔100油雾的污染，并对润滑油腔100内的润滑油有效降温。
57.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。