用于密封涡轮组件的设备和方法技术

涡轮或涡轮系统包括：压缩机；燃烧器；涡轮区段；扩散器，其在两个构件之间有分离线；以及沿着分离线的密封件。密封件包括凸起、凹部和在凸起和凹部之间的柔性部分。柔性部分具有垂直于分离线的弯曲横截面。弯曲横截面的外表面接触凹部的内表面。弯曲横截面的内表面接触凸起的外表面。密封燃气涡轮系统中的扩散器的两个部件之间的分离线包括将柔性部分设置在两个部件的凸起和凹部之间，使弯曲横截面的外表面接触凹部的内表面，使弯曲横截面的内表面接触凸起的外表面，以及对扩散器加压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文公开的主题涉及密封组件的设备和方法。特别地，设备和方法涉及沿着涡轮组件的两个构件之间的分离线提供密封件。
技术介绍
由于诸如制造简单或维护需要的考虑，可将功率装置组件的构件分成子构件，以可移除的方式将它们彼此连结。在子构件彼此接近或接触且可彼此分开的位置形成所谓的分离线，并且其可包括设置在各构件之间的密封件。当存在与子构件有关的压差，即从内部到外部的压差，从外部到内部的压差，或者在子构件内的压差时，如果分离线未得到充分密封的话，压差可能趋向于产生穿过分离线的流。如果子构件在工作中遇到温度变化或温度梯度，则在分离线上提供密封可能是有挑战的。例如，如果子构件具有几百华氏度或者甚至几千华氏度的工作温度，则在子构件达到工作温度时，子构件可经历相当大的热膨胀。这可引起沿着分离线的尺寸变化，而且在子构件过渡到工作温度时，这样的尺寸变化可损害沿着分离线的任何密封件的特性。即使一旦子构件达到稳定状态或半稳定状态工作温度，沿着分离线的温度梯度也可使密封件沿着温度梯度具有不同的密封特性。即使沿着分离线的小尺寸变化也可导致密封性能有相当大的变化，使得密封件变得不确定，因为密封件的尺寸变化可能使得预测构件在哪里彼此接触，以及/或者构件在哪里接触密封件是困难的。不同的密封件特性在效率特别重要的涡轮中可能是特别得到关注的。例如，尽管泄漏可得到解决或者甚至是合乎需要的，但能够对泄漏进行建模或预测对于控制或测量涡轮的性能是有用的。可包括这种分离线和/或密封件的特定构件是涡轮中的扩散器。
技术实现思路
用于密封本文描述的涡轮组件的设备和方法的各方面对与现有技术相关联的一个或多个问题或缺点提供解决方案。在一个示例性但非限制性方面，本公开涉及一种涡轮系统，包括：压缩机区段；燃烧区段；涡轮区段；扩散器，其在扩散器的两个构件之间有分离线；以及沿着分离线的密封件。密封件包括突出部分、凹陷部分和在突出部分和凹陷部分之间的柔性部分。当垂直于分离线看时，柔性部分具有弯曲横截面。弯曲横截面的外表面接触凹陷部分的内表面，并且弯曲横截面的内表面接触突出部分的外表面。在另一个示例性但非限制性方面，本公开涉及一种功率装置，包括：涡轮系统；机械负载或电气负载；入口系统；以及控制系统。涡轮系统包括：压缩机区段；燃烧区段；涡轮区段；扩散器，其在扩散器的两个构件之间有分离线；以及沿着分离线的密封件。密封件包括突出部分、凹陷部分和在突出部分和凹陷部分之间的柔性部分。当垂直于分离线看时，柔性部分具有弯曲横截面，弯曲横截面的外表面接触凹陷部分的内表面，并且弯曲横截面的内表面接触突出部分的外表面。在另一个示例性但非限制性方面，本公开涉及一种涡轮，包括第一扩散器构件；第二扩散器构件；在第一扩散器构件和第二扩散器构件之间的分离线；以及沿着分离线的密封件。密封件在横截面上包括凸形部分、凹形部分和在凸形部分和凹形部分之间的柔性部分。当垂直于分离线看时，柔性部分具有弯曲横截面，弯曲横截面具有固定端和自由端，弯曲横截面的外表面在自由端附近接触凹形部分的内表面，并且弯曲横截面的内表面在固定端附近接触凸形部分的外表面。附图说明图1是涡轮发动机系统的示意图；图2是涡轮发动机系统中的扩散器的局部横截面；图3A是在扩散器的两个构件匹配位置的分离线和相关联的密封件的详细视图；图3B是图3A的一部分的详细视图；图4是扩散器构件之间的分离线和密封件的横截面图；以及图5是密封件的柔性构件的独立视图。具体实施方式下面将对本专利技术的一个或多个具体实施例进行描述。为了致力于提供对这些实施例的简明描述，可能不会在说明书中对实际实现的所有特征进行描述。应当理解，当例如在任何工程或设计项目中开发任何这种实际实现时，必须作出许多对实现而言专有的决定来实现开发者的具体目标，例如符合与系统有关及与商业有关的约束，开发人员的具体目标可根据不同的实现彼此有所改变。此外，应当理解，这种开发工作可能是复杂和耗时的，但尽管如此，对具有本公开的益处的普通技术人员来说，这种开发工作将是设计、生产和制造的例行任务。本文公开了详细的示例实施例。但是，本文公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，以便描述示例实施例。但是，本公开的实施例可体现为许多备选形式，并且不应理解为局限于本文阐述的实施例。因此，虽然示例实施例能够有各种修改和备选形式，但在图中仅以示例的方式示出其实施例，并且将在本文详细地描述其实施例。但应当理解的是，不意于将示例实施例局限于公开的特定形式，而是相反，示例实施例覆盖落在本公开的范围内的所有修改、等效物和备选方案。本文所用的用语仅是为了描述特定实施例，并且不意于限制实例实施例。如本文所用，单数形式“一”、“一种”和“所述”意于也包括复数形式，除非上下文清楚地另有说明。当在本文中使用时，用语“包括”和/或“包含”规定了存在所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或构件，但是不排除存在或增加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、构件和/或它们的组合。虽然用语第一、第二、主要、辅助等可在本文用来描述各种元件，但这些元件不应受这些用语限制。这些用语仅仅用来区分一个元件与另一个元件。例如(但不限于)，第一元件可称为第二元件，而且类似地，第二元件可称为第一元件，而不偏离示例实施例的范围。如本文所用，用语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。在本文使用某些用语可仅仅是为了方便读者，而且不应将其理解为限制本专利技术的范围。例如，诸如“上”、“下”、“水平”、“竖直”、“上游”、“下游”、“前”、“后”等词语仅仅描述图中显示的构造。实际上，本公开的实施例的元件或多个元件可按任何方向定向，因此用语应当理解为包含这样的变型，除非另有规定。如在说明书和权利要求中所使用的那样，“基本”和“大约”至少包括相对于理想值或标称值的在制造公差、工作公差和/或检查公差之内的偏离。本公开可应用于压缩吸力空气的各种各样的燃气涡轮发动机，诸如(但不限于)重型燃气涡轮；航空衍生燃气涡轮等等。本公开的实施例可应用于单个燃气涡轮发动机或多个燃气涡轮发动机。本公开的实施例可应用于在单个循环或联合循环中工作的燃气涡轮发动机。图1示出燃气涡轮发动机10，其具有入口系统12。燃气涡轮发动机10大体包括压缩机14、具有燃烧室16的至少一个燃烧器和涡轮区段18。在基于陆地的燃气涡轮中，涡轮区段18典型地驱动机械负载或电气负载，诸如发电机20。压缩机14设有入口，入口可包括多个入口导叶(未显示)，它们布置在入口气室22的下游。涡轮区段18流通地连接到扩散器100上，扩散器100连接到热回收蒸汽发生器32上。入口系统12大体包括雨水罩24，雨水罩24安装到入口过滤间26的上游端上。雨水罩24通过入口空气导管28流通地连接到入口气室22上。可提供控制系统30来控制燃气涡轮发动机10的任何方面。燃气涡轮发动机10可安装成功率装置的一部分。图2示出燃气涡轮发动机10中的扩散器100的简化局部横截面。扩散器100的内部部分102允许扩散器100将速度转换成压力，即，对燃气涡轮发动机10中的气体流执行扩散功能。扩散器100的外部部分104提供用于冷却流106的区域。提供冷却流106是为了使外壳107保持低于最高工作温度。例如，外壳107可由碳钢制造而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮系统，包括：压缩机区段；燃烧区段；涡轮区段；扩散器，其在所述扩散器的两个构件之间有分离线；以及沿着所述分离线的密封件，其中，所述密封件包括突出部分，凹陷部分，以及在所述突出部分和所述凹陷部分之间的柔性部分，其中：当垂直于所述分离线看时，所述柔性部分具有弯曲横截面，所述弯曲横截面的外表面接触所述凹陷部分的内表面，以及所述弯曲横截面的内表面接触所述突出部分的外表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种涡轮系统，包括：压缩机区段；燃烧区段；涡轮区段；扩散器，其在所述扩散器的两个构件之间有分离线；以及沿着所述分离线的密封件，其中，所述密封件包括突出部分，凹陷部分，以及在所述突出部分和所述凹陷部分之间的柔性部分，其中：当垂直于所述分离线看时，所述柔性部分具有弯曲横截面，所述弯曲横截面的外表面接触所述凹陷部分的内表面，以及所述弯曲横截面的内表面接触所述突出部分的外表面。2.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述分离线沿着所述扩散器的轴向方向。3.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述凹陷部分的内表面基本为U形。4.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述弯曲横截面基本为V形。5.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述突出部分的外表面的一部分基本为V形。6.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述突出部分在所述凹陷部分的内部，在所述突出部分和所述凹陷部分之间有空隙，以允许它们由于热膨胀而相对于彼此移动。7.根据权利要求6所述的涡轮系统，其特征在于，所述热膨胀是所述扩散器的径向膨胀引起的。8.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述柔性部分密封所述突出部分和所述凹陷部分之间的空隙。9.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述弯曲横截面设置成使得跨越所述分离线的压差趋向于使所述弯曲横截面朝不那么弯曲的状态打开。10.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述涡轮系统进一步包括第二密封件，所述第二密封件基本与所述密封件相同，其中，所述密封件和所述第二密封件沿着所述分离线彼此端对端地贴靠。11.根据权利要求10所述的涡轮系统，其特征在于，在所述密封件和所述第二密封件彼此贴靠的位置附近，所述密封件和所述第二密封件不包括所述突出部分和所述凹陷部分。12.根据权利要求11所述的涡轮系统，其特征在于，所述柔性部分包括所述弯曲横截面的延伸部，使得在所述密封件和所述第二密封件彼此贴靠的位置附近，所述弯曲横截面更长，所述延伸部在所述弯曲横截面的外表面接触所述凹陷部分的内表面的位置的附近。13.根据权利要求1所述的涡轮系统，其特征在于，所述密封件包括沿着所述分离线省略了所述凹陷部分和所述突出部分的长度，并且所述柔性部分包括所述弯曲横截面的延伸部，使得所述弯曲横截面在省略了所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：S帕卡拉，R贾米奥尔科夫斯基，T英热耶夫斯基，R普鲁蒂，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US