一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管制造技术

本发明专利技术提供了一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，包括设置在前端的前法兰段和设置在后端的后法兰段，所述前法兰段内设有第一环形凹槽，后法兰段内设有第二环形凹槽，前法兰段和后法兰段之间设有内骨架层，内骨架层前后两端分别嵌入第一环形凹槽和第二环形凹槽，本发明专利技术结构简单，具有高可靠性

【技术实现步骤摘要】
一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管


[0001]本专利技术涉及一种挠性管，具体涉及一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管
。

技术介绍

[0002]燃气轮机被誉为工业制造领域中“皇冠上的明珠”，最先进的
H
级燃气轮机的透平进口温度可达
1600℃
，远超过了一般金属材料所能承受的极限
。
因此，在燃气轮机正常运行时，透平转子和暴露在高温燃气下的透平叶片必须通过透平冷却空气进行冷却，从而降低透平转子内部及叶片的热应力，提高燃气轮机的寿命
。
[0003]采用外置冷却系统以提供透平冷却气是一种行之有效的方法，其工作原理是从燃气轮机压气机区段抽取一定量的高温高压空气，经过外部冷却器冷却
、
过滤后的低温高压空气再次返回燃气轮机内部，用于对透平转子和动叶进行冷却
。
透平冷却用挠性管是连接外层缸体和内层缸体的桥梁，将外部冷却后的空气引入到透平区段内
。
[0004]由于安装在两个缸体之间，缸体加工偏差以及运行过程中产生的位移不同步
、
扭转等，要求挠性管具备较好柔性以补偿偏差并能吸收一定的扭转，同时还需要较高的强度应对弯曲
、
拉力和扭转等负载
。
作为运输透平冷却空气的部件，在流经外部高温气体时会对内部流体有加热效果，为保证机组运行安全和整体效率，要求冷却空气流经挠性管后有较低的温升，所以挠性管需要有较好的保温性
。
挠性管位于压气机出口端，温度高
、
气流流速大，挠性管内外温差大，工作环境恶劣，冷却气是透平正常工作的保障，这就要求挠性管具备高可靠性
。
[0005]现有技术中采用钢管连接外层缸体和内层缸体，要求缸体加工精度高，以满足装配要求
。
由于钢管为刚性连接，无法克服内外层缸体热响应及温度不一致导致的变形，严重时会将缸体顶变形，导致机组损坏
。
现有的挠性管形式主要为海洋工程中采用的非粘结柔性管，具有良好的柔性
、
易铺设
、
可回收
、
防腐
、
环保等优点，然而由于输送油
、
气等属于低温介质，其使用温度较低，无法满足燃气轮机内部高温使用条件，因此，亟待设计一款产品解决上述挠性管可靠性差
、
无法适用于高温环境等问题
。

技术实现思路

[0006]针对上述现有技术的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，以解决现有技术中可靠性差
、
无法适用于高温环境等问题
。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供的技术方案如下：一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，包括设置在前端的前法兰段和设置在后端的后法兰段，所述前法兰段内设有第一环形凹槽，后法兰段内设有第二环形凹槽，前法兰段和后法兰段之间设有内骨架层，内骨架层前后两端分别嵌入第一环形凹槽和第二环形凹槽
。
[0008]作为优选，所述前法兰段和后法兰段顶端外侧设有外层骨架，外层骨架的长度小于内层骨架的长度，骨架层结构具有较好的柔性，可以补偿安装误差，降低了装配的难度，
不会将缸体热变形传递导致相邻部套的破坏，同时有较好的减振效果，避免在气流等激振力作用下引起的管道破坏，能够吸收一定的扭转，满足不同运行工况下或者安装时产生的扭转，达到扭矩要求
。
[0009]作为优选，所述外层骨架和内层骨架之间设有波纹管，采用双骨架层和波纹管的创新设计，冷却空气经过挠性管进入透平后的温升可以控制的较低，这不仅减小了外部冷却器的耗功，同时较低的冷却空气温度使得透平运行更加安全可靠，中间层采用波纹管结构，不仅能较好的吸收管道轴向变形，同时可以避免外部的高温高压气体侵入内部，造成冷却空气的温升和污染
。
透平内部的冷却空气通道通常设计的比较小，纯净的冷却空气可以有效避免通道的堵塞，这对延长透平使用寿命大有裨益
。
[0010]作为优选，所述内层骨架内壁与前法兰段的内壁和后法兰段的内壁在同一轴线上
。
[0011]作为优选，所述骨架层和波纹管均为金属材料，骨架层和波纹管均为金属材料，均为薄壁件，热应力较小，满足燃气轮机高温使用环境
。
较好的柔性
、
扭转性能和较低的内部应力使得管道具备高可靠性
。
[0012]作为优选，所述第一环形凹槽和第二环形凹槽的大小和形状相同，便于与波纹管的适配，增强了适配性
。
[0013]作为优选，所述波纹管与前法兰段的顶端面和后法兰段的顶端面密封
。
[0014]作为优选，所述前法兰段和后法兰段与挠性管焊接，焊接结构的整体完整性强，由于焊接是金属原子之间的连接，因此刚度大，整体性能好，并且由于外力下间隙的变化而没有过度变形，并且可以对大量金属的作用进行各种负载，焊接结构的密度很好，由于焊缝的密度，焊接结构确保了产品的气密性和水密性要求
。
[0015]本专利技术结构简单，具有高可靠性
、
保温性能好
、
气密性能好等优点，克服了现有技术中可靠性差
、
无法适用于高温环境等缺点，尤其适用于燃气轮机透平冷却的连接
。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术实施例或
技术介绍
中的技术方案，下面将对实施例或
技术介绍
描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图
。
[0017]图1为本专利技术的横截面示意图；图2为本专利技术的结构示意图
。
[0018]图中：
1、
外层骨架，
2、
波纹管，
3、
内层骨架，
4、
前法兰段，
5、
后法兰段，
6、
第一环形凹槽，
7、
第二环形凹槽
。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0020]实施例：如图1和图2所示，本专利技术公开了一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，包括设置在挠性管前端的前法兰段4和设置在后端的后法兰段5，所述前法兰段4内设有第一环形凹槽6，后法兰段5内设有第二环形凹槽7，前法兰段4和后法兰段5之间设有内骨架层3，内骨架层3前后两端分别嵌入第一环形凹槽6和第二环形凹槽7，第一环形凹槽6和第二环本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，包括设置在挠性管前端的前法兰段
(4)
和设置在后端的后法兰段
(5)
，其特征在于：所述前法兰段
(4)
内设有第一环形凹槽
(6)
，后法兰段
(5)
内设有第二环形凹槽
(7)
，前法兰段
(4)
和后法兰段
(5)
之间设有内骨架层
(3)
，内骨架层
(3)
前后两端分别嵌入第一环形凹槽
(6)
和第二环形凹槽
(7)。2.
根据权利要求1所述的一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，其特征在于，所述前法兰段
(4)
和后法兰段
(5)
顶端外侧设有外层骨架
(1)
，外层骨架
(1)
的长度小于内层骨架
(3)
的长度
。3.
根据权利要求2所述的一种用于燃气轮机透平冷却的挠性管，其特征在于，所述外层骨架
(1)
和内层骨架
(3)
之间设有波纹管
(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：祝华云，郑健生，詹长庚，邓喆，魏佳明，余沛坰，蓝吉兵，隋永枫，
申请(专利权)人：杭州汽轮动力集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：