偏流器21的切口的透視圖。圖11更詳細(xì)地顯示進(jìn)入的橫向流16、沖擊流24，沖擊流24通過孔口 14噴射到由導(dǎo)管壁7、套管10和U形偏流器21界定的空間中，并且加入橫向流16的下游方向。在U形偏流器的支腿之間形成新的橫向流16’之前，沖擊流24無阻礙地沖擊在導(dǎo)管壁7上。
[0052]圖12a顯示另一個(gè)實(shí)施例的側(cè)視圖，其中沖擊冷卻式導(dǎo)管壁7具有圓柱形偏流器21，導(dǎo)管壁7在冷卻流路徑15中從導(dǎo)管壁7延伸到套管10。用于噴射沖擊流24的至少一個(gè)孔口 14布置在圓柱形偏流器21的下游，并且沖擊冷卻空氣在尾流中噴射通過孔口 14。圖12b顯示偏流器的剖面圖，它指示孔口 14在尾流中的位置。
[0053]在這些實(shí)施例中，顯示典型地用于具有罐式燃燒器的燃?xì)鉁u輪的沖擊冷卻式導(dǎo)管。罐式燃燒器典型地圍繞燃?xì)鉁u輪的軸6沿周向分布，并且具有過渡件或過渡區(qū)段，以從燃燒室的圓形橫截面過渡成具有環(huán)帶的一部分的形狀的橫截面或者在出口處(即，在渦輪入口處)的實(shí)際上為長方形流橫截面。過渡件可結(jié)合到導(dǎo)管中，或者可為單獨(dú)的導(dǎo)管，而且公開的沖擊冷卻組件同樣可用于在過渡件中導(dǎo)引熱氣的導(dǎo)管。
[0054]沖擊冷卻組件也可用于環(huán)形導(dǎo)管，環(huán)形導(dǎo)管在外表面和內(nèi)表面上具有導(dǎo)管壁，從而在兩個(gè)導(dǎo)管壁之間的空間中導(dǎo)引熱氣流。這些可應(yīng)用于環(huán)形燃燒室。
[0055]對(duì)于所有顯示的布置，罐形或環(huán)形結(jié)構(gòu)或它們兩個(gè)的任何組合都是可行的。
[0056]闡明的所有優(yōu)點(diǎn)都不限于特定組合，而是也可以其它組合使用，或者單獨(dú)使用，而不偏離本公開的范圍。能夠可選地設(shè)想到其它可能性，例如，可設(shè)想到不同的偏流器幾何構(gòu)造的組合，諸如例如具有T形和V形偏流器的組件。使用其它流偏轉(zhuǎn)元件(諸如L形或W形偏流器)也是可行的。
[0057]另外，可修改偏流器相對(duì)于流路徑中的流向的布置。例如基于圖5，可使用面向下游的T形偏流器。在這種布置中，T的中心支腿與橫向流16對(duì)齊，并且指向橫向流16的下游方向。這種布置可有利于針對(duì)T形偏流器21的水平支腿下游的流區(qū)域中的不對(duì)稱熱負(fù)載而導(dǎo)引冷卻流路徑15中的冷卻空氣。相反，針對(duì)在T形偏流器21的水平支腿上游或者在偏轉(zhuǎn)的橫向流16的流動(dòng)區(qū)域中的不對(duì)稱熱負(fù)載，圖5的布置可為有利的。
[0058]為了產(chǎn)生尾流，可設(shè)想到偏流器具有除了筒體之外的另外的幾何構(gòu)造，諸如例如具有橢圓形橫截面或任何鈍形幾何構(gòu)造的偏流器。
[0059]可在燃?xì)鉁u輪以及其中熱氣必須由導(dǎo)管壁導(dǎo)引的其它機(jī)器或裝置(諸如例如鍋爐或反應(yīng)器)中使用公開的用于冷卻的沖擊冷卻組件和方法。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于冷卻導(dǎo)管的導(dǎo)管壁(7)的沖擊冷卻組件，所述導(dǎo)管在熱氣流路徑中導(dǎo)引熱氣流(19)，所述熱氣流路徑具有上游端(12)和下游端(13)，所述沖擊冷卻組件包括沖擊套管(10)，所述沖擊套管(10)至少部分地設(shè)置在壓縮空氣氣室(20)中，并且所述套管(10)具有包圍所述導(dǎo)管壁(7)的多個(gè)孔口(14)，并且與所述導(dǎo)管壁(7)隔開一距離，以在所述導(dǎo)管壁(7)和所述沖擊套管(10)之間形成冷卻流路徑(15)，使得在運(yùn)行期間通過所述孔口(14)從所述壓縮空氣氣室(20)噴射出的冷卻空氣沖擊在所述導(dǎo)管壁(7)上，并且作為橫向流(16)流向所述熱氣流路徑的端部(12，13)處的出口， 其特征在于，至少一個(gè)偏流器(21)布置在所述冷卻流路徑(15)中，以使所述橫向流(16)偏轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離至少一個(gè)孔口(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述偏流器(21)布置在用于將冷卻空氣噴射在所述冷卻流路徑(15)中的第一孔口(14)的下游。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述偏流器(21)從所述導(dǎo)管壁(7)延伸到所述沖擊套管(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述偏流器(21)使所述冷卻空氣通道(15)的一部分與上游橫向流(16)隔開，以開始新的冷卻流區(qū)段，所述新的冷卻流區(qū)段在下游端處通到所述冷卻空氣通道(15)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述偏流器(21)從所述導(dǎo)管壁(7)或所述沖擊套管(10)延伸到所述冷卻流路徑(15)中，所述偏流器(21)的高度(h)小于所述冷卻流路徑(15)的高度⑶。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述偏流器(21)包括布置成相對(duì)于所述導(dǎo)管的軸線(18)成介于+/-5°和90°之間的角的壁區(qū)段。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述沖擊冷卻組件包括布置成彼此緊鄰的至少一對(duì)偏流器(21)，其各自包括壁區(qū)段，其中，所述壁區(qū)段定向成相對(duì)于彼此成范圍為10°至160°的角，使得所述兩個(gè)偏流器(21)之間的流動(dòng)面積沿所述橫向流(16)的下游方向增大。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述冷卻流路徑(15)的高度⑶沿著所述冷卻流路徑(15)的長度(X)基本是恒定的。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，對(duì)于為所述冷卻流路徑(15)的高度(D)的至少兩倍的長度(X)，偏轉(zhuǎn)流經(jīng)過所述導(dǎo)管壁(7)所處的所述冷卻流路徑(15)的區(qū)域的沖擊密度小于所述偏流器(21)下游的區(qū)域。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，分隔壁布置在所述偏流器(15)的上游或下游，或者結(jié)合在所述偏流器(21)中，所述分隔壁與平行于所述橫向流(16)在運(yùn)行期間的流向的主要延伸對(duì)齊。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，在運(yùn)行期間，所述偏流器在所述橫向流(16)的下游方向上產(chǎn)生死區(qū)，并且至少一個(gè)孔口(14)布置在所述套管(10)中，使得冷卻空氣在所述死區(qū)中沖擊在所述壁(7)上。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件，其特征在于，所述導(dǎo)管(7)界定燃燒室(4)。
13.一種燃?xì)鉁u輪(I)，其具有根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項(xiàng)所述的沖擊冷卻組件。
14.一種用于對(duì)導(dǎo)管的導(dǎo)管壁(7)進(jìn)行沖擊冷卻的方法，所述導(dǎo)管在熱氣流路徑中導(dǎo)引熱氣，所述熱氣流路徑具有上游端(12)和下游端(13)，其中，具有多個(gè)孔口(14)的沖擊套管(10)包圍所述導(dǎo)管壁(7)，并且與所述導(dǎo)管壁(7)隔開一距離，以在所述導(dǎo)管壁(7)和所述沖擊套管(10)之間形成冷卻流路徑(15)，其中，冷卻空氣噴射通過所述孔口(14)，并且作為橫向流(16)流向所述熱氣流路徑的一個(gè)端部(12，13)處的出口， 其特征在于，所述橫向流(16)的至少一部分被至少一個(gè)偏流器(21)偏轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離至少一個(gè)孔口(14)，所述至少一個(gè)偏流器(21)在所述冷卻流路徑(15)中布置在所述孔口(14)的上游。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的對(duì)導(dǎo)管壁(7)進(jìn)行沖擊冷卻的方法，其特征在于，沖擊冷卻空氣噴射通過所述偏流器(14)下游的孔口(14)，使得在與所述偏流器(14)相距為所述冷卻流路徑⑶的高度的三倍的距離處，所述冷卻流路徑(15)中的冷卻空氣的流速的軸向分量是基本均勻的。
【專利摘要】本發(fā)明涉及沖擊冷卻組件。本公開涉及一種用于冷卻導(dǎo)引熱氣流(19)的導(dǎo)管的導(dǎo)管壁(7)的沖擊冷卻組件。該沖擊冷卻組件包括沖擊套管(10)，沖擊套管(10)至少部分地設(shè)置在壓縮空氣氣室(20)中，并且與導(dǎo)管壁(7)隔開一距離，以在導(dǎo)管壁(7)和沖擊套管(10)之間形成冷卻流路徑(15)，使得通過套管(10)中的孔口(14)從壓縮空氣氣室(20)噴射出的冷卻空氣沖擊在導(dǎo)管壁(7)上。至少一個(gè)偏流器(21)布置在冷卻流路徑(15)中，以使橫向流(16)偏轉(zhuǎn)遠(yuǎn)離至少一個(gè)孔口(14)。除了沖擊冷卻組件之外，還公開具有這種組件的燃?xì)鉁u輪(1)，以及用于冷卻導(dǎo)管壁的方法。
【IPC分類】F02C7-12, F02C7-18, F01D25-12
【公開號(hào)】CN104564351
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410574041
【發(fā)明人】T. 莫勒 M., 胡伯 M., 扎希羅維 S.
【申請(qǐng)人】阿爾斯通技術(shù)有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年10月24日
【公告號(hào)】CA2868698A1, EP2865850A1, US20150118019