用于在渦輪機組中提供密封的密封裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開主要涉及渦輪機組(turbomachine)，例如燃氣渦輪機系統(tǒng)，并且更具體地涉及用于在這種渦輪機組的相鄰的部件之間提供密封的密封裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]諸如渦輪機系統(tǒng)的渦輪機組被廣泛地用在諸如發(fā)電之類的領(lǐng)域中。例如，常規(guī)的燃氣渦輪機系統(tǒng)包括壓縮機、燃燒器、和渦輪機。在渦輪機系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)期間，該系統(tǒng)中的多種部件常受到高溫流的影響。部件中的許多部件都圍繞燃氣渦輪機系統(tǒng)的軸線呈環(huán)形陣列設(shè)置。此外，部件中的許多部件呈環(huán)形陣列、徑向地、軸向地、或以其它方式鄰近于其它部件設(shè)置。例如，壓縮機和渦輪機葉片、噴嘴、和護罩組件呈環(huán)形陣列設(shè)置并且還鄰近于彼此設(shè)置。往往，在相鄰的部件之間存在間隙。這些間隙可允許高溫流從熱氣體路徑泄漏，從而導(dǎo)致渦輪機系統(tǒng)的性能、效率和功率輸出降低。
[0003]此外，由于高溫流通常導(dǎo)致渦輪機系統(tǒng)的性能、效率和功率輸出提高，因此，該系統(tǒng)的部件必須被冷卻以使得渦輪機系統(tǒng)能夠在提高的溫度下運轉(zhuǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)中，用于冷卻多種部件的多種策略都是已知的。例如，冷卻介質(zhì)可被傳送至部件。然而，相鄰的部件之間的間隙會使冷卻介質(zhì)泄漏并使其與高溫流混合，從而導(dǎo)致渦輪機系統(tǒng)的性能、效率、和功率輸出進一步降低。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中用于降低因泄漏和混合所導(dǎo)致的渦輪機系統(tǒng)損失的多種策略均是已知的。例如，已將諸如葉片密封件、彈簧密封件、和銷之類的密封機構(gòu)用于密封多個相鄰的部件之間的間隙。這種密封件可提供適當(dāng)?shù)拿芊狻Ｈ欢?，在許多情況下，在維持適當(dāng)密封的同時，使少部分的冷卻介質(zhì)圍繞該密封件流動以有助于該密封件的冷卻和該密封件的區(qū)域中的冷卻會是合乎要求的。由此，將泄漏和混合的關(guān)注(concern)與區(qū)域性冷卻的關(guān)注進行平衡會是合乎要求的。用于允許進行這種冷卻的當(dāng)前已知的密封設(shè)計包括將“虎紋(tiger stripe) ”特征或其它特征用在密封件在其間延伸的相鄰的部件上，以使該密封件無效并允許冷卻介質(zhì)圍繞該密封件流動。然而，這種特征會通常導(dǎo)致不受控的泄漏和不一致的傳熱系數(shù)，并且在允許圍繞該密封件流動的冷卻介質(zhì)的量的方面通常是不可預(yù)測的。
[0005]因此，在本領(lǐng)域中需要用于在渦輪機組中的相鄰的部件之間提供密封的改良的密封裝置。特別地，提供改良的泄漏控制和傳熱系數(shù)一致性并有助于預(yù)測冷卻的密封裝置會是有利的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的方面和優(yōu)點將在下列說明書中部分予以闡述，或者可通過該說明書而變得明顯，或者可通過實施本發(fā)明而得到了解。
[0007]在一個實施例中，本公開涉及一種用于在相鄰的部件之間提供密封的密封裝置。該密封裝置包括可插置在相鄰的部件之間的密封板，該密封板包括第一面和相對的第二面。該密封裝置還包括從第一面或第二面中的一個延伸的多個銷，這多個銷構(gòu)造成將第一面或第二面中的一個與相鄰的部件的接觸表面間隔開。
[0008]在另一實施例中，本公開涉及一種渦輪機組。該渦輪機組包括第一部件和相鄰的第二部件，第一部件和第二部件在其間限定間隙，第一部件和第二部件中的每一個均限定槽口，該槽口包括接觸表面。該渦輪機組還包括密封裝置，該密封裝置放置在該間隙中并在相鄰的部件之間提供密封。該密封裝置包括密封板，該密封板放置在第一部件的槽口和第二部件的槽口內(nèi)并延伸越過該間隙，該密封板包括第一面和相對的第二面。該密封裝置還包括從第一面或第二面中的一個延伸的多個銷，這多個銷將第一面或第二面中的一個與槽口的接觸表面間隔開。
[0009]本發(fā)明的這些和其它特征、方面和優(yōu)點將參照下列說明書和所附權(quán)利要求而得到更好的理解。結(jié)合在本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例并與說明書一起用于說明本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0010]在參考附圖進行的說明書中闡述了包括對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是本發(fā)明的最佳模式的本發(fā)明的完整且可實施的公開內(nèi)容，其中:
[0011]圖1是根據(jù)本公開的一個實施例的渦輪機組的示意圖；
[0012]圖2是根據(jù)本公開的一個實施例的包括多個密封裝置在內(nèi)的燃氣渦輪機系統(tǒng)的側(cè)視截面圖；
[0013]圖3是根據(jù)本公開的一個實施例的對處于相鄰的部件之間的間隙進行密封的密封裝置的側(cè)視截面圖；
[0014]圖4是根據(jù)本公開的一個實施例的放置在密封裝置中且從該密封裝置延伸的密封裝置的透視圖；
[0015]圖5是根據(jù)本公開的一個實施例的密封裝置的透視圖；
[0016]圖6是根據(jù)本公開的一個實施例的密封裝置的特寫透視圖；
[0017]圖7是根據(jù)本公開的另一實施例的密封裝置的透視圖；
[0018]圖8是根據(jù)本公開的另一實施例的密封裝置的透視圖；
[0019]圖9是根據(jù)本公開的另一實施例的密封裝置的側(cè)視圖；和
[0020]圖10是根據(jù)本公開的另一實施例的密封裝置的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0021 ] 現(xiàn)在將參照本發(fā)明的實施例詳細地說明，本發(fā)明的實施例的一個或多個示例示于附圖中。每一個示例均為了說明本發(fā)明而非限制本發(fā)明來提供。實際上，本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白的是，在不背離本發(fā)明的范圍或精神的前提下，可在本發(fā)明中作出多種修改和變化。例如，被示出或描述為一個實施例的一部分的特征可與另一實施例一起使用，以產(chǎn)生再一實施例。由此，企圖是，本發(fā)明覆蓋了處于所附權(quán)利要求及它們的等效方案的范圍內(nèi)的這種修改和變化。
[0022]圖1是渦輪機組的示意圖，在所示實施例中，該渦輪機組為燃氣渦輪機系統(tǒng)10。應(yīng)該明白的是，本公開的渦輪機組無需是燃氣渦輪機系統(tǒng)10，而是可以是任何適用的渦輪機系統(tǒng)或其它渦輪機組，例如蒸汽渦輪機系統(tǒng)或其它適用的系統(tǒng)。如所示的系統(tǒng)10可包括壓縮機段12、可包括如下討論的多個燃燒器的燃燒器段14、和渦輪機段16。壓縮機段12和渦輪機段16可通過軸18聯(lián)接。該軸18可以是單個軸，或由多個軸段聯(lián)接在一起以形成軸
18。該軸18可還聯(lián)接至發(fā)電機或其它適用的能量存儲裝置，或者可直接連接至例如電網(wǎng)。入口段19可向壓縮機段12提供空氣流，并且排氣可從渦輪機段16通過排氣段20排出并在該系統(tǒng)10或其它適用的系統(tǒng)中排出和/或利用。來自系統(tǒng)10的排氣可例如被排放到大氣中，流至蒸汽渦輪機或其它適用的系統(tǒng)，或者通過熱回收蒸汽發(fā)生器再循環(huán)。
[0023]壓縮機12和渦輪機16可均包括多個級。例如，圖2中示出了渦輪機16的包括三個級的一個實施例。例如，渦輪機16的第一級可包括噴嘴22的環(huán)形陣列和葉片24的環(huán)形陣列。噴嘴22可圍繞軸18圓周地放置和固定。葉片24可圍繞軸18圓周地放置并聯(lián)接至軸18。由支承構(gòu)件28和護罩塊29的環(huán)形陣列形成的護罩組件26可環(huán)繞葉片24并連接至噴嘴22以部分地限定熱氣體路徑30。渦輪機16的第二級可放置在第一級的下游并且包括同樣放置的噴嘴32、葉片34、和護罩組件36，該護罩組件36由支承構(gòu)件38和護罩塊39形成并部分地限定熱氣體路徑30。渦輪機16的第三級可放置在第二級的下游并可包括同樣放置的噴嘴42、葉片44和護罩組件46，該護罩組件46由支承構(gòu)件48和護罩塊49形成并部分地限定熱氣體路徑30。此外，間隔輪50和內(nèi)部護罩組件52可包括在多個級中并且部分地限定熱氣體路徑30。應(yīng)該明白的是，渦輪機16和壓縮機12均不被限制成是三級的，而是任何適當(dāng)數(shù)量的級均處于本公開的范圍和精神內(nèi)。此外，應(yīng)該明白的是，渦輪機16的多種部件無需被如上所述