一种燃气轮机排气蜗壳隔热结构的制作方法

1.本技术属于燃气轮机机组散热技术领域，特别涉及一种燃气轮机排气蜗壳隔热结构。


背景技术：

2.舰船燃气轮机机组工作过程中，相对于机舱温度而言，排气蜗壳是高温体，如果隔热结构设计不合理，在运行中将会产生排气蜗壳内壳体过热甚至燃气泄露，从而危害人身安全或导致燃气轮机停机，极大影响产品的安全性和可靠性。现有的排气蜗壳隔热结构一般是通过环形箍带将隔热棉固定在排气装置上，或通过焊接手段用金属盖板对排气蜗壳隔热棉进行封装。
3.随着整机运行及整机振动，排气蜗壳内壳体(接触高温燃气)和隔热结构(外壳体)热膨胀不协调，箍带型隔热结构会发生箍带松动或断裂，金属盖板焊接型隔热结构会产生焊缝开裂，两种情况都会导致隔热棉暴露在外，在高温高湿环境下加速老化，影响隔热效果。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本技术提供了一种燃气轮机排气蜗壳隔热结构，包括：
5.蜗壳形状的内壳体，在内壳体外表面焊接具有预设高度的加强肋，加强肋在内壳体呈网格状分布，加强肋与内壳体表面形成多个盒状结构，每个所述盒状结构内填充隔热棉并通过隔热棉盖板封装。
6.优选的是，加强肋为采用角钢型材，其具有第一板以及与第一板垂直连接的第二板，所述第一板垂直焊接在内壳体的表面上，第二板形成铆接隔热棉盖板的安装平台。
7.优选的是，隔热棉盖板的边缘通过抽芯铆钉安装在所述第二板上。
8.优选的是，所述第二板上与抽芯铆钉配合的铆钉孔的直径大于抽芯铆钉的直径。
9.优选的是，所述第一板上具有多个用于释放热变形应力的“ω”型热膨胀槽。
10.优选的是，内壳体外表面包括弧形侧面以及上下底平面，所述上下底平面具有圆形通孔，其中弧形侧面的加强肋具体分布方式为：弧形侧面的边缘具有一圈加强肋，在弧形侧面中线位置沿弧形侧面长度方向具有并列两排加强肋，在弧形侧面中线位置处的加强肋与弧形侧面的边缘处的加强肋之间具有均布的加强肋，形成多个矩形盒状结构；上下底平面的外边缘以及圆形通孔边缘布置一圈加强肋，并在上下底平面的外边缘加强肋与圆形通孔边缘的加强肋之间辐射状布置多个加强肋，形成多个扇形盒状结构。
11.优选的是，抽芯铆钉的长度大于所述第一板与隔热棉盖板的厚度之和，抽芯铆钉具有预设长度的轴向自由度。
12.优选的是，所述隔热棉的材料包括：玻纤棉，玻璃棉。
13.本技术的优点包括：本技术的结构为分块式填塞结构，由加强肋组成盒型框架，填塞隔热棉后将隔热棉盖板通过抽芯铆钉进行封装。其优点在于：结构简单，有效解决了大尺
寸双层壁结构易造成内外内壳体温差大、热膨胀不协调的问题，针对局部隔热失效区域可以进行局部更换隔热棉，节省制造成本；在加强筋上设置多个热膨胀槽，可释放热变形应力；采用抽芯铆钉连接隔热棉盖板与加强肋，并且预留热变形间隙，为内外内壳体热膨胀保留位移间隙，消除热膨胀。
附图说明
14.图1是本技术一优选实施方式隔热棉盖板与加强肋连接示意图；
15.图2是本技术一优选实施方式隔热棉盖板与加强肋剖视图；
16.图3是本技术一优选实施方式“ω”的盒型框架结构示意图；
17.图4是本技术一优选实施方式模块化隔热结构示意图。
具体实施方式
18.为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施方式中的附图，对本技术实施方式中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施方式是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，旨在用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施方式进行详细说明。
19.如图1-4所示，本技术提供了一种燃气轮机排气蜗壳隔热结构，包括：
20.蜗壳形状的内壳体a，在内壳体a外表面焊接具有预设高度的加强肋1，具有预设高度的加强肋1能够形成盒状结构，加强肋1在内壳体a呈网格状分布，加强肋1与内壳体a表面形成多个盒状结构，具体包括：内壳体a外表面包括弧形侧面以及上下底平面，所述上下底平面具有圆形通孔，其中弧形侧面的加强肋1具体分布方式为：弧形侧面的边缘具有一圈加强肋1，在弧形侧面中线位置沿弧形侧面长度方向具有并列两排加强肋1，在弧形侧面中线位置处的加强肋1与弧形侧面的边缘处的加强肋1之间具有均布的加强肋1，形成多个矩形盒状结构；上下底平面的外边缘以及圆形通孔边缘布置一圈加强肋1，并在上下底平面的外边缘加强肋1与圆形通孔边缘的加强肋1之间辐射状布置多个加强肋1，形成多个扇形盒状结构。其中，每个所述盒状结构内填充隔热棉并通过隔热棉盖板2封装。其中，隔热棉可采用玻纤棉，玻璃棉，其材料主要是玻璃纤维耐温隔热棉，其具有无数细小气体孔，且纤维呈现不规则排列，为极佳隔热材料，热传导系数0.02-0.040w/m.k之间；能够有效隔离热量。
21.优选的是，加强肋1为采用角钢型材，其具有第一板以及与第一板垂直连接的第二板，所述第一板垂直焊接在内壳体a的表面上，第二板形成铆接隔热棉盖板2的安装平台。
22.优选的是，隔热棉盖板2的边缘通过抽芯铆钉3安装在所述第二板上，抽芯铆钉3与隔热棉盖板2之间具有垫片4，抽芯铆钉3包括铆体钉芯。是一类单面铆接用的铆钉，但须使用专用工具——拉铆枪进行铆接。铆接时，铆钉钉芯由专用铆枪拉动，使铆体膨胀,起到铆接作用，因此，其铆接的轴向长度可调；抽芯铆钉以开口型扁圆头抽芯铆钉应用最广，沉头抽芯铆钉适用于表面需要平滑的铆接场合，封闭型抽芯铆钉适用于要求较高载荷和具有一定密封性能的铆接场合。
23.优选的是，所述第二板上与抽芯铆钉3配合的铆钉孔的直径大于抽芯铆钉3的直径，即采用“大孔配小轴”的拉铆“软”连接形式，其连接方式见图2，为内外内壳体热膨胀保留位移间隙，消除热膨胀。
24.优选的是，所述第一板上具有多个用于释放热变形应力的“ω”型热膨胀槽。
25.优选的是，抽芯铆钉3的长度大于所述第一板与隔热棉盖板2的厚度之和，抽芯铆钉3具有预设长度的轴向自由度，其目的是为了消除热变形带来的应力，当隔热棉盖板2与加强肋1之间具有较大的热应力时，隔热棉盖板2与加强肋1之间产生不均等的热变形，完全固定的隔热棉盖板2与加强肋1会因为热变形产生撕裂破坏，抽芯铆钉3预留间隙的软连接能够提供隔热棉盖板2与加强肋1之间变形空隙，此外抽芯铆钉独特的铆接方式为所述空隙的形成提供条件。
26.本技术结构简单，有效解决了大尺寸双层壁结构易造成内外内壳体温差大、热膨胀不协调的问题，针对局部隔热失效区域可以进行局部更换隔热棉，节省制造成本。
27.以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，包括：蜗壳形状的内壳体(a)，在内壳体(a)外表面焊接具有预设高度的加强肋(1)，加强肋(1)在内壳体(a)呈网格状分布，加强肋(1)与内壳体(a)表面形成多个盒状结构，每个所述盒状结构内填充隔热棉并通过隔热棉盖板(2)封装。2.如权利要求1所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，加强肋(1)采用角钢型材，其具有第一板以及与第一板垂直连接的第二板，所述第一板垂直焊接在内壳体(a)的表面上，第二板形成铆接隔热棉盖板(2)的安装平台。3.如权利要求2所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，隔热棉盖板(2)的边缘通过抽芯铆钉(3)安装在所述第二板上。4.如权利要求3所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，所述第二板上与抽芯铆钉(3)配合的铆钉孔的直径大于抽芯铆钉(3)的直径。5.如权利要求2所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，所述第一板上具有多个用于释放热变形应力的“ω”型热膨胀槽。6.如权利要求1所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，内壳体(a)外表面包括弧形侧面以及上下底平面，所述上下底平面具有圆形通孔，其中弧形侧面的加强肋(1)具体分布方式为：弧形侧面的边缘具有一圈加强肋(1)，在弧形侧面中线位置沿弧形侧面长度方向具有并列两排加强肋(1)，在弧形侧面中线位置处的加强肋(1)与弧形侧面的边缘处的加强肋(1)之间具有均布的加强肋(1)，形成多个矩形盒状结构；上下底平面的外边缘以及圆形通孔边缘布置一圈加强肋(1)，并在上下底平面的外边缘加强肋(1)与圆形通孔边缘的加强肋(1)之间辐射状布置多个加强肋(1)，形成多个扇形盒状结构。7.如权利要求3所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，抽芯铆钉(3)的长度大于所述第一板与隔热棉盖板(2)的厚度之和，抽芯铆钉(3)具有预设长度的轴向自由度。8.如权利要求1所述的燃气轮机排气蜗壳隔热结构，其特征在于，所述隔热棉的材料包括：玻纤棉，玻璃棉。

技术总结
本申请属于燃气轮机机组散热技术领域，特别涉及一种燃气轮机排气蜗壳隔热结构，蜗壳形状的内壳体，在内壳体外表面焊接具有预设高度的加强肋，加强肋在内壳体呈网格状分布，加强肋与内壳体表面形成多个盒状结构，每个所述盒状结构内填充隔热棉并通过隔热棉盖板封装。本申请的结构为分块式填塞结构，由加强肋组成盒型框架，填塞隔热棉后将隔热棉盖板通过抽芯铆钉进行封装。本申请结构简单，有效解决了大尺寸双层壁结构易造成内外内壳体温差大、热膨胀不协调的问题，针对局部隔热失效区域可以进行局部更换隔热棉，节省制造成本。节省制造成本。节省制造成本。


技术研发人员：张瑞霞 许羚 吴桐 周东旭 巩亚南
受保护的技术使用者：中国航发沈阳发动机研究所
技术研发日：2023.03.20
技术公布日：2023/6/27