用于静止叶片的冷却结构制造技术

本公开的实施例提供用于静止叶片的冷却结构，其可包括：端壁(204)，其联接于翼型件(150)的相对于涡轮机(100)转子轴线的径向端部；和基本上月牙形的室(218)，其定位在端壁内且从翼型件的后缘(154)径向地移位，该基本上月牙形的室接收来自冷却回路(216)的冷却流体，其中，该基本上月牙形的室从前区段(222)延伸至后区段(224)，该前区段定位在翼型件的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的一个附近，该后区段定位在翼型件的后缘和翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，其中，该基本上月牙形的室的后区段与该基本上月牙形的室的前区段流体地连通。

【技术实现步骤摘要】

本公开大体上涉及静止叶片，且更具体而言，涉及用于静止叶片的冷却结构。
技术介绍
静止叶片用于涡轮应用中，以引导热气体流，以移动叶片来生成功率。在蒸汽和燃气涡轮应用中，静止叶片称为喷嘴，且通过端壁而安装于外部结构(诸如壳体)和/或内部密封结构。各端壁连结于静止叶片的翼型件的对应端部。静止叶片还可包括通道或其他特征，以用于循环冷却流体，该冷却流体从涡轮机的操作构件吸收热量。为了在极端温度环境中操作，需要冷却翼型件和端壁。例如，在一些环境中，冷却流体被从叶轮空间抽出且被引导至静止叶片的内部端壁，以用于冷却。相反，在许多燃气涡轮应用中，较后级喷嘴可被供给从其压缩机提取的冷却流体(例如，空气)。外直径端壁可直接地接收冷却流体，而内直径端壁可在冷却流体从外直径行进穿过翼型件之后接收其。除了冷却效力之外，静止叶片及其构件的结构可影响其他要素，诸如涡轮机的可制造性、检查的简易性、和耐用性。
技术实现思路
本公开的第一方面提供用于静止叶片的冷却结构，其包括：端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部，该翼型件包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；和基本上月牙形的室，其定位在端壁内且从翼型件的后缘径向地移位，该基本上月牙形的室接收来自冷却回路的冷却流体，其中，该基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在翼型件的后缘和翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，其中，前区段中的冷却流体与翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，后区段中的冷却流体与端壁的在翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，该基本上月牙形的室的后区段与该基本上月牙形的室的前区段流体地连通。本公开的第二方面提供静止叶片，其包括：翼型件，其包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘，其中，该翼型件还在其中包括冷却回路；端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部；和基本上月牙形的室，其定位在端壁内且从翼型件的后缘径向地移位，该基本上月牙形的室接收来自冷却回路的冷却流体，其中，该基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在翼型件的后缘和翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，其中，前区段中的冷却流体与翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，后区段中的冷却流体与端壁的在翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，该基本上月牙形的室的后区段与该基本上月牙形的室的前区段流体地连通。本公开的第三方面提供双重涡轮喷嘴，其包括：第一翼型件，其在其中具有第一冷却回路；端壁，其联接于第一翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部；第二翼型件，其在其中具有第二冷却回路，该第二翼型件与第一翼型件基本上平行地定向，其中，端壁联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部，且其中，第一翼型件和第二翼型件中的各个还包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；第一基本上月牙形的室，其定位在端壁内且从第一翼型件的后缘径向地移位，第一基本上月牙形的室接收来自第一冷却回路的第一冷却流体，其中，该第一基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在第一翼型件的后缘和第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，第一基本上月牙形的室的前区段中的第一冷却流体与第一翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，第一基本上月牙形的室的后区段中的第一冷却流体与端壁的在第一翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，第一基本上月牙形的室的后区段与第一基本上月牙形的室的前区段流体地连通；和第二基本上月牙形的室，其定位在端壁内，且从第二翼型件的后缘径向地移位，该第二基本上月牙形的室接收来自第二冷却回路的第二冷却流体，其中，该第二基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，该前区段定位在第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，该后区段定位在第二翼型件的后缘和第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，第二基本上月牙形的室的前区段中的第二冷却流体与第二翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个热连通，第二基本上月牙形的室的后区段中的第二冷却流体与端壁的在第二翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，第二基本上月牙形的室的后区段与第二基本上月牙形的室的前区段流体地连通。技术方案1：一种用于静止叶片的冷却结构，包括：端壁，其联接于翼型件的相对于涡轮机转子轴线的径向端部，所述翼型件包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘；和基本上月牙形的室，其定位在所述端壁内且从所述翼型件的后缘径向地移位，所述基本上月牙形的室接收来自冷却回路的冷却流体，其中，所述基本上月牙形的室从前区段延伸至后区段，所述前区段定位在所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个附近，所述后区段定位在所述翼型件的后缘和所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的另一个附近，其中，所述前区段中的冷却流体与所述端壁的在所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个的附近的一部分热连通，所述后区段中的冷却流体与所述端壁的在所述翼型件的后缘附近的一部分热连通，且其中，所述基本上月牙形的室的后区段与所述基本上月牙形的室的前区段流体地连通。技术方案2：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室的后区段从所述基本上月牙形的室的前区段的端部基本上垂直地延伸。技术方案3：根据技术方案1所述的冷却结构，还包括多个热传导配件，所述多个热传导配件延伸穿过所述基本上月牙形的室的前区段和后区段中的至少一个。技术方案4：根据技术方案3所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室还包括周边壁，且还包括多个接近区，所述多个接近区基本上沿所述基本上月牙形的室的周边壁定位，所述多个接近区中的各个在其中不具有热传导配件。技术方案5：根据技术方案3所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室还包括过渡区段，所述过渡区段与所述翼型件的后缘基本上径向地对齐，且定位在所述基本上月牙形的室的前区段和后区段之间，所述过渡区段在其中不具有热传导配件。技术方案6：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室的前区段的轴向长度分量至少是所述翼型件的压力侧表面和吸力侧表面中的一个的轴向长度分量的近似一半。技术方案7：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室还包括过渡区段，所述过渡区段与所述翼型件的后缘基本上径向地对齐，且定位在所述基本上月牙形的室的前区段和后区段之间，且还包括从所述过渡区段的径向表面延伸的突出，所述突出构造成将冷却流体从所述前区段引导到所述基本上月牙形的室的后区段中。技术方案8：根据技术方案7所述的冷却结构，其中，所述前区段和所述后区段之间的所述过渡区段的宽度近似等于所述翼型件的后缘的轴向宽度。技术方案9：根据技术方案1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室包括定位在所述端壁内的至少两个基本上月牙形的室中的一个，且其中，所述翼型件包括从所述端壁基本上径向地突出的一对翼型件中的一个。技术方案10：一种静止叶片，其包括：翼型件，其包括压力侧表面、吸力侧表面、前缘、和后缘，其中，所述翼型件还在其中包括冷却回路；端壁，其联接于翼型件的相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于静止叶片(200)的冷却结构，包括：端壁(204)，其联接于翼型件(150)的相对于涡轮机(100)转子轴线的径向端部，所述翼型件(150)包括压力侧表面(156)、吸力侧表面(158)、前缘(152)、和后缘(154)；和基本上月牙形的室(218)，其定位在所述端壁(204)内且从所述翼型件(150)的后缘(154)径向地移位，所述基本上月牙形的室(218)接收来自冷却回路(216)的冷却流体，其中，所述基本上月牙形的室(218)从前区段(222)延伸至后区段(224)，所述前区段(222)定位在所述翼型件(150)的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的一个附近，所述后区段(224)定位在所述翼型件(150)的后缘(154)和所述翼型件(150)的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的另一个附近，其中，所述前区段(222)中的冷却流体与所述端壁(204)的在所述翼型件(150)的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的一个附近的一部分热连通，所述后区段(224)中的冷却流体与所述端壁(204)的在所述翼型件(150)的后缘(154)附近的一部分热连通，且其中，所述基本上月牙形的室(218)的后区段(224)与所述基本上月牙形的室(218)的前区段(222)流体地连通。...

【技术特征摘要】
2015.07.16 US 14/8011871.一种用于静止叶片(200)的冷却结构，包括：端壁(204)，其联接于翼型件(150)的相对于涡轮机(100)转子轴线的径向端部，所述翼型件(150)包括压力侧表面(156)、吸力侧表面(158)、前缘(152)、和后缘(154)；和基本上月牙形的室(218)，其定位在所述端壁(204)内且从所述翼型件(150)的后缘(154)径向地移位，所述基本上月牙形的室(218)接收来自冷却回路(216)的冷却流体，其中，所述基本上月牙形的室(218)从前区段(222)延伸至后区段(224)，所述前区段(222)定位在所述翼型件(150)的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的一个附近，所述后区段(224)定位在所述翼型件(150)的后缘(154)和所述翼型件(150)的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的另一个附近，其中，所述前区段(222)中的冷却流体与所述端壁(204)的在所述翼型件(150)的压力侧表面(156)和吸力侧表面(158)中的一个附近的一部分热连通，所述后区段(224)中的冷却流体与所述端壁(204)的在所述翼型件(150)的后缘(154)附近的一部分热连通，且其中，所述基本上月牙形的室(218)的后区段(224)与所述基本上月牙形的室(218)的前区段(222)流体地连通。2.根据权利要求1所述的冷却结构，其中，所述基本上月牙形的室(218)的后区段(224)从所述基本上月牙形的室(218)的前区段(222)的端部基本上垂直地延伸。3.根据权利要求1所述的冷却结构，还包括多个热传导配件(230)，所述多个热传导配件(230)延伸穿过所述基本上月牙形的室(218)的前区段(222)和后区段(224)中的至少一个。4.根据权利要求3所述的冷却结构，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：CL戈尔登，DM伊恩哈德特，MJ伊杜亚特，BD路易斯，CD波特，DW韦伯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国;US