用于多壁叶片的冷却回路制造技术

根据实施例的一种冷却系统包括：包括压力侧(8)蛇线回路和吸入侧(10)蛇线回路的前缘冷却回路(30)；包括吸入侧(10)蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧(8)蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘(16)冷却回路；以及用于将冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)供应至前缘(14,16)冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘(16)冷却回路的至少一个空气供给部。

【技术实现步骤摘要】
用于多壁叶片的冷却回路相关申请的交叉引用本申请涉及共同未决的美国申请号：14/9770788,14/977102,14/977124,14/977152,14/977175,14/977200,14/977228和14/977247，GE卷号282168-1,282169-1,282171-1,282174-1,283464-1,283467-1,283463-1和283462-1，所有都于2015年12月21日提交。
本公开大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于多壁叶片的冷却回路。
技术介绍
燃气涡轮系统为在如发电的领域中广泛利用的涡轮机的一个实例。常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段以及涡轮区段。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的各种构件(如涡轮叶片)经受可引起构件故障的高温流。由于较高温度流大体上导致燃气涡轮系统的提高的性能、效率以及功率输出，故有利的是冷却经受高温流的构件，以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作。涡轮叶片典型地包含内部冷却通道的错综迷宫。由例如燃气涡轮系统的压缩机提供的冷却空气可穿过内部冷却通道以冷却涡轮叶片。多壁涡轮叶片冷却系统可包括内部近壁冷却回路。此类近壁冷却回路可包括例如邻近多壁叶片的外壁的近壁冷却通道。近壁冷却通道典型地为小的，需要较少的冷却流，同时仍保持足够速度用于有效冷却发生。多壁叶片的其它的典型地较大的低冷却效力中心通道可用作冷却空气源，并且可在一个或更多个再使用回路中使用以收集和重新发送“用过的”冷却流，用于对多壁叶片的较低热负载区域重新分配。
技术实现思路
本公开的第一方面提供了一种冷却系统，其包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘冷却回路；以及用于将冷却空气供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘冷却回路的至少一个空气供给部。本公开的第二方面提供了一种多壁涡轮叶片，其包括：设置在多壁涡轮叶片内的冷却系统，冷却系统包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘冷却回路；以及用于将冷却空气供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘冷却回路的至少一个空气供给部。本公开的第三方面提供了一种涡轮机，其包括：燃气涡轮系统，其包括压缩机构件、燃烧器构件和涡轮构件，涡轮构件包括多个涡轮机叶片，并且其中涡轮机叶片中的至少一个包括多壁叶片；以及设置在多壁叶片内的冷却系统，冷却系统包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；包括蛇线回路的后缘冷却回路；以及用于将冷却空气供应至前缘冷却回路、第一中间叶片冷却回路、第二中间叶片冷却回路和后缘冷却回路的至少一个空气供给部。技术方案1.一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘冷却回路；以及至少一个空气供给部，其用于将冷却空气供应至所述前缘冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘冷却回路。技术方案2.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括双程蛇线回路，并且其中所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括双程蛇线回路。技术方案3.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：用于收集以下的中心腔：离开所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；以及离开所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路的冷却空气；至少一个末端膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的第一部分从所述多壁叶片的末端排出作为末端冷却膜；至少一个通道，其用于将所述收集的冷却空气的第二部分从所述中心腔引导至所述多壁叶片的前缘腔；以及至少一个前缘膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的所述第二部分从所述前缘腔排出至所述多壁叶片的前缘以提供所述前缘的膜冷却。技术方案4.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线包括四程蛇线回路。技术方案5.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通道，用于将离开所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线回路的冷却空气引导至所述多壁叶片的吸入侧平台。技术方案6.根据技术方案5所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括所述多壁叶片的所述吸入侧平台的表面中的至少一个膜孔口，用于将所述冷却空气从所述多壁叶片的所述吸入侧平台排出作为冷却膜。技术方案7.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括三程蛇线回路。技术方案8.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：中心腔，其用于接收离开所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；至少一个通道，其用于将所述接收的冷却空气从所述中心腔引导到所述多壁叶片的平台芯部中；以及至少一个膜孔口，其用于将冷却空气从所述平台芯部排出至所述多壁叶片的压力侧平台作为冷却膜。技术方案9.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述后缘冷却回路包括蛇线回路。技术方案10.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通路，用于将来自所述后缘冷却回路的所述蛇线回路的冷却空气从所述多壁叶片的后缘排出。技术方案11.根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于：所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路和所述吸入侧蛇线回路包括向后流动的双程蛇线回路；所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括向后流动的四程蛇线回路；所述第二中间叶片冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括向前流动的三程蛇线回路；并且所述后缘冷却回路的所述蛇线回路包括向后流动的三程蛇线回路。技术方案12.一种多壁涡轮叶片，其包括：设置在所述多壁涡轮叶片内的冷却系统，所述冷却系统包括：包括压力侧蛇线回路和吸入侧蛇线回路的前缘冷却回路；包括吸入侧蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘冷却回路；以及至少一个空气供给部，其用于将冷却空气供应至所述前缘冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘冷却回路。技术方案13.根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路包括双程蛇线回路，并且其中所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路包括双程蛇线回路。技术方案14.根据技术方案12所述的多壁涡轮叶片，其特征在于，所述多壁涡轮叶片还包括：用于收集以下的中心腔：离开所述前缘冷却回路的所述压力侧蛇线回路的冷却空气；以及离开所述前缘冷却回路的所述吸入侧蛇线回路的冷却空气；至少一个末端膜通道，其用于将所述收集的冷却空气的第一部分从所述多壁叶片的末端排出作为末端冷却膜；至少一个通道，其用于将所述收集的冷却空气的第二部分从所述中心腔引导至所述多壁叶片的前缘腔；以及至少一个前缘膜通道本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：包括压力侧(8)蛇线回路和吸入侧(10)蛇线回路的前缘(14,16)冷却回路；包括吸入侧(10)蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧(8)蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘(14,16)冷却回路；以及至少一个空气供给部，其用于将冷却空气(32, 34, 36, 50, 52, 60, 132, 232, 332)供应至所述前缘(14,16)冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘(14,16)冷却回路。

【技术特征摘要】
2015.12.21 US 14/9772701.一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：包括压力侧(8)蛇线回路和吸入侧(10)蛇线回路的前缘(14,16)冷却回路；包括吸入侧(10)蛇线回路的第一中间叶片冷却回路；包括压力侧(8)蛇线回路的第二中间叶片冷却回路；后缘(14,16)冷却回路；以及至少一个空气供给部，其用于将冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)供应至所述前缘(14,16)冷却回路、所述第一中间叶片冷却回路、所述第二中间叶片冷却回路和所述后缘(14,16)冷却回路。2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述前缘(14,16)冷却回路的所述压力侧(8)蛇线回路包括双程蛇线回路，并且其中所述前缘(14,16)冷却回路的所述吸入侧(10)蛇线回路包括双程蛇线回路。3.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括：用于收集以下的中心腔(26A,26B)：离开所述前缘(14,16)冷却回路的所述压力侧(8)蛇线回路的冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)；以及离开所述前缘(14,16)冷却回路的所述吸入侧(10)蛇线回路的冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)；至少一个末端(56)膜通道(54)，其用于将所述收集的冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)的第一部分(34,52)从所述多壁叶片的末端(56)排出作为末端(56)冷却膜(150,252)；至少一个通道(148)，其用于将所述收集的冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)的第二部分(36,60)从所述中心腔(26A,26B)引导至所述多壁叶片的前缘(14,16)腔；以及至少一个前缘(14,16)膜通道，其用于将所述收集的冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)的所述第二部分(36,60)从所述前缘(14,16)腔排出至所述多壁叶片的前缘(14,16)以提供所述前缘(14,16)的膜冷却。4.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括至少一个通道(148)，用于将离开所述第一中间叶片冷却回路的所述吸入侧(10)蛇线回路的冷却空气(32,34,36,50,52,60,132,232,332)引导至所述多壁叶片的吸入侧(10)平台。5.根据权利要求4所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：AE史密斯，GT福斯特，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US