描述了一种喷嘴导向叶片支撑装置，包括：在喷嘴导向叶片的后缘(117)的喷嘴导向叶片(109、115、111)的平台部(11)，该平台部具有平台壁，所述平台壁具有第一平台壁部(123)和第二平台壁部(125)，所述第一平台壁部(123)包括在其第一侧上的工作流体相互作用表面(137)和在其第二侧上的冷却表面(139)，所述冷却表面(139)至少部分地限定平台部(111)的内腔(133)，冷却流体(141)在该内腔(133)中是可导向的；所述第二平台壁部(125)在用于喷嘴导向叶片的轴向向下密封装置和用于喷嘴导向叶片的燃气轮机密封装置以及平台部(111)的燃气轮机流端(143)连接至所述第一平台壁部(123)，第二平台壁部(125)的第一表面(147)至少部分地限定所述内腔(133)；支撑结构(121)，用于支撑平台部(111)，所述支撑结构具有凹部(127)；密封件(129)，特别是绳索密封件，设置在所述支撑结构(121)和所述第二壁部(125)的第二表面(145)之间的凹部(127)中，其中，所述密封件(129)适于减少冷却液体(141)从所述内腔(133)泄漏至支撑结构(121)下游的空间(135)。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于喷嘴导向叶片和燃气轮机的密封装置
本专利技术涉及喷嘴导向叶片密封装置、喷嘴导向叶片装置以及包括所述喷嘴导向叶片装置的燃气轮机。
技术介绍
燃气轮机可以包括一个或多个燃烧器，燃料和从燃气轮机的压缩机级输送来的压缩空气在燃烧器中燃烧。燃料和压缩空气的燃烧混合物从燃烧器排出，并被导入到燃气轮机的涡轮机级。涡轮机级可以包括与一级或多级涡轮叶片相间的一级或多级喷嘴导向叶片，涡轮叶片由燃料和压缩空气的燃烧混合物(还可以被称为工作流体特别是工作气体)驱动。喷嘴导向叶片可以围绕着转子轴所绕之旋转的旋转轴线布置，其中涡轮叶片连接在转子上。喷嘴导向叶片级可以由多个周向段(每个段包括一个、两个或甚至更多的喷嘴导向叶片)组装。喷嘴导向叶片的各段可以是铸造金属件或者也可以由陶瓷制成。喷嘴导向叶片的第一级表示使工作流体或工作气体在已经从燃烧器排出后改变方向朝向涡轮叶片的第一级的第一结构，其中涡轮叶片的该第一级位于喷嘴导向叶片的第一级的下游(在工作流体流出燃烧器的方向上)。US5129783公开了一种具有陶瓷喷嘴导向叶片和金属发动机壳体的燃气涡轮发动机，其中喷嘴导向叶片座架包括在叶片的径向最外端处的成直角地延伸至叶片的长轴线的圆周凸缘、用于将径向向内的力施加至凸缘的径向外表面的第一弹簧装置，其中该弹簧装置可以是由弹性材料制成的C形环密封件。US2002/0127097A1公开了一种涡轮叶片组件，其中翼形叶片由至少一个耐高温兼容密封件可释放地承载在包括内外叶片支撑件的涡轮叶片组件中。US6939106B2公开了一种蒸汽涡轮机，其包括支撑多个涡轮喷嘴的定子，其中所述定子具有形槽，用于接收形成在每个涡轮机喷嘴端部上的互补形喷嘴钩，且绳索密封件设置在相应喷嘴钩和形槽之间的每个接口中，其中所述绳索密封件用于密封可能存在于喷嘴和相应定子槽之间的喷嘴钩上方的泄漏路径。US2006/0038358A1公开了一种燃气涡轮发动机中的密封装置，其包括绳索密封件，由绳索密封件所位于其中的弹性密封承座抵靠着密封表面。可能需要一种喷嘴导向叶片支撑装置、一种喷嘴导向叶片片装置以及一种燃气轮机，其中涡轮喷嘴的冷却得到提高，并且特别地，涡轮喷嘴所消耗的冷却空气的量得到减少。
技术实现思路
为满足这种需要，根据本专利技术的实施例，提供了一种喷嘴导向叶片密封装置(特别还具有支撑功能)，包括：在喷嘴导向叶片的后缘的喷嘴导向叶片的(特别是径向内)平台部，(特别是内)平台部具有平台壁，所述平台壁具有第一平台壁部和第二平台壁部，所述第一平台壁部包括在其(特别是径向外)第一侧上的工作流体相互作用表面和在其(特别是径向内)第二侧上的冷却表面，所述冷却表面至少部分地限定平台部的内腔，冷却流体在该内腔中是可导向的；所述第二平台壁部在平台部的轴向下游端连接至所述第一平台壁部，第二平台壁部的(特别是径向外)第一表面至少部分地限定所述内腔(特别是径向向内)；支撑结构，用于支撑平台部，所述支撑结构具有凹部；密封件(也被称为下游密封件)，特别是绳索密封件，设置在所述支撑结构和所述第二壁部的(特别是径向内)第二表面之间的凹部中，其中，所述密封件适于减少冷却流体从所述内腔泄漏至喷嘴导向叶片装置下游的空间，并且所述第二表面是倾斜的表面，用于确保正的机械压力保持在所述密封件上。特别地，所述喷嘴导向叶片支撑装置可以包括用于支撑喷嘴导向翼型件的部分和元件。由此，喷嘴导向叶片的平台部(特别是内平台部)可以是可与喷嘴导向叶片翼型件一体地形成在一起的喷嘴导向叶片的部分。喷嘴导向叶片支撑装置及其元件可以适于用在燃气轮机中，特别是用于支撑或部分地形成喷嘴导向叶片的第一级。所述喷嘴导向叶片支撑装置可以包括与支撑结构分开并且与密封件分开的平台部。特别地，所述平台部、支撑结构和密封件可以是单独的、实体上不同的元件。除了平台部(或径向内平台部或径向外平台部)之外，所述喷嘴导向叶片可以包括在径向内平台部和径向外平台部之间的翼型件，用于引导工作流体特别是工作气体在工作流体的流动方向上朝向布置在喷嘴导向叶片下游的随后的转子叶片。所述喷嘴导向叶片的翼型件可以包括工作流体首先撞击的前缘，且所述喷嘴导向叶片翼型件可进一步包括工作流体离开喷嘴导向叶片翼型件的后缘。特别地，在喷嘴导向叶片的后缘周围或附近的平台部(特别是径向内平台部)的区域可能经受或暴露于特别是以严重的方式从所述一个或多个燃烧器排出的热工作流体。由此，特别是所述喷嘴导向叶片的此径向内平台部可以要求运转过程中特别地冷却。特别地，所述第一平台壁部的工作流体相互作用表面可能经受热工作流体，从而在运转过程中可能升温。为了冷却所述(特别是径向内)平台部，平台部的内腔可以填充有冷却流体或者可以由冷却流体流过其，冷却流体然后可以与第一平台壁部的冷却表面热接触以吸收热量，热量在工作流体相互作用表面被吸收，并且被导向通过第一平台壁部朝向至少部分地限定平台部内腔的冷却表面。所述第一平台壁部和第二平台壁部可以一体地形成，并且可以表示单个实体部件，其可以特别通过铸造金属而制成。所述第一平台壁部或至少工作流体相互作用表面可以主要在轴向方向上延伸，其中所述轴向方向平行于转子叶片所连接的转子的旋转轴线。特别地，在横截面中，所述工作流体相互作用表面可以至少大致地平行于该旋转轴线，从而可以充分地在轴向方向上延伸。所述冷却表面可以特别地包括一个或多个湍流器，用于将湍流引入冷却流体的流动中，以提高从冷却表面至冷却流体的热传递。可以参照各个方向比如轴向方向、径向方向或圆周方向来描述所述喷嘴导向叶片支撑装置，这些方向指的是喷嘴导向叶片支撑装置被组装到涡轮机特别是燃气轮机中时的相应方向。由此，特别地，所述轴向方向对应于转子叶片所连接的转子的旋转轴线或至少与其平行。所述径向方向垂直于指向远离旋转轴线的轴向方向。所述圆周方向是相切于在中心处具有旋转轴线的圆的圆周的方向。特别地，所述喷嘴导向叶片支撑装置可以表示圆周段，其中，环形沿周向完成的装置可以由多个这样的圆周段组装。在所述平台部的下游端，平台部可以包括弯曲部，所述第一平台壁部和第二平台壁部在该弯曲部相互接合。特别地，所述第一平台壁部的冷却表面和所述第二平台壁部的第一表面可以至少部分地包围或限定用于在其中容纳冷却流体的内腔。所述支撑结构可以表示所谓的载体环，并且可以在实体上与平台部不同。所述支撑结构可以由金属制成。特别地，所述支撑结构可以在组装到燃气轮机中时布置成从平台部径向向内。所述支撑结构可以包括一个或多个元件比如钩，作为连接元件用于将平台部连接至支撑结构。所述喷嘴导向叶片支撑装置可适于将平台部(并且特别是包括平台部的整个喷嘴导向叶片)弹性地固定或安装至支撑结构，以便允许所述平台部和支撑结构的不同热膨胀。特别地，在运转期间，所述平台部可能主要在轴向方向上膨胀，而所述支撑结构可能主要在径向方向上膨胀。通过经由密封件而弹性地接触所述平台部和支撑结构，使得平台部(或至少其中的一部分)和支撑结构能够相对运动或相对滑动，从而避免或减少应变。所述绳索密封件可以包括布置成彼此接近并且可以特别编织的多个线。特别地，所述密封件可以是编织的线绳索密封件，特别是具有陶瓷内芯。当冷却流体特别是冷却空气容纳在内腔中时，冷却流体因密封件而得以防止离开内腔，或者至少经由沿着或通过密封件的路本文档来自技高网...
【技术保护点】
喷嘴导向叶片密封装置，包括：喷嘴导向叶片(109、115、111)的平台部(111)，特别是在喷嘴导向叶片翼型件的后缘(117)，平台部(111)具有平台壁，所述平台壁具有第一平台壁部(123)和第二平台壁部(125)，所述第一平台壁部(123)包括在其第一侧上的工作流体相互作用表面(137)和在其第二侧上的冷却表面(139)，所述冷却表面(139)至少部分地限定平台部(111)的内腔(133)，冷却流体(141)在该内腔(133)中是可导向的；所述第二平台壁部(125)在平台部(111)的下游端(143)连接至所述第一平台壁部(123)，第二平台壁部(125)的第一表面(147)至少部分地限定所述内腔(133)；支撑结构(121)，用于支撑平台部(111)，所述支撑结构具有凹部(127)；密封件(129)，特别是绳索密封件，设置在所述支撑结构(121)和所述第二壁部(125)的第二表面(145)之间的凹部(127)中，其中，所述密封件(129)适于减少冷却液体(141)从所述内腔(133)泄漏至支撑结构(121)下游的空间(135)。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.03 EP 12166642.41.喷嘴导向叶片支撑装置，包括：喷嘴导向叶片的平台部(111)，在喷嘴导向叶片翼型件的后缘(117)，平台部(111)具有平台壁，所述平台壁具有第一平台壁部(123)和第二平台壁部(125)，所述第一平台壁部(123)包括在其第一侧上的工作流体相互作用表面(137)和在其第二侧上的冷却表面(139)，所述冷却表面(139)至少部分地限定平台部(111)的内腔(133)，冷却流体(141)在该内腔(133)中是可导向的；所述第二平台壁部(125)在平台部(111)的下游端(143)连接至所述第一平台壁部(123)，第二平台壁部(125)的第一表面(147)至少部分地限定所述内腔(133)；支撑结构(121)，用于支撑平台部(111)，所述支撑结构具有凹部(127)；密封件(129)，设置在所述支撑结构(121)和所述第二平台壁部(125)的第二表面(145)之间的凹部(127)中，其中，所述密封件(129)适于减少冷却流体(141)从所述内腔(133)泄漏至支撑结构(121)下游的空间(135)；并且所述第二表面(145)是倾斜的表面，用于确保正的机械压力保持在所述密封件(129)上。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述密封件是绳索密封件。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二平台壁部(125)的第二表面(145)相对于所述第一平台壁部(123)以锐角(α)延伸成倾斜的。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一平台壁部(123)在轴向方向(103)上的长度(la)大于在径向方向(107)上的长度(lr)。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一平台壁部在轴向方向上的长度是在径向方向上的长度的5倍至30倍。6.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中，所述第二平台壁部(125)和/或所述第二平台壁部(125)的第一表面(147)和/或所述第二平台壁部(125)的第二表面(145)相对于轴向方向倾斜25°至45°的角度(α)。7.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中，所述平台壁包括至少一个开口(14)，以提供所述内腔(133)和工作流体通道(149)之间的冷却流体连通，以便提供薄膜冷却。8.根据权利要求1-5中任一项所述的装置，其中，所述平台部(111)是径向内平台部，并且...
【专利技术属性】
技术研发人员：P黑德兰，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE
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