【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于冷却燃气涡轮机内部的转子缘的系统和方法,并且具体地涉及利用涡轮叶片中的冷却通路的转子缘冷却。
技术介绍
燃气涡轮机包括进口区段、压缩机区段、涡轮区段、燃烧区段和排气区段。在操作期间,燃气涡轮机通过进口区段例如吸入外界空气,空气通过压缩机区段被压缩,并且空气被供给到燃烧区段以产生热的排气。热排气向下游朝向涡轮区段送进,涡轮区段从排气吸收能量以机械地驱动压缩机区段,并且产生可以作为例如电力提供的动力。涡轮区段包括至少一个转子组件,至少一个转子组件包括在由多个叶轮柱形成的叶轮上的槽中周向地间隔开并且接合在槽中的多个涡轮叶片。涡轮叶片具有翼型部分、平台部分、桨杆部分和根部部分,并且还可以包括从桨杆部分轴向向外延伸的多个天使翼(angelwing)或密封件。高温排气流过翼型部分和上部平台部分,并且可以共同流入涡轮叶片与叶轮之间的叶轮空间以及涡轮机的静态结构内。流入叶轮空间内的热气加热叶片桨杆和涡轮机的其他附近部件。排气温度在最近的燃气涡轮机设计中已经升高,叶轮空间空气温度也由于热排气向叶轮空间内的可能的泄漏而升高。由于叶轮通常承受叶轮空间中的空气的温度,因此可被用于形成叶轮的材料取决于叶轮空间中的空气的温度。最近的涡轮机设计已经达到了形成叶轮通常所使用的材料的最大容许温度,或已经使用了更加昂贵的材料以适应操作期间由于叶轮空间空气温度的升高而导致的叶轮温< ...
【技术保护点】
一种涡轮叶片,包括:翼型部分;平台部分,所述平台部分位于所述翼型部分的径向内部;桨杆部分,所述桨杆部分位于所述平台部分的径向内部;以及根部部分,所述根部部分位于所述桨杆部分的径向内部;其中,所述桨杆部分包括在所述涡轮叶片内部的内部冷却凹部或通道与所述桨杆部分的外表面之间延伸的至少一个冷却通路,其中,所述外表面邻近所述桨杆部分与所述根部部分之间的接合处。
【技术特征摘要】
2014.11.24 US 14/5515921.一种涡轮叶片,包括:
翼型部分;
平台部分,所述平台部分位于所述翼型部分的径向内部;
桨杆部分,所述桨杆部分位于所述平台部分的径向内部;以及
根部部分,所述根部部分位于所述桨杆部分的径向内部;
其中,所述桨杆部分包括在所述涡轮叶片内部的内部冷却凹部
或通道与所述桨杆部分的外表面之间延伸的至少一个冷却通路,其
中,所述外表面邻近所述桨杆部分与所述根部部分之间的接合处。
2.根据权利要求1所述的涡轮叶片,其特征在于,所述涡轮叶
片的所述根部部分构造成接合涡轮叶轮上的叶轮柱。
3.根据权利要求2所述的涡轮叶片,其特征在于,所述冷却通
路适用于将冷却流朝向所述叶轮柱的顶部表面和/或邻接表面引导。
4.根据权利要求1所述的涡轮叶片,其特征在于,所述冷却通
路具有尺寸比值Z/D,其中Z是从所述冷却通路的出口至所述桨杆部
分的表面的距离,D是所述冷却通路的直径。
5.根据权利要求4所述的涡轮叶片,其特征在于,所述冷却通
路具有大约1至大约9的比值。
6.根据权利要求1所述的涡轮叶片,其特征在于以下至少一者
或其任意组合:
所述冷却通路具有在大约30度至大约90度之间的接近角;
所述冷却通路沿轴线方向倾斜;
所述的涡轮叶片还包括多个冷却通路,所述冷却通路沿着所述
桨杆部分的长度均匀或不均匀地分布;
所述的涡轮叶片还包括多个冷却通路,所述冷却通路沿着所述
桨杆部分的长度具有不均匀的长度和不均匀的轴向倾斜。
7.一种用于冷却涡轮叶片与叶轮柱之间的轮缘间隙的方法,包
\t括:
沿着涡轮叶片的桨杆部分的长度形成多个冷却通路,所述冷却
通路流体地连接所述涡轮叶片的内部的至少一个内部冷却凹部或通
道与所述桨杆部分的外表面,所述桨杆部分的外表面位于所述涡轮
叶片的所述根部部分的径向紧外部;
将冷却气流供给至连接到所述冷却通路的所述涡轮叶片...
【专利技术属性】
技术研发人员:DR约翰斯,MJ费多尔,AP吉亚梅塔,
申请(专利权)人:通用电气公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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