Including the wall structure, the invention relates to a cooling sleeve: impact and exposure to hot gas during operation of the wall, the impact sleeve is at least partially disposed in the gas chamber, and the wall and spaced a distance to form between the wall and the impact sleeve cooling flow path, the compressed gas during operation from gas chamber injection and through a plurality of holes in the cooling sleeve impact to the wall, and as a transverse flow towards the outlet flow at the downstream end of the cooling flow path; and setting a plurality of tubulators has a leading edge in the wall of the hole, which is characterized in that at least one of the center along the longitudinal axis aligning with the flow for at least one of the front. In addition to impingement cooled wall structures, a gas turbine having such a structure and a method for cooling a pipe wall are also disclosed.
【技术实现步骤摘要】
冲击冷却的壁结构
本公开涉及冲击冷却结构,更具体地涉及用于冷却暴露于热气体的壁的冲击冷却的壁结构。
技术介绍
产生发电循环的热力学效率取决于其工作流体的最高温度,该工作流体在例如燃气涡轮机的情况下是离开燃烧器的热气体。热气体的最高可行温度由燃烧排放物以及与该热气体接触的金属零件的操作温度极限限制,并且由将这些零件冷却到热气体温度之下的能力限制。冷却形成先进重型燃气涡轮机的热气体流动路径的热气体管道壁是困难的,并且当前已知的冷却方法存在很大的性能损失,即导致功率和效率的降低。冲击冷却是用于暴露于具有高的热气体温度的气体的部件的最有效的冷却技术之一。为了壁的冲击冷却,将套筒设置在离开壁外表面(背离热气体的表面)较短距离的位置。冲击套筒包含孔的阵列,压缩气体穿过所述孔排放以产生空气射流的阵列,该空气射流冲击到壁的外表面上并冷却该外表面。在冲击之后,压缩气体作为冷却气体在由壁和冲击套筒界定的冷却路径中朝向冷却流动路径的端部流动。该流动导致所谓的横向流动。通常第一冲击排(impingementrow)允许在冷却通道中没有任何横向流动的情况下冲击到壁上。随着随后的冲击排的数量朝向冷却流动路径的端部增加,在冷却通道中的横向流动产生。作为缺点,随着冲击射流在冲击到壁上之前转向并弯曲离开壁(见图2a),在冷却通道中的增加的横向流动阻碍并降低了冲击冷却的可能的传热系数。为了限制横向流动速度,已经在US4719748中提出了在冷却通道的长度上增加冷却通道的高度。然而,增加冷却通道的高度会减小到达管道壁的射流的冲击效果。在EP2955443中的另一解决方案提出了增加与转向器相结合 ...
【技术保护点】
一种冲击冷却的壁结构(12),包括:冲击套筒(10)和在操作期间暴露于热气体(19)的壁(7),其中所述冲击套筒(10)至少部分地设置在气室(20)中,并且与所述壁(7)间隔开一距离以在所述壁(7)和所述冲击套筒(10)之间形成冷却流动路径(15),使得在操作期间从所述气室(20)喷射并穿过所述冷却套筒中的多个孔(13)的压缩气体(11)冲击到所述壁(7)上,并且作为横向流动(16)朝向所述冷却流动路径(15)的下游端部(28)处的出口流动;以及设置在所述壁(7)上的具有前缘(25)的多个紊流器(21),其特征在于,所述孔(13)中的至少一个的中心沿纵轴线(29)对齐于所述紊流器(21)中的至少一个的所述前缘(25)。
【技术特征摘要】
2016.02.09 EP 16154862.31.一种冲击冷却的壁结构(12),包括:冲击套筒(10)和在操作期间暴露于热气体(19)的壁(7),其中所述冲击套筒(10)至少部分地设置在气室(20)中,并且与所述壁(7)间隔开一距离以在所述壁(7)和所述冲击套筒(10)之间形成冷却流动路径(15),使得在操作期间从所述气室(20)喷射并穿过所述冷却套筒中的多个孔(13)的压缩气体(11)冲击到所述壁(7)上,并且作为横向流动(16)朝向所述冷却流动路径(15)的下游端部(28)处的出口流动;以及设置在所述壁(7)上的具有前缘(25)的多个紊流器(21),其特征在于,所述孔(13)中的至少一个的中心沿纵轴线(29)对齐于所述紊流器(21)中的至少一个的所述前缘(25)。2.根据权利要求1所述的冲击冷却的壁结构(12),其特征在于,所述结构(12)包括至少一排所述孔(13)和至少一排所述紊流器(21)。3.根据权利要求1或2所述的冲击冷却的壁结构(12),其特征在于,所述孔(13)的数量等于或小于所述紊流器(21)的数量。4.根据前述权利要求中任意一项所述的冲击冷却的壁结构(12),其特征在于,所述孔(13)中的每个均沿所述纵轴线(29)对齐于所述紊流器(21)中的至少一个。5.根据前述权利要求中任意一项所述的冲击冷却的壁结构(12),其特征在于,所有所述紊流器(21)均具有类似形状。6.根据前述权利要求中任意一项所述的冲击冷却的壁结构(12),其特征在于,所述紊流器(21)中...
【专利技术属性】
技术研发人员:FA包伽特纳,MT马吾尔,JT哈宁顿,
申请(专利权)人:安萨尔多能源英国知识产权有限公司,
类型:发明
国别省市:英国,GB
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