本发明专利技术涉及涡轮护罩部段冷却系统和方法，具体而言，本发明专利技术的实施例总体上涉及用于冷却燃气涡轮发动机的一个或更多护罩部段的系统和方法。例如，在第一实施例中，提供一种护罩部段，该护罩部段构造成至少部分包围涡轮发动机的涡轮叶片。该护罩部段包括本体和设置在该本体中的微通道。该微通道构造成使冷却流体流经本体。
【技术实现步骤摘要】
本文公开的主题涉及冷却涡轮发动机的零件，且更具体地涉及冷却燃气涡轮发动机的护罩部段。
技术介绍
一般而言，燃气轮机燃烧压缩空气和燃料的混合物以产生热燃烧气体。燃烧气体可流经一个或更多涡轮，以产生用于驱动诸如发电机和/或压缩机之类的负载的动力。在燃气轮机内，燃烧气体可流经喷嘴和叶片的一个或更多级。涡轮喷嘴可包括将燃烧气体引向叶片的周向导叶环。随着燃烧气体流经叶片，燃烧气体驱动叶片旋转，由此驱动负载。可使用包围叶片的周向护罩来容纳热燃烧气体，这也有助于引导热燃烧气体的流通过燃气涡轮发动机。遗憾的是，难以冷却护罩的某些区域，例如护罩部段之间的中间密封区域。结果， 护罩可能在这些区域内承受热点和高热应力。
技术实现思路
下文概述了范围与要求保护的主题相称的某些实施例。这些实施例并非旨在限制权利要求的范围，相反，这些实施例仅旨在提供对本公开内容的可能形式的简要概述。实际上，本文所述的实施例可涵盖可与下文陈述的实施例相似或不同的各种形式。在第一实施例中，一种系统包括构造成至少部分包围涡轮发动机的涡轮叶片的护罩部段，该护罩部段包括本体和设置在该本体中的微通道。该微通道构造成使冷却流体流经本体。在第二实施例中，一种系统包括具有带密封区域的本体的涡轮护罩部段。该护罩部段还包括设置在本体中的多个微通道，并且该多个微通道构造成使冷却流体流经本体，以冷却密封区域。在第三实施例中，一种方法包括在涡轮发动机的涡轮护罩部段中形成微通道凹部。该方法还包括用一层覆盖微通道凹部，以限定构造成冷却涡轮护罩部段的一部分的微通道冷却通路。附图说明当参考附图阅读下文的详细描述时，本公开内容的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，全部附图中相似的附图标记表示相似的零件，其中图I是可采用具有冷却通道的护罩部段的燃气涡轮发动机的一个实施例的示意性流动图；图2是贯穿发动机的纵向轴线剖切的图I的燃气涡轮发动机的剖视图；图3是图2的燃气涡轮发动机在线3-3内所取的局部剖视图，并且示出了具有多个护罩部段的涡轮级的一个实施例；图4是图2的燃气涡轮发动机在线4-4内所取的局部剖视图，并且示出了具有冷却通道的多个护罩部段的一个实施例；图5是图3的护罩部段在线5-5内所取的侧视截面图，并且示出了通向多个冷却通道的多个流体孔的一个实施例；图6是具有可用于在护罩部段的面对涡轮叶片的表面上形成冷却通道的多个凹部的护罩部段的一个实施 例的透视图；图7是图6的护罩部段的前表面的平面图，并且示出了通向多个冷却通道的多个流体孔的一个实施例；图8是具有可用于形成多个冷却通道的多个凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图；图9是具有可用于形成冷却通道的凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图；图10是具有多个凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图，该多个凹部会聚以沿护罩部段的一侧流动，然后在远离凹部的流体孔的一端发散；图11是具有凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图，所述凹部会聚而沿护罩部段的一侧流动，然后朝护罩部段的一侧发散；图12是具有凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图，所述凹部沿着护罩部段的一定长度延伸，然后朝护罩部段的一侧弯曲；图13是具有沿着护罩部段的一定长度呈之字形的凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图；图14是具有沿着护罩部段的一定长度大致平行地延伸的凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图；图15是具有凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图，所述凹部在护罩部段的一端会聚，然后朝护罩部段的一侧发散；图16是具有凹部的护罩部段的面对涡轮叶片的表面的另一实施例的平面图，所述凹部朝护罩部段的前端延伸，然后弯曲而朝护罩部段的后端延伸，并且然后再次弯曲而延伸到护罩部段的一侧；图17是护罩部段的一个实施例在形成冷却通道前的剖视图；图18是图17的护罩部段的一个实施例在凹部已形成之后的剖视图；图19是图18的护罩部段的一个实施例在凹部已充填有填料之后的剖视图；图20是图19的护罩部段的一个实施例在凹部已覆盖有一层之后的剖视图；图21是图20的护罩部段的一个实施例在填料已从凹部被移除以形成冷却通道之后的剂视图；图22是具有开槽平面(grooved flat)的护罩部段的一个实施例在形成冷却通道前的剖视图；图23是图22的护罩部段的一个实施例在凹部已形成在开槽平面中之后的剖视图；以及图24是图23的护罩部段的一个实施例在钎焊层已被施加在开槽平面中而覆盖凹部以形成冷却通道之后的剖视图。零件列表10系统12燃气涡轮发动机16吸气区段18压缩机20燃烧器区段22涡轮24排气区段26轴 28燃烧器壳体30燃烧器32纵向轴线33过渡件34三个单独的级36叶片38转子叶轮37护罩42下游方向44喷嘴组件46周向隔开的导叶48外带部段50外带部段52护罩部段60主体62第一表面64第二表面66第三表面68密封件槽70密封件72第一通道74凹部76层78第二通道80凹部82层90流体孔92前端94后立而100第一流体孔102第二流体孔104外凹部106第三流体孔108第四流体孔110内凹部112平面114纵向轴线116第一交叉方向 118第二交叉方向120第一纵向130距离132距离140凹部142前区域150凹部152中心部分160凹部162凹部164凹部166凹部168区域170公共凹部172后部174第一发散凹部176第二发散凹部178中心线180第二公共凹部182长度184第一发散路径186第二发散路径190第二凹部192第二凹部194第二流体孔196第二流体孔198不同长度200不同长度199长度202第一部分204第二部分206角度208第一部分210第二部分212角度220第二凹部222第二凹部224相应的流体孔226相应的流体孔228不同长度230不同长度 232凹部234流体孔233长度240凹部242公共凹部244凹部246第二公共凹部248第一流体孔250第一方向252第二流体孔254第二方向260凹部262流体孔270预先形成的护罩部段272加工的护罩部段274凹部276填料278外涂料280装备有微通道的护罩部段282冷却通道290加工的护罩部段292平台凹部294宽度296护罩部段298形成凹部299偏移距离300覆盖层302护罩部段304冷却通道具体实施例方式下文将描述本专利技术的一个或更多个特定实施例。为了尽量提供对这些实施例的简明描述，说明书中可能未描述实际实施方案的所有特征。应当理解的是，在任何此类实际实施方案的开发过程中，与任何工程或设计项目中一样，必须做出许多针对实施方案的决定以实现开发者的特定目标，例如服从于可能因实施方案而异的系统相关和商业相关的约束。此外，应当理解的是，此类开发努力可能复杂且耗时，但对于受益于此公开内容的普通技术人员来说依然是一项例行的设计、建造和制造工作。如上文指出，在某些燃气涡轮发动机实施例中，可形成一个或更多环形护罩的周向部段可包围涡轮发动机的涡轮叶片。在一般的意义上，护罩容纳在燃气涡轮发动机的燃烧器产生的热燃烧气体并且还引导燃烧气体的流通过涡轮发动机的涡轮区段。因此，在操作期间，形成环形护罩的部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种系统，包括：护罩部段，其构造成至少部分包围涡轮发动机的涡轮叶片，其中所述护罩部段包括：本体；以及设置在所述本体中的微通道，其中所述微通道构造成使冷却流体流经所述本体。
【技术特征摘要】
2011.04.13 US 13/0862791.一种系统，包括 护罩部段，其构造成至少部分包围涡轮发动机的涡轮叶片，其中所述护罩部段包括 本体；以及 设置在所述本体中的微通道，其中所述微通道构造成使冷却流体流经所述本体。2.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微通道具有宽度、深度和长度，其中所述宽度或所述深度介于大约50微米与4000微米之间。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述微通道设置在距所述本体的表面的偏移距离处，并且所述偏移距离介于大约4毫米与50微米之间。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述护罩部段包括贯穿所述本体延伸到所述微通道的孔，并且所述孔具有介于大约4毫米与50微米之间的直径。5.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述微通道由设置在所述本体中的微通道凹部上的层限定。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述层包括沿着所述本体的表面延伸的涂层。7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述层包括沿着具有微通道凹部的覆盖凹部设置的覆盖插入件。8.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述护罩部段在所述本体中包括密封件槽，并且所述微通道设置成紧邻所述密封件槽。9.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述护罩部段沿着所述本体在相邻的表面之间包括边缘，并且所述微通道设置成紧邻所述边缘。10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述微通道相对于所述边缘大致平行、成角度、大致垂直或其任何组合延伸。11.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述护罩部段包括构造成暴露于贯穿所述涡轮发动机的热气体路径的至少一个表面，并且所述微通道沿着所述至少一个表面设置。12.根据权利要求I所述的系统，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：B·P·莱西，S·W·特什，D·W·韦伯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：
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