旋转部件、用于形成旋转部件的方法和蒸汽涡轮机系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106499439A(43)申请公布日2017.03.15(21)申请号201610792090.1(22)申请日2016.08.31(30)优先权数据14/8444562015.09.03US(71)申请人通用电气公司地址美国纽约州(72)发明人F.T.小维莱特郑小清(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李强肖日松(51)Int.Cl.F01D5/08(2006.01)权利要求书1页说明书8页附图6页(54)发明名称旋转部件、用于形成旋转部件的方法和蒸汽涡轮机系统(57)摘要本发明提供一种旋转部件、用于形成旋转部件的方法和蒸汽涡轮机系统。用于形成旋转部件的方法包括提供具有外表面的转子。圆周表面特征形成于所述转子的外表面上。形成圆周表面特征包括将金属材料施加到所述转子的外表面以在所述转子的外表面上构建所述圆周表面特征以限定至少一个冷却通道。本发明也提供用于形成旋转部件的装置。CN106499439ACN106499439A权利要求书1/1页1.一种用于形成旋转部件的方法，所述方法包括：提供具有外表面的转子；在所述转子的外表面上形成圆周表面特征，所述形成圆周表面特征包括将金属材料施加到所述转子的外表面以在所述转子的外表面上构建所述圆周表面特征以限定至少一个冷却通道。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述形成圆周表面特征包括使用增材制造过程构建层，所述增材制造过程选自下列构成的组：直接金属激光熔化、直接金属激光烧结、激光工程网成形、选择性激光烧结、选择性激光熔化、电子束熔化、熔融沉积成型和它们的组合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个冷却通道限定用于冷却流体的冷却路径，所述冷却路径布置和定位成冷却所述转子，所述至少一个冷却通道限定沿着所述转子的外表面的U形、S形、螺旋形路径中的一个或多个。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述至少一个冷却通道包括选自下列构成的组的横截面几何形状：圆形、大致圆形、卵形、椭圆形、三角形、泪珠形、方形、矩形、多边形和它们的组合。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，具有所述圆周表面特征的所述转子还经由热均衡加压和溶解热处理中的一种或多种加工。6.一种旋转部件，其包括：具有限定至少一个冷却通道的圆周表面特征的转子，所述圆周表面特征包括形成于所述转子的外表面上并且从所述外表面构建以限定所述至少一个冷却通道的特征。7.根据权利要求6所述的旋转部件，其特征在于，所述至少一个冷却通道布置和定位成接收足以冷却所述转子的冷却流体，并限定用于冷却流体的冷却路径，所述冷却路径布置和定位成冷却所述转子，所述至少一个冷却通道沿着所述转子的外表面限定U形路径或S形路径中的一个或多个。8.根据权利要求6所述的旋转部件，其特征在于，所述至少一个冷却通道包括选自下列构成的组的横截面几何形状：圆形、大致圆形、卵形、椭圆形、三角形、泪珠形、方形、矩形、多边形和它们的组合。9.一种蒸汽涡轮机系统，其包括：根据权利要求6-8中任一项所述的旋转部件，所述转子是可旋转地安装在壳体内的蒸汽涡轮机转子；蒸汽路径，所述蒸汽路径由所述转子和所述壳体之间的空间限定并且布置和定位成接收蒸汽的流动；其中所述至少一个冷却通道布置和定位成冷却所述蒸汽涡轮机转子。10.根据权利要求9所述的蒸汽涡轮机系统，其特征在于，所述蒸汽涡轮机转子在所述蒸汽涡轮机系统的中压部段内或高压部段内。2CN106499439A说明书1/8页旋转部件、用于形成旋转部件的方法和蒸汽涡轮机系统技术领域[0001]本发明总体上涉及冷却旋转部件，并且更具体地涉及涡轮机系统中的旋转部件、形成旋转部件的方法和蒸汽涡轮机系统。背景技术[0002]蒸汽涡轮机从蒸汽的流动中提取功以发电。典型的蒸汽涡轮机可以包括与多个叶轮关联的转子。叶轮可以沿着转子的长度彼此间隔开并且限定一系列涡轮机级。涡轮机级设计成以高效方式从在从涡轮机的入口到出口的流动路径上行进的蒸汽提取有用功。当蒸汽沿着流动路径行进时，蒸汽导致叶轮驱动转子。蒸汽可以逐渐膨胀并且蒸汽的温度和压力可以逐渐减小。蒸汽然后可以从涡轮机的出口排出以便再使用或以另外方式使用。更高温度的蒸汽涡轮机可以生成增加的输出，原因是蒸汽的增加温度使可用于提取的总能量增加。[0003]一般而言，典型的蒸汽涡轮机可以包括高压部段、中压部段和低压部段。部段可以串联布置，每个部段包括任何数量的级。在部段内，从蒸汽提取功以驱动转子。在部段之间，蒸汽可以被再加热以便在下一部段中做功。高压部段和中压部段可以在较高温度下操作从而增加总蒸汽涡轮机输出。[0004]高级联合循环发电机组(advancedcombined-cyclepowerplant