用于燃气涡轮的涡轮叶片的冷却方案.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CN105464714A(43)申请公布日2016.04.06(21)申请号201510619443.3(22)申请日2015.09.25(30)优先权数据14186560.02014.09.26EP(71)申请人阿尔斯通技术有限公司地址瑞士巴登(72)发明人S.斯楚金(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李强胡斌(51)Int.Cl.F01D5/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称用于燃气涡轮的涡轮叶片的冷却方案(57)摘要一种燃气涡轮的涡轮叶片(12)包括沿径向延伸的翼型件(29)，其具有各自沿径向方向在翼型件的前缘(24)与后缘之间延伸的吸力侧(26)和压力侧(27)，其中前缘利用冲击前缘的内侧的冷却介质的成排的沿径向分布的射流而借助于冲击冷却来冷却，且其中所述成排的沿径向分布的射流在内部腹板(16)处生成，内部腹板将翼型件的中空内部分成第一腔(15)和第二腔(17)，其中第二腔布置在前缘处。增强的冷却由包括两排沿径向分布的冷却介质供应孔(18,19)的内部腹板(16)实现，通过冷却介质供应孔，冷却介质以冲击射流形式进入第二腔(17)，其中冷却介质供应孔定向成使得一排的射流的方向与另一排的射流的方向交叉。CN105464714ACN105464714A权利要求书1/1页1.一种燃气涡轮(10)的涡轮叶片(12)，包括具有吸力侧(26)和压力侧(27)的沿径向延伸的翼型件(29)，所述吸力侧(26)和压力侧(27)各自沿轴向方向在所述翼型件(29)的前缘(24)与后缘之间延伸，其中所述前缘(24)利用冲击所述前缘(24)的内侧的冷却介质的成排的沿径向分布的射流而借助于冲击冷却来冷却，且其中所述成排的沿径向分布的射流在内部腹板(16,16')处生成，所述内部腹板将所述翼型件(29)的中空内部分成第一腔(15)和第二腔(17)，其中所述第二腔(17)布置在所述前缘(24)处，其特征在于，所述内部腹板(16,16')包括两排沿径向分布的冷却介质供应孔(18,19)，通过其中，冷却介质以冲击射流形式进入所述第二腔(17)，且所述冷却介质供应孔(18,19)定向成使得一排的所述射流的方向与另一排的所述射流的方向交叉。2.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于，所述内部腹板(16,16')具有弯曲横截面轮廓，其相对于所述第二腔(17)凸出。3.根据权利要求2所述的涡轮叶片，其特征在于，所述腹板(16')具有带恒定曲率半径(R1,R2)的弯曲横截面轮廓。4.根据权利要求2所述的涡轮叶片，其特征在于，所述腹板(16)具有带'蛇头'形状的弯曲横截面轮廓。5.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于，所述第一排沿径向分布的冷却介质供应孔(18)布置在所述翼型件的吸力侧(26)附近，且有所述孔(18)形成的射流冲击所述前缘(24)的压力侧(27)，其中所述第二排沿径向分布的冷却介质供应孔(19)布置在所述翼型件的压力侧(27)附近，且由所述孔(19)形成的所述射流冲击所述前缘(24)的吸力侧(26)。6.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于，所述第一排的所述孔(18)和所述第二排的所述孔(19)相对于彼此沿径向方向具有偏移。7.根据权利要求1所述的涡轮叶片，其特征在于，所述前缘(24)具有带多个冷却孔(20,21,22)的喷头构造，穿过所述冷却孔，所述冲击冷却介质喷射到所述翼型件(29)外。2CN105464714A说明书1/4页用于燃气涡轮的涡轮叶片的冷却方案技术领域[0001]本发明涉及燃气涡轮技术。其涉及根据权利要求1的前序部分的燃气涡轮的涡轮叶片。背景技术[0002]图6在透视图中示出了申请人的GT24或GT26型的燃气涡轮形式的涡轮机的实例。图6的燃气涡轮30包括围绕机器轴线旋转且由(内)壳32包围的转子31。沿机器轴线布置，燃气涡轮30包括进气口33、压缩机34、第一燃烧器35、第一高压(HP)涡轮36、第二燃烧器37、第二低压(LP)涡轮38和排气出口39。[0003]在运行中，空气经由进口气33进入机器，由压缩机34压缩，且给送至第一燃烧器35来用于焚烧燃料。所得的热气体驱动HP涡轮36。在其仍含有空气时，其然后借助于第二燃烧器37再加热，在该处，燃料喷射到热气流中。经加热的热气体然后驱动LP涡轮38，且在排气出口39处流出机器。[0004]此燃气涡轮的涡轮级暴露于很高温度，且因此必须有效地冷却。图1示出了燃气涡轮10的涡轮级28，其具有成环的静止导叶13和成环的旋转涡轮叶片12。当热气流14流过所述涡轮级28时，尤其是叶片12的前缘24暴露于热气体且必须冷却。[0005]现有解决方案公开了