CH703876B1 - Turbinenrotorschaufel mit Plattformkühlanordnung und Verfahren zu deren Herstellung. - Google Patents

Abstract

Eine Turbinenrotorschaufel (100) mit einer Plattformkühlanordnung, wobei die Turbinenrotorschaufel (100) umfasst: eine Plattform (110) und einen im Inneren angeordneten Kühlkanal, der im Betrieb einen Hochdruck-Kühlmittelbereich und einen Niederdruck-Kühlmittelbereich aufweist, wobei die Plattform (110) eine Oberseite (113), die sich von dem Blatt (102) zu einer druckseitigen Schlitzseitenwand erstreckt, und eine Unterseite umfasst. Die Plattformkühlanordnung kann Folgendes umfassen: einen Schaufelverteiler, der benachbart zur Verbindungsstelle zwischen der Druckfläche (106) des Blatts (102) und der Plattform (110) angeordnet ist; einen Schlitzseitenwandverteiler, der benachbart zur druckseitigen Schlitzseitenwand angeordnet ist; einen Hochdruckverbinder, der die Schaufelverteiler mit einem Hochdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals verbindet; einen Niederdruckverbinder, der den Schlitzseitenwandverteiler mit einem Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals verbindet; Kühlöffnungen, die sich von einem Ausgangspunkt entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand zu einer Verbindung mit dem Schaufelverteiler erstrecken, wobei der dazwischen angeordnete Schlitzseitenwandverteiler diese durchschneidet; und eine Vielzahl von lösbar eingebauten Stopfen.

Description

[0001] Allgemeiner Stand der Technik

[0001] Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein eine Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.

[0002] Eine Gasturbine enthält typischerweise einen Verdichter, eine Brennkammer und eine Turbine. Der Verdichter und die Turbine enthalten Reihen von Schaufeln oder Blättern, die axial in Stufen gestaffelt sind. Jede Stufe enthält typischerweise eine Reihe von in Umfangsrichtung beabstandeten Statorschaufeln, die fixiert sind, und einen Satz von in Umfangsrichtung beabstandeten Rotorschaufeln, die sich um eine mittlere Achse oder Welle herum drehen. Im Betrieb werden die Rotorschaufeln in dem Verdichter um die Welle herum gedreht, um einen Luftstrom zu verdichten. Die verdichtete Luft wird dann in der Brennkammer verwendet, um eine Treibstoffzufuhr zu verbrennen. Der resultierende Strom von Heissgasen aus dem Verbrennungsprozess wird durch die Turbine expandiert, die bewirkt, dass die Rotorschaufeln die Welle drehen, an der sie befestigt sind. Auf diese Art und Weise wird die in dem Brennstoff enthaltene Energie in die mechanische Energie der sich drehenden Welle umgewandelt, die dann zum Beispiel verwendet werden kann, um die Spulen eines Generators zur Stromerzeugung zu drehen.

[0003] Bezug nehmend auf die Fig. 1 und 2 enthalten die Turbinenrotorschaufeln 100 im Allgemeinen einen Blattabschnitt oder ein Blatt 102 und einen Fussabschnitt oder Fuss 104. Das Blatt 102 kann derart beschrieben werden, dass es eine konvexe Saugfläche 105 und eine konkave Druckfläche 106 aufweist. Das Blatt 102 kann ferner derart beschrieben werden, dass es eine Vorderkante 107, die die vordere Kante ist, und eine Hinterkante 108 aufweist, die die hintere Kante ist. Der Fuss 104 kann derart beschrieben werden, dass er eine Struktur (die, wie gezeigt ist, typischerweise einen Schwalbenschwanz 109 einschliesst) zur Befestigung der Schaufel 100 an der Rotorwelle, eine Plattform 110, von der sich das Blatt 102 erstreckt, und einen Schaft 112 aufweist, der die Struktur zwischen dem Schwalbenschwanz 109 und der Plattform 110 einschliesst.

[0004] Wie dargestellt ist, kann die Plattform 110 im Wesentlichen planar sein. Genauer kann die Plattform 110 eine ebene Oberseite 113 aufweisen, die, wie in der Fig. 1 gezeigt ist, eine axiale und sich in Umfangsrichtung erstreckende flache Oberfläche aufweisen kann. Wie in der Fig. 2 gezeigt ist, kann die Plattform 110 eine planare Unterseite 114 aufweisen, die ebenfalls eine axiale und sich in Umfangsrichtung erstreckende flache Oberfläche aufweisen kann. Die Oberseite 113 und die Unterseite 114 der Plattform 110 können derart ausgebildet sein, dass jede im Wesentlichen parallel zu der anderen ist. Wie abgebildet ist, wird es verstanden, dass die Plattform 110 typischerweise ein dünnes radiales Profil aufweist, d.h. es ist ein relativ kurzer radialer Abstand zwischen der Oberseite 113 und der Unterseite 114 der Plattform 110 vorhanden.

[0005] Im Allgemeinen wird die Plattform 110 bei Turbinenrotorschaufeln 100 verwendet, um die innere Strömungsweggrenze von dem Wegabschnitt des Heissgases der Gasturbine zu bilden. Die Plattform 110 stellt ferner einen Strukturträger für das Blatt 102 bereit. Im Betrieb induziert die Drehgeschwindigkeit der Turbine eine mechanische Belastung, die hoch belastete Bereiche entlang der Plattform 110 erzeugt, die in Verbindung mit hohen Temperaturen schliesslich zu der Bildung von Betriebsstörungen führen, wie Oxidation, Kriechen, niederzyklischer Ermüdungsbruch und andere. Diese Störungen beeinträchtigen selbstverständlich in negativer Weise die Nutzungsdauer der Rotorschaufel 100. Es ist selbstverständlich, dass diese harten Betriebsbedingungen, d.h. die Einwirkung extremer Temperaturen des Heissgasweges und mechanische Belastungen, die auf die sich drehenden Schaufeln einwirken, beträchtliche Herausforderungen bei der Entwicklung von belastbaren, lang haltbaren Rotorblattplattformen 110 darstellen, die sowohl eine gute Leistung aufweisen als auch kosteneffektiv bei der Herstellung sind.

[0006] Eine allgemeine Lösung, um den Plattformbereich 110 belastbarer zu machen, besteht darin, ihn mit einem Strom von verdichteter Luft oder einem anderen Kühlmittel im Betrieb zu kühlen, und es ist eine Vielzahl dieser Art von Ausgestaltungen der Plattformen bekannt. Wie es jedoch für einen Durchschnittsfachmann selbstverständlich ist, stellt der Plattformbereich 110 bestimmte Herausforderungen an die Ausgestaltung dar, die es erschweren, auf diese Art und Weise zu kühlen. Zu einem wesentlichen Teil ist das aufgrund der schwierigen Geometrie dieses Bereichs, in dem, wie beschrieben ist, die Plattform 110 eine Peripheriekomponente ist, die sich von dem zentralen Kern des Rotorblatts entfernt befindet und typischerweise mit einer strukturell vernünftigen, jedoch dünnen radialen Dicke ausgestaltet ist.

[0007] Um das Kühlmittel umlaufen zu lassen, enthalten die Rotorschaufeln 100 typischerweise einen oder mehrere hohle Kühlkanäle 116 (siehe die Fig. 3 , 4 , 5 und 9 ), die sich mindestens radial durch den Kern der Schaufel 100, einschliesslich durch den Fuss 104 und das Blatt 102 erstrecken. Wie unten detaillierter beschrieben ist, können zur Steigerung von dem Wärmeaustausch solche Kühlkanäle 116 mit einem geschlängelten Weg ausgebildet sein, der sich durch die mittleren Bereiche der Schaufel 100 windet, wobei jedoch andere Konfigurationen möglich sind. Im Betrieb kann über einen oder mehrere Einlässe 117 ein Kühlmittel in die mittleren Kühlkanäle gelangen, die in dem inneren Abschnitt des Fusses 104 ausgebildet sind. Das Kühlmittel kann durch die Schaufel 100 zirkulieren und durch Auslässe (nicht gezeigt), die an dem Blatt ausgebildet sind, und/oder über einen oder mehrere Auslässe (nicht gezeigt), die in dem Fuss 104 ausgebildet sind, austreten. Das Kühlmittel kann unter Druck stehen und kann zum Beispiel unter Druck stehende Luft, unter Druck stehende Luft im Gemisch mit Wasser, Dampf und dergleichen einschliessen. In vielen Fällen ist das Kühlmittel verdichtete Luft, die von dem Verdichter des Motors umgeleitet wird, wobei jedoch andere Quellen möglich sind. Wie unten detaillierter erläutert ist, enthalten diese Kühlkanäle typischerweise einen Hochdruck-Kühlmittelbereich und einen Niederdruck-Kühlmittelbereich. Der Hochdruck-Kühlmittelbereich entspricht typischerweise einem vorgeschalteten bzw. vorderen Abschnitt des Kühlkanals, der einen höheren Kühlmitteldruck aufweist, während der Niederdruck-Kühlmittelbereich einem nachgeschalteten bzw. hinteren Abschnitt entspricht, der einen relativ niedrigeren Kühlmitteldruck aufweist.

[0008] In einigen Fällen kann das Kühlmittel von den Kühlkanälen 116 in einen Hohlraum 119 gelenkt werden, der zwischen den Schäften 112 und den Plattformen 110 von angrenzenden Rotorschaufeln 100 gebildet wird. Von dort kann das Kühlmittel genutzt werden, um den Plattformbereich 110 der Schaufel zu kühlen, von dem eine herkömmliche Ausgestaltung in der Fig. 3 dargestellt ist. Diese Art von Ausgestaltung extrahiert typischerweise Luft aus einem der Kühlkanäle 116 und verwendet die Luft, um den Hohlraum 119 unter Druck zu setzen, der zwischen den Schäften 112/Plattformen 110 ausgebildet ist. Sobald er unter Druck steht, liefert dieser Hohlraum 119 dann Kühlmittel zu Kühlkanälen, die sich durch die Plattformen 110 erstrecken. Nach Durchqueren der Plattform 110 kann die Kühlluft den Hohlraum durch Filmkühllöcher verlassen, die in der Oberseite 113 der Plattform 110 ausgebildet sind.

[0009] Es ist jedoch selbstverständlich, dass diese Art von herkömmlicher Ausgestaltung mehrere Nachteile besitzt. Erstens ist der Kühlkreislauf nicht in einem Teil abgeschlossen, da der Kühlkreislauf nur gebildet wird, nachdem zwei angrenzende Rotorschaufeln 100 montiert wurden. Dies fügt einen hohen Grad an Erschwernis und Komplexität bei der Befestigung und dem Strömungstest vor der Befestigung hinzu. Ein zweiter Nachteil besteht darin, dass die Integrität des Hohlraums 119, der zwischen angrenzenden Rotorschaufeln 100 ausgebildet wird, davon abhängig ist, wie gut der Umfang des Hohlraums 119 abgedichtet wird. Eine unzureichende Abdichtung kann zu einer unzureichenden Plattformkühlung und/oder verschwendeter Kühlluft führen. Ein dritter Nachteil besteht in der inhärenten Gefahr, dass Gase aus dem Heissgasweg in den Hohlraum 119 oder in die Plattform 110 selbst gelangen können. Dies kann sich ereignen, falls der Hohlraum 119 in Betrieb nicht unter einem ausreichend hohen Druck gehalten wird. Falls der Druck des Hohlraums 119 unter den Druck in dem Heissgasweg fällt, gelangen Heissgase in den Schafthohlraum 119 oder die Plattform 110 selbst, die typischerweise diese Komponenten schädigen, da sie nicht dafür ausgelegt waren, den Bedingungen des Heissgaswegs ausgesetzt zu werden.

[0010] Die Fig. 4 und 5 stellen eine andere Art von herkömmlicher Ausgestaltung zur Plattformkühlung dar. In diesem Fall ist der Kühlkreislauf in der Rotorschaufel 100 enthalten und involviert nicht den Schafthohlraum 119, wie abgebildet ist. Kühlluft wird aus einem der Kühlkanäle 116 extrahiert, die sich durch den Kern der Schaufel 100 erstrecken und hinten durch die Kühlkanäle 120 gelenkt, die in der Plattform 110 ausgebildet sind (d.h. «Plattformkühlkanäle 120»). Wie durch mehrere Pfeile gezeigt ist, strömt die Kühlluft durch die Plattformkühlkanäle 120 und tritt durch Auslässe in der hinteren Kante 121 der Plattform 110 oder aus Auslässen aus, die entlang der sogseitigen Kante 122 angeordnet sind. (Man beachte, dass bei der Beschreibung oder Bezugnahme auf die Kanten oder Flächen der rechtwinkligen Plattform 110, jede auf der Basis der Position in Bezug auf die Saugfläche 105 und die Druckfläche 106 des Blatts 102 und/oder die vorderen und hinteren Richtungen des Motors abgegrenzt sein kann, nachdem die Schaufel 100 installiert wurde. Als solches kann, wie es der Durchschnittsfachmann verstehen wird, die Plattform eine hintere Kante 121, eine saugseitige Kante 122, eine vordere Kante 124 und eine druckseitige Kante 126 einschliessen, wie es in den Fig. 3 und 4 gezeigt ist. Darüber hinaus werden die saugseitige Kante 122 und die druckseitige Kante 126 gewöhnlich auch als «Schlitzseitenwand» bezeichnet, und der schmale Hohlraum, der dazwischen ausgebildet wird, sobald die angrenzenden Rotorschaufeln 100 installiert wurden, kann als ein «Schlitzseitenwandhohlraum» bezeichnet werden.)

[0011] Es ist selbstverständlich, dass die herkömmlichen Ausgestaltungen der Fig. 4 und 5 einen Vorteil gegenüber der Ausgestaltung der Fig. 3 dahingehend besitzen, dass sie durch Veränderungen bei den Bedingungen der Montage oder Befestigung nicht beeinträchtigt werden. Jedoch besitzen herkömmliche Ausgestaltungen dieser Art mehrere Einschränkungen oder Nachteile. Erstens, wie dargestellt, ist nur ein einziger Kreislauf auf jeder Seite des Blatts 102 geschaffen und somit besteht der Nachteil, dass eine eingeschränkte Kontrolle der Kühlluftmenge vorhanden ist, die an verschiedenen Stellen in der Plattform 110 verwendet wird. Zweitens besitzen herkömmliche Ausgestaltungen dieser Art einen Abdeckungsbereich, der im Allgemeinen eingeschränkt ist. Während der geschlängelte Weg der Fig. 5 eine Verbesserung im Sinne der Abdeckung gegenüber der Fig. 4 darstellt, sind dennoch tote Bereiche in der Plattform 110 vorhanden, die nicht gekühlt werden. Drittens, um eine bessere Abdeckung mit komplex ausgebildeten Plattformkühlkanälen 120 zu erhalten, nehmen die Herstellungskosten erheblich zu, insbesondere falls die Kühlkanäle Formen aufweisen, die zu ihrer Bildung einen Gussvorgang erfordern. Viertens entlassen diese herkömmlichen Ausgestaltungen typischerweise Kühlmittel nach Verwendung und bevor das Kühlmittel vollständig aufgebraucht ist in den Heissgasweg, was die Effizienz der Gasturbine negativ beeinträchtigt. Fünftens weisen die herkömmlichen Ausgestaltungen dieser Art im Allgemeinen eine geringe Flexibilität auf. Das heisst, dass die Kanäle 120 als ein integraler Bestandteil der Plattform 110 ausgebildet werden und eine geringe oder keine Möglichkeit dafür bereitstellen, deren Funktion oder Konfiguration bei variierenden Betriebsbedingungen zu verändern. Darüber hinaus sind diese Arten von herkömmlichen Ausgestaltungen schwierig zu reparieren oder zu sanieren.

[0012] Als eine Folge fehlen Ausgestaltungen einer herkömmlichen Plattformkühlung in einem oder mehreren wichtigen Bereichen.

[0013] Es besteht ein Bedarf nach verbesserter Apparatur, Systemen und Verfahren, die effektiv und effizient den Plattformbereich von Turbinenrotorschaufeln kühlen, während sie ebenfalls kosteneffektiv bei der Konstruktion, flexibel bei der Anwendung und belastbar sind.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0014] Die obige Aufgabe wird durch eine Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss Anspruch 1 gelöst.

[0015] Die obige Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Herstellung einer Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss Anspruch 3 gelöst.

[0016] Diese und andere Merkmale der vorliegenden Anmeldung werden bei Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Zeichnungen und den angefügten Ansprüchen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0017] Diese und andere Merkmale dieser Erfindung werden durch das sorgfältige Lesen der folgenden detaillierteren Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vollständiger verstanden und gewürdigt, in denen: <tb>Fig. 1<SEP>eine perspektivische Ansicht einer beispielhaften Turbinenrotorschaufel darstellt, in der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können; <tb>Fig. 2<SEP>eine Unterseitenansicht einer Turbinenrotorschaufel darstellt, in der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verwendet werden können; <tb>Fig. 3<SEP>eine Schnittansicht von angrenzenden Turbinenrotorschaufeln mit einem Kühlsystem gemäss einer herkömmlichen Ausgestaltung darstellt; <tb>Fig. 4<SEP>eine Draufsicht einer Turbinenrotorschaufel mit einer Plattform mit inneren Kühlkanälen gemäss einer herkömmlichen Ausgestaltung darstellt; <tb>Fig. 5<SEP>eine Draufsicht einer Turbinenrotorschaufel mit einer Plattform mit inneren Kühlkanälen gemäss einer alternativen herkömmlichen Ausgestaltung darstellt; <tb>Fig. 6<SEP>eine perspektivische Ansicht einer Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; <tb>Fig. 7<SEP>eine Oberseite mit teilweiser Querschnittsansicht einer Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; <tb>Fig. 8<SEP>eine Oberseite mit teilweiser Querschnittsansicht der Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; <tb>Fig. 9<SEP>eine Oberseite mit teilweiser Querschnittsansicht der Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; <tb>Fig. 10<SEP>eine seitliche Querschnittsansicht der Turbinenrotorschaufel mit einer Plattformkühlanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt; und <tb>Fig. 11<SEP>ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung einer Plattformkühlanordnung gemäss einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Anmeldung darstellt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0018] Es ist selbstverständlich, dass Turbinenschaufeln, die über die innere Zirkulation eines Kühlmittels gekühlt werden, typischerweise einen inneren Kühlkanal 116 aufweisen, der sich von dem Fuss, durch den Plattformbereich und in das Blatt radial nach aussen erstreckt, wie oben in Bezug auf verschiedene herkömmliche Kühlausgestaltungen beschrieben wurde. Es ist selbstverständlich, dass bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Verbindung mit herkömmlichen Kühlmitteldurchgängen zur Verbesserung oder Ermöglichung einer effizienten aktiven Plattformkühlung verwendet werden können, und die vorliegende Erfindung wird in Verbindung mit einer allgemeinen Ausgestaltung erläutert: einem inneren Kühlkanal 116 mit einer sich windenden oder geschlängelten Konfiguration. Wie es in den Fig. 6 , 8 und 9 abgebildet ist, ist der geschlängelte Weg typischerweise konfiguriert, um einen Strom des Kühlmittels in einer Richtung zu gestatten, und beinhaltet Merkmale, die den Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und der umgebenden Rotorschaufel 100 fördern. Im Betrieb wird ein unter Druck stehendes Kühlmittel, das typischerweise verdichtete Luft ist, die aus dem Verdichter ausgeleitet wird (wobei jedoch andere Arten von Kühlmittel, wie Dampf, mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ebenfalls verwendet werden können), in den inneren Kühlkanal 116 durch eine Verbindung geliefert, die durch den Fuss 104 ausgebildet ist. Der Druck treibt das Kühlmittel durch den inneren Kühlkanal 116 und das Kühlmittel nimmt Wärme von den umgebenden Wänden auf.

[0019] Da sich das Kühlmittel durch den Kühlkanal 116 bewegt, ist es selbstverständlich, dass es Druck verliert, wobei das Kühlmittel in den vorgeschalteten Abschnitten des inneren Kühlkanals 116 einen höheren Druck als das Kühlmittel in den nachgeschalteten Abschnitten aufweist. Wie unten detaillierter erläutert ist, kann dieser Druckunterschied genutzt werden, um das Kühlmittel entlang oder durch Kühlkanäle zu treiben, die in der Plattform ausgebildet sind. Es ist selbstverständlich, dass die vorliegende Erfindung in Rotorschaufeln 100 mit inneren Kühlkanälen einer anderen Konfiguration verwendet werden kann und nicht auf innere Kühlkanäle mit einer geschlängelten Form eingeschränkt ist. Dementsprechend soll, wie hierin verwendet, der Ausdruck «innerer Kühlkanal» oder «Kühlkanal» einen beliebigen Durchgang oder hohlen Kanal einschliessen, durch den Kühlmittel in dem Rotorblatt zum Strömen gebracht werden kann. Wie hierin bereitgestellt wird, erstreckt sich der innere Kühlkanal 116 der vorliegenden Erfindung mindestens zu der ungefähren radialen Höhe der Plattform 116 und kann mindestens einen Bereich mit einem relativ höheren Kühlmitteldruck (der hiernach als ein «Bereich mit hohem Druck» bezeichnet wird und in einigen Fällen ein vorgeschalteter bzw. vorderer Abschnitt in einem geschlängelten Durchgang sein kann) und mindestens einen Bereich mit einem relativ niedrigeren Kühlmitteldruck (der hiernach als ein «Bereich mit niedrigem Druck» bezeichnet wird und relativ zu dem Bereich mit hohem Druck ein nachgeschalteter bzw. hinterer Abschnitt in einem geschlängelten Durchgang sein kann) einschliessen.

[0020] Im Allgemeinen sind die verschiedenen Ausgestaltungen von herkömmlichen inneren Kühlkanälen 116 bei der Bereitstellung einer aktiven Kühlung für bestimmte Bereiche in der Rotorschaufel 100 wirksam. Wie es jedoch für einen Durchschnittsfachmann selbstverständlich ist, erweist sich der Plattformbereich als eine grössere Herausforderung. Dies ist zumindest teilweise der schwierigen Geometrie der Plattform geschuldet – d.h. seiner schmalen radialen Höhe und der Art und Weise, in der er von dem Kern oder Hauptkörper der Rotorschaufel 100 weg ragt. Jedoch sind bei der gegebenen Exposition gegenüber den extremen Temperaturen des Heissgaswegs und der starken mechanischen Belastung die Anforderungen an die Kühlung der Plattform beträchtlich. Wie oben beschrieben wurde, sind herkömmliche Ausgestaltungen für die Plattformkühlung nicht effektiv, da sie es nicht schaffen, die bestimmten Herausforderungen des Bereichs anzugehen, sind nicht effizient bei ihrer Verwendung eines Kühlmittels und/oder sind kostspielig in der Herstellung.

[0021] Unter erneuter Bezugnahme auf die Figuren werden mehrere Ansichten von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung bereitgestellt. Die Fig. 6 bis 10 stellen insbesondere eine Turbinenrotorschaufel 100 mit einer Plattformkühlanordnung 130 gemäss bevorzugten Ausführungsformen dar. Wie gezeigt ist, enthält die Schaufel 100 eine Plattform 110, die sich zwischen einem Blatt 102 und einem Fuss 104 befindet. Wie in der Fig. 7 gezeigt ist, enthält die Rotorschaufel 100 einen inneren Kühlkanal 116, der sich radial von einer Verbindung mit einer Kühlmittelquelle an dem Fuss 104 erstreckt. An der Seite der Plattform 110, die einer Druckfläche 106 des Blatts 102 entspricht, ist es selbstverständlich, dass die Plattform 110 eine planare Oberseite 113, die sich von dem Blatt 102 zu einer druckseitigen Schlitzseitenwand 126 erstreckt, und eine planare Unterseite 114 aufweisen kann. (Man beachte, dass «planar», wie hierin verwendet, ungefähr oder im Wesentlichen in der Form einer Ebene bedeutet. Zum Beispiel wird der Durchschnittsfachmann verstehen, dass Plattformen mit einer äusseren Oberfläche konfiguriert werden können, die leicht gekrümmt und konvex ist, wobei die Krümmung dem Umfang der Turbine an der radialen Stelle der Rotorblätter entspricht. Wie hierin verwendet, gilt diese Art von Plattformgestalt als planar, da der Krümmungsradius ausreichend gross ist, um der Plattform ein flaches Erscheinungsbild zu verleihen.) Konfiguriert in dem Inneren der Plattform 110 kann die Plattformkühlanordnung 130 Folgendes einschliessen: einen Schaufelverteiler 132; einen Schlitzseitenwandverteiler 133; ein Paar von Verbindern 138, 139, die mit den Verteilern 132, 133, einen Kreislauf zwischen einem Hochdruck- und Niederdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 bilden; und eine Vielzahl von Kühlöffnungen 140, die die beiden Verteiler 132, 133 verbinden und eine Abdeckung für die Plattform 110 bereitstellen, so dass ein Kühlmittel dort hindurch zum Umlaufen gebracht werden kann.

[0022] Die Erfindung schlägt die Herstellung von zwei Unterseitenplattformkanälen oder Unterseitenkanälen 134 vor, die sich über die Unterseite 114 der Plattform 110 im Allgemeinen in einer axialen Richtung erstrecken. Jeder der Unterseitenkanäle 134 kann über eine Verteilerplatte 135 umschlossen werden, und zusammen können der Unterseitenkanal 134 und die Verteilerplatte 135 zwei separate Verteiler bilden. Die Verteiler 132, 133 werden hierin auf der Basis ihrer Nähe zu entweder dem Blatt 102 oder der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 bezeichnet. Dementsprechend kann sich der Schaufelverteiler 132 in der Nähe zu dem Blatt 102 befinden (d.h. wo das Blatt 102 mit der Plattform 110 verbunden ist). In einigen Ausführungsformen kann der Luftstromverteiler 132 eine bogenförmige Gestalt besitzen und kann nahe und in einem beabstandeten Verhältnis zu der Druckfläche 106 des Blatts 102 positioniert sein. Andere Konfigurationen sind möglich. Die bogenförmige Gestalt des Schaufel-Verteilers 132 kann der Kontur des Profils der Druckfläche 106 des Blatts 102 entsprechen (d.h. die Gestalt des Blatts addiert sich bei Betrachtung aus der Perspektive der Fig. 7 , 8 und 9 ). Dabei kann sich der Schlitzseitenwandverteiler 133 in der Nähe zu der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 befinden. Der Schlitzseitenwandverteiler 133 kann eine lineare Gestalt aufweisen und etwas von der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 versetzt sein, wie dargestellt ist. In einigen Ausführungsformen erstreckt sich der Schlitzseitenwandverteiler 133 axial von einer axialen Position der Hinterkante 108 des Blatts 102 zu einer axialen Position der Vorderkante 107 des Blatts 102.

[0023] Es ist selbstverständlich, dass gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Verteiler 132, 133 über maschinelle Bearbeitungsverfahren nach dem Guss ausgebildet werden können, wie am deutlichsten in der Fig. 10 dargestellt ist. Zum Beispiel ist nach dem Guss die Plattform 110/ die Rotorschaufel 100 fertig, wobei die Unterseitenkanäle 134 maschinell gestanzt oder in die Unterseite 114 einer Plattform 110 gebohrt werden können. (Alternativ können in anderen Ausführungsformen die Unterseitenkanäle 134, die zur Bildung der Verteiler 132, 133 verwendet werden, über einen einfachen/ herkömmlichen Gussprozess hergestellt werden.) Die Kanäle 134 können dann über einen herkömmlichen Verbindungsvorgang (Löten, Schweissen) umschlossen werden, der eine Verteilerplatte 135 an der Plattformunterseite 114 sicher befestigt, so dass sich die Platte 135 über die Kanäle 134 erstreckt und dadurch jeden umschliesst. Nach dem Umschliessen, wie unten detaillierter erläutert ist, öffnen sich die Verteiler 132, 133 nur zu den inneren Durchgängen und Öffnungen, die mit ihnen verbunden sind. Es ist selbstverständlich, dass die Verteilerplatten 135 nach Befestigung als die Unterseite der Plattform 110 für die Bereiche dienen, die den ausgebildeten Unterseitenkanälen 134 entsprechen.

[0024] Wie dargestellt ist, können zwei Konnektoren oder Verbinder, ein Hochdruckverbinder 138 und ein Niederdruckverbinder 139, bereitgestellt werden, um den Kühlkanal 116 mit dem Schaufelverteiler 132 und dem Schlitzseitenwandverteiler 133 auf eine gewünschte Art und Weise zu verbinden. Es ist selbstverständlich, dass, wie es folgt, die Beschreibung der beispielhaften Anordnungen für die Plattformkühlung davon ausgeht, dass der vorgeschaltete Abschnitt des Kühlkanals 116 sich in Richtung auf die Vorderkante 107 der Turbinenschaufel 100 befindet, und dass der nachgeschaltete Abschnitt des Kühlkanals 116 sich in Richtung auf die Hinterkante 108 der Turbinenschaufel 100 befindet. Diese Konfiguration ist nur beispielhaft, da sie für die Durchführung der vorliegenden Erfindung nicht notwendig ist. Der Schaufelverteiler 132 ist über den Hochdruckverbinder 138 mit einem vorgeschalteten Abschnitt des inneren Kühlkanals 116 verbunden, während der Schlitzseitenwandverteiler 133 über den Niederdruckverbinder 139 mit einem nachgeschalteten Abschnitt des Kühlkanals 116 verbunden ist.

[0025] In einer Ausführungsform erstreckt sich der Hochdruckverbinder 138 linear von der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 zu einer Verbindung mit einem Hochdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116. Der lineare Weg kann derart konfiguriert sein, dass der Hochdruckverbinder 138 den Schlitzseitenwandverteiler 133 und den Schaufelverteiler 132 vor der Verbindung mit dem Hochdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 durchschneidet. Es ist selbstverständlich, dass bei einer Konfiguration auf diese Art und Weise der Hochdruckverbinder 138 kosteneffektiv unter Verwendung von herkömmlichem Bohren auf Sichtlinie oder maschinellen Bearbeitungsprozessen ausgebildet werden kann. In ähnlicher Weise kann sich der Niederdruckverbinder 139 linear von der druckseitigen Schlitzseitenwand zu einer Verbindung mit einem Niederdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 erstrecken. Der lineare Weg des Niederdruckverbinders 139 kann derart gelegt sein, dass der Niederdruckverbinder den Schlitzseitenwandverteiler 133 vor der Verbindung mit dem Niederdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 durchschneidet. Es ist selbstverständlich, dass, wie der Hochdruckverbinder 138, der Niederdruckverbinder 139 kosteneffektiv unter Verwendung von herkömmlichem Bohren auf Sichtlinie oder maschinellen Bearbeitungsprozessen ausgebildet werden kann.

[0026] Eine Vielzahl von Kühlöffnungen 140 kann ebenfalls von Punkten entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 ausgebildet werden. Dies kann über ein ähnliches Bohren auf Sichtlinie oder maschinellen Bearbeitungsprozess bewerkstelligt werden, wie oben beschrieben wurde. Von einer Anfangsposition auf der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 können sich die Kühlöffnungen 140 ungefähr in Umfangsrichtung erstrecken, so dass jede den Schlitzseitenwandverteiler 133 durchschneidet und dann eine Verbindung mit dem Schaufelverteiler 132 bildet. Die Anzahl und Position der Kühlöffnungen 140 können in Abhängigkeit von der Konfiguration der Plattform, thermischen Belastung, gewünschten Abdeckung usw. variieren. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie dargestellt ist, kann der Hochdruckverbinder 138 derart konfiguriert sein, dass er eine axiale Position aufweist, die mit dem ungefähren axialen Mittelpunkt der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 zusammen trifft. In diesem Fall kann mindestens eine Vielzahl der Kühlöffnungen 140 vor dem Hochdruckverbinder 138 ausgebildet werden und mindestens eine Vielzahl von Kühlöffnungen 140 kann hinter dem Hochdruckverbinder 138 ausgebildet werden. Die Kühlöffnungen 140 können gleichmässig entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 beabstandet sein. In einer bevorzugten Ausführungsform sind mindestens vier von den Kühlöffnungen 140 vor dem Hochdruckverbinder 138 ausgebildet und mindestens vier Kühlöffnungen 140 sind hinter dem Hochdruckverbinder 138 ausgebildet. Die Kühlöffnungen 140 können ähnliche Querschnittsströmungsbereiche aufweisen. In einigen Ausführungsformen können die Kühlöffnungen 140 variierende Querschnittsströmungsbereiche aufweisen, die konfiguriert sind, um den Strom des Kühlmittels zu dosieren. Auf diese Art und Weise kann ein gewünschtes Strömungsmuster durch die Plattformdurchgänge erzielt werden.

[0027] Stopfen können ebenfalls verwendet werden, um den Strom durch die Plattformkühlanordnung 130 zu beeinflussen, so dass ein gewünschtes Strömungsmuster erzielt wird. Die Stopfen können Stopfen, die sich entlang der Schlitzseitenwand 122, 126 der Plattform 110 befinden («Schlitzseitenwandstopfen 146»), und Stopfen einschliessen, die sich in dem Inneren der Plattform 110 befinden («Mittelkanalstopfen 148»). Die Stopfen 146, 148 können derart ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen den gesamten Strom durch den Durchgang blockieren, in dem sie sich befinden, wodurch der Strom durch eine alternative, stärker gewünschte Route geleitet wird. Es ist selbstverständlich, dass auf diese Art und Weise die Stopfen 146, 148 verwendet werden können, um den Strom zu dosieren oder zu lenken, so dass gewünschte Strömungsmuster durch die verschiedenen Kühlkanäle der Plattform erzielt werden. Bezug nehmend zum Beispiel auf die beispielhafte Ausführungsform der Fig. 7 , kann, damit der Schaufelverteiler 132 in entsprechender Weise Kühlmittel über die verschiedenen Kühlöffnungen 140 verteilt, es erforderlich sein, im Wesentlichen den gesamten Kühlmittelstrom dort hindurch zu blockieren. Die Fig. 7 zeigt diese Konfiguration, da der Hochdruckverbinder 138 einen Mittelkanalstopfen 148 enthält, der den Kühlkanal vollständig blockiert (der hierin als ein «nicht durchbohrter Stopfen» oder «Blindstopfen» bezeichnet wird). Wie gezeigt ist, kann der Mittelkanalstopfen 148 zwischen dem Schaufelverteiler 132 und dem Schlitzseitenwandverteiler 133 positioniert sein. Es ist selbstverständlich, dass bei gegebener relativer Grösse des Hochdruckverbinders 138 und der Kühlöffnungen 140, falls der Hochdruckverbinder 138 nicht blockiert würde, eine übermässige Menge an Kühlmittel von dem Schaufelverteiler 132 zu dem Schlitzseitenwandverteiler 133 dort hindurch strömen würde, und die Kühlmittelversorgung, die für die Kühlöffnungen 140 (die ebenfalls die Schaufelverteiler 132 und den Schlitzseitenwandverteiler 133 verbinden) verfügbar ist, etwas eingeschränkt sein könnte. Somit kann der Hochdruckverbinder 138 vollständig zugestopft sein, so dass die Rückleitung eines Stroms einer gewünschten Dosiercharakteristik entspricht. Wie hierin verwendet, bezieht sich eine «gewünschte Dosiercharakteristik» auf eine gewünschte Verteilung von Kühlmittel (oder erwartete Verteilung von Kühlmittel) durch die Kühlkanäle der Plattform und die zahlreichen Auslässe der Plattform, die auf den Plattformschlitzseitenwand 122, 126 ausgebildet sein können.

[0028] Alternativ können die Stopfen 146, 148 derart ausgebildet sein, dass sie nach der Befestigung den Querschnittsströmungsbereich durch den Kühlkanal verringern, in dem sie sich befinden. In diesem Fall sind die Stopfen 146, 148 derart konfiguriert, um einen gewünschten Strömungsgrad durch den Durchgang zu gestatten, und lenken den Rest nach Wunsch durch alternative Routen. Hierin werden diese Stopfen als «durchbohrte Stopfen» bezeichnet. Es ist selbstverständlich, dass die teilweise Verringerung des Querschnittsströmungsbereichs durch die Kühlkanäle der Plattform aus mindestens zwei Gründen vorgenommen werden kann. Erstens kann der Querschnittsbereich verringert werden, um Kühlmittel zu beaufschlagen, das durch einen bestimmten Kühlkanal strömt. Dies kann, wie es der Durchschnittsfachmann verstehen wird, dazu führen, dass das Kühlmittel die gewünschte Beaufschlagungscharakteristik des Kühlmittels aufweist, wie die Erhöhung der Geschwindigkeit, mit der ein Kühlmittelstrom auf einer Zieloberfläche auftrifft. Im Allgemeinen ist es selbstverständlich, dass, falls der beaufschlagte Strom gegen eine Zieloberfläche gerichtet wird, die Kühlwirkung des resultierenden Kühlmittelstroms hoher Geschwindigkeit verbessert wird.

[0029] Zweitens kann auf die ziemlich gleiche Art und Weise, wie oben in Bezug auf die Stopfen 146, 148 beschrieben wurde, die die Kühlkanäle vollständig blockieren, der Querschnittsströmungsbereich des Durchgangswegs derart verringert werden, dass die Dosierung oder eine gewünschte Verteilung von Kühlmittel durch die Plattform 110 erzielt wird. Bezug nehmend zum Beispiel auf die beispielhafte Ausführungsform der Fig. 8 kann es, damit der Schaufelverteiler 132 Kühlmittel über die zahlreichen Kühlöffnungen 140 verteilt, erforderlich sein, den Querschnittsbereich des Hochdruckverbinders 138 zu verringern (der, wie bereits erwähnt, in bevorzugten Ausführungsformen im Allgemeinen grösser als der der Kühlöffnungen 140 ist). Die Fig. 8 stellt diese Konfiguration dar, da der Mittelkanalstopfen 148 einen Kanal einschliesst, der durch seine Mitte ausgebildet ist. Es ist selbstverständlich, dass, falls der Hochdruckverbinder 138 in seinem Strömungsbereich nicht verringert würde, es wahrscheinlich ist, dass eine übermässige Menge an Kühlmittel durch den Hochdruckverbinder 138 von dem Schaufelverteiler 132 zu dem Schlitzseitenwandverteiler 133 strömen würde, und dass die Kühlmittelversorgung, die für die Kühlöffnungen 140 verfügbar ist, die ebenfalls die Schaufelverteiler 132 und den Schlitzseitenwandverteiler 133 verbinden, eingeschränkt sein könnte. Somit kann der Hochdruckverbinder 138 derart zugestopft werden, dass der resultierende Strömungsbereich (d.h. der Strömungsbereich des Kanals, der durch den Mittelkanalstopfen 148 ausgebildet ist) einer gewünschten Dosiercharakteristik entspricht. Wie bereits erwähnt, bezieht sich eine «gewünschte Dosiercharakteristik» auf eine gewünschte Verteilung von Kühlmittel durch die Kühlkanäle der Plattform und die verschiedenen Auslässe der Plattform. Obwohl andere Ausgestaltungen möglich sind, können die Stopfen 146, 148 eine «nierenförmige» Gestalt aufweisen, wobei der Kanal, der nahe der Mitte der Stopfen 146, 148 ausgebildet ist, einem gewünschten Querschnittsströmungsbereich entspricht. Die Stopfen 146, 148 können aus herkömmlichen Materialien hergestellt sein und unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren installiert werden (d.h. Schweissen, Hartlöten usw.). In dem Fall eines Schlitzseitenwandstopfens 146 kann nach der Installation die äussere Fläche des Stopfens 146 sich bündig in Bezug auf die Oberfläche der Schlitzseitenwand 122, 126 befinden.

[0030] Wieder Bezug nehmend auf die Fig. 7 , sind mehrere Strömungspfeile bereitgestellt, die ein beispielhaftes Strömungsmuster darstellen, das sich ergeben könnte, falls die Stopfen 146, 148 verwendet werden, die den gesamten Querschnittsströmungsbereich des Kühlkanals blockieren, in dem sie sich befinden. Dementsprechend kann Kühlmittel von dem inneren Kühlkanal 116 zu dem Schaufelverteiler 132 über den Hochdruckverbinder 138 strömen. Von dort kann Kühlmittel in mehrere Kühlöffnungen 140 eingeführt werden, die Kühlöffnungen 140 durchlaufen und in den Schlitzseitenwandverteiler 133 einströmen. Von dem Schlitzseitenwandverteiler 133 kann sich das Kühlmittel über den Niederdruckverbinder 139 bewegen und erneut in den inneren Kühlkanal 116 strömen. Wie gezeigt ist, wird das Kühlmittel daran, dass es sich durch den Hochdruckverbinder 138 bewegt, über den Mittelkanalstopfen 140 gehindert, der das Kühlmittel anstelle davon zu den Kühlöffnungen 140 lenkt. Ebenfalls tritt kein Kühlmittel durch die zahlreichen Schlitzseitenwandstopfen 146 aus.

[0031] Alternativ werden nun, Bezug nehmend auf die Fig. 8 , verschiedene Strömungspfeile bereitgestellt, die ein beispielhaftes Strömungsmuster darstellen, das sich ergeben könnte, falls die Stopfen 146, 148 verwendet werden, die den Querschnittsströmungsbereich des Kühlkanals teilweise blockieren, in dem sie sich befinden. Dementsprechend kann das Kühlmittel von dem inneren Kühlkanal 116 zu dem Schaufelverteiler 132 über den Hochdruckverbinder 138 strömen. Von dort kann das meiste des Kühlmittels in mehrere Kühlöffnungen 140 eingeführt werden, die Kühlöffnungen 140 durchlaufen und in den Schlitzseitenwandverteiler 133 strömen. Die restliche Menge kann durch den Kanal, der in dem Mittelkanalstopfen 148 ausgebildet ist, der sich in dem Hochdruckverbinder 138 befindet, und dann in den Schlitzseitenwandverteiler 133 strömen. Von dem Schlitzseitenwandverteiler 133 kann sich etwas von dem Kühlmittel über den Niederdruckverbinder 139 bewegen und erneut in den inneren Kühlkanal 116 strömen, während der Rest durch Öffnungen oder Kanäle ausgestossen wird, die durch die Schlitzseitenwandstopfen 146 ausgebildet sind, die entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 positioniert sind. Die Schlitzseitenwandstopfen 146 können konfiguriert sein, um diesen Strom von austretendem Kühlmittel derart zu beaufschlagen, dass es im Betrieb die Schlitzseitenwand des angrenzenden Blatts kühlt. Es ist selbstverständlich, dass die nicht durchbohrten Stopfen 146, 148 und die durchbohrten Stopfen 146, 148 in der gleichen Ausführungsform nach Bedarf verwendet werden können.

[0032] Wie in der Fig. 9 dargestellt ist, kann in einer alternativen Ausführungsform der Hochdruckverbinder 138 derart von der sogseitigen Schlitzseitenwand 122 ausgebildet sein, dass er sich linear von der sogseitigen Schlitzseitenwand 122 zu einer Verbindung mit dem Schaufelverteiler 132 erstreckt. In diesem Fall kann der lineare Weg des Hochdruckverbinders 138 derart vorbestimmt sein, dass der Hochdruckverbinder 138 den Hochdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 vor der Verbindung mit dem Schaufelverteiler 132 durchschneidet. In Abhängigkeit von der Anwendung kann der Auslass, der auf der sogseitigen Schlitzseitenwand 122 ausgebildet ist, vollständig, wie gezeigt ist, oder teilweise zugestopft sein. Es ist selbstverständlich, dass in diesem Fall der Hochdruckverbinder 138 derart konfiguriert sein kann, dass er sich nicht bis zu dem Schlitzseitenwandverteiler 133 erstreckt, wobei er anstelle davon an dem Schaufelverteiler 132 endet. Anstelle davon, wie es in der Fig. 9 gezeigt ist, ist es selbstverständlich, dass dadurch, dass sich der Hochdruckverbinder 138 nicht zwischen dem Schaufelverteiler 132 und dem Schlitzseitenwandverteiler 133 erstreckt, mehr Kühlöffnungen 140 bereitgestellt werden können.

[0033] Es ist selbstverständlich, dass Ausgestaltungen gemäss der vorliegenden Erfindung implementiert/eingestellt werden können, so dass verbesserte oder optimierte Strömungsmuster verwirklicht werden können. Genauer können die Stopfen 146, 148 derart modifiziert werden, dass die Strömungsmuster verändert werden, um sich verändernde oder nicht erwartete thermische Belastungen auf der Plattform 110 zu berücksichtigen. Da die vorliegende Erfindung über Prozesse nach dem Guss implementiert werden kann, können andere Aspekte, wie Vergrösserung des Querschnittsströmungsbereichs der Kühlöffnungen 140, bequem massgeschneidert werden, um andere gewünschte Kriterien zu erfüllen.

[0034] In einer beispielhaften Betriebsart tritt ein Kühlmittel in den inneren Kühlkanal 116 an einer Stelle nahe der Vorderkante 107 des Blatts 102 ein und strömt abwechselnd radial nach aussen/innen durch den Kühlkanal 116, indem sich das Kühlmittel in einer nach hinten verlaufenden Richtung schlängelt. Der Hochdruckverbinder 138 kann derart konfiguriert sein, dass ein vorgeschalteter (und höheren Druck aufweisender) Abschnitt des Kühlkanals 116 mit dem in der Nähe befindlichen Schaufelverteiler 132 verbunden ist. Von dem Schaufelverteiler 132 kann dann das Kühlmittel durch eine Vielzahl von Kühlöffnungen 140 zu dem Schlitzseitenwandverteiler 133 eingeführt werden. Der Niederdruckverbinder 139 stellt dann einen Auslass für das Kühlmittel, das sich in dem Schlitzseitenwandverteiler 133 sammelt, und eine Rückführung zu einem nachgeschalteten (und niedrigeren Druck aufweisenden) Abschnitt des Kühlkanals 116 bereit. In einigen beispielhaften Ausführungsformen führt der Niederdruckverbinder 139 im Wesentlichen die Gesamtheit des Kühlmittels zurück, das aus dem inneren Kühlkanal 116 durch den Hochdruckverbinder 138 entnommen wurde. Dies gestattet, dass die Gesamtheit des Kühlmittels bei der weiteren Kühlung von anderen Bereichen der Turbinenschaufel 100 oder bei anderen nachgeschalteten Anwendungen verwendet wird. In anderen beispielhaften Ausführungsformen tritt ein Teil des Kühlmittels durch die Öffnungen, die entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 hergestellt sind, durch die Kühlöffnungen 140, den Hochdruckverbinder 138 und/oder den Niederdruckverbinder 139 aus, während der Rest über den Niederdruckverbinder 139 in den inneren Kühlkanal 116 zur weiteren Verwendung zurückgeführt wird.

[0035] Es ist selbstverständlich, dass die Kühlöffnungen 140 über einen maschinellen Bearbeitungsprozess aus der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 ausgebildet werden können. Wie zuvor beschrieben wurde, können die Kühlöffnungen 140 entlang eines vorbestimmten Wegs maschinell bearbeitet werden, so dass jede die beiden Verteiler 132, 133 schneidet. Als solches können sich die Kühlöffnungen 140 von der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 zu einer Verbindung mit dem Schlitzseitenwandverteiler 133 erstrecken und sich dann von der entgegengesetzten Seite des Schlitzseitenwandverteilers 133 zu der Verbindung fortsetzen, die mit dem Schaufelverteiler 132 gemacht wird. Die Kühlöffnungen 140 sind als linear dargestellt. Alternativ können die Kühlöffnungen gekrümmt sein. Ein gekrümmter Weg könnte die Abdeckung der Kühlöffnungen 140 verbessern. Jedoch könnte ein linearer Weg bei der Herstellung dahingehend kosteneffektiver sein, dass ein herkömmlicher maschineller Bearbeitungs-/ Bohrvorgang mit Sichtlinie verwendet werden könnte. Maschinelle Bearbeitungsverfahren können ebenfalls verwendet werden, um gekrümmte Kühlöffnungen 140 maschinell zu bearbeiten.

[0036] Ein erläuterndes Beispiel enthält ferner ein Verfahren zur Bildung von inneren Kühlkanälen in dem Plattformbereich eines Rotorblatts gemäss den obigen Beschreibungen auf eine kosteneffektive und effiziente Art und Weise. Bezug nehmend auf das Flussdiagramm 200 der Fig. 10 , können als ein anfänglicher Schritt 202 die Unterseitenkanäle 134 auf der Unterseite der Druckseite der Plattform 110 gebildet werden. Die Kanäle 134 können effizient über herkömmliche maschinelle Bearbeitungsprozesse ausgebildet werden. In einer alternativen Ausführungsform ist es selbstverständlich, dass, aufgrund der relativ unkomplizierten Gestalt der Kanäle 134, sie kosteneffektiv unter Verwendung von herkömmlichen Gussprozessen ausgebildet werden können. Egal in welchem Fall, kostspielige Gussprozesse, die zur Bildung von komplizierteren Ausgestaltungen verwendet werden müssen, können vermieden werden.

[0037] Sobald die Kanäle 134 ausgebildet sind, können bei dem Schritt 204 die Verteilerplatten 135 verwendet werden, um jeden Kanal 134 zu umschliessen. Dies kann bewerkstelligt werden, indem die Verteilerplatten 135 über einen herkömmlichen Verbindungsvorgang (Löten, Schweissen) angebracht werden, die jede an der Plattformunterseite 114 befestigt. Alternativ kann eine einzelne Platte verwendet werden, die beide Kanäle abdeckt.

[0038] An einem Schritt 206 können der Hochdruckverbinder 138 und der Niederdruckverbinder 139 maschinell bearbeitet werden. Der Hochdruckverbinder 138 und der Niederdruckverbinder 139 können über einen herkömmlichen Bohrvorgang mit Sichtlinie maschinell bearbeitet werden, wie beschrieben wurde. Der Hochdruckverbinder 138 kann sich von einer der Schlitzseitenwand 122, 126 erstrecken und konfiguriert sein, um einen Hochdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 mit dem Schaufelverteiler 132 zu verbinden. Der Niederdruckverbinder 139 kann sich von der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 erstrecken und konfiguriert sein, um den Schlitzseitenwandverteiler 133 mit einem Niederdruck-Kühlmittelbereich in dem inneren Kühlkanal 116 zu verbinden.

[0039] An einem Schritt 208 können die Kühlöffnungen 140 maschinell bearbeitet werden. Die Kühlöffnungen 140 können über einen herkömmlichen Bohrvorgang mit Sichtlinie maschinell bearbeitet werden. Wie beschrieben wurde, können sich die Kühlöffnungen 140 von der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 erstrecken und konfiguriert sein, um die Schaufelverteiler 132 mit dem Schlitzseitenwandverteiler 133 zu verbinden.

[0040] Separat können nach Bedarf die Stopfen 146, 148 an einem Schritt 210 hergestellt werden. Wie oben erläutert wurde, können die Stopfen 146, 148 mehrere verschiedene Konfigurationen aufweisen und derart konfiguriert sein, dass sie nach der Befestigung den Querschnittsströmungsbereich eines Auslasses oder eines Plattformkühlkanals verringern oder vollständig blockieren, und zwar egal in welchem Fall. Die Stopfen 146, 148 können unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren und Materialien hergestellt werden. Die Stopfen können in einem beliebigen der Durchgänge, einschliesslich den Kühlöffnungen 140, verwendet werden.

[0041] Schliesslich können an einem Schritt 212 die Stopfen 146, 148 installiert werden. Dieses kann unter Verwendung von herkömmlichen Verfahren bewerkstelligt werden, wie Schweissen, Löten oder mechanische Befestigung.

[0042] Im Betrieb stellt die vorliegende Erfindung einen Mechanismus zur aktiven Kühlung des Plattformbereichs eines Gasturbinenrotorblatts durch effiziente Bildung einer komplexen und effektiven Kühlanordnung bereit, wobei kosteneffektive, herkömmliche Verfahren verwendet werden. Wie bereits erwähnt, ist die Kühlung dieses Bereichs typischerweise schwierig und stellt unter den gegebenen mechanischen Belastungen, die ausgehalten werden müssen, einen stark belasteten Bereich dar, insbesondere wenn sich die Betriebstemperaturen erhöhen. Dementsprechend ist diese Art der aktiven Plattformkühlung eine signifikante Schlüsseltechnologie, wenn höhere Betriebstemperaturen, erhöhter Durchsatz und grössere Effizienz gesucht werden. Ferner ist es selbstverständlich, dass die Verwendung von Prozessen nach dem Guss bei der Bildung der Plattformkühlkanäle eine grössere Flexibilität bei der erneuten Ausgestaltung, Konfiguration oder Sanierung von Plattformkühlanordnungen bereitstellt. Die vorliegende Erfindung lehrt die vereinfachte/kosteneffektive Bildung von Plattformkühlkanälen, die komplexe Geometrien und eine effektive Plattformabdeckung aufweisen. Während zuvor komplexe Geometrien notwendigerweise eine kostspielige Investition bei dem Gussprozess oder dergleichen bedeutet haben, lehrt die vorliegende Anmeldung Verfahren, durch die Kühlkanäle mit einer komplexen Ausgestaltung durch maschinelle Bearbeitungs- und/oder vereinfachte Gussprozesse ausgebildet werden können. Schliesslich lehrt die vorliegende Anmeldung ein Verfahren, durch das die Plattform gekühlt werden kann, indem innere Kanäle verwendet werden, die nicht direkt in den Heissgasweg aus der Plattform selbst entlüftet werden. Wie bereits erwähnt wurde, erhöht dieses «Recycling» des Kühlmittels im Allgemeinen die Effizienz seiner Verwendung, wodurch die Effizienz des Motors erhöht wird.

[0043] Eine Turbinenrotorschaufel 100 mit einer Plattformkühlanordnung 130, wobei die Turbinenrotorschaufel 100 umfasst: eine Plattform 110 und einen im Inneren angeordneten Kühlkanal 116, der im Betrieb einen Hochdruck-Kühlmittelbereich und einen Niederdruck-Kühlmittelbereich aufweist, wobei die Plattform 110 eine Oberseite 113, die sich von dem Blatt 102 zu einer druckseitigen Schlitzseitenwand 126 erstreckt, und eine Unterseite 114 umfasst. Die Plattformkühlanordnung 130 kann Folgendes umfassen: einen Schaufelverteiler 132, der benachbart zur Verbindungsstelle zwischen der Druckfläche 106 des Blatts 102 und der Plattform 110 angeordnet ist; einen Schlitzseitenwandverteiler 133, der benachbart zur druckseitigen Schlitzseitenwand 126 angeordnet ist; einen Hochdruckverbinder 138, der die Schaufelverteiler 132 mit einem Hochdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 verbindet; einen Niederdruckverbinder 139, der den Schlitzseitenwandverteiler 133 mit einem Niederdruck-Kühlmittelbereich des inneren Kühlkanals 116 verbindet; Kühlöffnungen 140, die sich von einem Ausgangspunkt entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand 126 zu einer Verbindung mit dem Schaufelverteiler 132 erstrecken, wobei der Schlitzseitenwandverteiler 133 dazwischen durchschnitten wird; und eine Vielzahl von nicht-integralen bzw. nicht fest eingebauten Stopfen 146, 148.

Bezugszeichenliste

[0044] <tb>100<SEP>Turbinenrotorschaufel <tb>102<SEP>Blatt <tb>104<SEP>Fuss <tb>105<SEP>Ansaugfläche <tb>106<SEP>Druckfläche <tb>107<SEP>Vorderkante <tb>108<SEP>Hinterkante <tb>109<SEP>Schwalbenschwanz <tb>110<SEP>Plattform <tb>112<SEP>Schaft <tb>113<SEP>Plattformoberseite <tb>114<SEP>Plattformunterseite <tb>116<SEP>Kühlkanal <tb>117<SEP>Einlass <tb>118<SEP>Auslass <tb>119<SEP>Hohlraum <tb>120<SEP>Plattformkühlkanäle <tb>121<SEP>hintere Kante <tb>122<SEP>sogseitige Kante oder Schlitzseitenwand <tb>124<SEP>vordere Kante <tb>126<SEP>druckseitige Kante oder Schlitzseitenwand <tb>128<SEP>Druckseite der Plattform <tb>130<SEP>Plattformkühlanordnung <tb>132<SEP>Schaufelverteiler <tb>133<SEP>Schlitzseitenwandverteiler <tb>134<SEP>Unterseitenkanal <tb>135<SEP>Verteilerplatten <tb>138<SEP>Hochdruckverbinder <tb>139<SEP>Niederdruckverbinder <tb>140<SEP>Kühlöffnungen <tb>146<SEP>Schlitzseitenwandstopfen <tb>148<SEP>Mittelkanalstopfen

Claims (15)

1. Turbinenrotorschaufel (100) mit einer Plattformkühlanordnung (130), wobei die Turbinenrotorschaufel (100) umfasst: eine Plattform (110) an einer Verbindungsstelle zwischen einem Blatt (102) und einem Fuss (104), einen im Inneren der Turbinenrotorschaufel (100) angeordneten Kühlkanal (116), der sich bezüglich des Einbauzustands der Turbinenrotorschaufel (100) in einer Turbine von dem Fuss (104) zu mindestens der radialen Höhe der Plattform (110) erstreckt und in Betrieb einen Hochdruck-Kühlmittelbereich und einen Niederdruck-Kühlmittelbereich umfasst, wobei entlang der Seite der Plattform (110), die mit einer Druckfläche (106) des Blatts (102) zusammenfällt, die Plattform (110) eine Oberseite (113), die sich von dem Blatt (102) zu einer druckseitigen Schlitzseitenwand (126) erstreckt, und eine Unterseite (114) umfasst; wobei die Plattformkühlanordnung (130) Folgendes aufweist: einen Schaufelverteiler (132), der in der Plattform (110) benachbart zur Verbindungsstelle zwischen der Druckfläche (106) des Blatts (102) und der Plattform (110) angeordnet ist; einen Schlitzseitenwandverteiler (133), der in der Plattform (110) benachbart zur druckseitigen Schlitzseitenwand (126) angeordnet ist; einen Hochdruckverbinder (138), der den Schaufelverteiler (132) mit dem Hochdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) verbindet; einen Niederdruckverbinder (139), der den Schlitzseitenwandverteiler (133) mit dem Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) verbindet; und Kühlöffnungen (140), wobei die Kühlöffnungen (140) Öffnungen umfassen, die sich von einem Ausgangspunkt entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) zu einer Verbindung mit dem Schaufelverteiler (132) erstrecken, wobei die Kühlöffnungen (140) den zwischen der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) und dem Schaufelverteiler (132) angeordneten Schlitzseitenwandverteiler (133) durchschneiden; und lösbar eingebaute Stopfen (146, 148), die sich in mindestens einem des Folgenden befinden: den Kühlöffnungen (140), dem Hochdruckverbinder (138), und dem Niederdruckverbinder (139); wobei die Stopfen eine vorbestimmte Konfiguration und Position aufweisen, so dass im Betrieb ein gewünschtes Strömungsmuster des Kühlmittels durch die Plattform (110) erzielt wird.

2. Turbinenrotorschaufel (100) nach Anspruch 1, wobei der Schaufelverteiler (132) einen ersten Kanal (134) umfasst, der in der Unterseite (114) der Plattform (110) ausgebildet und von einer ersten separaten Verteilerplatte (135) umschlossen ist, und der Schlitzseitenwandverteiler (133) einen zweiten Kanal (134) umfasst, der in der Unterseite (114) der Plattform (110) ausgebildet und von einer zweiten separaten Verteilerplatte (135) umschlossen ist; wobei die ersten und zweiten Verteilerplatten (135) die Unterseite (114) der Plattform (110) entlang des ersten und zweiten Kanals (134) formen; und wobei der Hochdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) einen vorderen Abschnitt des Kühlkanals (116) umfasst, der in Richtung einer Vorderkante (107) des Blatts (102) angeordnet ist, und der Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) einen hinteren Abschnitt des Kühlkanals (116) umfasst, der in Richtung einer Hinterkante (108) des Blatts (102) angeordnet ist.

3. Verfahren zur Herstellung einer Turbinenrotorschaufel (100) mit einer Plattformkühlanordnung (130), wobei die Turbinenrotorschaufel (100) umfasst: eine Plattform (110) an einer Verbindungsstelle zwischen einem Blatt (102) und einem Fuss (104), einen im Inneren der Turbinenrotorschaufel (100) angeordneten Kühlkanal (116), der sich bezüglich des Einbauzustands der Turbinenrotorschaufel (100) in einer Turbine von dem Fuss (104) zu mindestens der radialen Höhe der Plattform (110) erstreckt und im Betrieb einen Hochdruck-Kühlmittelbereich und einen Niederdruck-Kühlmittelbereich umfasst, wobei entlang der Seite der Plattform (110), die mit einer Druckfläche (106) des Blatts (102) zusammenfällt, die Plattform (110) eine Oberseite (113), die sich von dem Blatt (102) zu einer druckseitigen Schlitzseitenwand (126) erstreckt, und eine Unterseite (114) umfasst; wobei das Verfahren die folgenden Schritte einschliesst: Bildung eines Schaufelverteilers (132), der in der Plattform (110) benachbart zur Verbindungsstelle zwischen der Druckfläche (106) des Blatts (102) und der Plattform (110) angeordnet ist; Bildung eines Schlitzseitenwandverteilers (133), der in der Plattform (110) benachbart zur druckseitigen Schlitzseitenwand (126) angeordnet ist; maschinelle Bearbeitung eines Hochdruckverbinders (138), der sich bezüglich des Einbauzustands der Turbinenrotorschaufel (100) in einer Turbine linear in Umfangsrichtung der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) zu einer Verbindung mit dem Hochdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) erstreckt, wobei der lineare Weg des Hochdruckverbinders (138) entlang eines vorbestimmten Wegs maschinell bearbeitet wird, so dass der Hochdruckverbinder (138) den Schlitzseitenwandverteiler (133) und den Schaufelverteiler (132) vor der Verbindung mit dem Hochdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) durchschneidet; maschinelle Bearbeitung eines Niederdruckverbinders (139), der sich bezüglich des Einbauzustands der Turbinenrotorschaufel (100) in einer Turbine linear in Umfangsrichtung der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) zu einer Verbindung mit einem Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) erstreckt, wobei der lineare Weg des Niederdruckverbinders (139) entlang eines vorbestimmten Wegs maschinell bearbeitet wird, so dass er den Schlitzseitenwandverteiler (133) vor der Verbindung mit dem Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) durchschneidet; maschinelle Bearbeitung von Kühlöffnungen (140), die sich in Umfangsrichtung der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) zu einer Verbindung mit dem Schaufelverteiler (132) erstrecken, wobei der Weg der Kühlöffnungen (140) entlang eines vorbestimmten Wegs maschinell bearbeitet wird, so dass jede den Schlitzseitenwandverteiler (133) vor der Verbindung mit dem Schaufelverteiler (132) durchschneidet; und Befestigung von Stopfen (146, 148) in den Kühlöffnungen (140) und/oder dem Hochdruckverbinder (138) und/oder dem Niederdruckverbinder (139); wobei der Aufbau und die Positionen der Stopfen (146, 148) dergestalt sind, dass ein gewünschtes Strömungsmuster eines Kühlmittels durch die Plattform (110) erzielt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der Schritt der Bildung des Schaufelverteilers (132) die maschinelle Bearbeitung eines ersten Kanals (134) in der Unterseite (114) der Plattform (110) und den Abschluss des ersten Kanals (134) mit einer ersten Verteilerplatte (135) umfasst; der Schritt der Bildung des Schlitzseitenwandverteilers (133) die maschinelle Bearbeitung eines zweiten Kanals (134) in der Unterseite (114) der Plattform (110) und den Abschluss des zweiten Kanals (134) mit einer zweiten Verteilerplatte (135) umfasst; die ersten und zweiten Verteilerplatten (135) die Unterseite (114) der Plattform (110) entlang des ersten und zweiten Kanals (134) formen; und der Hochdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) einen vorderen Abschnitt des Kühlkanals (116) umfasst, der in Richtung einer Vorderkante (107) des Blatts (102) angeordnet ist, und der Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) einen hinteren Abschnitt des Kühlkanals (116) umfasst, der in Richtung einer Hinterkante (108) des Blatts (102) angeordnet ist.

5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der Schaufelverteiler (132) mit einem bogenförmigen Profil ausgebildet wird, das dem Profilverlauf der Druckfläche (106) des Blatts (102) entspricht und sich seitlich versetzt befindet, wobei der Schaufelverteiler (132) in Richtung auf die druckseitige Schlitzseitenwand (126) versetzt ist; der Schlitzseitenwandverteiler (133) mit einer linearen Form ausgebildet wird, die von der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) versetzt ist, wobei der Schlitzseitenwandverteiler (133) in Richtung des Blatts (102) versetzt angeordnet ist; und der Schlitzseitenwandverteiler (133) sich bezüglich des Einbauzustands der Turbinenrotorschaufel (100) in einer Turbine von einer axialen Position benachbart zur Hinterkante (108) des Blatts (102) zu einer axialen Position benachbart zur Vorderkante (107) des Blatts (102) erstreckt.

6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schaufelverteiler (132) eine Längsachse aufweist, die parallel zu der planaren Oberseite (113) der Plattform (110) ist; und wobei der Schlitzseitenwandverteiler (133) eine Längsachse aufweist, die parallel zu der planaren Oberseite (113) der Plattform (110) ist.

7. Verfahren nach Anspruch 3, wobei: der Schritt der Bildung des Schaufelverteilers (132) die Formung eines ersten Kanals (134) in der Unterseite (114) der Plattform (110) und den Abschluss des ersten Kanals (134) mit einer ersten Verteilerplatte (135) umfasst; der Schritt der Bildung des Schlitzseitenwandverteilers (133) die Formung eines zweiten Kanals (134) in der Unterseite (114) der Plattform (110) und den Abschluss des zweiten Kanals (134) mit einer zweiten Verteilerplatte (135) umfasst; nach Befestigung die ersten und zweiten Verteilerplatten (135) die Unterseite (114) der Plattform (110) entlang des ersten und zweiten Kanals (134) begrenzen; und der Hochdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) einen vorderen Abschnitt des Kühlkanals (116) umfasst, der in Richtung einer Vorderkante (107) des Blatts (102) angeordnet ist, und der Niederdruck-Kühlmittelbereich des Kühlkanals (116) einen hinteren Abschnitt des Kühlkanals (116) umfasst, der in Richtung einer Hinterkante (108) des Blatts (102) angeordnet ist.

8. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Hochdruckverbinder (138) bezüglich des Einbauzustands der Turbinenrotorschaufel (100) in einer Turbine eine axiale Position entlang der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) aufweist, die mit dem Achsenmittelpunkt der druckseitigen Schlitzseitenwand (126) zusammenfällt; und wobei mindestens eine Vielzahl der Kühlöffnungen (140) am vorderen Ende des Hochdruckverbinders (138) gebildet ist und mindestens eine Vielzahl der Kühlöffnungen (140) am hinteren Ende des Hochdruckverbinders (138) gebildet ist.

9. Verfahren nach Anspruch 3, wobei der Schaufelverteiler (132) und der Schlitzseitenwandverteiler (133) jeweils einen grösseren Querschnittsströmungsbereich als jeweils der Hochdruckverbinder (138) und Niederdruckverbinder (139) umfassen, und jeweils der Hochdruckverbinder (138) und der Niederdruckverbinder (139) einen grösseren Querschnittsströmungsbereich als jeweils die Kühlöffnungen (140) umfassen; und wobei die Kühlöffnungen (140) variierende Querschnittsströmungsbereiche umfassen, die konfiguriert sind, um im Betrieb den Kühlmittelfluss zu dosieren, so dass ein gewünschtes Strömungsmuster des Kühlmittels durch die Kühlöffnungen (140) erzielt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Stopfen (146, 148) lösbar eingebaut sind und jeder der lösbar eingebauten Stopfen (146, 148) entweder einen Blindstopfen oder einen durchbohrten Stopfen umfasst, wobei der Blindstopfen ausgebildet ist, um im Wesentlichen den gesamten Querschnittsströmungsbereich des Kühlmitteldurchgangs, in dem sich der nicht durchbohrte Stopfen befindet, zu blockieren, wobei der durchbohrte Stopfen einen Teilbereich des Querschnittsströmungsbereichs des Kühlmitteldurchgangs, in dem sich der durchbohrte Stopfen befindet, blockiert; und wobei jeder der lösbar eingebauten Stopfen (146, 148) entweder einen Schlitzseitenwandstopfen (146), der sich entlang der mit Spalten versehenen Druckfläche (126) oder einer mit Spalten versehenen Ansaugfläche (122) der Plattform (110) befindet, oder einen aus einem Mittelkanalstopfen (148), der sich in dem Inneren der Plattform (110) befindet, umfasst.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Kühlöffnungen (140), der Hochdruckverbinder (138) und der Niederdruckverbinder (139) jeweils einen der Schlitzseitenwandstopfen (146) umfassen; und wobei die Schlitzseitenwandstopfen (146) nicht durchbohrte Stopfen umfassen.

12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Kühlöffnungen (140), der Hochdruckverbinder (138) und der Niederdruckverbinder (139) Schlitzseitenwandstopfen (146) umfassen; wobei die Schlitzseitenwandstopfen (146) durchbohrte Stopfen umfassen, so dass die Kühlöffnungen (140), der Hochdruckverbinder (138) und der Niederdruckverbinder (139) Auslässe der Schlitzseitenwand umfassen; wobei die durchbohrten Stopfen konfiguriert sind, um einen vorbestimmten Querschnittsströmungsbereich durch die Auslässe der Schlitzseitenwand bereitzustellen; und wobei der vorbestimmte Querschnittsströmungsbereich eines gewünschten Auftreffverhaltens des Kühlmittels entspricht, so dass im Betrieb die Auslässe der Schlitzseitenwand einen Kühlmittelfluss, der auf der Plattform (110) der Schlitzseitenwand einer angrenzenden Rotorschaufel (100) auftrifft, ausstossen.

13. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Kühlöffnungen (140), der Hochdruckverbinder (138) und der Niederdruckverbinder (139) Schlitzseitenwandstopfen (146) einschliessen; wobei die Schlitzseitenwandstopfen (146) durchbohrte Stopfen umfassen, so dass die Kühlöffnungen (140), der Hochdruckverbinder (138) und der Niederdruckverbinder (139) Auslässe der Schlitzseitenwand umfassen; wobei die durchbohrten Stopfen konfiguriert sind, um einen vorbestimmten Querschnittsströmungsbereich durch die Auslässe der Schlitzseitenwand bereitzustellen; und wobei der vorbestimmte Querschnittsströmungsbereich einer Sollverteilung des Kühlmittels entspricht.

14. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Hochdruckverbinder (138) einen Mittelkanalstopfen (148) enthält, der ein nicht durchbohrter Stopfen ist; und wobei der Mittelkanalstopfen (148) sich zwischen dem Schaufelverteiler (132) und dem Schlitzseitenwandverteiler (133) befindet.

15. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Hochdruckverbinder (138) einen Mittelkanalstopfen (148) enthält, der ein durchbohrter Stopfen ist; wobei der Mittelkanalstopfen (148) nach dessen Befestigung den Querschnittsströmungsbereich durch den Hochdruckverbinder (138) auf einen vorbestimmten Querschnittsströmungsbereich verringert; und wobei der vorbestimmte Querschnittsströmungsbereich einer Sollverteilung des Kühlmittels entspricht.