CN102762816A - 切向偏转喷嘴导向叶瓣上的内部冷却的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及将冷却流体（106）引导到涡轮机的叶片装置的导流器。导流器（100）包括具有第一开口形状的第一开口区域（101）和具有第二开口形状的第二开口区域（102）。导流器（100）可连接到第一叶片装置（200）和第二叶片装置（210）以使得冷却流体（106）可流动通过第一开口区域（101）进入第一叶片装置（200）并且冷却流体（106）可流动通过第二开口区域（102）进入第二叶片装置（210）。第一开口形状不同于第二开口形状从而实现在第一叶片装置（200）和第二叶片装置（210）的预定安装位置处进入第一叶片装置（200）的冷却流体（106）的预定第一质量流量和进入第二叶片装置（210）的冷却流体（106）的预定第二质量流量。

Description

切向偏转喷嘴导向叶瓣上的内部冷却的方法和装置

技术领域

本发明涉及将冷却流体引导到涡轮机的叶片装置的导流器。此外，本发明涉及包括该导流器的涡轮机的叶片组件。此外，本发明涉及生产用于将冷却流体引导到涡轮机的叶片装置的导流器的方法。

背景技术

在常规燃气涡轮机中，燃烧室由多个单独燃烧器制成，所述燃烧器利用位于燃烧室下游的喷嘴导向叶瓣将热气供给到第一级。导向叶瓣沿预定方向引导来自各燃烧器的热气和来自压缩机级的空气。此外，导向叶瓣包括喷嘴，冷却空气可以通过所述喷嘴排出以便冷却导向叶瓣的表面。

在涡轮机的常规燃烧室级中，多个单独燃烧器被定位成周向地围绕涡轮机的中心。因此，存在与下游方向上的来自各燃烧室的热气流动相关的一些切向气体温度变化。当单独燃烧器的数量减小时，切向气体温度变化的量增加，这是因为在燃烧器之间产生较低温度且靠近燃烧器产生较高温度。

这种切向温度变化导致了在各下游喷嘴导向叶瓣处的变化温度分布，其中在各喷嘴导向叶瓣上的温度分布取决于喷嘴导向叶瓣相对于单独燃烧器（即相对于喷嘴导向叶瓣在涡轮机内部的安装位置）的位置。

金属温度对于各喷嘴导向叶瓣的寿命而言是关键方面。可以通过使用冷却空气来控制金属温度。不过使用过量的冷却空气会降低燃气涡轮机的功率和效率。在常规冷却系统中，冷却空气的量必须被偏置成匹配暴露于最热温度的喷嘴导向叶瓣的气体温度分布，以便所有喷嘴导向叶瓣均具有相同的许用寿命。

常规喷嘴导向叶瓣（NGV）包括多个孔，冷却流体可以通过所述孔排出以便提供在NGV表面上的薄膜冷却。NGV可以包括用于将空气定量供给到正确位置的冲击板或管。这些冲击板或管位于NGV内以便冷却NGV的内壁。

在冲击冷却系统的常规实施例中，在各NGV内流动的，特别是在冲击板或管内流动的冷却空气针对所有安装的NGV均是相同的或者通过复杂的偏置阀门来控制。

CA 2 596 040 A1公开了一种冷却空气分配系统，其在导向叶瓣翼型的前缘上游分配冷却空气。多个开口被安装到支撑凸缘内以便冷却空气可以被喷射到燃烧区内部从而从外部冷却导向叶瓣翼型的前缘。

EP 1 039 096 A2公开了其中安装有冲击管的导向叶瓣。冲击板包括排放孔，其将冷却空气引导到导向叶瓣的内表面以冷却导向叶瓣的内壁。

EP 1 544 414 B1公开了包括冲击管的导向叶瓣，该冲击管具有排放孔以用于将冷却空气从内部引导到导向叶瓣的内壁表面。导向叶瓣的用于冷却流体的一些排放孔可以不同于相邻导向叶瓣的相邻排放孔。

EP 1 319 806 A2和US 4,785,624公开了复杂的调节装置（如偏置阀门）和调节系统以用于调节排放孔的尺寸。

GB 2 450 405 A公开了具有被不同地冷却的叶瓣的燃气涡轮机喷嘴，其中可以通过改变薄膜冷却孔的构造以及热屏障涂层的厚度来实现冷却的差异。

发明内容

本发明的目的可以是提供用于涡轮机的适当冷却系统。

为了实现上述目的，提供了根据独立权利要求的用于将冷却流体引导到涡轮机的叶片装置的导流器、包括该导流器的涡轮机的叶片组件以及生产用于将冷却流体引导到涡轮机的叶片装置的导流器的方法。从属权利要求描述了本发明的有利改良和改型。

根据本发明的第一示例性实施例，提供用于将冷却流体引导到涡轮机的叶片装置的导流器。导流器包括具有第一开口形状的第一开口区域和具有第二开口形状的第二开口区域。导流器可连接到第一叶片装置和第二叶片装置以使得冷却流体可流动通过第一开口区域进入第一叶片装置并且冷却流体可流动通过第二开口区域进入第二叶片装置。第一开口形状不同于第二开口形状以便实现在第一叶片装置和第二叶片装置的预定安装位置处进入第一叶片装置的冷却流体的预定第一质量流量和进入第二叶片装置的冷却流体的预定第二质量流量。

有利地，第一开口形状限定第一流速截面并且第二开口形状限定第二流速截面，冷却流体能够穿过所述流速截面，且第一流速截面不同于第二流速截面。这可导致第一质量流量和第二质量流量间的差异，使得根据第一开口形状和第二开口形状，特定量的冷却流体能够被引导至第一叶片装置并且不同的且也是特定量的冷却流体能够被引导至第二叶片装置。

根据本发明的又一示例性实施例，提供涡轮机的叶片组件，其中所述叶片组件包括第一叶片装置、第二叶片装置和上述导流器。

根据本发明的又一示例性实施例，提供生产用于将冷却流体引导到涡轮机的叶片装置的导流器的方法。根据该方法，可以确定叶片装置在涡轮机中的预定安装位置处的环境热量。为了实现在预定安装位置处叶片装置的预定冷却效果，确定或计算进入叶片装置的冷却流体的预定局部质量流量。在导流器中形成开口区域，以便冷却流体的预定局部质量流量能流动进入叶片装置。

涡轮机的叶片装置可以指代燃气涡轮机的翼型、转子叶片、定子叶片或导向叶瓣，具体的是喷嘴导向叶瓣（NGV）。

导流器可以由板状元件形成，其中使用诸如金属、陶瓷或其他适当耐热材料的耐热材料。第一和第二开口区域可以描述冷却流体可通过其流动到叶片装置内部的区域或者位于导向叶瓣内部的冲击管。第一和第二开口区域中每个的形状均可以限定可以流动通过导流器进入第一或第二叶片装置的质量流量体积。第一和/或第二开口区域的形状可以提供例如圆形、矩形或其他多边形形状的各种不同形状、各种尺寸和相对于冷却流体流动方向的各种取向。换言之，第一和/或第二开口区域的形状可以限定第一或第二叶片装置内的质量流量的流动能力。

根据另一示例性实施例，导流器也可以包括多于两个的第一和/或第二开口区域，使得一个导流器元件可以包括可连接到多个相应叶片装置的多个开口区域。此外，一个导流器可以连接到围绕涡轮机的承载装置的一部分的多个叶片组件。导流器可以例如是相对于承载装置被加载的弹簧，以便导流器可以通过压配合被固定到承载装置。

术语“预定安装位置”可以指的是叶片装置在涡轮机内部的特有安装位置，即术语“预定安装位置”可以指的是设想第一和第二叶片装置将要被安装在涡轮机内的位置。具体而言，涡轮机和燃气涡轮机包括周向截面，其中在其切向位置处，例如靠近涡轮机的管形壳体，各燃烧器被安装并且各燃烧器的热气被喷射。预定安装位置具体地由叶片装置相对于离开各燃烧器的热气的排放位置的切向位置限定，以便沿预定义方向引导燃烧器和/或压缩机级的热排气。例如，第一叶片装置可以恰好位于第一燃烧室所提供的热排气的中心，而第二叶片装置可以定位成偏离这个中心或者可以刚好在两个燃烧室之间，以便第二叶片装置不被热排气的主要流动撞击，而是由来自两个燃烧室的两股次要流动撞击。因此，燃烧室的数量和位置以及燃烧室和涡轮机级开始处之间的过渡管道的形式和长度会影响热气的局部分布。

为了限定在第一和/或第二叶片装置的预定安装位置处的冷却流体的质量流量，例如通过测量温度或通过模拟工作情况下的涡轮机来得知第一和第二叶片装置在涡轮机中的预定安装位置处的环境热量。如果已知叶片装置的预定安装位置处的环境热量，则可以通过第一和第二开口区域来确定和控制冷却流体的第一质量流量和第二质量流量，以便预定第一质量流量和第二质量流量可流动到叶片装置内部来冷却叶片装置。因此，针对第一和第二叶片装置实现了预定冷却效果并且预定冷却效果准确地适用于第一和第二叶片装置中每个的需求，具体而言适用于第一和第二叶片装置的预定安装位置。

通过本发明，可以通过相对于叶片装置的预定安装位置单独地调节流向每个叶片装置的冷却流体的质量流量来优化冷却流体的使用，具体地冷却空气的使用。根据预定安装位置，由于导流器中开口区域的被准确调整的形状，叶片装置接收冷却流体的预定质量流量。

第一开口形状和第二开口形状彼此不同，以便不同的第一质量流量和第二质量流量的冷却流体可在对应的第一叶片装置和第二叶片装置中流动。

换言之，通过使用具有第一和第二开口区域的导流器来引导冷却流体，导流器利用第一开口区域和第二开口区域的形状来部分地阻挡冷却流体进入第一和/或第二叶片装置，使得更多或更少的冷却流体可以进入不同的叶片装置。所述阻挡（即相应地小尺寸开口形状）可以仅用于例如不暴露于最热气体温度的叶片装置。流入暴露于更低温度的叶片装置内的冷却流体的质量流量能够被第一和/或第二开口区域的更小开口形状更多地阻挡。对于流入叶片装置中的冷却流体的最大质量流量而言，第一和/或第二开口区域的第一和/或第二开口形状可以包括与第一和/或第二叶片装置的内管相同的尺寸，以便不存在因导流器而发生的阻挡并且实现最大冷却效果和最大质量流量。

具体而言，导流器被定位于第一和/或第二叶片装置的冷却流体入口部分，以便导流器控制入流，即相应地控制冷却流体向叶片装置中的喷射。因此，当控制冷却流体向第一和/或第二叶片装置中的流入时，以及之后在提供出流，即相应的离开第一和/或第二叶片装置的质量流量的排放时，可以提供对质量流量的更准确控制。因此，在示例性实施例中，导流器包括第一开口区域和第二开口区域，其中导流器被安装成用于控制冷却流体进入第一和/或第二叶片装置的入流。

通过本发明，可以提供用于叶片装置的简单的冷却机构。通过根据第一叶片装置和第二叶片装置的预定安装位置简单地调整导流器的第一开口区域和/或第二开口区域的形状，可以为相应叶片装置提供特定的预定冷却效果。可以不再需要用于冷却效果的复杂偏置系统。此外，导流器可以简单地安装到现有燃气涡轮机，具体地安装在叶片装置和用于支撑叶片装置的承载环之间。可以对现有燃气涡轮机进行翻新。此外，因为可以通过在板状导流器片中简单地提供两个不同形状的开口区域来制造导流器，所以可以提供简单且便宜的制造方法。

根据又一示例性实施例，可以在导流器上提供第一特定样式的第一连接器件。在导流器在涡轮机中的预定安装位置处第一特定样式对应于第二连接器件的第二特定样式。

第一和/或第二连接器件可以例如包括在一侧的凸片或销以及在另一侧用作对应的第一和/或第二连接器件的对应间隙。例如，如果导流器包括第一特定样式的凸片来作为第一连接器件，则凸片的第一特定样式可以仅在导流器在涡轮机中的预定安装位置处配合于作为第二连接器件的对应第二特定样式的间隙。换言之，凸片的特定样式和间隙的特定样式形成导流器相对于涡轮机的特有安装位置。因此，通过使用第一连接器件的第一特定样式和第二连接器件的第二特定样式，可以提供对预定安装位置的编码（coding）。这导致导流器在涡轮机中的适当安装方法，这是因为导流器仅可以被安装到专用且预定的安装位置。第一和第二连接器件还可以选自由销和相应孔组成的组。可以通过形成所述连接器件的某种设置或某种直径来提供第一和第二特定样式。第一和第二连接器件还可以包括ID标签，其包括导流器的正确安装位置的信息。此外，第二连接器件的第二特定样式可以形成在第一和/或第二叶片装置处、叶片装置的（公共）基底区处或承载装置处，例如涡轮机的承载环处。

根据另一示例性实施例，第一开口区域和/或第二开口区域包括一定样式的入口孔。第一开口形状和第二开口形状可以形成有用于冷却流体的一个入口孔或多个入口孔。因此，由于入口孔的样式，可以调节冷却流体的流体流动特性（例如，叶片装置内部的所需湍流），以便可以改进冷却效果。

根据另一示例性实施例，导流器可以包括排放孔以用于将冷却流体排放到第一叶片装置和/或第二叶片装置的环境从而提供在第一叶片装置和/或第二叶片装置的外表面上的薄膜冷却。因此，冷却流体的一部分可以被喷射通过相应叶片装置内部的第一和第二开口区域，而且冷却流体的另一部分可以被用于排放到叶片装置的环境。因此，可以提供在叶片装置的外表面上的外部薄膜冷却，并且类似地可以提供由第一和第二开口区域的第一和第二开口形状控制的内部冷却效果。

根据导流器的另一示例性实施例，导流器在空间上可固定到涡轮机的承载装置或者第一叶片装置和/或第二叶片装置。

根据叶片组件的另一示例性实施例，组件包括承载装置，其中承载装置被安装到涡轮机并且限定第一叶片装置和第二叶片装置相对于涡轮机的预定安装位置。根据另一示例性实施例，承载装置是承载环。

术语“承载装置”可以指的是可以在涡轮机中的预定安装位置处支撑叶片装置的装置。承载装置可以指的是围绕涡轮机的中心周向延伸的内部承载环，其中承载装置适于支撑叶片装置。叶片装置可以相对于涡轮机的中心从内部承载环沿外侧方向（径向向外）延伸。此外，承载装置可以指的是外部承载环，叶片装置可以从该外部承载环径向向内延伸到燃气涡轮机的中心线。承载装置可以是定子承载环并且可以因而被静止地固定到涡轮机。此外，承载装置可以是转子承载环，其连接到涡轮机的旋转轴线并且可以适于支撑转子叶片，具体地支撑燃气涡轮机的涡轮机级的转子叶片。

导流器可以在空间上固定到涡轮机的承载装置或者第一或第二叶片装置，以便导流器可以被预组装到承载装置或叶片装置，以便可以提供灵活的制造方法。

根据叶片组件的另一示例性实施例，导流器被一体地形成到第一叶片装置和/或第二叶片装置。

就术语“一体地”而言，其可以指的是导流器以及第一和/或第二叶片装置由单件制成。具体而言，可以通过使用所谓的失蜡铸造方法来制造叶片装置，在该方法中可以形成内部冷却腔室。除了冷却腔室之外，导流器也可以一体地形成，以便在导流器和叶片装置之间可以不需要进一步的连接以及制造或安装步骤。

根据叶片组件的另一示例性实施例，导流器被插入到（a）第一叶片装置和第二叶片装置和（b）承载装置之间，以使得在导流器和承载装置之间形成间隙，以便冷却流体可流动通过该间隙。冷却流体可以被供给到该间隙。导流器的第一开口区域和第二开口区域可以被连接到该间隙，以便冷却流体可以从间隙通过开口区域流入第一和/或第二叶片装置内。因而导流器可以覆盖承载装置和/或第一和/或第二叶片装置的表面的至少一部分，以便冷却流体可以被引导到导流器和该表面之间的间隙中。

根据另一示例性实施例，导流器包括第三特定样式的第三连接器件，并且承载装置包括第四特定样式的第四连接器件。在导流器的预定安装位置处第三特定样式对应于第四连接器件的第四特定样式。

第三连接器件和第四连接器件可以包括以预定义特定样式对齐的凸片和对应间隙，以便在预定义安装位置处第三连接器件的特定样式（排他地）配合于第四连接器件的特定样式。

通过本发明，可以优化对冷却空气的使用，以便针对每个叶片装置，根据叶片装置相对于涡轮机的预定安装位置（例如切向位置）来分配开口区域的预定相应开口形状。所主张的导流器可以被安装在涡轮机的现有铸件中并且可以被安装到承载装置和叶片装置而不需对现有涡轮机的任何改造。

第一开口区域和/或第二开口区域可以包括一定量的入口孔以便减少用于冷却叶片装置的冷却流体的量。通过应用所主张的导流器，每个叶片装置的冷却效果适用于叶片装置在涡轮机内部的特定安装位置，具体地是相对于涡轮机的燃烧器的安装位置的特定安装位置。

应注意到，已经参考不同主题描述了本发明的实施例。具体而言，已经参考产品权利要求描述了一些实施例，而参考方法权利要求描述了另一些实施例。不过，除非另有提示，否则本领域的技术人员将从上述和下述描述中得出，除了属于一种主题类型的特征的任意组合之外，涉及不同主题的特征之间的任意组合，具体是产品权利要求的特征和方法权利要求的特征之间的任意组合也被认为被本申请所公开。

附图说明

从下文将要描述的实施例的示例可以显而易见到且将参考实施例的示例来解释本发明的上述方面和其他方面。将参考实施例的示例在下文中更具体地描述本发明，不过本发明不限于此。

图1图示出导流器的示例性实施例的示意图；

图2图示出具有根据本发明的示例性实施例的导流器的涡轮机的叶片组件的示例性实施例；

图3图示出根据本发明的示例性实施例的叶片组件的示意图；以及

图4图示出具有根据本发明的示例性实施例的导流器的叶片组件的放大图。

具体实施方式

附图中的图释是示意性的。应该注意到，不同附图中类似或相同的元件具有相同的附图标记。

图1示出了用于将冷却流体106引导到涡轮机的叶片装置的导流器100。导流器100包括具有第一开口形状的第一开口区域101和具有第二开口形状的第二开口区域102。导流器100可连接到第一叶片装置200（见图2）和第二叶片装置210（见图2），使得冷却流体106可流动到第一开口区域101进入第一叶片装置200并且冷却流体106可流动通过第二开口区域102进入第二叶片装置210。第一开口形状不同于第二开口形状以便实现在第一叶片装置200和第二叶片装置210的预定安装位置处进入第一叶片装置200的预定第一质量流量和进入第二叶片装置210的预定第二质量流量。换言之，第一和第二开口区域适于叶片装置200、210在涡轮机中的预定安装位置处的环境热量，以使得预定质量流量的冷却流体106可流入叶片装置200中以实现在预定安装位置处对叶片装置200、210的预定冷却效果。

预定安装位置可以限定第一和/或第二叶片装置200、210相对于涡轮机的预定义位置。对于叶片装置200、210在涡轮机中的每个预定安装位置，预定环境热量可以被测量或计算，以便可以确定冷却流体106的预定质量流量以实现叶片装置200、210处的所需冷却效果。

如图1所示，第一开口区域101和第二开口区域102可以包括一定样式的入口孔104，其可以限定第一开口区域101的第一开口形状和第二开口区域102的第二开口形状。如图1所示，具有两个入口孔104的第一开口区域101可以向第一叶片装置200提供冷却流体106的流体流动，并且具有五个较小入口孔104的被部分阻挡的第二开口区域102可以向第二叶片装置210提供冷却流体106的流体流动。第一开口形状和第二开口形状可以具体利用其入口孔104提供部分阻挡以便约束进入叶片装置200、210中的冷却流体106的流动。利用第一开口形状和第二开口形状对冷却流体106的阻挡还可以取决于冷却流体106被供给通过第一和第二开口形状的压力。

在附图中以虚线示出第一开口区域101和第二开口区域102，因为它们可能是不可见的，只是限定了在其中限定开口形状的一个区。此外，第一和第二开口区域101、102可以代表进入翼型以冷却喷嘴导向叶瓣铸件（如果被铸造的话）的进口。因此，在生产的产品中，可存在略微可见的开口区域101和102的形式，不过这不是必要情况。

此外，能够如图1所示，导流器100可以包括以预定以第一特定样式附接到导流器100的第一连接器件103。具体而言，第一连接器件103可以被形成为凸片或销。图1图示出第一连接器件103在导流器100上的三个可能位置。第一连接器件103，具体是凸片，可以位于导流器100的左侧、中间和右侧部分（见图1中的虚线）。具体而言，凸片（如第一连接器件103）可以仅存在于如图1中虚线所示的三个位置中的一个。左侧、中间或右侧凸片配合于第一叶片装置200和/或第二叶片装置210处的对应的左侧、中间或右侧（如第二连接器件201）间隙。销配合到间隙的位置限定且因而控制导流器100相对于第一叶片装置200和/或第二叶片装置210且因而相对于燃烧室中心的相对位置。换言之，经由第二连接器件201限定的接口，可以限定导流器100相对于燃烧室中心的位置。

此外，可以形成由图1中虚线所示的一个、两个或三个第一连接器件103。第一连接器件103在导流器100上的其他位置也是可能的。

对应的第二连接器件201（见图2）可以包括第二特定样式。在导流器100在涡轮机内的预定安装位置处，第一连接器件103的第一特定样式可以（排他地）配合于第二连接器件201的第二特定样式。例如，如果第一连接器件103包括处于图1中可见的左侧位置的凸片，则第二连接器件201的对应第二特定样式可以由间隙形成，在图1中可见的导流器100的左侧形成的凸片可以配合到该间隙内。如果在安装位置处的正确位置不存在间隙，则导流器100不会配合就位，这是因为凸片避免了导流器100的正确安装。

图2示出了叶片组件220，其中叶片组件220包括第一叶片装置200、第二叶片装置210和导流器100。导流器100可以被安装到第一叶片装置200和/或第二叶片装置210的基底区。第二连接器件201可以形成到叶片组件220。如图2所示，第二连接器件201形成三个间隙，其中所述三个间隙的位置形成第二特定样式。导流器100为了其正确安装必须包括第一连接器件103的第一特定样式，具体是处于正确位置的凸片，以便第一连接器件103配合到第二连接器件201中。第一特定样式和第二特定样式被设计成使得导流器100可排他地安装于特有的预定安装位置。因此，可以防止导流器100在不正确的安装位置（在此例如第一开口区域101和第二开口区域102可能连接到错误的叶片装置200、210）的不正确安装。在第一叶片装置200和/或第二叶片装置210的基底区处可以形成轨，第二连接器件201例如通过开槽形成到该轨中。

进一步能够从图2中看出，第三连接器件202可以形成于导流器100或形成于第一叶片装置200和/或第二叶片装置210。第三连接器件可以形成第三特定样式，例如分别形成的钩或夹子，其在特有预定安装位置处配合到承载装置300（见图3）的第四连接器件301（见图3）。

为了完整，经由虚线示出第一叶片装置200和第二叶片装置210内的叶片冷却孔211。其可能被需要来产生必要的压降从而允许导流器100（其也能够被称为冲击板）工作。

图3图示出本发明的示例性实施例，其中三个叶片组件220被附接到承载装置300。承载装置300可以例如包括适于支撑涡轮机叶片的内部承载环，第一叶片装置200和第二叶片装置210相对于涡轮机的中心轴线从该内部承载环径向向外延伸。承载装置300可以包括可以被形成为间隙的第四连接器件301，第三连接器件202可以接合到所述间隙内。第四连接器件301形成第四特定样式，以便仅仅包括第三连接器件202的对应第三特定样式的预定义叶片组件220可以被附接到承载装置300上的预定义安装位置且因而附接到相对于涡轮机的预定安装位置。能够从图3中看出，左侧叶片组件220在右侧包括形成第三连接器件202的钩或销。仅在承载装置300的左侧位置上，第三连接器件202可以被第四连接器件301接合。中间或右侧叶片组件220不能在左侧位置处配合于承载装置300，因为中间或右侧叶片组件220的第三连接器件202的第三特定样式不能配合到承载装置300的左侧区域处的第四连接器件301的第四特定样式内。因此，对于每个叶片组件220而言，可以相对于承载装置300且因而相对于涡轮机确定预定义的特有安装位置。

此外，能够从图3中看出，叶片组件220与承载装置300的表面隔开，以便形成间隙302。冷却流体106可以通过间隙302被供给到第一叶片装置200和/或第二叶片装置210中。冷却流体106可以被涡轮机的压缩机级供给到间隙302内。

叶片组件220被定位于承载装置300，其中承载装置300可以是内部承载环或外部承载环。一定量的叶片组件220的对齐可以形成一种样式，其中叶片组件220的样式本身可以围绕承载环的圆周重复。根据图3，叶片组件220的样式可以包括三个叶片组件220。叶片组件220的这种样式可以围绕承载环、例如相对于燃烧器的数量重复。具体而言，如果燃烧器在位于图3所示三个叶片组件220中间处的叶片组件220附近排出被加热空气，则被指定到中间叶片组件220的导流器100可以包括提供大量的冷却流体106的质量流量以便冷却叶片装置200、210的第一开口形状和第二开口形状。图3中能够看出的右侧和左侧叶片组件220与燃烧器更加间隔开，以便较小的环境热量被施加到叶片装置200、210。因此被指定给左侧叶片组件220和右侧叶片组件220的导流器100可以包括较小的开口区域101、102，以便相对于位于三个叶片组件220的中间的叶片组件220的开口区域101、102，更多地阻挡冷却流体106的质量流量。

图3仅图示出形成叶片组件220的某种样式的三个叶片组件220。除此之外，叶片组件220的样式可以包括两个叶片组件或多于三个的多个叶片组件220。此外，可以围绕承载装置300（具体地是承载环）的整个圆周重复各样式。

图4图示出叶片组件220的侧视图。导流器100可以附接到第一和/或第二叶片装置200、210的基底区。承载装置300可以包括燃气涡轮机的定子级的内部承载环。冷却流体106可以从涡轮机的中心通过供应通道401被供给到承载装置300中。冷却流体106可以被供给到间隙302中，由此冷却流体106在叶片装置200、210内部被引导。因此，冷却流体106必须穿过导流器100且因而穿过第一开口区域101和第二开口区域102。尺寸（即相应的第一开口形状和第二开口形状）适于叶片组件220（即相应的第一叶片装置200和第二叶片装置210）相对于涡轮机的预定安装位置。

此外，能够从图4看出，第三连接器件202被形成为钩状形状，其中第三连接器件202被附接到叶片装置200、201（的基底区）或被附接到导流器元件100。第三连接器件202可以配合于第四连接器件301的预定特定样式。

此外，在针对特定叶片装置200、210的图4中，由虚线示出两个入口孔104，其形成通过导流器100的通路。此外，通过叶片装置200、210的基底的叶片孔402也由虚线示出。叶片孔402的截面可以比入口孔104的截面更宽。通过叶片装置200、210的质量流量仍由入口孔104的截面来确定。

Claims (12)

1.一种用于将冷却流体（106）引导到涡轮机的叶片装置的导流器，该导流器（100）包括

具有第一开口形状的第一开口区域（101），和

具有第二开口形状的第二开口区域（102），

其中所述导流器（100）能连接到第一叶片装置（200）和第二叶片装置（210），使得所述冷却流体（106）能流动通过所述第一开口区域（101）进入所述第一叶片装置（200）并且所述冷却流体（106）能流动通过所述第二开口区域（102）进入所述第二叶片装置（210），并且

其中所述第一开口形状不同于所述第二开口形状以便在所述第一叶片装置（200）和所述第二叶片装置（210）的预定安装位置处实现进入所述第一叶片装置（200）的所述冷却流体（106）的预定第一质量流量和进入所述第二叶片装置（210）的所述冷却流体（106）的预定第二质量流量。

2.根据权利要求1所述的导流器，还包括

第一特定样式的第一连接器件（103），

其中在所述导流器（100）在所述涡轮机中的预定安装位置处所述第一特定样式对应于第二连接器件（201）的第二特定样式。

3.根据权利要求1或2所述的导流器，

其中所述第一开口区域（101）和/或所述第二开口区域（102）包括一定样式的入口孔（104）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的导流器，还包括

排出孔（105），其用于将冷却流体（106）排出到所述第一叶片装置（200）和/或所述第二叶片装置（210）的环境以便在所述第一叶片装置（200）和/或所述第二叶片装置（210）的支撑表面上提供薄膜冷却。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的导流器，

其中所述导流器（100）在空间上能固定到所述涡轮机的承载装置（300）或者所述第一叶片装置（200）和/或所述第二叶片装置（210）。

6.一种涡轮机的叶片组件，该叶片组件（220）包括

第一叶片装置（200），

第二叶片装置（210），和

根据权利要求1-5中任一项所述的导流器（100）。

7.根据权利要求6所述的叶片组件，

其中所述导流器（100）一体地形成到所述第一叶片装置（200）和/或所述第二叶片装置（210）。

8.根据权利要求6或7所述的叶片组件，还包括

承载装置（300），

其中所述承载装置（300）被安装到所述涡轮机并且限定所述第一叶片装置（200）和所述第二叶片装置（210）相对于所述涡轮机的预定安装位置。

9.根据权利要求8所述的叶片组件，

其中所述承载装置（300）是承载环。

10.根据权利要求8或9所述的叶片组件，

其中所述导流器（100）被插入到（a）所述第一和第二叶片装置（200、210）和（b）所述承载装置（300）之间以使得在所述导流器（100）和所述承载装置（300）之间形成间隙（302），以便冷却流体（106）能流动通过所述间隙（302）。

11.根据权利要求8-10中任一项所述的叶片组件，

其中所述导流器（100）包括第三特定样式的第三连接器件（202），

其中所述承载装置（300）包括第四特定样式的第四连接器件（301），并且

其中在所述导流器（100）的预定安装位置处所述第三特定样式对应于第四连接器件（301）的所述第四特定样式。

12.一种生产用于将冷却流体（106）引导到涡轮机的叶片装置（200、210）的导流器（100）的方法，该方法包括

确定叶片装置（200、210）在所述涡轮机中的预定安装位置处的环境热量，

确定进入所述叶片装置（200、210）中的所述冷却流体（106）的局部质量流量以便实现在所述预定安装位置处对所述叶片装置（200）的预定冷却效果，以及

形成所述导流器（100）中的开口区域（101、102），以便所述冷却流体（106）的所述局部质量流量能流动进入所述叶片装置（200、210）。

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