CN106907186A - 具有完整侧壁和整合的钩设计的蒸汽涡轮喷嘴节段 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有完整侧壁和整合的钩设计的蒸汽涡轮喷嘴节段。具体而言,各种实施例包括蒸汽涡轮(2)隔板喷嘴节段(20)、相关组件和蒸汽涡轮(2)。特定实施例包括一种蒸汽涡轮(2)隔板喷嘴节段(20),其具有:具有用于将工作流体流引导穿过流动通路(26)的接触表面(24)的翼型件(22);以及与翼型件(22)联接且至少部分地在翼型件(22)的径向外侧的侧壁,侧壁具有:接触翼型件(22)的本体;从本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;轴向地向上游延伸的钩(34)附近的第一缺口;从本体(30)轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩(36);以及轴向地向下游延伸的钩(36)附近的第二缺口(40)。

Description

具有完整侧壁和整合的钩设计的蒸汽涡轮喷嘴节段
技术领域
本文公开的主题涉及蒸汽涡轮。具体而言,本文公开的主题涉及蒸汽涡轮中的喷嘴节段。
背景技术
蒸汽涡轮包括静止喷嘴组件,其将工作流体流引导到连接至旋转转子的涡轮轮叶中。喷嘴结构(包括多个喷嘴,或"翼型件")有时称为"隔板(diaphragm)"或"喷嘴组件级"。蒸汽涡轮隔板包括两个半部,它们围绕转子组装,产生这两个半部之间的水平接头。各个涡轮隔板级由在相应水平接头处的隔板的各侧上的支撑条、支撑凸耳或支撑螺钉垂直地支撑。隔板的水平接头还对应于包绕蒸汽涡轮隔板的涡轮壳的水平接头。
用于将翼型件焊接至喷嘴环(或侧壁)的当前途径具有缺点。具体而言,诸如蒸汽涡轮的低压区段中发现的那些的末级隔板(其中翼型件长度通常大于~45厘米(~18英寸))造成焊接问题。例如,这些焊接易于开裂,且形成起来可为劳动密集的。此外,常规的焊接途径通常涉及焊接后热处理。甚至进一步,焊接引起蒸汽流通路中的变形,这可不利地影响性能。缺乏在焊缝构造(例如,整合的侧壁翼型件设计)周围工作的途径,因为它们需要另外的构件和制造以便有效地覆盖前流动通路。
发明内容
各种实施例包括蒸汽涡轮隔板喷嘴节段、相关组件和蒸汽涡轮。特定实施例包括一种蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其具有:具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面的翼型件;以及与翼型件联接且至少部分地在翼型件的径向外侧的侧壁,侧壁具有:接触翼型件的本体;从本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;从本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;以及轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口。
本公开内容的第一方面包括一种蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其具有:具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面的翼型件;以及与翼型件联接且至少部分地在翼型件的径向外侧的侧壁,侧壁具有:接触翼型件的本体;从本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;从本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;以及轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口。
本公开内容的第二方面包括一种蒸汽涡轮隔板节段,其具有:外环;外环内的内环;以及联接至内环和外环的至少一个隔板喷嘴节段,该至少一个隔板喷嘴节段具有:具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面的翼型件;与翼型件联接且至少部分地在翼型件的径向外侧的第一侧壁,第一侧壁与外环联接,其中第一侧壁包括:接触翼型件的本体;从本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;从本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;以及轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口;以及使翼型件与内环联接的第二侧壁。
本公开内容的第三方面包括一种蒸汽涡轮,其具有:转子;至少部分地包绕转子的涡轮壳;以及涡轮壳与转子之间的隔板节段,隔板节段具有:外环;外环内的内环;以及联接至内环和外环的至少一个隔板喷嘴节段,该至少一个隔板喷嘴节段具有:具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面的翼型件;与翼型件联接且至少部分地在翼型件的径向外侧的第一侧壁,第一侧壁与外环联接,其中第一侧壁包括:接触翼型件的本体;从本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;从本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;以及轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口;以及使翼型件与内环联接的第二侧壁。
技术方案1. 一种蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,包括:
翼型件,其具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面;以及
与所述翼型件联接且至少部分地在所述翼型件的径向外侧的侧壁,所述侧壁具有:
接触所述翼型件的本体;
从所述本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;
所述轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;
从所述本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;以及
所述轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口。
技术方案2. 根据技术方案1所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述侧壁还包括大致延伸所述流动通路的轴向长度的全部的轴向地向上游延伸的凸缘。
技术方案3. 根据技术方案2所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述流动通路在所述翼型件与相邻涡轮轮叶之间轴向地延伸。
技术方案4. 根据技术方案2所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述轴向地向上游延伸的凸缘轴向地延伸超过所述轴向地向上游延伸的钩和所述第一缺口。
技术方案5. 根据技术方案1所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述轴向地向上游延伸的钩在所述轴向地向下游延伸的钩的相反方向上从所述本体轴向地延伸。
技术方案6. 根据技术方案1所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述轴向地向上游延伸的钩朝所述流动通路延伸。
技术方案7. 根据技术方案1所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述轴向地向上游延伸的钩尺寸确定成接合喷嘴盖中的第一槽口。
技术方案8. 根据技术方案1所述的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段,其中,所述轴向地向下游延伸的钩尺寸确定成接合涡轮外环中的第二槽口。
技术方案9. 一种蒸汽涡轮隔板节段,包括:
外环;
所述外环内的内环;以及
联接至所述内环和所述外环的至少一个隔板喷嘴节段,所述至少一个隔板喷嘴节段具有:
翼型件,其具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面;
与所述翼型件联接且至少部分地在所述翼型件的径向外侧的第一侧壁,所述第一侧壁与所述外环联接,其中所述第一侧壁包括:
接触所述翼型件的本体;
从所述本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;
所述轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;
从所述本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;和
所述轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口;以及
使所述翼型件与所述内环联接的第二侧壁。
技术方案10. 根据技术方案9所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述第一侧壁还包括大致延伸所述流动通路的轴向长度的全部的轴向地向上游延伸的凸缘。
技术方案11. 根据技术方案10所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述流动通路在所述翼型件与相邻涡轮轮叶之间轴向地延伸。
技术方案12. 根据技术方案10所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述轴向地向上游延伸的凸缘轴向地延伸超过所述轴向地向上游延伸的钩和所述第一缺口。
技术方案13. 根据技术方案9所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述轴向地向上游延伸的钩在所述轴向地向下游延伸的钩的相反方向上从所述本体轴向地延伸。
技术方案14. 根据技术方案9所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述蒸汽涡轮隔板节段还包括:
与所述外环和所述至少一个隔板喷嘴节段联接的喷嘴盖,所述喷嘴盖包括接合所述轴向地向上游延伸的钩的第一槽口,其中所述外环包括接合所述轴向地向下游延伸的钩的第二槽口。
技术方案15. 根据技术方案9所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述外环包括接合所述轴向地向上游延伸的钩的第一槽口和接合所述轴向地向下游延伸的钩的第二槽口。
技术方案16. 一种蒸汽涡轮,包括:
转子;
至少部分地包绕所述转子的涡轮壳;以及
所述涡轮壳与所述转子之间的隔板节段,所述隔板节段具有:
外环;
所述外环内的内环;以及
联接至所述内环和所述外环的至少一个隔板喷嘴节段,所述至少一个隔板喷嘴节段具有:
翼型件,其具有用于将工作流体流引导穿过流动通路的接触表面;
与所述翼型件联接且至少部分地在所述翼型件的径向外侧的第一侧壁,所述第一侧壁与所述外环联接,其中所述第一侧壁包括:
接触所述翼型件的本体;
从所述本体轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;
所述轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口;
从所述本体轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;和
所述轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口;以及
使所述翼型件与所述内环联接的第二侧壁。
技术方案17. 根据技术方案15所述的蒸汽涡轮,其中,所述第一侧壁还包括大致延伸所述流动通路的轴向长度的全部的轴向地向上游延伸的凸缘,其中所述流动通路在所述翼型件与相邻涡轮轮叶之间轴向地延伸。
技术方案18. 根据技术方案17所述的蒸汽涡轮,其中,所述轴向地向上游延伸的凸缘轴向地延伸超过所述轴向地向上游延伸的钩和所述第一缺口。
技术方案19. 根据技术方案15所述的蒸汽涡轮,其中,所述蒸汽涡轮还包括:
与所述外环和所述至少一个隔板喷嘴节段联接的喷嘴盖,所述喷嘴盖包括接合所述轴向地向上游延伸的钩的第一槽口,其中所述外环包括接合所述轴向地向下游延伸的钩的第二槽口;以及
使所述外环与所述第一侧壁连接的凸耳部件,用于稳定所述至少一个隔板喷嘴节段。
技术方案20. 根据技术方案16所述的蒸汽涡轮隔板节段,其中,所述外环包括接合所述轴向地向上游延伸的钩的第一槽口和接合所述轴向地向下游延伸的钩的第二槽口。
附图说明
本发明的这些及其它特征将从连同附图对本发明的各种方面的以下详细描述更容易理解,附图绘出了本公开内容的各种实施例,在附图中:
图1示出了根据各种实施例的蒸汽涡轮的局部截面示意图。
图2示出了根据各种实施例的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段的示意性截面图。
图3示出了根据各种另外的实施例的蒸汽涡轮隔板节段的示意性截面图。
图4示出了图3的蒸汽涡轮隔板节段的局部放大的示意性截面图。
图5示出了根据各种实施例的蒸汽涡轮隔板节段的示意性三维透视图。
图6示出了根据各种另外的实施例的蒸汽涡轮隔板节段的示意性截面图。
图7示出了根据各种其它实施例的蒸汽涡轮隔板节段的示意性截面图。
图8示出了根据各种另外的实施例的蒸汽涡轮隔板节段的示意性截面图。
要注意的是,本发明的附图不一定按比例。附图意在仅绘出本发明的典型方面,且因此不应认作是限制本发明的范围。在附图中,相似的标号表示附图之间的相似元件。
零件清单
2 蒸汽涡轮
4 低压LP区段
7 壳
8 入口
10 轴
12 轴承
14 出口
16 中心线CL
20 喷嘴节段
22 翼型件
24 接触表面
26 流动通路
28 侧壁
30 本体
32 外表面
34 轴向地向上游延伸的钩 前钩
36 轴向地向下游延伸的钩 前钩
38 第一缺口
40 第二缺口
50 喷嘴节段
52 轴向地向上游延伸的凸缘 前凸缘
54 相邻涡轮轮叶
60 蒸汽涡轮隔板节段
62 隔板
64 外环 涡轮外环
66 内环 涡轮内环
68 喷嘴盖
70 第一槽口
72 第二槽口
74 联接部件
76 凸耳部件
78 周向地延伸的部件
80 凹槽
90 隔板节段
92 隔板外环
94 前盖部分
96 第一槽口
100 隔板节段
102 前盖
104 前盖槽口
106 焊接
110 隔板节段
112 后盖
114 后盖槽口
116 联接部件。
具体实施方式
本文公开的主题涉及蒸汽涡轮。具体而言,本文公开的主题涉及蒸汽涡轮中的喷嘴节段。
根据本公开内容的各种实施例,蒸汽涡轮喷嘴节段包括翼型件和与翼型件联接(例如,在一些情况中整合)的侧壁,其中侧壁包括轴向地向上游延伸的(前)钩和轴向地向前延伸的钩附近的第一缺口(也称为第一凹槽),以及轴向地向下游延伸的(后)钩和轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口。前钩尺寸确定成接合喷嘴盖中的第一槽口,且后钩尺寸确定成接合涡轮的隔板环中的第二槽口。在各种实施例中,喷嘴盖为连接至外环的单独的构件,其可与外环联接和断开,例如,用以提高接近喷嘴节段的能力。然而,在其它情况中,喷嘴盖为与外环整合的构件(例如,它们由一件诸如低碳钢或合金钢的普通材料形成)。在各种实施例中,侧壁还包括轴向地向上游延伸的(前)凸缘,其大致延伸前流动通路的轴向长度的全部(在翼型件与下一级喷嘴之间)。一些实施例包括将喷嘴节段联接至涡轮隔板环的凸耳部件,例如,用以防止喷嘴节段相对于该环的旋转。
如这些附图中所示,"A"轴线表示轴向定向(沿为了清楚起见省略的涡轮转子的轴线)。如本文使用的用语"轴向"和"轴向地"是指物体沿轴线A的相对位置/方向,其与涡轮机(具体而言,转子区段)的旋转轴线大致平行。如本文进一步使用的用语"径向"和/或"径向地"是指物体沿与轴线A大致垂直且仅在一个位置处与轴线A相交的轴线(r)的相对位置/方向。此外,用语"周向"和/或"周向地"是指物体沿包绕轴线A但在任何位置处都不与轴线A相交的圆周(c)的相对位置/方向。在附图中相同地标出的元件大致绘出了类似的(例如,相同的)构件。
转到图1,示出了蒸汽涡轮2(例如,高压/中压蒸汽涡轮)的局部截面示意图。例如,蒸汽涡轮2可包括低压(LP)区段4和高压(HP)区段6。LP区段4和HP区段6至少部分地包围在壳7中。蒸汽可经由壳7中的一个或多个入口8进入HP区段6和LP区段4,且从(一个或多个)入口8轴向地向下游流动。在一些实施例中,HP区段6和LP区段4由公共轴10连接,轴10可接触轴承12,以在工作流体(蒸汽)推动LP区段4和HP区段6中的每一个内的叶片旋转时允许轴10的旋转。在LP区段4和HP区段6内的叶片上执行机械功之后,工作流体(例如,蒸汽)可通过壳7中的出口14离开。HP区段6和LP区段4的中心线(CL)16示为基准点。LP区段4和HP区段6两者均可包括隔板组件,隔板组件容纳在壳7的节段内。
图2示出了根据各种实施例的蒸汽涡轮隔板喷嘴节段(或简单地为喷嘴节段)20的示意性截面图。如图所示,喷嘴节段20可包括具有接触表面24的翼型件22以用于引导工作流体(例如,蒸汽)的流穿过流动通路26。喷嘴节段20还可包括侧壁28,侧壁28与翼型件22联接且至少部分地在翼型件22的径向外侧(沿"r"轴线)。侧壁28可包括与翼型件22联接的本体30,其在各种实施例中焊接或另外附接至翼型件的径向外表面32,且在其它实施例中,与翼型件22整合形成(例如,经由铸造、锻造或其它常规方法)。在任何情况下,侧壁28包括本体30,以及在第一轴向方向("A"轴线)上从本体30轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩(前钩)34,以及在与前钩34相反的方向上从本体30轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩(后钩)36。侧壁28还可包括轴向地向上游延伸的钩(前钩)34附近的第一缺口38,以及轴向地向下游延伸的钩(后钩)36附近的第二缺口40。在各种实施例中,第一缺口38可位于前钩34的径向内侧,且第二缺口40可位于后钩36的径向内侧。
在各种实施例中,如图3中的示意图所示,喷嘴节段50可包括具有轴向地向上游延伸的凸缘(前凸缘52)的侧壁28,前凸缘52大致延伸流动通路26的轴向长度的全部。即,前凸缘52可在翼型件22与相邻的涡轮轮叶54(以假想线示出)之间轴向地延伸。在各种实施例中,前凸缘52可轴向地延伸超过前钩34和第一缺口38,在那里,前钩34朝流动通路26延伸(在轴向方向A上)。
图3也绘出了蒸汽涡轮隔板节段60,包括具有外环(涡轮外环)64和内环(涡轮内环)66的隔板62。如本领域中已知的那样,隔板62可容纳在壳(例如,壳7,图1)内。外环64位于内环66的径向外侧,且内环66和外环64共同装载如本文所述的多个喷嘴节段(例如,喷嘴节段20、50等)。隔板节段60还可包括与外环64和喷嘴节段50联接的喷嘴盖68,喷嘴盖68在图2中也绘制为与喷嘴节段20联接。如图2和图3中所示,喷嘴盖68与外环64和喷嘴节段(图2中的喷嘴节段20和图3中的喷嘴节段50)联接,且包括接合前钩34的第一槽口70。在各种实施例中,第一槽口70大致与前钩34互补,使得第一槽口70和前钩34的表面在接合时与彼此符合。还如图2和图3中所示,外环64包括接合后钩36的第二槽口72。在各种实施例中,第二槽口72与后钩36大致互补,使得第二槽口72和后钩36的表面在接合时与彼此符合。在一些情况中,喷嘴盖68螺接、拧入、附接或另外联接至外环64。在一个示例性方案中,喷嘴盖68由联接部件74螺接至外环64,联接部件74可为轴向地延伸的螺栓,以容易接近和/或除去喷嘴盖68和喷嘴节段20、50。在一些情况中,内环66销接、螺接或另外附连至翼型件22的径向内区域(如图3中所示)。然而,如本文所述和本领域中已知的那样,内环66可在各种实施例中与翼型件22整合形成。
图4示出了图3中的喷嘴节段50的局部放大图,进一步示出了使侧壁28与外环64联接的凸耳部件76。在一些情况下,凸耳部件76可包括支架或其它联接机构(例如,由钢或复合金属形成),以用于至少部分地限制侧壁28相对于外环64的移动(例如,防止喷嘴节段20的不需要的旋转)。在一些情况下,凸耳部件76由周向地延伸的部件78固持(例如,垂直于径向方向"r"延伸到页面中或延伸出页面的螺栓或螺钉)。图5示出了图3-图4中的喷嘴节段50的示意性三维图,其中更清楚示出了前凸缘52。如图所示,前凸缘52可包括完全跨过侧壁28周向地延伸的凹槽80(到页面中/出页面,垂直于径向方向"r"延伸)。在一些情况中,凹槽80可收集和再分配蒸汽涡轮内的湿气来改善性能。
在一些其它实施例中,如图6的隔板节段90中所示,隔板外环92可包括一体的前盖部分94(如本文所述,其中前是指轴向上游)在这些情况中,外环92包括接合前钩34的第一槽口96和接合后钩36的第二槽口72。
在另一个实施例中,如图7的隔板节段100中所示,包括用于接合前钩34的槽口104的前盖102焊接至外环64(示出了焊接106)。在这些情况中,形成和/或除去焊接106可允许接近喷嘴节段20。
在又一些实施例中,如图8的隔板节段110中所示,包括用于接合后钩36的槽口114的后盖112联接至外环92(具有一体的前盖部分94)。后盖112可经由联接部件116联接至外环92,联接部件116可包括轴向地延伸的螺栓、销或螺钉。
如本文所述,在相比于常规隔板节段、组件和蒸汽涡轮时,本公开内容的各个方面可提供改善的零件的可制造性、维护和更换。在一些情况中,本文公开的喷嘴节段(例如,喷嘴节段20、50等)可允许替换喷嘴构件(例如,喷嘴节段20、50等)中的相对较短的周转时间,因为常规焊接接头由互补钩机构替换。此外,当相比于常规组件时,本文所示和所述的前凸缘52的加入可提供提高的性能,因为前凸缘52可有助于密封流动通路26和减少蒸汽泄漏(且防止不需要的蒸汽流干扰)。本文公开的实施例可减少零件的安装、维护和/或替换中花费的时间,这进一步降低了成本且提高了使用这些实施例的蒸汽涡轮的效率。
本文所述的用语仅用于描述特定实施例的目地且不意在限制公开内容。如本文使用的单数形式"一个"、"一种"和"该"意在也包括复数形式,除非上下文清楚地另外指出。还将理解的是,用语"包括"和/或"包含"在用于此说明书中时表示指出的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件的存在,但并未排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其组的存在或添加。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使本领域技术人员能够实践本发明,包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本发明可申请专利的范围由权利要求限定,并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素,或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素,则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (10)

1. 一种蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),包括:
翼型件(22),其具有用于将工作流体流引导穿过流动通路(26)的接触表面(24);以及
与所述翼型件(22)联接且至少部分地在所述翼型件(22)的径向外侧的侧壁(28),所述侧壁(28)具有:
接触所述翼型件(22)的本体(30);
从所述本体(30)轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;
所述轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口(38);
从所述本体(30)轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;以及
所述轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口(40)。
2.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述侧壁(28)还包括大致延伸所述流动通路(26)的轴向长度的全部的轴向地向上游延伸的凸缘。
3.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述流动通路(26)在所述翼型件(22)与相邻涡轮轮叶(54)之间轴向地延伸。
4.根据权利要求2所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述轴向地向上游延伸的凸缘轴向地延伸超过所述轴向地向上游延伸的钩和所述第一缺口(38)。
5.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述轴向地向上游延伸的钩在所述轴向地向下游延伸的钩的相反方向上从所述本体(30)轴向地延伸。
6.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述轴向地向上游延伸的钩朝所述流动通路(26)延伸。
7.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述轴向地向上游延伸的钩尺寸确定成接合喷嘴盖(68)中的第一槽口(70,96)。
8.根据权利要求1所述的蒸汽涡轮(2)隔板(62)喷嘴节段(20,50),其特征在于,所述轴向地向下游延伸的钩尺寸确定成接合涡轮外环(64,92)中的第二槽口(72)。
9.一种蒸汽涡轮(2)隔板(62)节段,包括:
外环(64,92);
所述外环(64,92)内的内环(66);以及
联接至所述内环(66)和所述外环(64,92)的至少一个隔板(62)喷嘴节段(20,50),所述至少一个隔板(62)喷嘴节段(20,50)具有:
翼型件(22),其具有用于将工作流体流引导穿过流动通路(26)的接触表面(24);
与所述翼型件(22)联接且至少部分地在所述翼型件(22)的径向外侧的第一侧壁(28),所述第一侧壁(28)与所述外环(64,92)联接,其中所述第一侧壁(28)包括:
接触所述翼型件(22)的本体(30);
从所述本体(30)轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;
所述轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口(38);
从所述本体(30)轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;和
所述轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口(40);以及
使所述翼型件(22)与所述内环(66)联接的第二侧壁(28)。
10.一种蒸汽涡轮(2),包括:
转子;
至少部分地包绕所述转子的涡轮壳(7);以及
所述涡轮壳(7)与所述转子之间的隔板(62)节段,所述隔板(62)节段具有:
外环(64,92);
所述外环(64,92)内的内环(66);以及
联接至所述内环(66)和所述外环(64,92)的至少一个隔板(62)喷嘴节段(20,50),所述至少一个隔板(62)喷嘴节段(20,50)具有:
翼型件(22),其具有用于将工作流体流引导穿过流动通路(26)的接触表面(24);
与所述翼型件(22)联接且至少部分地在所述翼型件(22)的径向外侧的第一侧壁(28),所述第一侧壁(28)与所述外环(64,92)联接,其中所述第一侧壁(28)包括:
接触所述翼型件(22)的本体(30);
从所述本体(30)轴向地延伸的轴向地向上游延伸的钩;
所述轴向地向上游延伸的钩附近的第一缺口(38);
从所述本体(30)轴向地延伸的轴向地向下游延伸的钩;和
所述轴向地向下游延伸的钩附近的第二缺口(40);以及
使所述翼型件(22)与所述内环(66)联接的第二侧壁(28)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7051618B2 (ja) 2018-07-02 2022-04-11 三菱重工業株式会社 静翼セグメント、及び蒸気タービン

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5743711A (en) * 1994-08-30 1998-04-28 General Electric Co. Mechanically assembled turbine diaphragm
US5848854A (en) * 1995-11-30 1998-12-15 General Electric Company Turbine nozzle retainer assembly
CN101135251A (zh) * 2006-08-28 2008-03-05 通用电气公司 蒸汽涡轮发动机内脱湿系统

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2218882A (en) * 1938-05-25 1940-10-22 Firm Ebauches S A Watch
GB2236809B (en) * 1989-09-22 1994-03-16 Rolls Royce Plc Improvements in or relating to gas turbine engines
EP0945597A1 (de) * 1998-03-23 1999-09-29 Asea Brown Boveri AG Turbinenleitschaufelanordnung für eine Gasturbinenanlage
JP4040922B2 (ja) * 2001-07-19 2008-01-30 株式会社東芝 組立式ノズルダイアフラムおよびその組立方法
EP2218882A1 (de) * 2009-02-16 2010-08-18 Siemens Aktiengesellschaft Leitschaufelträgersystem
US9506362B2 (en) * 2013-11-20 2016-11-29 General Electric Company Steam turbine nozzle segment having transitional interface, and nozzle assembly and steam turbine including such nozzle segment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5743711A (en) * 1994-08-30 1998-04-28 General Electric Co. Mechanically assembled turbine diaphragm
US5848854A (en) * 1995-11-30 1998-12-15 General Electric Company Turbine nozzle retainer assembly
CN101135251A (zh) * 2006-08-28 2008-03-05 通用电气公司 蒸汽涡轮发动机内脱湿系统

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