CN108026779B - 燃气轮机导向静叶节段及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及燃气轮机导向静叶节段及制造方法。导向静叶节段包括:第一导向静叶部分,包括翼型和第一平台部段,后者是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段;第二导向静叶部分,包括第二平台部段和密封部段,前者是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段,后者是密封装置的元件,密封装置在导向静叶节段的上游端处。第一和第二导向静叶部分是单独制造的接合在一起的多个部分,使得第二平台部段限定导向静叶节段的前缘,并且使得第一和第二平台部段形成导向静叶节段的对齐的公共平台表面。第一平台部段包括多个槽,用于沿第一平台部段的表面引导用于表面薄膜冷却的冷却流体,槽被设置在第一平台部段的上游弯曲部处和面向工作流体的一侧上。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃气轮机导向静叶节段,该燃气轮机导向静叶节段由两个单独的部分构建并且连续接合。
背景技术
燃气涡轮发动机主要包括压气部段、燃烧部段和涡轮部段。涡轮部段自身又包括多个涡轮级。每个涡轮级包括一组导向静叶,所述一组导向静叶随后是一组转子动叶。导向静叶和转子动叶在运行期间经历高温,并且因此由耐高温材料制造,和/或需要冷却特征来承受高温。一个完整的导向静叶环通常包括多个导向静叶节段。一个这样的节段通常包括至少一个平台和至少一个翼型。
这种导向静叶节段通常是由已知的制造技术制造的铸造元件。铸造是一种制造过程,在这个过程中,模具中充满了随后固化的液体材料。在这样的铸造过程中,在几何形状和提供冷却特征方面存在限制,因为并非所有可能的构造都能够被制造。
如果需要大量的材料来建造导向静叶节段,导向静叶节段的铸造可能是非常昂贵的。为了降低成本,通常选择完全适应预期温度的材料。
一种比“正常”铸造通常更昂贵的铸造技术就是所谓的精密铸造。
从EP 1 731 715 A1已知,在燃烧器的下游端和连续的涡轮部段之间可以存在缝隙。该缝隙可以通过盖(作为另一个单独的部件)闭合。根据本文件中的图,盖可以遵循柱体的节段的形式。
EP 2 428 647 A1也关注于燃烧器和涡轮部段之间的过渡区域。隔热罩将作为用于流动路径的边界表面而放置。
FR 3 003 599 A1涉及一种具有环形平台的静叶,静叶的特征在于内环包括附接到径向壁的第一环形板,所述第一环形板包括折叠成抵靠径向环形壁的端部环形带。端部环形带靠近环形平台的后表面。
返回参照导向静叶节段的冷却特征,除了在导向静叶节段中提供冷却腔和冷却孔之外,一个备选方案可以是提供来自相邻部件(例如压气机的出口)的冷却特征,或者提供允许冷却空气冲击到导向静叶节段的表面上的附加定子部件或转子部件。
发明内容
本发明寻求改善上述解释的缺点。
通过独立权利要求实现该目的。从属权利要求描述了本发明的有利的发展方案和修改方案。
根据本发明,提供一种燃气轮机导向静叶节段,包括第一导向静叶部分和第二导向静叶部分。第一导向静叶部分包括翼型和第一平台部段,第一平台部段是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段。第二导向静叶部分包括第二平台部段和密封部段,第二平台部段是运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段,并且密封部段是密封装置的元件,密封装置在燃气轮机导向静叶节段的关于所述工作流体的流动方向的上游端处。第一导向静叶部分和第二导向静叶部分是单独制造的接合在一起的部分,使得第二平台部段限定燃气轮机导向静叶节段的前缘并且使得第一平台部段和第二平台部段形成燃气轮机导向静叶节段的对齐的(特别是统一的)公共平台表面。另外,第一平台部段包括在第一平台部段中的槽,这些槽用于沿着第一平台部段的表面引导冷却流体,以用于所述表面的薄膜冷却,这些槽被设置在第一平台部段的上游弯曲部处,并且这些槽被设置在第一平台部段的面向工作流体的一侧上。
因此,第一导向静叶部分和第二导向静叶部分是不同的部件,其可以通过不同的制造工艺或甚至通过相同的制造工艺来单独制造。例如,这两个部分或仅这些部分中的一个部分可以通过铸造来制造,甚至更优选通过精密铸造来制造。这两个部分可以使用相同的材料或不同的材料。在一个优选的解决方案中,第二导向静叶部分通过精密铸造制成,第一导向静叶部分通过非精密铸造制成。
两个部分的接合可以优选地通过将第二导向静叶部分钎焊在第一导向静叶部分上来执行。备选的键合技术可以被用于接合这两个部分。在一个实施例中,该接合将以使这些部分不可分离的方式而被执行。在另一实施例中,可能有利的是,两个部分在接合之后仍然是可分离的。
这样的由两个单独的部分构成的燃气轮机导向静叶节段可能是有利的,因为可以使用不同材料和不同生产方法,这些不同材料和不同生产方法可以单独地以最有利的方式被优化。另外,通过具有两个单独的部分,可以生成不能由单个铸造元件构建的元件。如果现有的铸件已经存在以用于翼型和导向静叶的大部分,则该解决方案是特别有利的,使得现有模具可以用于铸造,并且可能仅需要单独制造很小的第二导向静叶部分。如果导向静叶节段仍处于测试过程中,则将两个单独的部分接合起来也是有利的,从而使得不同类型的第二导向静叶部分可以用于测试,同时总是使用相同的第一导向静叶部分。此外,一些通常很难通过铸造来制造的特定冷却特征可以被添加到燃气轮机导向静叶节段。
特别地,燃气轮机导向静叶节段被制造成位于燃气轮机发动机的涡轮部段中。
甚至更优选地,燃气轮机导向静叶节段用于在燃烧器后面的第一涡轮导向静叶级。在这样的构造中,燃烧器的固定部分可以跟随有涡轮机的另外的固定部分,但是在这两个部分之间没有固定连接,以便适应温度变化。因此,在燃烧部段和涡轮部段之间可以存在缝隙,该缝隙应该尽可能小,以减少在运行期间热工作流体流入到缝隙中。第二导向静叶部分包括密封部段的实质原因是存在热流体进入的危险。密封部段可以是涡轮叶片节段前面的上游密封件。
术语“上游”是指燃气轮机在运行期间的工作流体或工作介质的流体流动方向。“下游”是相反的方向。上游方向也称为燃气轮机的(正)轴向。附加地,径向方向是与燃气轮机的旋转轴线垂直的方向,并且径向方向是翼型的展开方向。此外,在本申请中可能使用术语“周向方向”,“周向方向”是在特定位置处垂直于径向方向和垂直于轴向方向的方向。
如以上所解释那样,第一平台部段和第二平台部段在燃气轮机发动机的运行期间限定用于工作流体流动的边界壁。多个燃气轮机导向静叶节段将被组装在一起,以形成限定用于工作流体的环形通道的环形环。因此,在只观察单个燃气轮机导向静叶节段时,可能会看到平台特别平坦,但是一般来说,当平台在通过几个节段组装在一起时呈柱体形。根据本发明,第一平台部段和第二平台部段被成型和设计为:使得第一平台部段和第二平台部段在组装在一起时形成公共的平台部段。第一平台部段在第二平台部段的下游。第一导向静叶部分和第二导向静叶部分以这样的方式组装:特别是第一平台部段的表面对齐第二平台部段的表面,使得构建出一个公共的基本平坦的表面或光滑表面。这些表面形成均匀的或平坦的或统一的公共整体表面。特别地,第一平台部段和第二平台部段被布置为,使得通过使第一平台部段和第二平台部段会聚的区域不会产生湍流或者仅产生较小的湍流。第一平台部段的表面与第二平台部段的表面具有相同的取向。
“对齐的公共平台表面”具体表示从第一平台部段和第二平台部段的两个相邻表面构建出一个对齐的统一的公共平台表面。整体公共表面是光滑的被气体冲洗的表面。两个表面彼此交汇而没有弯曲部,也没有台阶(除了一些可以轻微错位,这些是可以接受的)。
第一平台部段的表面和第二平台部段的表面形成一个公共表面形状,该形状适于流体沿着第一平台部段和第二平台部段流动。
第一平台部段的表面和第二平台部段的表面是平整的。
在第一导向静叶部分和第二导向静叶部分连接的区域中,存在冷却孔,冷却孔用于第一导向静叶部分的表面的其余部分的薄膜冷却,并且特别是用于第一平台部段的薄膜冷却。如上所述,第一平台部段因此包括在第一平台部段中的槽,这些槽用于沿着第一平台的表面引导冷却流体,以用于表面的薄膜冷却,这些槽被设置在第一平台的上游弯曲部或台阶处,并且这些槽被设置在第一平台的面向工作流体的一侧上。所述弯曲部限定了第一平台部段的上游端。这些槽可以沿着弯曲部的长度分布,但是优选地不具有直接在翼型前面的槽。所述槽仅形成由所述槽和位于第二导向静叶部分的表面上的对应元件所限定的多个通道的一半。在第二导向静叶部分处,第二平台部段可以包括在第二平台部段中的凹槽,以用于引导冷却流体指向第一平台的弯曲部处或弯曲部上。这些凹槽可以设置在第二平台部段的下游端,并且这些凹槽可以设置在第二平台部段远离工作流体的表面上。当第一导向静叶部分和第二导向静叶部分被组装时,这些槽和这些凹槽可以彼此成对对齐。因此,在运行期间,冷却流体可以首先被引导到凹槽中,并且然后进入槽中,以允许所提到的薄膜冷却。特别地,凹槽可以沿着第二平台部段的下游边缘分布,优选在省略边缘的中央区域的情况下,使得不再提供薄膜冷却空气给翼型。
特别地,这些凹槽被成形为在下游方向上具有连续增加的深度。相应地,这些槽可以在下游方向上具有连续减小的深度。
从上面解释可以看出,凹槽和槽优选彼此对齐并且形成公共的冷却流体通道,特别是薄膜冷却孔。
如前所述,第二导向静叶部分包括或形成平台部件和密封部件。这两个部件通过横向于第二平台的壁来连接。该壁可以连接到第二平台部段。这样的连接可能在第二平台部段的中间范围内。因此,可以定义第二平台部段具有关于该壁的前部段和尾部段。前部段在壁的上游方向上延伸并且存在,以用于减小在前部段与另一上游部件(例如燃烧部段的端部)之间的开口或缝隙。根据前部段内的传热,前部段的下方表面可以包括用于改善冷却的湍流器。在这方面,“下方”是指远离工作流体路径的方向并且限定前部段的背面。
该壁可以提供与前部段的背面成角度的多个冷却流体孔。如果将壁钎焊到第一导向静叶部分的相对壁上,则优选在第一导向静叶部分中还存在额外的冷却孔。这些额外的冷却孔可以与先前提到的穿过壁的冷却流体孔对齐,以冷却前部段的背面。
除了前部段之外,第二导向静叶部分可以包括基本平行于第二平台部段或前部段的凸缘。凸缘可以是所提到的密封部段的部件,并且在运行期间形成用于工作流体的屏障,使得没有热工作流体或有限的热工作流体进入位于要求保护的燃气轮机导向静叶节段前面的空腔。
密封可以是非接触密封,即,通过使用相互重叠的凸缘,但没有彼此物理接触。
本发明还涉及一种制造燃气轮机导向静叶节段的方法,包括以下步骤:(i)特别是通过铸造生成包括翼型和第一平台部段的整体式的第一导向静叶部分,第一平台部段是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段;(ii)特别是通过精密铸造或增材制造而生成包括第二平台部段和密封部段的整体式的第二导向静叶部分,第二平台部段是运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段,并且密封部段是密封装置的元件,密封装置在燃气轮机导向静叶节段的关于所述工作流体的流动方向的上游端处;(iii)特别是通过钎焊将第一导向静叶部分和第二导向静叶部分接合,使得第二平台部段限定燃气轮机导向静叶节段的前缘并且使得第一平台部段和第二平台部段形成燃气轮机导向静叶节段的对齐的公共平台表面。
特别地,第一导向静叶部分和第二导向静叶部分都由具有相同或彼此非常相似的热膨胀系数的材料制成。优选地,甚至两个部分均使用相同的材料。
作为可选的方法步骤,经接合的第一导向静叶部分和第二导向静叶部分都可以通过涂覆步骤被涂覆,以允许热阻。在这种涂覆过程中,在中间步骤中,可以遮蔽冷却孔。涂覆可以在第一导向静叶部分和第二导向静叶部分接合之前或之后进行。
作为另外可选的方法步骤,槽和/或凹槽如前所述可以通过铸造来制备或者可以被制造或机加工成固体平台,以提供冷却孔或冷却通道以用于导向静叶平台的薄膜冷却。
精密铸造也可以被称为熔模铸造并且提供非常精确的产品,其在完成部件时不需要许多额外的步骤。精密铸造允许生产非常精细的部件和细节,为所生产的部件提供光滑的表面质量。精密铸造本身是一种已知的技术,但是可以应用于对于燃气轮机导向静叶节段所介绍的两个单个的导向静叶部分。
作为另外示例,这样的燃气轮机导向静叶节段甚至可以包括两个以上的导向静叶部分,这些导向静叶部分都可以通过铸造生产并且然后可以接合在一起。
必须注意的是,已经参照不同的方案描述了本发明的实施例。
具体而言,已经参照装置类型的权利要求描述了一些实施例,而其他实施例已经参考方法类型的权利要求被描述。然而,本领域技术人员将从以上和以下描述中得到的是,除非另外指明,除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外,涉及不同主题的特征之间的任何组合,特别是在装置类型的权利要求的特征与方法类型的权利要求的特征之间的任何组合也认为是被本申请公开。
此外,参考燃气涡轮发动机,已经并将在以下部分中公开示例。本发明也适用于任何类型的涡轮机械,例如压气机或蒸汽涡轮机。此外,一般概念甚至可以更一般地应用于任何类型的机器。它可以应用于旋转部分以及固定部分。
以上定义的方面和本发明的其他方面从下文将描述的实施例的示例是显而易见的,并且参照实施例的示例进行解释。
附图说明
现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明的实施例,其中:
图1:以透视图示意性地示出根据本发明的燃气轮机导向静叶节段;
图2:以透视图示出了燃气轮机导向静叶节段的一个部件;
图3:以横截面图示出燃气轮机导向静叶节段的不同部件与燃烧器如何彼此对齐。
图中的图示是示意性的。应注意的是,对于不同附图中的相似或相同的元件将使用相同的附图标记。
一些特征和特别是优点将对于经组装的燃气轮机进行解释,但是显然这些特征也可以应用于燃气轮机的单个部件,但是可能仅在经组装并且在运行过程中的燃气轮机中示出一次这些优点。但在借助于在运行期间的燃气轮机进行解释时,细节都不应限于在运行期间中的燃气轮机。
具体实施方式
图1示出了由两个单独制造的部分组成的燃气轮机气体叶片节段1。这些部分是第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3。这些燃气轮机导向静叶节段1中的多个燃气轮机导向静叶节段为燃气轮机发动机内的涡轮级产生完整环。第一导向静叶部分2包括翼型21和第一平台部段22。翼型21延伸到燃气轮机的涡轮部段的工作流体路径中。第一平台部段22是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段,即,被工作流体冲洗的表面。工作流体是上游燃烧器的输出并且通常是热气体。
第二导向静叶部分3示出了燃气轮机导向静叶节段1的上游端的几何形状。特别地,第二导向静叶部分3包括第二平台部段32和密封部段31。类似于第一平台部段22,第二平台部段32也是在运行期间用于工作流体流动的边界壁的节段。密封部段31是在密封装置50的元件或子部件,密封装置在燃气轮机导向静叶节段1的相对于工作流体的流动方向的上游端处。密封装置50特别是如下密封件,其用于阻止热工作流体进入主工作流体路径之外的空腔中。该空腔位于导向静叶节段的上游和位于导向静叶节段上游的另一个部件的下游。因此,密封装置被设置成:不允许热工作流体冲击远离热工作流体路径的、没有做好承受高温准备的部件。
根据图1,第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3被示出为彼此附接或彼此接合。尽管如此,第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3是独立制造的部分,这些部分在另一个连续的方法步骤中接合到一起。当被接合时,第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3彼此对齐,使得第二平台部段32限定燃气轮机叶片节段1的前缘4并且使得第一平台部段22和第二平台部段32形成燃气轮机导向静叶节段1的对齐的均匀的或平坦的或统一的公共平台表面42。对齐的公共平台表面42意味着具有在两个相邻平台部段32和22之间对应的几何形状。因此,假设第二平台部段32以特定方式成角度,第一平台部段22的上游部分以相同方式成角度。所以工作流体的流动不会被对两个部件进行接合而中断。经接合的第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3形成平滑的整体表面。
工作流体100的流动方向在图1中由箭头表示。
在第一平台部段22的上游端处示出了多个槽23,冷却流体80可以穿过这些槽23,使得冷却流体80在第一平台部段22的顶部上、特别是在表面24上或沿着表面24形成薄膜冷却层。槽23沿着第一平台部段22的圆周长度分布,但是特别在图1中有一个中央区域26,在该中央区域26中不存在槽。这个中央区域特别地位于翼型21的前面,因为翼型21总是会破坏薄膜冷却效果。图1中的小箭头表示冷却流体80的流动。
燃气轮机导向静叶节段1的前部或上游部段由第二导向静叶部分3限定。第二导向静叶部分3由三个子部件构成:已经提到的第二平台部段32,大致垂直于或至少横向于第二平台部段32的连接壁37,以及凸缘90。第二平台部段32的上游端和凸缘90是密封部段31的一部分。第二导向静叶部分3的密封部段31与其它部件一起用作密封装置50,如图3中稍后所示。
第二导向静叶部分3可以特别地通过精密铸造来制造。之后,第二导向静叶部分可以优选通过钎焊而接合到第一导向静叶部分2。在接合步骤后,第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3形成普通的燃气轮机导向静叶节段1。最后,在附接两个导向静叶部分2和3之后,将燃气轮机导向静叶节段1作为一个单一部件处理,单一部件然后组装成一个完整的导向静叶环。然后,完整的导向静叶环限定燃气轮机发动机的环形工作流体流动通道。
现在进行到图2,现在以三维视图更详细地描述第二导向静叶部分3。再次示出了第二平台部段32,并且连接壁37与凸缘90一起被示出。凸缘90和第二平台部段32特别彼此平行地而被布置。这两个部件都基本垂直于连接壁37。连接壁37在第二平台32的中间区域连接到第二平台部段32,使得前部段38和尾部段43存在于连接壁37的任一方向上。在尾部段43处,凹槽33存在于远离热工作流体路径指向的表面34中。因此,表面34是第二平台部段32(其也是被工作流体冲洗的表面)的后表面。存在凹槽33以将冷却流体引导到第一平台部段22的前部区域上,如图1所示。第二平台部段32的一端由下游边缘35限定,并由凹槽33而开槽。与之前一样,中央区域36没有示出任何凹槽33,因为该中央区域与第一导向静叶部分2的翼型21对齐,在翼型中不需要薄膜冷却(这也可以参考图1可见)。
如图2所示,多个冷却流体孔81附加地存在并且刺穿连接壁37。冷却孔81是穿过连接壁37的通道并且撞击到第二平台部段32的前部段38的背面39上。术语“背面39”再次表示远离工作流体路径指向的表面。冷却流体孔81因此被引导到在第二平台部段32的前部段38、凸缘90和连接壁37的部段之间可以识别的空腔中。此外,第二导向静叶部分3示出了一些盖和边缘,这些盖和边缘允许第二导向静叶部分3更容易地附接到第一导向静叶部分2,并且这些盖和边缘可以用于接合这两个单独部分。
现在转向图3,燃气轮机导向静叶节段1的一部分与上游燃烧器节段壁92一起以横截面图示出。备选地,由附图标记92标识的这个部件也可以是燃烧部段和涡轮部段之间的过渡导管,或者甚至可以是如转子动叶的尾随平台区域那样的旋转部件。
工作流体100在其流动方向上再次用箭头表示。燃烧部段壁92包括周向边缘,并且与第二平台部段32和第一平台部段22类似,该燃烧部段壁92限定了被气体冲洗的表面作为工作流体流动的边界壁。燃烧器节段壁92是类似于同样固定的燃气轮机导向静叶节段1的固定部件。尽管如此,燃烧器和燃气轮机导向静叶节段1之间可能存在缝隙,因此这两个部件可以适应由于温度升高而引起的材料延伸。因此,在燃烧器的下游端和涡轮部段的上游端之间设置有空间。而且,该缝隙需要被密封,缝隙由已经提到的密封装置50提供。密封装置50由燃烧器的端壁94和第二导向静叶部分3的密封部段31限定。
如已经关于图2所提到的那样,冷却流体80经由冷却流体孔81被提供到密封装置50的空隙或空腔中。如在图3中可见,在第一导向静叶部分2中存在进一步的冷却流体通道82,使得冷却空气能够经由冷却流体通道82提供到冷却流体孔81。因此,冷却流体通道82和冷却流体孔81彼此对齐并且相应地成角度。第一导向静叶部分2中的冷却流体通道82具体是在第一导向静叶部分2的前壁27上制造或生成的。前壁27是特别存在的内壁,使得第二导向静叶部分3可以附接到第一导向静叶部分2。在图3中的横截面视图特别是在这样的区域中剖切的:在该区域中,冷却流体孔81和冷却流体通道82存在,并且另外可以看到槽23和凹槽33。如在图中可见那样,第二导向静叶部分3的凹槽33和第一导向静叶部分2的槽23彼此对齐,使得冷却流体80可以穿过凹槽33和相应的槽23,并且然后被注入到工作流体中以作为用于表面24的薄膜冷却。
在图3中还可以看出,第二平台部段32和第一平台部段22形成了公共平台表面42,该公共平台表面是稳定且均匀的公共表面。为了提供这种均匀的表面,第一导向静叶部分2具有上游弯曲部25,在上游弯曲部中第一平台部段22具有倾斜构造并且合并到前壁27中。冷却流体80可以通过冲击板91并且可能通过其他冷却通道(未示出)被提供到凹槽33,该其他冷却通道穿过第一导向静叶部分2的壁。
燃烧器节段壁92还可以具有冷却通道93,可以期望冷却通道在第二导向静叶部分3的上游端上提供额外的冷却效果,或者改善密封装置50的密封效果。冷却通道93可以被引导至第二平台部段32的前缘4。
由两个独立的并且不同的部分(第一导向静叶部分2和第二导向静叶部分3)构成的燃气轮机导向静叶节段1可以具有多个优点。一个优点是可以使用不同的材料和不同的制造方法。此外,可以生产更具体的冷却装置,而这样的冷却装置在单个部件的标准制造过程中不一定是可能的。此外,第二导向静叶部分3可以容易地被交换和配置,以便例如对于原型测试,不同类型的第二导向静叶部分3可以装配在标准的第一导向静叶部分2上。此外,当第二导向静叶部分3和第一导向静叶部分2中存在并且对齐冷却孔和冷却通道时,通过简单地改变导向静叶部分2或3中的一个导向静叶部分中的冷却孔的宽度和样式,可以调节通过这些孔的冷却流体。
对于本详细描述中的配置来说重要的是,之后生成和组装两个不同的并且独立的部分,这意味着第一导向静叶部分2和独立的第二导向静叶部分3。同样重要的是要提到,这些零件本身只是构造为单件,并且不应再次被认为是独立的子部分的组合。所以第一导向静叶部分2具体是由一种材料构成的整体件,并且通过一种制造工艺如铸造而构造。第二导向静叶部分3也是如此,其也应该是通过一种生产方法(例如通过精密铸造或者甚至通过增材制造)产生的单个整体部分。这两个不同部分的接合可能特别由钎焊提供,但也可以使用使部件接合的其它方式。
Claims (13)
1.一种燃气轮机导向静叶节段(1),包括:
一个第一导向静叶部分(2),包括一个翼型(21)和一个第一平台部段(22),所述第一平台部段(22)是在运行期间用于工作流体流动的一个边界壁的一个节段,以及
一个第二导向静叶部分(3),包括一个第二平台部段(32)和一个密封部段(31),所述第二平台部段(32)是在运行期间用于工作流体流动的一个边界壁的一个节段,并且所述密封部段(31)是密封装置(50)的一个元件,所述密封装置在所述燃气轮机导向静叶节段(1)的关于所述工作流体的流动方向的一个上游端处,其中,
所述第一导向静叶部分(2)和所述第二导向静叶部分(3)是单独制造的多个部分,并且被接合在一起,使得所述第二平台部段(32)限定所述燃气轮机导向静叶节段(1)的一个前缘(4),并且使得所述第一平台部段(22)和所述第二平台部段(32)形成所述燃气轮机导向静叶节段(1)的对齐的一个公共平台表面(42),
其特征在于,
所述第一平台部段(22)包括在所述第一平台部段(22)中的多个槽(23),所述槽用于沿着所述第一平台部段(22)的一个表面(24)引导冷却流体(80),以用于所述表面(24)的薄膜冷却,所述槽(23)被设置在所述第一平台部段(22)的上游的弯曲部(25)处,并且所述槽(23)被设置在所述第一平台部段(22)的面向所述工作流体的一侧上。
2.根据权利要求1所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
在省略在所述翼型(21)上游的所述弯曲部(25)的中央区域(26)的情况下,所述槽(23)沿着所述弯曲部(25)分布。
3.根据权利要求1或2所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述槽(23)在下游方向上具有连续减小的深度。
4.根据权利要求1或2所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述第二平台部段(32)包括多个凹槽(33),所述凹槽在所述第二平台部段(32)中,以用于引导指向所述第一平台部段(22)的所述弯曲部(25)的冷却流体(80),所述凹槽(33)设置在所述第二平台部段(32)的一个下游端处,并且所述凹槽(33)设置在所述第二平台部段(32)的远离所述工作流体的一个表面(34)上。
5.根据权利要求4所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
在省略位于所述翼型(21)上游的边缘(35)的中央区域(36)的情况下,所述凹槽(33)沿着所述第二平台部段(32)的一个下游边缘(35)分布。
6.根据权利要求4所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述凹槽(33)在下游方向上具有连续增加的深度。
7.根据权利要求4所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述凹槽(33)和所述槽(23)成对地对齐,以允许冷却流体(80)在运行期间从所述凹槽(33)流入所述槽(23)中。
8.根据权利要求1或2所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述第二导向静叶部分(3)包括横向于所述第二平台部段(32)的一个连接壁(37),所述连接壁连接到所述第二平台部段(32),
其中所述第二平台部段(32)包括一个前部段(38),
其中所述连接壁(37)提供多个冷却流体孔(81),所述冷却流体孔(81)成角度地位于所述前部段(38)的一个背面(39)上。
9.根据权利要求8所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
穿过所述连接壁(37)的所述冷却流体孔(81)分别与所述第一导向静叶部分(2)的一个前壁(27)中的冷却流体通道(82)对齐。
10.根据权利要求1或2所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述第二导向静叶部分(3)包括平行于所述第二平台部段(32)的一个凸缘(90),所述凸缘(90)是所述密封部段(31)的一个部件,作为在运行期间用于所述工作流体的一个屏障。
11.根据权利要求1或2所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
其特征在于,
所述密封部段(31)与所述密封装置(50)的另一元件形成非接触密封。
12.根据权利要求1或2所述的燃气轮机导向静叶节段(1),
所述第一导向静叶部分(2)和所述第二导向静叶部分(3)接合在一起,使得所述第一导向静叶部分(2)和所述第二导向静叶部分(3)通过钎焊不可分离地接合。
13.一种制造燃气轮机导向静叶节段(1)的方法,包括以下步骤:
通过铸造生成一个整体式的第一导向静叶部分(2),所述第一导向静叶部分(2)包括一个翼型(21)和一个第一平台部段(22),所述第一平台部段(22)是在运行期间用于工作流体流动的一个边界壁的一个节段;
其中所述第一平台部段(22)包括在所述第一平台部段(22)中的多个槽(23),所述槽用于沿着所述第一平台部段(22)的一个表面(24)引导冷却流体(80),以用于所述表面(24)的薄膜冷却,所述槽(23)被设置在所述第一平台部段(22)的上游的弯曲部(25)处,并且所述槽(23)被设置在所述第一平台部段(22)的面向所述工作流体的一侧上;
通过精密铸造或增材制造生成一个整体式的第二导向静叶部分(3),所述第二导向静叶部分(3)包括一个第二平台部段(32)和一个密封部段(31),所述第二平台部段(32)是在运行期间用于工作流体流动的一个边界壁的一个节段,并且所述密封部段(31)是密封装置(50)的一个元件,所述密封装置在所述燃气轮机导向静叶节段(1)的关于所述工作流体的流动方向的一个上游端处;
将所述第一导向静叶部分(2)和所述第二导向静叶部分(3)通过钎焊接合,使得所述第二平台部段(32)限定所述燃气轮机导向静叶节段(1)的一个前缘(4),并且使得所述第一平台部段(22)和所述第二平台部段(32)形成所述燃气轮机导向静叶节段(1)的对齐的一个公共平台表面(42)。
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