CZ20002686A3 - Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube - Google Patents

Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube Download PDF

Info

Publication number
CZ20002686A3
CZ20002686A3 CZ20002686A CZ20002686A CZ20002686A3 CZ 20002686 A3 CZ20002686 A3 CZ 20002686A3 CZ 20002686 A CZ20002686 A CZ 20002686A CZ 20002686 A CZ20002686 A CZ 20002686A CZ 20002686 A3 CZ20002686 A3 CZ 20002686A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
tube
nozzle
guide tube
cover
insert
Prior art date
Application number
CZ20002686A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Margaret Jones Schotsch
Francis Lawrence Kirkpatrick
Eric Michael Lapine
Original Assignee
Gen Electric
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gen Electric filed Critical Gen Electric
Priority to CZ20002686A priority Critical patent/CZ20002686A3/en
Publication of CZ20002686A3 publication Critical patent/CZ20002686A3/en

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Vodicí trubice (46) je upevněna v blízkosti svých protilehlých konců ve vnějším krytu (20) a ve vnitřním krytu (24) úseku (10) tryskového stupně. Vodicí trubice (46) má mezi vnějším krytem (20) a vnitřním krytem (24) hadovitý tvar, přičemž prochází tryskovou lopatkou (16). Vložka (42)je umístěna v tryskové lopatce (16) aje opatřena otvory (70, 72) pro uložení hadovitých částí vodicí trubice (46). Chladicí páraje rovněž přiváděna komorami (56, 58) vložky (42) na protilehlých stranách středové komory (64) vložky (42), obsahující vodicí trubici (46). Protilehlé konce vodicí trubice (46) jsou upevněny v objímkách (70, 72) ajsou dále připevněny k vnějšímu krytu (20) a k vnitřnímu krytu (24).The guide tube (46) is fastened near its opposing the ends in the outer casing (20) and in the inner casing (24) of the section (10) a jet stage. The guide tube (46) has an outer tube a cover (20) and an inner cover (24) having a serpentine shape; passes through the jet vane (16). The insert (42) is located in and is provided with openings (70, 72) for receiving the tubular portions of the guide tube (46). Cooling steam also through the chambers (56, 58) of the insert (42) on the opposite sides of the central chamber (64) of the insert (42) containing the guide tube (46). The opposite ends of the guide tube (46) are mounted in sleeves (70, 72) and further attached to the outer casing (20) and the inner casing (24).

Description

Stupeň turbínové trysky, termoelektrický článek opatřený vodicí trubicí proTurbine nozzle stage, thermocouple fitted with a guide tube for

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká oblasti turbín, například pozemních plynových turbín, opatřených tryskovými stupni, a zejména se týká vodicí trubice pro drát termočlánku, procházející lopatkou tryskového stupně, obsahující tepelné chladicí médium.The invention relates to the field of turbines, for example ground gas turbines, provided with nozzle stages, and in particular it relates to a guide tube for a thermocouple wire passing through a nozzle stage blade comprising a thermal cooling medium.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

U turbín, zejména pak u pozemních plynových turbín, je žádoucí sledovat teplotu v prostorech oběžných kol mezi oběžnými koly a mezistěnami. Dráty termoelektrických článků mohou procházet jednou z tryskových lopatek pro účely uspořádání snímací sondy termoelektrického článku pro měření teploty v prostoru oběžného kola. Tyto dráty termoelektrických článků bývají obvykle uloženy v trubicích za účelem zajištění celistvosti drátu v průběhu celé životnosti turbíny.In turbines, especially ground gas turbines, it is desirable to monitor the temperature in the impeller spaces between the impellers and the partition walls. The thermocouple wires may pass through one of the jet vanes for the purpose of arranging the thermocouple sensing probe to measure the temperature in the impeller space. These thermocouple wires are typically housed in tubes to ensure the integrity of the wire throughout the life of the turbine.

U moderních plynových turbín však proudí tepelné chladicí médium přes tryskové lopatky v různých tryskových stupních pro chlazení povrchových ploch trysky, vystavených působení horkých plynů. Výhodným chladicím médiem u jedné z takových moderních plynových turbín je pára. Tato pára • ·However, in modern gas turbines, the thermal coolant flows through the nozzle vanes in different nozzle stages to cool the nozzle surfaces exposed to hot gases. The preferred cooling medium in one of such modern gas turbines is steam. This steam • ·

proudí do přetlakového prostoru mezi vnějším krytem a vnějším pásem tryskového stupně, načež dále proudí přes nárazovou desku pro nárazové chlazení povrchových ploch vnějšího pásu.flows into the plenum between the outer casing and the outer belt of the jet stage, and then flows through the impingement plate for impingement cooling of the surfaces of the outer belt.

Upotřebená nárazová pára proudí přes otvory v prodloužení lopatky a dále proudí radiálně směrem dovnitř lopatky.The spent impact steam flows through the holes in the blade extension and further flows radially inwardly of the blade.

Obvykle je používáno vložek v prostoru dutin tryskové lopatky, do nichž proudí chladicí pára, načež chladicí proud prochází otvory ve vložkách pro účely nárazového chlazení povrchových ploch tryskových lopatek.......................................Usually, the inserts are used in the cavity space of the nozzle vane into which the cooling steam flows, whereupon the cooling current passes through the holes in the inserts for the impingement cooling of the surfaces of the nozzle vanes ................... ....................

Upotřebená nárazová chladicí pára poté proudí radiálně směrem dovnitř do přetlakového prostoru mezi vnitřním krytem a vnitřním pásem, načež proudí přes otvory v nárazové desce pro iTňely nárazového chiazéní; povrchových ploch vnitřního pásu. Upotřebené chladicí médium se poté vrací přes jednu z dutin v tryskové lopatce a přes. vnější pás a kryt.The spent impingement steam then flows radially inwardly into the plenum between the inner casing and the inner belt, then flows through the impingement holes in the impingement plate for impingement chiazenes ; inner surface of the inner belt. The spent coolant is then returned through one of the cavities in the nozzle vane and through. outer belt and cover.

Při používání takového tepelného chladicího média, jako je pára, je podstatné, aby tato pára nepronikala do oblastí prostoru oběžných kol nebo do dráhy horkých plynů, stejně jako do ostatních oblastí v rámci turbíny.When using a thermal coolant such as steam, it is essential that the steam does not penetrate the areas of the impeller space or the hot gas path as well as the other areas within the turbine.

Problémy však vznikají tehdy, pokud je drát termoelektrického článku veden vodicí trubicí přes tryskovou lopatku, ve které je tepelné chladicí médium. V důsledku citlivosti na tepelné rozdíly mezi vodicí trubicí termoelektrického článku, například přímou lineárně probíhající trubicí, ve které je uložen drát termoelektrického článku, a pevnými protilehlými konci vodicí ·· ···· ·· ·· ·* ·· • · · · ♦ » · · · » · ·However, problems arise when the thermocouple wire is guided through a guide tube through a nozzle vane in which the thermal coolant is present. Due to the sensitivity to thermal differences between the thermocouple guide tube, such as a straight linearly running tube in which the thermocouple wire is housed and the rigid opposing ends of the thermocouple wire. »· · ·

9 4 4 · · · 9 9 9 4 • » · · φ 9 944 4 9 9 4 99 4 4 · 9 9 9 4 9 944 4 9 9 4 9

9 9 9 4 4 9 9 4 99 9 9 4

9 94 49 4» 44 trubice termoelektrického článku, se tato trubice nemůže přizpůsobovat pohybu, reagujícímu na tepelné chladicí médium. Kromě toho musí být tato trubice rovněž utěsněna za účelem zamezení úniku chladicího média.9 94 49 4 »44 of the thermocouple tube, this tube cannot accommodate the movement responsive to the thermal coolant. In addition, the tube must also be sealed to prevent coolant leaks.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynález pak nepřímočaře probíhající trubice, ve které je uložen drát termoelektrického článku, prochází objímkami, upevněnými a utěsněnými ve vnějším krytu a ve vnitřním krytu. Tato trubice je obdobně upevněna a utěsněna v.objímkách. Za účelem umožnění tepelného roztahování a smršťování trubice má tato trubice nepřímočarý tvar, v důsledku čehož se ohýbá mezi vnějším krytem a vnitřním krytem. Trubice má s výhodou hadovité uspořádání, aby se mohla přizpůsobovat tepelnýmIn accordance with a preferred embodiment of the present invention, the non-rectilinear tube in which the wire of the thermocouple is accommodated passes through sleeves fastened and sealed in the outer housing and the inner housing. This tube is similarly fixed and sealed in the sleeves. In order to allow thermal expansion and contraction of the tube, the tube has a non-rectilinear shape, thereby bending between the outer casing and the inner casing. The tube preferably has a serpentine arrangement so that it can adapt to the heat

Τ-» k» \ ζΛύ ι i m x“---J ~ “ ·»- »k» \ ζΛύ ι i m x “--- J ~“ ·

Kromě toho je dutina v tryskové lopatce, kterou.prochází vodicí trubice, opatřena vložkou pro usnadnění nárazového chlazení povrchové plochy tryskové lopatky. Za účelem přizpůsobení se vodicí trubici termoelektrického článku a jejímu tepelnému roztahování a smršťování uvnitř dutiny je vložka opatřena dvojicí komor v blízkosti sací a tlakové strany lopatky. Vložky mají průchozí otvory ve stěnách pro nárazové chlazení sacích a tlakových povrchových ploch trysek.In addition, the cavity in the nozzle vane through which the guide tube extends is provided with an insert to facilitate impingement cooling of the surface of the nozzle vane. In order to accommodate the thermoelectric cell guide tube and its thermal expansion and contraction within the cavity, the insert is provided with a pair of chambers near the suction and pressure sides of the blade. The inserts have through holes in the walls for impingement cooling of the suction and pressure surfaces of the nozzles.

Vnitřní stěny vložky, vymezující komory, jsou od sebe vzájemně vzdáleny a jsou s výhodou spojeny dvojicí bočních stěn, vymezujících středovou komoru ve vložce. Otvory s výhodou podlouhlé jsou vytvořeny v bočních stěnách pro uložení hadovitých částí vodicí trubice. Takže vodicí trubice prochází od vnějšího krytu přes vnější pás do středové komory vložky, dále směrem ven otvorem v jedné stěně středové komory, načež se navrací do této středové komory otvorem v protilehlé stěně a vrací se do středové komory. Trubice poté prochází vnitřním pásem a vnitřním krytem.The inner walls of the liner defining the chambers are spaced from each other and are preferably connected by a pair of side walls defining a central chamber in the liner. Preferably, the openings are elongated in the side walls for receiving the serpentine portions of the guide tube. Thus, the guide tube extends from the outer casing through the outer belt to the center chamber of the liner, further out through the opening in one wall of the center chamber, then returns to that center chamber through the opening in the opposite wall and returns to the center chamber. The tube then passes through the inner belt and inner cover.

V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu je vodicí trubice připevněna k vnitřnímu krytu a k vnějšímu krytu. To je s výhodou provedeno prostřednictvím upevnění a utěsnění, například svařováním, koncových částí trubice v objímkách, které jsou dále upevněny a utěsněny v krytech.According to a preferred embodiment of the present invention, the guide tube is attached to the inner housing and the outer housing. This is preferably done by fastening and sealing, for example by welding, the end portions of the tube in the sleeves, which are further fastened and sealed in the covers.

V důsledku toho pak hadovité uspořádání vodicí trubice usnadňuje roztahování a smršťování vodicí trubice v prostoru tryskové lopatky mezi montážními objímkami, přičemž je úniku chladicího média zabráněno prostřednictvím těsnění mezi trubicí a objímkami a mezi objímkami a kryty v radiálních vnitřních a vnějších koncových částech trysky.As a result, the serpentine arrangement of the guide tube facilitates the expansion and contraction of the guide tube in the nozzle vane space between the mounting sleeves, while preventing coolant leakage by sealing between the sleeve and the sleeves and between the sleeves and covers in the radial inner and outer end portions of the nozzle.

Podle výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu je uspořádáno zařízení pro vedení termoelektrického článku přes pevný stupeň u turbíny, mající stupně včetně pevného stupně úseku trysky, opatřeného vnitřním pásem a vnějším pásem, větším počtem tryskových lopatek, ležících mezi uvedeným vnitřním pásem a vnějším pásem, a vnitřním krytem a vnějším krytem, které příslušně překrývají uvedený vnitřní pás a vnější pás, které obsahuje:According to a preferred embodiment of the present invention there is provided a device for guiding a thermocouple over a fixed stage in a turbine having stages including a fixed stage nozzle section having an inner band and an outer band, a plurality of nozzle blades extending between said inner band and outer band, and a cover and an outer cover which respectively overlap said inner belt and the outer belt, comprising:

trubici, procházející uvedeným vnějším krytem, uvedeným vnějším pásem a tryskovou lopatkou uvedeného pevného • to · toto to ·· ·· toto to1· • '♦ 9 9 '· ' · · '· f4 to '* to to 4 9999 to to · v to ·· · « ······ 99 to to to 4 to · · toto·· ·· to 9 9 4 9 9 4 ·· vnitřním pásem a uvedeným trubici.tube extending through said outer cover, said outer band and vane of said fixed • · it's the ·· ·· · 1 such that • '♦ 9 9' · '·' · f 4 that '* it's a 9999 4 to 9 to 9 to 9 to 9 to 9 to 9 to 9 with this inner band and said tube.

tryskového stupně, uvedeným vnitřním krytem, drát termočlánku v uvedené uvedená trubice prochází nepřímočaře uvedenou tryskovou lopatkou a je na svých protilehlých koncích připevněna k uvedenému vnějšímu krytu a k uvedenému vnitřnímu krytu, přičemž tato trubice reaguje na kolísání teploty tak, že se roztahuje a smršťuje v prostoru uvedené tryskové lopatky, přičemž zůstává upevněna na svých protilehlých koncích k uvedenému vnějšímu krytu a k uvedenému vnitřnímu krytu.a nozzle stage through said inner casing, the thermocouple wire in said tube extends indirectly through said nozzle vane and attached at its opposite ends to said outer casing and said inner casing, which tube responds to temperature fluctuations by expanding and contracting in space said nozzle vanes, while remaining fixed at its opposite ends to said outer housing and said inner housing.

Vodicí trubice má v prostoru tryskové lopatky s výhodou hadovité uspořádání.The guide tube preferably has a serpentine arrangement in the space of the nozzle vane.

Trysková lopatka je s výhodou opatřena dutinou mezi uvedeným vnitřním pásem a uvedeným vnějším pásem, přičemž je v uvedené dutině umístěna vložka pro přijímání a pro průtok tepelného chladicího média, a přičemž je tato vložka opatřena alespoň jedním průchozím otvorem pro uložení části uvedené trubice.Preferably, the nozzle vane is provided with a cavity between said inner band and said outer band, wherein an insert for receiving and flowing a thermal cooling medium is disposed in the cavity, the insert having at least one through hole for receiving a portion of said tube.

Vložka je s výhodou opatřena dvojicí komor pro příjem chladicího média a otvorů ve stěnách uvedené vložky pro průtok chladicího média z komor těmito otvory pro nárazové chlazení vnitřních povrchových ploch uvedené lopatky, přičemž je uvedená vložka opatřena třetí komorou mezi uvedenou dvojicí komor pro uložení uvedené trubice, uvedený jeden průchozí otvor ve stěně vymezuje uvedenou třetí komoru pro průchod části trubice uvedeným otvorem.Preferably, the liner is provided with a pair of chambers for receiving coolant and openings in the walls of said liner for flowing coolant from the chambers through these openings for impinging cooling the inner surfaces of said blade, said liner having a third chamber between said pair of chambers to receive said tube. said one through opening in the wall defining said third chamber for passing a portion of the tube through said opening.

ι · • 4»ι · 4 »

Třetí komora s výhodou zahrnuje druhou stěnu a druhý otvor, procházející uvedenou druhou stěnou pro průchod jiné části uvedené trubice.Preferably, the third chamber comprises a second wall and a second opening extending through said second wall for passing another portion of said tube.

Uvedené otvory jsou s výhodou vzájemně vůči sobě radiálně umístěny, přičemž jsou podlouhlé v radiálním směru.Preferably, said apertures are radially spaced from one another and are elongated in the radial direction.

Zařízení podle tohoto vynálezu s výhodou obsahuje objímku v otvoru v alespoň jednom z uvedených vnitřních a vnějších krytů, vytvářející těsnění, přičemž uvedená trubice prochází uvedenou objímkou a je zde utěsněna.Preferably, the device according to the invention comprises a sleeve in an opening in at least one of said inner and outer covers forming a seal, said tube passing through said sleeve and being sealed therein.

Předmětné zařízení rovněž s výhodou obsahuje objímku v otvoru jak v uvedeném vnitřním krytu, tak i v uvedeném vnějším krytu, přičemž uvedené objímky jsou připevněny a utěsněny v vedeném vnitřním krytu v uvedeném vnějším krytu, a přičemž trubice má své koncové části utěsněny v uvedených objímkách.Preferably, the device also includes a sleeve in an opening in both said inner housing and said outer housing, said sleeves being fixed and sealed in said guided inner housing in said outer housing, and wherein the tube has its end portions sealed within said sleeves.

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:The invention will now be explained in more detail by way of examples of specific embodiments thereof, the description of which will be given with reference to the accompanying drawings, in which:

obr. 1 znázorňuje půdorysný pohled na úsek trysky, zobrazující prodloužení tryskové lopatky se sejmutým krytem;Fig. 1 is a plan view of a nozzle section showing the nozzle vane extension with the cover removed;

obr. 2 znázorňuje částečný axonometrický pohled v řezu na úsek trysky, kde jsou některé součásti odstraněny, kterýžto pohled zobrazuje vodicí trubicí termoelektrického • ftFig. 2 is a partial cross-sectional axonometric view of a nozzle section where some components are removed, the view showing a thermoelectric • ft guide tube.

• · ftftft ft ft· 7 ί Ϊ ft* ·· · • · ftftft ft ft · 7 ί ft * ·· · ft ftft ftft ft ftftftft ft ftft ft • ft · ftftft ft · ft • ft ·· ft ftft ftft ft ftftftft ft ftft ft • ft · ftftft ft · ft • ft ·· ft· ftft ft ft » ft ft ftft ft • · ftft ft ft ftft ft ftft ftft ft · ftft ft ft ft ftft ft • ftft ft ft ftft ft ftft ftft článku, procházející úsekem trysky provedením předmětu tohoto vynálezu; of the nozzle an embodiment of the present invention; v souladu s výhodným in accordance with the preferred obr. 3 znázorňuje pohled podél čáry 3-3 z obr. 2; Fig. 3 is a view along line 3-3 of FIG. 2; v řezu, in section, přičemž whereas řez je veden the cut is made obr. 4 znázorňuje pohled podél čáry 4-4 z obr. 2; Fig. 4 is a view along line 4-4 of FIG. 2; v řezu, in section, přičemž whereas řez je veden the cut is made obr. 5 znázorňuje pohled Fig. 5 is a view v řezu, in section, přičemž whereas řez je veden the cut is made

podél čáry 5-5 z obr. 2;along line 5-5 of FIG. 2;

obr. 6 znázorňuje boční pohled na vložku, procházející dutinou tryskové lopatky, znázorněné na obr. 1;Fig. 6 is a side view of the insert passing through the nozzle vane cavity shown in Fig. 1;

obr. 7 znázorňuje pohled z opačné strany na vložku, procházející dutinou tryskové lopatky, znázorněné na obr. 1; a obr. 8 znázorňuje částečný pohled v řezu na vložku, zobrazující hadovitou vodicí trubici ve vložce.Fig. 7 is an opposite side view of the insert passing through the nozzle vane cavity shown in Fig. 1; and Fig. 8 is a partial cross-sectional view of the insert showing the serpentine guide tube in the insert.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Na vyobrazení podle obr. 2 je znázorněn úsek trysky, obecně označený vztahovou značkou 10, který tvoří jeden z většího počtu obvodové soustavy úseků trysky kolem osy otáčení turbíny. Tento úsek 10 trysky obsahuje vnější pás 12, vnitřní pás 14 a lopatku 16, ležící mezi vnějším pásem 12 a vnitřním pásem 14.Referring to FIG. 2, a nozzle section, generally designated 10, is shown to form one of a plurality of peripheral nozzle section circumferences about the turbine rotation axis. This nozzle section 10 comprises an outer belt 12, an inner belt 14 and a vane 16 lying between the outer belt 12 and the inner belt 14.

* · , * 9 9 · • 9' • 9 • 9 ·»* 9, 9, 9, 9, 9

Zde je nutno zdůraznit, že kolem osy rotoru je uspořádán větší počet lopatek 16, které leží v dráze horkých plynů, přičemž vnější pás 12 a vnitřní pás 14 vymezují části prstencovité dráhy horkých plynů v turbíně. Přední hák 18 vyčnívá obecně v radiálním směru ven z vnějšího pásu 12 pro účely připevnění na konstrukční opěry na rámu turbíny (na vyobrazení neznázorněno), takže úseky 10 trysky jsou uchyceny kolem osy turbíny.It should be noted here that a plurality of vanes 16 are disposed about the rotor axis and lie in the hot gas path, the outer belt 12 and the inner belt 14 defining portions of the annular hot gas path in the turbine. The front hook 18 extends generally radially outwardly from the outer belt 12 for attachment to structural supports on the turbine frame (not shown) so that the nozzle sections 10 are attached about the turbine axis.

Úsek 10 trysky tvoří část zdokonalené plynové turbíny, přičemž jsou tryskové stupně chlazeny prostřednictvím tepelného média, kterým je s výhodou pára. Jak.je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, je vnější pás 12 opatřen předním krytem (na vyobrazení neznázorněno) a zadním krytem 20, přičemž přední a zadní kryt vymezují přetlakový prostor 22 mezi vnějším pásem 12 a těmito kryty.The nozzle section 10 forms part of an improved gas turbine, the nozzle stages being cooled by a thermal medium, which is preferably steam. As shown in Figure 2, the outer belt 12 is provided with a front cover (not shown) and a rear cover 20, the front and rear covers defining a plenum 22 between the outer strip 12 and these covers.

Obdobně pak vnitřní pás 14 vytváří spolu s vnitřním krytem 24 mezi sebou přetlakový prostor 26. Chladicí pára tak proudí vstupem, vytvořeným v předním krytu, do přetlakového prostoru 22. Tento přetlakový prostor 22 je rovněž opatřen nárazovou deskou 28, která je opatřena větším počtem otvorů pro nárazové chlazení vnějšího pásu 12.Similarly, the inner band 14, together with the inner housing 24, forms a positive pressure space 26 therebetween. The cooling steam thus flows through the inlet formed in the front cover into the positive pressure space 22. This positive pressure space 22 is also provided with an impact plate 28 having a plurality of apertures. for impingement cooling the outer belt 12.

Upotřebená chladicí pára potom proudí přes otvory v prodloužení 30 a dále proudí jednou nebo více dutinami v lopatce. Na vyobrazení podle obr. 1 je například znázorněno pět dutin 32, 34, 36, 38 a 40. Chladicí pára je s výhodou přiváděna do první, druhé a čtvrté dutiny, tj. do dutin 32, 34 a 38, zatímco upotřebená chladicí pára se vrací třetí dutinou 36.The spent cooling steam then flows through the holes in the extension 30 and further flows through one or more cavities in the vane. For example, in Figure 1, five cavities 32, 34, 36, 38, and 40 are shown. Cooling steam is preferably supplied to the first, second, and fourth cavities, i.e. cavities 32, 34, and 38, while spent cooling steam is discharged. returning through the third cavity 36.

* ft· ft · ft · · ft ft ft ftft 9 * * ft ftft ft ftftftft ·· ft ftft ftft ·· ftftft ft ft ft 9 ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft ft

Pátou dutinou 40 obvykle proudí vzduch pro vzduchové chlazení zadní hrany lopatky. Uvedené dutiny jsou opatřeny vložkami 42, které budou podrobněji popsány v dalším, a které jsou určeny pro nárazové chlazení povrchových ploch lopatky.Typically, air flows through the fifth cavity 40 for air cooling the trailing edge of the blade. Said cavities are provided with inserts 42, which will be described in more detail below, intended for impingement cooling of the surfaces of the vane.

Chladicí pára, proudící radiálně směrem dovnitř přes dutiny, vystupuje do vnitřního přetlakového prostoru 26 a proudí přes nárazovou desku 42 pro účely nárazového chlazení vnitřního pásu 14 . Upotřebená nárazová chladicí pára proudí otvorem v prodloužení dutin lopatky, načež proudí zpět dutinou 36 do zpětného výstupu páry. V důsledku toho je nutno zdůraznit, že chladicí pára proudí v uzavřeném okruhu přes úseky trysky.The cooling steam flowing radially inward through the cavities exits into the internal plenum 26 and flows through the impingement plate 42 for impingement cooling the inner belt 14. The spent impingement cooling steam flows through the aperture in the extension of the vane cavities and then flows back through the cavity 36 into the steam return. Consequently, it should be emphasized that the cooling steam flows in the closed circuit through the nozzle sections.

Je velice důležité, že chladicí pára neproniká do prostoru oběžného kola, do dráhy horkých plynů nebo do jakékoliv jiné součásti turbíny. Současně je však žádoucí uspořádat termoelektrický článek pro sledování teploty v prostoru oběžného kola. V důsledku toho se stalo nezbytné provést vedení termoelektrického článku přes jednu z trysek, kterou proudí chladicí médium.It is very important that the cooling steam does not penetrate the impeller space, the hot gas path or any other part of the turbine. At the same time, however, it is desirable to provide a thermoelectric cell for monitoring the temperature in the space of the impeller. As a result, it has become necessary to guide the thermocouple over one of the nozzles through which the coolant flows.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, je termoelektrický článek opatřen drátem 44, umístěným ve vodicí trubici 46. Tato vodicí trubice 46 prochází mezi vnějším krytem 20 a vnitřním krytem 24 a končí ve snímači 48 pro měření teploty v prostoru oběžného kola.As shown in Figure 2, the thermocouple is provided with a wire 44 disposed within a guide tube 46. The guide tube 46 extends between the outer housing 20 and the inner housing 24 and terminates in the temperature sensor 48 in the impeller space.

Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, prochází vodicí trubice 46 druhou dutinou 34 lopatky 16. Vodicí trubice 46 je upevněna v blízkosti jejích protilehlých koncových částí ve vnější objímce 50 a ve vnitřní objímce 52.As shown in Figure 2, the guide tube 46 extends through the second cavity 34 of the vane 16. The guide tube 46 is fastened near its opposite end portions in the outer sleeve 50 and the inner sleeve 52.

• >' · > ·•>

4 4 4: 94 4 4: 9

I*AND*

Tyto objímky 50 a 52 jsou dále příslušně připevněny k vnějšímu krytu 20 a k vnitřnímu krytu 24.These sleeves 50 and 52 are further attached respectively to the outer cover 20 and the inner cover 24.

Připevnění trubice k objímkám a objímek ke krytům je s výhodou provedeno v každém případě prostřednictvím svařování, přičemž je na protilehlých koncích vodicí trubice uspořádáno těsnění, zabraňující průniku páry do dutiny 34 za kryty. Jelikož však vodicí trubice leží v prostředí s proměnlivou teplotou, bude docházet k tepelnému roztahování a smršťování této vodicí trubice.The attachment of the tube to the sleeves and the sleeves to the covers is preferably done in each case by welding, with a seal being provided at opposite ends of the guide tube to prevent steam from entering the cavity 34 behind the covers. However, since the guide tube is in a temperature-varying environment, this will lead to thermal expansion and contraction of the guide tube.

......Aby bylo vyhověno tepelnému rozpínání a smršťování vodicí trubice 4 6, je tato vodicí trubice 46 tvarována tak, že prochází nepřímočaře dutinou 42 lopatky. Takže jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 2 a podle obr. 8, má vodicí trubice 46 hadovitý tvar, který umožňuje, aby se tato vodicí trubice 46 roztahovala a smršťovala mezi jejími pevnými koncovými částmi vzhledem k vnějšímu krytu a k vnitřnímu krytu, a aby se tak mohla- přizpůsobovat tepelným rozdílům.In order to accommodate the thermal expansion and contraction of the guide tube 46, the guide tube 46 is shaped so as to extend indirectly through the cavity 42 of the vane. Thus, as shown in Figures 2 and 8, the guide tube 46 has a serpentine shape that allows the guide tube 46 to expand and contract between its fixed end portions relative to the outer housing and the inner housing, and it could thus adapt to thermal differences.

Trubice termoelektrického článku je opatřena vložkami a nesmí zasahovat do komor 56 a 58. Vložka 42 v dutině 34 je vytvořena do dvou komor 56 a 58. Stěny £0, vymezující komoru 56, jsou opatřeny otvory pro průtok nárazové chladicí páry podél vnitřní povrchové plochy konvexní stěny lopatky.The thermocouple tube is provided with inserts and must not extend into the chambers 56 and 58. The insert 42 in the cavity 34 is formed into two chambers 56 and 58. The walls 40 defining the chamber 56 are provided with holes for impingement cooling steam flow along the convex inner surface. wall blades.

Obdobně jsou stěny 62, vymezující komoru 513, opatřeny otvory podél povrchové plochy konkávní strany lopatky pro nárazové chlazení konvexní stěny lopatky. Komory 56 a 58 jsou od sebe vzájemně odděleny prostřednictvím středové komory 64, • 4 ·Similarly, the walls 62 defining the chamber 513 are provided with openings along the surface area of the concave side of the vane for impingement cooling the convex vane wall. The chambers 56 and 58 are separated from each other by means of the central chamber 64;

4 ι »4 ι »

4·* • ·4

Φ »1 · * · * * · * 4 t ♦ 4 · vymezené dvojicí podlouhlých radiálně směřujících stěn 66 a 68.T »1 · * · * * · * 4 t ♦ 4 · defined by a pair of elongate radially facing walls 66 and 68.

Jak je nejlépe znázorněno na vyobrazení podle obr. 8, je stěna 66 opatřena radiální podlouhlou štěrbinou 70, zatímco stěna 66 je opatřena radiální podlouhlou štěrbinou 72. Štěrbiny 70 a 72 jsou vzájemně radiálně přesazeny pro uložení hadovitých úseků vodicí trubice 4 6. Vložka je rovněž opatřena vnějším krytem 74 vložky a vnitřním krytem 76 vložky, které se otevírají do komor 56 a 58 na protilehlých koncích vložky.As best shown in Figure 8, the wall 66 is provided with a radial elongate slot 70, while the wall 66 is provided with a radial elongate slot 72. The slots 70 and 72 are offset radially to each other to accommodate the serpentine sections of the guide tube 46. provided with an inner liner 74 and an inner liner 76 that open into the chambers 56 and 58 at opposite ends of the liner.

V důsledku toho, jak je.znázorněno na vyobrazeních podle.. obr. 2 a podle obr. 8, prochází vodicí trubice 46 otvorem 75 v horním krytu 7 4 vložky do středové komory 64. Hadovitá vodicí trubice 46 potom vychází ze středové komory 64 otvorem 70 ve stěně 66 a navrací se stejným otvorem 70 do středové komory 64.Consequently, as shown in Figures 2 and 8, the guide tube 46 passes through the opening 75 in the insert upper housing 74 into the central chamber 64. The serpentine guide tube 46 then exits the central chamber 64 through the opening 70 in the wall 66 and returns with the same opening 70 to the central chamber 64.

Vodicí trubice potom prochází směrem ven otvorem 72. a navrací se stejným otvorem 72 do středové komory 64 v blízkosti vnitřního pásu 14. Potom vodicí trubice prochází spodním krytem pro průchod objímkou 52 a vnitřním krytem 24.The guide tube then extends outwardly through aperture 72 and returns through the same aperture 72 to the central chamber 64 near the inner belt 14. Then, the guide tube passes through the lower housing for passage through the sleeve 52 and the inner housing 24.

V důsledku hadovitého tvaru vodicí trubice se tato vodicí trubice ohýbá, takže se přizpůsobuje tepelnému roztahování a smršťování mezi svými koncovými částmi, upevněnými v objímkách 50 a 52!. Kromě toho toto ohýbání nikterak nepřekáží vložce nebo stěnám lopatky, přičemž stěny vložky jsou speciálně uspořádány, aby vyhovovaly pohybu při ohýbání.Due to the serpentine shape of the guide tube, the guide tube is bent so as to accommodate thermal expansion and contraction between its end portions fixed in the sleeves 50 and 52 '. In addition, this bending does not in any way interfere with the insert or the walls of the blade, the insert walls being specially arranged to accommodate the bending movement.

φ ί' ti · * ti » ··φ ί 'ti · * ti »··

Přestože byl předmět tohoto vynálezu popsán v souvislosti s jeho příkladným provedením, které je v současné době považováno za nejpraktičtější a nejvýhodnější, je zcela pochopitelné, že předmět tohoto vynálezu se neomezuje pouze na toto popsané provedení, nýbrž je naopak určen k tomu, aby pokryl celou řadu různých modifikací a ekvivalentních uspořádání, spadajících do myšlenky a rozsahu přiložených patentových nároků.Although the present invention has been described in connection with an exemplary embodiment which is currently considered to be the most practical and advantageous, it is to be understood that the present invention is not limited to the embodiment described, but is intended to cover the entire embodiment. many modifications and equivalent arrangements are within the spirit and scope of the appended claims.

článku Dřeš Article Dřeš

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Zařízení pro vedení termoelektrického pevný stupeň u turbíny, mající stupně včetně pevného stupně úseku trysky, opatřeného vnitřním pásem (14) a vnějším pásem (12), větším počtem tryskových lopatek (16), ležících mezi uvedeným vnitřním pásem (14) a vnějším pásem (12), a vnitřním krytem (24) a vnějším krytem (20), které příslušně překrývají uvedený vnitřní pás (14) a vnější pás (12), vyznačující se tím, že obsahuje:An apparatus for guiding a thermoelectric fixed stage in a turbine having stages including a fixed stage nozzle section having an inner belt (14) and an outer belt (12), a plurality of nozzle blades (16) lying between said inner belt (14) and the outer a strip (12), and an inner cover (24) and an outer cover (20), respectively, overlapping said inner strip (14) and the outer strip (12), comprising: trubici (46), procházející uvedeným vnějším krytem (20), uvedeným vnějším pásem (12) a tryskovou lopatkou (16) uvedeného pevného tryskového stupně, uvedeným vnitřním pásem (14) a uvedeným vnitřním krytem (24), drát (44) termočlánku v uvedené trubici, uvedená trubice prochází nepřímočaře uvedenou tryskovou lopatkou a je na svých protilehlých koncích připevněna k uvedenému vnějšímu krytu a k uvedenému vnitřnímu krytu, přičemž tato trubice reaguje na kolísání teploty tak, že se roztahuje a smršťuje v prostoru uvedené tryskové lopatky, přičemž zůstává upevněna na svých protilehlých koncích k uvedenému vnějšímu krytu a k uvedenému vnitřnímu krytu.a tube (46) passing through said outer cover (20), said outer band (12) and a jet blade (16) of said fixed nozzle stage, said inner band (14) and said inner cover (24), a thermocouple wire (44) in said tube, said tube extending indirectly through said nozzle blade and attached at its opposite ends to said outer shell and said inner shell, said tube responsive to temperature fluctuations such that it expands and contracts in the space of said nozzle vane while remaining fixed to its opposite ends to said outer cover and said inner cover. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená trubice má v prostoru tryskové lopatky hadovité uspořádání.Device according to claim 1, characterized in that said tube has a serpentine arrangement in the space of the nozzle blade. 3. Zařízení podle vyznačující se tím nároku 1, že trysková lopatka je3. The apparatus of claim 1, wherein the nozzle blade is Β>·· a a a a aA> ·· a and a and a a aand a a aand a a aand a »· aa _ a _ · aaa aa a a a a a • a a • a a • a a • a a a opatřena dutinou (34) mezi uvedeným vnitřním pásem (14) a uvedeným vnějším pásem (12), přičemž je v uvedené dutině (34) umístěna vložka (42) pro přijímání a pro průtok tepelného chladicího média, a přičemž je tato vložka (42) opatřena alespoň jedním průchozím otvorem (70, 72) pro uložení části uvedené trubice.Aaa aaa aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa -aaaa -aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa ) for receiving and flowing a thermal coolant, and wherein the insert (42) is provided with at least one through hole (70, 72) for receiving a portion of said tube. 4. Zařízení podle nároku 3, vyznačující se tím, že uvedená vložka je opatřena dvojicí komor (56, 58) pro příjem chladicího média a otvorů ve stěnách uvedené vložky pro průtok chladicího média z komor těmito otvory pro nárazové chlazení vnitřních povrchových ploch uvedené lopatky, přičemž je uvedená vložka opatřena třetí komorou (64) mezi uvedenou dvojicí komor pro uložení uvedené trubice, uvedený jeden průchozí otvor (70) ve stěně (66) vymezuje uvedenou třetí komoru pro průchod částiThe apparatus of claim 3, wherein said liner is provided with a pair of chambers (56, 58) for receiving coolant and apertures in the walls of said liner for flowing coolant from the chambers through said apertures for impinging cooling the inner surfaces of said blade. said insert having a third chamber (64) between said pair of chambers for receiving said tube, said one through opening (70) in the wall (66) defining said third chamber for passage of a portion trubice tube uvedeným mentioned otvorem. hole. 5. 5. Zařízení Equipment podle according to nároku claim 4., 4., v y z n v y z n a č u j í and more c í s c í s e t e t í m , í m, že uvedená that stated třetí third komora chamber zahrnuj e include e druhou second stěnu wall (68) (68) a druhý otvor and a second opening (70) , (70),
procházející uvedenou druhou stěnou (68) pro průchod jiné části uvedené trubice.passing through said second wall (68) for passing another portion of said tube.
6. Zařízení vyznačuj ící podle se tím, nároku 5, že uvedené otvory jsou vzájemně vůči sobě radiálně umístěny.6. Apparatus according to claim 5, wherein said apertures are radially disposed relative to one another. 7. Zařízení podle vyznačující se tím, podlouhlé v radiálním směru.7. The apparatus of claim 1, characterized in that it is elongated in a radial direction. nároku 6, že uvedené otvory jsouof claim 6, said holes being »» *·«· • » ' » . * »; · -i r- t- S ?, · * · · · ·· ♦ ti ti »ti »» • »». * »; · -i r- t- S?, · * · · · ·· ti ti ti ti ti •ti titi ti -ti ti ti ti ti ti ti • ti. ti ti ti ti ti ti ti ti ti· • those titi you - you the ones you • ti. ti ti the ones you ti ti ti · 8. Zařízení 8. Equipment podle nároku according to claim 1, 1, vyznačuj ící characterized se tím, že with that obsahuje contains objímku (50, 52) v the sleeve (50, 52) in the otvoru v alespoň jednom opening in at least one z uvedených of the above vnitřních a vnějších internal and external krytů, vytvářející těsnění, přičemž a housing forming a seal, wherein
uvedená trubice prochází uvedenou objímkou a je zde utěsněna.said tube extends through said sleeve and is sealed therein. 9. Zařízení 9. Equipment podle according to nároku claim 1, 1, vyznačuj íc characterized by í se tím, it means že obsahuje that it contains obj ímku sleeve (50, 52) v otvoru (50, 52) in the opening jak v uvedeném as in the above vnitřním krytu, inner cover, tak i so i v uvedeném vnějším in said external krytu, přičemž cover, wherein uvedené objímky jsou said sleeves are
připevněny a utěsněny v vedeném vnitřním krytu v uvedeném vnějším krytu, a přičemž trubice má své koncové části utěsněny v uvedených objímkách.fastened and sealed in a guided inner housing in said outer housing, and wherein the tube has its end portions sealed in said sleeves.
CZ20002686A 2000-07-21 2000-07-21 Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube CZ20002686A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002686A CZ20002686A3 (en) 2000-07-21 2000-07-21 Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20002686A CZ20002686A3 (en) 2000-07-21 2000-07-21 Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20002686A3 true CZ20002686A3 (en) 2001-05-16

Family

ID=5471391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20002686A CZ20002686A3 (en) 2000-07-21 2000-07-21 Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ20002686A3 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6431824B2 (en) Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube
US8016546B2 (en) Systems and methods for providing vane platform cooling
US4446693A (en) Wall structure for a combustion chamber
KR100229295B1 (en) Integrated steam/air cooling system for gas turbines and its operation method
US5813836A (en) Turbine blade
US5320483A (en) Steam and air cooling for stator stage of a turbine
US4142824A (en) Tip cooling for turbine blades
US7568882B2 (en) Impingement cooled bucket shroud, turbine rotor incorporating the same, and cooling method
CZ20004888A3 (en) Hook support for a closed circuit fluid cooled gas turbine nozzle stage segment
JP2580356B2 (en) Cooled turbine blade
JP4393667B2 (en) Cooling circuit for steam / air cooled turbine nozzle stage
JPH11132003A (en) Turbine blade of gas turbine
EP3026219B1 (en) Support segment for a transition piece between combustor and turbine
CZ20004035A3 (en) Apparatus for impingement cooling of a turbine nozzle segment side wall
CZ20003477A3 (en) Turbine stator vane segment having internal cooling circuit
PL187878B1 (en) Cooling system for aerofoil-type gas turbine
JPS6147286B2 (en)
JP2001323801A (en) Nozzle cavity insert member having collision cooling region and convection cooling region
EP2221453B1 (en) Airfoil insert and corresponding airfoil and assembly
US9334754B2 (en) Axial flow gas turbine
CZ2001192A3 (en) Gas turbine nozzle segment
JP4027430B2 (en) Turbine blades and their use in gas turbine equipment
CZ20002686A3 (en) Turbine nozzle stage having thermocouple guide tube
CZ20003834A3 (en) Process and apparatus for impingement cooling of an undercut region next to a turbine nozzle segment side wall
EP1094200A1 (en) Gas turbine cooled moving blade