CZ20003155A3 - Chladicí okruh pro chlazení lopatek plynové turbíny a způsob chlazení lopatky - Google Patents

Chladicí okruh pro chlazení lopatek plynové turbíny a způsob chlazení lopatky Download PDF

Info

Publication number
CZ20003155A3
CZ20003155A3 CZ20003155A CZ20003155A CZ20003155A3 CZ 20003155 A3 CZ20003155 A3 CZ 20003155A3 CZ 20003155 A CZ20003155 A CZ 20003155A CZ 20003155 A CZ20003155 A CZ 20003155A CZ 20003155 A3 CZ20003155 A3 CZ 20003155A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
channel
coolant
cooling
blade
return
Prior art date
Application number
CZ20003155A
Other languages
English (en)
Inventor
Ariel Caesar-Prepena Jacala
Original Assignee
General Electric Company
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 General Electric Company filed Critical General Electric Company
Publication of CZ20003155A3 publication Critical patent/CZ20003155A3/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/16—Cooling of plants characterised by cooling medium
    • F02C7/18—Cooling of plants characterised by cooling medium the medium being gaseous, e.g. air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/205—Cooling fluid recirculation, i.e. after cooling one or more components is the cooling fluid recovered and used elsewhere for other purposes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/221—Improvement of heat transfer
    • F05D2260/2214—Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface
    • F05D2260/22141—Improvement of heat transfer by increasing the heat transfer surface using fins or ribs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/232—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium
    • F05D2260/2322—Heat transfer, e.g. cooling characterized by the cooling medium steam

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)

Description

Oblast techniky
Vynález se obecně týká plynové turbíny, přičemž se konkrétněji týká uzavřeného vnitřního chladicího okruhu pro lopatky plynové turbíny, a rovněž způsobů chlazení těchto lopatek.
Dosavadní stav techniky
U. lopatek plynových turbín bylo pro jejich chlazení obvykle využíváno vzduchu, dodávaného kompresorem, přičemž upotřebený chladicí vzduch byl obvykle vypouštěn do proudu, horkých plynů.
S příchodem vnitřního chladicího okruhu pro chlazení lopatek s využitím chladicího média, jako je například pára, došlo k podstatnému zlepšení termodynamické účinnosti. Reprezentativním příkladem uzavřeného vnitřního chladicího okruhu, využívajícího páry, je řešení, popsané a zobrazené v patentovém spise US 5 536 143 stejného majitele. U tohoto řešení je například každá lopatka prvního stupně opatřena přívodním kanálem chladicí páry v rybině lopatky pro přivádění chladicí páry podél zadní hrany lopatky a přes soustavu hadovitých kanálů, přičemž koncový kanál leží podél náběžné hrany pro navracení vratným kanálem do rybiny.
• ·
V uvedeném patentovém spise je rovněž popisována dvojice vodorovných kanálů, ležících podél zadní hrany lopatky, z nichž jeden kanál přijímá chladicí páru, zatímco druhý kanál umožňuje návrat této chladicí páry. Jeden kanál rovněž přivádí chladicí páru do hadovitých kanálů, přičemž chladicí pára tímto hadovitým způsobem proudí směrem k náběžné hraně lopatky pro účely jejího navracení.
Jak je však dosahováno - vyšších teplot plynu u plynových turbín, a tím i vyšší termodynamické účinnosti, je žádoucí rovněž i zdokonalit chlazení.
Podstata vynálezu
V souladu s příkladným provedením předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut uzavřený vnitřní chladicí okruh pro lopatky plynové turbíny, který umožňuje zvýšení termodynamické účinnosti.
Tento okruh zahrnuje zejména přívodní kanál chladicího média, například parní kanál, který leží v osovém směru podél rybiny každé lopatky a je propojen s přívodním rozvodným potrubím přívodu páry. První a druhý radiálně směřující přívodní kanál páry je propojen s osově ležícím přívodním kanálem. První přívodní kanál leží radiálně směrem ven podél prvního kanálu v těsné blízkosti náběžné hrany profilového úseku lopatky.
V blízkosti vrcholu lopatky se první kanál obrací přibližně o 180° pro účely radiálního průtoku směrem dovnitř. Tento druhý průchozí kanál se poté obrací u kořene ·· ··
I · · « » · ··
Μ ή
profilového úseku přibližně o 180° pro účely radiálního proudění směrem ven. Větší počet hadovitých kanálů je uspořádán pro proudění chladicí páry radiálně směrem ven, poté směrem dovnitř, a to mezi patními obraty a vrcholovými obraty, přičemž koncový hadovitý kanál končí v blízkosti vrcholu profilového úseku v komoře.
Druhý přívodní kanál prochází radiálně směrem ven přes rybinu a těleso lopatky, přičemž je propojen s radiálním ven směřujícím kanálem, a přičemž s výhodou dva radiálně ven směřující kanály procházejí podél zadní hrany profilového úseku lopatky. Přiváděná chladicí pára tak proudí podél druhého přívodního kanálu radiálně směrem ven přes dva obecně rovnoběžné radiálně ven směřující kanály v blízkosti zadní hrany a vyúsťuje do komory v blízkosti vrcholu profilového, úseku.
Upotřebené chladicí pára z hadovitých kanálů a ze dvou, kanálů v blízkosti zadní hrany proudí radiálně směrem dovnitř z komory podél rozděleného kanálu v profilovém úseku lopatky přes dovnitř směřující vratný kanál, propojený s osovým vratným kanálem v rybině lopatky. Posledně jmenovaný osový vratný kanál je propojen s vratným sběrným potrubím upotřebené chladicí páry v rotoru.
S pomocí shora uvedeného uspořádání je chladicí pára přiváděna podél dvou nezávislých rovnoběžných cest přímo do blízkosti náběžné hrany a zadní hrany profilového úseku lopatky. Jelikož je chlazení náběžné hrany a zadní hrany lopatky velice obtížné, je chladicí pára přiváděna k těm částem lopatky, kde je chlazení nejpotřebnější. Chladicí pára, proudící náběžnou hranou a zadní hranou, je rovněž • ·
přiváděna k těmto hranám při co nejnižší teplotě a při co nejvyšším tlaku, v důsledku čehož dochází ke zvýšení chladicího účinku. Chladicí pára je rovněž přiváděna hadovitě uspořádanými kanály pro účely chlazení mezilehlých částí profilového úseku lopatky.
V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut uzavřený vnitřní okruh pro průtok chladicího média lopatkou plynové turbíny, mající těleso, radiální vrcholovou část a profilový úsek, opatřený náběžnou hranou a zadní hranou, který obsahuje:
první a druhý obecně radiálně směrem ven zaměřený přívodní kanál chladicího média, obecně radiálně směrem dovnitř zaměřený vratný kanál upotřebeného chladicího média, soustavu vnitřních obecně radiálně uložených kanálů, vzájemně spolu zapojených do série a uspořádaných hadovitým způsobem v profilovém úseku lopatky, přičemž první kanál z hadovitě uspořádaných kanálů leží v blízkosti náběžné hrany uvedené lopatky a je propojen s uvedeným prvním přívodním kanálem pro přívod chladicího média pro průtok obecně radiálně směrem ven podél uvedeného prvního kanálu, alespoň jeden kanál, uložený v blízkosti zadní hrany uvedené lopatky a propojený s uvedeným druhým přívodním kanálem pro přívod chladicího média pro průtok obecně radiálně směrem ven podél uvedeného jednoho kanálu, alespoň jeden z uvedených hadovitých kanálů, otevřený do společné komory v blízkosti vrcholové části uvedené lopatky, a vratný kanál v uvedeném profilovém úseku pro propojení upotřebeného chladicího média z uvedené komory do uvedeného vratného kanálu.
Chladicí okruh podle tohoto vynálezu s výhodou zahrnuje další kanál, ležící v blízkosti uvedené zadní hrany a propojený s uvedeným druhým přívodním kanálem pro přívod chladicího média pro průtok obecně radiálně směrem ven podél uvedeného dalšího kanálu, přičemž je uvedený další kanál otevřen do uvedené společné komory.
Uvedený druhý přívodní kanál leží s výhodou v části před uvedeným vratným kanálem a prochází přes uvedený vratný kanál pro přívod chladicího média do jednoho kanálu v blízkosti uvedené zadní hrany.
Chladicí okruh s výhodou zahrnuje turbulátory, uspořádané v uvedených hadovitých kanálech.
Lopatka je s výhodou opatřena rybinou a osově otevřeným kanálem v rybině lopatky, propojeným s uvedeným prvním přívodním kanálem pro přívod chladicího média do uvedeného prvního přívodního kanálu.
Uvedený osový kanál je s výhodou propojen s uvedeným druhým přívodním kanálem pro přívod chladicího média do uvedeného druhého přívodního kanálu.
··
Chladicí okruh rovněž s výhodou zahrnuje osový otvor v tělese lopatky, propojený s uvedeným vratným kanálem.
Lopatka je s výhodou opatřena rybinou, přičemž osově ležící přívodní kanál v rybině lopatky je propojen s uvedeným prvním a druhým radiálně směřujícím přívodním kanálem, přičemž uvedený druhý přívodní kanál leží v části před uvedeným vratným kanálem a prochází přes uvedený vratný kanál pro přívod chladicího média do jednoho kanálu v blízkosti uvedené zadní hrany.
V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob chlazení lopatky plynové turbíny, mající těleso, radiální vrcholovou část, profilový úsek, opatřený náběžnou hranou a zadní hranou, a uzavřený vnitřní chladicí okruh, který obsahuje následující kroky:
přivádění chladicího média dvojicí obecně radiálně směrem ven směřujících kanálů v blízkosti náběžné hrany a zadní hrany profilového úseku lopatky pro chlazení náběžné hrany a zadní hrany, proudění chladicího média z jednoho z kanálů soustavou sériově zapojených hadovitých kanálů pro chlazení částí profilového úseku mezi náběžnou hranou a zadní hranou lopatky, nasměrování průtoku z hadovitých kanálů do komory v blízkosti vrcholu profilového úseku, nasměrování průtoku chladicího média z dalšího z uvedené dvojice kanálů do uvedené komory, a ··>· »· ·* » « · * · · • · · · · ·· • · · · · · · ·· ·· ·· ·· proudění upotřebeného chladicího média z komory obecně radiálně směrem dovnitř do vratného kanálu v rybině lopatky.
Uvedený jeden kanál ležíš výhodou podél uvedené náběžné hrany profilového úseku a zahrnuje proudění chladicího média podél jednoho kanálu pro chlazení náběžné hrany a poté přes hadovité kanály pro chlazení mezilehlých částí profilového úseku mezi náběžnou hranou a zadní hranou.
Způsob podle tohoto vynálezu dále s výhodou zahrnuje uspořádání osového průtokového kanálu v rybině lopatky pro přívod chladicího média ze zdroje, propojujícího chladicí médium z osového kanálu do radiálně směrem ven zaměřeného kanálu v blízkosti náběžné hrany, a propojující chladicí médium z osového kanálu do radiálně směrem ven zaměřeného kanálu v blízkosti zadní hrany lopatky.
Přehled obrázků na výkresech
Vynález bude v dalším podrobněji objasněn na příkladech jeho konkrétního provedení, jejichž popis bude podán s přihlédnutím k přiloženým obrázkům výkresů, kde:
obr. 1 znázorňuje pohled v řezu na uzavřený okruh chladicího systému pro lopatku plynové turbíny v souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu;
obr. 2 znázorňuje obdobný pohled v řezu, jako na obr. 1, avšak při pohledu z opačného směru; a
99 >9 9 • 9 * · obr. 3 znázorňuje axonometrický pohled na příslušnou lopatku plynové turbíny.
Příklady provedení vynálezu
Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněna lopatka turbíny, která je obecně označena vztahovou značkou 10, a která zahrnuje profilový úsek 12, připevněný k základnové části 14 a vytvářející část této základnové části 14, která chrání těleso 16 před horkými plyny, vznikajícími spalováním v průtokové dráze turbíny. Profilový úsek 12 zahrnuje náběžnou hranu 18 a zadní hranu 20, stejně jako vrcholovou část 19.
Podél osově protilehlých stran tělesa 16 jsou uspořádána andělská křídla 21 pro utěsnění dutiny prostoru kol, které je provedeno všeobecně známým způsobem. Lopatka 10 turbíny je připevněna k oběžnému kolu turbíny prostřednictvím známé rybiny 22, vytvořené integrálně v tělese 16.
Přestože je předmětný vnitřní uzavřený chladicí okruh uplatnitelný zejména pro lopatky prvního stupně turbíny, je nutno zdůraznit, že chladicí pára, využívající principů předmětu tohoto vynálezu, může být uplatněna i pro lopatky ostatních stupňů.
Osový přívodní kanál 24 chladicího média je opatřen vstupním otvorem 26 podél jednoho konce rybiny 22 pro přivádění chladicího média, například páry, z rozvodného potrubí (na vyobrazeních neznázorněno), připojeného ke vstupnímu otvoru 26 prostřednictvím cívky (na vyobrazeních rovněž neznázorněno).
·'·
Je nutno ovšem konstatovat, že soustava lopatek 10 je uspořádána na oběžném kole ve vzájemných obvodových rozestupech kolem osy rotoru. První radiální přívodní kanál 28 a druhý radiální přívodní kanál 30 jsou propojeny s osovým přívodním kanálem 24 . První radiální přívodní kanál 28 se rozprostírá radiálně směrem ven a je propojen s prvním kanálem 32 ze série hadovitě uspořádaných kanálů 34, 36, 38, 40, 42 a 44, vytvořených žebry, ležícími mezi protilehlými stěnovými částmi profilového úseku 12.
Konkrétněji řečeno pak každý z uvedených radiálních kanálů leží uvnitř profilového úseku 12 lopatky 10 turbíny pro účely průtoku chladicího média buď radiálně směrem dovnitř nebo ven. Například v prvním kanále 32 proudí chladicí médium radiálně směrem ven podél náběžné hrany 18. Na vrcholu profilového úseku 12 se kanál obrací přibližně o 180°, takže chladicí médium proudí radiálně směrem dovnitř podél kanálu 34 . U kořene kanálu 34 se průtoková cesta obrací přibližně o 180°, takže chladicí médium proudí radiálně směrem ven podél radiálně ven směřujícího kanálu 36.
Na vrcholku kanálu 36 dochází k obratu, takže chladicí médium proudí radiálně směrem dovnitř kanálem 38. U kořene kanálu 38 se průtoková cesta obrací, takže chladicí médium proudí radiálně směrem ven kanálem 40. V horní části se kanál 40 obrací, takže chladicí médium proudí radiálně směrem dovnitř kanálem 42. U kořene kanálu 42 se průtoková cesta obrací přibližně o 180°, takže chladicí médium proudí radiálně směrem ven posledním kanálem 44 ze série hadovitě uspořádaných kanálů. Tímto posledním kanálem 44 proudí fc fc ffc· »♦ · fc fcfc • fc · fc fcfc • fcfc fc · fcfc fcfc fcfc ♦ l Φ » ♦ • fcfc * fc fcfc fc • fc fcfc chladicí médium radiálně směrem ven, takže proudí do komory 46 v blízkosti vrcholu profilového úseku 12.
Druhý radiální přívodní kanál 30 pak v propojení s osovým přívodním kanálem 24 protíná vratný kanál 50 a je propojen u kořene profilového úseku 12 s jedním, avšak s výhodou se dvěma radiálně uspořádanými kanály 52 a 54 . Jak je znázorněno na přiložených obrázcích výkresů, leží tyto kanály 52 a 54 podél zadní hrany 20 profilového úseku 12. Chladicí médium opouští kanály 52 a 54 v blízkosti vrcholu profilového úseku 12 a proudí do komory 46.
Z vyobrazení na přiložených obrázcích výkresů je zřejmé, že do komory 4 6 tak proudí použité chladicí médium z posledního kanálu 44 ze série hadovitě uspořádaných kanálů a rovněž z dvojice kanálů 52 a 54, ležící podél zadní hrany 20. Toto použité chladicí médium v komoře 46 proudí dvojicí vedle sebe ležících vratných kanálů 56 a 58, takže použité chladicí médium je přiváděno do radiálního vratného kanálu 50.
Tento radiální vratný kanál 50 končí v rybině 22 v osovém vratném kanále 60, který je propojen s vratným sběrným potrubím, neseným rotorem (na vyobrazeních neznázorněno). Jak je na vyobrazeních znázorněno, tak první radiální přívodní kanál je uspořádán v náběžných částech lopatky 10, zatímco druhý radiální nebo příčný kanál 30 leží mezi prvním radiálním přívodním kanálem 28 a radiálním vratným kanálem 50 před průchodem přes vratný kanál 50 k zadní hraně 20 profilového úseku 12.
99
9 9
9 99
99
9 9 9
9 9 9
9 9 9
9 9 ·
Jak je nejlépe vidět na vyobrazení podle obr. 1, jsou v každém z hadovitě uspořádaných kanálů 32, 34, 36, 38, 40, 42 a 44 použity turbulátory 70. Tyto turbulátory 7 0 jsou opatřeny žebry, vyčnívajícími ze stěn profilového úseku 12 lopatky 10 turbíny. Turbulátory 70 v kanále 32 u náběžné hrany 18 leží obecně kolmo k průměru lopatky, zatímco turbulátory 70 v ostatních hadovitě uspořádaných kanálech, než v prvním kanále 32, jsou skloněné.
Takže skloněné turbulátory 70 se rozprostírají od vnitřních ploch stěn profilového úseku 12 směrem dovnitř a mezi žebry 74, která vytvářejí konstrukční opěru pro protilehlé stěny profilového úseku 12. Tyto turbulátory 70 rozbíjejí jinak obecně laminární proudění za účelem vytvoření turbulence v proudu a pro zvýšení chladicího účinku.
Jak je rovněž znázorněno na vyobrazení podle obr. 1, je použito natvrdo pájených kuliček při způsobu výroby za účelem dosažení konstrukčního vyztužení během výroby. Použité kuličky 76 slouží rovněž k uzavření radiálních vnitřních konců hadovitě uspořádaných kanálů u jejich patních obratlů.
Přestože byl předmět tohoto vynálezu popsán ve spojitosti s jeho konkrétním provedením, které je v současné době považováno za nejpraktičtější a nejvýhodnějí, je zcela pochopitelné, že předmět tohoto vynálezu není omezen pouze na toto popsané provedení, neboť je naopak určen k tomu, aby pokrýval různé modifikace a různá ekvivalentní uspořádání, zahrnutá do myšlenky a rozsahu ochrany, charakterizované v následujících patentových nárocích.
>
9999 99
9 9 • 9 9 »9 9
99
9 9 9
9 9 9
9 9 9
99 99 ”-ťoco-d/tr

Claims (11)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Uzavřený vnitřní okruh pro průtok chladicího média lopatkou (10) plynové turbíny, mající těleso (16), radiální vrcholovou část (19) a profilový úsek (12), opatřený náběžnou hranou (18) a zadní vyznačující se tím, hranou že obsahuje:
    (20) , první a druhý obecně radiálně směrem ven zaměřený přívodní kanál (28, 50) chladicího média, obecně radiálně směrem dovnitř kanál (50) upotřebeného chladicího média, zaměřený vratný soustavu vnitřních obecně radiálně uložených kanálů (32, 34, 36, 38, 40, 42, 44), vzájemně spolu zapojených do série a uspořádaných hadovitým způsobem v profilovém úseku (12) lopatky (10), přičemž první kanál (32) z hadovitě uspořádaných kanálů leží v blízkosti náběžné hrany (18) uvedené lopatky’ (10) a je propojen s uvedeným prvním přívodním kanálem pro přívod chladicího média pro průtok obecně radiálně směrem ven podél uvedeného prvního kanálu, alespoň jeden kanál (52), uložený v blízkosti zadní hrany uvedené lopatky a propojený s uvedeným druhým přívodním kanálem pro přívod chladicího média pro průtok obecně radiálně směrem ven podél uvedeného jednoho kanálu, alespoň jeden z uvedených hadovitých kanálů (44), otevřený do společné komory (46) v blízkosti vrcholové části uvedené lopatky, a fcfcfcfc fcfc fcfc ·♦ • fc · · fc fc · fc · fc fc fc fc» • fcfc · fc- · fcfc fcfc fcfc fcfc *· fcfc fcfc • fcfc fc fc fcfc · vratný kanál (50) v uvedeném profilovém úseku pro propojení upotřebeného chladicího média z uvedené komory do uvedeného vratného kanálu.
    nároku 1, zahrnuje další zadní hrany a
  2. 2. Chladicí okruh podle vyznačující se tím, že kanál (54), ležící v blízkosti uvedené propojený s uvedeným druhým přívodním kanálem pro přívod chladicího média pro průtok obecně radiálně směrem ven podél uvedeného dalšího kanálu, .přičemž je uvedený další kanál otevřen do uvedené společné komory.
  3. 3. Chladicí okruh podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený druhý přívodní kanál leží v části před uvedeným vratným kanálem a prochází přes uvedený vratný kanál pro přívod chladicího média do jednoho kanálu v blízkosti uvedené zadní hrany.
  4. 4. Chladicí okruh podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje turbulátory v uvedených hadovitých kanálech.
  5. 5. Chladicí okruh podle nároku 1, vyznačující se tím, že lopatka je opatřena rybinou a osově otevřeným kanálem (24) v rybině lopatky, propojeným s uvedeným prvním přívodním kanálem pro přívod chladicího média do uvedeného prvního přívodního kanálu.
  6. 6. Chladicí okruh podle nároku 5, vyznačující se tím, že uvedený osový kanál je propojen s uvedeným druhým přívodním kanálem pro přívod chladicího média do uvedeného druhého přívodního kanálu.
    9·
    9 9
    9 9 • · · · • · ·· »· »· é» φ · · · · > · · • 9 99 9 9 9 9
    9 9 9 9 9 9 9 9 9
    9 9 9 9 9 9··
    9 9 9 9 99 9 9
    Ί. Chladicí okruh podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje osový otvor v tělese lopatky, propojený s uvedeným vratným kanálem.
  7. 8. Chladicí okruh podle nároku 1, vyznačující se tím, že lopatka je opatřena rybinou, přičemž osově ležící přívodní kanál (24) v rybině lopatky je propojen s uvedeným prvním a druhým radiálně směřujícím přívodním kanálem, přičemž uvedený druhý přívodní kanál leží v části před uvedeným vratným kanálem a prochází přes uvedený vratný kanál pro přívod chladicího média do jednoho kanálu v blízkosti uvedené zadní hrany.
  8. 9. Chladicí okruh podle nároku 8, vyznačující se tím,že obsahuje turbulátory v uvedených hadovitých kanálech.
  9. 10. Způsob chlazení lopatky plynové turbíny, mající těleso, radiální' vrcholovou část, profilový úsek, opatřený náběžnou hranou a zadní hranou, a uzavřený vnitřní chladicí okruh, vyznačující se tím, že obsahuje následující kroky:
    přivádění chladicího média dvojicí obecně radiálně směrem ven směřujících kanálů v blízkosti náběžné hrany a zadní hrany profilového úseku lopatky pro chlazení náběžné hrany a zadní hrany, proudění chladicího média z jednoho z kanálů soustavou sériově zapojených hadovitých kanálů pro chlazení částí • 999 ·9 94 99 99 99
    9-¼ 9 9 9 9 9 9' '9 9 9
    999 9999 99 9 9
    99 9 9 9 99 999 99 9 • 99 9 9 99 9 9 99 9
    9 9 9 9 99 99 99 99 profilového úseku mezi náběžnou hranou a zadní hranou lopatky, nasměrování průtoku z hadovitých kanálů do komory v blízkosti vrcholu profilového úseku, nasměrování průtoku chladicího média z dalšího z uvedené dvojice kanálů do uvedené komory, a proudění upotřebeného .chladicího média z komory obecně radiálně směrem' dovnitř do vratného kanálu v rybině lopatky.
  10. 11. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že uvedený jeden kanál leží podél uvedené náběžné hrany profilového úseku a zahrnuje proudění chladicího média podél jednoho kanálu pro chlazení náběžné hrany a poté přes hadovité kanály pro chlazení mezilehlých částí profilového úseku mezi náběžnou hranou a zadní hranou.
  11. 12. Způsob podle nároku 10, vyznačující se tím, že zahrnuje uspořádání osového průtokového kanálu v rybině lopatky pro přívod chladicího média ze zdroje, propojujícího chladicí médium z osového kanálu do radiálně směrem ven zaměřeného kanálu v blízkosti náběžné hrany, a propojující chladicí médium z osového kanálu do radiálně směrem ven zaměřeného kanálu v blízkosti zadní hrany lopatky.
CZ20003155A 2000-01-13 2000-08-30 Chladicí okruh pro chlazení lopatek plynové turbíny a způsob chlazení lopatky CZ20003155A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/482,361 US6422817B1 (en) 2000-01-13 2000-01-13 Cooling circuit for and method of cooling a gas turbine bucket

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20003155A3 true CZ20003155A3 (cs) 2001-08-15

Family

ID=23915739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20003155A CZ20003155A3 (cs) 2000-01-13 2000-08-30 Chladicí okruh pro chlazení lopatek plynové turbíny a způsob chlazení lopatky

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6422817B1 (cs)
EP (1) EP1116861B1 (cs)
JP (1) JP4607302B2 (cs)
KR (1) KR100542122B1 (cs)
AT (1) ATE472045T1 (cs)
CZ (1) CZ20003155A3 (cs)
DE (1) DE60044576D1 (cs)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2382383B (en) * 2001-11-27 2005-09-21 Rolls Royce Plc Gas turbine engine aerofoil
US6960060B2 (en) 2003-11-20 2005-11-01 General Electric Company Dual coolant turbine blade
EP1577497A1 (de) * 2004-03-01 2005-09-21 ALSTOM Technology Ltd Strömungsmaschinenschaufel mit interner Kühlung
EP1730389B1 (de) * 2004-03-30 2009-12-09 Alstom Technology Ltd Vorrichtung zur kühlluftbeaufschlagung einer laufschaufel
US7207775B2 (en) * 2004-06-03 2007-04-24 General Electric Company Turbine bucket with optimized cooling circuit
US7147439B2 (en) * 2004-09-15 2006-12-12 General Electric Company Apparatus and methods for cooling turbine bucket platforms
US7309212B2 (en) 2005-11-21 2007-12-18 General Electric Company Gas turbine bucket with cooled platform leading edge and method of cooling platform leading edge
US7413406B2 (en) * 2006-02-15 2008-08-19 United Technologies Corporation Turbine blade with radial cooling channels
US7416391B2 (en) * 2006-02-24 2008-08-26 General Electric Company Bucket platform cooling circuit and method
US7690892B1 (en) * 2006-11-16 2010-04-06 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine airfoil with multiple impingement cooling circuit
US7674093B2 (en) * 2006-12-19 2010-03-09 General Electric Company Cluster bridged casting core
EP2267369A4 (en) * 2008-03-31 2014-11-26 Kawasaki Heavy Ind Ltd COOLING STRUCTURE FOR GAS TURBINE BURNING CHAMBER
US8172533B2 (en) * 2008-05-14 2012-05-08 United Technologies Corporation Turbine blade internal cooling configuration
GB0915680D0 (en) 2009-09-09 2009-10-07 Rolls Royce Plc Cooled aerofoil blade or vane
US10060264B2 (en) 2010-12-30 2018-08-28 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Gas turbine engine and cooled flowpath component therefor
US9297277B2 (en) 2011-09-30 2016-03-29 General Electric Company Power plant
US9388700B2 (en) * 2012-03-16 2016-07-12 United Technologies Corporation Gas turbine engine airfoil cooling circuit
US20140069108A1 (en) * 2012-09-07 2014-03-13 General Electric Company Bucket assembly for turbomachine
US9797258B2 (en) 2013-10-23 2017-10-24 General Electric Company Turbine bucket including cooling passage with turn
US9347320B2 (en) 2013-10-23 2016-05-24 General Electric Company Turbine bucket profile yielding improved throat
US9528379B2 (en) 2013-10-23 2016-12-27 General Electric Company Turbine bucket having serpentine core
US9670784B2 (en) 2013-10-23 2017-06-06 General Electric Company Turbine bucket base having serpentine cooling passage with leading edge cooling
US9551226B2 (en) 2013-10-23 2017-01-24 General Electric Company Turbine bucket with endwall contour and airfoil profile
US9638041B2 (en) 2013-10-23 2017-05-02 General Electric Company Turbine bucket having non-axisymmetric base contour
US9376927B2 (en) 2013-10-23 2016-06-28 General Electric Company Turbine nozzle having non-axisymmetric endwall contour (EWC)
US10156157B2 (en) * 2015-02-13 2018-12-18 United Technologies Corporation S-shaped trip strips in internally cooled components
US10107108B2 (en) 2015-04-29 2018-10-23 General Electric Company Rotor blade having a flared tip
US10508554B2 (en) 2015-10-27 2019-12-17 General Electric Company Turbine bucket having outlet path in shroud
US10156145B2 (en) * 2015-10-27 2018-12-18 General Electric Company Turbine bucket having cooling passageway
US9885243B2 (en) 2015-10-27 2018-02-06 General Electric Company Turbine bucket having outlet path in shroud
US10450950B2 (en) * 2016-10-26 2019-10-22 General Electric Company Turbomachine blade with trailing edge cooling circuit
US10450875B2 (en) 2016-10-26 2019-10-22 General Electric Company Varying geometries for cooling circuits of turbine blades
US10465521B2 (en) 2016-10-26 2019-11-05 General Electric Company Turbine airfoil coolant passage created in cover
US10598028B2 (en) 2016-10-26 2020-03-24 General Electric Company Edge coupon including cooling circuit for airfoil
WO2018145769A1 (en) * 2017-02-13 2018-08-16 Telsonic Holding Ag Ultrasonic processing system, booster and method
US10378363B2 (en) 2017-04-10 2019-08-13 United Technologies Corporation Resupply hole of cooling air into gas turbine blade serpentine passage
CN108757555B (zh) * 2018-03-28 2020-06-05 中国航空制造技术研究院 一种航空发动机的空心叶片结构及其设计方法
EP3862537A1 (en) * 2020-02-10 2021-08-11 General Electric Company Polska sp. z o.o. Cooled turbine nozzle and nozzle segment
US11814965B2 (en) 2021-11-10 2023-11-14 General Electric Company Turbomachine blade trailing edge cooling circuit with turn passage having set of obstructions
US11739646B1 (en) * 2022-03-31 2023-08-29 General Electric Company Pre-sintered preform ball for ball-chute with hollow member therein for internal cooling of turbine component
US12228047B2 (en) 2022-03-31 2025-02-18 Ge Infrastructure Technology Llc Pre-sintered preform sealing device with hollow member therein for metering flow through passage of turbomachine component

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1268911A (en) * 1969-09-26 1972-03-29 Rolls Royce Improvements in or relating to blades
JPS59231103A (ja) * 1983-06-14 1984-12-25 Toshiba Corp ガスタ−ビン冷却翼
US5350277A (en) 1992-11-20 1994-09-27 General Electric Company Closed-circuit steam-cooled bucket with integrally cooled shroud for gas turbines and methods of steam-cooling the buckets and shrouds
US5536143A (en) 1995-03-31 1996-07-16 General Electric Co. Closed circuit steam cooled bucket
JPH08319852A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Hitachi Ltd ガスタービンプラントおよびガスタービンプラントの冷却方法
JP2851575B2 (ja) * 1996-01-29 1999-01-27 三菱重工業株式会社 蒸気冷却翼
JP3426841B2 (ja) * 1996-04-15 2003-07-14 三菱重工業株式会社 ガスタービン動翼
JPH10280904A (ja) * 1997-04-01 1998-10-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン冷却動翼
US5924843A (en) * 1997-05-21 1999-07-20 General Electric Company Turbine blade cooling
US5915923A (en) * 1997-05-22 1999-06-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine moving blade
US6257830B1 (en) * 1997-06-06 2001-07-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine blade
JPH11166401A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Toshiba Corp ガスタービン冷却翼
JPH11241602A (ja) * 1998-02-26 1999-09-07 Toshiba Corp ガスタービン翼
US6092991A (en) * 1998-03-05 2000-07-25 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine blade
US6065931A (en) * 1998-03-05 2000-05-23 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine moving blade
US6059529A (en) * 1998-03-16 2000-05-09 Siemens Westinghouse Power Corporation Turbine blade assembly with cooling air handling device

Also Published As

Publication number Publication date
EP1116861A3 (en) 2003-12-03
DE60044576D1 (de) 2010-08-05
US6422817B1 (en) 2002-07-23
KR100542122B1 (ko) 2006-01-12
JP2001193404A (ja) 2001-07-17
KR20010076190A (ko) 2001-08-11
ATE472045T1 (de) 2010-07-15
EP1116861B1 (en) 2010-06-23
JP4607302B2 (ja) 2011-01-05
EP1116861A2 (en) 2001-07-18
US20020028140A1 (en) 2002-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20003155A3 (cs) Chladicí okruh pro chlazení lopatek plynové turbíny a způsob chlazení lopatky
US5464322A (en) Cooling circuit for turbine stator vane trailing edge
JP3416447B2 (ja) ガスタービンの翼冷却空気供給システム
JP3631500B2 (ja) ガスタービン用の一体化蒸気／空気冷却装置及びガスタービン用の冷却装置を動作する方法
US6435814B1 (en) Film cooling air pocket in a closed loop cooled airfoil
US5591002A (en) Closed or open air cooling circuits for nozzle segments with wheelspace purge
JP4494571B2 (ja) 冷却可能な翼形部
US6468031B1 (en) Nozzle cavity impingement/area reduction insert
JP4175669B2 (ja) ガスタービン翼の後縁を冷却するための冷却チャンネル構造
JPH11132003A (ja) ガスタービンのタービン羽根
JPH06257405A (ja) タービン
CN106801623B (zh) 涡轮叶片
JP2020515761A (ja) 衝突型プラットフォーム冷却を一体化したエアロフォイル冷却を有するタービンロータブレード
CA2513045C (en) Internally cooled gas turbine airfoil and method
US6382914B1 (en) Cooling medium transfer passageways in radial cooled turbine blades
CN100334325C (zh) 蒸汽轮机和运行蒸汽轮机的方法
JP4137508B2 (ja) リフレッシュ用孔のメータリング板を備えるタービン翼形部
US11286788B2 (en) Blade for a turbomachine turbine, comprising internal passages for circulating cooling air
JP7176065B2 (ja) ラムエアタービンブレードプラットフォーム冷却
KR100528628B1 (ko) 가스터빈베인의트레일링에지를냉각시키기위한냉각채널의구조
CA2258206C (en) Configuration of cooling channels for cooling the trailing edge of gas turbine vanes