CZ20003834A3 - Zařízení a způsob nárazového chlazení podříznuté oblasti vedle boční stěny segmentu trysky turbíny - Google Patents
Zařízení a způsob nárazového chlazení podříznuté oblasti vedle boční stěny segmentu trysky turbíny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20003834A3 CZ20003834A3 CZ20003834A CZ20003834A CZ20003834A3 CZ 20003834 A3 CZ20003834 A3 CZ 20003834A3 CZ 20003834 A CZ20003834 A CZ 20003834A CZ 20003834 A CZ20003834 A CZ 20003834A CZ 20003834 A3 CZ20003834 A3 CZ 20003834A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nozzle
- side wall
- wall
- inwardly facing
- cavity
- Prior art date
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 239000002826 coolant Substances 0.000 claims description 22
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 8
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
-
- 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
- F01D25/12—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
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
-
- 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
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05D2240/81—Cooled platforms
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)
Description
(57) Anotace:
Segment (10) trysky plynové turbíny má vnější pás (12) a vnitřní pás (14). Každý pás (12, 14) obsahuje boční stěnu (40), kryt (20) a nárazovou desku (22) mezi krytem (20) a stěnou (18) trysky, vymezující dvě dutiny (24, 26) na opačných stranách nárazové desky (22). Chladicí páraje přiváděna do první dutiny (24) a proudí přes průchozí otvory (30) v nárazové desce (22) pro chlazení stěny (18) trysky. Boční stěna (40) pásu a dovnitř směřující příruba (42) vymezují se stěnou (18) trysky podříznutou oblast (44). Dovnitř směřující příruba (42) je opatřena velkým množstvím průchozích otvorů (56) pro nasměrování chladicí páry pro chlazení boční stěny mezi sousedními segmenty (10) trysky.
(13) Druh dokumentu: A3 (51) Int. Cl.7;
F01D 25/12 F02C 7/12
01-3030-00-Če
Zařízení a způsob^ nárazového chlazení podříznuté oblasti vedle boční stěny segmentu trysky turbíny
Oblast techniky
Vynález se týká nárazového chlazení podříznuté oblasti pásu trysky plynové turbíny, a zejména se týká nárazového chlazení okraje pásu trysky u konstrukce, kde je svařovaný spoj mezi krytem segmentu trysky a stěnou trysky vzdálen od stěny trysky, vystavené dráze horkých plynů.
Dosavadní stav techniky
U běžných konstrukcí plynové turbíny jsou segmenty trysky obvykle uspořádány v prstencovité soustavě kolem o,sy otáčení turbíny. Tato soustava segmentů vytváří vnější a vnitřní prstencovitý pás a velké množství lopatek, ležících mezi těmito pásy. Tyto pásy a lopatky částečně vymezují dráhu horkých plynů, proudících turbínou.
Každý segment trysky obsahuje část vnějšího pásu a. část vnitřního pásu, přičemž mezi těmito částmi vnějšího a vnitřního pásu je uspořádána jedna nebo více tryskových lopatek.
U běžných konstrukcí plynové turbíny je chladicí médium, například pára, přiváděno do každého ze segmentů trysky. Za účelem provádění parního chlazení obsahuje každá část pásu
• · stěnu trysky, částečně vymezující dráhu horkých plynů, proudících turbínou, kryt, radiálně vzdálený od stěny trysky a vymezující komoru s touto stěnou trysky, a nárazovou desku, umístěnou v této komoře. Nárazová deska vymezuje spolu s krytem první dutinu na své jedné straně pro přivádění chladicí páry ze vstupu chladicí páry. Nárazová deska rovněž vymezuje podél své opačné strany spolu se stěnou trysky druhou dutinu.
Nárazová deska je opatřena velkým množstvím otvorů pro proudění chladicí páry z první dutiny do druhé dutiny pro účely nárazového chlazení stěny trysky. Chladicí pára poté proudí radiálně směrem dovnitř přes dutiny v lopatkách, z nichž určité dutiny obsahují vložky s otvory pro nárazové chlazení bočních stěn lopatky. Chladicí pára poté vstupuje; do komory v části vnitřního pásu, načež obrací směr svého průtoku a proudí radiálně směrem ven přes nárazovou desku pro účely nárazového chlazení stěny trysky vnitřního pásu. Upotřebené chladicí médium poté proudí zpět přes dubinu v lopatce směrem do výstupního otvoru ze segmentu trysky.
Kryt, kterým je opatřena jak část vnějšího pásu, tak i část vnitřního pásu, je s výhodou přivařen k příslušné stěně trysky. U známých konstrukcí je svařovaný spoj mezi krytem a stěnou trysky umístěn v radiálním místě mezi stěnou trysky a utěsněním prostřednictvím drážky a pera mezi bočními stěnami sousedních segmentů trysky. V takovémto místě je svar vystaven vysokým teplotám plynů v dráze horkých plynů, přičemž je velice obtížné jej chladit. V důsledku toho je únavová životnost svařovaného spoje výrazně snížena, neboť leží velice blízko dráhy horkých plynů.
Kromě toho pak umístění svaru nebylo optimální z hlediska výrobní opakovatelnosti a bylo velice citlivé na přesnost výrobních tolerancí. Známý svařovaný spoj byl charakterizován proměnlivou tloušťkou stěny, v důsledku čehož docházelo ke xzvýšení napětí ve spoji, ke snížení únavy nízkého cyklu a k omezené životnosti příslušných součástí. Tloušťka stěny ve svaru byla po strojním obrobení rovněž proměnlivá, což není přijatelné z hlediska příslušného výrobního postupu.
Podstata vynálezu
V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut chladicí systém u konstrukce segmentu trysky,u které je svařovaný spoj mezi krytem a stěnou trysky na jedné straně těsnicího pera, vzdálené od stěny trysky, vystavené dráze horkých plynů. To znamená, že svařovaný spoj mezi krytem a stěnou trysky vnějšího pásu je umístěn radiálně směrem ven od těsnicího pera mezi sousedními vnějšími pásy, zatímco svařovaný spoj mezi krytem a stěnou trysky vnitřního pásu je umístěn radiálně směrem dovnitř od těsnicího pera mezi sousedními vnitřními pásy.
Tím dochází ke snížení teploty svařovaných spojů během provozu turbíny, ke snižování napětí v těchto spojích, a to jak tepelných, tak i mechanických, dále jsou odstraněny veškeré požadavky na strojní opracování po provedení svařování, přičemž výsledkem jsou svařované spoje o konstantní tloušťce a vyšší únavové životnosti. Toto umístění rovněž vede ke zlepšenému strojnímu obrábění a k lepším tolerancím vůči poruchám svarů.
| • · • 4 Λ · | • 4 4 • | 4 4 | • 4 · · 4 b | 44 4 • | 44 4. 4 | 44 * 4 | 4 4 | |
| 4 | 4 | |||||||
| • | ||||||||
| 4 | 4 | 4 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 | |
| • 44 · | • 4 | 4·· | • 4 | 4» | 4 4 |
Za účelem dosažení takovéhoto umístění svaru je v blízkosti boční stěny pásů segmentu trysky vytvořena podříznutá oblast. Každá podříznutá oblast zejména obsahuje boční stěnu nebo okraj segmentu trysky a dovnitř směřující přírubu, rozprostírající se směrem dovnitř od stěny trysky a obecně rovnoběžně s touto stěnou trysky, přičemž je v určité vzdálenosti od stěny trysky.
Chlazení boční stěny nebo okraje pásu trysky je však velice obtížné z hlediska této podříznuté oblasti, kde je boční stěna nebo okraj umístěn v podstatné vzdálenosti od nárazové desky, v důsledku čehož dále dochází ke snížení účinnosti nárazového chlazení boční stěny segmentu trysky.
V souladu s předmětem tohoto vynálezu bylo dosaženo zdokonalené výroby boční stěny a rovněž jejího chlazení. Jelikož je svařovaný spoj mezi krytem a stěnou trysky umístěn v určité vzdálenosti od dráhy horkých plynů, vedoucí turbínou, je chlazení boční stěny zdokonaleno prostřednictvím nárazových chladicích otvorů, procházejících přímo dovnitř směřujícími přírubami bočních stěn pásů, například přes odlitky, vytvářející pásy, a to za účelem snížení vzdálenosti, kterou musí překonávat proudění chladicí páry.
Takže po strojním obrobení čelních ploch boční stěny trysky pro připevnění nárazové desky mohou být vytvořeny nárazové otvory v dovnitř směřující přírubě. Následně je nárazová deska přivařena k dovnitř směřující přírubě pro vymezení dutin nebo přetlakových prostorů na opačných stranách nárazové desky. Nárazové chlazení boční stěny trysky v podříznuté oblasti je tak prováděno prostřednictvím
| 99 | 09 | 0 | 90 | 99 | 9 9 | |||
| • 0 | 0 | 0 | ·· 9 | 9 | 9 | 0 | 9 | 9 |
| 0 | 9 | 0 | 9 0 | 0 | 9 | 0 | 9 | 9 |
| ii· • · · 9 | 9 | 0 • 0 | 0 0 • 9 0 | 9 «9 | 9 | 9 99 | 9 | 9 9 9 9 |
proudění chladicího média přes otvory jak v nárazové desce, tak i v dovnitř směřující přírubě.
V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut segment trysky pro využití u plynové turbíny, který je opatřen vnějším pásem, vnitřním pásem a alespoň jednou lopatkou, ležící mezi uvedenými pásy, přičemž alespoň jeden z uvedených pásů obsahuje stěnu trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů, procházející turbínou, kryt, radiálně vzdálený od uvedené stěny trysky, vymezuje komoru mezi krytem a nárazovou deskou, upevněnou v uvedeném segmentu a umístěnou v uvedené komoře pro vymezení společně s uvedeným krytem první dutiny na jedné straně pro přivádění chladicího média, uvedená nárazová deska na své opačné straně od uvedené první dutiny vymezuje společně s uvedenou stěnou trysky druhou dutinu, přičemž je uvedená nárazová deska opatřena velkým množstvím průchozích otvorů pro proudění chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment trysky obsahuje boční stěnu, rozprostírající se obecně radiálně mezi uvedenou stěnou trysky a uvedeným krytem, a opatřenou dovnitř směřující přírubou, vzdálenou od uvedené stěny trysky, přičemž uvedená dovnitř směřující příruba vymezuje s uvedenou stěnou trysky a s uvedenou boční stěnou podříznutou oblast v blízkosti uvedené boční stěny, přičemž je uvedená dovnitř směřující příruba opatřena velkým množstvím průchozích otvorů pro proudění chladicího média z uvedené první dutiny pro nárazové chlazení boční stěny podříznuté oblasti.
Uvedená nárazová deska má s výhodou dovnitř směřující okrajovou přírubu, připevněnou k uvedené dovnitř směřující
| 99 | ·· | 9 99 | 99 | ·· | |||
| 9 9 | • · | 9· 9 | 9 | • | 9 | 9 | 9 |
| 6.’ | 9 9 | • 9 | • | 9 | 9 | 9 | 9 9 |
| • | 9 9 | 9 9 | • | 9 | 9 | 9 | 9 |
| 99·· | ·· | 99 9 9 9 | • 9 | • 9 |
přírubě uvedené boční stěny, přičemž uvedené průchozí otvory, procházející uvedenou nárazovou deskou, procházejí uvedenou dovnitř směřující okrajovou přírubou.
Uvedená dovnitř směřující okrajová příruba uvedené nárazové desky se s výhodou rozprostírá obecně v radiálním směru.
Uvedená boční stěna trysky a uvedený kryt jsou vzájemně k sobě přivařeny svařovaným spojem na straně uvedené nárazové desky, vzdálené od uvedené stěny trysky.
Uvedená boční stěna je s výhodou opatřena drážkou, otevřenou Směrem ven z uvedeného segmentu pro uložíéní těsnicího pera, přičemž jsou uvedená boční stěna a uvedený kryt vzájemně k sobě přivařeny svařovaným spojem směrem ven od uvedené drážky.
Uvedená nárazová deska je s výhodou opatřena dovnitř směřující okrajovou přírubou, připevněnou k uvedené dovnitř směřující přírubě uvedené boční stěny, přičemž uvedené průchozí otvory, procházející uvedenou nárazovou deskou, procházejí přes uvedenou dovnitř směřující okrajovou přírubu, přičemž jsou uvedená boční stěna trysky a uvedený kryt spolu vzájemně svařeny ve svařovaném spoji na straně uvedené nárazové desky, vzdálené od uvedené stěny trysky.
Uvedená dovnitř směřující okrajová příruba uvedené nárazové desky se s výhodou rozprostírá obecně v radiálním směru.
• fc ·· '· » >
9 « • fc • fc ···· ··
Uvedená boční stěna je s výhodou opatřena drážkou, otevřenou směrem ven z uvedeného segmentu pro uložení těsnicího pera, přičemž jsou uvedená boční stěna a uvedený kryt spolu vzájemně svařeny ve svařovaném spoji směrem ven od uvedené drážky,.
Shora uváděný jeden pás je s výhodou tvořen buď vnějším pásem nebo vnitřním pásem uvedeného segmentu trysky.
V souladu s dalším výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut způsob chlazení boční stěny pásu u plynové turbíny, obsahující segment trysky, který je opatřen vnějším pásem, vnitřním pásem a alespoň jednou lopatkou, ležící mezi uvedenými pásy, přičemž alespoň jeden z uvedených pásů obsahuje stěnu trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů, procházející turbínou, kryt, radiálně vzdálený od uvedené stěny trysky, vymezuje komoru mezi krytem a nárazovou deskou, upevněnou v uvedeném pásu a umístěnou v uvedené komoře pro vymezení společně s uvedeným krytem první dutiny na jedné straně pro přivádění chladicího média, a druhou dutinu s uvedenou stěnou trysky na protilehlé straně, přičemž je uvedená nárazová deska opatřena velkým množstvím průchozích otvorů pro proudění chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny pro nárazové Chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment trysky obsahuje boční stěnu, rozprostírající se obecně radiálně mezi uvedenou stěnou trysky a uvedeným krytem, a opatřenou dovnitř směřující přírubou, vzdálenou od uvedené stěny trysky, přičemž uvedená dovnitř směřující příruba vymezuje s uvedenou stěnou trysky a s uvedenou boční stěnou podříznutou oblast v blízkosti uvedené boční stěny, přičemž předmětný způsob zahrnuje proudění chladicího média přes velké množství ·· ©· » % © >
·' ♦ © · • © © · © © © © ·© ·© *© ·© · ·© • · » · ·© · © ·* ί ί © © © ©
průchozích otvorů, procházejících uvedenou dovnitř směřující přírubou, z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny a nasměrování chladicího média z uvedené první dutiny pro nárazové chlazení boční stěny podříznuté oblasti.
Uvedená nárazová deska je s výhodou opatřena dovnitř směřující okrajovou přírubou, připevněnou k uvedené dovnitř směřující přírubě uvedené boční stěny, a opatřenou uvedenými otvory, přičemž předmětný způsob s výhodou zahrnuje proudění chladicího média z uvedené první dutiny přes uvedenou dovnitř směřující okrajovou přírubu uvedené nárazové desky.
Způsob podle tohoto vynálezu dále s. výhodou zahrnuje nasměrování proudění chladicího média přes otvory v uvedené dovnitř směřující přírubě a v uvedené dovnitř směřující okrajové přírubě obecně bočně pro nasměrování nárazového chlazení boční stěny jednoho pásu.
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 schematický rozložený axonometrický pohled na segment trysky, zkonstruovaný v souladu s předmětem tohoto vynálezu; a obr. 2 znázorňuje ve zvětšeném měřítku částečný pohled v řezu, zobrazující spoj mezi bočními stěnami sousedních segmentů trysky, a dále zobrazující umístění svařovaného spoje krytu a trysky a nárazových chladicích otvorů.
• >· ·♦ • » · i i i % • » » 9 9 9 9
9 9 9 9 9 9 9
9. 9 9 9 9 9
99 ·»
Příklady provedení vynálezu
Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněn segment trysky, který je obecně označen vztahovou značkou 10, a který tvoří část prstencovité soustavy segmentů, uspořádané kolem osy plynové turbíny. Každý segment 10 trysky obsahuje vnější pás 12 a vnitřní pás 14, mezi kterými je uložena jedna nebo více lopatek 16. Pokud jsou segmenty 10 trysky uspořádány v prstencovité soustavě, potom vnější pás 12, vnitřní pás 14 a lopatky 16 vymezují prstencovitou dráhu horkých plynů, vedoucí turbínou, což je všeobecně známé.
Vnější pás .12, vnitřní pás 14 a lopatky 16 jsou chlazeny proudem chladicího média, například páry, proudícího komorou ve vnějším pásu 12, radiálně směrem dovnitř přes dutiny v lopatkách, komorou ve vnitřním pásu 14 a radiálně směrem ven přes lopatky pro návrat chladicího média do výstupního otvoru podél vnějšího pásu 12.
Konkrétně pak ve formě příkladného provedení podle vyobrazení na obr. 1 vnější pás 12 obsahuje vnější stěnu 18 trysky, vnější kryt 20, který je uspořádán přes vnější stěnu 18 trysky, přičemž je k ní přivařen, takže je zde vymezena komora 21 (viz obr. 2), přičemž je v této komoře 21 umístěna nárazová deska 22. Tato nárazová deska 22 vymezuje spolu s krytem 20 segmentu 10 trysky první dutinu 24, přičemž na své opačné straně vymezuje nárazová deska 22 spolu se stěnou trysky druhou dutinu 26.
Ve vnějším krytu 20 je uspořádán vstupní otvor 25 chladicího média pro přivádění chladicího média, například φφ φ φ ια·
| ΦΦ | · H | ΦΦ |
| φ Φ | φφ φ Φ | φ Φ · |
| Φ ·· | • Φ » | ♦ ' · 9 |
| φ Φ | φ Φ · | φ. 9 9 |
| ·· | 9 4 |
páry do segmentu lopatky trysky, a výstupní otvor 27 chladicího média pro odvádění upotřebené chladicí páry ze segmentu 10 trysky. Chladicí pára je přiváděna do první dutiny 24 a prochází velkým počtem otvorů 30 v nárazové desce 22 pro účely nárazového chlazení boční stěny 18.
Nárazová chladicí pára proudí z druhé dutiny 26 do jedné nebo do více vložek (na vyobrazeních neznázorněno) v dutinách, umístěných v lopatce mezi vnějším a vnitřním pásem. Vložky lopatky jsou opatřeny velkým množstvím otvorů pro účely nárazového chlazení bočních stěn lopatky. Chladicí pára poté proudí do komory ve vnitřním pásu 14 a zejména do radiálně vnitřní dutiny pro proudění přes otvory v nárazové desce ve vnitřním pásu pro účely nárazového chlazení boční' stěny vnitřního pásu.
Upotřebená chladicí pára poté proudí dutinou v lopatce a výstupním otvorem z vnějšího pásu. Z hlediska úplného popisu provedení shora uvedeného chladicího okruhu je poukazováno na patentový spis US 5 634 766 stejného přihlašovatele, jehož popis je zde uváděn ve formě odkazu.
Na vyobrazení podle obr. 2 je znázorněno spojení mezi sousedními segmenty trysky. Zde je nutno zdůraznit, že přestože následující popis se týká specificky vnějšího pásu 12, je stejně uplatnitelný i pro vnitřní pás 14.
Takže každý pás trysky (to znamená jak vnitřní, tak i vnější pás) obsahuje boční stěnu nebo okraj 40 trysky, který se rozprostírá obecně radiálně mezi vnější stěnou 18 trysky a vnějším krytem 20. Pás je rovněž opatřen dovnitř směřující přírubou 42, vzdálenou od stěny 18 trysky, která vymezuje
• 9 9
9999 99 • · e · • » ♦ * * · » * · • · · * ··« ♦ ·
spolu se stěnou 18 trysky a boční stěnou nebo okrajem 40 trysky podříznutou oblast 44 . Tato dovnitř směřující příruba 42 je rovněž opatřena obvodovou otevřenou drážkou 4 6 pro uložení jednoho okraje pera 48, vytvářejícího těsnění mezi sousedními segmenty 10 trysky.
Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, jsou kryty 20 přivařeny k dovnitř směřující přírubě 42 podél protilehlých okrajů pásu trysky. Rovněž svařovaný spoj 50 leží na straně těsnicího pera 48, která je vzdálena od boční stěny 18 trysky. Umístěním svařovaného spoje 50 směrem od dráhy horkých plynů, vymezené částečně stěnou 18 trysky, je svařovaný spoj 50 vystaven mnohem menším teplotám, než pokud by byl umístěn blíže dráhy horkých plynů.
Na vyobrazení podle obr. 2 je rovněž znázorněna nárazová deska 22, která je opatřena vzhůru směřující přírubou 52 podél protilehlých okrajů pro připájení nebo přivaření k vnitřní ploše dovnitř směřujících přírub 42.
Přestože jsou otvory 30 umístěny v každé vzhůru směřující přírubě 52 nárazové desky 22, je zde nutno zdůraznit, že je zde podstatná vzdálenost mezi nejbližším otvorem 30 a boční stěnou nebo okrajem 40 trysky v podříznuté oblasti 4 4. Tato velká vzdálenost snižuje účinnost nárazového chlazení.
Za účelem zajištění účinného nárazového chlazení boční stěny nebo okraje 40 trysky podél podříznuté oblasti 44 je podél dovnitř směřující příruby 42 a přes tuto přírubu 42 vytvořeno velké množství otvorů 56, které propojují první a druhou dutinu. Je však důležité, že tyto otvory 56 jsou
99Í‘
9' 9 > fc?
9 9K 9 • ·'! ·
9 ·>' ϋ »9 » 9 9 9
Ί O 9. 9 9 ±Z.J| φ 9' 9
9 9
9999 99 určeny k cílovému chlazení boční stěny prostřednictvím nárazové chladicí páry, otvory 56, přičemž k tomuto účelu mají rovněž příslušný poměr délky vůči průměru.
nebo okraje 40 proudící těmito
Zde je nutno zdůraznit, že průtoková vzdálenost mezi otvory 56 a boční stěnou nebo okrajem 40 trysky podél protilehlých stran pásů 12 a 14 trysky je podstatně snížena prostřednictvím umístění otvorů 56 v dovnitř směřující přírubě 42. Chlazení je rovněž zdokonaleno prostřednictvím nasměrování otvorů 56, které mají vysoký poměr délky vůči šířce, pro proudění chladicí páry přímo na boční stěny nebo okraje 40 trysky.
Přestože byl předmět tohoto vynálezu popsán ve spojitosti s jeho příkladnými provedeními, která jsou v současné době považována za nejpraktičtější a nejvýhodnější, je zcela pochopitelné, že se předmět tohoto vynálezu neomezuje pouze na shora popsaná provedení, neboť je naopak určen k tomu, aby pokryl celou řadu různých modifikací a ekvivalentních uspořádání, spadajících do myšlenky a rozsahu přiložených patentových nároků.
Claims (4)
1. Segment (10) trysky pro využití u plynové turbíny, vyznačující setím, že je opatřen vnějším pásem (12), vnitřním pásem (14) a alespoň jednou lopatkou (16), ležící mezi uvedenými pásy (12, 14), přičemž alespoň jeden z uvedených pásů (12, 14) obsahuje stěnu (18) trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů, procházející turbínou, kryt (20), radiálně vzdálený od uvedené stěny trysky, vymezuje komoru (21) mezi krytem (20) a nárazovou deskou (22), upevněnou v uvedeném segmentu a umístěnou v uvedené komoře pro vymezení společně s uvedeným krytem první dutiny (24) na jedné straně pro přivádění chladicího média, uvedená nárazová deska na své opačné straně od uvedené první dutiny vymezuje společně s uvedenou stěnou trysky druhou dutinu (26), přičemž je uvedená nárazová deska opatřena velkým množstvím průchozích otvorů (30) pro proudění chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment trysky obsahuje boční stěnu (40), rozprostírající se obecně radiálně mezi uvedenou stěnou trysky a uvedeným krytem, a opatřenou dovnitř směřující přírubou (42), vzdálenou od uvedené stěny trysky, přičemž uvedená dovnitř směřující příruba (42) vymezuje s uvedenou stěnou trysky a s uvedenou boční stěnou podříznutou oblast (44) v blízkosti uvedené boční stěny, přičemž je uvedená dovnitř směřující příruba (42) opatřena velkým množstvím průchozích otvorů (56) pro proudění chladicího média z uvedené první dutiny pro nárazové chlazení boční stěny podříznuté oblasti.
2. Segment (10) trysky podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená nárazová
0· *·
0J 0 0'
0’ 0 9‘
0 0 0
0 0 0
3. Segment (10) trysky podle nároku 2, vyznačující se tím, že uvedená dovnitř směřující okrajová příruba (52) uvedené nárazové desky se rozprostírá obecně v radiálním směru.
segmentu pro uložení těsnicího pera (48), přičemž jsou uvedená boční stěna a uvedený kryt vzájemně k sobě přivařeny svařovaným spojem směrem ven od uvedené drážky.
6. Segment (10) trysky podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená nárazová deska je opatřena dovnitř směřující okrajovou přírubou (52), připevněnou k uvedené dovnitř směřující přírubě (42) uvedené boční stěny, přičemž uvedené průchozí otvory (30) , procházející uvedenou nárazovou deskou, procházejí přes uvedenou dovnitř směřující okrajovou přírubu (52), přičemž jsou uvedená boční stěna (40) trysky a uvedený kryt (20)
15» • I » · • l · · • ♦ · ·· ·· • '· «. -♦ ♦ · « 4 • ♦ · ·
9 9 9 · ·» ·· ···· *· spolu vzájemně svařeny ve svařovaném spoji na straně uvedené nárazové desky, vzdálené od uvedené stěny trysky.
7. Segment (10) trysky podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedená dovnitř směřující okrajová příruba uvedené nárazové desky se rozprostírá obecně v radiálním směru.
8. Segment (10) trysky podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedená boční stěna je opatřena drážkou (46), otevřenou směrem ven z uvedeného segmentu pro uložení těsnicího pera (48), přičemž jsou uvedená boční stěna a uvedený kryt spolu vzájemně svařeny ve svařovaném spoji směrem ven od uvedené drážky.
9. Segment (10) trysky podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený jeden 'pás je tvořen vnějším pásem (12) uvedeného segmentu (10) trysky.
10. Segment (10) trysky podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedený jeden pás je tvořen vnitřním pásem (14) uvedeného segmentu (10) trysky.
11. Způsob chlazení boční stěny pásu u plynové turbíny, obsahující segment (10) trysky, který je opatřen vnějším pásem (12), vnitřním pásem (14) a alespoň jednou lopatkou (16), ležící mezi uvedenými pásy (12, 14), přičemž alespoň jeden z uvedených pásů (12, 14) obsahuje stěnu (18) trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů, procházející turbínou, kryt (20), radiálně vzdálený od uvedené stěny trysky, vymezuje komoru (21) mezi krytem (20) a nárazovou deskou (22), upevněnou v uvedeném pásu a umístěnou v uvedené
99 99
9 9 9 9
16·*: :<·) • 99
9999 99
99 99
9 9 9; 9 9.: 9 • 9 91 9 9) 9
9 9 '9 9í 9 ♦ 't 9
9 9 9* 9 9’ 9
99 99 99' komoře pro vymezení společně s uvedeným krytem první dutiny (24) na jedné straně pro přivádění chladicího média, a druhou dutinu (26) s uvedenou stěnou trysky na protilehlé straně, přičemž je uvedená nárazová deska (22) opatřena velkým množstvím průchozích otvorů (30) pro proudění chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment trysky obsahuje boční stěnu (40), rozprostírající se obecně radiálně mezi uvedenou stěnou (18) trysky a uvedeným krytem (20), a opatřenou dovnitř směřující přírubou (42), vzdálenou od uvedené stěny trysky, přičemž uvedená dovnitř směřující příruba (42) vymezuje s uvedenou stěnou trysky a s uvedenou boční stěnou podříznutou oblast (44) v blízkosti uvedené boční stěny, vyznačující se tím;., že předmětný způsob zahrnuje proudění chladicího média přes velké množství průchozích otvorů (56), procházejících uvedenou dovnitř směřující přírubou, z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny a nasměrování chladicího média z uvedené první dutiny pro nárazové chlazení boční stěny podříznuté oblasti.
12. Způsob podle nároku 11, vyznačující se tím, že uvedená nárazová deska je opatřena dovnitř směřující okrajovou přírubou (52), připevněnou k uvedené dovnitř směřující přírubě uvedené boční stěny, a opatřenou uvedenými otvory (56), a zahrnuje proudění chladicího média z uvedené první dutiny přes uvedenou dovnitř směřující okrajovou přírubu uvedené nárazové desky.
13. Způsob podle nároku 12, vyznačující se tím, že zahrnuje nasměrování proudění chladicího média přes otvory v uvedené
dovnitř směřující přírubě a v uvedené dovnitř směřující okrajové přírubě obecně bočně pro nasměrování nárazového chlazení boční stěny jednoho pásu.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/543,457 US6331096B1 (en) | 2000-04-05 | 2000-04-05 | Apparatus and methods for impingement cooling of an undercut region adjacent a side wall of a turbine nozzle segment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ20003834A3 true CZ20003834A3 (cs) | 2001-11-14 |
Family
ID=24168141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20003834A CZ20003834A3 (cs) | 2000-04-05 | 2000-10-17 | Zařízení a způsob nárazového chlazení podříznuté oblasti vedle boční stěny segmentu trysky turbíny |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6331096B1 (cs) |
| EP (1) | EP1143109B1 (cs) |
| JP (1) | JP4520022B2 (cs) |
| KR (1) | KR100592148B1 (cs) |
| AT (1) | ATE296942T1 (cs) |
| CZ (1) | CZ20003834A3 (cs) |
| DE (1) | DE60020523T2 (cs) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7074006B1 (en) | 2002-10-08 | 2006-07-11 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | Endwall treatment and method for gas turbine |
| US6939106B2 (en) * | 2002-12-11 | 2005-09-06 | General Electric Company | Sealing of steam turbine nozzle hook leakages using a braided rope seal |
| US6832892B2 (en) | 2002-12-11 | 2004-12-21 | General Electric Company | Sealing of steam turbine bucket hook leakages using a braided rope seal |
| US6742984B1 (en) | 2003-05-19 | 2004-06-01 | General Electric Company | Divided insert for steam cooled nozzles and method for supporting and separating divided insert |
| US6843637B1 (en) | 2003-08-04 | 2005-01-18 | General Electric Company | Cooling circuit within a turbine nozzle and method of cooling a turbine nozzle |
| FR2877390B1 (fr) * | 2004-10-29 | 2010-09-03 | Snecma Moteurs | Secteur de distribution de turbine alimente en air de refroidissement |
| WO2008017551A2 (de) | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Alstom Technology Ltd | Brennkammer einer verbrennungsanlage |
| WO2008017550A1 (de) * | 2006-08-07 | 2008-02-14 | Alstom Technology Ltd | Brennkammer einer verbrennungsanlage |
| US8123466B2 (en) * | 2007-03-01 | 2012-02-28 | United Technologies Corporation | Blade outer air seal |
| KR101040195B1 (ko) * | 2009-04-30 | 2011-06-09 | 주식회사 성신에이엘에스 | 측벽용 갤러리 창호의 자동 개폐구조 |
| RU2536443C2 (ru) | 2011-07-01 | 2014-12-27 | Альстом Текнолоджи Лтд | Направляющая лопатка турбины |
| US8840370B2 (en) | 2011-11-04 | 2014-09-23 | General Electric Company | Bucket assembly for turbine system |
| US10260356B2 (en) * | 2016-06-02 | 2019-04-16 | General Electric Company | Nozzle cooling system for a gas turbine engine |
| US10655495B2 (en) * | 2017-02-24 | 2020-05-19 | General Electric Company | Spline for a turbine engine |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1519590A (en) * | 1974-11-11 | 1978-08-02 | Rolls Royce | Gas turbine engine |
| GB2047354B (en) * | 1979-04-26 | 1983-03-30 | Rolls Royce | Gas turbine engines |
| JPS6363504U (cs) * | 1986-10-15 | 1988-04-26 | ||
| JP2862536B2 (ja) * | 1987-09-25 | 1999-03-03 | 株式会社東芝 | ガスタービンの翼 |
| US5169287A (en) * | 1991-05-20 | 1992-12-08 | General Electric Company | Shroud cooling assembly for gas turbine engine |
| US5634766A (en) * | 1994-08-23 | 1997-06-03 | General Electric Co. | Turbine stator vane segments having combined air and steam cooling circuits |
| US5823741A (en) * | 1996-09-25 | 1998-10-20 | General Electric Co. | Cooling joint connection for abutting segments in a gas turbine engine |
| JP3316415B2 (ja) * | 1997-05-01 | 2002-08-19 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン冷却静翼 |
| JPH11200805A (ja) * | 1998-01-14 | 1999-07-27 | Toshiba Corp | 構造要素の冷却方法、冷却用流路付構造要素および冷却用流路付ガスタービン翼 |
| US6139257A (en) * | 1998-03-23 | 2000-10-31 | General Electric Company | Shroud cooling assembly for gas turbine engine |
| US6126389A (en) * | 1998-09-02 | 2000-10-03 | General Electric Co. | Impingement cooling for the shroud of a gas turbine |
| US6224329B1 (en) * | 1999-01-07 | 2001-05-01 | Siemens Westinghouse Power Corporation | Method of cooling a combustion turbine |
-
2000
- 2000-04-05 US US09/543,457 patent/US6331096B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-17 CZ CZ20003834A patent/CZ20003834A3/cs unknown
- 2000-11-29 AT AT00310562T patent/ATE296942T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-11-29 EP EP00310562A patent/EP1143109B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-11-29 DE DE60020523T patent/DE60020523T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-02 KR KR1020000072631A patent/KR100592148B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 2000-12-04 JP JP2000367857A patent/JP4520022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1143109A3 (en) | 2003-01-02 |
| JP2001289001A (ja) | 2001-10-19 |
| US6331096B1 (en) | 2001-12-18 |
| DE60020523D1 (de) | 2005-07-07 |
| JP4520022B2 (ja) | 2010-08-04 |
| KR100592148B1 (ko) | 2006-06-23 |
| EP1143109B1 (en) | 2005-06-01 |
| DE60020523T2 (de) | 2006-04-27 |
| ATE296942T1 (de) | 2005-06-15 |
| EP1143109A2 (en) | 2001-10-10 |
| KR20010096516A (ko) | 2001-11-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ20004035A3 (cs) | Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny segmentu trysky turbíny | |
| CZ20004034A3 (cs) | Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny vedle podříznuté oblasti segmentu trysky turbíny | |
| US6543993B2 (en) | Apparatus and methods for localized cooling of gas turbine nozzle walls | |
| US7029228B2 (en) | Method and apparatus for convective cooling of side-walls of turbine nozzle segments | |
| US7976277B2 (en) | Air-cooled component | |
| CZ20003834A3 (cs) | Zařízení a způsob nárazového chlazení podříznuté oblasti vedle boční stěny segmentu trysky turbíny | |
| EP1143107A2 (en) | Gas turbine transition duct end frame cooling | |
| US6406254B1 (en) | Cooling circuit for steam and air-cooled turbine nozzle stage | |
| US6416275B1 (en) | Recessed impingement insert metering plate for gas turbine nozzles | |
| CZ20003921A3 (cs) | Způsob regulování tlouą»ky boční stěny segmentu při chlazení desky turbíny | |
| JP4554759B2 (ja) | 熱冷却タービンノズル段の内側及び外側バンドにおける熱応力を緩和する装置及び方法 | |
| KR20010098379A (ko) | 고정자 베인 세그먼트 및 터빈 베인 세그먼트 | |
| EP1164252A2 (en) | Support pedestals for a wall cover in a gas turbine nozzle segment | |
| US6422810B1 (en) | Exit chimney joint and method of forming the joint for closed circuit steam cooled gas turbine nozzles | |
| CZ20003835A3 (cs) | Chlazení boční stěny segmentu trysky plynové turbíny | |
| US7296966B2 (en) | Methods and apparatus for assembling gas turbine engines |