CZ20004034A3 - Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny vedle podříznuté oblasti segmentu trysky turbíny - Google Patents
Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny vedle podříznuté oblasti segmentu trysky turbíny Download PDFInfo
- Publication number
- CZ20004034A3 CZ20004034A3 CZ20004034A CZ20004034A CZ20004034A3 CZ 20004034 A3 CZ20004034 A3 CZ 20004034A3 CZ 20004034 A CZ20004034 A CZ 20004034A CZ 20004034 A CZ20004034 A CZ 20004034A CZ 20004034 A3 CZ20004034 A3 CZ 20004034A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- nozzle
- plate
- side wall
- cavity
- wall
- Prior art date
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
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
-
- 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
- F01D9/00—Stators
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
-
- 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
- F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid
-
- 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)
Description
Oblast techniky p j
*« Vynález se týká nárazového chlazení boční stěny pásu trysky u plynové turbíny v blízkosti podříznuté oblasti segmentu trysky, přičemž se zejména týká nárazového chlazení boční stěny pásu trysky u takové konstrukce, kde je svařovaný spoj mezi krytem segmentu trysky a boční stěnou trysky vzdálen od stěny trysky, vystavené působení dráhy horkých plynů.
Dosavadní stav techniky
U běžných konstrukcí plynové turbíny jsou segmenty trysky obvykle uspořádány v prstencovité soustavě kolem osy 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.
O?
. * · • · · • · « · · • ί * i · » » » * * 9 » • · » « · · · · ·
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 dutinu 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 zvýšení 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 v segmentu trysky, kde svařovaný spoj mezi krytem a stěnou trysky je na'jedné straně těsnicího pera, vzdálené od stěny trysky, vystavené působení dráhy horkých plynů. To znamená, že svařovaný spoj mezi krytem a boční stěnou trysky vnějšího pásu je umístěn radiálně směrem ven od těsnicího pera mezi sousedními vnějšími pásy, zatímco svařovaný spoj mezi krytem a boční 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, dále ke snižování napětí ve spojích, a to jak tepelných, tak i mechanických, jsou odstraněny veškeré požadavky na strojní obrábění po svařování, přičemž výsledkem jsou spoje o konstantní tloušťce a vysoké únavové životnosti. Takovéto umístění rovněž přispívá ke zdokonalené strojní *
• « • «
V « obrobitelnosti a ke zlepšeným tolerancím vůči nedostatkům při svařování.
Za účelem umístění svaru jsou v blízkosti bočních stěn pásů segmentu .trysky vytvořeny podříznuté oblasti. Každá podříznutá oblast zahrnuje zejména boční stěnu nebo okraj segmentu trysky a dovnitř směřující přírubu, vycházející směrem dovnitř z obecně rovnoběžné stěny trysky (v dráze horkých plynů), a vzdálenou od stěny trysky. Avšak chlazení boční stěny nebo okraje pásu trysky je velice obtížné z hlediska podříznuté oblasti, neboť boční stěna či okraj trysky leží v určité vzdálenosti od nárazové desky.
Tato velká vzdálenost od nárazového chladicího proudu dále snižuje účinnost nárazového chlazení boční stěny trysky prostřednictvím nárazového chladicího průtoku, proudícího otvory v nárazové desce. Je proto velice důležité minimalizovat uvedenou nárazovou vzdálenost, to je vzdálenost mezi průchozími otvory v nárazové desce a plochou, která má být chlazena. Rovněž je nezbytné minimalizovat tuto vzdálenost při výrobě segmentu trysky.
V souladu s předmětem tohoto vynálezu byl vyvinut způsob zdokonalené výroby a chlazení boční stěny. Zejména v důsledku toho, že svařovaný spoj mezi krytem a boční stěnou trysky je umístěn v určité vzdálenosti od dráhy horkých plynů, proudících turbínou, je chlazení boční stěny zdokonaleno uspořádáním dovnitř směřující příruby na boční stěně trysky, opatřené množinou štěrbin, ve kterých jsou umístěny děrované chladicí desky. Průchozí otvory v deskách jsou provedeny mezi protilehlými okraji každé desky.
V důsledku toho pak vložením desek do příslušných štěrbin podél dovnitř směřující příruby boční stěny je jeden okraj desky propojen s první dutinou, zatímco opačný okraj je propojen s druhou dutinou. Nejdůležitější však je, že výstupní konce, chladicího proudu, vycházejícího z otvorů, leží velice blízko boční stěny.
V důsledku toho proudí chladicí médium z první dutiny průchozími otvory do druhé dutiny, přičemž vystupuje z otvorů v místech, která jsou v bezprostřední blízkosti boční stěny trysky, která má být chlazena. Volný proud chladicího média proto prochází pouze omezenou vzdáleností, která je nedostatečná k tomu, aby došlo k rozprostření proudu, vystupujícího z otvorů. Rovněž v důsledku toho, že jsou otvory podlouhlé, to znamená, že se rozprostírají mezi protilehlými okraji desky, tak chladicí médium, proudící z otvorů na boční stěnu, je více zaměřeno a nasměrováno na tuto boční stěnu, v důsledku čehož dochází ke zvýšení účinnosti chlazení.
V souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl vyvinut segment trysky pro použití u plynové turbíny, mající vnější část pásu, vnitřní část pásu a alespoň jednu lopatku, ležící mezi uvedenými částmi pásů , alespoň jedna z uvedených částí pásů má stěnu trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů v turbíně, kryt, radiálně vzdálený od uvedené stěny trysky a vymezující mezi nimi komoru, a nárazovou desku, umístěnou v uvedené komoře a vymezující s uvedeným krytem první dutinu na jedné straně nárazové desky pro přivádění chladicího média, přičemž nárazová deska na své opačné straně vymezuje se stěnou trysky druhou dutinu, uvedená nárazová deska je opatřena množinou průchozích otvorů
pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment trysky obsahuje boční stěnu, ležící obecně radiálně mezi uvedenou stěnou trysky a uvedeným krytem, prostředky, nesené uvedeným segmentem a opatřené množinou průchozích otvorů pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
Prostředky pro průtok chladicího média jsou s výhodou tvořeny deskou s otvory, procházejícími touto deskou.
Uvedená deska má rozměry délky, šířky a výšky, přičemž uvedené otvory leží obecně v rovině, definované uvedenými rozměry délky a šířky, a mezi protilehlými okraji uvedené desky.
Boční stěna je opatřena dovnitř směřující přírubou, vymezující podříznutou oblast v blízkosti uvedené boční stěny, v uvedené dovnitř směřující přírubě jsou uspořádány průchozí a vzájemně od sebe vzdálené štěrbiny, uvedené desky jsou umístěny v uvedených štěrbinách a zasahují do uvedené podříznuté oblasti, přičemž množina otvorů prochází uvedenou deskou pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené podříznuté oblasti pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
Uvedený kryt je s výhodou přivařen k uvedené boční stěně trysky.
V souladu s dalším výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu byl rovněž vyvinut segment trysky pro použití u • Ρ
♦ λ
plynové turbíny, mající vnější část pásu, vnitřní část pásu a alespoň jednu lopatku, ležící mezi uvedenými částmi pásů , alespoň jedna z uvedených částí pásů má stěnu trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů v turbíně, kryt, radiálně vzdálený od uvedené stěny trysky a vymezující mezi nimi komoru, a nárazovou desku, umístěnou v uvedené komoře a vymezující s uvedeným krytem první dutinu na jedné straně nárazové desky pro přivádění chladicího média, přičemž nárazová deska na své opačné straně vymezuje se stěnou trysky druhou dutinu, uvedená nárazová deska je opatřena množinou průchozích otvorů pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené druhé dutiny pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment trysky obsahuje boční stěnu, ležící obecně radiálně mezi uvedenou stěnou trysky a uvedeným krytem, a opatřenou dovnitř směřující přírubou, vymezující podříznutou oblast v blízkosti uvedené boční stěny, uvedená nárazová deska má okraj připevněn k uvedené dovnitř směřující přírubě, přičemž je uvedená dovnitř směřující příruba opatřena alespoň jednou' průchozí štěrbinou mezi uvedenou první dutinou a uvedenou podříznutou oblasti, deska je umístěna v uvedené štěrbině a zasahuje do uvedené podříznuté oblasti, a množina otvorů prochází uvedenou deskou pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené podříznuté oblasti pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
Uvedená deska má rozměry délky, šířky a výšky, přičemž uvedené otvory leží obecně v rovině, definované uvedenými rozměry délky a šířky, a mezi protilehlými okraji uvedené desky.
• 9«
9 9 » 999 ί» • 99
Segment trysky podle tohoto vynálezu je opatřen množinou průchozích a vzájemně od sebe vzdálených štěrbin, uspořádaných v uvedené dovnitř směřující přírubě, množina desek je umístěna příslušně v uvedených štěrbinách a zasahuje do uvedené podříznuté oblasti, přičemž množina otvorů prochází každou deskou pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené podříznuté oblasti pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
Uvedený kryt je s výhodou přivařen k uvedené boční stěně trysky.
Výstupní otvory průchozích otvorů v desce leží s výhodou blíže boční stěny, než průchozí otvory v nárazové desce.
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 rozložený axonometrický a schematický pohled na segment trysky, zkonstruovaný v souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu;
obr. 2 znázorňuje ve zvětšeném měřítku částečný pohled v řezu, zobrazující spoj mezi bočními stěnami sousedních segmentů trysky, a dále zobrazující umístění svařovaného spoje odlitků krytu a trysky, jakož i nárazové chlazení podle výhodného provedení předmětu tohoto vynálezu; a ii 9 9 0
0' 9β· • · obr. 3 znázorňuje axonometrický pohled na desku s otvory pro chlazení boční stěny trysky v souladu s výhodným provedením předmětu tohoto vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na vyobrazení podle obr. 1 je znázorněn segment trysky, který je obecně označen vztahovou značkou 10, a který tvoří součást prstencovité soustavy segmentů, uspořádaných kolem osy plynové turbíny.
Každý segment 10 trysky obsahuje vnější pás 12, vnitřní pás 14 a jednu nebo více lopatek .16, ležících mezi těmito pásy 12 a 14. Pokud jsou segmenty 10 trysky uspořádány v prstencovité soustavě, potom vnější pás 12, vnitřní pás 14 a lopatky 16 částečně vymezují prsťencovitou dráhu horkých plynů, procházejících turbínou, což je všeobecně známé.
Vnější pás 12, vnitřní pás 14 a lopatky 16 jsou chlazeny prostřednictvím proudění chladicího média, například páry, komorou ve vnějším pásu 12, radiálně směrem dovnitř přes dutiny v lopatkách 16, komorou ve vnitřním pásu 14 a radiálně směrem ven přes lopatky 16 pro navracení chladicího média do výstupního otvoru podél vnějšího pásu 12.
Jak je ve formě příkladného provedení znázorněno na vyobrazení podle obr. 1, tak vnější pás 12 obsahuje vnější stěnu 18 trysky, vnější kryt 20, který je uspořádán přes vnější stěnu 18, a který je k ní přivařen za účelem vymezení komory 21 (viz obr. 2), přičemž je v této komoře 21 umístěna nárazová deska 22. Nárazová deska 22 vymezuje spolu s vnějším krytem 20 segmentu 10 trysky první dutinu (24, přičemž
na své opačné straně vymezuje spolu s vnější stěnou 18 trysky druhou dutinu 26.
Ve vnějším krytu 20 je uspořádán vstupní otvor 25 pro přivádění chladicího média, například páry do segmentu lopatky trysky, přičemž je zde rovněž uspořádán výstupní otvor 27 pro odvádění upotřebené chladicí páry ze segmentu 10 trysky. Chladicí pára je přiváděna do první dutiny 24 a prochází větším počtem otvorů 30 v nárazové desce 22 pro účely nárazového chlazení vnější stěny 18 trysky.
Nárazová chladicí pára proudí z druhé dutiny 26 do jedné nebo do více vložek (na vyobrazeních neznázorněno) v dutinách, které leží v lopatce 16 mezi vnějším pásem 12 a vnitřním pásem 14. Vložky v lopatce 16 jsou opatřeny větším 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 průtok přes otvory v nárazové desce 22 ve vnitřním pásu 14 pro účely nárazového chlazení boční stěny vnitřního pásu 14. Upotřebená chladicí pára poté proudí dutinou v lopatce a výstupním otvorem 27 ven z vnějšího pásu 12.
Pro úplnější popis shora uvedeného provedení chladicího okruhu je možno odkázat na obsah patentového spisu US 5 634 766 stejného přihlašovatele, jehož obsah je zde uváděn ve formě odkazu.
Na vyobrazení podle obr. 2 je znázorněno spojení mezi sousedními segmenty 10 trysky. Zde je nutno zdůraznit, že ♦·· · · 9 · · · *99 99 999 999 99 99 následující popis se týká konkrétně vnějšího pásu 12, přičemž je však zcela stejně uplatnitelný i pro vnitřní pás 14.
Takže každý pás trysky (jak vnitřní pás 14, tak i vnější pás 12) obsahuje boční stěnu nebo okraj 40 trysky, který leží obecně radiálně mezi vnější stěnou 18 trysky a vnějším krytem 20. Pás rovněž zahrnuje dovnitř směřující přírubu 42, vycházející z vnější stěny 18 trysky a vymezující spolu s vnější stěnou 18 a s boční stěnou nebo okrajem 40 trysky podříznutou oblast 44. Dovnitř směřující příruba 42 je rovněž opatřena obvodově otevřenou drážkou 4 6 pro uložení jedné strany pera 48, vytvářejícího těsnění mezi sousedními segmenty 10 trysky.
Jak je znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, je každý kryt 20 přivařen k dovnitř směřující přírubě 42 podél protilehlých okrajů pásu trysky. Svařovaný spoj 50 leží na té straně těsnicího pera 48, která je vzdálena od vnější stěny 18 trysky. Umístěním svařovaného spoje 50 mimo dráhu horkých plynů, vymezenou částečně vnější stěnou 18 trysky, je svařovaný spoj 50 vystaven působení mnohem nižších teplot, než by tomu bylo v případě, pokud by byl umístěn blíže dráhy horkých plynů.
Na vyobrazení podle obr. 2 je rovněž znázorněna nárazová deska 22, která je na každém ze svých okrajů opatřena přírubou nebo zahnutým okrajem 52. Tento zahnutý okraj 52 je připájen nebo přivařen k vnitřní ploše dovnitř směřující příruby 42. Jelikož jsou otvory 30 umístěny v každém ze zahnutých okrajů 52 nárazové desky 22, je nutno zdůraznit, že je zde poměrně velká vzdálenost mezi nejbližším otvorem 30 a * 44 '·» · » »4
4 4 • 4 4
444 44
4' · 4 4 4
4 '4 >4 4 • 4 4 4 4
4 4 4 4 O
4 4 4 4
444 44 ·· boční stěnou nebo okrajem 40 trysky v podříznuté oblasti 44. Tato velká vzdálenost snižuje účinek nárazového chlazení.
Za účelem zmenšení nárazové vzdálenosti, to znamená vzdálenosti mezi proudem, vystupujícím z otvoru pro nárazové chlazení v blízkosti plochy, která má být chlazena, jsou uspořádány prostředky, nesené segmentem trysky, a opatřené množinou průchozích otvorů pro průtok chladicího média z první dutiny 24 pro nárazové chlazení boční stěny 40 segmentu 10.
Takovéto prostředky mohou zahrnovat sérii oddělených trubek, ve kterých proudí chladicí médium, přičemž s výhodou zahrnují jednu nebo více desek .58, uspořádaných ve štěrbinách 60, vytvořených v dovnitř směřující přírubě 42 boční stěny 40 trysky. Tyto štěrbiny 60 jsou vytvořeny pod úhlem, zaměřeným směrem na boční stěnu 40. V každé ze štěrbiny 60 je umístěna chladicí deska 58.
Jak je znázorněno na vyobrazeních podle obr. 2 a podle obr. 3, je každá otvorů 64, které protilehlými okraji.
chladicí deska 58 opatřena množinou procházejí deskou 58 mezi jejími Takže deska 58, která je znázorněna na vyobrazení podle obr. 3, je obecně obdélníková, takže má příslušnou délku, šířku a výšku, přičemž je opatřena otvory 64, vytvořenými v desce 58 mezi jejími protilehlými delšími okraji, a ležícími v rovině, definované její délkou a šířkou.
Jak je nejlépe znázorněno na vyobrazení podle obr. 2, jsou otvory 64 propojeny na jednom konci s chladicím médiem v první dutině 24. Otvory 64 jsou na opačném konci desky 58 • 0 • t · * · ·
0 0 • 0 0 «·· 0 0
0
0 0 0 0 0
0
0 • 00 0 0 otevřeny do druhé dutiny 26. Takže chladicí médium proudí přes otvory 64 z první dutiny 24 do druhé dutiny 26. Jelikož jsou štěrbiny 60 skloněny směrem na boční stěnu 40 a desky 58 jsou umístěny v těchto štěrbinách 60 pod stejným úhlovým sklonem, je nutno zdůraznit, že proud chladicího média, vystupující z otvorů 64 do druhé dutiny 26, se nalézá v blízkosti boční stěny 40.
Kromě to.ho v důsledku proudění chladicího média podél délky otvorů a v důsledku toho, že poměr délky ku průměru je podstatný, je proud chladicího média zaměřen a nasměrován na boční stěnu a neodklání se podstatně od směru proudění v otvorech.
Při výrobě tohoto zdokonaleného systému chlazení boční stěny jsou v dovnitř směřující přírubě 42 vytvořeny štěrbiny 60 již při původním odlévání segmentu 10 trysky. Alternativně mohou být tyto štěrbiny 60 vytvořeny v dovnitř směřující přírubě 42 prostřednictvím strojního obrábění.
Po vytvoření štěrbin 60 je nárazová deska 22 se svými zahnutými přírubami 52 umístěna do segmentu 10 trysky a uspořádána do příslušné polohy. Nárazová deska 22 je poté přivařena do trysky. Pokud byla nárazová deska 22 připájena do trysky, mohou být děrované desky 58 přidány současně a připájeny podél nárazové desky 22 k segmentu 10 trysky.
Štěrbiny 60 pro uložení desek 58 mohou být strojně obrobeny, například prostřednictvím EDM, a to před nebo po umístění nárazové desky v závislosti na tom, jakého způsobu je použito pro připevnění nárazové desky k segmentu trysky.
• 0 0 0 % · ·
Otvory v děrovaných deskách jsou s výhodou vytvořeny ještě před tím, než jsou tyto desky připevněny do dovnitř směřující příruby 42. Zde je nutno zdůraznit, že shora popsaný chladicí systém pro chlazení boční stěny segmentů trysky je uplatnitelný jak pro vnější pás, tak i pro vnitřní pás segmentů trysky.
Přestože byl předmět tohoto vynálezu popsán ve spojitosti s jeho příkladným provedením, které je v současné době považováno za nejpraktičtější, je zcela pochopitelné, že předmět tohoto vynálezu se neomezuje pouze na shora popsané provedení, neboť je naopak určen k pokrytí různých modifikací a ekvivalentních uspořádání, které spadají do myšlenky a rozsahu přiložených patentových nároků.
* * · * · · '·· · ·· · 1» « * ··♦ · * ě · ě i * · · · * ···♦··/)
PAT
E N T 0
V É
Claims (10)
- NÁROKY1.Segment (10) trysky pro použití u plynové turbíny, mající vněj ší část pásu (12), vnitřní část pásu (14) a alespoň jednu lopatku (16) , ležící mezi uvedenými částmi pásů (12, 14), alespoň jedna z uvedených částí pásů (12, 14) má stěnu (18) trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů v turbíně, kryt (20), radiálně vzdálený od uvedené stěny (18) trysky a vymezující mezi nimi komoru (21), a nárazovou desku (22), umístěnou v uvedené komoře (21) a vymezující s uvedeným krytem (20) první dutinu (24) na jedné straně nárazové desky (22) pro přivádění chladicího média, přičemž nárazová deska (22) na své opačné straně vymezuje se stěnou trysky druhou dutinu (26), uvedená nárazová deska (22) je opatřena množinou průchozích otvorů (30) pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny (24) do uvedené druhé dutiny (26) pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment (10) trysky obsahuje boční stěnu (40), ležící obecně radiálně mezi uvedenou stěnou (18) trysky a uvedeným krytem (20), prostředky (58), nesené uvedeným segmentem (10) a opatřené množinou průchozích otvorů (64) pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny (24) pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
- 2. Segment (10) trysky podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedené prostředky pro průtok chladicího média zahrnují desku s uvedenými otvory, procházejícími touto deskou.
- 3. Segment (10) trysky podle nároku 1, vyznačující se tím, že uvedená deska má rozměry délky, šířky a výšky, přičemž uvedené otvory leží9 · · * 9 9 >9 9 ·9 · »· • »♦9*99 99 »·· «»·9 9 obecně v rovině, definované uvedenými rozměry délky a šířky, a mezi protilehlými okraji uvedené desky.podle nároku 1, že uvedená boční stěna přírubou, vymezující
- 4. Segment (10) trysky vyznačující se tím je opatřena dovnitř směřující podříznutou oblast v blízkosti uvedené boční stěny, v uvedené dovnitř směřující přírubě (42) jsou uspořádány průchozí a vzájemně od sebe vzdálené štěrbiny (60)., uvedené desky jsou umístěny v uvedených štěrbinách a zasahují do uvedené podříznuté oblasti, přičemž množina otvorů (64) prochází uvedenou deskou pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené podříznuté oblasti pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
- 5. Segment (10) trysky vyznačující se t í m , přivařen k uvedené boční stěně trysky.podle nároku že uvedený kryt1, je
- 6. Segment (10) trysky pro použití u plynové turbíny, mající vnější část pásu (12), vnitřní část pásu (14) a alespoň jednu lopatku (16), ležící mezi uvedenými částmi pásů (12, 14), alespoň jedna z uvedených částí pásů (12, 14) má stěnu (18) trysky, vymezující částečně dráhu horkých plynů v turbíně, kryt (20), radiálně vzdálený od uvedené stěny (18) trysky a vymezující mezi nimi komoru (21), a nárazovou desku (22), umístěnou v uvedené komoře (21) a vymezující s uvedeným krytem (20) první dutinu (24) na jedné straně nárazové desky (22) pro přivádění chladicího média, přičemž nárazová deska (22) na své opačné straně vymezuje se stěnou trysky druhou dutinu (26), uvedená nárazová deska (22) je opatřena množinou průchozích otvorů (30) pro průtok99 * 9 * ·9·9 ♦• 9 99 ·· • 999 99chladicího média z uvedené první dutiny (24) do uvedené druhé dutiny (26) pro nárazové chlazení uvedené stěny trysky, uvedený segment (10) trysky obsahuje boční stěnu (40), ležící obecně radiálně mezi uvedenou stěnou (18) trysky a uvedeným krytem (20), a opatřenou dovnitř směřující přírubou (42), vymezující podříznutou oblast (44) v blízkosti uvedené boční stěny, uvedená nárazová deska (22) má okraj připevněn k uvedené dovnitř směřující přírubě (42), přičemž je uvedená dovnitř směřující příruba (42) opatřena alespoň jednou j průchozí štěrbinou (60) mezi uvedenou první dutinou (24) a uvedenou podříznutou oblasti (44), deska (58) je umístěna v uvedené štěrbině (60) a zasahuje do uvedené podříznuté oblasti (44), a množina otvorů (64) prochází uvedenou deskou pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny (24) do uvedené podříznuté oblasti (44) pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.
- 7. Segment (10) trysky podle nároku 6, vyznačující se tím, že uvedená deska má rozměry délky, šířky a výšky, přičemž uvedené otvory leží obecně v rovině, definované uvedenými rozměry délky a šířky, a mezi protilehlými okraji uvedené desky.
- 8. Segment (10) trysky podle nároku 6, vyznačují cíše tím, že obsahuje množinu průchozích a vzájemně od sebe vzdálených štěrbin (60) v uvedené dovnitř směřující přírubě (42), množina desek je umístěna příslušně v uvedených štěrbinách . a zasahuje do uvedené podříznuté oblasti, přičemž množina otvorů (64) prochází každou deskou pro průtok chladicího média z uvedené první dutiny do uvedené podříznuté oblasti pro nárazové chlazení uvedené boční stěny uvedeného segmentu trysky.• 99
- 9 9·9. Segment (10) trysky vyznačující se tím, přivařen k uvedené boční stěně trysky podle nároku že uvedený kryt6, je
- 10. Segment (10) trysky vyznačující se tím průchozích otvorů v desce leží průchozí otvory v nárazové desce.podle nároku 6, , že výstupní otvory blíže boční stěny, než • ·· · · * · • ··· • · · · • · · ·· •• •·· ·♦ ·· ·*·G· • r <·« • · · * • · · 9 • * · · • · ··A&OO—
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/546,766 US6419445B1 (en) | 2000-04-11 | 2000-04-11 | Apparatus for impingement cooling a side wall adjacent an undercut region of a turbine nozzle segment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ20004034A3 true CZ20004034A3 (cs) | 2001-11-14 |
Family
ID=24181911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20004034A CZ20004034A3 (cs) | 2000-04-11 | 2000-10-30 | Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny vedle podříznuté oblasti segmentu trysky turbíny |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6419445B1 (cs) |
EP (1) | EP1146203B1 (cs) |
JP (1) | JP4713729B2 (cs) |
KR (1) | KR100694921B1 (cs) |
AT (1) | ATE319917T1 (cs) |
CZ (1) | CZ20004034A3 (cs) |
DE (1) | DE60026469T2 (cs) |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6832892B2 (en) | 2002-12-11 | 2004-12-21 | General Electric Company | Sealing of steam turbine bucket hook leakages using a braided rope seal |
US6939106B2 (en) * | 2002-12-11 | 2005-09-06 | General Electric Company | Sealing of steam turbine nozzle hook leakages using a braided rope seal |
US6971844B2 (en) * | 2003-05-29 | 2005-12-06 | General Electric Company | Horizontal joint sealing system for steam turbine diaphragm assemblies |
US6843637B1 (en) | 2003-08-04 | 2005-01-18 | General Electric Company | Cooling circuit within a turbine nozzle and method of cooling a turbine nozzle |
US7029228B2 (en) * | 2003-12-04 | 2006-04-18 | General Electric Company | Method and apparatus for convective cooling of side-walls of turbine nozzle segments |
US6994520B2 (en) * | 2004-05-26 | 2006-02-07 | General Electric Company | Internal core profile for a turbine nozzle airfoil |
EP1767835A1 (de) * | 2005-09-22 | 2007-03-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Hochtemperaturfeste Dichtungsanordnung, insbesondere für Gasturbinen |
GB2479865B (en) * | 2010-04-26 | 2013-07-10 | Rolls Royce Plc | An installation having a thermal transfer arrangement |
US9039350B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-05-26 | General Electric Company | Impingement cooling system for use with contoured surfaces |
US9011078B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-04-21 | General Electric Company | Turbine vane seal carrier with slots for cooling and assembly |
US8944751B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-02-03 | General Electric Company | Turbine nozzle cooling assembly |
US9133724B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-09-15 | General Electric Company | Turbomachine component including a cover plate |
US9011079B2 (en) | 2012-01-09 | 2015-04-21 | General Electric Company | Turbine nozzle compartmentalized cooling system |
US8864445B2 (en) | 2012-01-09 | 2014-10-21 | General Electric Company | Turbine nozzle assembly methods |
US8845285B2 (en) * | 2012-01-10 | 2014-09-30 | General Electric Company | Gas turbine stator assembly |
US9638047B1 (en) * | 2013-11-18 | 2017-05-02 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Multiple wall impingement plate for sequential impingement cooling of an endwall |
US9683444B1 (en) * | 2013-11-18 | 2017-06-20 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Multiple wall impingement plate for sequential impingement cooling of a turbine hot part |
US9540956B2 (en) * | 2013-11-22 | 2017-01-10 | Siemens Energy, Inc. | Industrial gas turbine exhaust system with modular struts and collars |
US9644497B2 (en) | 2013-11-22 | 2017-05-09 | Siemens Energy, Inc. | Industrial gas turbine exhaust system with splined profile tail cone |
US9598981B2 (en) | 2013-11-22 | 2017-03-21 | Siemens Energy, Inc. | Industrial gas turbine exhaust system diffuser inlet lip |
US9512740B2 (en) | 2013-11-22 | 2016-12-06 | Siemens Energy, Inc. | Industrial gas turbine exhaust system with area ruled exhaust path |
US9745920B2 (en) * | 2014-09-11 | 2017-08-29 | General Electric Company | Gas turbine nozzles with embossments in airfoil cavities |
US10260356B2 (en) * | 2016-06-02 | 2019-04-16 | General Electric Company | Nozzle cooling system for a gas turbine engine |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE794195A (fr) * | 1972-01-18 | 1973-07-18 | Bbc Sulzer Turbomaschinen | Aube directrice refroidie pour des turbines a gaz |
GB1519590A (en) * | 1974-11-11 | 1978-08-02 | Rolls Royce | Gas turbine engine |
JPS6363504U (cs) * | 1986-10-15 | 1988-04-26 | ||
US5116199A (en) * | 1990-12-20 | 1992-05-26 | General Electric Company | Blade tip clearance control apparatus using shroud segment annular support ring thermal expansion |
JPH04311604A (ja) * | 1991-04-11 | 1992-11-04 | Toshiba Corp | タービン静翼 |
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 |
US6126389A (en) * | 1998-09-02 | 2000-10-03 | General Electric Co. | Impingement cooling for the shroud of a gas turbine |
-
2000
- 2000-04-11 US US09/546,766 patent/US6419445B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-10-30 CZ CZ20004034A patent/CZ20004034A3/cs unknown
- 2000-12-07 DE DE60026469T patent/DE60026469T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-07 EP EP00310882A patent/EP1146203B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-12-07 AT AT00310882T patent/ATE319917T1/de not_active IP Right Cessation
- 2000-12-08 KR KR1020000074694A patent/KR100694921B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2000-12-08 JP JP2000373656A patent/JP4713729B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60026469D1 (de) | 2006-05-04 |
JP4713729B2 (ja) | 2011-06-29 |
KR100694921B1 (ko) | 2007-03-14 |
EP1146203A3 (en) | 2003-01-02 |
EP1146203B1 (en) | 2006-03-08 |
US6419445B1 (en) | 2002-07-16 |
EP1146203A2 (en) | 2001-10-17 |
DE60026469T2 (de) | 2006-11-16 |
ATE319917T1 (de) | 2006-03-15 |
KR20010096525A (ko) | 2001-11-07 |
JP2001303906A (ja) | 2001-10-31 |
US20020028134A1 (en) | 2002-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CZ20004034A3 (cs) | Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny vedle podříznuté oblasti segmentu trysky turbíny | |
CZ20004035A3 (cs) | Zařízení pro nárazové chlazení boční stěny segmentu trysky turbíny | |
EP0911486B1 (en) | Gas turbine stationary blade cooling | |
RU2426890C2 (ru) | Система входных направляющих лопастей для газотурбинного двигателя | |
US6036436A (en) | Gas turbine cooling stationary vane | |
US7029228B2 (en) | Method and apparatus for convective cooling of side-walls of turbine nozzle segments | |
KR100534813B1 (ko) | 터빈 베인 세그먼트 및 스테이터 베인 세그먼트 | |
US6561757B2 (en) | Turbine vane segment and impingement insert configuration for fail-safe impingement insert retention | |
JP4130540B2 (ja) | ガスタービンノズル壁を局部的に冷却するための装置及び方法 | |
KR20010098379A (ko) | 고정자 베인 세그먼트 및 터빈 베인 세그먼트 | |
JP4393667B2 (ja) | 蒸気・空気冷却タービンノズル段用の冷却回路 | |
CZ20003834A3 (cs) | Zařízení a způsob nárazového chlazení podříznuté oblasti vedle boční stěny segmentu trysky turbíny | |
JP4052373B2 (ja) | ガスタービンのノズル羽根インサート及びその取り付け方法 | |
KR20010014863A (ko) | 터빈 노즐의 내측 및 외측 밴드에서 온도 미스매칭을제어하기 위한 장치 및 내측 또는 외측 밴드의 벽과 커버사이의 온도 차이를 감소시키는 방법 | |
CN113692477B (zh) | 涡轮静叶以及燃气轮机 | |
CZ2001192A3 (cs) | Segment trysky plynové turbíny | |
CZ200184A3 (cs) | Výstupní komínový spoj a způsob vytváření spoje pro uzavřený parním okruhem chlazené trysky plynové turbíny | |
CZ20003835A3 (cs) | Chlazení boční stěny segmentu trysky plynové turbíny |