DE102005013795A1

DE102005013795A1 - Guide vane for e.g. gas turbine, has open connection channel for inner hole provided in area of side wall section facing platform section, and platform with side edge having recess, where stripped seal is provided in recess

Info

Publication number: DE102005013795A1
Application number: DE200510013795
Authority: DE
Inventors: Aleksander Čekanov; Aleksander Chanin
Original assignee: Alstom Technology AG
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2005-03-24
Filing date: 2005-03-24
Publication date: 2006-09-28

Abstract

The vane has a connecting structure with an inner hole (6) that is connected with a platform section (8) located outside a cross section of a guide vane blade (3). An open connection channel (13) for the hole is provided in an area of a side wall section facing the section. A platform (4) has a side edge (15) with a recess (16), where a stripped seal (17) is provided in the recess. A tight cooling plate is located within the hole.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitschaufel für eine Strömungsrotationsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem sich radialwärts erstreckenden Leitschaufelblatt sowie einer sich am Leitschaufelblatt radial außen liegend anschliessenden Plattform, mit einer dem Leitschaufelblatt radial abgewandten Plattformoberseite, an der eine Verbindungsstruktur zur Befestigung der Leitschaufel an einer statorseitigen Tragstruktur vorgesehen ist, die die Plattformoberseite radialwärts überragende, einen inneren Hohlraum begrenzende Seitenwandabschnitte aufweist, der einseitig dem Laufschaufelblatt radialwärts abgewandt offen ausgebildet ist und über wenigstens eine Öffnung innerhalb der Plattform mit einem in dem Leitschaufelblatt innenliegend vorgesehenen Kühlkanalsystem verbunden ist, sowie mit einem benachbart zur Verbindungsstruktur außerhalb des Hohlraumes angrenzenden Plattformabschnitt, der in radialer Projektion außerhalb des Querschnittes des Leitschaufelblattes liegt.The The invention relates to a guide vane for a flow rotating machine, in particular for one Gas turbine with a radially extending vane blade and one on the vane blade radially outboard subsequent Platform, with the guide blade radially facing away from the platform top, at the one connecting structure for attachment of the guide vane is provided on a stator-side support structure, which is the platform top towering radially, having side wall sections defining an internal cavity, the one side facing away from the blade blade radially turned open is and about at least one opening inside the platform with one inside the vane blade provided cooling channel system is connected, as well as with an adjacent to the connection structure outside the cavity adjacent platform portion which in radial Projection outside the cross section of the vane blade is located.

Leitschaufeln einer Strömungsrotationsmaschine sind insbesondere im Falle einer Gasturbinenanlage unmittelbar den aus der Brennkammer ausströmenden Heissgasen ausgesetzt und unterliegen demzufolge hohen thermischen Belastungen, die bei modernen Gasturbinenanlagen weit über den materialspezifischen thermischen Belastbarkeitsgrenzen der einzelnen Komponenten liegen. Aus diesem Grunde müssen die den Heissgasen unmittelbar ausgesetzten Gasturbinenkomponenten, so insbesondere die Leit- und Laufschaufeln, gekühlt werden, so dass gewährleistet werden kann, dass die betreffenden Komponenten nicht überhitzen und keine durch thermisch bedingte Materialdegradationen hervorgerufene irreversible Schädigungen erfahren. Derartige Kühlmaßnahmen sind vielfältig bekannt und betreffen üblicherweise die gezielte Zuführung von Kühlluft zu den einzelnen zu Hitze exponierten Komponenten, wobei als Kühlluft ein Teil der aus der Kompressoreinheit der Gasturbinenanlage austretenden komprimierten Zuluft abgezweigt wird, die somit dem weiteren Verbrennungsvorgang nicht zur Verfügung steht.vanes a flow rotary machine are in particular in the case of a gas turbine plant directly the flowing out of the combustion chamber Hot gases exposed and are therefore subject to high thermal Loads, which in modern gas turbine plants far beyond the material-specific thermal load limits of the individual Components lie. For this reason, the hot gases must immediately exposed gas turbine components, so in particular the lead and Blades, cooled be guaranteed, so that that the components in question can not overheat and none caused by thermally induced material degradation irreversible damage Experienced. Such cooling measures are diverse known and usually concern the targeted delivery from cooling air too the individual exposed to heat components, where as cooling air Part of emerging from the compressor unit of the gas turbine plant compressed supply air is diverted, thus the further combustion process not available.

Es liegt auf der Hand, dass die zu Kühlzwecken aus der verdichteten Zuluft abgezweigte Kühlluftmenge möglichst gering zu halten ist, um das Leistungsvermögen der Gasturbinenanlage nicht nachhaltig zu beeinflussen. Zudem gilt es den abgezweigten Kühlluftanteil möglichst effektiv und ohne Verluste, so insbesondere ohne Leckageverluste, zu den einzelnen zu kühlenden Gasturbinenkomponenten zu führen. Im Falle des im Weiteren zu beschreibenden Leitschaufelkonzeptes gilt es die einer Leitschaufel zu Kühlzwecken zugeführte Kühlluft effektiv und ohne Leckageverluste zu nutzen.It is obvious that for cooling purposes from the compacted Supply air diverted cooling air quantity preferably keeping the performance of the gas turbine plant unsustainable is low to influence. In addition, it applies the diverted cooling air preferably effectively and without losses, in particular without leakage losses, to the individual to be cooled Gas turbine components lead. In the case of the guide vane concept to be described below it applies the cooling air supplied to a guide vane for cooling purposes effectively and without loss of leakage.

In den 2a und 2b ist jeweils in Seiten- und Querschnittsdarstellung der radial außen liegende Teilbereich einer Leitschaufel 1 mit angrenzender statorseitiger Tragstruktur 2 dargestellt. 2a zeigt eine axiale Seitenansicht auf eine Leitschaufel 1, die radial nach innen in den Strömungskanal K einmündet. Axial zur Leitschaufel 1 versetzt ist eine Laufschaufel La stark schematisiert angedeutet. Die Leitschaufel 1 weist in an sich bekannter Weise ein innen liegendes Kanalsystem KS auf, das aus dem in 2b dargestellten Querschnittsbild längs der Schnittebene A-A zu entnehmen ist. Zur Kühlung der Leitschaufel 1 wird komprimierte Kühlluft L durch einen statorseitig vorgesehenen Kühlluftversorgungskanal SC der Leitschaufel 1 zugeführt.In the 2a and 2 B is in each case in side and cross-sectional representation of the radially outer portion of a vane 1 with adjacent stator-side support structure 2 shown. 2a shows an axial side view of a vane 1 , which opens radially inward into the flow channel K. Axial to the vane 1 offset is a blade La strongly schematized indicated. The vane 1 has in known manner an internal channel system KS, which consists of the in 2 B shown cross-sectional image along the sectional plane AA can be seen. For cooling the vane 1 is compressed cooling air L through a stator provided cooling air supply channel SC of the vane 1 fed.

Die Leitschaufel 1 setzt sich aus einem Leitschaufelblatt 3, einer sich radial außen an das Leitschaufelblatt 3 anschließenden Plattform 4 sowie einer dem Leitschaufelblatt 3 der Plattform 4 gegenüberliegenden Verbindungsstruktur 5 zusammen, mit der die Leitschaufel 1 in einer Tragstruktur 2 der Strömungsrotationsmaschine, respektive der Gasturbinenanlage befestigt ist. Die Plattform 4 weist eine dem Strömungskanal K zugewandte erste Oberseite 41 und eine dem Strömungskanal K abgewandte zweite Oberseite 42 auf. Über der Ebene der Plattformoberseite 42 ragt radialwärts die Verbindungsstruktur 5, die mit ihren Seitenwandabschnitten 51 und 52 sowie den in 2b nicht dargestellten stirnseitigen Seitenwandabschnitten einen innen liegenden Hohlraum 6 umschließen, der einerseits mit dem Kühlluftversorgungskanal SC und andererseits mit dem Kühlkanalsystem KS der Leitschaufel 1 offen verbunden ist. Die laterale Dimensionierung des Hohlraumes 6 in der Ebene der Plattformoberfläche 42 ist vorzugsweise derart gewählt, dass der in radialer Projektion auf das Laufschaufelblatt 3 der Leitschaufel 1 erhaltene Querschnitt vorzugsweise vollständig vom Hohlraum 6 überdeckt ist, so dass sämtliche innerhalb des Leitschaufelblattes 3 eingearbeiteten Kühlkanäle KS mit Kühlluft L aus dem Hohlraum 6 versorgt werden können. Hierdurch ist eine optimale Kühlung des Laufschaufelblattes 3 sichergestellt.The vane 1 is composed of a vane blade 3 , a radially outward of the vane blade 3 subsequent platform 4 and one of the vane blade 3 the platform 4 opposite connection structure 5 together, with the vane 1 in a supporting structure 2 the flow rotary machine, respectively the gas turbine plant is attached. The platform 4 has a the flow channel K facing first top 41 and a second upper side facing away from the flow channel K. 42 on. Above the level of the platform top 42 protrudes radially the connection structure 5 that with their sidewall sections 51 and 52 as well as the in 2 B not shown front side wall portions an inner cavity 6 enclose, on the one hand with the cooling air supply channel SC and on the other hand with the cooling channel system KS of the vane 1 is openly connected. The lateral dimensioning of the cavity 6 in the plane of the platform surface 42 is preferably selected such that in radial projection onto the blade airfoil 3 the vane 1 obtained cross section preferably completely from the cavity 6 is covered so that all within the vane blade 3 incorporated cooling channels KS with cooling air L from the cavity 6 can be supplied. This provides optimal cooling of the blade 3 ensured.

Zur Verbesserung der Kühleffizienz befindet sich innerhalb des Hohlraumes 6 radial gegenüber der Plattformoberseite 42 beabstandet eine Prallkühlplatte 7, durch die die Kühlwirkung der Kühlluft L im Bereich des Leitschaufelblattes verbessert werden kann.To improve the cooling efficiency is located inside the cavity 6 radially opposite the platform top 42 spaced an impingement cooling plate 7 , which improves the cooling effect of the cooling air L in the region of the guide blade that can.

Ferner befindet sich an der Leitschaufel 1 ein frei überhängender, sozusagen balkonartig ausgebildeter Plattformabschnitt 8, der Teil der Plattform 4 ist, als Wärmestausegment einstückig mit der Leitschaufel 1 verbunden ist und den radial außen liegenden Bereich der Tragstruktur 2 des Statorgehäuses zwischen zwei benachbart zueinander angeordneten Leitschaufeln 1 und 1' gegenüber den Heissgasen innerhalb des Strömungskanals K abzudichten vermag. Um eben diesen frei überhängenden Plattformabschnitt 8 gleichsam dem vorstehend beschriebenen Bereich der Leitschaufel 1 effektiv zu kühlen, ist ein weiterer Kühlluftversorgungskanal 9 innerhalb der Tragstruktur 2 vorgesehen, durch den Kühlluft L rückseitig zum Strömungskanal K über eine Prallkühlplatte 10 auf die Plattformoberseite 42 des Plattformabschnittes 8 auftrifft. Die Prallkühlplatte 10 ruht auf rippenförmig ausgebildeten Distanzelementen 11, die einstückig mit dem Plattformabschnitt 8 verbunden sind. Überschüssige Kühlluft L gelangt insbesondere durch einen Zwischenspalt 12 zwischen den beiden benachbarten Leitschaufeln 1 und 1' in den Strömungskanal K.Further, located on the vane 1 a freely overhanging, so to speak balcony-like trained platform section 8th , the part of the platform 4 is, as a heat shield segment integral with the vane 1 is connected and the radially outer region of the support structure 2 of the stator housing between two adjacent vanes 1 and 1' with respect to the hot gases within the flow channel K is able to seal. To just this freely overhanging platform section 8th like the area of the vane described above 1 effectively cooling is another cooling air supply duct 9 within the supporting structure 2 provided by the cooling air L back to the flow channel K via an impingement cooling plate 10 on the platform top 42 of the platform section 8th incident. The impingement cooling plate 10 rests on rib-shaped spacer elements 11 that are integral with the platform section 8th are connected. Excess cooling air L passes in particular through an intermediate gap 12 between the two adjacent vanes 1 and 1' in the flow channel K.

Ausgehend von der unter Bezugnahme auf die 2a und 2b beschriebenen bekannten Leitschaufelanordnung und ihre damit verbundenen Kühlvorkehrungen, die einerseits zwei getrennt zueinander geführte Kühlluftströmungen vorsehen und darüber hinaus hohe Leckageverluste durch Ausströmen von Kühlluft durch den Zwischenspalt 12 in den Strömungskanal K aufweisen, gilt es Maßnahmen zu treffen, derartige Leckageverluste zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren.Starting from with reference to the 2a and 2 B described known guide vane assembly and its associated cooling provisions, on the one hand provide two separately controlled cooling air flows and beyond high leakage losses by leakage of cooling air through the intermediate gap 12 in the flow channel K, it is necessary to take measures to eliminate or at least reduce such leakage losses.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Es besteht daher die Aufgabe, eine vorstehend beschriebene Leitschaufel für eine Strömungsmaschine, vorzugsweise für den Einsatz in einer Gasturbinenanlage, derart weiter zu bilden, dass Leckageverluste beseitigt oder zumindest reduziert werden sollen und der für die Kühlung der Leitschaufel erforderliche Kühlluftmassenstrom ebenso zu reduzieren ist. Die hierfür zu treffenden Maßnahmen sollten ohne große technische Zusatzaufwendungen realisierbar sein und darüber hinaus an bereits bestehenden, im Einsatz befindlichen Leitschaufeln nachrüstbar seien. Dies betrifft ebenso die tragstrukturseitigen Vorkehrungen zur Zuführung von Kühlluft zu den einzelnen Leitschaufeln.It Therefore, the object is a guide vane described above for one Flow machine, preferably for the use in a gas turbine plant to continue to form such that leakage losses should be eliminated or at least reduced and the for the cooling the guide vane required cooling air mass flow is also to reduce. The measures to be taken should be without big ones additional technical expenses can be realized and beyond be retrofitted to existing, in use vanes. This also applies to the support structure side arrangements for the supply of cooling air to the individual vanes.

Die Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe ist im Anspruch 1 angegeben. Den Erfindungsgedanken vorteilhaft weiterbildende Merkmale sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der Beschreibung insbesondere auf den Bezug auf die Ausführungsbeispiele zu entnehmen.The solution the object underlying the invention is specified in claim 1. The concept of the invention advantageously further-forming features Subject of the dependent claims as well as the description in particular with reference to the embodiments refer to.

Lösungsgemäß ist eine Leitschaufel für eine Strömungsrotationsmaschine, insbesondere für eine Gasturbine, mit einem sich radialwärts erstreckenden Leitschaufelblatt sowie einer sich am Leitschaufelblatt radial außen liegend anschliessenden Plattform mit einer dem Leitschaufelblatt radial abgewandten Plattformoberseite, an der eine Verbindungsstruktur zur Befestigung der Leitschaufel an einer Tragstruktur vorgesehen ist, die die Plattformoberseite radialwärts überragende, einen inneren Hohlraum begrenzende Seitenwandabschnitte aufweist, der einseitig dem Laufschaufelblatt radialwärts abgewandt offen ausgebildet ist und über wenigstens eine Öffnung innerhalb der Plattform mit einem in dem Leitschaufelblatt innenliegend vorgesehenen Kühlkanalsystem verbunden ist, sowie mit einem benachbart zur Verbindungsstruktur außerhalb des Hohlraumes angrenzenden Plattformabschnitt, der in radialer Projektion außerhalb des Querschnittes des Leitschaufelblattes liegt, derart ausgebildet, dass im Bereich eines dem Plattformabschnitt zugewandten Seitenwandabschnitt wenigstens ein offener Verbindungskanal zum Hohlraum vorgesehen ist.Solution is a Guide vane for a flow rotating machine, especially for a gas turbine having a radially extending vane blade and one on the vane blade radially outboard subsequent Platform with a platform facing away from the vane blade radially, at the one connecting structure for attachment of the guide vane is provided on a supporting structure, which is the platform top towering radially, having side wall sections defining an internal cavity, the one side facing away from the blade blade radially turned open is and about at least one opening inside the platform with one inside the vane blade provided cooling channel system is connected, as well as with an adjacent to the connection structure outside the cavity adjacent platform portion which in radial Projection outside the cross-section of the vane blade is formed so in that in the region of a side wall section facing the platform section at least one open connection channel to the cavity provided is.

Durch die lösungsgemäße Maßnahme gelangt Kühlluft aus dem Hohlraum unmittelbar an den dem Strömungskanal abgewandten Oberflächenbereich des Plattformabschnittes, durch die der Plattformabschnitt effektiv gekühlt wird. Durch diese gezielte Kühlluftabzweigung aus dem Hohlraum, aus dem bis anhin Kühlluft ausschließlich für die Kühlung des Leitschaufelblattes bereitgestellt worden ist, auch zur Kühlung des frei überhängenden Plattformabschnittes eröffnet sich die Möglichkeit auf die bisher getrennte Kühlluftzuführung durch die Tragstruktur zur Kühlung des überhängenden Plattformabschnittes zu verzichten. Derartige Kühlluftversorgungskanäle sind bei neu herzustellenden Gasturbinenanlagen nicht mehr vorzusehen und bei bereits bestehenden Gasturbinenanlagen mit geeigneten Abdichtmitteln zu verschließen. Um die für die erforderliche Kühlung des überhängenden Plattformabschnittes möglichst effektiv zu nutzen, gilt es jegliche Leckageverluste zu vermeiden. Hierzu wird der zwischen zwei benachbart angeordnete Leitschaufeln vorhandene Zwischenspalt vorzugsweise mit einem Abdichtmittel fluiddicht abgedichtet und auf diese Weise verhindert, dass Kühlluft ungenutzt in den Strömungskanalbereich der Strömungsrotationsmaschine gelangen kann.By the solution-based measure gets cooling air from the cavity directly to the surface region facing away from the flow channel of the platform section through which the platform section effectively chilled becomes. Through this targeted Kühlluftabzweigung from the cavity, from which until now cooling air exclusively for the cooling of the Leitschaufelblattes has been provided, also for cooling the freely overhanging Platform section opened the opportunity on the previously separate cooling air supply by the support structure for cooling of the overhanging To dispense with platform section. Such cooling air supply channels are no longer to be provided for newly produced gas turbine plants and in existing gas turbine plants with suitable sealing means to close. To the for the required cooling of the overhanging Platform section as possible to use effectively, it is necessary to avoid any loss of leakage. For this purpose, the between two adjacently arranged vanes existing intermediate gap preferably fluid-tight with a sealing agent sealed and in this way prevents the cooling air unused in the flow channel area the flow rotation machine can get.

Kurze Beschreibung der ErfindungShort description of invention

Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung exemplarisch beschrieben. Es zeigen:The Invention will be described below without limiting the general inventive concept of exemplary embodiments described by way of example with reference to the drawing. Show it:

1 Teilquerschnittsdarstellung durch den Bereich der äußeren Plattform einer Leitschaufel im eingefügten Zustand mit einer statorseitigen Tragstruktur, 1 Partial cross section through the Area of the outer platform of a guide blade in the inserted state with a stator-side support structure,

2a, b Längs- und Querschnittsdarstellung durch eine an sich bekannte Leitschaufelanordnung sowie 2a , b longitudinal and cross-sectional view through a known per se vane arrangement and

3 perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Tragstruktur mit äußerer Plattform einer nicht weiter dargestellten Leitschaufel. 3 perspective view of an inventively designed support structure with outer platform of a guide vane, not shown.

Wege zur Ausführung der Erfindung, gewerbliche VerwendbarkeitWays to execute the Invention, industrial applicability

1 zeigt eine Querschnittsdarstellung durch eine Leitschaufel 1, die über ihre Tragstruktur 5 in entsprechend gegenkonturierte Ausnehmungen innerhalb der Tragstruktur 2 eines Statorgehäuses einer Gasturbinenanlage eingefügt ist. Gleichsam der Beschreibung unter Bezugnahme auf die 2a und b zeichnet sich die lösungsgemäß ausgebildete Leitschaufel 1 durch ein Leitschaufelblatt 3, in dessen Inneren ein Kühlkanalsystem KS vorgesehen ist, eine äußere Plattform 4 mit frei überragendem Plattformabschnitt 8 sowie eine Verbindungsstruktur 5 aus. Im Unterschied zu der unter Bezugnahme auf das Ausführungsbeispiel in den 2a und b beschriebenen Leitschaufelanordnung ist lösungsgemäß in dem Seitenwandabschnitt 52, der dem Plattformabschnitt 8 axial zugewandt ist, ein Verbindungskanal 13 vorgesehen, durch den Kühlluft L unmittelbar auf die dem Strömungskanal K abgewandte Plattformoberseite 42 des Plattformabschnittes 8 zuführbar ist. Durch diese aus dem Hohlraum 6 ausströmende Kühlluft L, die zu Zwecken der Kühlung des Plattformabschnittes 8 abgezweigt wird, entfällt die Notwendigkeit der Zufuhr von Kühlluft durch den separaten Kühlluftversorgungskanal 9. Bei bereits bestehenden und im Einsatz befindlichen Tragstrukturen kann diesem Erfordernis dadurch nachgekommen werden, indem der Kühlluftversorgungskanal 9 lediglich durch ein Abdichtelement 14 in Form eines einfachen Stopfens fluiddicht verschlossen wird. 1 shows a cross-sectional view through a vane 1 that about their support structure 5 in corresponding counter-contoured recesses within the support structure 2 a stator housing of a gas turbine plant is inserted. Same as the description with reference to the 2a and b is the solution trained trained vane 1 through a vane blade 3 , in the interior of which a cooling channel system KS is provided, an outer platform 4 with freely protruding platform section 8th and a connection structure 5 out. In contrast to that with reference to the embodiment in the 2a and b described Leitschaufelanordnung is according to the solution in the side wall portion 52 , the platform section 8th axially facing, a connecting channel 13 provided, by the cooling air L directly on the flow channel K facing away from platform top 42 of the platform section 8th can be fed. Through this out of the cavity 6 outgoing cooling air L, for purposes of cooling the platform section 8th is diverted eliminates the need for the supply of cooling air through the separate cooling air supply channel 9 , For already existing and in use support structures this requirement can be met by the cooling air supply duct 9 only by a sealing element 14 is sealed fluid-tight in the form of a simple plug.

Andererseits gilt es zur Vermeidung großer Kühlluftströmungen zur Kühlung des Plattformabschnittes 8 Leckageverluste zu vermeiden. Hierzu sieht die Seitenkante 15 des Plattformabschnittes 8 eine entsprechende Ausnehmung 16 vor, in der eine Streifendichtung 17 eingesetzt ist. Zur Abdichtung des Zwischenspaltes 12 ist an der der axial gegenüberliegenden Seitenkante der benachbarten Leitschaufel 1' gleichfalls eine entsprechend dimensionierte Ausnehmung eingearbeitet, so dass die Streifendichtung in beide Leitschaufeln hineinragt. Die Streifendichtung 16 sorgt somit für einen fluiddichten Abschluss des Zwischenspaltes 12, durch den bis anhin große Leckageverluste an Kühlluft auftraten.On the other hand, it is important to avoid large cooling air flows for cooling the platform section 8th To avoid leakage losses. The side edge looks like this 15 of the platform section 8th a corresponding recess 16 before, in which a strip seal 17 is used. For sealing the intermediate gap 12 is at the axially opposite side edge of the adjacent vane 1' also incorporated a correspondingly sized recess, so that the strip seal protrudes into both vanes. The strip seal 16 thus ensures a fluid-tight completion of the intermediate gap 12 , caused by the previously large leakage losses of cooling air.

Der für die Kühlluftabzweigung aus dem Hohlraum 6 verantwortliche Verbindungskanal 13 ist relativ zur Plattformoberseite 42 geneigt angeordnet vorzugsweise derart, dass die Kühlluft L unter einem Winkel α > 0° vorzugsweise kleiner 50° vorzugsweise ≤ 45° auf die Plattformoberseite 42 auftrifft. Zur verbesserten Strömungsführung der Kühlluft L längs der Plattformoberseite 42 befindet sich beabstandet über dieser ein Flächenelement 18, das die Kühlluftströmung möglichst nah an der Plattformoberseite 42 führt. Der Verbindungskanal 13 mündet radial unterhalb des Flächenelementes 18, das mit der Plattformoberfläche 42 ein Volumen abschließt, in das Volumen ein.The for the Kühlluftabzweigung from the cavity 6 responsible connection channel 13 is relative to the platform top 42 arranged inclined preferably such that the cooling air L at an angle α> 0 °, preferably less than 50 °, preferably ≤ 45 ° to the platform top 42 incident. For improved flow guidance of the cooling air L along the platform top 42 is spaced above this a surface element 18 that the cooling air flow as close to the platform top 42 leads. The connection channel 13 opens radially below the surface element 18 That with the platform surface 42 a volume completes into the volume.

Ebenso ist es vorteilhaft längs der Plattformoberseite 42 nicht aus der 1 entnehmbare Strömungsführungsmittel vorzusehen, die die Kühlluftströmung bspw. mäanderförmig über die Plattformoberfläche 42 führt. Eine derartige Mäanderstruktur kann der perspektivischen Darstellung gemäß 3 entnommen werden, auf die im Weiteren Bezug genommen wird.Likewise, it is advantageous along the platform top 42 not from the 1 provide removable flow guide means which, for example meandering the cooling air flow over the platform surface 42 leads. Such a meandering structure can according to the perspective view 3 which will be referred to below.

3 zeigt die Draufsicht auf die dem Strömungskanal K abgewandte Oberseite der Plattform 4 mit dem frei überhängenden Plattformabschnitt 8. Gemäß der perspektivischen Bilddarstellung in 3 ist die rahmenartig ausgebildete Verbindungsstruktur 5 zu entnehmen, die einen innen liegenden einseitig offenen Hohlraum 6 durch vier Seitenwandabschnitte 51, 52, 53 und 54 eingrenzt. An den parallel gegenüberliegenden Längsseitenkantabschnitten 51 und 52 sind jeweils seitlich überragende Kragen 19, 20 vorgesehen, die in entsprechend gegenkonturierte Ausnehmungen innerhalb der Tragstruktur 2 einmünden. Ebenfalls der perspektivischen Darstellung gemäß 3 ist eine Prallkühlplatte 7 zu entnehmen, die am Bodenbereich des Hohlraumes 6 vorgesehen ist. Neben der Kühlluftversorgung des nicht in 3 dargestellten Leitschaufelblattes über die Öffnung 21 erfolgt eine Kühlluftversorgung des Plattformabschnittes 8 über eine Vielzahl in einer Ebene liegender Verbindungskanäle 13. Die in den Bereich des Plattformabschnittes 8 eintretende Kühlluft wird durch mäanderförmig auf der Plattformoberseite 42 vorgesehene Strömungsleitstrukturen 22 geführt und umgeleitet. Hierdurch kann der Kühleffekt an der Plattformoberfläche verbessert werden. 3 shows the top view of the flow channel K remote from the top of the platform 4 with the freely overhanging platform section 8th , According to the perspective image representation in FIG 3 is the frame-like connection structure 5 to be taken, which has an inner cavity open on one side 6 through four side wall sections 51 . 52 . 53 and 54 confines. At the parallel opposite Längsseitenkantabschnitten 51 and 52 each have laterally protruding collars 19 . 20 provided in corresponding counter-contoured recesses within the support structure 2 open out. Also the perspective view according to 3 is an impingement cooling plate 7 to be seen at the bottom of the cavity 6 is provided. In addition to the cooling air supply of not in 3 illustrated vane blade over the opening 21 a cooling air supply of the platform section takes place 8th via a plurality of in-plane connection channels 13 , The in the area of the platform section 8th entering cooling air is meandering on the platform top 42 provided flow guide structures 22 guided and redirected. This can improve the cooling effect on the platform surface.

11: Leitschaufelvane
22: Tragstruktursupporting structure
33: Leitschaufelblattairfoil
44: Plattformplatform
55: Verbindungsstrukturconnecting structure
51 bis 5451 to 54: SeitenwandabschnitteSidewall portions
4141: Untere PlattformoberseiteLower Platform top
4242: Obere PlattformoberseiteUpper Platform top
66: Hohlraumcavity
77: Prallplatteflapper
88th: Plattformabschnittplatform section
99: KühlluftversorgungskanalCooling air supply duct
1010: Flächenelementsurface element
1111: Distanzelementspacer
1212: Zwischenspaltintermediate gap
1313: Verbindungskanalconnecting channel
1414: Abdichtmittel, Stopfensealing, Plug
1515: Seitenkanteside edge
1616: Ausnehmungrecess
1717: Streifendichtungstrip seal
1818: Flächenelementsurface element
19, 2019 20: Kragencollar
2121: Öffnungopening
2222: Strömungsleitmittelflow guide

Claims

Guide vane for a flow rotating machine, in particular a gas turbine, with a radially extending vane blade ( 3 ) and one on the vane blade ( 3 ) radially outboard subsequent platform ( 4 ) with a vane blade ( 3 ) radially facing away from the platform top ( 41 ) at which a connection structure ( 5 ) for fastening the guide vane ( 1 ) on a supporting structure ( 2 ) is provided, the platform top ( 42 radially outwardly projecting, an inner cavity ( 6 ) limiting sidewall sections ( 51 . 52 . 53 . 54 ), which on one side of the blade ( 3 ) is designed to be open radially away and over at least one opening 21 ) within the platform ( 4 ) with one in the vane blade ( 3 ) provided internally provided cooling channel system (KS), as well as with an adjacent to the connection structure ( 5 ) outside the cavity ( 6 ) adjacent platform section ( 8th ) projected in radial projection outside the cross section of the vane blade ( 3 ), characterized in that in the region of the platform section ( 8th ) facing side wall portion ( 52 ) at least one open connection channel ( 13 ) to the cavity ( 6 ) is provided.

Guide vane according to claim 1, characterized in that the connecting channel ( 13 ) at or above the vane blade ( 3 ) radially remote platform surface ( 42 ) of the platform section ( 8th ) open ends.

Guide vane according to claim 1 or 2, characterized in that the blade ( 3 ) radially remote platform surface ( 42 ) of the platform section ( 8th ) of a surface element ( 18 ) with the platform surface ( 42 ) limits a volume into which the connection channel ( 13 ) opens on one side.

Guide vane according to one of claims 1 to 3, characterized in that the adjacent to the connection structure ( 5 ) outside the cavity ( 6 ) adjacent platform section ( 8th ) serves as a heat shield segment and one of the connecting structure ( 5 ) opposite side edge ( 15 ), in which a recess ( 16 ) for a sealant ( 17 ) is provided for a fluid-tight seal to an adjacently arranged guide vane ( 1' ).

Guide vane according to claim 4, characterized in that the sealing means ( 17 ) is a strip seal which on both sides in opposite recesses of two adjacently arranged vanes ( 1 . 1' ).

Guide vane according to one of claims 1 to 5, characterized in that the side wall sections ( 51 . 52 . 53 . 54 ) of the connection structure ( 5 ) are formed in the manner of an integrally encircling frame.

Guide vane according to claim 6, characterized in that the frame has a rectangular in plan view cavity ( 6 ) includes that at least two opposite side wall sections ( 51 . 52 ) of the frame a side wall portions laterally projecting collar ( 19 . 20 ), which in each case in a gegenrepurrierte recess within the support structure ( 2 ) is available.

Guide vane according to one of claims 1 to 7, characterized in that the support structure ( 2 ) at least one cooling channel (SC) provides, which exclusively in the region of the one-sided open cavity ( 6 ), which depends on the connection structure ( 5 ) is limited.

Guide vane according to one of claims 1 to 8, characterized in that the connecting channel ( 13 ) at an angle α ≠ 0 °, preferably 5 ° ≦ α ≦ 50 °, relative to the platform upper side ( 42 ) is inclined.

Guide vane according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the region of the cavity ( 6 ) radially spaced from the platform top ( 42 ) an impingement cooling plate ( 7 ) is provided, and the connection channel ( 13 ) just above the impingement cooling plate ( 7 ) through the side wall portion ( 52 ) within the cavity ( 6 ) opens on one side.

Guide vane according to one of claims 1 to 10, characterized in that any cooling channels (SC) within the support structure ( 2 ), which are not in the unilaterally open cavity ( 6 ), with a sealant ( 14 ) are provided.