DE102014114244A1 - Gas turbine blade with improved cooling - Google Patents

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DE102014114244A1
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Sandeep Munshi SARANGAPANI
Poorna Chandra RAO
Ajay Gangadhar Patil
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Abstract

Ein Turbinenleitschaufelsegment weist eine oder mehrere Leitschaufeln auf, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand aufweist, die sich zwischen einer Vorderkante und einer Hinterkante der Leitschaufel erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist wenigstens ein im Wesentlichen radial ausgerichteter Kühlkanal in der Umfangsrandwand an der Vorderkante mit Öffnungen an gegenüberliegenden Enden des Kühlkanals ausgebildet. Die Lage und Länge der Kühlkanäle kann um die Umfangsrandwand herum variieren, und der innere Hohlraum der Leitschaufel kann mit Rippen versehen sein, die sich entlang des einen oder mehreren Kühlkanäle und zu diesen benachbart erstrecken, um die Wand zu verstärken und auch um zusätzliche Kühloberflächen in dem inneren Hohlraum zu schaffen.A turbine vane segment includes one or more vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vane having a peripheral edge wall extending between a leading edge and a trailing edge of the vane. In an exemplary embodiment, at least one substantially radially oriented cooling channel is formed in the peripheral edge wall at the leading edge with openings at opposite ends of the cooling channel. The location and length of the cooling channels may vary around the peripheral edge wall, and the inner void space of the vane may be ribbed along the one or more cooling channels and adjacent thereto to reinforce the wall and also around additional cooling surfaces to create the inner cavity.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNGBACKGROUND TO THE INVENTION

Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein die Verbesserung der Effizienz und/oder des Betriebs von Turbinen. Insbesondere, aber nicht darauf beschränkt, betrifft die vorliegende Anmeldung die Verbesserung der Kühlung von Turbinenleitschaufeln oder -laufschaufeln.The present application generally relates to improving the efficiency and / or operation of turbines. In particular, but not limited to, the present application relates to improving the cooling of turbine vanes or blades.

Eine Gasturbine weist typischerweise einen Verdichter, eine oder mehrere Brennkammern und wenigstens einen Turbinenabschnitt auf. Der Verdichter und der Turbinenabschnitt enthalten im Allgemeinen Reihen von Leitschaufeln und Laufschaufeln, die axial in Stufen gestapelt sind. Jede Stufe kann alternierende Reihen von in Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln, die stationär sind, und in Umfangsrichtung beabstandete Laufschaufeln aufweisen, die an einem mit dem Turbinenrotor fest verbunden Rad montiert sind. Im Betrieb rotieren die Laufschaufeln in dem Verdichter mit dem Rotor, um eine dem Verdichter zugeführte Luftströmung zu verdichten. Der Großteil der verdichteten Luft wird in der einen oder den mehreren Brennkammern mit einem gasförmigen oder flüssigen Brennstoff vermischt und gezündet, um einen Strom heißer Gase zu schaffen, der durch den Turbinenabschnitt der Turbine hindurch expandiert wird und eine Drehung des Turbinenrotors bewirkt. Somit wird die in dem Brennstoff enthaltene Energie in mechanische Energie des rotierenden Rotors umgewandelt, die verwendet werden kann, um die Laufschaufeln des Verdichters, so dass die für die Verbrennung erforderliche Versorgung mit verdichteter Luft realisiert wird, sowie die Spulen eines Generators zu drehen, so dass elektrischer Strom erzeugt wird.A gas turbine typically includes a compressor, one or more combustors, and at least one turbine section. The compressor and turbine section generally include rows of vanes and blades axially stacked in stages. Each stage may include alternating rows of circumferentially spaced stator vanes that are stationary and circumferentially spaced rotor blades mounted on a wheel fixedly connected to the turbine rotor. In operation, the blades in the compressor rotate with the rotor to compress an airflow supplied to the compressor. Most of the compressed air in the one or more combustion chambers is mixed with a gaseous or liquid fuel and ignited to provide a stream of hot gases which is expanded through the turbine section of the turbine and causes rotation of the turbine rotor. Thus, the energy contained in the fuel is converted into mechanical energy of the rotating rotor, which can be used to rotate the compressor blades to realize the compressed air supply required for combustion, as well as to rotate the coils of a generator that electric power is generated.

Wegen der extremen Temperaturen in dem Heißgaspfad, der Geschwindigkeit des Arbeitsfluids und der Rotationsgeschwindigkeit der Turbine während des Betriebs werden die rotierenden Laufschaufeln (oder Schaufelblätter) und die stationären Leitschaufeln aufgrund der extremen mechanischen und thermischen Belastungen stark belastet.Because of the extreme temperatures in the hot gas path, the speed of the working fluid, and the rotational speed of the turbine during operation, the rotating blades (or airfoils) and the stationary vanes are heavily loaded due to extreme mechanical and thermal stresses.

Wie ein Fachmann erkennen wird, besteht eine Strategie zur Minderung der thermischen Belastungen in der Kühlung der Leitschaufeln und/oder der Laufschaufeln, so dass die durch die Leitschaufeln und/oder Laufschaufeln erfahrenen Temperaturen niedriger sind als diejenigen des Heißgaspfads. Eine effektive Kühlung kann z.B. den Heißgaspfadkomponenten ermöglichen, höheren Brenntemperaturen zu widerstehen, bei höheren Betriebstemperaturen größeren thermo-mechanischen Belastungen standzuhalten und/ oder die Wartungsdauer zu verlängern, was allesamt der Turbine ermöglichen kann, kosteneffizienter und effektiver zu sein. Eine Möglichkeit, die Leitschaufeln und Laufschaufeln während des Betriebs zu kühlen, besteht in der Verwendung innerer Kühlkanäle oder -kreisläufe. Dies umfasst im Allgemeinen ein Durchleiten relativ kühler Luft ein, die von dem Verdichter durch innere Kühlkreisläufe innerhalb der Leitschaufeln oder Schaufelblätter zugeführt werden kann.As one skilled in the art will appreciate, there is a strategy for reducing the thermal stresses in the cooling of the vanes and / or the blades so that the temperatures experienced by the vanes and / or blades are lower than those of the hot gas path. Effective cooling can e.g. allow the hot gas path components to withstand higher firing temperatures, withstand higher thermo-mechanical loads and / or extend service life at higher operating temperatures, all of which may allow the turbine to be more cost effective and effective. One way to cool the vanes and blades during operation is to use internal cooling channels or circuits. This generally involves passing relatively cool air that can be supplied from the compressor through internal cooling circuits within the vanes or airfoils.

Es bleibt jedoch ein Bedarf nach einer effektiveren und effizienteren Kühlung z.B. in Bezug auf die Vorderkanten der stationären Leitschaufeln, die heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt sind, insbesondere in der ersten Turbinenstufe, wo die höchsten Temperaturen und größten thermischen Spannungen erfahren werden. However, there remains a need for more effective and efficient cooling, e.g. with respect to the leading edges of the stationary vanes exposed to hot combustion gases, especially in the first turbine stage, where the highest temperatures and greatest thermal stresses are experienced.

KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNGBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

In einer beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform ist ein Turbinenleitschaufelsegment geschaffen, das aufweist: eine oder mehrere Leitschaufeln, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand aufweist, die eine Vorder- und Hinterkante enthält; und wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal, der in der Umfangsrandwand mit einem Einlass an einer von der inneren und äußeren Seitenwand ausgebildet ist.In an exemplary, but non-limiting embodiment, there is provided a turbine vane segment comprising: one or more vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vane having a peripheral edge wall including leading and trailing edges; and at least one substantially radially directed cooling channel formed in the peripheral edge wall with an inlet at one of the inner and outer sidewalls.

Der wenigstens eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanal des Turbinenleitschaufelsegmentes kann mehrere radial ausgerichtete Kühlkanäle aufweisen, die einen Kühlkanal an einem vordersten Abschnitt der Vorderkante enthalten.The at least one substantially radially oriented cooling passage of the turbine vane segment may include a plurality of radially aligned cooling channels including a cooling passage at a foremost portion of the leading edge.

Die Leitschaufel jedes beliebigen vorstehend beschrieben Turbinenleitschaufelsegmentes kann im Wesentlichen hohl sein, und es kann eine radial ausgerichtete Rippe an einer Innenfläche der Umfangsrandwand vorgesehen sein, die benachbart zu dem wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal angeordnet ist und sich entlang dieses erstreckt.The vane of any turbine vane segment described above may be substantially hollow, and a radially directed rib may be provided on an inner surface of the peripheral edge wall disposed adjacent to and extending along the at least one substantially radially oriented cooling channel.

Die Leitschaufel jedes beliebigen vorstehend erwähnten Turbinenleitschaufelsegmentes kann im Wesentlichen hohl sein, wobei eine radial ausgerichtete Rippe an einer Innenfläche der Umfangsrandwand neben jedem der mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle vorgesehen ist und sich entlang dieses erstreckt.The vane of any of the aforementioned turbine nozzle segments may be substantially hollow, with a radially directed rib provided on and extending along an inner surface of the peripheral edge wall adjacent each of the plurality of substantially radially oriented cooling channels.

Die radial ausgerichtete Rippe jedes beliebigen vorstehend beschriebenen Leitschaufelsegments kann innerhalb eines inneren Kühlhohlraums in der Leitschaufel angeordnet sein.The radially directed rib of any of the vanes described above may be disposed within an inner cooling cavity in the vane.

Der wenigstens eine radial ausgerichtete Kühlkanal jedes beliebigen vorstehend erwähnten Turbinenleitschaufelsegmentes kann mehrere Kühlkanäle aufweisen, die an beabstandeten Stellen im Wesentlichen um die gesamte Umfangsrandwand herum zwischen der Vorder- und der Hinterkante angeordnet sind, wobei eine radial ausgerichtete Rippe an einer Innenfläche der Umfangsrandwand neben jedem der mehreren Kühlkanäle vorgesehen sein und sich entlang dieses erstrecken kann.The at least one radially directed cooling channel of any one mentioned above Turbine vane segment may include a plurality of cooling channels disposed at spaced locations substantially all around the peripheral edge wall between the leading and trailing edges, wherein a radially aligned rib may be provided on and extending along an inner surface of the peripheral edge wall adjacent each of the plurality of cooling channels ,

Die mehreren radial ausgerichteten Kühlkanäle jedes beliebigen vorstehend erwähnten Turbinenleitschaufelsegmentes können Auslässe an verschiedenen radialen Stellen zwischen der inneren und äußeren Seitenwand aufweisen.The plurality of radially aligned cooling channels of any of the aforementioned turbine nozzle segments may have outlets at various radial locations between the inner and outer sidewalls.

Jede Leitschaufel jedes beliebigen vorstehend erwähnten Turbinenleitschaufelsegmentes kann einen inneren Kühlkreislauf aufweisen, der von dem wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal unabhängig und mit diesem nicht verbunden ist, und ein Auslass des wenigstens einen Kanals ist in der anderen von der inneren und äußeren Seitenwand angeordnet.Each vane of any of the aforementioned turbine nozzle segments may have an internal cooling circuit independent of and connected to the at least one substantially radially directed cooling channel, and an outlet of the at least one channel is disposed in the other of the inner and outer side walls.

Der wenigstens eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanal jedes beliebigen vorstehend erwähnten Turbinenleitschaufelsegmentes kann eine runde, rechteckige oder rennbahnförmige Querschnittsgestalt aufweisen.The at least one substantially radially oriented cooling channel of any of the aforementioned turbine nozzle segment may have a round, rectangular, or racetrack shaped cross-sectional shape.

Wenigstens ein im Wesentlichen radial ausgerichteter Kühlkanal jedes beliebigen vorstehend erwähnten Turbinenleitschaufelsegmentes kann mit verschiedenen Durchmesserabschnitten entlang einer radialen Längenabmessung versehen sein.At least one substantially radially oriented cooling passage of any of the aforementioned turbine nozzle segment may be provided with different diameter sections along a radial length dimension.

In einem weiteren nicht beschränkenden Aspekt ergibt die Erfindung eine Turbine, die einen Verdichter, wenigstens eine Brennkammer und wenigstens eine Turbinenstufe mit einer Reihe stationärer Leitschaufeln, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Wand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand mit einer Vorder- und Hinterkante aufweist, und wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal aufweist, der in der Umfangsrandwand ausgebildet ist, wobei ein Einlass entweder an der inneren oder an der äußeren Seitenwand vorgesehen ist.In a further non-limiting aspect, the invention provides a turbine including a compressor, at least one combustor and at least one turbine stage having a series of stationary vanes extending between a radially inner and outer wall, each vane having a front and rear peripheral wall Trailing edge, and having at least one substantially radially oriented cooling channel formed in the peripheral edge wall, wherein an inlet is provided on either the inner or on the outer side wall.

Der wenigstens eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanal der vorstehend erwähnten Turbine kann mehrere radial ausgerichtete Kühlkanäle, einschließlich eines Kühlkanals an einem vordersten Abschnitt der Vorderkante aufweisen.The at least one substantially radially oriented cooling passage of the aforementioned turbine may include a plurality of radially directed cooling passages including a cooling passage at a forwardmost portion of the leading edge.

Die Leitschaufel jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann im Wesentlichen hohl sein, wobei eine radial ausgerichtete Rippe an einer Innenfläche der Umfangsrandwand, neben dem wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal vorgesehen sein und sich entlang dieses erstrecken kann.The vane of any of the aforementioned turbines may be substantially hollow, with a radially directed rib on an inner surface of the peripheral edge wall adjacent to and extending along the at least one substantially radially oriented cooling channel.

Die Leitschaufel jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann im Wesentlichen hohl sein, und eine radial ausgerichtete Rippe kann an einer Innenfläche der Umfangsrandwand, neben jedem der mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle vorgesehen sein und sich entlang dieses erstrecken.The vane of any of the aforementioned turbines may be substantially hollow, and a radially directed rib may be provided on and extend along an inner surface of the peripheral edge wall adjacent each of the plurality of substantially radially aligned cooling channels.

Die radial ausgerichtete Rippe jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann innerhalb eines inneren Kühlhohlraums in der Leitschaufel angeordnet sein.The radially directed rib of any of the aforementioned turbines may be disposed within an internal cooling cavity in the vane.

Der wenigstens eine radial ausgerichtete Kühlkanal jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann mehrere Kühlkanäle an beabstandeten Stellen rings um im Wesentlichen die gesamte Umfangsrandwand zwischen der Vorder- und der Hinterkante aufweisen, wobei eine radial ausgerichtete Rippe an einer Innenfläche der Umfangsrandwand neben jedem der mehreren radial ausgerichteten Kühlkanälen vorgesehen sein und sich entlang dieses erstrecken kann.The at least one radially directed cooling channel of any of the aforementioned turbines may include a plurality of cooling channels at spaced locations around substantially the entire peripheral edge wall between the leading and trailing edges, wherein a radially aligned rib on an inner surface of the peripheral edge wall adjacent each of the plurality of radially aligned cooling channels be provided and can extend along this.

Der wenigstens eine radial ausgerichtete Kühlkanal jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann einen mit dem inneren Kühlhohlraum verbundenen Auslass aufweisen.The at least one radially directed cooling passage of any of the aforementioned turbines may include an outlet connected to the inner cooling cavity.

Die Leitschaufel jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann einen inneren Kühlkreislauf aufweisen, der von dem wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal unabhängig und mit diesem nicht verbunden ist, und ein Auslass des wenigstens einen Kanals befindet sich in der anderen von der inneren und äußeren Seitenwand.The vane of any of the aforementioned turbines may have an internal cooling circuit independent of and connected to the at least one substantially radially directed cooling channel, and an outlet of the at least one channel is in the other of the inner and outer side walls.

Der wenigstens eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanal jeder beliebigen vorstehend erwähnten Turbine kann eine runde, rechteckige oder rennbahnförmige Querschnittsgestalt aufweisen.The at least one substantially radially oriented cooling channel of any of the aforementioned turbines may have a round, rectangular, or racetrack shaped cross-sectional shape.

Es ist ebenso ein Merkmal der Erfindung, Verstärkungsrippen in dem inneren Hohlraum der Leitschaufel, neben den Kanälen in der Umfangsrandwand und wenigstens teilweise entlang dieser zu schaffen. Demzufolge ist in einem noch weiteren beispielhaften Aspekt eine Turbine geschaffen, die einen Verdichter, wenigstens eine Brennkammer und wenigstens eine Turbinenstufe mit einer Reihe stationärer Leitschaufeln, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand mit einer Vorder- und Hinterkante und mehrere im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanäle, die um die Umfangsrandwand herum, einschließlich an der Vorderkante ausgebildet sind, wobei sich die mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle wenigstens auf einer Teilstrecke entlang einer radialen Länge zwischen der inneren und äußeren Seitenwand erstrecken und in oder benachbart zu einer von der inneren und äußeren Seitenwand Einlässe aufweisen, und eine Verstärkungsrippe aufweist, die sich entlang einer Innenfläche der Umfangsrandwand benachbart zu jedem der mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle erstreckt.It is also a feature of the invention to provide reinforcing ribs in the inner cavity of the vane, adjacent the channels in the peripheral edge wall and at least partially therealong. Accordingly, in yet another exemplary aspect, there is provided a turbine including a compressor, at least one combustor, and at least one turbine stage having a series of stationary vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vane having a front and rear peripheral wall Trailing edge and a plurality of substantially radially aligned cooling channels, which are formed around the peripheral edge wall, including at the front edge, wherein the a plurality of substantially radially aligned cooling channels extend at least a portion along a radial length between the inner and outer side wall and in or adjacent to one of the inner and outer side wall inlets, and having a reinforcing rib, which is adjacent to an inner surface of the peripheral edge wall extending each of the plurality of substantially radially aligned cooling channels.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist eine Turbine, die einen Verdichter, wenigstens eine Brennkammer und wenigstens eine Turbinenstufe mit einer Reihe stationärer Leitschaufeln, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand mit einer Vorderund Hinterkante und mehrere im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanäle, die um die Umfangsrandwand herum, einschließlich an der Vorderkante ausgebildet sind, wobei sich die mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle wenigstens über eine Teilstrecke entlang einer radialen Länge zwischen der inneren und der äußeren Seitenwand erstrecken und Einlässe in oder benachbart zu einer von der inneren und äußeren Seitenwand aufweisen, und eine Verstärkungsrippe aufweist, die sich entlang einer inneren Fläche der Umfangsrandwand benachbart zu jedem der mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle erstreckt.Another aspect of the invention is a turbine comprising a compressor, at least one combustor, and at least one turbine stage having a series of stationary vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vanes having a front and rear peripheral edge wall and a plurality of substantially radially aligned cooling channels formed around the peripheral edge wall including at the leading edge, wherein the plurality of substantially radially aligned cooling channels extend at least a portion along a radial length between the inner and outer side walls and inlets in or adjacent one of inner and outer side walls and having a reinforcing rib extending along an inner surface of the peripheral edge wall adjacent to each of the plurality of substantially radially aligned cooling channels.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 zeigt ein schematisches Diagramm einer herkömmlichen Gasturbine; 1 shows a schematic diagram of a conventional gas turbine;

2 zeigt eine Seitenteilansicht eines Turbinenabschnitts einer herkömmlichen Gasturbine; 2 shows a partial side view of a turbine section of a conventional gas turbine;

3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Gasturbinenleitschaufelsatzes gemäß einer beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung; 3 FIG. 12 is a perspective view of a gas turbine nozzle set according to an exemplary but not limiting embodiment of the invention; FIG.

4 zeigt eine teilweise aufgeschnittene Ansicht, die einen Vorderkantenkühlkanal gemäß der beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht; 4 shows a partially cutaway view illustrating a leading edge cooling channel according to the exemplary, but non-limiting embodiment of the invention;

5 und 6 zeigen vergrößerte Details, die aus 4 entnommen sind; 5 and 6 show enlarged details that out 4 are taken;

7 zeigt eine perspektivische Teilansicht, die den beispielhaften Kühlkanal gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht; 7 shows a partial perspective view illustrating the exemplary cooling channel according to an embodiment;

8 zeigt eine a perspektivische Teilansicht, die den beispielhaften Kühlkanal gemäß einer weiteren Ausführungsform veranschaulicht; 8th shows a partial perspective view illustrating the exemplary cooling channel according to another embodiment;

9 zeigt eine perspektivische Teilansicht, die den beispielhaften Kühlkanal gemäß einer noch weiteren Ausführungsform veranschaulicht; 9 shows a partial perspective view illustrating the exemplary cooling channel according to a still further embodiment;

10 zeigt eine ausschnittsweise Draufsicht einer Leitschaufel, die mit Kühlkanälen gemäß einer weiteren beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform versehen ist; 10 shows a fragmentary plan view of a vane, which is provided with cooling channels according to another exemplary, but not limiting embodiment;

11 zeigt eine Teilschnittansicht einer Leitschaufel, die einen Kühlkanal mit verschiedenen Durchmessern gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform aufweist; und 11 shows a partial sectional view of a vane having a cooling channel with different diameters according to another exemplary embodiment; and

12 zeigt eine Teilschnittansicht einer Leitschaufel, die eine Anordnung von Kühlkanälen neben einer Vorderkante der Leitschaufel gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform zeigt. 12 shows a partial sectional view of a vane showing an array of cooling channels adjacent a leading edge of the vane according to another exemplary embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

1 veranschaulicht in schematischer Form ein Gasturbinensystem 10, das, wie hierin nachstehend beschrieben, stationäre Leitschaufeln und rotierende Schaufeln oder Laufschaufeln aufweist, die mit inneren Kühlkreisläufen versehen sein können. In dieser ansonsten herkömmlichen Anordnung wird durch den Einlass 12 zugeführte Luft in einem Verdichter 14 unter Druck gesetzt und mit einem Brennstoff in einer oder mehreren Brennkammern 16 vermischt, wo sie gezündet wird, um dadurch heiße Verbrennungsgase zu erzeugen. Energie wird den Verbrennungsgasen in einer oder mehreren stromabwärts von der Brennkammer angeordneten Turbinenstufen 18 entnommen, um einen Generator 20 anzutreiben, der elektrischen Strom erzeugt. Die entnommene Energie kann auch für den Antrieb des Verdichters 14 verwendet, werden und man beachte, dass der Turbinenrotor 22 dem Verdichter, den Turbinenstufen und dem Generator gemeinsam sein kann. Die hierin beschriebene Erfindung ist jedoch nicht nur auf das veranschaulichte Gasturbinensystem beschränkt. Ferner sind die hierin beschriebenen Kühlkreisläufe in dieser Hinsicht vollständig mit vielfältigen Filmkühlungskonfigurationen kompatibel, die durch Kühlkreislaufdurchgänge oder -hohlräume strömende Luft verwenden. 1 illustrates in schematic form a gas turbine system 10 which, as described hereinafter, comprises stationary vanes and rotating vanes or blades which may be provided with internal cooling circuits. In this otherwise conventional arrangement is through the inlet 12 supplied air in a compressor 14 pressurized and with a fuel in one or more combustion chambers 16 where it is ignited to thereby produce hot combustion gases. Energy becomes the combustion gases in one or more turbine stages located downstream of the combustor 18 taken to a generator 20 to power, which generates electricity. The extracted energy can also be used to drive the compressor 14 used, and note that the turbine rotor 22 the compressor, the turbine stages and the generator can be common. However, the invention described herein is not limited only to the illustrated gas turbine system. Further, in this regard, the cooling circuits described herein are fully compatible with a variety of film cooling configurations that utilize air flowing through cooling circuit passages or cavities.

Unter zusätzlicher Bezugnahme auf 2 können in einer typischen Gasturbinenkonfiguration mehrere Brennkammern 16 ringförmig um den Turbinenrotor herum mit mehreren Übergangsstücken 24 angeordnet sein, die die heißen Verbrennungsgase von den jeweiligen Brennkammern zu dem Gasturbinenabschnitt 18 leiten.With additional reference to 2 In a typical gas turbine configuration, multiple combustors may be used 16 annular around the turbine rotor with several transition pieces 24 be arranged, which are the hot combustion gases from the respective combustion chambers to the gas turbine section 18 conduct.

Der Gasturbinenabschnitt 18, wie er in 2 gezeigt ist, weist drei gesonderte Stufen auf. Jede Stufe weist einen Satz Laufschaufeln 26, 28 bzw. 30 auf, die mit den jeweiligen Laufrädern 32, 34 und 36 gekoppelt sind, die an dem (nicht gezeigten) Turbinenrotor oder der Turbinenwelle auf herkömmliche Weise angebracht sind. Zwischen den axial beabstandeten Reihen von Laufschaufeln sind ringförmige Anordnungen von stationären Schaufeln oder Leitschaufeln 38, 40 bzw. 42 vorhanden, die die Turbinenleitapparate aufweisen, die mit dem (nicht gezeigten) umgebenden Turbinenstator fest verbunden und in 2 mit S1N, S2N und S3N gekennzeichnet sind.The gas turbine section 18 as he is in 2 is shown has three separate stages. Each stage has a set of blades 26 . 28 respectively. 30 on that with the respective wheels 32 . 34 and 36 coupled to the turbine rotor (not shown) or the turbine shaft are mounted in a conventional manner. Between the axially spaced rows of blades are annular arrays of stationary vanes or vanes 38 . 40 respectively. 42 having the turbine nozzles, which are fixedly connected to the surrounding turbine stator (not shown) and in 2 labeled S1N, S2N and S3N.

Die Reihen von Leitschaufeln weisen innere und äußere Seitenwände 46, 48 auf, die lediglich für die Reihe von Leitschaufeln 38 gekennzeichnet sind, aber ähnliche innere und äußere Seitenwände gehören zu den Leitschaufeln jeder Leitschaufelstufe. Die Seitenwände sind typischerweise in einer bogenförmigen Segmentform geschaffen, so dass jedes Segment eine, zwei oder mehr als zwei Leitschaufeln tragen kann.The rows of vanes have inner and outer sidewalls 46 . 48 on that only for the series of vanes 38 but similar inner and outer sidewalls belong to the vanes of each vane stage. The sidewalls are typically created in an arcuate segmental shape so that each segment can support one, two, or more than two vanes.

3 veranschaulicht ein Leitschaufelsegment gemäß einer ersten beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung. Die zwei Leitschaufeln 50, 52 weisen Umfangsrandwände 51 bzw. 53, die sich um die Leitschaufeln herum erstrecken und die jeweiligen Vorderkanten 54, 56 und Hinterkanten (von denen eine bei 55 gezeigt ist) miteinander verbinden. Die Schaufeln werden zwischen der inneren und der äußeren Wand 46, 48 des Segments gehaltert. Die Vorderkanten 54, 56 der Leitschaufeln 50, 52 sind Verbrennungsgasen mit hoher Temperatur ausgesetzt, die von den Übergangsstücken 24 in die erste Turbinenstufe einströmen. Da die Leitschaufeln 50, 52 im Wesentlichen identisch sind, muss lediglich eine detailliert beschrieben werden, wobei verstanden werden soll, dass alle Leitschaufeln 38 in dem Leitapparat S1N mit der nachstehend beschrieben Kühlverbesserung beschaffen sein können. 3 FIG. 12 illustrates a vane segment according to a first exemplary but non-limiting embodiment of the invention. FIG. The two vanes 50 . 52 have peripheral edge walls 51 respectively. 53 extending around the vanes and the respective leading edges 54 . 56 and trailing edges (one of which at 55 shown). The blades are between the inner and the outer wall 46 . 48 of the segment held. The leading edges 54 . 56 the vanes 50 . 52 are exposed to high temperature combustion gases from the transition pieces 24 flow into the first turbine stage. Because the vanes 50 . 52 are essentially identical, only one must be described in detail, it being understood that all the vanes 38 in the nozzle S1N may be provided with the below-described cooling improvement.

In einer beispielhaften, aber nicht beschränkenden Ausführungsform ist die Vorderkante 54 mit einer zusätzlichen Kühleinrichtung versehen, die unabhängig von jeglichen ansonsten herkömmlichen inneren Kühlkreisläufen ist und die innerhalb der Leitschaufel vorgesehen sein kann. Insbesondere Bezug nehmend auf die 46 erstreckt sich ein Kühldurchgang oder -kanal 58 radial durch die Umfangsrandwand 51 hindurch, entlang der Vorderkante 54 der Leitschaufel 50 zwischen einem radial äußeren Ende 60 und einem radial inneren Ende 62 der Leitschaufel. In dem gezeigten Beispiel ist das innere Ende 62 an einer Seite bei 64 aufgeweitet. Es wird erkannt, dass der Kanal 58 gebohrt oder an der Stelle gegossen werden kann und dass der Kanal sich durch die innere und äußere Seitenwand 46, 48 erstrecken kann. Der Kanal 58 ist an seinem radial äußeren und radial inneren Ende offen und ermöglicht dem Verdichter, Ausstoß- oder Abzweigluft durch den Kanal strömen zu lassen. Weil der Kanal 58 in der beispielhaften Ausführungsform als sich innerhalb der Wanddicke der Umfangsrandwand 51 erstreckend gezeigt ist, kann es notwendig sein, die Randwand zu verstärken, um eine minimale erforderliche Dicke aufrechtzuerhalten, wie nachstehend detaillierter beschrieben. Es wird erkannt, dass, wie gezeigt, ein einziger Kühlkanal 58 oder mehrere Kühlkanäle vorhanden sein können, die den Vorderkantenbereich der Leitschaufel überspannen, und die Kanäle können variierende Querschnittsformen aufweisen.In an exemplary but non-limiting embodiment, the leading edge is 54 provided with an additional cooling device, which is independent of any otherwise conventional internal cooling circuits and which may be provided within the guide vane. With particular reference to FIGS 4 - 6 extends a cooling passage or channel 58 radially through the peripheral edge wall 51 through, along the leading edge 54 the vane 50 between a radially outer end 60 and a radially inner end 62 the vane. In the example shown, the inner end 62 at one side 64 widened. It is recognized that the channel 58 can be drilled or cast in place and that the channel extends through the inner and outer sidewall 46 . 48 can extend. The channel 58 is open at its radially outer and radially inner ends and allows the compressor to flow exhaust or branch air through the duct. Because the channel 58 in the exemplary embodiment, as being within the wall thickness of the peripheral edge wall 51 extending, it may be necessary to reinforce the edge wall to maintain a minimum required thickness, as described in more detail below. It will be appreciated that, as shown, a single cooling channel 58 or more cooling channels may span the leading edge region of the vane, and the channels may have varying cross-sectional shapes.

79 veranschaulichen Beispiele mehrerer Kühlkanalanordnungen mit verschiedenen Querschnittsformen als auch innere Verstärkungsrippenkonfigurationen. Insbesondere zeigt 7 eine Anordnung von drei Kühldurchgängen oder -kanälen, einschließlich des Kanals 58 an dem vordersten Abschnitt der Vorderkante 54, gemeinsam mit benachbarten Kanälen 66 und 68, von denen alle einen „rennbahnförmigen“ Querschnitt mit inneren Rippen 70, 72 und 74 aufweisen, die mit den jeweiligen Kanälen im Wesentlichen ausgerichtet sind und sich entlang dieser erstrecken. Während des Betriebs treten sekundäre Kühlströmungen von dem Verdichter durch die radial ausgerichteten Durchgänge oder Kanäle 58, 66 und 68 hindurch, wodurch sie die Temperatur der Vorderkante reduzieren, was wiederum zu verbesserter niederfrequenter Ermüdungsfestigkeit, Kriechfestigkeit und Oxidationsbeständigkeit führt. Die Rippen 70, 72 und 74 dienen dazu, die Wanddicke der Vorderkante 54 direkt gegenüber den jeweiligen Kühlkanälen zu verstärken. 8 zeigt eine ähnliche Anordnung, bei der die Kühlkanäle 158, 166 und 168 aber runde Querschnittsformen aufweisen, während die Verstärkungsrippen 170, 172 und 174 im Wesentlichen wie in 7 gezeigt bleiben. 9 zeigt eine ähnliche Anordnung, in der jedoch die Kühlkanäle 258, 266 und 268 im Wesentlichen rechteckige Querschnittsformen aufweisen. Hier sind erneut die inneren Verstärkungsrippen 270, 272 und 274 denen in den 7 und 8 gezeigten ähnlich. Es wird erkannt, dass die Kühlkanalform und die Rippenform variieren kann, wie es erforderlich ist, um die gewünschte Kühlung herbeizuführen. Beispielsweise können die Rippen sich verjüngen oder anderweitig eine nicht gleichmäßige Dicke entlang ihrer jeweiligen Länge aufweisen. 7 - 9 illustrate examples of multiple cooling channel assemblies having different cross-sectional shapes as well as inner reinforcing rib configurations. In particular shows 7 an array of three cooling passages or channels, including the channel 58 at the foremost portion of the leading edge 54 , together with adjacent channels 66 and 68 all of which have a "racetrack" section with internal ribs 70 . 72 and 74 which are substantially aligned with and extend along the respective channels. During operation, secondary cooling flows from the compressor pass through the radially aligned passageways or channels 58 . 66 and 68 which reduces the temperature of the leading edge, which in turn leads to improved low frequency fatigue strength, creep resistance and oxidation resistance. Ribs 70 . 72 and 74 serve to the wall thickness of the leading edge 54 directly opposite the respective cooling channels to reinforce. 8th shows a similar arrangement in which the cooling channels 158 . 166 and 168 but have round cross-sectional shapes, while the reinforcing ribs 170 . 172 and 174 essentially as in 7 stay shown. 9 shows a similar arrangement, but in which the cooling channels 258 . 266 and 268 have substantially rectangular cross-sectional shapes. Here are the inner reinforcing ribs again 270 . 272 and 274 those in the 7 and 8th shown similar. It will be appreciated that the cooling channel shape and rib shape may vary as required to provide the desired cooling. For example, the ribs may be tapered or otherwise have a non-uniform thickness along their respective length.

Bei Verwendung der 7 als ein Beispiel sollte ebenfalls beachtet werden, dass der vorhandene Vorderkantenkühlhohlraum 76, der ein Teil eines ansonsten herkömmlichen inneren Leitschaufelkühlkreislaufs sein kann, durch die Gegenwart der Vorderkantendurchgänge 58, 66 und 68 nicht verändert wird, ausgenommen dass die Rippen 70, 72 und 74 innerhalb des Kühlhohlraums 76 dazu dienen können, die Oberfläche innerhalb des Hohlraums zu vergrößern und somit die Kühlung zu verbessern.When using the 7 as an example, it should also be noted that the existing leading edge cooling cavity 76 , which may be part of an otherwise conventional inner vane cooling circuit, by the presence of the leading edge passageways 58 . 66 and 68 not changed, except that the ribs 70 . 72 and 74 inside the cooling cavity 76 can serve to increase the surface area within the cavity and thus improve the cooling.

Es wird ferner erkannt, dass die Anzahl und Lage der in der Umfangsrandwand der Leitschaufel vorgesehenen Kühlkanäle variieren kann. Wie in 10 gezeigt und abhängig von den Kühlanforderungen, können beispielsweise mehrere Kanäle 76 an beabstandeten Stellen um die gesamte oder einen Teil der Umfangsrandwand 78 ausgebildet sein, wobei innere Verstärkungsrippen, wie erforderlich, vorgesehen sind, um minimale Anforderungen an die Dicke der Umfangsrandwand zu erfüllen. It will further be appreciated that the number and location of the cooling channels provided in the peripheral edge wall of the vane may vary. As in 10 shown and depending on the cooling requirements, for example, multiple channels 76 at spaced locations around all or part of the peripheral edge wall 78 be formed, wherein inner reinforcing ribs, as required, are provided to meet minimum thickness requirements of the peripheral edge wall.

Wie in 11 gezeigt, können die Durchmesser einzelner Kanäle entlang ihrer jeweiligen Länge variieren. Insbesondere weist der Kühlkanal 80, der in der Umfangsrandwand 82 ausgebildet ist, einen ersten Durchmesserabschnitt 84 benachbart zu der äußeren Seitenwand 86 und einen Abschnitt 88 mit einem kleineren Durchmesser an einer Stelle radial zwischen der inneren und der äußeren Seitenwand auf. Die Übergangsstelle zwischen den Durchmessern kann, wie erforderlich, abhängig von Kühlanforderungen auftreten.As in 11 As shown, the diameters of individual channels may vary along their respective lengths. In particular, the cooling channel 80 which is in the peripheral edge wall 82 is formed, a first diameter section 84 adjacent to the outer sidewall 86 and a section 88 with a smaller diameter at a location radially between the inner and outer sidewalls. The transition point between the diameters may occur as required depending on cooling requirements.

12 zeigt eine weitere Kühlkanalanordnung, bei der die radialen Längen der Kühlkanäle auf jeder Seite der Vorderkante 90 variieren. Insbesondere sind an einer Seite des Vorderkantenkanals 96 zwei zusätzliche Kanäle 92 und 94 gezeigt, die fortschreitend kürzere radiale Längen aufweisen, wobei es verstanden sein soll, dass ähnliche Kanäle in einer symmetrischen oder asymmetrischen Weise an der anderen Seite der Vorderkante 90 gebildet sein können. Somit können die Kanäle an jeder beliebigen Stelle zwischen der radial inneren und/oder äußeren Seitenwand (z.B. von 50% bis zu 100% der radialen Länge der Leitschaufel) enden und einen oder mehrere Auslässe pro Kanal aufweisen, die mit dem inneren Kühlhohlraum innerhalb der Leitschaufel verbunden sind. In 12 ist der Vorderkantenkanal 96 mit mehreren Auslässen 98 gezeigt, und dieses Merkmal kann auf jede hierin beschriebene Kühlkanalanordnung angewendet werden. Man beachte, dass sich die Auslässe 98 durch die (in 12 nicht gezeigten) Verstärkungsrippen hindurch erstrecken können aber nicht müssen. 12 shows a further cooling channel arrangement in which the radial lengths of the cooling channels on each side of the leading edge 90 vary. In particular, on one side of the leading edge channel 96 two additional channels 92 and 94 shown having progressively shorter radial lengths, it being understood that similar channels are in a symmetrical or asymmetrical manner on the other side of the leading edge 90 can be formed. Thus, the channels may terminate at any location between the radially inner and / or outer sidewalls (eg, from 50% to 100% of the radial length of the vane) and have one or more outlets per channel that communicate with the inner cooling cavity within the vane are connected. In 12 is the leading edge channel 96 with several outlets 98 and this feature can be applied to any cooling channel arrangement described herein. Note that the outlets 98 through the (in 12 but not shown) can extend through reinforcing ribs.

Zusätzlich kann die Richtung der sekundären Ausgabeoder Abzweigströmung des Verdichters radial nach außen oder radial nach innen gerichtet sein und würde somit die Lage der Einlässe und Auslässe für die Kanäle bestimmen. In anderen Worten können die Einlässe zu den Kanälen in (oder benachbart zu) entweder der inneren oder der äußeren Seitenwand angeordnet sein.Additionally, the direction of the secondary output or branch flow of the compressor may be directed radially outward or radially inward, and thus would determine the location of the inlets and outlets for the channels. In other words, the inlets to the channels may be located in (or adjacent to) either the inner or outer sidewall.

Man beachte, dass, obwohl die vorliegende Erfindung primär in Bezug auf die erste Stufe einer beispielhaften landgestützten Gasturbine beschrieben ist, die Erfindung auf jede Turbinenstufe angewendet werden kann, und ein Fachmann wird ebenfalls erkennen, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auch in anderen Turbinen, einschließlich derjenigen, die in de Luftfahrt verwendet werden, und anderen Arten von Rotationsmaschinen verwendet werden können.Note that while the present invention is described primarily with respect to the first stage of an exemplary land-based gas turbine, the invention can be applied to any turbine stage, and one skilled in the art will also recognize that embodiments of the present invention are also applicable to other turbines, including those used in de aviation and other types of rotary machines can be used.

Während die Erfindung in Verbindung mit dem, was derzeit als die praktischste und bevorzugteste Ausführungsform betrachtet wird, beschrieben ist, soll es verstanden werden, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil vielfältige Änderungen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die in dem Rahmen und Umfang der beigefügten Ansprüche enthalten sind.While the invention is described in conjunction with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not to be limited to the disclosed embodiment but, on the contrary, is intended to cover various changes and equivalent arrangements. which are included within the scope and scope of the appended claims.

Ein Turbinenleitschaufelsegment weist eine oder mehrere Leitschaufeln auf, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand aufweist, die sich zwischen einer Vorderkante und einer Hinterkante der Leitschaufel erstreckt. In einer beispielhaften Ausführungsform ist wenigstens ein im Wesentlichen radial ausgerichteter Kühlkanal in der Umfangsrandwand an der Vorderkante mit Öffnungen an gegenüberliegenden Enden des Kühlkanals ausgebildet. Die Lage und Länge der Kühlkanäle kann um die Umfangsrandwand herum variieren, und der innere Hohlraum der Leitschaufel kann mit Rippen versehen sein, die sich entlang des einen oder mehreren Kühlkanäle und zu diesen benachbart erstrecken, um die Wand zu verstärken und auch um zusätzliche Kühloberflächen in dem inneren Hohlraum zu schaffen.A turbine vane segment includes one or more vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vane having a peripheral edge wall extending between a leading edge and a trailing edge of the vane. In an exemplary embodiment, at least one substantially radially oriented cooling channel is formed in the peripheral edge wall at the leading edge with openings at opposite ends of the cooling channel. The location and length of the cooling channels may vary around the peripheral edge wall, and the inner void space of the vane may be ribbed along the one or more cooling channels and adjacent thereto to reinforce the wall and also around additional cooling surfaces to create the inner cavity.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Turbinensystem turbine system
1212
Einlass inlet
1414
Verdichter compressor
1616
Brennkammern combustors
1818
Turbinenstufen turbine stages
2020
Generator generator
2222
Turbinenrotor turbine rotor
2424
Übergangsstücke Transitions
26, 28, 3026, 28, 30
Laufschaufeln blades
32, 34 und 36 32, 34 and 36
Laufräder impellers
38, 40, 4238, 40, 42
Schaufeln oder Leitschaufeln Shovels or vanes
46, 48, 8646, 48, 86
Seitenwände side walls
50, 5250, 52
Leitschaufeln vanes
51, 53, 78, 8251, 53, 78, 82
Randwände edge walls
54, 56, 9054, 56, 90
Vorderkanten leading edge
5555
Hinterkante trailing edge
58, 66, 68, 80, 92, 94, 96, 158, 166, 168, 258, 266 und 26858, 66, 68, 80, 92, 94, 96, 158, 166, 168, 258, 266 and 268
Kühldurchgänge oder -kanäle Cooling passages or channels
6060
äußeres Ende outer end
6262
inneres Ende inner end
6464
(aufgeweitete) Seite (expanded) page
70, 72 und 7470, 72 and 74
Innere Rippen Inner ribs
170, 172, 174, 270, 272 und 274170, 172, 174, 270, 272 and 274
Verstärkungsrippen reinforcing ribs
7676
Kühlhohlraum cooling cavity
84, 8884, 88
Durchmesserabschnitte Diameter portions
9090
Vorderkante leading edge
9898
Auslässe outlets

Claims (10)

Turbinenleitschaufelsegment, das aufweist: eine oder mehrere Leitschaufeln, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand mit einer Vorder- und Hinterkante aufweist; und wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal, der in der Umfangsrandwand mit einem Einlass ausgebildet ist, der an einer von der inneren und äußeren Seitenwand vorgesehen ist.Turbine vane segment comprising: one or more vanes extending between a radially inner and outer side wall, each vane having a peripheral edge wall having leading and trailing edges; and at least one substantially radially directed cooling passage formed in the peripheral edge wall with an inlet provided at one of the inner and outer side walls. Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 1, wobei der wenigstens eine im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanal mehrere radial ausgerichtete Kühlkanäle, einschließlich eines Kühlkanals an einem vordersten Abschnitt der Vorderkante aufweist.2. The turbine nozzle vane segment of claim 1, wherein the at least one substantially radially oriented cooling channel includes a plurality of radially aligned cooling channels including a cooling channel at a forwardmost portion of the leading edge. Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 1, wobei die Leitschaufel im Wesentlichen hohl ist und wobei auf einer Innenfläche der Umfangsrandwand eine radial ausgerichtete Rippe vorgesehen ist, die sich benachbart zu dem wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal befindet und entlang dieses erstreckt.The turbine nozzle vane segment of claim 1, wherein the vane is substantially hollow and wherein on an inner surface of the peripheral edge wall is provided a radially directed rib adjacent to and extending along the at least one substantially radially oriented cooling channel. Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 2, wobei die Leitschaufel im Wesentlichen hohl ist und wobei auf einer Innenfläche der Umfangsrandwand eine radial ausgerichtete Rippe vorgesehen ist, die sich benachbart zu jedem der mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle befindet und entlang dieses erstreckt. 2. The turbine nozzle vane segment of claim 2, wherein the vane is substantially hollow and wherein on an inner surface of the peripheral edge wall is provided a radially directed rib adjacent to and extending along each of the plurality of substantially radially aligned cooling channels. Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 1, wobei der wenigstens eine radial ausgerichtete Kühlkanal mehrere Kühlkanäle an beabstandeten Stellen um im Wesentlichen die gesamte Umfangsrandwand herum zwischen der Vorder- und der Hinterkante aufweist und wobei eine radial ausgerichtete Rippe an einer Innenfläche der Umfangsrandwand vorgesehen ist und sich benachbart zu jedem der mehreren radial ausgerichteten Kühlkanäle befindet und entlang dieses erstreckt.2. The turbine nozzle vane segment of claim 1, wherein the at least one radially aligned cooling channel has a plurality of cooling channels at spaced locations about substantially the entire peripheral edge wall between the leading and trailing edges and wherein a radially directed rib is provided on an inner surface of the peripheral edge wall and adjacent each the plurality of radially aligned cooling channels and extends along this. Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 2, wobei die mehreren radial ausgerichteten Kühlkanäle Auslässe an verschiedenen radialen Stellen zwischen der inneren und der äußeren Wand aufweisen.2. The turbine nozzle vane segment of claim 2, wherein the plurality of radially aligned cooling channels have outlets at different radial locations between the inner and outer walls. Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 1, wobei jede Leitschaufel einen inneren Kühlkreislauf aufweist, der von dem wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal unabhängig und mit diesem nicht verbunden ist, und wobei ein Auslass des wenigstens einen Kanals in der anderen von der inneren und äußeren Seitenwand angeordnet ist.2. The turbine nozzle vane segment of claim 1, wherein each vane has an inner cooling circuit independent of and unconnected to the at least one substantially radially directed cooling channel, and wherein an outlet of the at least one channel is disposed in the other of the inner and outer side walls , Turbinenleitschaufelsegment gemäß Anspruch 1, wobei wenigstens ein im Wesentlichen radial ausgerichteter Kühlkanal entlang einer radialen Längendimension mit verschiedenen Durchmesserabschnitten ausgebildet ist.Turbine vane segment according to claim 1, wherein at least one substantially radially oriented cooling channel is formed along a radial length dimension with different diameter portions. Turbine, die einen Verdichter, wenigstens eine Brennkammer und wenigstens eine Turbinenstufe mit einer Reihe stationärer Leitschaufeln aufweist, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand mit einer Vorder- und Hinterkante und wenigstens einen im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanal aufweist, der in der Umfangsrandwand ausgebildet ist, mit einem Einlass, der an einer von der inneren oder äußeren Seitenwand vorgesehen ist.A turbine having a compressor, at least one combustor, and at least one turbine stage having a series of stationary vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vane having a peripheral edge wall having leading and trailing edges and at least one substantially radially oriented cooling channel formed in the peripheral edge wall having an inlet provided at one of the inner or outer side wall. Turbine, die einen Verdichter, wenigstens eine Brennkammer und wenigstens eine Turbinenstufe mit einer Reihe stationärer Leitschaufeln aufweist, die sich zwischen einer radial inneren und äußeren Seitenwand erstrecken, wobei jede Leitschaufel eine Umfangsrandwand mit Vorder- und Hinterkanten und mehrere im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlkanäle, die um die Umfangsrandwand herum, einschließlich an der Vorderkante ausgebildet sind, wobei die mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle sich wenigstens eine Teilstrecke entlang einer radialen Länge zwischen der inneren und der äußeren Seitenwand erstrecken und Einlässe in oder benachbart zu einer von der inneren und äußeren Seitenwand aufweisen, und eine Verstärkungsrippe aufweist, die sich entlang einer Innenfläche der Umfangsrandwand benachbart zu jedem der mehreren im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlkanäle erstreckt.A turbine including a compressor, at least one combustor, and at least one turbine stage having a series of stationary vanes extending between a radially inner and outer sidewall, each vanes having a front and rear edge peripheral wall and a plurality of substantially radially oriented cooling ducts are formed around the peripheral edge wall, including at the leading edge, wherein the plurality of substantially radially aligned cooling channels extend at least a portion along a radial length between the inner and outer sidewalls and have inlets in or adjacent one of the inner and outer sidewalls and a reinforcing rib extending along an inner surface of the peripheral edge wall adjacent to each of the plurality of substantially radially aligned cooling channels.
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