DE112022000367T5

DE112022000367T5 - Statorschaufel und gasturbine, die dieselbe umfasst

Info

Publication number: DE112022000367T5
Application number: DE112022000367.7T
Authority: DE
Inventors: Saki MATSUO; Satoshi Hada; Yasuo Miyahisa; Satoshi Mizukami
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-09-28
Also published as: CN116964299A; WO2022202636A1; JPWO2022202636A1; US20240117746A1; KR20230125064A

Abstract

Eine Statorschaufel umfasst einen Schaufelkörper, einen ersten Einsatz, einen zweiten Einsatz und eine Endabdeckung. Der Schaufelkörper weist einen ersten Schaufelluftkanal und einen zweiten Schaufelluftkanal auf, die sich in einer Schaufelhöhenrichtung innerhalb des Schaufelkörpers erstrecken. Jeder Kanal weist ein offenes Ende auf einer zweiten Schaufelhöhenseite auf. Der erste Einsatz und der zweite Einsatz weisen rohrförmige Außenumfangs-Plattenabschnitte auf. An dem Außenumfangs-Plattenabschnitt sind mehrere Pralllöcher gebildet. Eine Rohrhöhen-Öffnungsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts in einer Rohrhöhenrichtung ist offen. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals so angeordnet, dass Kühlluft von einer Öffnung des ersten Einsatzes in den Außenumfangs-Plattenabschnitt strömt. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals so angeordnet, dass Kühlluft von einer Öffnung des zweiten Einsatzes einströmt. Die Endabdeckung ist auf der zweiten Schaufelhöhenseite des Schaufelkörpers vorgesehen, und die Endabdeckung deckt eine Öffnung des ersten Schaufelluftkanals und die Öffnung des zweiten Einsatzes ab.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Statorschaufel und eine Gasturbine, die dieselbe umfasst.
Es wird Priorität von am 26. März 2021 eingereichter japanischer Patentanmeldung Nr. 2021-053113 beansprucht, deren Inhalt hier durch Verweis aufgenommen wird.
Stand der Technik
Eine Gasturbine enthält einen Kompressor, der Luft komprimiert, um komprimierte Luft zu erzeugen, eine Brennkammer, die einen Brennstoff in der komprimierten Luft verbrennt, um ein Brennstoffgas zu erzeugen, und eine von dem Verbrennungsgas angetriebene Turbine. Die Turbine enthält einen Turbinenrotor, der sich um eine Achse dreht; ein Turbinengehäuse, das den Rotor bedeckt; und mehrere Statorschaufelreihen. Der Turbinenrotor enthält eine Rotorwelle um die Achse und mehrere Rotorschaufelreihen, die an der Rotorwelle angebracht sind. Die mehreren Rotorschaufelreihen sind in einer Axialrichtung ausgerichtet, in der sich die Achse erstreckt. Jede der Rotorschaufelreihen enthält mehrere Rotorschaufeln, die in einer Umfangsrichtung in Bezug auf die Achse ausgerichtet sind. Die mehreren Statorschaufelreihen sind in der Axialrichtung ausgerichtet und sind an einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses angebracht. Jede der mehreren Statorschaufelreihen ist auf einer axialen Stromaufwärtsseite einer beliebigen Rotorschaufelreihe der mehreren Rotorschaufelreihen angeordnet. Jede der Statorschaufelreihen enthält mehrere Statorschaufeln, die in der Umfangsrichtung in Bezug auf die Achse ausgerichtet sind.
Die Statorschaufel enthält einen Schaufelkörper, der eine Schaufelform bildet, indem er sich in einer Radialrichtung in Bezug auf die Achse erstreckt, eine innere Ummantelung, die auf einer Radialinnenseite des Schaufelkörpers vorgesehen ist, und eine äußere Ummantelung, die auf einer Radialaußenseite des Schaufelkörpers vorgesehen ist. Der Schaufelkörper der Statorschaufel ist innerhalb eines Verbrennungsgaskanals angeordnet, den das Verbrennungsgas passiert. Die innere Ummantelung definiert eine radiale Innenseitenkante des Verbrennungsgaskanals. Die äußere Ummantelung definiert eine radiale Außenseitenkante des Verbrennungsgaskanals.
Die Statorschaufel der Gasturbine wird einem Hochtemperatur-Verbrennungsgas ausgesetzt. Daher wird die Statorschaufel im Allgemeinen durch Luft oder dergleichen gekühlt.
Beispielsweise sind in dem Schaufelkörper der in PTL 1 unten offenbarten Statorschaufel mehrere Kühlluftkanäle gebildet, die Kühlluft passiert. Jeder der mehreren Kühlluftkanäle erstreckt sich in einer Schaufelhöhenrichtung Dh, die die Radialrichtung in Bezug auf die Achse ist. Die Statorschaufel enthält eine Prallplatte, die in einem Kühlluftkanal von mehreren Kühlluftkanälen angeordnet ist. Die Prallplatte ist innerhalb eines Kühlluftkanals so angeordnet, dass sie sich innerhalb des einen Kühlluftkanals in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstreckt und das Innere des einen Kühlluftkanals in eine Schaufelflächenseite des Schaufelkörpers und eine der Schaufelflächenseite gegenüberliegende Innenseite unterteilt. In der Prallplatte sind mehrere Pralllöcher gebildet.
Bei der Statorschaufel wird innerhalb des einen Kühlkanals die Kühlluft, die, mit der Prallplatte als einer Referenz, in die Innenseite strömt, aus den mehreren Pralllöchern der Prallplatte zu der Schaufelflächenseite ausgestoßen. Die Kühlluft, die aus den mehreren Pralllöchern ausgestoßen wird, kollidiert an einer kanal-definierenden Fläche mit einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit der Schaufelfläche aufweist, die den einen Kühlluftkanal definiert, und führt Prallkühlung an dem Abschnitt durch.
Zitatliste
Patentliteratur
[PTL 1] Japanisches Patent Nr. 4885275 Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In Bezug auf die Statorschaufel der Gasturbine ist es wünschenswert, die Statorschaufel zu kühlen und eine Verbrauchsmenge an Luft zum Kühlen der Statorschaufel so weit wie möglich zu reduzieren, während Haltbarkeit der Statorschaufel verbessert wird.
Daher besteht eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung darin, eine Statorschaufel, die in der Lage ist, effizient gekühlt zu werden, und eine Gasturbine, die die Statorschaufel umfasst, bereitzustellen.
Lösung für das Problem
Es wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine in einer Gasturbine vorgesehene Statorschaufel bereitgestellt, um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen.
Die Statorschaufel umfasst einen Schaufelkörper, der in einem Querschnitt eine Schaufelform aufweist und sich in einer Schaufelhöhenrichtung, die eine Richtungskomponente senkrecht zu dem Querschnitt aufweist, erstreckt, einen ersten Einsatz und einen zweiten Einsatz, die eine rohrförmige Form aufweisen, sich in einer Rohrhöhenrichtung erstrecken und innerhalb des Schaufelkörpers so angeordnet sind, dass die Rohrhöhenrichtung der Schaufelhöhenrichtung zugewandt ist, und eine Endabdeckung. Der Schaufelkörper enthält mehrere Schaufelluftkanäle, die sich in der Schaufelhöhenrichtung innerhalb des Schaufelkörpers erstrecken. Von den mehreren Schaufelluftkanälen weisen sowohl ein erster Schaufelluftkanal als auch ein zweiter Schaufelluftkanal ein offenes Ende auf einer Schaufelhöhenseite, die eine Seite von einer ersten Schaufelhöhenseite und einer zweiten Schaufelhöhenseite in der Schaufelhöhenrichtung ist, auf. Sowohl der erste Einsatz als auch der zweite Einsatz weisen einen Außenumfangs-Plattenabschnitt, der eine rohrförmige Form aufweist und sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und einen Dichtungsplattenabschnitt, der ein Ende auf einer Rohrhöhen-Dichtungsseite, die von zwei Seiten in der Rohrhöhenrichtung eine Seite des Außenumfangs-Plattenabschnitts in der Rohrhöhenrichtung ist, schließt, auf. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt weist mehrere Pralllöcher, die von einer Innenseite zu einer Außenseite des rohrförmigen Außenumfangs-Plattenabschnitts durchdringen, auf. Eine Rohrhöhen-Öffnungsseite, die die andere Seite des Außenumfangs-Plattenabschnitts in der Rohrhöhenrichtung ist, ist offen. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes weist einen Spalt, der zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes und einer ersten kanal-definierenden Fläche des Schaufelkörpers vorhanden ist, die den ersten Schaufelluftkanal definiert, auf und ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals angeordnet, so dass Kühlluft von einer Öffnung des ersten Einsatzes in den Außenumfangs-Plattenabschnitt strömt. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes ist so konfiguriert, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite des zweiten Einsatzes der einen Schaufelhöhenseite zugewandt ist, weist einen Spalt, der zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes und einer zweiten kanal-definierenden Fläche des Schaufelkörpers vorhanden ist, die den zweiten Schaufelluftkanal definiert, auf und ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals angeordnet, so dass Kühlluft von einer Öffnung des zweiten Einsatzes strömt. Die Endabdeckung ist auf der einen Schaufelhöhenseite des Schaufelkörpers vorgesehen, so dass die Kühlluft, die aus den mehreren Pralllöchern des ersten Einsatzes zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes und der ersten kanal-definierenden Fläche ausgestoßen wird, von der Öffnung des zweiten Einsatzes durch die Öffnung des ersten Schaufelluftkanals in den zweiten Einsatz geleitet wird, und deckt die Öffnung des ersten Schaufelluftkanals und die Öffnung des zweiten Einsatzes ab.
Bei dem vorliegenden Aspekt führt die Kühlluft, die in den ersten Einsatz strömt, der innerhalb des ersten Schaufelluftkanals angeordnet ist, Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche durch. Des Weiteren strömt zumindest ein Abschnitt der Kühlluft in den zweiten Einsatz, der innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals angeordnet ist. Die Kühlluft, die in den zweiten Einsatz strömt, führt Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche durch. Daher kann bei dem vorliegenden Aspekt die Statorschaufel effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft kann reduziert werden, verglichen damit, wenn Kühlluft Ac, die in einen Einsatz strömt, unmittelbar nachdem die Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite des Schaufelkörpers durchgeführt hat, zu einem Verbrennungsgaskanal ausgestoßen wird.
Es wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Gasturbine bereitgestellt, um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen.
Die Gasturbine enthält eine Statorschaufel des oben beschriebenen Aspekts, einen Rotor, der sich um eine Achse dreht, und ein Gehäuse, das eine Außenumfangsseite des Rotors abdeckt. Die Statorschaufel ist an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses befestigt.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Statorschaufel effektiv gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge an Kühlluft kann minimiert werden, während Haltbarkeit verbessert wird.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine schematische Schnittansicht einer Gasturbine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Schnittansicht, die einen Hauptteil der Gasturbine gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung darstellt.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Statorschaufel gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
4 ist eine Schnittansicht der Statorschaufel in einer Ebene, die eine Wölbungslinie gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält.
5 ist eine Schnittansicht entlang Linie V-V in 4.
6 ist eine perspektivische Ansicht eines Einsatzes gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
7 ist eine Schnittansicht einer Statorschaufel in einer Ebene senkrecht zu einer Achse gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
8 ist eine Schnittansicht entlang Linie VIII-VIII in 7.
9 ist eine Schnittansicht einer Statorschaufel in einer Ebene, die eine Wölbungslinie gemäß einem ersten Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält.
10 ist eine Schnittansicht einer Statorschaufel in einer Ebene, die eine Wölbungslinie gemäß einem zweiten Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält.
11 ist eine Schnittansicht einer Statorschaufel in einer Ebene, die eine Wölbungslinie gemäß einem dritten Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthält.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und Modifikationsbeispiele davon unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
[Ausführungsform von Gasturbine]
Eine Ausführungsform einer Gasturbine wird unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben.
Wie in 1 dargestellt, enthält eine Gasturbine 10 der vorliegenden Ausführungsform einen Kompressor 20, der Luft A komprimiert; eine Brennkammer 30, die einen Brennstoff F in der durch den Kompressor 20 komprimierten Luft A verbrennt, um ein Verbrennungsgas G zu erzeugen; und eine Turbine 40, die durch das Verbrennungsgas G angetrieben wird.
Der Kompressor 20 enthält einen Kompressorrotor 21, der sich um eine Achse Ar dreht; ein Kompressorgehäuse 25, das den Kompressorrotor 21 abdeckt; und mehrere Statorschaufelreihen 26. Die Turbine 40 enthält einen Turbinenrotor 41, der sich um die Achse Ar dreht; ein Turbinengehäuse 45, das den Turbinenrotor 41 bedeckt; und mehrere Statorschaufelreihen 46. Nachstehend wird eine Erstreckungsrichtung der Achse Ar als eine Axialrichtung Da bezeichnet, eine Umfangsrichtung um die Achse Ar wird einfach als eine Umfangsrichtung Dc bezeichnet, und eine Richtung senkrecht zu der Achse Ar wird als eine Radialrichtung Dr bezeichnet. Darüber hinaus wird eine Seite in der Axialrichtung Da als eine axiale Stromaufwärtsseite Dau bezeichnet, und eine dieser gegenüberliegende Seite wird als eine axiale Stromabwärtsseite Dad bezeichnet. Darüber hinaus wird eine Seite, die in der Radialrichtung Dr näher an der Achse Ar liegt, als eine Radialinnenseite Dri bezeichnet, und eine dieser gegenüberliegende Seite wird als eine Radialaußenseite Dro bezeichnet.
Der Kompressor 20 ist in Bezug auf die Turbine 40 auf der axialen Stromaufwärtsseite Dau angeordnet.
Der Kompressorrotor 21 und der Turbinenrotor 41 befinden sich auf derselben Achse Ar und sind miteinander verbunden, um einen Gasturbinenrotor 11 zu bilden. Beispielsweise ist ein Rotor eines Generators GEN mit dem Gasturbinenrotor 11 verbunden. Die Gasturbine 10 enthält ferner ein Zwischengehäuse 16. Das Zwischengehäuse 16 ist zwischen dem Kompressorgehäuse 25 und dem Turbinengehäuse 45 ist in der Axialrichtung Da angeordnet. Das Kompressorgehäuse 25, das Zwischengehäuse 16 und das Turbinengehäuse 45 sind miteinander verbunden, um ein Gasturbinengehäuse 15 zu bilden.
Der Kompressorrotor 21 enthält eine sich in der Axialrichtung Da um die Achse Ar erstreckende Rotorwelle 22 und mehrere an der Rotorwelle 22 angebrachte Rotorschaufelreihen 23. Die mehreren Rotorschaufelreihen 23 sind in der Axialrichtung Da ausgerichtet. Jede der Rotorschaufelreihen 23 ist aus mehreren Rotorschaufeln 23a, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind, gebildet. Eine Statorschaufelreihe 26 der mehreren Statorschaufelreihen 26 ist auf der axialen Stromabwärtsseite Dad jeder der mehreren Rotorschaufelreihen 23 angeordnet. Jede der Statorschaufelreihen 26 ist innerhalb des Kompressorgehäuses 25 vorgesehen. Jede der Statorschaufelreihen 26 ist aus mehreren Statorschaufeln 26a, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, gebildet.
Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält der Turbinenrotor 41 eine Rotorwelle 42, die sich in der Axialrichtung Da um die Achse Ar erstreckt, und mehrere Rotorschaufelreihen 43, die an der Rotorwelle 42 angebracht sind. Die mehreren Rotorschaufelreihen 43 sind in der Axialrichtung Da ausgerichtet. Jede der Rotorschaufelreihen 43 ist aus mehreren Rotorschaufeln 43a, die in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet sind, gebildet. Eine Statorschaufelreihe 46 aus den mehreren Statorschaufelreihen 46 ist auf der axialen Stromaufwärtsseite Dad jeder der mehreren Rotorschaufelreihen 43 angeordnet. Jede der Statorschaufelreihen 46 ist innerhalb des Turbinengehäuses 45 vorgesehen. Jede der Statorschaufelreihen 46 ist aus mehreren Statorschaufeln 46a, die in der Umfangsrichtung Dc angeordnet sind, gebildet.
Das Turbinengehäuse 45 enthält ein rohrförmiges Außengehäuse 45a, das einen Außenmantel davon bildet, ein Innengehäuse 45b, das an der Innenseite des Außengehäuses 45a befestigt ist, und mehrere Ringsegmente 45c, die an der Innenseite des Innengehäuses 45b befestigt sind. Jedes der mehreren Ringsegmente 45c ist an einer Position zwischen den mehreren Statorschaufelreihen 46 vorgesehen. Daher ist die Rotorschaufelreihe 43 auf der Radialinnenseite Dri jedes der Ringsegmente 45c angeordnet.
Ein zwischen einer Außenumfangsseite der Rotorwelle 42 und einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 45 gebildeter ringförmiger Raum, in dem die Statorschaufel 46a und die Rotorschaufel 43a in der Axialrichtung Da angeordnet sind, bildet einen Verbrennungsgaskanal 49, durch den das Verbrennungsgas G aus den Brennkammern 30 strömt.
Die Brennkammer 30 ist an dem Zwischengehäuse 16 angebracht.
Wie in 1 dargestellt, komprimiert der Kompressor 20 die Luft A, um komprimierte Luft zu erzeugen. Die komprimierte Luft strömt in die Brennkammer 30. Der Brennstoff F wird der Brennkammer 30 zugeführt. Innerhalb der Brennkammer 30 wird der Brennstoff F in der komprimierten Luft verbrannt, um das Hochtemperatur- und Hochdruckverbrennungsgas G zu erzeugen. Das Verbrennungsgas G wird aus der Brennkammer 30 zu dem Verbrennungsgaskanal 49 innerhalb der Turbine 40 zugeführt. Das Verbrennungsgas G dreht den Turbinenrotor 41 bei einem Prozess des Strömens durch den Verbrennungsgaskanal 49 zu der axialen Stromabwärtsseite Dad. Ein mit dem Gasturbinenrotor 11 verbundener Rotor des Generators GEN wird durch Drehung des Turbinenrotors 41 gedreht. Infolgedessen erzeugt der Generator GEN Strom.
Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen beschrieben, die sich auf die Statorschaufel beziehen, die eine Statorschaufelreihe 46 erster Stufe bildet.
[Erste Ausführungsform von Statorschaufel]
Eine erste Ausführungsform der Statorschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf 3 bis 6 beschrieben.
Wie in 3 dargestellt, enthält eine Statorschaufel 50 der vorliegenden Ausführungsform einen Schaufelkörper 51, eine innere Ummantelung 60i und eine äußere Ummantelung 60o. Eine Form eines Querschnitts des Schaufelkörpers 51 weist eine Schaufelform auf, und der Schaufelkörper 51 erstreckt sich in einer Schaufelhöhenrichtung Dh, die eine Richtungskomponente senkrecht zu dem Querschnitt aufweist. Die innere Ummantelung 60i ist an einem Ende auf einer Seite in der Schaufelhöhenrichtung Dh in dem Schaufelkörper 51 vorgesehen. Die äußere Ummantelung 60i ist an einem Ende auf der anderen Seite in der Schaufelhöhenrichtung Dh in dem Schaufelkörper 51 vorgesehen. Der Schaufelkörper 51, die innere Ummantelung 60i und die äußere Ummantelung 60o sind durch Gießen oder dergleichen integral gebildet.
Die Schaufelhöhenrichtung ist die Radialrichtung Dr in einem Zustand, in dem die Statorschaufel 50 an dem Turbinengehäuse 45 befestigt ist (siehe 2). Darüber hinaus ist eine erste Schaufelhöhenseite Dh1 auf einer Seite in der Schaufelhöhenrichtung Dh die Radialinnenseite Dri, und eine zweite Schaufelhöhenseite Dh2 auf der anderen Seite in der Schaufelhöhenrichtung Dh ist die Radialaußenseite Dro. Daher ist die innere Ummantelung 60i auf der Radialinnenseite Dri des Schaufelkörpers 51 vorgesehen, und die äußere Ummantelung 60o ist auf der Radialaußenseite Dro des Schaufelkörpers 51 vorgesehen. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform, in einigen Fällen, die Schaufelhöhenrichtung Dh als die Radialrichtung Dr bezeichnet werden, die erste Schaufelhöhenseite Dh1 kann als die Radialinnenseite Dri bezeichnet werden, und die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 kann als die Radialaußenseite Dro bezeichnet werden.
Wie in 3 bis 5 dargestellt, enthält eine Schaufelfläche, die eine Außenfläche des Schaufelkörpers 51 ist, eine Vorderkante 52, eine Hinterkante 53, eine Saugfläche 54, die eine konvexe Fläche ist, und eine Druckfläche 55, die eine konkave Fläche ist. Die Vorderkante 52 und die Hinterkante 53 sind in einem Verbindungsabschnitt zwischen der Saugfläche 54 und der Druckfläche 55 vorhanden. Die Vorderkante 52, die Hinterkante 53, die Saugfläche 54 und die Druckfläche 55 erstrecken sich alle in der Radialrichtung Dr, die die Schaufelhöhenrichtung Dh ist. Die Vorderkante 52 befindet sich auf der axialen Stromaufwärtsseite Dau in Bezug auf die Hinterkante 53 in einem Zustand, in dem die Statorschaufel 50 an dem Turbinengehäuse 45 angebracht ist. Darüber hinaus ist in einem Zustand, in dem die Statorschaufel 50 an dem Turbinengehäuse 45 angebracht ist, die Saugfläche 54 einer Umfangssaugseite Den zugewandt, die eine Seite in der Umfangsrichtung Dc ist, und die Druckfläche 55 ist einer Umfangsdruckseite Dcp zugewandt, die die andere Seite in der Umfangsrichtung Dc ist.
Der Schaufelkörper 51 ist innerhalb des Verbrennungsgaskanals 49 angeordnet, den das Verbrennungsgas G passiert. Der Schaufelkörper 51 enthält mehrere Schaufelluftkanäle 80, die sich in der Radialrichtung Dr innerhalb des Schaufelkörpers 51 erstrecken. Die innere Ummantelung 60i definiert eine Kante auf der Radialinnenseite Dri des ringförmigen Verbrennungsgaskanals 49. Darüber hinaus definiert die äußere Ummantelung 60o eine Kante auf der Radialaußenseite Dro des ringförmigen Verbrennungsgaskanals 49.
Die innere Ummantelung 60i enthält einen Ummantelungskörper 61, eine Umfangswand 71 und einen Halter 76.
Der Ummantelungskörper 61 ist ein plattenförmiges Element, das sich in einer Richtung ausbreitet, die eine Richtungskomponente in einer Richtung senkrecht zu der Radialrichtung Dr enthält, die die Schaufelhöhenrichtung Dh ist. Der Ummantelungskörper 61 enthält eine Gaswegoberfläche 64, eine Gegengasweg-Oberfläche 65, eine vordere Endfläche 62f, eine hintere Endfläche 62b, eine saugseitige Endfläche 63n und eine druckseitige Endfläche 63p.
Die Gaswegoberfläche 64 ist eine Oberfläche, die der Radialaußenseite Dro zugewandt ist, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, mit der das Verbrennungsgas G in Kontakt kommt. Die Gegengasweg-Oberfläche 65 ist eine Oberfläche, die der Radialinnenseite Dri zugewandt ist, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist. Die Gegengasweg-Oberfläche 65 weist eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit der Gaswegoberfläche 64 auf. Die vordere Endfläche 62f ist eine Fläche, die sich näher an der axialen Stromaufwärtsseite Dau als der Schaufelkörper 51 befindet und der axialen Stromaufwärtsseite Dau zugewandt ist. Die hintere Endfläche 62b ist eine Fläche, die sich näher an der axialen Stromabwärtsseite Dad als der Schaufelkörper 51 befindet und der axialen Stromabwärtsseite Dad zugewandt ist. Die saugseitige Endfläche 63n ist eine Fläche, die sich näher an der Umfangssaugseite Den als der Schaufelkörper 51 in dem Ummantelungskörper 61 befindet und der Umfangssaugseite Den zugewandt ist. Die saugseitige Endfläche 63n verbindet die vordere Endfläche 62f und die hintere Endfläche 62b. Die druckseitige Endfläche 63p ist eine Fläche, die sich näher an der Umfangsdruckseite Dcp als der Schaufelkörper 51 in dem Ummantelungskörper 61 befindet und der Umfangsdruckseite Dcp zugewandt ist. Die druckseitige Endfläche 63p verbindet die vordere Endfläche 62f und die hintere Endfläche 62b. Die hintere Endfläche 62b befindet sich in einem Abstand von der vorderen Endfläche 62f zu der axialen Stromabwärtsseite und ist im Wesentlichen parallel zu der vorderen Endfläche 62f. Darüber hinaus befindet sich die druckseitige Endfläche 63p in einem Abstand von der saugseitigen Endfläche 63n zu einer Seite in der Umfangsrichtung Dc und ist im Wesentlichen parallel zu der saugseitigen Endfläche 63n. Daher weist der Ummantelungskörper 61 bei Betrachtung in der Radialrichtung Dr eine Parallelogramm-Form auf.
Die Umfangswand 71 ist eine Wand, die von dem Ummantelungskörper 61 zu der Radialinnenseite Dri entlang eines Außenumfangsrands des Ummantelungskörpers 61 vorsteht. Die Umfangswand 71 enthält eine vordere Umfangswand 71f und eine hintere Umfangswand 71b, die einander in der Axialrichtung Da zugewandt sind, und eine druckseitige Umfangswand 71p und eine saugseitige Umfangswand 71n, die einander in der Umfangsrichtung Dc zugewandt sind. Die vordere Umfangswand 71f befindet sich näher an der axialen Stromaufwärtsseite Dau als der Schaufelkörper 51. Eine Fläche der vorderen Umfangswand 71f, die der axialen Stromaufwärtsseite Dau zugewandt ist, bildet einen Abschnitt der vorderen Endfläche 62f der inneren Ummantelung 60i. Die hintere Umfangswand 71b befindet sich näher an der axialen Stromabwärtsseite Dad als der Schaufelkörper 51. Die druckseitige Umfangswand 71p befindet sich näher an der Umfangsdruckseite Dcp als der Schaufelkörper 51. Eine Fläche der druckseitigen Umfangswand 71p, die der Umfangsdruckseite Dcp zugewandt ist, bildet einen Abschnitt der druckseitigen Endfläche 63p der inneren Ummantelung 60i. Die saugseitige Umfangswand 71n befindet sich näher an der Umfangssaugseite Den als der Schaufelkörper 51. Eine Fläche der saugseitigen Umfangswand 71n, die der Umfangssaugseite Den zugewandt ist, bildet einen Abschnitt der saugseitigen Endfläche 63n der inneren Ummantelung 60i.
In der inneren Ummantelung 60i ist durch den Ummantelungskörper 61 und die Umfangswand 71 ein zu der Radialinnenseite Dri vertiefter Hohlraum 72 gebildet. Der Hohlraum 72 wird durch die Gegengasweg-Oberfläche 65 des Ummantelungskörpers 61, eine Fläche der vorderen Umfangswand 71f, die der axialen Stromabwärtsseite Dad zugewandt ist, eine Fläche der hinteren Umfangswand 71b, die der axialen Stromaufwärtsseite Dau zugewandt ist, eine Fläche der druckseitigen Umfangswand 71p, die der Umfangssaugseite Den zugewandt ist, und eine Fläche der saugseitigen Umfangswand 71n, die der Umfangsdruckseite Dcp zugewandt ist, definiert.
Der Halter 76 befindet sich zwischen der vorderen Umfangswand 71f und der hinteren Umfangswand 71b in der Axialrichtung Da und ist von der saugseitigen Endfläche 63n bis zu der druckseitigen Endfläche 63p gebildet. Der Halter 76 ist mit einem Ende 17a (siehe 2 und 4) auf der Radialaußenseite Dro einer an dem Gasturbinengehäuse 15 befestigten inneren Abdeckung 17 verbunden und dient dazu, einen Abschnitt auf der Radialinnenseite Dri der Statorschaufel 50 an der inneren Abdeckung 17 zu stützen.
Die äußere Ummantelung 60o weist im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die innere Ummantelung 60i auf. Wie die innere Ummantelung 60i enthält daher auch die äußere Ummantelung 60o den Ummantelungskörper 61 und die Umfangswand 71. Die äußere Ummantelung 60o weist jedoch keinen Abschnitt auf, der dem Halter 76 der inneren Ummantelung 60i entspricht. Wie bei dem Ummantelungskörper 61 der inneren Ummantelung 60i enthält auch der Ummantelungskörper 61 der äußeren Ummantelung 60o die Gaswegoberfläche 64, die Gegengasweg-Oberfläche 65, die vordere Endoberfläche 62f, die hintere Endoberfläche 62b, die saugseitige Endoberfläche 63n und die druckseitige Endoberfläche 63p. Darüber hinaus, wie bei der Umfangswand 71 der inneren Ummantelung 60i, enthält auch die Umfangswand 71 der äußeren Ummantelung 60o die vordere Umfangswand 71f, die hintere Umfangswand 71b, die druckseitige Umfangswand 71p und die saugseitige Umfangswand 71n. Die vordere Umfangswand 71f und die hintere Umfangswand 71b der äußeren Ummantelung 60o dienen dazu, die Statorschaufel 50 an einer Innenumfangsseite des Turbinengehäuses 45 anzubringen (siehe 2).
Wie in 3 und 5 dargestellt, sind die mehreren innerhalb des Schaufelkörpers 51 gebildeten Schaufelluftkanäle 80 entlang einer Wölbungslinie CL des Schaufelkörpers 51 ausgerichtet. Hier wird von den mehreren Schaufelluftkanälen 80 der Schaufelluftkanal 80, der der axialen Stromaufwärtsseite Dau am nächsten liegt, als ein vorderseitiger Schaufelluftkanal 80f bezeichnet, und der Schaufelluftkanal 80, der der axialen Stromabwärtsseite Dad am nächsten liegt, wird als ein hinterseitiger Schaufelluftkanal 80b bezeichnet. Darüber hinaus werden von den mehreren Schaufelluftkanälen 80 zwei Schaufelluftkanäle 80 zwischen dem vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f und dem hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b als Zwischenschaufel-Luftkanäle 80m bezeichnet. Darüber hinaus wird von den zwei Zwischenschaufel-Luftkanälen 80m der Zwischenschaufel-Luftkanal 80m auf der axialen Stromaufwärtsseite Dau als ein erster Schaufelluftkanal 81 bezeichnet, und der Zwischenschaufel-Luftkanal 80m auf der axialen Stromabwärtsseite Dad wird als ein zweiter Schaufelluftkanal 85 bezeichnet.
Bei dem vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f ist ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, geschlossen, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, ist offen. Mehrere vorderseitige Ausstoßlöcher 80fa, die von dem vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f zu dem Verbrennungsgaskanal 49 durchdringen, sind an einem vorderseitigen Abschnitt, der die Vorderkante 52 des Schaufelkörpers 51 enthält, gebildet. Ein Ende auf der Radialinnenseite Dri des Schaufelkörpers 51 bildet einen Abschnitt der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro des Schaufelkörpers 51 bildet einen Abschnitt der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o. Daher ist eine Öffnung 80fo des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o offen.
Bei dem hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b ist ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, geschlossen, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, ist offen. Eine Öffnung 80bo des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o offen. Mehrere hinterseitige Ausstoßlöcher 80ba, die von dem hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b zu dem Verbrennungsgaskanal 49 durchdringen, sind an einem hinterseitigen Abschnitt, der die Hinterkante 53 des Schaufelkörpers 51 enthält, gebildet.
Bei dem ersten Schaufelluftkanal 81 sind ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, offen. Eine erste Öffnung 82f, die eine Öffnung auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 des ersten Schaufelluftkanals 81 ist, ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i offen. Darüber hinaus ist eine zweite Öffnung 82s, die eine Öffnung auf der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 des ersten Schaufelluftkanals 81 ist, an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o offen. Der Schaufelkörper 51 weist mehrere druckseitige erste Ausstoßlöcher 83pf auf, die von einer ersten kanal-definierenden Fläche 81p, die den ersten Schaufelluftkanal 81 des Schaufelkörpers 51 definiert, zu einem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f, der ein Abschnitt der Druckfläche 55 ist, durchdringen. Der druckseitige erste Schaufelflächenabschnitt 55f ist ein Abschnitt, der auf der Druckfläche 55 des Schaufelkörpers 51 eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem ersten Schaufelluftkanal 81 aufweist. Darüber hinaus weist der Schaufelkörper 51 mehrere saugseitige erste Ausstoßlöcher 83nf auf, die von der ersten kanal-definierenden Fläche 81p, die den ersten Schaufelluftkanal 81 des Schaufelkörpers 51 definiert, zu einem saugseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 54f, der ein Abschnitt der Saugfläche 54 ist, durchdringen. Der saugseitige erste Schaufelflächenabschnitt 54f ist ein Abschnitt, der auf der Saugfläche 54 des Schaufelkörpers 51 eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem ersten Schaufelluftkanal 81 aufweist.
Bei dem zweiten Schaufelluftkanal 85 ist ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, geschlossen, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, ist offen. Eine Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o offen. Der Schaufelkörper 51 weist mehrere druckseitige zweite Ausstoßlöcher 87ps auf, die von einer zweiten kanal-definierenden Fläche 85p, die den zweiten Schaufelluftkanal 85 des Schaufelkörpers 51 definiert, zu einem druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 55s, der ein Abschnitt der Druckfläche 55 ist, durchdringen.
Der druckseitige zweite Schaufelflächenabschnitt 55s ist ein Abschnitt, der auf der Druckfläche 55 des Schaufelkörpers 51 eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem zweiten Schaufelluftkanal 85 aufweist. Darüber hinaus weist der Schaufelkörper 51 mehrere saugseitige zweite Ausstoßlöcher 87ns auf, die von der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p, die den zweiten Schaufelluftkanal 85 des Schaufelkörpers 51 definiert, zu einem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s, der ein Abschnitt der Saugfläche 54 ist, durchdringen. Der saugseitige zweite Schaufelflächenabschnitt 54s ist ein Abschnitt, der auf der Saugfläche 54 des Schaufelkörpers 51 eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem zweiten Schaufelluftkanal 85 aufweist.
Wie oben beschrieben, ist sowohl bei dem ersten Schaufelluftkanal 81 als auch bei dem zweiten Schaufelluftkanal 85 ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, offen.
Wie in 3 bis 6 dargestellt, enthält die Statorschaufel der vorliegenden Ausführungsform ferner einen ersten Einsatz 90, einen zweiten Einsatz 95, eine Endabdeckung 100, mehrere erste Führungselemente 110 und ein zweites Führungselement 115.
Der erste Einsatz 90 ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81 angeordnet, und der zweite Einsatz 95 ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85 angeordnet. Wie in 6 dargestellt, enthält der erste Einsatz 90 einen Außenumfangs-Plattenabschnitt 91, einen Dichtungsplattenabschnitt 93 und einen Flanschabschnitt 94. Darüber hinaus enthält der zweite Einsatz 95 einen Außenumfangs-Plattenabschnitt 96, einen Dichtungsplattenabschnitt 98 und einen Flanschabschnitt 99. Die Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 des ersten Einsatzes 90 und des zweiten Einsatzes 95 weisen eine rohrförmige Form auf und erstrecken sich in einer Rohrhöhenrichtung Dih. Dabei wird von zwei Seiten in der Rohrhöhenrichtung Dih eine Seite als eine Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1 bezeichnet und die andere Seite wird als eine Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 bezeichnet. Die Dichtplattenabschnitte 93 und 98 schließen Enden der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1. An Endabschnitten der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 ist der Dichtungsplattenabschnitt nicht vorgesehen. Daher sind an den Endabschnitten der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 Einsatzöffnungen 90o und 95o zum Einführen der Kühlluft in die Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 gebildet. Die Flanschabschnitte 94 und 99 breiten sich von den Enden auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 auf allen Außenumfangsflächen der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 zu der Außenumfangsseite hin aus.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81 so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p des Schaufelkörpers 51 vorhanden ist, die den ersten Schaufelluftkanal 81 definiert. Der Flanschabschnitt 94 ist mit einer Kante der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81 verbunden, um den Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p zu schließen. Der Spalt zwischen der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 des ersten Einsatzes 90 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p bildet einen ersten schaufelinternen Hohlraum C1, in den die Kühlluft Ac strömt.
Bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 weisen ein Abschnitt, der dem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f zugewandt ist, und ein Abschnitt, der dem saugseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 54f zugewandt ist, mehrere Pralllöcher 92 auf, die von der Innenseite zu der Außenseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 durchdringen.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95 ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85 so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p des Schaufelkörpers 51 vorhanden ist, die den zweiten Schaufelluftkanal 85 definiert. Der Flanschabschnitt 99 ist mit einer Kante der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 verbunden, um den Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p zu schließen. Der Spalt zwischen der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 des zweiten Einsatzes 95 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p bildet einen zweiten schaufelinternen Hohlraum C2, in den die Kühlluft Ac strömt.
Von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95 weisen ein Abschnitt, der dem druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 55s zugewandt ist, und ein Abschnitt, der dem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s zugewandt ist, mehrere Pralllöcher 97 auf, die von der Innenseite zu der Außenseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 durchdringen.
Die zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s auf der Schaufelfläche befinden sich näher an der axialen Stromabwärtsseite Dad als die ersten Schaufelflächenabschnitte 54f und 55f. Daher sind Positionen der zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s Positionen, an denen der Druck der Abschnitte entlang der zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s außerhalb des Schaufelkörpers 51, während die Gasturbine 10 angetrieben wird, niedriger als der Druck der Abschnitte entlang der ersten Schaufelflächenabschnitte 54f und 55f außerhalb des Schaufelkörpers 51 ist.
Die Endabdeckung 100 enthält einen Deckplattenabschnitt 101 und einen Außenumfangs-Plattenabschnitt 102. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 102 erstreckt sich entlang einer Kante des Deckplattenabschnitts 101 in einer Richtung, die im Wesentlichen senkrecht zu dem Deckplattenabschnitt 101 ist. Die Endabdeckung 100 ist auf der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 des Schaufelkörpers 51 angeordnet. Der Deckplattenabschnitt 101 ist einem Bereich zugewandt, in dem der erste Schaufelluftkanal 81 und der zweite Luftkanal auf der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o in einem Abstand in der Schaufelhöhenrichtung Dh angeordnet sind. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 102 der Endabdeckung 100 ist mit einer Kante eines Bereichs verbunden, in dem der erste Schaufelluftkanal 81 und der zweite Luftkanal auf der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o vorhanden sind. Daher kann die Endabdeckung 100 die Kühlluft Ac, die von der zweiten Öffnung 82s des ersten Schaufelluftkanals 81 in den zweiten Schaufelluftkanal 85 strömt, von der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 leiten.
Wie in 6 dargestellt, enthält jedes der mehreren ersten Führungselemente 110 ein erstes Nutelement 111, das eine erste Nut 112 aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung Dih erstreckt, und ein erstes konvexes Element 113, das in die Innenseite der ersten Nut 112 eintritt und in der Rohrhöhenrichtung Dih in Bezug auf die erste Nut 112 relativ beweglich ist. Die mehreren ersten Nutelemente 111 sind in einem Abstand in der Umfangsrichtung der ersten kanal-definierenden Fläche 81p an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p befestigt (siehe 4 und 5). Jedes der mehreren ersten konvexen Elemente 113 ist so angeordnet, dass es in eine beliebige erste Nut 112 von den ersten Nuten 112 der mehreren ersten Nutelemente 111 eintritt, und ist an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 befestigt. Daher ermöglicht das erste Führungselement 110 Verschiebung des ersten Einsatzes 90 in der Rohrhöhenrichtung Dih und regelt Verschiebung des ersten Einsatzes 90 in einer Richtung senkrecht zu der Rohrhöhenrichtung Dih.
Wie in 6 dargestellt, enthält das zweite Führungselement 115 ein zweites Nutelement 116, das eine zweite Nut 117 aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung Dih erstreckt, und ein zweites konvexes Element 118, das in die zweite Nut 117 eintritt und in der Rohrhöhenrichtung Dih in Bezug auf die zweite Nut 117 relativ beweglich ist. Das zweite Nutelement 116 ist an einer Bodenfläche, die eine Fläche des zweiten Schaufelluftkanals 85 auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 definiert, auf der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p befestigt (siehe 4). Das zweite konvexe Element 118 ist so angeordnet, dass es in die zweite Nut 117 des zweiten Nutelements 116 eintritt, und ist an dem Dichtungsplattenabschnitt 98 des zweiten Einsatzes 95 befestigt. Daher ermöglicht das zweite Führungselement 115 Verschiebung des zweiten Einsatzes 95 in der Rohrhöhenrichtung Dih und regelt Verschiebung des zweiten Einsatzes 95 in einer Richtung senkrecht zu der Rohrhöhenrichtung Dih.
Die Kühlluft Ac strömt von der Radialaußenseite Dro der äußeren Ummantelung 60o in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o. Darüber hinaus strömt die Kühlluft Ac von der Radialinnenseite Dri der inneren Ummantelung 60i in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i. Als die Kühlluft Ac wird zum Beispiel Luft verwendet, die von dem Kompressor 20 komprimiert wird.
Die in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömende Kühlluft Ac kühlt die äußere Ummantelung 60o. Die Kühlluft Ac kühlt insbesondere die Gaswegoberfläche der äußeren Ummantelung 60o.
Ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömt, strömt von der Öffnung 80fo des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f in den vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f. Die Kühlluft Ac führt Konvektionskühlung an einem Abschnitt um den vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f in dem Schaufelkörper 51 durch. Des Weiteren wird die Kühlluft Ac aus den mehreren vorderseitigen Ausstoßlöchern 80fa in den Verbrennungsgaskanal 49 zu der axialen Stromaufwärtsseite Dau hin ausgestoßen. Bei einem Prozess des Strömens durch die mehreren vorderseitigen Ausstoßlöcher 80fa führt die Kühlluft Ac Konvektionskühlung an einem Abschnitt um die mehreren vorderseitigen Ausstoßlöcher 80fa durch. Ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen wird, verhindert, dass ein vorderer Abschnitt der Schaufelfläche, der die Vorderkante 52 des Schaufelkörpers 51 enthält, dem Verbrennungsgas G ausgesetzt wird, und verhindert, dass der vordere Abschnitt der Schaufelfläche durch das Verbrennungsgas G erwärmt wird.
Der andere Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömt, strömt von der Öffnung 80bo des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b in den hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b. Die Kühlluft Ac führt Konvektionskühlung an einem Abschnitt um den hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b in dem Schaufelkörper 51 durch. Des Weiteren wird die Kühlluft Ac aus den mehreren hinterseitigen Ausstoßlöchern 80ba in den Verbrennungsgaskanal 49 zu der axialen Stromabwärtsseite Dau hin ausgestoßen. Bei einem Prozess des Strömens durch die mehreren hinterseitigen Ausstoßlöcher 80ba führt die Kühlluft Ac Konvektionskühlung an einem Abschnitt um die mehreren hinterseitigen Ausstoßlöcher 80ba durch. Ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen wird, verhindert, dass ein hinterer Abschnitt der Schaufelfläche, der die Hinterkante 53 des Schaufelkörpers 51 enthält, dem Verbrennungsgas G ausgesetzt wird, und verhindert, dass der hintere Abschnitt der Schaufelfläche durch das Verbrennungsgas G erwärmt wird. Des Weiteren verhindert ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen wird, dass ein Wirbelstrom auf der axialen Stromabwärtsseite Dad des Schaufelkörpers 51 gebildet wird.
Die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömende Kühlluft Ac kühlt die innere Ummantelung 60i. Die Kühlluft Ac kühlt insbesondere die Gaswegoberfläche 64 der inneren Ummantelung 60i.
Die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömende Kühlluft Ac strömt von der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81 und der Einsatzöffnung 90o des ersten Einsatzes 90 in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90. Die in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 gebildeten Pralllöchern 92 zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 ausgestoßen und strömt in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1. An der ersten kanal-definierenden Fläche 81p kollidiert die Kühlluft Ac mit einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f aufweist, und einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem saugseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 54f aufweist, und führt Prallkühlung an diesen Abschnitten durch. Die Prallkühlung weist, im Vergleich zu der Konvektionskühlung, einen höheren Kühlungseffekt auf ein Kühlungsziel auf. Eine Distanz zwischen einem Ausstoßanschluss der Kühlluft Ac und einer Fläche, mit der die aus dem Ausstoßanschluss ausgestoßene Kühlluft Ac kollidiert, beeinflusst einen Kühlungseffekt bei der Prallkühlung. Daher ist die vorliegende Ausführungsform mit dem ersten Führungselement 110 versehen, das die Verschiebung des ersten Einsatzes 90 in der Richtung senkrecht zu der Rohrhöhenrichtung Dih regelt, während es die Verschiebung des ersten Einsatzes 90 in der Rohrhöhenrichtung Dih ermöglicht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das erste Nutelement 111 des ersten Führungselements 110 an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p befestigt, und das erste konvexe Element 113 des ersten Führungselements 110 ist an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 befestigt. Jedoch kann das erste Nutelement 111 an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 befestigt sein, und das erste konvexe Element 113 kann an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p befestigt sein. Darüber hinaus kann ein Element von dem ersten Nutelement 111 und dem ersten konvexen Elements 113 an dem ersten Einsatz 90 befestigt sein, und das andere Element kann an der Endabdeckung 100 befestigt sein. Die Endabdeckung 100 weist jedoch, im Vergleich zu dem Schaufelkörper 51, eine niedrigere Steifigkeit auf. Daher ist es unter einem Gesichtspunkt des Regelns der Verschiebung des ersten Einsatzes 90 in der Richtung senkrecht zu der Rohrhöhenrichtung Dih bevorzugt, das andere Element an einer Seite des Schaufelkörpers 51 zu befestigen.
Ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 strömt, wird aus den mehreren druckseitigen ersten Ausstoßlöchern 83pf und den mehreren saugseitigen ersten Ausstoßlöchern 83nf in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen. Die Kühlluft Ac, die aus den mehreren druckseitigen ersten Ausstoßlöchern 83pf ausgestoßen wird, führt Filmkühlung hauptsächlich an einem stromabwärtsseitigen Abschnitt des druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitts 55f auf der Schaufelfläche durch. Darüber hinaus führt die Kühlluft Ac, die aus den mehreren saugseitigen ersten Ausstoßlöchern 83nf ausgestoßen wird, Filmkühlung hauptsächlich an einem stromabwärtsseitigen Abschnitt des saugseitigen ersten Schaufelflächenabschnitts 54f auf der Schaufelfläche durch.
Der verbleibende Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 strömt, strömt innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 zu der Radialaußenseite Dro hin, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, strömt aus der zweiten Öffnung 82s des ersten Schaufelluftkanals 81 und strömt in die Endabdeckung 100. Die Kühlluft Ac führt die Konvektionskühlung um den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 in dem Schaufelkörper 51 bei einem Prozess des Strömens innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 durch.
Die in die Endabdeckung 100 strömende Kühlluft Ac strömt von der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 und der Einsatzöffnung 95o des zweiten Einsatzes 95 in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95. Die in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 gebildeten Pralllöchern 97 zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 ausgestoßen und strömt in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2. An der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p kollidiert die Kühlluft Ac mit einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 55s aufweist, und einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s aufweist, und führt die Prallkühlung an diesen Abschnitten durch. Wie oben beschrieben, beeinflusst eine Distanz zwischen dem Ausstoßanschluss der Kühlluft Ac und der Fläche, mit der die aus dem Ausstoßanschluss ausgestoßene Kühlluft Ac kollidiert, den Kühlungseffekt bei der Prallkühlung. Daher ist die vorliegende Ausführungsform mit dem ersten Führungselement 110 versehen, das die Verschiebung des zweiten Einsatzes 95 in der Richtung senkrecht zu der Rohrhöhenrichtung Dih regelt, während es die Verschiebung des zweiten Einsatzes 95 in der Rohrhöhenrichtung Dih ermöglicht.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das zweite Nutelement 116 des zweiten Führungselements 115 an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p befestigt, und das zweite konvexe Element 118 des zweiten Führungselements 115 ist an dem Dichtungsplattenabschnitt 98 des zweiten Einsatzes 95 befestigt. Jedoch kann das zweite Nutelement 116 an dem Dichtplattenabschnitt 98 des zweiten Einsatzes 95 befestigt sein, und das zweite konvexe Element 118 kann an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p befestigt sein.
Die in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren druckseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ps und den mehreren saugseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ns in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen. Die Kühlluft Ac, die aus den mehreren druckseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ps ausgestoßen wird, führt die Filmkühlung hauptsächlich an einem stromabwärtsseitigen Abschnitt des druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitts 55s auf der Schaufelfläche durch. Darüber hinaus führt die Kühlluft Ac, die aus den mehreren saugseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ns ausgestoßen wird, die Filmkühlung hauptsächlich an einem stromabwärtsseitigen Abschnitt des saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitts 54s auf der Schaufelfläche durch.
Wie oben beschrieben, führt die in den innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81 angeordneten ersten Einsatz 90 strömende Kühlluft Ac bei der vorliegenden Ausführungsform die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durch. Des Weiteren führt ein Abschnitt der Kühlluft Ac die Filmkühlung an dem stromabwärtsseitigen Abschnitt des druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitts 55f und dem stromabwärtsseitigen Abschnitt des saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitts 54s durch, und der verbleibende Abschnitt der Kühlluft Ac führt die Konvektionskühlung um den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 in dem Schaufelkörper 51 bei einem Prozess des Strömens innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 durch. Bei der vorliegenden Ausführungsform strömt der verbleibende Abschnitt der Kühlluft Ac in den zweiten Einsatz 95, der innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85 angeordnet ist. Die Kühlluft Ac, die in den zweiten Einsatz 95 strömt, führt die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durch. Des Weiteren führt die Kühlluft Ac die Filmkühlung an dem stromabwärtsseitigen Abschnitt des druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitts 55s und dem stromabwärtsseitigen Abschnitt des saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitts 54s durch. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Statorschaufel 50 effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann reduziert werden, verglichen damit, wenn die Kühlluft Ac, die in einen Einsatz strömt, unmittelbar nachdem die Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite des Schaufelkörpers durchgeführt hat, zu dem Verbrennungsgaskanal ausgestoßen wird.
[Zweite Ausführungsform von Statorschaufel]
Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform der Statorschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. 7 ist eine Schnittansicht entlang einer Ebene senkrecht zu der Achse Ar der Statorschaufel. Darüber hinaus ist 8 eine Schnittansicht entlang Linie VIII-VIII in 7.
Wie in 7 dargestellt, enthält eine Statorschaufel 50a der vorliegenden Ausführungsform auch einen Schaufelkörper 51a, die innere Ummantelung 60i und die äußere Ummantelung 60o. Die innere Ummantelung 60i und die äußere Ummantelung 60o der vorliegenden Ausführungsform sind die gleichen wie die innere Ummantelung 60i und die äußere Ummantelung 60o der ersten Ausführungsform.
Wie in 7 und 8 dargestellt, sind bei dem Schaufelkörper 51a der vorliegenden Ausführungsform, wie bei dem Schaufelkörper 51 der ersten Ausführungsform, die mehreren Schaufelluftkanäle 80 gebildet. Von den mehreren Schaufelluftkanälen 80 bildet der Schaufelluftkanal 80, der der axialen Stromaufwärtsseite Dau am nächsten liegt, den vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f, und der Schaufelluftkanal 80, der der axialen Stromabwärtsseite Dad am nächsten liegt, bildet den hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b. Die Konfiguration des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f ist die gleiche wie die Konfiguration des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus ist die Konfiguration des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b die gleiche wie die Konfiguration des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus bilden von den mehreren Schaufelluftkanälen 80 zwei Schaufelluftkanäle 80 zwischen dem vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f und dem hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b Zwischenschaufel-Luftkanäle 80ma. Die zwei Zwischenschaufel-Luftkanäle 80ma sind im Unterschied zu den zwei Zwischenschaufel-Luftkanälen 80m der ersten Ausführungsform in der Umfangsrichtung Dc ausgerichtet. Von den zwei Zwischenschaufel-Luftkanälen 80ma wird der Zwischenschaufel-Luftkanal 80ma auf der Umfangsdruckseite Dcp als ein erster Schaufelluftkanal 81a bezeichnet, und der Zwischenschaufel-Luftkanal 80ma auf der Umfangssaugseite Den wird als ein zweiter Schaufelluftkanal 85a bezeichnet.
Bei dem ersten Schaufelluftkanal 81a sind ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, offen. Die erste Öffnung 82f, die eine Öffnung auf der Radialinnenseite Dri des ersten Schaufelluftkanals 81a ist, ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i offen. Darüber hinaus ist die zweite Öffnung 82s, die eine Öffnung auf der Radialaußenseite Dro des ersten Schaufelluftkanals 81a ist, an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o offen. Der Schaufelkörper 51a weist mehrere druckseitige erste Ausstoßlöcher 83pf auf, die von der ersten kanal-definierenden Fläche 81p, die den ersten Schaufelluftkanal 81a des Schaufelkörpers 51a definiert, zu dem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f, der ein Abschnitt der Druckfläche 55 ist, durchdringen. Der druckseitige erste Schaufelflächenabschnitt 55f ist ein Abschnitt, der auf der Druckfläche 55 des Schaufelkörpers 51a eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem ersten Schaufelluftkanal 81a aufweist.
Bei dem zweiten Schaufelluftkanal 85a ist ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, geschlossen, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, ist offen. Die Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85a ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o offen. Der Schaufelkörper 51a weist mehrere saugseitige zweite Ausstoßlöcher 87ns auf, die von der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p, die den zweiten Schaufelluftkanal 85a des Schaufelkörpers 51a definiert, zu dem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s, der ein Abschnitt der Saugfläche 54 ist, durchdringen. Der saugseitige zweite Schaufelflächenabschnitt 54s ist ein Abschnitt, der auf der Saugfläche 54 des Schaufelkörpers 51a eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem zweiten Schaufelluftkanal 85a aufweist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist sowohl bei dem ersten Schaufelluftkanal 81a als auch bei dem zweiten Schaufelluftkanal 85a das Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, auch offen.
Die Statorschaufel 50a der vorliegenden Ausführungsform enthält ferner einen ersten Einsatz 90a, einen zweiten Einsatz 95a, eine Endabdeckung 100a, die mehreren ersten Führungselemente 110 und das zweite Führungselement 115.
Der erste Einsatz 90a ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81a angeordnet, und der zweite Einsatz 95a ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85a angeordnet. Wie bei dem ersten Einsatz 90 der ersten Ausführungsform enthält der erste Einsatz 90a den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91, den Dichtungsplattenabschnitt 93 und den Flanschabschnitt 94. Darüber hinaus enthält der zweite Einsatz 95a, wie bei dem zweiten Einsatz 95 der ersten Ausführungsform, den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96, den Dichtungsplattenabschnitt 98 und den Flanschabschnitt 99. Die Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 des ersten Einsatzes 90a und des zweiten Einsatzes 95a bilden eine rohrförmige Form und erstrecken sich in der Rohrhöhenrichtung Dih. Die Dichtplattenabschnitte 93 und 98 schließen Enden der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1. An Endabschnitten der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 ist der Dichtungsplattenabschnitt nicht vorgesehen. Daher sind an den Endabschnitten der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 auf der Öffnungsseite der Rohrhöhe Dih2 die Einsatzöffnungen 90o und 95o zum Einführen der Kühlluft Ac in die Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 gebildet. Die Flanschabschnitte 94 und 99 breiten sich von den Enden auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 auf allen Außenumfangsflächen der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 zu der Außenumfangsseite hin aus.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90a ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81a so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p des Schaufelkörpers 51a vorhanden ist, die den ersten Schaufelluftkanal 81a definiert. Der Flanschabschnitt 94 ist mit einer Kante der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81a verbunden, um den Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p zu schließen. Der Spalt zwischen der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 des ersten Einsatzes 90a und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p bildet den ersten schaufelinternen Hohlraum C1, in den die Kühlluft Ac strömt.
Die mehreren Pralllöcher 92, die von der Innenseite zu der Außenseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 durchdringen, sind an einem dem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f zugewandten Abschnitt von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90a gebildet.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95a ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85a so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 zugewandt ist und ein Spalt zwischen den Außenumfangs-Plattenabschnitten 91 und 96 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p des Schaufelkörpers 51a vorhanden ist, die den zweiten Schaufelluftkanal 85a definiert. Die Flanschabschnitte 94 und 99 sind mit der Kante der Öffnung des zweiten Schaufelluftkanals 85a verbunden, um den Spalt zwischen den Außenumfangs-Plattenabschnitten 91 und 96 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p zu schließen. Der Spalt zwischen der Außenumfangsseite der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 des zweiten Einsatzes 95a und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p bildet den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2, in den die Kühlluft Ac strömt.
Die mehreren Pralllöcher 97, die von der Innenseite zu der Außenseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 durchdringen, sind an einem dem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s zugewandten Abschnitt von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95a gebildet.
Der zweite Schaufelflächenabschnitt 54s ist ein Abschnitt der Saugfläche 54, und der erste Schaufelflächenabschnitt 55f ist ein Abschnitt der Druckfläche 55. Daher ist eine Position des zweiten Schaufelflächenabschnitts 54s eine Position, an der der Druck des Abschnitts entlang des zweiten Schaufelflächenabschnitts 54s außerhalb des Schaufelkörpers 51a, während die Gasturbine 10 angetrieben wird, niedriger als der Druck des Abschnitts entlang des ersten Schaufelflächenabschnitts 55f außerhalb des Schaufelkörpers 51a ist.
Wie bei der Endabdeckung 100 der ersten Ausführungsform enthält die Endabdeckung 100a einen Deckplattenabschnitt 101a und den Außenumfangs-Plattenabschnitt 102. Bei der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich jedoch eine Ausrichtungsrichtung des zweiten Schaufelluftkanals 85a in Bezug auf den ersten Schaufelluftkanal 81a von derjenigen bei der ersten Ausführungsform. Daher unterscheidet sich eine Form des Deckplattenabschnitts 101a von einer Form des Deckplattenabschnitts 101 der ersten Ausführungsform. Wie bei der Endabdeckung 100 der ersten Ausführungsform kann die Endabdeckung 100a auch die Kühlluft Ac, die von der zweiten Öffnung 82s des ersten Schaufelluftkanals 81a in den zweiten Schaufelluftkanal 85a strömt, von der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85a leiten.
Das erste Führungselement 110 ist dasselbe wie das erste Führungselement 110 der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus ist das zweite Führungselement 115 dasselbe wie das zweite Führungselement 115 der ersten Ausführungsform.
Ein Strom der Kühlluft Ac der vorliegenden Ausführungsform ist derselbe wie ein Strom der Kühlluft Ac der ersten Ausführungsform. Bei der vorliegenden Ausführungsform führt daher die in den innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81a angeordneten ersten Einsatz 90a strömende Kühlluft Ac auch die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durch. Des Weiteren führt ein Abschnitt der Kühlluft Ac die Filmkühlung an einem stromabwärtsseitigen Abschnitt des druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitts 55f durch, und der verbleibende Abschnitt führt die Konvektionskühlung um den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 in dem Schaufelkörper 51a bei einem Prozess des Strömens innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 durch. Der verbleibende Abschnitt der Kühlluft Ac strömt in den zweiten Einsatz 95a, der innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85a angeordnet ist. Die Kühlluft Ac, die in den zweiten Einsatz 95a strömt, führt die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durch. Des Weiteren führt die Kühlluft Ac die Filmkühlung an einem stromabwärtsseitigen Abschnitt des saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitts 54s durch. Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Statorschaufel 50a effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann reduziert werden, verglichen damit, wenn die Kühlluft Ac, die in einen Einsatz strömt, unmittelbar nachdem die Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite des Schaufelkörpers durchgeführt hat, zu dem Verbrennungsgaskanal ausgestoßen wird.
Wie oben beschrieben, kann der zweite Schaufelluftkanal, wie bei der ersten Ausführungsform, auf der axialen Stromabwärtsseite Dad des ersten Schaufelluftkanals 81 angeordnet sein oder, wie bei der vorliegenden Ausführungsform, kann der zweite Schaufelluftkanal auf der Umfangssaugseite Den des ersten Schaufelluftkanals 81a angeordnet sein.
[Erstes Modifikationsbeispiel von Statorschaufel]
Nachstehend wird ein erstes Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der Statorschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
Eine Statorschaufel 50b des vorliegenden Modifikationsbeispiels unterscheidet sich von der Statorschaufel 50 der ersten Ausführungsform in einer Form und einem Befestigungsverfahren eines ersten Einsatzes 90b und eines zweiten Einsatzes 95b, und andere Konfigurationen sind gleich.
Der erste Einsatz 90b des vorliegenden Modifikationsbeispiels enthält den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91, den Dichtungsplattenabschnitt 93 und einen Flanschabschnitt 94b. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 weist eine rohrförmige Form auf und erstreckt sich in der Rohrhöhenrichtung Dih. Der Dichtplattenabschnitt 93 schließt ein Ende des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1. Der Dichtungsplattenabschnitt ist jedoch nicht an einem Endabschnitt des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 vorgesehen. Daher ist die Einsatzöffnung 90o zum Einführen der Kühlluft Ac in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 an dem Endabschnitt des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 gebildet. Im Unterschied zu dem Flanschabschnitt 94 des ersten Einsatzes 90 bei der ersten Ausführungsform breitet sich der Flanschabschnitt 94b von dem Ende auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1 bei einem Abschnitt der Außenumfangsfläche des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 zu der Außenumfangsseite hin aus. Daher weist der Flanschabschnitt 94b des ersten Einsatzes 90b eine Form auf, bei der ein Abschnitt ausgeschnitten ist.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81 so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p vorhanden ist. Eine Außenkante des Flanschabschnitts 94b ist mit der Umgebung der zweiten Öffnung 82s des ersten Schaufelluftkanals 81 verbunden. Im Unterschied zu dem ersten Einsatz 90 bei der ersten Ausführungsform ist daher bei dem ersten Einsatz 90b des vorliegenden Modifikationsbeispiels die Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1 an dem Schaufelkörper 51 befestigt. Ein Dichtungsflansch 84, der zu einer Mittelseite des ersten Schaufelluftkanals 81 hin vorsteht und dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b zugewandt ist, ist in einer Kante der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81 vorgesehen. Der Dichtungsflansch 84 dient dazu, zu verhindern, dass die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömende Kühlluft Ac in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81 strömt. Der Dichtungsflansch 84 ist nicht an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b befestigt, um die Verschiebung des ersten Einsatzes 90b in der Schaufelhöhenrichtung Dh zu ermöglichen.
Von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b weisen ein Abschnitt, der dem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f zugewandt ist, und ein Abschnitt, der dem saugseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 54f zugewandt ist, wie bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 bei der ersten Ausführungsform, die mehreren Pralllöcher 92 auf, die von der Innenseite zu der Außenseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 durchdringen.
Der zweite Einsatz 95b des vorliegenden Modifikationsbeispiels enthält den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 und den Dichtungsplattenabschnitt 98, und enthält keinen Flanschabschnitt. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 weist eine rohrförmige Form auf und erstreckt sich in der Rohrhöhenrichtung Dih. Der Dichtplattenabschnitt 98 schließt ein Ende des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1. Indessen ist der Dichtungsplattenabschnitt nicht an einem Endabschnitt des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 vorgesehen. Daher ist die Einsatzöffnung 95o zum Einführen der Kühlluft Ac in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 an dem Endabschnitt des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 gebildet.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b ist innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85 so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p vorhanden ist. Der Dichtungsplattenabschnitt 98 des zweiten Einsatzes 95b ist an einer Bodenfläche, die eine Fläche des zweiten Schaufelluftkanals 85 auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 ist, auf der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p befestigt. Im Unterschied zu dem zweiten Einsatz 95 bei der ersten Ausführungsform ist daher bei dem zweiten Einsatz 95b des vorliegenden Modifikationsbeispiels die Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1 an dem Schaufelkörper 51 fixiert. Ein Dichtungsflansch 88, der zu einer Mittelseite des zweiten Schaufelluftkanals 85 hin vorsteht und dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b zugewandt ist, ist in einer Kante der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 vorgesehen. Der Dichtungsflansch 88 dient dazu, zu verhindern, dass die Kühlluft Ac innerhalb der Endabdeckung 100 in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2 innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85 strömt. Der Dichtungsflansch 88 ist nicht an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b befestigt, um die Verschiebung des zweiten Einsatzes 95b in der Schaufelhöhenrichtung Dh zu ermöglichen.
Von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b weisen ein Abschnitt, der dem druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 55s zugewandt ist, und ein Abschnitt, der dem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s zugewandt ist, wie bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des ersten Einsatzes 90 bei der ersten Ausführungsform, die mehreren Pralllöcher 97 auf, die von der Innenseite zu der Außenseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 durchdringen.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel strömt die Kühlluft Ac auch von der Radialaußenseite Dro der äußeren Ummantelung 60o in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o. Darüber hinaus strömt die Kühlluft Ac von der Radialinnenseite Dri der inneren Ummantelung 60i in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i.
Wie bei der ersten Ausführungsform strömt ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömt, von der Öffnung 80fo des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f in den vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f. Darüber hinaus strömt auch der andere Abschnitt der Kühlluft Ac, der in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömt, wie bei der ersten Ausführungsform, von der Öffnung 80bo des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b in den hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b.
Der größte Teil der in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömenden Kühlluft Ac strömt von der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81 und der Einsatzöffnung 90o des ersten Einsatzes 90b in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b. Eine geringe Menge der Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömt, strömt jedoch von einem Spalt zwischen dem Dichtungsflansch 84, der in einer Kante der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81 vorgesehen ist, und dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81. Die in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 gebildeten Pralllöchern 92 zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 ausgestoßen und strömt in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1. An der ersten kanal-definierenden Fläche 81p kollidiert die Kühlluft Ac mit einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem druckseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 55f aufweist, und einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem saugseitigen ersten Schaufelflächenabschnitt 54f aufweist, und führt Prallkühlung an diesen Abschnitten durch.
Ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 strömt, wird aus den mehreren druckseitigen ersten Ausstoßlöchern 83pf und den mehreren saugseitigen ersten Ausstoßlöchern 83nf in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen. Der verbleibende Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 strömt, strömt innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 zu der Radialaußenseite Dro hin, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, und strömt durch einen Ausschnittabschnitt des Flanschabschnitts 94b des ersten Einsatzes 90b und die zweite Öffnung 82s des ersten Schaufelluftkanals 81 in die Endabdeckung 100.
Der größte Teil der in die Endabdeckung 100 strömenden Kühlluft Ac strömt von der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 und der Einsatzöffnung 95o des zweiten Einsatzes 95b in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b. Eine geringe Menge der Kühlluft Ac, die in die Endabdeckung 100 strömt, strömt jedoch von einem Spalt zwischen dem Dichtungsflansch 88, der in einer Kante der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 vorgesehen ist, und dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2 innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85. Die in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 gebildeten Pralllöchern 97 zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 ausgestoßen und strömt in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2. An der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p kollidiert die Kühlluft Ac mit einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem druckseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 55s aufweist, und einem Abschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Beziehung mit dem saugseitigen zweiten Schaufelflächenabschnitt 54s aufweist, und führt die Prallkühlung an diesen Abschnitten durch.
Die in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren druckseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ps und den mehreren saugseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ns in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel führt die Kühlluft Ac, die in den ersten Einsatz 90b strömt, der innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81 angeordnet ist, auch die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durch, wie bei der ersten Ausführungsform. Des Weiteren strömt ein Abschnitt der Kühlluft Ac in den zweiten Einsatz 95b, um die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durchzuführen. Daher kann bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel, wie bei der ersten Ausführungsform, die Statorschaufel 50b effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann reduziert werden, verglichen damit, wenn die Kühlluft Ac, die in einen Einsatz strömt, unmittelbar nachdem die Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite des Schaufelkörpers durchgeführt hat, zu dem Verbrennungsgaskanal ausgestoßen wird.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel strömt jedoch ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömt, von dem Spalt zwischen dem Dichtungsflansch 84, der in der Kante der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81 vorgesehen ist, und dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90b in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1, ohne wie oben beschrieben die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durchzuführen. Darüber hinaus strömt bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in die Endabdeckung 100 strömt, von dem Spalt zwischen dem Dichtungsflansch 88, der in der Kante der Öffnung 86 des zweiten Schaufelluftkanals 85 vorgesehen ist, und dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95b in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2, ohne wie oben beschrieben die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durchzuführen. Daher ist bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel ein Effekt von Prallkühlung des Schaufelkörpers 51 niedriger als der bei der ersten Ausführungsform. Mit anderen Worten, ist der Effekt von Prallkühlung des Schaufelkörpers 51 der ersten Ausführungsform höher als der bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel.
Wie oben beschrieben, kann wie bei der ersten Ausführungsform bei dem ersten Einsatz 90b und dem zweiten Einsatz 95b die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 an dem Schaufelkörper 51 befestigt sein, oder wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel, kann die Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1 an dem Schaufelkörper 51 befestigt sein.
Obwohl das vorliegende Modifikationsbeispiel ein Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform ist, kann die zweite Ausführungsform auf die gleiche Weise wie das vorliegende Modifikationsbeispiel konfiguriert sein.
[Zweites Modifikationsbeispiel von Statorschaufel]
Nachstehend wird ein zweites Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der Statorschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
Eine Statorschaufel 50c des vorliegenden Modifikationsbeispiels unterscheidet sich von der Statorschaufel 50 der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Öffnung eines ersten Schaufelluftkanals 81c, eine Öffnung eines zweiten Schaufelluftkanals 85c und eine Endabdeckung 100c unterschiedlich angeordnet sind. Darüber hinaus unterscheidet sich die Statorschaufel 50c des vorliegenden Modifikationsbeispiels von der Statorschaufel 50 der ersten Ausführungsform dadurch, dass eine Form und ein Befestigungsverfahren eines ersten Einsatzes 90c und ein Befestigungsverfahren eines zweiten Einsatzes 95c sich unterscheiden, während andere Konfigurationen gleich sind.
Sowohl der erste Schaufelluftkanal 81c als auch der zweite Schaufelluftkanal 85c des vorliegenden Modifikationsbeispiels erstrecken sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh, wie bei der ersten Ausführungsform. Bei dem ersten Schaufelluftkanal 81c des vorliegenden Modifikationsbeispiels ist jedoch ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, offen, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, ist geschlossen. Die Öffnung 82f auf der Radialinnenseite Dri des ersten Schaufelluftkanals 81c ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i offen. Darüber hinaus ist bei dem zweiten Schaufelluftkanal 85c ein Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, offen, und ein Ende auf der Radialaußenseite Dro, die die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist, ist geschlossen. Eine Öffnung 86c des zweiten Schaufelluftkanals 85c ist an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i offen.
Wie oben beschrieben, ist bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel sowohl bei dem ersten Schaufelluftkanal 81c als auch bei dem zweiten Schaufelluftkanal 85c das Ende auf der Radialinnenseite Dri, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, offen.
Der erste Einsatz 90c des vorliegenden Modifikationsbeispiels enthält den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91, den Dichtungsplattenabschnitt 93 und einen Flanschabschnitt 94c. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 weist eine rohrförmige Form auf und erstreckt sich in der Rohrhöhenrichtung Dih. Der Dichtplattenabschnitt 93 schließt ein Ende des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1. Der Dichtungsplattenabschnitt ist jedoch nicht an einem Endabschnitt des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 vorgesehen. Daher ist die Einsatzöffnung 90o zum Einführen der Kühlluft Ac in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 an dem Endabschnitt des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 gebildet. Im Unterschied zu dem Flanschabschnitt 94 des ersten Einsatzes 90 bei der ersten Ausführungsform ist der Flanschabschnitt 94c ein Abschnitt der Außenumfangsfläche des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 und breitet sich von einer Position, die von dem Ende der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 um eine vorbestimmte Distanz zu der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1 entfernt ist, zu der Außenumfangsseite hin aus. Daher weist der Flanschabschnitt 94c des ersten Einsatzes 90c eine Form auf, bei der ein Abschnitt ausgeschnitten ist. Die vorbestimmte Distanz ist größer als die Höhe des Außenumfangs-Plattenabschnitts 103 der Endabdeckung 100.
Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90c ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81c so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p vorhanden ist. Der Flanschabschnitt 94c ist mit der Kante der ersten Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81c verbunden.
Wie bei dem zweiten Einsatz 95 der ersten Ausführungsform enthält der zweite Einsatz 95c des vorliegenden Modifikationsbeispiels den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96, den Dichtungsplattenabschnitt 98 und den Flanschabschnitt 99. Im Unterschied zu der ersten Ausführungsform ist jedoch der Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95c des vorliegenden Modifikationsbeispiels innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals 85c so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt ist und ein Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p des Schaufelkörpers 51 vorhanden ist, die den zweiten Schaufelluftkanal 85c definiert. Der Flanschabschnitt 99 ist mit der Kante der Öffnung 86c des zweiten Schaufelluftkanals 85c verbunden, um den Spalt zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p zu schließen.
Wie bei der Endabdeckung 100 der ersten Ausführungsform enthält die Endabdeckung 100c den Deckplattenabschnitt 101 und den Außenumfangs-Plattenabschnitt 102. Die Endabdeckung 100c des vorliegenden Modifikationsbeispiels ist jedoch auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 des Schaufelkörpers 51 angeordnet. Der Deckplattenabschnitt 101 der Endabdeckung 100c ist einem Bereich zugewandt, in dem der erste Schaufelluftkanal 81c und der zweite Schaufelluftkanal 85c in einem Abstand in der Schaufelhöhenrichtung Dh auf der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i angeordnet sind. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 102 der Endabdeckung 100c ist mit einer Kante des Bereichs verbunden, in dem der erste Schaufelluftkanal 81c und der zweite Schaufelluftkanal 85c an der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i vorhanden sind. Die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 des ersten Einsatzes 90c steht von dem Deckplattenabschnitt 101 der Endabdeckung 100c zu der Radialinnenseite Dri vor.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel strömt die Kühlluft Ac auch von der Radialaußenseite Dro der äußeren Ummantelung 60o in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o. Darüber hinaus strömt die Kühlluft Ac von der Radialinnenseite Dri der inneren Ummantelung 60i in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i.
Wie bei der ersten Ausführungsform strömt ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömt, von der Öffnung 80fo des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f in den vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f. Darüber hinaus strömt auch der andere Abschnitt der Kühlluft Ac, der in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömt, wie bei der ersten Ausführungsform, von der Öffnung 80bo des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b in den hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b.
Die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömende Kühlluft Ac strömt von der Einsatzöffnung 90o des ersten Einsatzes 90c in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90c. Die in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 gebildeten Pralllöchern 92 zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 ausgestoßen und strömt in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1. Die Kühlluft Ac kollidiert mit der ersten kanal-definierenden Fläche 81p und führt die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durch.
Ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 strömt, wird aus den mehreren druckseitigen ersten Ausstoßlöchern 83pf und den mehreren saugseitigen ersten Ausstoßlöchern 83nf in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen. Der verbleibende Abschnitt der Kühlluft Ac, die in den ersten schaufelinternen Hohlraum C1 strömt, strömt innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 zu der Radialinnenseite Dri hin, die die erste Schaufelhöhenseite Dh1 ist, und strömt durch den Ausschnittabschnitt des Flanschabschnitts 94c des ersten Einsatzes 90c und die Öffnung 82f des ersten Schaufelluftkanals 81c in die Endabdeckung 100c.
Die Kühlluft Ac, die in die Endabdeckung 100c strömt, strömt von der Öffnung 86c des zweiten Schaufelluftkanals 85c und der Einsatzöffnung 95o des zweiten Einsatzes 95 in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 des zweiten Einsatzes 95c. Die in den Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 gebildeten Pralllöchern 97 zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 ausgestoßen und strömt in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2. Die Kühlluft Ac kollidiert mit der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p und führt die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durch.
Die in den zweiten schaufelinternen Hohlraum C2 strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren druckseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ps und den mehreren saugseitigen zweiten Ausstoßlöchern 87ns in den Verbrennungsgaskanal 49 ausgestoßen.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel führt die Kühlluft Ac, die in den ersten Einsatz 90c strömt, der innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81c angeordnet ist, auch die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durch, wie bei der ersten Ausführungsform. Des Weiteren strömt ein Abschnitt der Kühlluft Ac in den zweiten Einsatz 95c und führt die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durch. Daher kann bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel, wie bei der ersten Ausführungsform, die Statorschaufel 50c effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann reduziert werden, verglichen damit, wenn die Kühlluft Ac, die in einen Einsatz strömt, unmittelbar nachdem die Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite des Schaufelkörpers durchgeführt hat, zu dem Verbrennungsgaskanal ausgestoßen wird.
Bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel strömt die Kühlluft Ac, die in den ersten Einsatz 90c strömt, jedoch zu der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 innerhalb des ersten Einsatzes 90c und wird aus dem Prallloch 92 ausgestoßen. Danach strömt die Kühlluft Ac zu der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 innerhalb des ersten schaufelinternen Hohlraums C1 und strömt in den zweiten Einsatz 95c. Daher bewegt sich bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel die Kühlluft Ac in der Schaufelhöhenrichtung Dh innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81c hin und her. Daher wird eine Länge eines Strömungswegs, durch den die Kühlluft Ac strömt, verlängert, und Strömungswiderstand der Kühlluft Ac nimmt zu. Infolgedessen nimmt bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel der Druck der Kühlluft Ac, die in den zweiten Einsatz 95c strömt, ab. Daher ist bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel der Effekt von Prallkühlung des Schaufelkörpers 51c niedriger als der bei der ersten Ausführungsform. Mit anderen Worten, ist der Effekt von Prallkühlung des Schaufelkörpers 51 der ersten Ausführungsform höher als der bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel.
Wie oben beschrieben, kann von der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 und der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 eine Seite, auf der sowohl der erste Schaufelluftkanal als auch der zweite Schaufelluftkanal offen sind, die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 sein, wie bei der ersten Ausführungsform, oder kann die erste Schaufelhöhenseite Dh1 sein, wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel. Darüber hinaus kann die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih des zweiten Einsatzes der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 zugewandt sein, wie bei der ersten Ausführungsform, oder kann der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt sein, wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel.
Obwohl das vorliegende Modifikationsbeispiel ein Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform ist, kann die zweite Ausführungsform auf die gleiche Weise wie das vorliegende Modifikationsbeispiel konfiguriert sein.
[Drittes Modifikationsbeispiel von Statorschaufel]
Nachstehend wird ein drittes Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform der Statorschaufel gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
Eine Statorschaufel 50d des vorliegenden Modifikationsbeispiels ist eine Statorschaufel, bei der eine Prallplatte 78 jeweils an der Innenseite der äußeren Ummantelung 60o und an der Innenseite der inneren Ummantelung 60i bei der Statorschaufel 50 der ersten Ausführungsform hinzugefügt ist.
Die Prallplatte 78 innerhalb der äußeren Ummantelung 60o unterteilt den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o in zwei Räume in der Schaufelhöhenrichtung Dh. Die Prallplatte 78 weist mehrere Pralllöcher 79 auf, die in der Schaufelhöhenrichtung Dh durchdringen.
Die Prallplatte 78 innerhalb der inneren Ummantelung 60i unterteilt den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i in zwei Räume in der Schaufelhöhenrichtung Dh. Die Prallplatte 78 weist mehrere Pralllöcher 79 auf, die in der Schaufelhöhenrichtung Dh durchdringen.
Die in den Hohlraum 72 der äußeren Ummantelung 60o strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren Aufpralllöchern 79 der Aufprallplatte 78 ausgestoßen, kollidiert mit der Gegengasweg-Oberfläche 65 der äußeren Ummantelung 60o und führt die Prallkühlung an der Gegengasweg-Oberfläche 65 durch. Wie bei der ersten Ausführungsform strömt ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die die Prallkühlung an der Gegengasweg-Oberfläche 65 durchführt, von der Öffnung 80fo des vorderseitigen Schaufelluftkanals 80f in den vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f. Darüber hinaus strömt, wie bei der ersten Ausführungsform, der andere Abschnitt der Kühlluft Ac, die die Prallkühlung auf der Gegengasweg-Oberfläche 65 durchführt, von der Öffnung 80bo des hinterseitigen Schaufelluftkanals 80b in den hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b.
Die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömende Kühlluft Ac wird aus den mehreren Aufpralllöchern 79 der Aufprallplatte 78 ausgestoßen, kollidiert mit der Gegengasweg-Oberfläche 65 der inneren Ummantelung 60i und führt die Prallkühlung an der Gegengasweg-Oberfläche 65 durch. Wie bei der ersten Ausführungsform strömt ein Abschnitt der Kühlluft Ac, die die Prallkühlung an der Gegengasweg-Oberfläche 65 durchführt, in den ersten Einsatz 90. Wie bei der ersten Ausführungsform führt die in den ersten Einsatz 90 strömende Kühlluft Ac die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p und danach die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durch.
Wie oben beschrieben, kann die Kühlluft Ac, die in den Hohlraum 72 der inneren Ummantelung 60i strömt, bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel die Prallkühlung an der Innenseite der Statorschaufel 50d dreimal durchführen. Daher kann bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel die Statorschaufel 50d effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann im Vergleich zu der ersten Ausführungsform und jedem Modifikationsbeispiel davon reduziert werden.
Obwohl das vorliegende Modifikationsbeispiel ein Modifikationsbeispiel der ersten Ausführungsform ist, kann die Prallplatte 78, wie bei dem vorliegenden Modifikationsbeispiel, der zweiten Ausführungsform, dem ersten Modifikationsbeispiel und dem zweiten Modifikationsbeispiel, hinzugefügt werden.
[Weitere Modifikationsbeispiele von Statorschaufel]
Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele ist die erste Schaufelhöhenseite Dh1 die Radialinnenseite Dri, und die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 ist die Radialaußenseite Dro. Die erste Schaufelhöhenseite Dh1 kann jedoch die Radialaußenseite Dro sein, und die zweite Schaufelhöhenseite Dh2 kann die Radialinnenseite Dri sein.
Die Statorschaufel jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele enthält zwei Schaufelluftkanäle als die Zwischenschaufel-Luftkanäle 80m, von denen einer der erste Schaufelluftkanal und der andere der zweite Schaufelluftkanal ist. Die Statorschaufel kann jedoch drei oder mehr Schaufelluftkanäle als die Zwischenschaufel-Luftkanäle 80m enthalten, von denen einer als der erste Schaufelluftkanal und ein weiterer als der zweite Schaufelluftkanal verwendet werden kann. Darüber hinaus müssen sowohl der erste Schaufelluftkanal als auch der zweite Schaufelluftkanal keine Kanäle zwischen dem vorderseitigen Schaufelluftkanal 80f und dem hinterseitigen Schaufelluftkanal 80b sein. Der erste Schaufelluftkanal kann beispielsweise einer der Zwischenschaufel-Luftkanäle 80m sein, und der zweite Schaufelluftkanal kann der hinterseitige Schaufelluftkanal 80b sein.
Alle Statorschaufeln der oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele sind die Statorschaufeln, die die Statorschaufelreihe 46 erster Stufe bilden. Die Statorschaufel kann jedoch eine Statorschaufel sein, die eine Statorschaufelreihe bildet, die näher an der axialen Stromabwärtsseite Dad liegt als die Statorschaufelreihe 46 erster Stufe.
Die Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele der vorliegenden Offenbarung wurden oben detailliert beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen und Modifikationsbeispiele beschränkt. Verschiedene Ergänzungen, Änderungen, Ersetzungen oder teilweise Weglassungen können innerhalb des Umfangs vorgenommen werden, der von der konzeptionellen Idee und dem Kern der vorliegenden Offenbarung nicht abweicht, die von den Inhalten, die in dem Umfang der angehängten Ansprüche und der Äquivalente davon definiert sind, abgeleitet sind.
[Zusätzliche Hinweise]
Beispielsweise wird die Statorschaufel bei der oben beschriebenen Ausführungsform und dem Modifikationsbeispiel wie folgt verstanden.
(1) Es wird gemäß einem ersten Aspekt die in der Gasturbine 10 vorgesehene Statorschaufel bereitgestellt. Die Statorschaufel umfasst die Schaufelkörper 51, 51a und 51c, die in einem Querschnitt eine Schaufelform aufweisen und sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh, die eine Richtungskomponente senkrecht zu dem Querschnitt aufweist, erstrecken, die ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c und die zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c, die eine rohrförmige Form aufweisen, sich in der Rohrhöhenrichtung Dih erstrecken und innerhalb der Schaufelkörper 51, 51a und 51c so angeordnet sind, dass die Rohrhöhenrichtung Dih der Schaufelhöhenrichtung Dh zugewandt ist, und die Endabdeckungen 100, 100a und 100c. Die Schaufelkörper 51, 51a und 51c enthalten mehrere Schaufelluftkanäle 80, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh innerhalb der Schaufelkörper 51, 51a und 51c erstrecken. Von den mehreren Schaufelluftkanälen 80 weisen sowohl die ersten Schaufelluftkanäle 81, 81a und 81c als auch die zweiten Schaufelluftkanäle 85, 85a und 85c ein offenes Ende auf der einen Schaufelhöhenseite, die eine Seite von der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 und der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 in der Schaufelhöhenrichtung Dh ist, auf. Sowohl die ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c als auch die zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c enthalten die Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96, die eine rohrförmige Form aufweisen und sich in der Rohrhöhenrichtung Dih erstrecken, und die Dichtungsplattenabschnitte 93 und 98, die die Enden auf der Rohrhöhen-Dichtungsseite Dih1, die von zwei Seiten in der Rohrhöhenrichtung Dih eine Seite der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 in der Rohrhöhenrichtung Dih ist, schließen. Die Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 weisen mehrere Pralllöcher 92 und 97, die von der Innenseite zu der Außenseite der rohrförmigen Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 durchdringen, auf. Die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2, die die andere Seite der Außenumfangs-Plattenabschnitte 91 und 96 in der Rohrhöhenrichtung Dih ist, ist offen. Der Außenumfangsplattenabschnitt 91 der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c weist einen Spalt auf, der zwischen dem Außenumfangsplattenabschnitt 91 des ersten Einsatzes 90 und der den ersten Kanal definierenden Fläche 81p der Schaufelkörper 51, 51a und 51c vorhanden ist, die den ersten Schaufelluftkanal 81 definieren, und ist innerhalb des ersten Schaufelluftkanals 81, 81a und 81c angeordnet, so dass Kühlluft Ac von der Öffnung der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c in den Außenumfangsplattenabschnitt 91 strömt. Der Außenumfangsplattenabschnitt 96 der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c ist so konfiguriert, dass die Öffnungsseite der Rohrhöhe Dih2 der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c der einen Seite der Schaufelhöhe zugewandt ist, weist einen Spalt auf, der zwischen dem Außenumfangsplattenabschnitt 96 der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c und der den zweiten Kanal definierenden Fläche 85p der Schaufelkörper 51, 51a und 51c, die den zweiten Schaufelluftkanal 85 definieren, und ist innerhalb der zweiten Schaufelluftkanäle 85, 85a und 85c so angeordnet, dass die Kühlluft Ac aus der Öffnung der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c strömt. Die Endabdeckungen 100, 100a und 100c sind auf der einen Schaufelhöhenseite des Schaufelkörpers 51 vorgesehen, so dass die Kühlluft Ac, die aus den mehreren Pralllöchern 92 der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 der ersten Einsätze 90, 90a, 90b, und 90c und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p ausgestoßen wird, von der Öffnung der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c durch die Öffnung des ersten Schaufelluftkanals 81 in die zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c geleitet wird, und decken die Öffnung des ersten Schaufelluftkanals 81 und die Öffnung der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c ab.
Bei dem vorliegenden Aspekt führt die Kühlluft Ac, die in die ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c strömt, die innerhalb der ersten Schaufelluftkanäle 81, 81a und 81c angeordnet sind, die Prallkühlung an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p durch. Des Weiteren strömt zumindest ein Abschnitt der Kühlluft Ac in die zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c, die innerhalb der zweiten Schaufelluftkanäle 85, 85a und 85c angeordnet sind. Die Kühlluft Ac, die in die zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c strömt, führt die Prallkühlung an der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p durch. Daher kann bei dem vorliegenden Aspekt die Statorschaufel effizienter gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann reduziert werden, verglichen damit, wenn die Kühlluft Ac, die in einen Einsatz strömt, unmittelbar nachdem die Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite des Schaufelkörpers durchgeführt hat, zu dem Verbrennungsgaskanal ausgestoßen wird.
(2) Gemäß einem zweiten Aspekt der Statorschaufel enthalten bei der Statorschaufel gemäß dem ersten Aspekt die Schaufelflächen, die die Außenflächen der Schaufelkörper 51, 51a und 51c sind, die ersten Schaufelflächenabschnitte 54f und 55f, die eine Rücken-an-Rücken-Positionsbeziehung mit der ersten kanal-definierenden Fläche 81p aufweisen, und die zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s, die eine Rücken-an-Rücken-Positionsbeziehung mit der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p aufweisen. Die mehreren Pralllöcher 92 sind an den ersten Schaufelflächenabschnitten 54f und 55f zugewandten Abschnitten von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 bei den ersten Einsätzen 90, 90a, 90b und 90c gebildet. Die mehreren Pralllöcher 97 sind an den zweiten Schaufelflächenabschnitten 54s und 55s zugewandten Abschnitten von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 der zweiten Einsätzen 95, 95a, 95b und 95c gebildet.
Bei dem vorliegenden Aspekt kann die dem Verbrennungsgas ausgesetzte Schaufelfläche effektiv gekühlt werden.
(3) Gemäß einem dritten Aspekt der Statorschaufel weisen bei der Statorschaufel gemäß dem zweiten Aspekt die Schaufelkörper 51, 51a und 51c die mehreren Ausstoßlöcher 87ns und 87ps, die von der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p zu den zweiten Schaufelflächenabschnitten 54s und 55s durchdringen, auf. Die Positionen der zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s auf der Schaufelfläche sind Positionen, an denen der Druck des Abschnitts entlang der zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s außerhalb der Schaufelkörper 51, 51a und 51c, während die Gasturbine 10 angetrieben wird, niedriger als der Druck des Abschnitts entlang der ersten Schaufelflächenabschnitte 54f und 55f außerhalb der Schaufelkörper 51, 51a und 51c ist.
(4) Gemäß einem vierten Aspekt der Statorschaufel enthalten bei der Statorschaufel gemäß dem dritten Aspekt die Schaufelkörper 51 und 51c die Vorderkante 52, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstreckt, die Hinterkante 53, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstreckt, und die Druckfläche 55 und die Saugfläche 54, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstrecken und die Vorderkante 52 und die Hinterkante 53 verbinden. Die ersten Schaufelflächenabschnitte 54f und 55f sind Abschnitte einer Schaufelfläche von der Druckfläche 55 und der Saugfläche 54. Die zweiten Schaufelflächenabschnitte 54s und 55s befinden sich näher an einer Seite der Hinterkante 53 als die ersten Schaufelflächenabschnitte 54f und 55f bei der einen Schaufelfläche.
(5) Gemäß einem fünften Aspekt der Statorschaufel enthält bei der Statorschaufel gemäß dem dritten Aspekt der Schaufelkörper 51a die Vorderkante 52, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstreckt, die Hinterkante 53, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstreckt, und die Druckfläche 55 und die Saugfläche 54, die sich in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstrecken und die Vorderkante 52 und die Hinterkante 53 verbinden. Der erste Schaufelflächenabschnitt 55f ist ein Abschnitt der Druckfläche 55. Der zweite Schaufelflächenabschnitt 54s ist ein Abschnitt der Saugfläche 54.
(6) Gemäß einem sechsten Aspekt der Statorschaufel sind bei der Statorschaufel gemäß einem beliebigen Aspekt der ersten bis fünften Aspekts bei den ersten Schaufelluftkanälen 81 und 81a ein Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 und ein Ende auf der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 der ersten Schaufelluftkanäle 81 und 81a offen. Bei den zweiten Schaufelluftkanälen 85 und 85a ist ein Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 der zweiten Schaufelluftkanäle 85 und 85a geschlossen, und ein Ende auf der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 ist offen. Die ersten Einsätze 90 und 90a enthalten den Flanschabschnitt 94, der sich von einem Ende auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 der ersten Einsätze 90 und 90a zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 91 der ersten Einsätze 90 und 90a hin ausbreitet, sich zu der ersten kanal-definierenden Fläche 81p erstreckt und mit dem Schaufelkörper 51 verbunden ist.
Die zweiten Einsätze 95 und 95a enthalten den Flanschabschnitt 99, der sich von einem Ende auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 der zweiten Einsätze 95 und 95a zu der Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts 96 der zweiten Einsätze 95 und 95a hin ausbreitet, sich zu der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p erstreckt und mit dem Schaufelkörper 51 verbunden ist. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 der ersten Einsätze 90 und 90a ist innerhalb der ersten Schaufelluftkanäle 81 und 81a so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der ersten Einsätze 90 und 90a der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 zugewandt ist. Der Außenumfangs-Plattenabschnitt 96 der zweiten Einsätze 95 und 95a ist innerhalb der zweiten Schaufelluftkanäle 85 und 85a so angeordnet, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite Dih2 der zweiten Einsätze 95 und 95a der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 zugewandt ist.
Bei dem vorliegenden Aspekt ist eine Struktur jedes Einsatzes nicht kompliziert, und der Effekt von Prallkühlung des Schaufelkörpers 51 kann verbessert werden.
(7) Gemäß einem siebten Aspekt der Statorschaufel umfasst die Statorschaufel gemäß einem beliebigen Aspekt der ersten bis sechsten Aspekts ferner das erste Führungselement 110, das innerhalb der ersten Schaufelluftkanäle 81, 81a und 81c die Verschiebung der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c in der Rohrhöhenrichtung Dih ermöglicht und das die Verschiebung der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c regelt, und das zweite Führungselement 115, das innerhalb der zweiten Schaufelluftkanäle 85, 85a und 85c die Verschiebung der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c in der Rohrhöhenrichtung Dih ermöglicht und das die Verschiebung der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c regelt.
Bei dem vorliegenden Aspekt kann selbst dann, wenn die Gasturbine 10 angetrieben wird, so dass eine Differenz bei thermischen Verformungsbeträgen zwischen den Außenumfangs-Plattenabschnitten 91 der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p aufgrund einer Temperaturdifferenz dazwischen besteht, eine Distanz zwischen den Außenumfangs-Plattenabschnitten 91 der ersten Einsätze 90, 90a, 90b und 90c und der ersten kanal-definierenden Fläche 81p im Wesentlichen konstant gehalten werden, und ein gewünschter Effekt von Prallkühlung kann erhalten werden. Darüber hinaus kann bei dem vorliegenden Aspekt selbst dann, wenn die Gasturbine 10 angetrieben wird, so dass eine Differenz bei thermischen Verformungsbeträgen zwischen den Außenumfangs-Plattenabschnitten 96 der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p aufgrund einer Temperaturdifferenz dazwischen besteht, eine Distanz zwischen den Außenumfangs-Plattenabschnitten 96 der zweiten Einsätze 95, 95a, 95b und 95c und der zweiten kanal-definierenden Fläche 85p im Wesentlichen konstant gehalten werden, und ein gewünschter Effekt von Prallkühlung kann erhalten werden.
(8) Gemäß einem achten Aspekt der Statorschaufel enthält bei der Statorschaufel gemäß dem siebten Aspekt das erste Führungselement 110 das erste Nutelement 111, das die erste Nut 112 aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung Dih erstreckt, und das erste konvexe Element 113, das in die Innenseite der ersten Nut 112 eintritt und in der Rohrhöhenrichtung Dih in Bezug auf die erste Nut 112 relativ beweglich ist. Ein Element von dem ersten Nutelement 111 und dem ersten konvexen Element 113 ist an den ersten Einsätzen 90 und 90a befestigt, und das andere Element ist an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p befestigt. Das zweite Führungselement 115 enthält das zweite Nutelement 116, das die zweite Nut 117 aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und das zweite konvexe Element 118, das in die zweite Nut 117 eintritt und in der Rohrhöhenrichtung Dih in Bezug auf die zweite Nut 117 relativ beweglich ist. Ein Element des zweiten Nutelements 116 und des zweiten konvexen Elements 118 ist an den zweiten Einsätzen 95 und 95a befestigt, und das andere Element ist an der den zweiten Kanal definierenden Fläche 85p befestigt.
(9) Gemäß einem neunten Aspekt der Statorschaufel umfasst die Statorschaufel gemäß dem sechsten Aspekt ferner das erste Führungselement 110, das innerhalb der ersten Schaufelluftkanäle 81 und 81a die Verschiebung der ersten Einsätze 90 und 90a in der Rohrhöhenrichtung Dih ermöglicht und das die Verschiebung der ersten Einsätze 90 und 90a in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts der ersten Einsätze 90 und 90a regelt, und das zweite Führungselement 115, das innerhalb der zweiten Schaufelluftkanäle 85 und 85a die Verschiebung der zweiten Einsätze 95 und 95a in der Rohrhöhenrichtung Dih ermöglicht und das die Verschiebung der zweiten Einsätze 95 und 95a in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts der zweiten Einsätze 95 und 95a regelt. Das erste Führungselement 110 enthält das erste Nutelement 111, das die erste Nut 112 aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung Dih erstreckt, und das erste konvexe Element 113, das in die Innenseite der ersten Nut 112 eintritt und in der Rohrhöhenrichtung Dih in Bezug auf die erste Nut 112 relativ beweglich ist. Ein Element von dem ersten Nutelement 111 und dem ersten konvexen Element 113 ist an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt 91 der ersten Einsätze 90 und 90a befestigt, und das andere Element ist an der ersten kanal-definierenden Fläche 81p der Schaufelkörper 51 und 51a befestigt. Das zweite Führungselement 115 enthält das zweite Nutelement 116, das die zweite Nut 117 aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und das zweite konvexe Element 118, das in die Innenseite der zweiten Nut 117 eintritt und in der Rohrhöhenrichtung Dih in Bezug auf die zweite Nut 117 relativ beweglich ist. Ein Element von dem zweiten Nutelement 116 und dem zweiten konvexen Element 118 ist an dem Dichtungsplattenabschnitt 98 der zweiten Einsätze 95 und 95a befestigt, und das andere Element ist an einem Abschnitt befestigt, der an einem Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 in den zweiten Schaufelluftkanälen 85 und 85a in den Schaufelkörpern 51 und 51a geschlossen ist.
(10) Gemäß einem zehnten Aspekt der Statorschaufel umfasst die Statorschaufel gemäß einem beliebigen Aspekt der ersten bis neunten Aspekts ferner die erste Ummantelung 60i, die an einem Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 in den Schaufelkörpern 51, 51a und 51c vorgesehen ist, die zweite Ummantelung 60o, die an einem Ende auf der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 in den Schaufelkörpern 51, 51a und 51c vorgesehen ist, und die Prallplatte 78, die die mehreren Pralllöcher 79 aufweist. Die erste Ummantelung 60i enthält den Ummantelungskörper 61, der die der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 zugewandte Gaswegoberfläche 64 und die Gegengasweg-Oberfläche 65, die einer der Gaswegoberfläche 64 gegenüberliegenden Seite zugewandt ist, aufweist, und die Umfangswand 71, die entlang der Umfangskante des Ummantelungskörpers 61 vorgesehen ist und von der Gegengasweg-Oberfläche 65 zu der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 vorsteht. Die Prallplatte 78 ist aus dem Ummantelungskörper 61 und der Umfangswand 71 gebildet und so an der ersten Ummantelung 60i befestigt, dass der Hohlraum 72 innerhalb des konkaven Abschnitts, der zu der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 hin vertieft ist, in einen Raum auf der ersten Schaufelhöhenseite Dh1 und einen Raum auf der zweiten Schaufelhöhenseite Dh2 unterteilt ist, und sich die mehreren Pralllöcher 79 der Prallplatte 78 in der Schaufelhöhenrichtung Dh erstrecken.
Bei dem vorliegenden Aspekt kann die in die Statorschaufel strömende Kühlluft Ac die Prallkühlung an der Innenseite der Statorschaufel dreimal durchführen. Daher kann bei dem vorliegenden Aspekt die Statorschaufel effizient gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge der Kühlluft Ac kann reduziert werden.
Beispielsweise ist die Gasturbine bei der oben beschriebenen Ausführungsform wie folgt zu verstehen. (11) Es wird gemäß einem elften Aspekt die Gasturbine bereitgestellt, die die Statorschaufel gemäß einem beliebigen Aspekt des ersten Aspekts bis zu dem zehnten Aspekt den Rotor 41, der sich um die Achse Ar dreht, und das Gehäuse 45, das die Außenumfangsseite des Rotors 41 abdeckt, umfasst. Die Statorschaufel ist an der Innenumfangsfläche des Gehäuses 45 befestigt.
Industrielle Anwendbarkeit
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Statorschaufel effektiv gekühlt werden, und eine Verbrauchsmenge an Kühlluft kann minimiert werden, während Haltbarkeit verbessert wird.
Bezugszeichenliste

10: Gasturbine
11: Gasturbinenrotor
15: Gasturbinengehäuse
16: Zwischengehäuse
20: Kompressor
21: Kompressorrotor
22: Rotorwelle
23: Rotorschaufelreihe
23a: Rotorschaufel
25: Kompressorgehäuse
26: Statorschaufelreihe
26a: Statorschaufel
30: Brennkammer
40: Turbine
41: Turbinenrotor
42: Rotorwelle
43: Rotorschaufelreihe
43A: Rotorschaufel
45: Turbinengehäuse
45a: Außengehäuse
45b: Innengehäuse
45c: Ringsegment
46: Statorschaufelreihe
46a: Statorschaufel
49: Verbrennungsgaskanal
50, 50a, 50b, 50c, 50d: Statorschaufel
51, 51a, 51c: Schaufelkörper
52: Vorderkante
53: Hinterkante
54: Saugfläche
54f: saugseitiger erster Schaufelflächenabschnitt
54s: saugseitiger zweiter Schaufelflächenabschnitt
55: Druckfläche
55f: druckseitiger erster Schaufelflächenabschnitt
55s: druckseitiger zweiter Schaufelflächenabschnitt
60o: äußere Ummantelung
60i: innere Ummantelung
61: Ummantelungskörper
62f: vordere Endfläche
62b: hintere Endfläche
63n: saugseitige Endfläche
63p: druckseitige Endfläche
64: Gaswegoberfläche
65: Gegengasweg-Oberfläche
71: Umfangswand
71f: vordere Umfangswand
71b: hintere Umfangswand
71n: saugseitige Umfangswand
71p: druckseitige Umfangswand
72: Hohlraum
76: Halter
78: Prallplatte
79: Prallloch
80: Schaufelluftkanal
80f: vorderseitiger Schaufelluftkanal
80fa: vorderseitiges Ausstoßloch
80fo: Öffnung
80b: hinterseitiger Schaufelluftkanal
80ba: hinterseitiges Ausstoßloch
80bo: Öffnung
80m: Zwischenschaufel-Luftkanal
81, 81a, 81c: erster Schaufelluftkanal
81p: erste kanal-definierende Fläche
82f: Erste Öffnung (oder einfach Öffnung)
82s: zweite Öffnung
83nf: saugseitiges erstes Ausstoßloch
83pf: druckseitiges erstes Ausstoßloch
84: Dichtungsflansch
85, 85a, 85c: zweiter Schaufelluftkanal
85p: zweite kanal-definierende Fläche
86, 86c: Öffnung
87ns: saugseitiges zweites Ausstoßloch
87ps: druckseitiges zweites Ausstoßloch
88: Dichtungsflansch
90, 90a, 90b, 90c: erster Einsatz
90o: Einsatzöffnung
91: Außenumfangs-Plattenabschnitt
92: Prallloch
93: Dichtungsplattenabschnitt
94, 94b, 94c: Flanschabschnitt
95, 95a, 95b, 95c: zweiter Einsatz
95o: Einsatzöffnung
96: Außenumfangs-Plattenabschnitt
97: Prallloch
98: Dichtungsplattenabschnitt
99: Flanschabschnitt
100, 100a, 100c: Endabdeckung
101, 101a: Deckplattenabschnitt
102: Außenumfangs-Plattenabschnitt
110: erstes Führungselement
111: erstes Nutelement
112: erste Nut
113: erstes konvexes Element
115: zweites Führungselement
116: zweites Nutelement
117: zweite Nut
118: zweites konvexes Element
A: Luft
Ac: Kühlluft
F: Brennstoff
G: Verbrennungsgas
Ar: Achse
CL: Wölbungslinie
C1: erster schaufelinterner Hohlraum
C2: zweiter schaufelinterner Hohlraum
Da: Axialrichtung
Dau: axiale Stromaufwärtsseite
Dad: axiale Stromabwärtsseite
Dc: Umfangsrichtung
Dcp: Umfangsdruckseite
Dcn: Umfangssaugseite
Dr: Radialrichtung
Dri: Radialinnenseite
Dro: Radialaußenseite
Dh: Schaufelhöhenrichtung
Dh1: erste Schaufelhöhenseite
Dh2: zweite Schaufelhöhenseite
Dih: Rohrhöhenrichtung
Dih1: Rohrhöhen-Dichtungsseite
Dih2: Rohrhöhen-Öffnungsseite

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2021053113 [0002]
JP 4885275 [0008]

Claims

Statorschaufel, die in einer Gasturbine vorgesehen ist, umfassend: einen Schaufelkörper, der in einem Querschnitt eine Schaufelform aufweist und sich in einer Schaufelhöhenrichtung, die eine Richtungskomponente senkrecht zu dem Querschnitt aufweist, erstreckt; einen ersten Einsatz und einen zweiten Einsatz, die eine rohrförmige Form aufweisen, sich in einer Rohrhöhenrichtung erstrecken und innerhalb des Schaufelkörpers so angeordnet sind, dass die Rohrhöhenrichtung der Schaufelhöhenrichtung zugewandt ist; und eine Endabdeckung, wobei der Schaufelkörper mehrere Schaufelluftkanäle, die sich in der Schaufelhöhenrichtung innerhalb des Schaufelkörpers erstrecken, enthält, von den mehreren Schaufelluftkanälen sowohl ein erster Schaufelluftkanal als auch ein zweiter Schaufelluftkanal ein offenes Ende auf einer Schaufelhöhenseite, die eine Seite von einer ersten Schaufelhöhenseite und einer zweiten Schaufelhöhenseite in der Schaufelhöhenrichtung ist, aufweisen, sowohl der erste Einsatz als auch der zweite Einsatz enthalten: einen Außenumfangs-Plattenabschnitt, der eine rohrförmige Form aufweist und sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und einen Dichtungsplattenabschnitt, der ein Ende auf einer Rohrhöhen-Dichtungsseite, die von zwei Seiten in der Rohrhöhenrichtung eine Seite des Außenumfangs-Plattenabschnitts in der Rohrhöhenrichtung ist, schließt, der Außenumfangs-Plattenabschnitt mehrere Pralllöcher, die von einer Innenseite zu einer Außenseite des rohrförmigen Außenumfangs-Plattenabschnitts durchdringen, aufweist, eine Rohrhöhen-Öffnungsseite, die die andere Seite des Außenumfangs-Plattenabschnitts in der Rohrhöhenrichtung ist, offen ist, der Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes einen Spalt, der zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes und einer ersten kanal-definierenden Fläche des Schaufelkörpers vorhanden ist, die den ersten Schaufelluftkanal definiert, aufweist und innerhalb des ersten Schaufelluftkanals angeordnet ist, so dass Kühlluft von einer Öffnung des ersten Einsatzes in den Außenumfangs-Plattenabschnitt strömt, der Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes so konfiguriert ist, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite des zweiten Einsatzes der einen Schaufelhöhenseite zugewandt ist, einen Spalt, der zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes und einer zweiten kanal-definierenden Fläche des Schaufelkörpers vorhanden ist, die den zweiten Schaufelluftkanal definiert, aufweist und innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals angeordnet ist, so dass Kühlluft von einer Öffnung des zweiten Einsatzes strömt, und die Endabdeckung auf der einen Schaufelhöhenseite des Schaufelkörpers vorgesehen ist, so dass die Kühlluft, die aus den mehreren Pralllöchern des ersten Einsatzes zwischen dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes und der ersten kanal-definierenden Fläche ausgestoßen wird, von der Öffnung des zweiten Einsatzes durch die Öffnung des ersten Schaufelluftkanals in den zweiten Einsatz geleitet wird, und die Öffnung des ersten Schaufelluftkanals und die Öffnung des zweiten Einsatzes abdeckt.
Turbinenstatorschaufel nach Anspruch 1, wobei eine Schaufelfläche, die eine Außenfläche des Schaufelkörpers ist, enthält: einen ersten Schaufelflächenabschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Positionsbeziehung mit der ersten kanal-definierenden Fläche aufweist, und einen zweiten Schaufelflächenabschnitt, der eine Rücken-an-Rücken-Positionsbeziehung mit der den zweiten Kanal definierenden Fläche aufweist, die mehreren Pralllöcher an einem dem ersten Schaufelflächenabschnitt zugewandten Abschnitt von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt bei dem ersten Einsatz gebildet sind, und die mehreren Pralllöcher an einem dem zweiten Schaufelflächenabschnitt zugewandten Abschnitt von dem Außenumfangs-Plattenabschnitt bei dem zweiten Einsatz gebildet sind.
Turbinenstatorschaufel nach Anspruch 2, wobei der Schaufelkörper mehrere Ausstoßlöcher, die von der zweiten kanal-definierenden Fläche zu dem zweiten Schaufelflächenabschnitt durchdringen, aufweist, und eine Position des zweiten Schaufelflächenabschnitts auf der Schaufelfläche eine Position ist, an der ein Druck eines Abschnitts entlang des zweiten Schaufelflächenabschnitts außerhalb des Schaufelkörpers, während die Gasturbine angetrieben wird, niedriger als ein Druck eines Abschnitts entlang des ersten Schaufelflächenabschnitts außerhalb des Schaufelkörpers ist.
Turbinenstatorschaufel nach Anspruch 3, wobei der Schaufelkörper enthält: eine Vorderkante, die sich in der Schaufelhöhenrichtung erstreckt, eine Hinterkante, die sich in der Schaufelhöhenrichtung erstreckt, und eine Druckfläche und eine Saugfläche, die sich in der Schaufelhöhenrichtung erstrecken und die Vorderkante und die Hinterkante verbinden, der erste Schaufelflächenabschnitt ein Abschnitt einer Schaufelfläche von der Druckfläche und der Saugfläche ist, und der zweite Schaufelflächenabschnitt sich näher an einer Seite der Hinterkante als der erste Schaufelflächenabschnitt bei der einen Schaufelfläche befindet.
Turbinenstatorschaufel nach Anspruch 3, wobei der Schaufelkörper enthält: eine Vorderkante, die sich in der Schaufelhöhenrichtung erstreckt, eine Hinterkante, die sich in der Schaufelhöhenrichtung erstreckt, und eine Druckfläche und eine Saugfläche, die sich in der Schaufelhöhenrichtung erstrecken und die Vorderkante und die Hinterkante verbinden, der erste Schaufelflächenabschnitt ein Abschnitt der Druckfläche ist, und der zweite Schaufelflächenabschnitt ein Abschnitt der Saugfläche ist.
Turbinenstatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei bei dem ersten Schaufelluftkanal ein Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite und ein Ende auf der zweiten Schaufelhöhenseite des ersten Schaufelluftkanals offen sind, bei dem zweiten Schaufelluftkanal ein Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite des zweiten Schaufelluftkanals geschlossen ist und ein Ende auf der zweiten Schaufelhöhenseite offen ist, der erste Einsatz einen Flanschabschnitt, der sich von einem Ende auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes zu einer Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts des ersten Einsatzes hin ausbreitet, sich zu der ersten kanal-definierenden Fläche erstreckt und mit dem Schaufelkörper verbunden ist, enthält, der zweite Einsatz einen Flanschabschnitt, der sich von einem Ende auf der Rohrhöhen-Öffnungsseite bei dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes zu einer Außenumfangsseite des Außenumfangs-Plattenabschnitts des zweiten Einsatzes hin ausbreitet, sich zu der zweiten kanal-definierenden Fläche erstreckt und mit dem Schaufelkörper verbunden ist, enthält, der Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes innerhalb des ersten Schaufelluftkanals so angeordnet ist, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite des ersten Einsatzes der ersten Schaufelhöhenseite zugewandt ist, und der Außenumfangs-Plattenabschnitt des zweiten Einsatzes innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals so angeordnet ist, dass die Rohrhöhen-Öffnungsseite des zweiten Einsatzes der zweiten Schaufelhöhenseite zugewandt ist.
Turbinenstatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend: ein erstes Führungselement, das innerhalb des ersten Schaufelluftkanals Verschiebung des ersten Einsatzes in der Rohrhöhenrichtung ermöglicht und das Verschiebung des ersten Einsatzes in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts des ersten Einsatzes regelt; und ein zweites Führungselement, das innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals Verschiebung des zweiten Einsatzes in der Rohrhöhenrichtung ermöglicht und das Verschiebung des zweiten Einsatzes in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts des zweiten Einsatzes regelt.
Turbinenstatorschaufel nach Anspruch 7, wobei das erste Führungselement enthält: ein erstes Nutelement, das eine erste Nut aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und ein erstes konvexes Element, das in eine Innenseite der ersten Nut eintritt und in der Rohrhöhenrichtung in Bezug auf die erste Nut relativ beweglich ist, ein Element von dem ersten Nutelement und dem ersten konvexen Element an dem ersten Einsatz befestigt ist und das andere Element an der ersten kanal-definierenden Fläche befestigt ist, das zweite Führungselement enthält: ein zweites Nutelement, das eine zweite Nut aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und ein zweites konvexes Element, das in eine Innenseite der zweiten Nut eintritt und in der Rohrhöhenrichtung in Bezug auf die zweite Nut relativ beweglich ist, und ein Element von dem zweiten Nutelement und dem zweiten konvexen Element an dem zweiten Einsatz befestigt ist und das andere Element an der zweiten kanal-definierenden Fläche befestigt ist.
Statorschaufel nach Anspruch 6, ferner umfassend: ein erstes Führungselement, das innerhalb des ersten Schaufelluftkanals Verschiebung des ersten Einsatzes in der Rohrhöhenrichtung ermöglicht und das Verschiebung des ersten Einsatzes in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts des ersten Einsatzes regelt; und ein zweites Führungselement, das innerhalb des zweiten Schaufelluftkanals Verschiebung des zweiten Einsatzes in der Rohrhöhenrichtung ermöglicht und Verschiebung des zweiten Einsatzes in einer Ausbreitungsrichtung des Querschnitts des zweiten Einsatzes regelt, wobei das erste Führungselement enthält: ein erstes Nutelement, das eine erste Nut aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und ein erstes konvexes Element, das in eine Innenseite der ersten Nut eintritt und in der Rohrhöhenrichtung in Bezug auf die erste Nut relativ beweglich ist, ein Element von dem ersten Nutelement und dem ersten konvexen Element an dem Außenumfangs-Plattenabschnitt des ersten Einsatzes befestigt ist und das andere Element an der ersten kanal-definierenden Fläche des Schaufelkörpers befestigt ist, das zweite Führungselement enthält: ein zweites Nutelement, das eine zweite Nut aufweist, die sich in der Rohrhöhenrichtung erstreckt, und ein zweites konvexes Element, das in eine Innenseite der zweiten Nut eintritt und in der Rohrhöhenrichtung in Bezug auf die zweite Nut relativ beweglich ist, und ein Element von dem zweiten Nutelement und dem zweiten konvexen Element an dem Dichtungsplattenabschnitt des zweiten Einsatzes befestigt ist und das andere Element an einem Abschnitt befestigt ist, der an einem Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite in dem zweiten Schaufelluftkanal in dem Schaufelkörper geschlossen ist.
Turbinenstatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner umfassend: eine erste Ummantelung, die an einem Ende auf der ersten Schaufelhöhenseite in dem Schaufelkörper vorgesehen ist; eine zweite Ummantelung, die an einem Ende auf der zweiten Schaufelhöhenseite in dem Schaufelkörper vorgesehen ist, und eine Prallplatte, die mehrere Pralllöcher aufweist, wobei die erste Ummantelung enthält: einen Ummantelungskörper, der eine der zweiten Schaufelhöhenseite zugewandte Gaswegoberfläche und eine Gegengasweg-Oberfläche, die einer der Gaswegoberfläche gegenüberliegenden Seite zugewandt ist, aufweist, und eine Umfangswand, die entlang einer Umfangskante des Ummantelungskörpers vorgesehen ist und von der Gegengasweg-Oberfläche zu der ersten Schaufelhöhenseite vorsteht, und die Prallplatte aus dem Ummantelungskörper und der Umfangswand gebildet ist und so an der ersten Ummantelung befestigt ist, dass ein Hohlraum innerhalb eines konkaven Abschnitts, der zu der zweiten Schaufelhöhenseite hin vertieft ist, in einen Raum auf der ersten Schaufelhöhenseite und einen Raum auf der zweiten Schaufelhöhenseite unterteilt ist und sich die mehreren Pralllöcher der Prallplatte in der Schaufelhöhenrichtung erstrecken.
Gasturbine, umfassend: Turbinenstatorschaufel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, einen Rotor, der sich um eine Achse dreht; und ein Gehäuse, das eine Außenumfangsseite des Rotors abdeckt, wobei die Statorschaufel an einer Innenumfangsfläche des Gehäuses befestigt ist.