EP3232001A1 - Laufschaufel für eine turbine - Google Patents

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Publication number
EP3232001A1
EP3232001A1 EP16165558.4A EP16165558A EP3232001A1 EP 3232001 A1 EP3232001 A1 EP 3232001A1 EP 16165558 A EP16165558 A EP 16165558A EP 3232001 A1 EP3232001 A1 EP 3232001A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
blade
cooling
platform
transverse edge
inflow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16165558.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Kunyuan Zhou
Horst-Michael Dreher
Matthias Hüls
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Priority to EP16165558.4A priority Critical patent/EP3232001A1/de
Publication of EP3232001A1 publication Critical patent/EP3232001A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/303—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the leading edge of a rotor blade
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
    • F05D2240/81—Cooled platforms
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/20—Heat transfer, e.g. cooling
    • F05D2260/201—Heat transfer, e.g. cooling by impingement of a fluid

Definitions

  • the invention relates to a blade according to the preamble of claim 1.
  • a corresponding to the preamble of claim 1 blade is for example from the EP 1 207 268 A1 known.
  • a disadvantage of the known blade is that the inflow-side transverse edge of the platform is impact-cooled laterally of the leading edge of the airfoil. This leads to an uneven temperature load along the transverse edge, wherein in particular of the leading edge of the blade upstream region of the transverse edges is less impact-cooled.
  • the cooling air used for surface cooling of the platform is blown out like a slit. This prevents a uniform cooling air outlet.
  • the object of the invention is therefore to provide a blade of the type mentioned, in which the disadvantages known in the prior art have been eliminated.
  • a rotor blade comprising a fir-tree-shaped blade root, which merges into a substantially rhomboidal or rectangular platform by means of an adjoining blade neck, which on its side facing away from the blade neck has an aerodynamically curved blade with a front edge which can be flowed by a hot gas in terms of the platform the hot gas has an inflow-side transverse edge and a trailing-side transverse edge, and the airfoil has a cooling system with at least one cooling channel extending radially through the blade neck and the platform extending into the airfoil, for cooling by a surface on the blade or shovel side
  • a cooling medium can be supplied to the feed opening, provided that the blade in the region of the platform comprises means for at least partial impingement cooling of the inflow-side transverse edge, which means are fluidically connected to the first cooling channel.
  • the means for impingement cooling of the inflow-side transverse edge of the platform comprises an impingement cooling chamber extending essentially parallel to the transverse edge in the interior of the platform, which is in flow communication with the cooling channel via at least one impingement cooling opening.
  • impingement cooling chamber which extends substantially parallel to the transverse edge, enables large-area cooling of the inflow-side transverse edge.
  • edge used both for the "transverse edge” and for the “leading edge”, is not in the sense of a “corner”, but in the sense of a narrow, but elongated "surface".
  • the means for impingement cooling of the inflow-side transverse edge comprises an impingement cooling space extending in the interior of the platform substantially parallel to the transverse edge, which is connected via at least one impingement cooling opening to an intermediate space which can be supplied with coolant from the cooling passage.
  • a simplified inner structure of the moving blade can be provided, which can be manufactured comparatively easily in the case where the moving blade is manufactured in a casting process.
  • a comparatively long portion of the transverse edge can thereby be impinged with a coolant having a higher pressure.
  • the cooling chamber is adjoined by a further cooling channel, which is provided for convective cooling of the suction-side platform surface which can be overflowed by hot gas.
  • a further cooling channel which is provided for convective cooling of the suction-side platform surface which can be overflowed by hot gas.
  • the impingement cooling space is arranged at least upstream of the leading edge of the front profile with respect to the main flow direction of the hot gas.
  • the local cooling proposed here is of particular advantage, so that the life of a demenschend configured blade is improved compared to the known blade.
  • a sealing arm protrudes in front of the inflow-side transverse edge of the platform.
  • the cooling effect can thus also be extended to the root region of the sealing arm, as a result of which it can withstand higher thermal loads.
  • FIG. 1 shows in perspective view a blade 120 for a turbine, which extends along a longitudinal axis 121 (radial direction).
  • the blade 120 has along the longitudinal axis 121 consecutively on a mounting portion 400, an adjoining paddle platform 403, an airfoil 406 and a blade tip 19.
  • a blade root 183 is formed, which serves for fastening of the rotor blades 120 to a shaft, not shown.
  • the blade root 183 is designed as a Christmas tree.
  • Other configurations, for example as Schwalbenschwanzfuß, are possible.
  • the blade 120 is at least partially hollow and is cooled inside.
  • the rotor blade 120 has, for example, a first coolant inlet area 22 and a second coolant inlet area 25.
  • the blade 120 is flowed around in the axial direction 34 of a hot medium.
  • the hot medium strikes first in the axial direction 34 on a front edge 13 and then flows past the airfoil 406 up to a trailing edge 10.
  • the coolant which penetrates through the first coolant inlet region 22 into a first cooling channel 37, which follows in the axial direction 34 directly behind the leading edge 13, flows in the longitudinal direction 121 up to the blade tip 19.
  • a first cooling channel 37 which follows in the axial direction 34 directly behind the leading edge 13 flows in the longitudinal direction 121 up to the blade tip 19.
  • first outlet opening 40 for the coolant present.
  • this part of the coolant leaves the rotor blade 120.
  • Coolant also flows through the second coolant inlet region 25 into an inner cavity 46, which adjoins the first cooling channel 37 in the axial direction 34.
  • the inner cavity 46 is, for example, meander-shaped, so that part of the coolant flows meander-shaped in the interior of the rotor blade 120 towards the region of the trailing edge 10 and exits there distributed along the trailing edge 10 from the rotor blade 120.
  • a plurality of impact cooling openings 52 are present in a first cooling channel of the meandering region separating wall 49 .
  • the impact cooling holes 52 the coolant flows from the inner cavity 46 in the first cooling channel 37, where it meets the inner wall surface 53 of the leading edge 13 and cools them by means of impingement cooling.
  • the coolant (air and / or steam) flowing through the impingement cooling holes 52 into the first cooling passage 37 may flow together with the coolant flowing through the first coolant input portion 22 has flowed through the first outlet opening 40 to the outside.
  • the first coolant inlet region 22 may also be completely closed, so that coolant only penetrates from the inner cavity 46 into the first cooling channel 37.
  • the blade platform 403 comprises an inflow-side transverse edge 71 and an outflow-side transverse edge 73.
  • An impingement cooling space 75 is provided in the material forming the inflow-side transverse edge 71 of the blade platform 403.
  • the impingement cooling space 75 is in fluid communication with the first cooling passage 37 via a series of further impingement cooling openings 76.
  • part of the coolant flowing in the first cooling channel 37 can be used for impingement cooling of the inflow-side transverse edge 71, the impingement cooling chamber 75 preferably extending approximately over the entire length of the inflow-side transverse edge 71.
  • the cooling medium flowing into the baffle cooling chamber 75 can be drained out of this via openings which are not shown further.
  • FIG. 2 shows the longitudinal direction 121 is a top view of a blade.
  • a gap 77 is arranged between the first cooling channel 37 and the impingement cooling chamber 75, which serves as a distributor space.
  • the intermediate space 77 can be supplied with coolant from the first cooling passage 37 only via a comparatively short cooling air passage 79. This is then supplied via a plurality of impingement cooling openings 76 in the impingement cooling chamber 75.
  • the impingement cooling chamber 75 also extends here in particular over the entire longitudinal extent of the transverse edge 71 of the blade platform 403.
  • a cooling channel section 80 serving for the convective cooling of the platform 403 connects, its mouth 81 in the middle the downstream transverse edge 73 of the platform 403 is arranged.
  • the side view of this blade 120 is in FIG. 3 shown schematically, with insignificant features are hidden for the invention.
  • a sealing arm 74 is also provided, on the outwardly facing surface of which sealing teeth of a labyrinth seal can be arranged in a known manner.
  • the invention thus relates to a blade 120 for a turbine comprising a blade root 183, which merges by means of a subsequent blade neck in a substantially rhomboid- or rectangular platform 403, which on its side facing away from the blade neck an aerodynamically curved blade 406 with a with hot gas flowing in front edge 13, the platform 403 having an upstream transverse edge 71 and a downstream transverse edge 73 with respect to the hot gas and the airfoil 406 cooling its hot gas overflowable surfaces inside a cooling system having at least one radially through the blade neck and the platform 403 has a cooling channel 37 extending into the airfoil 406, to which a cooling medium can be supplied through a feed-side or a blade-side feed opening.
  • the cooling channel in the region of the platform has means for at least partial impingement cooling of the inflow-side transverse edge 71.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Laufschaufel (120) für eine Turbine, umfassend einen Schaufelfuß (183), der mittels sich eines daran anschließenden Schaufelhalses in eine im Wesentlichen rhomboid- oder rechteckförmige Plattform (403) übergeht, welche an ihrer dem Schaufelhals abgewandten Seite ein aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt (406) mit einer von einem Heißgas anströmbaren Vorderkante (13) aufweist, wobei die Plattform (403) in Bezug auf das Heißgas eine anströmseitige Querkante (71) und eine abströmseitige Querkante (73) aufweist und das Schaufelblatt (406) zur Kühlung ihrer vom Heißgas überströmbaren Flächen im Inneren ein Kühlsystems mit zumindest einem sich radial durch den Schaufelhals und die Plattform (403) bis in das Schaufelblatt (406) hinein erstreckendenden Kühlkanal (37) aufweist, dem durch eine schaufelfußseitige oder schaufelhalsseitige Einspeiseöffnung ein Kühlmedium zuführbar ist. Um eine besonders langlebige Laufschaufel bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass der Kühlkanal im Bereich der Plattform Mittel zur zumindest teilweisen Prallkühlung der anströmseitigen Querkante (71) aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Laufschaufel gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Eine dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechende Laufschaufel ist beispielsweise aus der EP 1 207 268 A1 bekannt. Nachteilig bei der bekannten Laufschaufel ist, dass die anströmseitige Querkante der Plattform seitlich der Vorderkante des Schaufelblattes prallgekühlt wird. Dies führt zu einer ungleichmäßigen Temperaturbelastung entlang der Querkante, wobei insbesondere der der Vorderkante des Schaufelblatts stromauf liegende Bereich der Querkanten weniger prallgekühlt ist. Weiter wird es als nachteilig empfunden, dass die zur Oberflächenkühlung der Plattform eingesetzte Kühlluft schlitzartig ausgeblasen wird. Dies verhindert einen gleichmäßigen Kühlluftaustritt.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung einer Laufschaufel der eingangs genannten Art, bei der die im Stand der Technik bekannten Nachteile ausgeräumt worden sind.
  • Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird mit einer Laufschaufel gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben, deren Merkmale in beliebiger Weise auch nur teilweise miteinander kombiniert werden können.
  • Erfindungsgemäß ist bei einer Laufschaufel, umfassend einen tannenbaumförmigen Schaufelfuß, der mittels eines sich daran anschließenden Schaufelhalses in eine im Wesentlichen rhomboid- oder rechteckförmige Plattform übergeht, welche an ihrer dem Schaufelhals abgewandten Seite ein aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt mit einer von einem Heißgas anströmbaren Vorderkante aufweist, wobei die Plattform in Bezug auf das Heißgas eine anströmseitige Querkante und eine abströmseitige Querkante aufweist und das Schaufelblatt zur Kühlung ihrer vom Heißgas überströmbaren Flächen im Inneren ein Kühlsystem mit zumindest einem sich radial durch den Schaufelhals und die Plattform bis in das Schaufelblatt hinein erstreckendenden Kühlkanal aufweist, dem durch eine schaufelfußseitige oder schaufelhalsseitige Einspeiseöffnung ein Kühlmedium zuführbar ist, vorgesehen, dass die Laufschaufel im Bereich der Plattform Mittel zur zumindest teilweisen Prallkühlung der anströmseitigen Querkante umfasst, welche Mittel mit dem ersten Kühlkanal strömungstechnisch verbunden sind.
  • Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird erstmalig vorgeschlagen, dass die zur Prallkühlung der Querkante der Plattform verwendete Kühlluft dem Schaufelinneren entnommen wird, wodurch eine vergleichsweise verlustarme Bereitstellung von Kühlmittel mit vergleichsweise hohem Druck erreicht werden kann. Es wurde nämlich festgestellt, dass bei einer Verwendung von Kühlluft, welche unterhalb der Plattform, jedoch außerhalb der Laufschaufel zur Verfügung steht, diese bisher einen vergleichsweise geringen Versorgungsdruck aufwies und damit bisher eine verhältnismäßig ineffiziente Prallkühlung erreicht wurde.
  • Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Mittel zur Prallkühlung der anströmseitigen Querkante der Plattform einen im Inneren der Plattform sich im Wesentlichen parallel zur Querkante erstreckenden Prallkühlraum, welcher über zumindest eine Prallkühlöffnung mit dem Kühlkanal in Strömungsverbindung ist.
  • Die Verwendung eines Prallkühlraums, welcher im Wesentlichen parallel zur Querkante sich erstreckt, ermöglicht eine großflächige Kühlung der anströmseitigen Querkante.
  • Dabei ist der Begriff "Kante", verwendet sowohl für die "Querkante" als auch für die "Vorderkante", nicht im Sinne einer "Ecke" zu verstehen, sondern im Sinne einer schmalen, jedoch länglichen "Fläche".
  • Gemäß einer alternativen Ausgestaltung umfasst das Mittel zur Prallkühlung der anströmseitigen Querkante einen im Inneren der Plattform sich im Wesentlichen parallel zur Querkante erstreckenden Prallkühlraum, welcher über zumindest eine Prallkühlöffnung mit einem von dem Kühlkanal mit Kühlmittel versorgbaren Zwischenraum verbunden ist.
  • Durch die Verwendung eines Zwischenraums zwischen dem Kühlkanal und dem Prallkühlraum kann eine vereinfachte Innenstruktur der Laufschaufel bereitgestellt werden, welche sich vergleichsweise einfach herstellen lässt, für den Fall, dass die Laufschaufel in einem Gießverfahren hergestellt ist. Außerdem lässt sich dadurch ein vergleichsweise langer Abschnitt der Querkante mit einem einen höheren Druck aufweisenden Kühlmittel prallkühlen.
  • Weiter bevorzugt schließt sich an den Prallkühlraum ein weiterer Kühlkanal an, welcher zur konvektiven Kühlung der von Heißgas überströmbaren saugseitigen Plattformoberfläche vorgesehen ist. Mit Hilfe einer derartigen Anordnung kann das dem Prallkühlraum zugeführte Kühlmittel einfach und effizient zur weiteren Kühlung der Plattform dadurch abgeleitet werden, wobei sich hierdurch gleichzeitig ein ausreichendes Druckgefälle zur Erzielung der gewünschten Durchströmung der Kanäle einstellt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Prallkühlraum in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung des Heißgases zumindest stromauf der Vorderkante des Vorderprofils angeordnet. Insbesondere an dieser Position besteht die Gefahr einer lokalen Überhitzung der anströmseitigen Querkante der Plattform, weswegen die hier vorgeschlagene lokale Kühlung von besonderem Vorteil ist, so dass die Lebensdauer einer demensprechend ausgestalteten Laufschaufel verglichen mit der bekannten Laufschaufel verbessert ist.
  • Weiter bevorzugt steht vor der anströmsseitigen Querkante der Plattform ein Dichtarm ab. Je nach Ausgestaltung des Prallkühlraums kann die Kühlwirkung somit auch auf den Wurzelbereich des Dichtarms erweitert werden, wodurch dieser höheren thermischen Belastungen standhalten kann.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen Längsschnitt durch eine Turbinenlaufschaufel gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels,
    Figur 2
    die in radialer Richtung erfolgende Draufsicht auf die Laufschaufel gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und
    Figur 3
    eine Seitenansicht auf die Laufschaufel gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels.
  • Figur 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschaufel 120 für eine Turbine, die sich entlang einer Längsachse 121 (radiale Richtung) erstreckt. Die Laufschaufel 120 weist entlang der Längsachse 121 aufeinander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403, ein Schaufelblatt 406 sowie eine Schaufelspitze 19 auf. Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120 an einer nicht gezeigten Welle dient. Der Schaufelfuß 183 ist als Tannenbaum ausgestaltet. Andere Ausgestaltungen, beispielsweise als Schwalbenschwanzfuß, sind möglich.
  • Die Laufschaufel 120 ist zumindest teilweise hohl ausgeführt und wird im Inneren gekühlt.
  • Die Laufschaufel 120 weist im Schaufelfußbereich 400 beispielhafterweise einen ersten Kühlmitteleingangsbereich 22 und einen zweiten Kühlmitteleingangsbereich 25 auf.
  • Die Laufschaufel 120 wird in axialer Richtung 34 von einem heißen Medium umströmt. Das heiße Medium trifft in axialer Richtung 34 zuerst auf eine Vorderkante 13 und strömt dann an dem Schaufelblatt 406 vorbei bis zu einer Abströmkante 10.
  • Das Kühlmittel, das durch den ersten Kühlmitteleingangsbereich 22 in einen ersten Kühlkanal 37, der in axialer Richtung 34 direkt hinter der Vorderkante 13 folgt, eindringt, strömt in Längsrichtung 121 bis zur Schaufelspitze 19. Im Bereich der Schaufelspitze 19 und der Vorderkante 13 ist zumindest eine erste Austrittsöffnung 40 für das Kühlmittel vorhanden. Im Bereich der Abströmkante 10 verlässt dieser Teil des Kühlmittels die Laufschaufel 120.
  • Durch den zweiten Kühlmitteleingangsbereich 25 strömt ebenfalls Kühlmittel in einen inneren Hohlraum 46, der sich in axialer Richtung 34 an den ersten Kühlkanal 37 anschließt.
  • Der innere Hohlraum 46 ist beispielsweise mäanderförmig ausgebildet, so dass ein Teil des Kühlmittels mäanderförmig im Inneren der Laufschaufel 120 hin zum Bereich der Abströmkante 10 strömt und dort längs der Abströmkante 10 verteilt aus der Laufschaufel 120 austritt.
  • In einer den ersten Kühlkanal von dem mäanderförmigen Bereich trennenden Wand 49 sind mehrere Prallkühlöffnungen 52 vorhanden. Durch die Prallkühlöffnungen 52 strömt das Kühlmittel aus dem inneren Hohlraum 46 in den ersten Kühlkanal 37, trifft dort auf die innere Wandfläche 53 der Vorderkante 13 auf und kühlt diese mittels Prallkühlung.
  • Das Kühlmittel (Luft und/oder Dampf), das durch die Prallkühlöffnungen 52 in den ersten Kühlkanal 37 strömt, strömt ggf. zusammen mit dem Kühlmittel, das durch den ersten Kühlmitteleingangsbereich 22 eingeströmt ist, durch die erste Austrittsöffnung 40 nach außen. Der erste Kühlmitteleingangsbereich 22 kann auch vollständig verschlossen sein, so dass Kühlmittel nur aus dem inneren Hohlraum 46 in den ersten Kühlkanal 37 eindringt.
  • Des Weiteren umfasst die Schaufelplattform 403 eine anströmseitige Querkante 71 und eine abströmseitige Querkante 73. Im die anströmseitige Querkante 71 der Schaufelplattform 403 bildenden Material ist ein Prallkühlraum 75 vorgesehen. Der Prallkühlraum 75 steht über eine Reihe von weiteren Prallkühlöffnungen 76 mit dem ersten Kühlkanal 37 in Strömungsverbindung. Somit kann ein Teil des im ersten Kühlkanal 37 strömenden Kühlmittels zur Prallkühlung der anströmseitigen Querkante 71 genutzt werden, wobei der Prallkühlraum 75 sich vorzugsweise annähernd über die gesamte Länge der anströmseitigen Querkante 71 erstreckt. Das in den Prallkühlraum 75 einströmende Kühlmedium kann über nicht weiter dargestellte Öffnungen aus diesem abgeleitet werden.
  • Die Figur 2 zeigt die in Längsrichtung 121 erfolgende Draufsicht auf eine Laufschaufel. Gemäß diesem, dem zweiten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Laufschaufel, ist zwischen dem ersten Kühlkanal 37 und dem Prallkühlraum 75 ein Zwischenraum 77 angeordnet, der als Verteilerraum dient. Dabei ist dem Zwischenraum 77 lediglich über eine vergleichsweise kurze Kühlluftpassage 79 aus dem ersten Kühlkanal 37 Kühlmittel zuführbar. Dieses wird dann über eine Vielzahl von Prallkühlöffnungen 76 im Prallkühlraum 75 zugeführt. Der Prallkühlraum 75 erstreckt sich auch hier insbesondere über die gesamte Längserstreckung der Querkante 71 der Schaufelplattform 403. An dem der Saugseite des Schaufelblatts zugewandten Ende des Prallkühlraums 75 schließt sich ein zur konvektiven Kühlung der Plattform 403 dienender Kühlkanalabschnitt 80 an, dessen Mündung 81 in der Mitte der abströmseitigen Querkante 73 der Plattform 403 angeordnet ist. Die Seitenansicht auf diese Laufschaufel 120 ist in Figur 3 schematisch dargestellt, wobei für die Erfindung unwesentliche Merkmale ausgeblendet sind.
  • An der anströmseitigen Querkante 71 der Plattform ist zudem ein Dichtarm 74 vorgesehen, an dessen nach außen weisender Fläche in bekannter Manier Dichtzähne einer Labyrinthdichtung angeordnet sein können.
  • Insgesamt betrifft die Erfindung damit eine Laufschaufel 120 für eine Turbine, umfassend einen Schaufelfuß 183, der mittels sich eines daran anschließenden Schaufelhalses in eine im Wesentlichen rhomboid- oder rechteckförmige Plattform 403 übergeht, welche an ihrer dem Schaufelhals abgewandten Seite ein aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt 406 mit einer von einem Heißgas anströmbaren Vorderkante 13 aufweist, wobei die Plattform 403 in Bezug auf das Heißgas eine anströmseitige Querkante 71 und eine abströmseitige Querkante 73 aufweist und das Schaufelblatt 406 zur Kühlung ihrer vom Heißgas überströmbaren Flächen im Inneren ein Kühlsystems mit zumindest einem sich radial durch den Schaufelhals und die Plattform 403 bis in das Schaufelblatt 406 hinein erstreckendenden Kühlkanal 37 aufweist, dem durch eine schaufelfußseitige oder schaufelhalsseitige Einspeiseöffnung ein Kühlmedium zuführbar ist. Um eine besonders langlebige Laufschaufel bereitzustellen, wird vorgeschlagen, dass der Kühlkanal im Bereich der Plattform Mittel zur zumindest teilweisen Prallkühlung der anströmseitigen Querkante 71 aufweist.

Claims (6)

  1. Laufschaufel (120) für eine Turbine,
    umfassend einen Schaufelfuß (183), der mittels eines sich daran anschließenden Schaufelhalses in eine Plattform (403) übergeht, welche an ihrer dem Schaufelhals abgewandten Seite ein aerodynamisch gekrümmtes Schaufelblatt (406) mit einer von einem Heißgas anströmbaren Vorderkante (13) aufweist,
    wobei die Plattform in Bezug auf das Heißgas eine anströmseitige Querkante (71) und eine abströmseitige Querkante (73) aufweist und
    das Schaufelblatt (406) zur Kühlung ihrer vom Heißgas überströmbaren Oberflächen im Inneren ein Kühlsystem mit zumindest einem sich radial durch den Schaufelhals und die Plattform (403) bis in das Schaufelblatt (406) hinein erstreckendenden ersten Kühlkanal (37) aufweist, dem durch eine Einspeiseöffnung ein Kühlmedium zuführbar ist,
    wobei die anströmseitige Querkante (71) der Plattform prallgekühlt ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Laufschaufel (120) im Bereich der Plattform (403) Mittel zur Prallkühlung der anströmseitigen Querkante (71) umfasst, die mit dem ersten Kühlkanal (37) strömungstechnisch verbunden sind.
  2. Laufschaufel (120) nach Anspruch 1,
    bei der das Mittel zur Prallkühlung der anströmseitigen Querkante einen im Inneren der Plattform (403) sich im Wesentlichen parallel zur Querkante (71) erstreckenden Prallkühlraum (75) umfasst, welcher über zumindest eine Prallkühlöffnung (76) mit dem Kühlkanal (37) in Strömungsverbindung ist.
  3. Laufschaufel (120) nach Anspruch 1,
    bei der das Mittel zur Prallkühlung der anströmseitigen Querkante (71) einen im Inneren der Plattform (403) sich im Wesentlichen parallel zur Querkante (71) erstreckenden Prallkühlraum (75) umfasst, welcher über zumindest eine Prallkühlöffnung (76) mit einem von dem Kühlkanal mit Kühlmittel versorgbaren Zwischenraum (77) verbunden ist.
  4. Laufschaufel (120) nach Anspruch 1, 2 oder 3,
    bei der sich an den Prallkühlraum (75) ein Kühlkanalabschnitt (80) anschließt, welcher zur Kühlung der von Heißgas überströmbaren saugseitigen Plattformoberfläche vorgesehen ist.
  5. Laufschaufel (120) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    bei der der Prallkühlraum (75) in Bezug auf die Hauptströmungsrichtung des Heißgases zumindest stromauf der Vorderkante des Schaufelprofils angeordnet ist.
  6. Laufschaufel (120) nach einem der vorangehenden Ansprüche,
    bei der von der anströmseitigen Querkante (71) ein Dichtarm (74) absteht.
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Cited By (3)

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