JP2014173596A - Systems and methods for providing flow of purge air and adjustable flow of cooling air in gas turbine application - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の実施形態は概してガスタービンエンジンに関し、より詳細には、パージ用空気の流れおよび冷却空気の調整可能な流れをホイールスペースキャビティおよび／またはステータキャビティに提供するためのシステムおよび方法に関する。 Embodiments of the present disclosure relate generally to gas turbine engines and, more particularly, to systems and methods for providing adjustable flow of purge air and cooling air to a wheel space cavity and / or stator cavity.
ガスタービンエンジンは工業オペレーションおよび商用オペレーションで広く使用されている。典型的なガスタービンエンジンは前方に圧縮機を有し、中間あたりに１つまたは複数の燃焼器を有し、後方にタービンを有する。圧縮機が動作流体（例えば、空気）に運動エネルギーを与え、それにより高エネルギー状態の圧縮動作流体が生成される。圧縮動作流体が圧縮機を出て燃焼器まで流れ、燃焼器内で、圧縮動作流体が燃料と混合されて点火され、それにより高温高圧の燃焼ガスが生成される。燃焼ガスがタービンまで流れ、そこで膨張して仕事を生成する。結果として、タービンは燃焼ガスによる非常に高い温度に露出されることになる。その結果、通常、種々のタービン構成要素（シュラウド組立体、ロータ組立体、および、ホイールスペースキャビティなど）は、冷却されることおよび／またはパージ用空気を供給されることが必要となる。したがって、タービン冷却システムおよび方法を改善することが必要とされる。 Gas turbine engines are widely used in industrial and commercial operations. A typical gas turbine engine has a compressor in the front, one or more combustors in the middle, and a turbine in the rear. The compressor imparts kinetic energy to the working fluid (eg, air), thereby producing a compressed working fluid in a high energy state. The compressed working fluid flows out of the compressor to the combustor, where the compressed working fluid is mixed with fuel and ignited, thereby producing high temperature and pressure combustion gases. Combustion gas flows to the turbine where it expands to produce work. As a result, the turbine is exposed to very high temperatures due to combustion gases. As a result, various turbine components (such as shroud assemblies, rotor assemblies, and wheel space cavities) typically need to be cooled and / or supplied with purge air. Accordingly, there is a need for improved turbine cooling systems and methods.
上記の要求および／または問題の一部またはすべてが本開示の特定の実施形態によって対処され得る。一実施形態によると、タービン組立体が開示される。タービン組立体が、ロータ組立体と、ロータ組立体に隣接して配置されるステータ組立体と、ロータ組立体とステータ組立体との間に形成されるホイールスペースキャビティとを有することができる。少なくとも１つの固定されるパージ用空気オリフィスがステータ組立体に付随してよい。固定されるパージ用空気オリフィスが、パージ用空気の流れをホイールスペースキャビティに提供するように構成され得る。さらに、少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスがステータ組立体に付随してよい。少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスが、冷却空気の流れをホイールスペースキャビティに提供するように構成され得る。 Some or all of the above needs and / or problems may be addressed by certain embodiments of the present disclosure. According to one embodiment, a turbine assembly is disclosed. The turbine assembly may include a rotor assembly, a stator assembly disposed adjacent to the rotor assembly, and a wheel space cavity formed between the rotor assembly and the stator assembly. At least one fixed purge air orifice may be associated with the stator assembly. A fixed purge air orifice may be configured to provide a purge air flow to the wheel space cavity. Further, at least one adjustable cooling air orifice may be associated with the stator assembly. At least one adjustable cooling air orifice may be configured to provide cooling air flow to the wheel space cavity.
別の実施形態によると、タービン組立体が開示される。タービン組立体が、ロータ組立体と、ロータ組立体に隣接して配置されるスタータ組立体と、ロータ組立体とステータ組立体との間に形成されるホイールスペースキャビティとを有することができる。少なくとも１つのパージ用空気回路がステータ組立体に付随してよい。パージ用空気回路がパージ用空気の流れをホイールスペースキャビティに提供するように構成され得る。さらに、少なくとも１つの冷却空気回路がステータ組立体に付随してよい。冷却空気回路が冷却空気の流れをホイールスペースキャビティに提供するように構成され得る。 According to another embodiment, a turbine assembly is disclosed. The turbine assembly may include a rotor assembly, a starter assembly disposed adjacent to the rotor assembly, and a wheel space cavity formed between the rotor assembly and the stator assembly. At least one purge air circuit may be associated with the stator assembly. A purge air circuit may be configured to provide a purge air flow to the wheel space cavity. Further, at least one cooling air circuit may be associated with the stator assembly. A cooling air circuit may be configured to provide a cooling air flow to the wheel space cavity.
別の実施形態によると、ガスタービン組立体内のキャビティにパージ用空気の流れおよび冷却空気の流れを提供するための方法が開示される。本方法が、少なくとも１つの固定されるパージ用空気オリフィスを経由してパージ用空気の流れをキャビティに提供することを含むことができる。さらに、本方法が、少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスを経由するキャビティへの冷却空気の流れを変化させることを含むことができる。一部の例では、キャビティがホイールスペースキャビティおよび／またはステータキャビティを含むことができる。 According to another embodiment, a method for providing a purge air flow and a cooling air flow to a cavity in a gas turbine assembly is disclosed. The method can include providing a flow of purge air to the cavity via at least one fixed purge air orifice. Further, the method can include changing the flow of cooling air to the cavity via the at least one adjustable cooling air orifice. In some examples, the cavities can include wheel space cavities and / or stator cavities.
別の実施形態によると、ステータキャビティからタービン組立体のホイールスペースキャビティまで冷却空気の調整可能な流れを提供するためのシステムが開示される。本システムが、ステータキャビティからホイールスペースキャビティまで冷却空気の調整可能な流れを提供するように構成される少なくとも１つの冷却空気通路を有することができる。本システムがまた、少なくとも１つの冷却空気通路に付随する流れ制御デバイスを有することができる。流れ制御デバイスが、少なくとも１つの冷却空気通路内で冷却空気の調整可能な流れを制御するように構成されるバルブを有することができる。さらに、流れ制御デバイスが、少なくとも部分的にホイールスペースキャビティ内に配置されかつバルブに機械的に連通（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）される温度依存アクチュエータ（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ａｃｔｕａｔｏｒ）を有することができる。温度依存アクチュエータがバルブを開閉するように構成され得る。 According to another embodiment, a system for providing an adjustable flow of cooling air from a stator cavity to a wheel space cavity of a turbine assembly is disclosed. The system can have at least one cooling air passage configured to provide an adjustable flow of cooling air from the stator cavity to the wheel space cavity. The system can also have a flow control device associated with the at least one cooling air passage. The flow control device can have a valve configured to control an adjustable flow of cooling air within the at least one cooling air passage. Further, the flow control device can have a temperature dependent actuator that is at least partially disposed within the wheel space cavity and mechanically communicated with the valve. A temperature dependent actuator may be configured to open and close the valve.
以下の詳細な説明、添付図面および添付の特許請求の範囲から当業者には本発明の別の実施形態、態様および特徴が明らかとなる。 Other embodiments, aspects, and features of the invention will become apparent to those skilled in the art from the following detailed description, the accompanying drawings, and the appended claims.
必ずしも正確な縮尺ではない添付図面を次に参照する。 Reference will now be made to the accompanying drawings, which are not necessarily to scale.
次に、以下で、すべてではないが一部の実施形態を示す添付図面を参照しながら説明的実施形態をより完全に説明する。本開示は多くの異なる形態で具体化され得、本明細書に記載される実施形態のみ限定されるものとして解釈されるべきではない。全体を通して同様の参照符号が同様の要素を示す。 The illustrative embodiments will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, which illustrate some but not all embodiments. The present disclosure may be embodied in many different forms and should not be construed as limited only to the embodiments set forth herein. Like reference numerals refer to like elements throughout.
説明的実施形態は、とりわけ、パージ用空気の流れおよび冷却空気の調整可能な流れをホイールスペースキャビティおよび／またはステータキャビティに提供するためのシステムおよび方法を対象とする。すなわち、本明細書で説明されるシステムおよび方法は、圧縮機から抽出されてホイールスペースキャビティおよび／またはステータキャビティに提供される冷却空気流れを調整するための手段を提供する。冷却空気流れは、調整可能冷却空気オリフィスおよび／または調整可能冷却空気回路を経由して調整され得る。 The illustrative embodiments are directed, inter alia, to systems and methods for providing a purge air flow and a tunable flow of cooling air to a wheel space cavity and / or a stator cavity. That is, the systems and methods described herein provide a means for adjusting the cooling air flow extracted from the compressor and provided to the wheel space cavity and / or the stator cavity. The cooling air flow may be adjusted via an adjustable cooling air orifice and / or an adjustable cooling air circuit.
特定の実施形態では、タービン組立体が、ロータ組立体と、ロータ組立体に隣接して配置されるステータ組立体と、ロータ組立体とステータ組立体との間に形成されるホイールスペースキャビティとを有することができる。少なくとも１つの固定されるパージ用空気オリフィスおよび少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスがステータ組立体に付随してよい。固定されるパージ用空気オリフィスがパージ用空気の流れをホイールスペースキャビティに提供するように構成され得、調整可能冷却空気オリフィスが冷却空気の調整可能な流れをホイールスペースキャビティに提供するように構成され得る。このようにして、パージ用空気の流れがホイールスペースキャビティをパージすることができ、冷却空気の調整可能な流れがロータ組立体を冷却することができる。 In certain embodiments, a turbine assembly includes a rotor assembly, a stator assembly disposed adjacent to the rotor assembly, and a wheel space cavity formed between the rotor assembly and the stator assembly. Can have. At least one fixed purge air orifice and at least one adjustable cooling air orifice may be associated with the stator assembly. The fixed purge air orifice may be configured to provide a purge air flow to the wheel space cavity, and the adjustable cooling air orifice is configured to provide an adjustable flow of cooling air to the wheel space cavity. obtain. In this way, the purge air flow can purge the wheel space cavity and the adjustable flow of cooling air can cool the rotor assembly.
一部の例では、流れ制御デバイスが調整可能冷却空気オフィリスに付随してよい。例えば、流れ制御デバイスが、調整可能冷却空気オリフィスのサイズを変化させることによりホイールスペースキャビティへの冷却空気の流れを変化させるように構成され得る。別の例では、流れ制御デバイスは、調整可能冷却空気オフィリスに付随するバルブまたはホイールスペースキャビティに連通される冷却空気回路を有することができる。 In some examples, a flow control device may be associated with the adjustable cooling air ophilis. For example, the flow control device may be configured to change the flow of cooling air into the wheel space cavity by changing the size of the adjustable cooling air orifice. In another example, the flow control device may have a cooling air circuit that is in communication with a valve or wheel space cavity associated with the adjustable cooling air ophilis.
特定の実施形態では、ステータ組立体が、ステータ壁によって画定されるステータキャビティを有することができる。一部の例では、固定されるパージ用空気オリフィスおよび調整可能冷却空気オリフィスがステータ壁内に配置され得る。別の例では、ステータキャビティが圧縮機抽出空気の流れに連通され得る。この場合、圧縮機抽出空気の流れが、パージ用空気の流れおよび冷却空気の流れの一部を少なくとも部分的に形成することができる。すなわち、圧縮機抽出空気の流れがステータキャビティに入ることができ、そこで、圧縮機抽出空気の流れの一部がステータ壁内の固定されるパージ用空気オリフィスを通過してホイールスペースキャビティ内に入ることができ、圧縮機抽出空気の流れの一部がステータ壁内の調整可能冷却空気オリフィスを通過してホイールスペースキャビティに入ることができる。パージ用空気の流れがホイールキャビティをパージすることができ、冷却空気の流れがロータ組立体を冷却することができる。 In certain embodiments, the stator assembly can have a stator cavity defined by a stator wall. In some examples, a fixed purge air orifice and an adjustable cooling air orifice may be disposed in the stator wall. In another example, the stator cavity may be in communication with the compressor extraction air flow. In this case, the flow of the compressor extraction air can at least partially form part of the purge air flow and the cooling air flow. That is, the compressor extract air flow can enter the stator cavity where a portion of the compressor extract air flow passes through a fixed purge air orifice in the stator wall and into the wheel space cavity. And a portion of the compressor extraction air flow can enter the wheel space cavity through an adjustable cooling air orifice in the stator wall. A purge air flow can purge the wheel cavity and a cooling air flow can cool the rotor assembly.
一部の例では、流れ制御デバイスがステータキャビティ内に配置され得る。別の例では、流れ制御デバイスがガスタービンエンジンの外部に配置され得る。特定の実施形態では、温度センサおよび／またはアクチュエータが流量デバイスまたはバルブに連通され得、かつ、ホイールスペースキャビティおよび／またはステータ組立体に付随してよい。例えば、温度センサおよび／またはアクチュエータは流量デバイスまたはバルブに連通され得、かつ、ステータ壁に設置され得かつホイールスペースキャビティ内に少なくとも部分的に突出してよい。温度センサおよび／またはアクチュエータは流量デバイスまたはバルブを操作するように構成され得る。別の実施形態では、ステージ間シールがロータ組立体とステータ組立体との間に配置され得る。 In some examples, a flow control device may be placed in the stator cavity. In another example, the flow control device may be located external to the gas turbine engine. In certain embodiments, temperature sensors and / or actuators may be in communication with the flow device or valve and may be associated with the wheel space cavity and / or the stator assembly. For example, the temperature sensor and / or actuator may be in communication with a flow device or valve and may be installed on the stator wall and protrude at least partially into the wheel space cavity. The temperature sensor and / or actuator may be configured to operate a flow device or valve. In another embodiment, an interstage seal may be disposed between the rotor assembly and the stator assembly.
特定の実施形態では、タービン組立体が、スタータ組立体に付随する、少なくとも１つのパージ用空気回路および少なくとも１つの冷却空気回路を有することができる。一部の例では、流れ制御デバイスが冷却空気回路に付随してよい。すなわち、流れ制御デバイスが、ホイールスペースキャビティへの冷却空気の流れを変化させるように構成され得る。例えば、流れ制御デバイスは、冷却空気回路に連通されるバルブを有することができる。この場合、冷却空気回路が、圧縮機抽出空気の流れをホイールスペースキャビティに接続されるチューブまたはパイプを通るように誘導する流れ回路を有することができる。バルブが、温度センサなどの１つまたは複数の監視機器によって測定されるホイールスペース温度および／またはロータ組立体温度に反応してホイールスペースキャビティへの冷却流れを調整することができる。 In certain embodiments, the turbine assembly may have at least one purge air circuit and at least one cooling air circuit associated with the starter assembly. In some examples, a flow control device may be associated with the cooling air circuit. That is, the flow control device can be configured to change the flow of cooling air into the wheel space cavity. For example, the flow control device can have a valve in communication with the cooling air circuit. In this case, the cooling air circuit can have a flow circuit that directs the flow of the compressor extraction air through a tube or pipe connected to the wheel space cavity. A valve may regulate the cooling flow to the wheel space cavity in response to wheel space temperature and / or rotor assembly temperature measured by one or more monitoring devices such as temperature sensors.
特定の実施形態では、本明細書で説明されるシステムおよび方法が、冷却流れおよびパージ流れをステータキャビティに提供するように構成され得る。すなわち、一部の例では、一定量のパージ用空気流れが１つのステータキャビティから別のステータキャビティまで提供され得、また、追加の量の調整される冷却流れがステータキャビティ間で提供され得る。 In certain embodiments, the systems and methods described herein may be configured to provide a cooling flow and a purge flow to the stator cavity. That is, in some examples, a certain amount of purge air flow can be provided from one stator cavity to another, and an additional amount of regulated cooling flow can be provided between the stator cavities.
次に図面を参照すると、図１が、本明細書で使用され得るガスタービンエンジン１００の例示の概略図を描いている。ガスタービンエンジン１００は圧縮機１０２を有するガスタービンを含むことができる。圧縮機１０２が入ってくる空気１０４の流れを圧縮することができる。圧縮機１０２が圧縮された空気１０４の流れを燃焼器１０６に送出することができる。燃焼器１０６が圧縮された空気１０４の流れを加圧された燃料１０８の流れに混合してその混合物を点火することができ、それにより燃焼ガス１１０の流れを生成することができる。単一の燃焼器１０６のみが示されるが、ガスタービンエンジンは任意の数の燃焼器１０６を有することができる。燃焼ガス１１０の流れがタービン１１２に送出され得る。燃焼ガス１１０の流れがタービン１１２を駆動させることができ、それにより機械仕事を生成することができる。タービン１１２内で生成された機械仕事がシャフト１１４を介して圧縮機１０２を駆動させることができ、また、発電機などの外部負荷１１６を駆動させることができる。 Referring now to the drawings, FIG. 1 depicts an exemplary schematic of a gas turbine engine 100 that may be used herein. The gas turbine engine 100 may include a gas turbine having a compressor 102. The flow of air 104 entering the compressor 102 can be compressed. The compressed air stream 104 can be delivered to the combustor 106 by the compressor 102. The combustor 106 can mix the compressed air 104 stream with the pressurized fuel 108 stream to ignite the mixture, thereby producing a stream of combustion gas 110. Although only a single combustor 106 is shown, a gas turbine engine may have any number of combustors 106. A flow of combustion gas 110 may be delivered to turbine 112. The flow of combustion gas 110 can drive the turbine 112, thereby generating mechanical work. Mechanical work generated in the turbine 112 can drive the compressor 102 via the shaft 114 and can drive an external load 116 such as a generator.
ガスタービンエンジンは、天然ガス、種々の種類の合成ガス、および／または、別の種類の燃料を使用することができる。ガスタービンは、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｍｐａｎｙ ｏｆ Ｓｃｈｅｎｅｃｔａｄｙ，Ｎｅｗ Ｙｏｒｋによって提供される多種多様なガスタービンエンジンのうちの任意の１つであってよく、これには、限定しないが、７シリーズまたは９シリーズのヘビーデューティガスタービンエンジンなどが含まれる。ガスタービンエンジンは多様な構成を有することができ、別の種類の構成要素も使用することができる。ガスタービンエンジンは、エアロデリバティブガスタービン（ａｅｒｏｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ ｇａｓ ｔｕｒｂｉｎｅ）、産業ガスタービン、または、往復動エンジンであってよい。また、本明細書では別の種類のガスタービンエンジンも使用されてよい。また、本明細書では、一体に、マルチプルガスタービンエンジン、別の種類のタービン、および、別の種類の発電設備も使用されてよい。 Gas turbine engines may use natural gas, various types of syngas, and / or other types of fuel. The gas turbine may be any one of a wide variety of gas turbine engines provided by General Electric Company of New York, New York, including but not limited to 7 series or 9 series heavy duty. Includes gas turbine engines. Gas turbine engines can have a variety of configurations, and other types of components can be used. The gas turbine engine may be an aeroderivative gas turbine, an industrial gas turbine, or a reciprocating engine. Other types of gas turbine engines may also be used herein. Also, herein, multiple gas turbine engines, other types of turbines, and other types of power generation equipment may be used together.
特定の実施形態では、図２に概略的に描かれるように、図１のタービン１１２がロータ組立体１１８およびステータ組立体１２０を有することができる。ステータ組立体１２０がロータ組立体１１８に隣接して配置され得る。ホイールスペースキャビティ１２２がロータ組立体１１８とステータ組立体１２０との間に形成され得る。一部の例では、ステージ間シール１２１がロータ組立体１１８とステータ組立体１２０との間に配置され得る。 In certain embodiments, the turbine 112 of FIG. 1 may have a rotor assembly 118 and a stator assembly 120, as schematically depicted in FIG. A stator assembly 120 may be disposed adjacent to the rotor assembly 118. A wheel space cavity 122 may be formed between the rotor assembly 118 and the stator assembly 120. In some examples, an interstage seal 121 may be disposed between the rotor assembly 118 and the stator assembly 120.
ステータ組立体１２０がステータ壁１２４を有することができる。このステータ壁１２４がその中にステータキャビティ１２６を画定することができる。ステータキャビティ１２６が圧縮機抽出空気１２８の流れに連通され得る。すなわち、圧縮機抽出空気１２８の流れが少なくとも部分的にステータキャビティ１２６を充填することができる。 The stator assembly 120 can have a stator wall 124. This stator wall 124 may define a stator cavity 126 therein. A stator cavity 126 can be in communication with the flow of compressor extraction air 128. That is, the flow of the compressor extraction air 128 can at least partially fill the stator cavity 126.
一部の例では、固定されるパージ用空気オリフィス１３０および調整可能冷却空気オリフィス１３２がステータ壁１２４内に配置され得る。固定されるパージ用空気オリフィス１３０がパージ用空気１３４の流れをホイールスペースキャビティ１２２に提供するように構成され得、調整可能冷却空気オリフィス１３２が冷却空気１３６の調整可能な流れをホイールスペースキャビティ１２２に提供するように構成され得る。例えば、圧縮機抽出空気１２８の流れがステータキャビティ１２６に入ることができ、そこで、圧縮機抽出空気１２８の流れの第１の部分１３４が固定されるパージ用空気オリフィス１３０を通過することができ、第２の部分１３６が調整可能冷却空気オリフィス１３２を通過することができる。パージ用空気１３４の流れがホイールスペースキャビティ１２２をパージすることができ、冷却空気１３６の調整可能な流れがロータ組立体１１８を冷却することができる。 In some examples, a fixed purge air orifice 130 and an adjustable cooling air orifice 132 may be disposed in the stator wall 124. A fixed purge air orifice 130 may be configured to provide a flow of purge air 134 to the wheel space cavity 122, and an adjustable cooling air orifice 132 provides an adjustable flow of cooling air 136 to the wheel space cavity 122. It can be configured to provide. For example, a flow of compressor extraction air 128 can enter the stator cavity 126 where it can pass through a purge air orifice 130 to which a first portion 134 of the flow of compressor extraction air 128 is fixed, The second portion 136 can pass through the adjustable cooling air orifice 132. A flow of purge air 134 can purge the wheel space cavity 122 and an adjustable flow of cooling air 136 can cool the rotor assembly 118.
一部の例では、流れ制御デバイス１３８がステータキャビティ１２６内に配置され得る。また、流れ制御デバイス１３８は調整可能冷却空気オリフィス１３２に付随してよい。例えば、流れ制御デバイス１３８は、ホイールスペースキャビティ１２２への冷却空気１３６の流れを変化させるように構成され得る。一実施例では、流れ制御デバイス１３８が、調整可能冷却空気オリフィス１３２のサイズを変化させることによりホイールスペースキャビティ１２２への冷却空気１３６の流れを変化させることができる。別の例では、流れ制御デバイス１３８は、ホイールスペースキャビティ１２２への冷却空気１３６の流量れを変化させるための、調整可能冷却空気オリフィス１３２に付随するバルブタイプの機構またはアクチュエータを有することができる。例えば、特定の実施形態では、温度センサ１４０がホイールスペースキャビティ１２２および／またはステータ組立体１２０に付随してよい。温度センサ１４０は流れ制御デバイス１３８または別個の構成要素の一部であってよい。一部の例では、温度センサ１４０および／またはアクチュエータが流れ制御デバイス１３８に連通され得、また、ステータ壁１２４に設置され得かつホイールスペースキャビティ１２２内に少なくとも部分的に突出してよい。ホイールスペースキャビティ１２２、ステータ組立体１２０、および／または、ロータ組立体１１８の温度に応じて（温度センサ１４０によって決定される）、流れ制御デバイス１３８が、温度依存アクチュエータなどを経由して調整可能冷却空気オリフィス１３２を介してホイールスペースキャビティ１２２に入る冷却空気１３６の流れを増加または減少させることができる。しかし、特定の実施形態では、ホイールスペースキャビティ１２２の温度に関係なく、固定されるパージ用空気オリフィス１３０が計量される一定流れのパージ用空気１３４をホイールスペースキャビティ１２２に提供することができる。 In some examples, a flow control device 138 can be disposed in the stator cavity 126. A flow control device 138 may also be associated with the adjustable cooling air orifice 132. For example, the flow control device 138 may be configured to change the flow of cooling air 136 into the wheel space cavity 122. In one embodiment, the flow control device 138 can change the flow of cooling air 136 into the wheel space cavity 122 by changing the size of the adjustable cooling air orifice 132. In another example, the flow control device 138 may have a valve-type mechanism or actuator associated with the adjustable cooling air orifice 132 for changing the flow of cooling air 136 into the wheel space cavity 122. For example, in certain embodiments, temperature sensor 140 may be associated with wheel space cavity 122 and / or stator assembly 120. The temperature sensor 140 may be part of the flow control device 138 or a separate component. In some examples, the temperature sensor 140 and / or actuator may be in communication with the flow control device 138 and may be installed on the stator wall 124 and protrude at least partially into the wheel space cavity 122. Depending on the temperature of the wheel space cavity 122, the stator assembly 120, and / or the rotor assembly 118 (determined by the temperature sensor 140), the flow control device 138 can adjust cooling via a temperature dependent actuator or the like. The flow of cooling air 136 that enters the wheel space cavity 122 through the air orifice 132 can be increased or decreased. However, in certain embodiments, regardless of the temperature of the wheel space cavity 122, a constant flow of purge air 134 that is metered in a fixed purge air orifice 130 can be provided to the wheel space cavity 122.
図３が、パージ用空気３２２の流れおよび冷却空気３２４の調整可能な流れをホイールスペースキャビティ３０６に提供するためのシステム３００を概略的に描いている。例えば、システム３００が、ロータ組立体３０４に隣接して配置されるステータ組立体３０２を有することができる。ホイールスペースキャビティ３０６がロータ組立体３０４とステータ組立体３０２との間に形成され得る。一部の例では、ステージ間シール３０７がロータ組立体３０４とステータ組立体３０２との間に配置され得る。 FIG. 3 schematically depicts a system 300 for providing an adjustable flow of purge air 322 and cooling air 324 to the wheel space cavity 306. For example, the system 300 can have a stator assembly 302 that is disposed adjacent to the rotor assembly 304. A wheel space cavity 306 may be formed between the rotor assembly 304 and the stator assembly 302. In some examples, an interstage seal 307 can be disposed between the rotor assembly 304 and the stator assembly 302.
ステータ組立体３０２が少なくとも１つのパージ用空気回路３０８および少なくとも１つの冷却空気回路３１０を有することができる。パージ用空気回路３０８および冷却空気回路３１０の両方が、ホイールスペースキャビティ３０６と、圧縮機抽出空気３１２の流れとに連通され得る。一部の例では、流れ制御デバイス３１４が冷却空気回路３１０に付随してよい。すなわち、流れ制御デバイス３１４が、ホイールスペースキャビティ３０６への冷却空気の流れを変化させるように構成され得る。例えば、流れ制御デバイス３１４は、冷却空気回路３１０に連通されるバルブ３１６を有することができる。この場合、冷却空気回路３１０が、圧縮機抽出空気３１２の流れをチューブまたはパイプを通してホイールスペースキャビティ３０６まで誘導する流れ回路を有することができる。バルブ３１６が、バルブ３１６に連通される温度センサ３２０などの１つまたは複数の監視機器によって測定されるホイールスペース温度、ステータ組立体温度および／またはロータ組立体温度に反応してホイールスペースキャビティ３０６への冷却流れを調整することができる。一部の例では、温度センサ３２０および／またはアクチュエータがバルブ３１６に連通され得、かつ、ステータ壁に設置され得かつホイールスペースキャビティ３０６内に少なくとも部分的に突出してよい。一部の例では、バルブ３１６がガスタービンエンジンの外部に配置され得る。 The stator assembly 302 can have at least one purge air circuit 308 and at least one cooling air circuit 310. Both the purge air circuit 308 and the cooling air circuit 310 can be in communication with the wheel space cavity 306 and the flow of compressor extraction air 312. In some examples, a flow control device 314 may be associated with the cooling air circuit 310. That is, the flow control device 314 can be configured to change the flow of cooling air into the wheel space cavity 306. For example, the flow control device 314 can have a valve 316 that is in communication with the cooling air circuit 310. In this case, the cooling air circuit 310 may have a flow circuit that directs the flow of the compressor extraction air 312 through a tube or pipe to the wheel space cavity 306. Valve 316 is directed to wheel space cavity 306 in response to wheel space temperature, stator assembly temperature and / or rotor assembly temperature measured by one or more monitoring devices such as temperature sensor 320 in communication with valve 316. The cooling flow can be adjusted. In some examples, a temperature sensor 320 and / or actuator may be in communication with the valve 316 and may be installed on the stator wall and protrude at least partially into the wheel space cavity 306. In some examples, the valve 316 may be located external to the gas turbine engine.
上述したように、パージングオリフィス（例えば、孔）および／または回路は固定され、ホイールスペースキャビティのパージ要求に適合させるのに必要となるパージ流れを提供するようなサイズを有する。調整可能冷却空気オリフィスおよび／または冷却空気回路によって提供されるロータ冷却空気流れが調整され得、したがって、周囲条件に対して最適化され得る。例えば、低温の周囲条件の場合、ホイールスペースキャビティの温度を維持するのに必要な冷却空気流れが減少することから、このような事例では、流れデバイスが冷却空気流れを制限または停止することができる。周囲条件が高温である場合、設計限界下でホイールスペースキャビティ温度を維持するためにより多くの冷却空気流れが必要となる可能性があり、このような条件下では、流れデバイスが冷却空気流れを増加させることができる。したがって、ロータ冷却空気を制御するのに使用される流れデバイスはホイールスペースキャビティの温度に直接に反応することができ、ロータ温度を設計限界の範囲内で維持するために必要に応じて冷却空気の流れを調整することができる。可変の流れ領域を有することにより、すなわち、冷却回路の有効流れ領域を変化させる能力を有することにより、逆流マージンを最適化して改善するという追加の利点が得られる。 As described above, the purging orifice (eg, hole) and / or circuit is fixed and sized to provide the purge flow necessary to meet the purge requirements of the wheel space cavity. The rotor cooling air flow provided by the adjustable cooling air orifice and / or the cooling air circuit can be adjusted and thus optimized for ambient conditions. For example, in low temperature ambient conditions, the flow device can limit or stop the cooling air flow in such cases because the cooling air flow required to maintain the wheel space cavity temperature is reduced. . If ambient conditions are hot, more cooling air flow may be required to maintain the wheel space cavity temperature under design limits, and under these conditions, the flow device increases cooling air flow Can be made. Thus, the flow device used to control the rotor cooling air can react directly to the temperature of the wheel space cavity, and the cooling air can be adjusted as needed to maintain the rotor temperature within design limits. The flow can be adjusted. By having a variable flow region, i.e., having the ability to change the effective flow region of the cooling circuit, the additional benefit of optimizing and improving the back flow margin is obtained.
任意の数の固定されるおよび／または可変の孔および／または回路が本明細書では使用され得る。固定されるおよび／または可変の孔および／または回路は任意のサイズ、形状および／または構成を有することができる。また、可変の流れ孔および／または回路は必ずしも同時に作動する必要があるわけではない。すなわち、一部は開いて一部は閉じてよい。さらに、可変の流れ孔および／または回路は、限定しないが、温度、パワー出力、周囲条件、コストなど、の任意のパラメータに反応して調整され得る。 Any number of fixed and / or variable holes and / or circuits may be used herein. The fixed and / or variable holes and / or circuits can have any size, shape and / or configuration. Also, the variable flow holes and / or circuits need not operate simultaneously. That is, some may be open and some may be closed. Further, the variable flow holes and / or circuits can be adjusted in response to any parameter such as, but not limited to, temperature, power output, ambient conditions, cost, etc.
図４および５は、冷却空気の調整可能な流れをホイールスペースキャビティ４０６に提供するためのシステム４００の例示の断面図を概略的に描いている。例えば、システム４００が、ロータ組立体４０４に隣接して配置されるステータ組立体４０２を有することができる。ステータ組立体４０２が、ステータキャビティ４０７を画定するステータ壁４０５を有することができる。ホイールスペースキャビティ４０６がロータ組立体４０４とステータ組立体４０２との間に形成され得る。一部の例では、ステージ間シール４０８がロータ組立体４０４とステータ組立体４０２との間に配置され得る。 4 and 5 schematically depict an exemplary cross-sectional view of a system 400 for providing an adjustable flow of cooling air to the wheel space cavity 406. For example, the system 400 can have a stator assembly 402 disposed adjacent to the rotor assembly 404. The stator assembly 402 can have a stator wall 405 that defines a stator cavity 407. A wheel space cavity 406 may be formed between the rotor assembly 404 and the stator assembly 402. In some examples, an interstage seal 408 can be disposed between the rotor assembly 404 and the stator assembly 402.
特定の実施形態では、システム４００は、ホイールスペースキャビティ４０６への冷却空気４１２の調整可能な流れを増加または減少させることにより、ホイールスペースキャビティ４０６内の温度を感知、制御および／または調整するように構成され得る。例えば、システム４００は、ステータキャビティ４０７からホイールスペースキャビティ４０６まで冷却空気４１２の調整可能な流れを提供するように構成される少なくとも１つの冷却空気通路４１０を有することができる。冷却空気通路４１０は、ステータキャビティ４０７とホイールスペースキャビティ４０６との間に任意の開口部または通路を有することができる。冷却空気通路４１０によりホイールスペースキャビティ４０６に提供される冷却空気４１２の調整可能な流れが、流れ制御デバイス４１４によって制御され得る。この場合、流れ制御デバイス４１４は、冷却空気通路４１０によりホイールスペースキャビティ４０６に提供される冷却空気４１２の調整可能な流れを調整するために、冷却空気通路４１０に付随してよいが、必ずしも冷却空気通路４１０内に配置されなくてもよい。一部の例では、流れ制御デバイス４１４の複数の部分がステータ壁４０５に設置され得る。 In certain embodiments, the system 400 may sense, control and / or adjust the temperature within the wheel space cavity 406 by increasing or decreasing the adjustable flow of the cooling air 412 to the wheel space cavity 406. Can be configured. For example, the system 400 can have at least one cooling air passage 410 configured to provide an adjustable flow of cooling air 412 from the stator cavity 407 to the wheel space cavity 406. The cooling air passage 410 can have any opening or passage between the stator cavity 407 and the wheel space cavity 406. The adjustable flow of cooling air 412 provided to the wheel space cavity 406 by the cooling air passage 410 may be controlled by the flow control device 414. In this case, the flow control device 414 may be associated with the cooling air passage 410 to regulate the adjustable flow of cooling air 412 provided by the cooling air passage 410 to the wheel space cavity 406, but is not necessarily cooling air. It may not be arranged in the passage 410. In some examples, multiple portions of the flow control device 414 may be installed on the stator wall 405.
冷却空気通路４１０によってホイールスペースキャビティ４０６に提供される冷却空気４１２の調整可能な流れを制御することを目的として、流れ制御デバイス４１４が、開閉するように構成されるバルブ４１８を有することができ、それにより、冷却空気通路４１０によってホイールスペースキャビティ４０６に提供される冷却空気４１２の調整可能な流れを増加または減少させることができる。例えば、図４に描かれるように、バルブ４１８が閉位置にあると、冷却空気４１２の調整可能な流れがホイールスペースキャビティ４０６に入ることが防止および／または制限される。逆に、図５に描かれるように、バルブ４１８が開位置にあると、冷却空気４１２の調整可能な流れがホイールスペースキャビティ４０６に入ることが可能となる。 In order to control the adjustable flow of cooling air 412 provided to the wheel space cavity 406 by the cooling air passage 410, the flow control device 414 can have a valve 418 configured to open and close, Thereby, the adjustable flow of cooling air 412 provided by the cooling air passage 410 to the wheel space cavity 406 can be increased or decreased. For example, as depicted in FIG. 4, when valve 418 is in the closed position, adjustable flow of cooling air 412 is prevented and / or restricted from entering wheel space cavity 406. Conversely, as depicted in FIG. 5, when valve 418 is in the open position, an adjustable flow of cooling air 412 can enter wheel space cavity 406.
特定の実施形態では、温度依存アクチュエータ４２０がバルブ４１８に機械的に連通され得る。温度依存アクチュエータ４２０はバルブ４１８を開閉するように構成され得る。例えば、温度依存アクチュエータ４２０は、ホイールスペースキャビティ４０６に対して少なくとも部分的に露出されるように少なくとも部分的にホイールスペースキャビティ４０６内に配置されてよい。この場合、温度依存アクチュエータ４２０は、ホイールスペースキャビティ４０６内の温度を感知しておよび／またはその温度に反応することができる。温度依存アクチュエータ４２０は、反応後、バルブ４１８を開けるかまたは閉めてホイールスペースキャビティ４０６内の温度を調節することができる。 In certain embodiments, the temperature dependent actuator 420 can be in mechanical communication with the valve 418. The temperature dependent actuator 420 can be configured to open and close the valve 418. For example, the temperature dependent actuator 420 may be disposed at least partially within the wheel space cavity 406 such that it is at least partially exposed to the wheel space cavity 406. In this case, the temperature dependent actuator 420 can sense and / or react to the temperature in the wheel space cavity 406. The temperature dependent actuator 420 can open or close the valve 418 to adjust the temperature in the wheel space cavity 406 after reaction.
特定の実施形態では、温度依存アクチュエータ４２０はアクチュエータハウジング４２２を有することができる。一部の例では、アクチュエータハウジング４２２は、少なくとも部分的にホイールスペースキャビティ４０６内および／または少なくとも部分的にステータキャビティ４０７内に配置され得る。すなわち、アクチュエータハウジング４２２はホイールスペースキャビティ４０６に対して少なくとも部分的に露出され得る。また、温度依存要素４２４がアクチュエータハウジング４２２内に配置されてよい。温度依存要素４２４は、ホイールスペースキャビティ４０６の温度に反応して膨張または収縮するように構成され得る。例えば、温度依存要素４２４は、膨張すると、バルブ４１８に取り付けられるロッド４２６（または、別の機械的連結部）を押圧してバルブ４１８を開くことができ、それにより冷却空気４１２の調整可能な流れが冷却空気通路４１０を経由してホイールスペースキャビティ４０６に入ることが可能となる。逆に、温度依存要素４２４は、収縮すると、バルブ４１８に取り付けられるロッド４２６（または、別の機械的連結部）を引いてバルブ４１８を閉じることができ、それにより、冷却空気４１２の調整可能な流れが冷却空気通路４１０を経由してホイールスペースキャビティ４０６に入るのを防止または制限することができる。 In certain embodiments, the temperature dependent actuator 420 can have an actuator housing 422. In some examples, the actuator housing 422 may be disposed at least partially within the wheel space cavity 406 and / or at least partially within the stator cavity 407. That is, the actuator housing 422 can be at least partially exposed to the wheel space cavity 406. A temperature dependent element 424 may also be disposed within the actuator housing 422. The temperature dependent element 424 may be configured to expand or contract in response to the temperature of the wheel space cavity 406. For example, when the temperature dependent element 424 expands, it can push the rod 426 (or another mechanical connection) attached to the valve 418 to open the valve 418, thereby adjusting the flow of cooling air 412. Can enter the wheel space cavity 406 via the cooling air passage 410. Conversely, when the temperature dependent element 424 contracts, it can pull the rod 426 (or another mechanical connection) attached to the valve 418 to close the valve 418, thereby adjusting the cooling air 412. Flow may be prevented or restricted from entering the wheel space cavity 406 via the cooling air passage 410.
一部の例では、バルブ４１８はバルブボディ４２８およびバルブディスク４３０を有することができる。例えば、バルブボディ４２８がスタータキャビティ４０７に対する開口部４３２を有することができ、バルブディスク４３０が開口部４３２を開閉するように構成され得る。すなわち、バルブディスク４３０は、温度依存アクチュエータ４２０が膨張または収縮することに反応して開くかまたは閉じるように構成され得る。この場合、開口部４３２周りでのバルブディスク４３０の位置が、冷却空気通路４１０によりホイールスペースキャビティ４０６に提供される冷却空気４１２の調整可能な流れを決定することができる。 In some examples, the valve 418 can have a valve body 428 and a valve disk 430. For example, the valve body 428 can have an opening 432 to the starter cavity 407 and the valve disk 430 can be configured to open and close the opening 432. That is, the valve disk 430 may be configured to open or close in response to the temperature dependent actuator 420 expanding or contracting. In this case, the position of the valve disk 430 around the opening 432 can determine the adjustable flow of cooling air 412 provided to the wheel space cavity 406 by the cooling air passage 410.
特定の実施形態では、冷却空気通路４１０が温度依存アクチュエータ４２０の上流に配置されてよく、それにより、温度依存アクチュエータ４２０の上流側に冷却空気４１２の調整可能な流れを送出することが可能となる。すなわち、ホイールスペース４０６内の流体流れ４３６が径方向外側に位置することができる。特定の実施形態では、流れ制御デバイス４２０は冷却空気通路４１０に直接に設置されなくてよい。 In certain embodiments, the cooling air passage 410 may be disposed upstream of the temperature dependent actuator 420, thereby allowing an adjustable flow of cooling air 412 to be delivered upstream of the temperature dependent actuator 420. . That is, the fluid flow 436 in the wheel space 406 can be located radially outward. In certain embodiments, the flow control device 420 may not be installed directly in the cooling air passage 410.
構造的特徴および／または方法論的行為に特有の文言で実施形態を説明してきたが、本開示が説明される特定の特徴および行為のみに必ずしも限定されないことを理解されたい。むしろ、これらの特定の特徴および行為は実施形態を実施するための説明的形態として開示されるものである。 While embodiments have been described in language specific to structural features and / or methodological acts, it is to be understood that this disclosure is not necessarily limited to the specific features and acts described. Rather, these specific features and acts are disclosed as illustrative forms for implementing the embodiments.
１００ ガスタービンエンジン
１０２ 圧縮機
１０４ 空気
１０６ 燃焼器
１０８ 燃料
１１０ 燃料ガス
１１２ タービン
１１４ シャフト
１１６ 外部負荷
１１８ ロータ組立体
１２０ ステータ組立体
１２１ ステージ間シール
１２２ ホイールスペースキャビティ
１２４ ステータ壁
１２６ ステータキャビティ
１２８ 圧縮機抽出空気
１３０ パージ用空気オリフィス
１３２ 調整可能空気オリフィス
１３４ パージ用空気
１３６ 冷却空気
１３８ 流れ制御デバイス
１４０ 温度センサ
３００ システム
３０２ ステータ組立体
３０４ ロータ組立体
３０６ ホイールスペースキャビティ
３０７ ステージ間シール
３０８ パージ用空気回路
３１０ 冷却空気回路
３１２ 圧縮機抽出空気
３１４ 流れ制御デバイス
３１６ バルブ
３２０ 温度センサ
３２２ パージ用空気
３２４ 冷却空気
４００ システム
４０２ ステータ組立体
４０４ ロータ組立体
４０５ ステータ壁
４０６ ホイールスペースキャビティ
４０７ ステータキャビティ
４０８ ステージ間シール
４１０ 冷却空気通路
４１２ 冷却空気
４１４ 流れ制御デバイス
４１８ バルブ
４２０ 温度依存アクチュエータ
４２２ アクチュエータハウジング
４２４ 温度依存要素
４２６ ロッド
４２８ バルブボディ
４３０ バルブディスク
４３２ 開口部
４３６ 流体流れ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Gas turbine engine 102 Compressor 104 Air 106 Combustor 108 Fuel 110 Fuel gas 112 Turbine 114 Shaft 116 External load 118 Rotor assembly 120 Stator assembly 121 Interstage seal 122 Wheel space cavity 124 Stator wall 126 Stator cavity 128 Compressor extraction Air 130 Purge Air Orifice 132 Adjustable Air Orifice 134 Purge Air 136 Cooling Air 138 Flow Control Device 140 Temperature Sensor 300 System 302 Stator Assembly 304 Rotor Assembly 306 Wheel Space Cavity 307 Interstage Seal 308 Purge Air Circuit 310 Cooling Air circuit 312 Compressor extraction air 314 Flow control device 316 Valve 320 Temperature sensor 3 2 Purge Air 324 Cooling Air 400 System 402 Stator Assembly 404 Rotor Assembly 405 Stator Wall 406 Wheel Space Cavity 407 Stator Cavity 408 Interstage Seal 410 Cooling Air Passage 412 Cooling Air 414 Flow Control Device 418 Valve 420 Temperature Dependent Actuator 422 Actuator Housing 424 Temperature dependent element 426 Rod 428 Valve body 430 Valve disc 432 Opening 436 Fluid flow
Claims (25)
ロータ組立体と、
前記ロータ組立体に隣接して配置されるステータ組立体と、
前記ロータ組立体と前記ステータ組立体との間に形成されるホイールスペースキャビティと、
前記ステータ組立体に付随する少なくとも１つの固定されるパージ用空気オリフィスと、
前記ステータ組立体に付随する少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスと
を備え、
前記少なくとも１つの固定されるパージ用空気オリフィスがパージ用空気の流れを前記ホイールスペースキャビティに提供するように構成され、前記少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスが冷却空気の調整可能な流れを前記ホイールスペースキャビティに提供するように構成される、
タービン組立体。 A turbine assembly comprising:
A rotor assembly;
A stator assembly disposed adjacent to the rotor assembly;
A wheel space cavity formed between the rotor assembly and the stator assembly;
At least one fixed purge air orifice associated with the stator assembly;
At least one adjustable cooling air orifice associated with the stator assembly;
The at least one fixed purge air orifice is configured to provide a purge air flow to the wheel space cavity, and the at least one adjustable cooling air orifice provides an adjustable flow of cooling air to the wheel Configured to provide space cavity,
Turbine assembly.
ステータ壁と、
前記ステータ壁によって画定されるステータキャビティであって、前記ステータキャビティが圧縮機抽出空気の流れに連通される、ステータキャビティと
を備える、請求項２記載の組立体。 The stator assembly comprises:
A stator wall;
The assembly of claim 2, comprising a stator cavity defined by the stator wall, wherein the stator cavity is in communication with a flow of compressor extraction air.
ロータ組立体と、
前記ロータ組立体に隣接して配置されるステータ組立体と、
前記ロータ組立体と前記ステータ組立体との間に形成されるホイールスペースキャビティと、
前記ステータ組立体に付随する少なくとも１つのパージ用空気回路と、
前記ステータ組立体に付随する少なくとも１つの冷却空気回路と
を備え、
前記少なくとも１つのパージ用空気回路がパージ用空気の流れを前記ホイールスペースキャビティに提供するように構成され、前記少なくとも１つの冷却空気回路が冷却空気の調整可能な流れを前記ホイールスペースキャビティに提供するように構成される、
タービン組立体。 A turbine assembly comprising:
A rotor assembly;
A stator assembly disposed adjacent to the rotor assembly;
A wheel space cavity formed between the rotor assembly and the stator assembly;
At least one purge air circuit associated with the stator assembly;
At least one cooling air circuit associated with the stator assembly;
The at least one purge air circuit is configured to provide a purge air flow to the wheel space cavity, and the at least one cooling air circuit provides an adjustable flow of cooling air to the wheel space cavity. Configured as
Turbine assembly.
ステータ壁と
前記ステータ壁によって画定されるステータキャビティであって、前記ステータキャビティが圧縮機抽出空気の流れに連通される、ステータキャビティと
を備える、請求項１０記載の組立体。 The assembly of claim 10, wherein the stator assembly comprises a stator wall and a stator cavity defined by the stator wall, wherein the stator cavity is in communication with a flow of compressor extracted air.
少なくとも１つの固定されるパージ用空気オリフィスを経由して前記パージ用空気の流れを前記キャビティに提供するステップと、
少なくとも１つの調整可能冷却空気オリフィスを経由する前記キャビティへの冷却空気の流れを変化させるステップであって、前記キャビティがホイールスペースキャビティまたはステータキャビティを備える、ステップと
を備える方法。 A method for providing a purge air flow and a cooling air flow to a cavity in a gas turbine assembly comprising:
Providing the purge air flow to the cavity via at least one fixed purge air orifice;
Changing the flow of cooling air to the cavity via at least one adjustable cooling air orifice, the cavity comprising a wheel space cavity or a stator cavity.
前記ステータキャビティから前記ホイールスペースキャビティまで前記冷却空気の調整可能な流れを提供するように構成される少なくとも１つの冷却空気通路と、
前記少なくとも１つの冷却空気通路に付随する流れ制御デバイスであって、前記流れ制御デバイスが、
前記少なくとも１つの冷却空気通路内の前記冷却空気の調整可能な流れを制御するように構成されるバルブ、および、
前記ホイールスペースキャビティ内に少なくとも部分的に配置されかつ前記バルブに機械的に連通される温度依存アクチュエータであって、前記温度依存アクチュエータが前記バルブを開閉するように構成される、温度依存アクチュエータ
を備える、流れ制御デバイスと
を備えるシステム。 A system for providing an adjustable flow of cooling air from a stator cavity to a wheel stator cavity of a turbine assembly, the system comprising:
At least one cooling air passage configured to provide an adjustable flow of the cooling air from the stator cavity to the wheel space cavity;
A flow control device associated with the at least one cooling air passage, the flow control device comprising:
A valve configured to control an adjustable flow of the cooling air in the at least one cooling air passage; and
A temperature dependent actuator disposed at least partially within the wheel space cavity and in mechanical communication with the valve, wherein the temperature dependent actuator is configured to open and close the valve. A system comprising a flow control device.
前記ホイールスペースキャビティ内に少なくとも部分的に配置されるアクチュエータハウジングと、
前記アクチュエータハウジング内に配置される温度依存要素であって、前記温度依存要素が、前記バルブを開閉させるために前記ホイールスペースキャビティの温度に反応して膨張または収縮するように構成される、温度依存要素と
を備える、請求項２１記載のシステム。 The temperature dependent actuator is
An actuator housing disposed at least partially within the wheel space cavity;
A temperature dependent element disposed within the actuator housing, wherein the temperature dependent element is configured to expand or contract in response to a temperature of the wheel space cavity to open and close the valve The system of claim 21, comprising: an element.
前記少なくとも１つの冷却空気通路に流体連通されるバルブボディと、
前記少なくとも１つの冷却空気通路により前記ホイールスペースキャビティに提供される前記冷却空気の調整可能な流れを調整するために前記温度依存アクチュエータに反応して開閉するように構成されるバルブディスクと
を備える、請求項２１記載のシステム。 The valve is
A valve body in fluid communication with the at least one cooling air passage;
A valve disk configured to open and close in response to the temperature dependent actuator to regulate an adjustable flow of the cooling air provided to the wheel space cavity by the at least one cooling air passage. The system of claim 21.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US13/790,863 US20140255145A1 (en) | 2013-03-08 | 2013-03-08 | Systems and Methods for Providing a Flow of Purge Air and an Adjustable Flow of Cooling Air in a Gas Turbine Application |
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