KR100592148B1 - 가스 터빈용 노즐 세그먼트와 그 밴드의 측벽 냉각 방법 - Google Patents

가스 터빈용 노즐 세그먼트와 그 밴드의 측벽 냉각 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100592148B1
KR100592148B1 KR1020000072631A KR20000072631A KR100592148B1 KR 100592148 B1 KR100592148 B1 KR 100592148B1 KR 1020000072631 A KR1020000072631 A KR 1020000072631A KR 20000072631 A KR20000072631 A KR 20000072631A KR 100592148 B1 KR100592148 B1 KR 100592148B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
nozzle
impingement plate
wall
cavity
nozzle wall
Prior art date
Application number
KR1020000072631A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010096516A (ko
Inventor
버드긱스티븐세바스찬
이첼개리마이클
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
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 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20010096516A publication Critical patent/KR20010096516A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100592148B1 publication Critical patent/KR100592148B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F02C7/14—Cooling of plants of fluids in the plant, e.g. lubricant or fuel
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—Cooling
    • 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
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005—Sealing means between non relatively rotating elements
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

가스 터빈 노즐 세그먼트(10)는 외측 및 내측 밴드(12, 14)를 가진다. 각각의 밴드는 측벽(40), 덮개(20) 및 충돌판의 대향 측부상에 2개의 캐비티를 형성하는 덮개와 노즐 벽(18) 사이의 충돌판(26)을 가진다. 냉각 증기가 충돌판(22)의 개구(30)를 통해 유동하여 노즐 벽(18)을 냉각시키는 일 캐비티(24)에 공급된다. 밴드의 측벽(40)과 내향절곡 플랜지(42)는 노즐 벽과 함께 하부절단 영역(44)을 형성한다. 내향절곡 플랜지는 냉각 증기를 지향시키는 복수개의 개구(56)를 가져서 인접한 노즐 세그먼트 사이의 측벽을 냉각시킨다.

Description

가스 터빈용 노즐 세그먼트와 그 밴드의 측벽 냉각 방법{APPARATUS AND METHODS FOR IMPINGEMENT COOLING OF AN UNDERCUT REGION ADJACENT A SIDE WALL OF A TURBINE NOZZLE SEGMENT}
도 1은 본 발명에 따른 노즐 세그먼트의 개략적인 분해 사시도,
도 2는 인접한 노즐 세그먼트의 측벽 사이의 결합부를 확대 도시한 단면도로서, 덮개/노즐 캐스팅 용접 결합부와 충돌 냉각 개구가 부가 도시된 도면임.
* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *
10 : 노즐 세그먼트 12, 14 : 외측 및 내측 밴드
16 : 베인 22 : 충돌판
24, 26 : 제 1 및 제 2 캐비티 40 : 노즐의 측벽
42 : 내향절곡 플랜지 44 : 하부절단 영역
56 : 개구
본 발명은 가스 터빈 노즐 밴드 하부절단 영역의 충돌 냉각에 관한 것으로, 보다 상세하게는 노즐 세그먼트 덮개와 노즐 벽 사이의 용접 결합부가 고온 가스 경로에 노출된 노즐 벽으로부터 멀리 떨어져 있는 구조의 노즐 밴드 에지의 충돌 냉각에 관한 것이다.
종래의 가스 터빈 설계에 있어서, 노즐 세그먼트는 보통 터빈의 회전축을 중심으로 환상 어레이로 배열된다. 세그먼트 어레이는 내외측의 환상 밴드를 형성하며 이들 사이에는 복수개의 베인이 연장된다. 밴드와 베인은 가스 터빈을 관통하는 고온 가스 경로를 부분적으로 형성한다. 각각의 노즐 세그먼트는 내외측 밴드를 포함하며 이들 사이에는 하나 또는 그 이상의 노즐 베인이 연장된다. 종래의 가스 터빈 구조에 있어서는, 냉각 매체 예컨대 증기가 노즐 세그먼트 각각에 공급된다. 증기 냉각을 달성하기 위해서, 각각의 밴드는 터빈을 관통하는 고온 가스 경로를 부분적으로 형성하는 노즐 벽과, 노즐 벽과 함께 챔버를 형성하는 노즐 벽으로부터 반경방향으로 이격된 덮개와, 챔버안에 배치된 충돌판을 갖는다. 충돌판과 덮개는 충돌판의 일측부에 냉각 증기 유입구로부터 냉각 증기를 수용하기 위한 제 1 캐비티를 형성한다. 또한 충돌판과 노즐 벽은 충돌판의 대향 측부를 따라 제 2 캐비티를 형성한다. 충돌판은 노즐 벽을 충돌 냉각시키도록 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티로 냉각 증기를 유동시키기 위한 복수개의 개구를 가진다. 그 다음에 냉각 증기는 베인의 캐비티를 통해서 반경방향 내측으로 유동하며, 어떤 베인은 베인의 측벽을 충돌 냉각하기 위한 개구가 형성된 인서트를 갖는다. 그 후 냉각 증기는 내측 밴드의 챔버에 도입되며 충돌판의 반경방향 외측으로 유동하도록 그 흐름 방향을 역전시켜서 내측 밴드의 노즐 벽을 충돌 냉각한다. 폐 냉각 매체(spent cooling medium)는 베인의 캐비티를 통해서 노즐 세그먼트의 배기구까지 역류한다.
내외측 밴드 각각에 제공된 덮개는 바람직하게는 대응 노즐 벽에 용접 결합된다. 이러한 종래의 구조에 있어서, 덮개와 노즐 벽 사이의 용접 결합부는 노즐 벽과, 인접한 노즐 세그먼트의 측벽 사이의 스플라인 밀봉부 사이에 반경방향으로 배치되었다. 이 위치에 있어서, 용접부는 고온 가스 유동 경로의 고온 가스에 노출되어 냉각하기가 매우 어려웠다. 따라서, 용접 결합부의 피로 수명은 고온 가스 경로에 인접함으로써 상당히 감소되었다. 게다가, 이 용접부의 위치는 제조 재현성의 면에서 최적은 아니었으며 제조 공차에 매우 민감하였다. 이 용접 결합부는 벽 두께를 불균일하게 만드는 특성이 있으므로 결합부의 응력이 증가되고 저 사이클 피로가 감소하며 부품의 수명이 제한되었다. 또한 기계가공후 용접부의 벽 두께는 제조 공정에서 허용될 수 없을 정도로 편차가 컸다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 덮개와 노즐 벽 사이의 용접 결합부가 고온 가스 경로에 노출되는 노즐 벽으로부터 떨어진 스플라인 밀봉부의 측부상에 있는 노즐 세그먼트 구조에서의 냉각 시스템이 제공된다. 즉, 덮개부와 외측 밴드의 노즐 벽 사이의 용접 결합부는 인접한 외측 밴드 사이에서 스플라인 밀봉부의 반경방향 외측에 배치되는 반면, 덮개와 내측 밴드의 노즐 벽 사이의 용접 결합부는 인접한 내측 밴드 사이에서 스플라인 밀봉부의 반경방향 내측에 배치된다. 이것은 터빈 작동중 용접 결합부의 온도를 감소시키며, 결합부를 가로질러 열적 및 기계적 응력을 감소시키며, 용접후 기계 가공의 필요성을 제거하여 두께가 일정하고 피로 수명이 증가된 결합부를 생성한다. 이 위치는 또한 기계가공성과 용접 결함에 대한 내성을 향상시킨다.
이러한 용접 위치를 제공하기 위해서, 노즐 세그먼트 밴드의 측벽에 인접한 하부절단 영역이 형성된다. 특히, 이러한 하부절단 영역은 노즐 세그먼트의 측벽 또는 에지와, 노즐 벽에 거의 평행하고 이로부터 내측으로 연장되며 노즐 벽으로부터 이격된 내향절곡 플랜지를 가진다. 측벽 또는 에지를 충돌판으로부터 상당한 거리로 떨어진 하부절단 영역으로 인해서 노즐 밴드 측벽 또는 에지를 냉각하는데 어려움이 상당히 크며, 또한 노즐 세그먼트의 측벽의 충돌 냉각 효과도 감소된다.
본 발명에 따르면, 측벽의 제조 및 냉각이 개선된다. 특히, 노즐 벽과 덮개 사이의 용접 결합부가 터빈을 통과하는 고온 가스 경로로부터 멀리 떨어져서 위치하므로, 밴드 측벽의 내향절곡 플랜지를 관통해서 예컨대 밴드를 형성하는 캐스팅을 관통해서 직접 충돌 냉각 개구를 제공하여, 냉각 증기 흐름이 이동하는 거리를 감소시킴으로써 측벽 냉각이 개선된다. 따라서, 충돌판을 고정하기 위한 인터페이스가 노즐 측벽에 기계가공된 후, 내향절곡 플랜지를 관통하여 충돌 개구가 형성될 수도 있다. 그 후 충돌판이 내향절곡 플랜지에 용접되어 충돌판의 양측부에 캐비티 또는 플리넘(plenum)을 형성한다. 이렇게 해서 냉각 매체를 충돌판과 내향절곡 플랜지 양자의 개구를 통과하도록 유동시킴으로써 노즐 측벽 및 하부절단 영역의 충돌 냉각이 이루어진다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서는, 외측 및 내측 밴드와, 이들 사이에서 연장되는 적어도 하나의 베인을 갖는 가스 터빈용 노즐 세그먼트로서, 상기 밴드중 적어도 하나는 터빈을 관통하는 고온 가스 경로를 부분적으로 형성하는 노즐 벽과, 이 노즐 벽으로부터 반경방향으로 이격되어서 노즐 벽과의 사이에 챔버를 형성하는 덮개와, 상기 노즐 세그먼트 내에 고정되고 상기 챔버 내에 배치되는 충돌판을 구비하고, 상기 충돌판은 상기 덮개와 함께 상기 충돌판의 한 쪽에 냉각 매체를 수납하는 제 1 캐비티를 형성하고 노즐 벽과 함께 상기 충돌판의 다른 쪽에 제 2 캐비티를 형성하며, 상기 충돌판은 노즐 벽을 충돌 냉각시키도록 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티로 냉각 매체를 유동시키기 위한 복수개의 개구를 가지며, 상기 노즐 세그먼트는 노즐 벽과 덮개 사이에서 거의 반경방향으로 연장되는 측벽과, 상기 노즐 벽으로부터 이격된 내향절곡 플랜지를 구비하며, 상기 내향절곡 플랜지는 상기 노즐 벽 및 측벽과 함께 상기 측벽에 인접하여 하부절단 영역을 형성하고, 하부절단 영역의 측벽을 충돌 냉각하도록 제 1 캐비티로부터의 냉각 매체를 유동시키기 위한 복수개의 개구가 상기 내향절곡 플랜지를 관통하여 형성되는 노즐 세그먼트가 제공된다.
본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서는, 외측 및 내측 밴드와, 이들 사이에서 연장되는 적어도 하나의 베인을 갖는 가스 터빈용 노즐 세그먼트로서, 상기 밴드중 적어도 하나는 터빈을 관통하는 고온 가스 경로를 부분적으로 형성하는 노즐 벽과, 이 노즐 벽으로부터 반경방향으로 이격되어서 노즐 벽과의 사이에 챔버를 형성하는 덮개와, 상기 밴드 내에 고정되고 상기 챔버 내에 배치되는 충돌판을 구비하고, 상기 충돌판은 상기 덮개와 함께 상기 충돌판의 한 쪽에 냉각 매체를 수납하는 제 1 캐비티를 형성하고 노즐 벽과 함께 상기 충돌판의 다른 쪽에 제 2 캐비티를 형성하며, 상기 충돌판은 노즐 벽을 충돌 냉각시키도록 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티로 냉각 매체를 유동시키기 위한 복수개의 개구를 가지며, 상기 노즐 세그먼트는 노즐 벽과 덮개 사이에서 거의 반경방향으로 연장되는 측벽과, 상기 노즐 벽으로부터 이격된 내향절곡 플랜지를 구비하며, 상기 노즐 벽과 측벽은 상기 측벽에 인접하여 하부절단 영역을 형성하도록 되어 있는 노즐 세그먼트에서 상기 일 밴드의 측벽을 냉각시키는 방법에 있어서, 냉각 매체를 상기 내향절곡 플랜지를 관통하는 복수개의 개구를 통해 상기 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티 내로 유동시키는 단계와, 상기 제 1 캐비티로부터의 냉각 매체를, 하부절단 영역의 측벽을 충돌 냉각하도록 지향시키는 단계를 포함하는 일 밴드의 측벽 냉각 방법이 제공된다.
이제 도 1을 참조하면, 가스 터빈의 회전축을 중심으로 배치되는 환상 세그먼트 어레이의 일부를 형성하는 노즐 세그먼트(10)가 도시되어 있다. 각각의 노즐 세그먼트(10)는 외측 밴드(12), 내측 밴드(14), 및 이들 사이에서 연장되는 하나 또는 그 이상의 베인(16)을 포함한다. 노즐 세그먼트들이 환상 어레이로 배열되는 경우에, 내외측 밴브부(14, 12)와 베인(16)은 종래와 마찬가지로 가스 터빈을 통과하는 환상 고온 가스 경로를 규정한다.
내외측 밴드와 베인은, 냉각 매체 예컨대 증기를 외측 밴드(12)의 챔버를 통과하고 베인의 캐비티를 통과해서 반경방향 내향으로 흐르게 한 후에 내측 밴드(14)의 챔버내로 통과시키고, 베인의 반경방향 외측으로 흐르게 하여서 냉각 매체를 외측 밴드의 유출구까지 유동시킴으로써 냉각된다. 특히 도 1을 참조하면, 외측 밴드(12)는 외측 노즐 벽(18)과, 이 외측 노즐 벽(18) 위에 용접 배치되어서 외측 노즐 벽과의 사이에 챔버(21)(도 2)를 형성하는 외측 덮개(20)와, 챔버(21)안에 배치되는 충돌판(22)을 구비한다. 충돌판(22)은 노즐 세그먼트와 함께 제 1 캐비티(24)를 형성하며, 그 대향 측부에서 노즐 벽(18)과 함께 제 2 캐비티(26)를 형성한다. 냉각 매체 유입구와 유출구(25, 27)가 각기 덮개를 통해 제공되어서, 냉각 매체 예컨대 증기를 노즐 베인 세그먼트로 공급하고 또한 세그먼트로부터 폐 냉각 증기를 배출한다. 폐 냉각 증기는 제 1 캐비티(24)로 공급되어 충돌판(22) 내의 복수개의 개구(30)를 관통하여서 측벽(18)을 충돌 냉각시킨다. 충돌 냉각 증기는 제 2 캐비티(26)로부터 내외측 밴드 사이의 베인을 통해 연장되는 캐비티내의 하나 또는 그 이상의 인서트(도시안함)로 유동한다. 베인 인서트는 베인의 측벽을 충돌 냉각하기 위해서 복수개의 개구를 가진다. 그 후 냉각 증기는 내측 밴드(14)의 챔버로 유동하여, 특히 반경방향 최내측 캐비티로 유동하여, 내측 밴드의 충돌판의 개구를 관통하여 흘러서 내측 밴드의 측벽을 충돌 냉각시킨다. 그 후 폐 냉각 증기는 베인의 캐비티를 통해서 외측 밴드의 배기부로 유동한다. 전술한 냉각 회로의 실시예에 대한 상세한 설명에 관해서는 본 명세서에 참고로 인용된 미국 특허 제 5,634,766을 참조하길 바란다.
도 2를 참조하면, 인접한 노즐 세그먼트 사이에 결합부가 도시된다. 이하의 설명은 외측 밴드(12)를 참조로 하는 것이지만, 이것은 내측 밴드(14)와 동일하다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 각각의 노즐 밴드(내외측 밴드 모두)는 노즐 벽(18)과 덮개(20) 사이에서 거의 반경방향으로 연장되는 노즐 측벽 또는 에지(40)를 가진다. 밴드는 또한 노즐 벽(18)으로부터 이격된 내향절곡 플랜지(42)를 가지며, 벽(18) 및 측벽 또는 에지(40)와 함께 하부절단 영역(44)을 형성한다. 내향절곡 플랜지(42)는 원주방향으로 개방된 슬롯(46)을 가져서, 인접한 노즐 세그먼트 사이에 밀봉부를 형성하는 스플라인(48)의 일 에지를 수납한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 덮개(20)는 노즐 밴드의 대향 에지를 따라 내향절곡 플랜지(42)에 용접된다. 또한, 용접 결합부(50)가 노즐 측벽(18)으로부터 이격된 스플라인 밀봉부(48)의 측부상에 배치된다. 노즐 벽(18)에 의해서 부분적으로 형성된 고온 가스 경로로부터 멀리 용접 결합부(50)를 배치함으로써, 용접 결합부(50)는 고온 가스 경로에 근접 위치된 경우보다 훨씬 저온을 받는다. 도 2에 도시된 바와 같이, 충돌판(22)은 내향절곡 플랜지(42)의 내측면에 브레이징 또는 용접되는 상향절곡 플랜지(52)를 대향 가장자리를 따라 가진다. 개구(30)가 충돌판의 각각의 상향절곡 플랜지(52) 내에 배치되는 경우에, 최근접 개구(30)와 하부절단 영역(44)의 측벽 또는 에지(40) 사이에 상당한 거리가 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 이 거리가 크면, 충돌 냉각 효과가 감소된다.
하부절단 영역을 따르는 측벽 또는 에지(40)를 효과적으로 충돌 냉각시키기 위해서, 복수개의 개구(56)가 제 1 및 제 2 캐비티 사이에서 연통하도록 내향절곡 플랜지(42)를 관통해서 이들을 따라 형성된다. 그러나, 개구(56)는, 측벽 또는 에지(40)의 목표하는 냉각을, 개구(56)를 통과하는 충돌 냉각 증기에 의해서 제공할 수 있는 방향 및 길이 대 직경비를 갖는다. 전술한 바와 같이, 노즐 밴드(12, 14)의 대향 측부를 따른 측벽 또는 에지(40)와 개구(56) 사이의 유동 거리는 내향절곡 플랜지(42)에 개구(56)를 배치함으로써 상당히 감소된다. 냉각 증기가 측벽 또는 에지(40)로 직접 유동되도록 길이 대 폭 비가 큰 개구(56)를 설정함으로써 냉각이 향상된다.
본 발명이 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 관하여 설명되었지만, 본 발명이 개시된 실시예에 제한되는 것이 아니라, 청구범위의 정신 및 보호 범위내에 포함되는 다양한 변형예 또는 수정예를 포함하도록 의도된다.
본 발명은 기계적 응력을 감소시키며, 용접후 기계 가공의 필요성을 제거하여 두께가 일정하고 피로 수명이 증가된 결합부를 생성한다. 또한 본 발명에 따르면 기계가공성과 용접 결함에 대한 내성이 향상된다.

Claims (13)

  1. 외측 및 내측 밴드(12, 14)와, 이들 사이에서 연장되는 적어도 하나의 베인(16)을 갖는 가스 터빈용 노즐 세그먼트(10)에 있어서,
    상기 밴드중 적어도 하나는 터빈을 관통하는 고온 가스 경로를 부분적으로 형성하는 노즐 벽(18)과, 이 노즐 벽으로부터 반경방향으로 이격되어서 노즐 벽과의 사이에 챔버(21)를 형성하는 덮개(20)와, 상기 노즐 세그먼트 내에 고정되고 상기 챔버 내에 배치되는 충돌판(22)을 구비하고, 상기 충돌판은 상기 덮개와 함께 상기 충돌판의 한 쪽에 냉각 매체를 수납하는 제 1 캐비티(24)를 형성하고 상기 노즐 벽과 함께 상기 충돌판의 다른 쪽에 제 2 캐비티(26)를 형성하며, 상기 충돌판은 노즐 벽을 충돌 냉각시키도록 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티로 냉각 매체를 유동시키기 위한 복수개의 개구(30)를 가지며, 상기 노즐 세그먼트는 노즐 벽과 덮개 사이에서 거의 반경방향으로 연장되는 측벽(40)과, 상기 노즐 벽으로부터 이격된 내향절곡 플랜지(42)를 구비하며, 상기 내향절곡 플랜지는 상기 노즐 벽 및 측벽과 함께 상기 측벽에 인접하여 하부절단 영역(44)을 형성하고, 하부절단 영역의 측벽을 충돌 냉각하도록 제 1 캐비티로부터의 냉각 매체를 유동시키기 위한 복수개의 개구(56)가 상기 내향절곡 플랜지를 관통하여 형성되는 노즐 세그먼트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌판은 상기 측벽의 내향절곡 플랜지에 고정된 내향절곡 에지(52)를 가지며, 상기 충돌판을 관통하는 개구(30)는 상기 내향절곡 에지를 통해 연장되는 노즐 세그먼트.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 충돌판의 내향절곡 에지는 거의 반경방향으로 연장되는 노즐 세그먼트.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 측벽과 상기 덮개는 상기 노즐 벽으로부터 떨어진 충돌판의 측부상의 용접 결합부(50)에서 서로 용접되는 노즐 세그먼트.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 측벽은 스플라인 밀봉부(48)를 수납하기 위해서 상기 세그먼트의 외측으로 개방된 슬롯(46)을 가지며, 상기 측벽과 덮개는 상기 슬롯 외측의 용접 결합부에서 서로 용접되는 노즐 세그먼트.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 충돌판은 상기 측벽의 내향절곡 플랜지(42)에 고정된 내향절곡 에지(52)를 가지며, 상기 충돌판을 관통하는 개구(30)는 상기 내향절곡 에지(52)를 통해서 연장되며, 상기 노즐 측벽(40)과 덮개(20)는 상기 노즐 벽으로부터 이격된 상기 충돌판의 측부상의 용접 결합부에서 서로 용접되는 노즐 세그먼트.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 충돌판의 내향절곡 에지는 거의 반경방향으로 연장되는 노즐 세그먼트.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 측벽은 스플라인 밀봉부(48)를 수납하기 위해서 상기 세그먼트의 외측으로 개방된 슬롯(46)을 가지며, 상기 측벽과 덮개는 상기 슬롯 외측의 용접 결합부에서 서로 용접되는 노즐 세그먼트.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 일 밴드는 상기 노즐 세그먼트의 외측 밴드(12)를 포함하는 노즐 세그먼트.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 일 밴드는 상기 노즐 세그먼트의 내측 밴드(14)를 포함하는 노즐 세그먼트.
  11. 외측 및 내측 밴드(12, 14)와, 이들 사이에서 연장되는 적어도 하나의 베인(16)을 갖는 가스 터빈용 노즐 세그먼트(10)로서, 상기 밴드중 적어도 하나는 터빈을 관통하는 고온 가스 경로를 부분적으로 형성하는 노즐 벽(18)과, 이 노즐 벽으로부터 반경방향으로 이격되어서 노즐 벽과의 사이에 챔버(21)를 형성하는 덮개(20)와, 상기 밴드 내에 고정되고 상기 챔버 내에 배치되는 충돌판(22)을 구비하고, 상기 충돌판은 상기 덮개와 함께 상기 충돌판의 한 쪽에 냉각 매체를 수납하는 제 1 캐비티(24)를 형성하고 상기 노즐 벽과 함께 상기 충돌판의 다른 쪽에 제 2 캐비티(26)를 형성하며, 상기 충돌판은 노즐 벽을 충돌 냉각시키도록 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티로 냉각 매체를 유동시키기 위한 복수개의 개구(30)를 가지며, 상기 노즐 세그먼트는 노즐 벽(18)과 덮개(20) 사이에서 거의 반경방향으로 연장되는 측벽(40)과, 상기 노즐 벽으로부터 이격된 내향절곡 플랜지(42)를 구비하며, 상기 노즐 벽과 측벽은 상기 측벽에 인접하여 하부절단 영역(44)을 형성하도록 되어 있는 노즐 세그먼트에서 상기 일 밴드의 측벽을 냉각시키는 방법에 있어서,
    냉각 매체를 상기 내향절곡 플랜지를 관통하는 복수개의 개구(56)를 통해 상기 제 1 캐비티로부터 제 2 캐비티 내로 유동시키는 단계와,
    상기 제 1 캐비티로부터의 냉각 매체를, 하부절단 영역의 측벽을 충돌 냉각하도록 지향시키는 단계를 포함하는 일 밴드의 측벽 냉각 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 충돌판은 상기 측벽의 내향절곡 플랜지에 고정된 내향절곡 에지(52)를 가지며, 냉각 매체를 상기 제 1 캐비티로부터 상기 충돌판의 내향절곡 에지를 통해 유동시키는 단계를 포함하는 일 밴드의 측벽 냉각 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 내향절곡 플랜지와 상기 내향절곡 에지의 개구를 통해 거의 횡방향으로 냉각 매체의 흐름을 지향시켜서 일 밴드의 측벽을 직접 충돌 냉각하는 단계를 포함하는 일 밴드의 측벽 냉각 방법.
KR1020000072631A 2000-04-05 2000-12-02 가스 터빈용 노즐 세그먼트와 그 밴드의 측벽 냉각 방법 KR100592148B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/543,457 US6331096B1 (en) 2000-04-05 2000-04-05 Apparatus and methods for impingement cooling of an undercut region adjacent a side wall of a turbine nozzle segment
US09/543,457 2000-04-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010096516A KR20010096516A (ko) 2001-11-07
KR100592148B1 true KR100592148B1 (ko) 2006-06-23

Family

ID=24168141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020000072631A KR100592148B1 (ko) 2000-04-05 2000-12-02 가스 터빈용 노즐 세그먼트와 그 밴드의 측벽 냉각 방법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6331096B1 (ko)
EP (1) EP1143109B1 (ko)
JP (1) JP4520022B2 (ko)
KR (1) KR100592148B1 (ko)
AT (1) ATE296942T1 (ko)
CZ (1) CZ20003834A3 (ko)
DE (1) DE60020523T2 (ko)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7074006B1 (en) 2002-10-08 2006-07-11 The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration Endwall treatment and method for gas turbine
US6939106B2 (en) * 2002-12-11 2005-09-06 General Electric Company Sealing of steam turbine nozzle hook leakages using a braided rope seal
US6832892B2 (en) 2002-12-11 2004-12-21 General Electric Company Sealing of steam turbine bucket hook leakages using a braided rope seal
US6742984B1 (en) 2003-05-19 2004-06-01 General Electric Company Divided insert for steam cooled nozzles and method for supporting and separating divided insert
US6843637B1 (en) 2003-08-04 2005-01-18 General Electric Company Cooling circuit within a turbine nozzle and method of cooling a turbine nozzle
FR2877390B1 (fr) * 2004-10-29 2010-09-03 Snecma Moteurs Secteur de distribution de turbine alimente en air de refroidissement
WO2008017550A1 (de) 2006-08-07 2008-02-14 Alstom Technology Ltd Brennkammer einer verbrennungsanlage
WO2008017551A2 (de) 2006-08-07 2008-02-14 Alstom Technology Ltd Brennkammer einer verbrennungsanlage
US8123466B2 (en) * 2007-03-01 2012-02-28 United Technologies Corporation Blade outer air seal
KR101040195B1 (ko) * 2009-04-30 2011-06-09 주식회사 성신에이엘에스 측벽용 갤러리 창호의 자동 개폐구조
RU2536443C2 (ru) * 2011-07-01 2014-12-27 Альстом Текнолоджи Лтд Направляющая лопатка турбины
US8840370B2 (en) 2011-11-04 2014-09-23 General Electric Company Bucket assembly for turbine system
US10260356B2 (en) * 2016-06-02 2019-04-16 General Electric Company Nozzle cooling system for a gas turbine engine
US10655495B2 (en) * 2017-02-24 2020-05-19 General Electric Company Spline for a turbine engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5198416A (ko) * 1974-11-11 1976-08-30
JPH11200805A (ja) * 1998-01-14 1999-07-27 Toshiba Corp 構造要素の冷却方法、冷却用流路付構造要素および冷却用流路付ガスタービン翼

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2047354B (en) * 1979-04-26 1983-03-30 Rolls Royce Gas turbine engines
JPS6363504U (ko) * 1986-10-15 1988-04-26
JP2862536B2 (ja) * 1987-09-25 1999-03-03 株式会社東芝 ガスタービンの翼
US5169287A (en) * 1991-05-20 1992-12-08 General Electric Company Shroud cooling assembly for gas turbine engine
US5634766A (en) * 1994-08-23 1997-06-03 General Electric Co. Turbine stator vane segments having combined air and steam cooling circuits
US5823741A (en) * 1996-09-25 1998-10-20 General Electric Co. Cooling joint connection for abutting segments in a gas turbine engine
JP3316415B2 (ja) * 1997-05-01 2002-08-19 三菱重工業株式会社 ガスタービン冷却静翼
US6139257A (en) * 1998-03-23 2000-10-31 General Electric Company Shroud cooling assembly for gas turbine engine
US6126389A (en) * 1998-09-02 2000-10-03 General Electric Co. Impingement cooling for the shroud of a gas turbine
US6224329B1 (en) * 1999-01-07 2001-05-01 Siemens Westinghouse Power Corporation Method of cooling a combustion turbine

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5198416A (ko) * 1974-11-11 1976-08-30
JPH11200805A (ja) * 1998-01-14 1999-07-27 Toshiba Corp 構造要素の冷却方法、冷却用流路付構造要素および冷却用流路付ガスタービン翼

Also Published As

Publication number Publication date
JP4520022B2 (ja) 2010-08-04
DE60020523T2 (de) 2006-04-27
EP1143109A3 (en) 2003-01-02
ATE296942T1 (de) 2005-06-15
CZ20003834A3 (cs) 2001-11-14
DE60020523D1 (de) 2005-07-07
EP1143109B1 (en) 2005-06-01
JP2001289001A (ja) 2001-10-19
US6331096B1 (en) 2001-12-18
KR20010096516A (ko) 2001-11-07
EP1143109A2 (en) 2001-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1146203B1 (en) Impingement cooling of an undercut region of a turbine nozzle segment
EP1146202B1 (en) Side wall cooling of a turbine nozzle segment
KR100592148B1 (ko) 가스 터빈용 노즐 세그먼트와 그 밴드의 측벽 냉각 방법
JP4713728B2 (ja) 冷却を改善するためにタービンノズルセグメントの側壁の厚さを調整する方法
KR100671573B1 (ko) 가스 터빈 노즐 및 국부적인 영역 냉각 방법
EP1154126B1 (en) Closed circuit steam cooled turbine shroud
JP4052373B2 (ja) ガスタービンのノズル羽根インサート及びその取り付け方法
JP4520023B2 (ja) ガスタービンのノズルセグメントの側壁冷却
KR20010112049A (ko) 커버와 노즐 밴드를 연결하는 지지 구성요소를 포함하는가스 터빈 노즐 세그먼트
EP1158140B1 (en) Exit joint and method of forming the joint for closed circuit steam cooled gas turbine nozzles
JP2003065071A (ja) ガスタービン燃焼器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120525

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130527

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee