[發(fā)明專利]用于渦輪機系統(tǒng)的葉片組件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210434457.4
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN103089333A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.A.瓦倫;M.S.洪坎普;S.D.M.阿馬拉爾
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18;F04D29/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 肖日松;嚴(yán)志軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大體涉及渦輪機系統(tǒng)，確切地說，涉及用于渦輪機系統(tǒng)的葉片組件。

背景技術(shù)

渦輪機系統(tǒng)廣泛用于發(fā)電等領(lǐng)域中。例如，傳統(tǒng)的燃?xì)鉁u輪機系統(tǒng)包括壓縮機、燃燒室，以及渦輪機。在燃?xì)鉁u輪機系統(tǒng)運行期間，該系統(tǒng)中的各個部件會經(jīng)受高溫流，從而可導(dǎo)致部件發(fā)生故障。由于較高溫流通常導(dǎo)致燃?xì)鉁u輪機系統(tǒng)的性能、效率以及功率輸出提高，因此，經(jīng)受高溫流的部件必須進(jìn)行冷卻，以便讓燃?xì)鉁u輪機系統(tǒng)在溫度升高時運行。

所屬領(lǐng)域已知用于對各燃?xì)鉁u輪機系統(tǒng)部件進(jìn)行冷卻的多種策略。例如，冷卻介質(zhì)可從壓縮機進(jìn)行輸送并提供到各個部件。在該系統(tǒng)的壓縮機和渦輪部分中，冷卻介質(zhì)可用來對各壓縮機和渦輪機部件進(jìn)行冷卻。

葉片為必須進(jìn)行冷卻的熱氣路徑部件的一個實例。例如，葉片的各個部分，例如，翼片、平臺、柄以及鳩尾榫，均設(shè)置在熱氣路徑中并暴露于相對高溫，因此需要進(jìn)行冷卻。各冷卻通道和冷卻回路可能界定在葉片的各個部分中，而且冷卻介質(zhì)可流過所述各冷卻通道和冷卻回路，以冷卻葉片。

需要冷卻的葉片的一個具體部件為平臺。因此，許多已知的葉片中設(shè)有平臺冷卻回路。典型的平臺冷卻回路包括入口部分，所述入口部分以曲線形式(in?a?curvilinear?fashion)從平臺延伸到葉片的柄。具體而言，入口部分的曲線部分通常位于平臺與柄之間的外部交叉處附近。因此，在葉片運行期間，當(dāng)平臺和柄經(jīng)受不同溫度時，此溫差可在入口部分的曲線部分處產(chǎn)生大量的彎曲應(yīng)力。這些應(yīng)力可導(dǎo)致熱疲勞壽命較短，且因此需要經(jīng)常維修或替換葉片。

因此，所屬領(lǐng)域需要一種用于渦輪機系統(tǒng)的改進(jìn)的葉片組件。具體而言，一種具有改進(jìn)的平臺冷卻回路的葉片組件將非常有利。

發(fā)明內(nèi)容

以下說明將部分闡明本發(fā)明的各方面和優(yōu)點，或者，這些方面和優(yōu)點在說明中可能是顯而易見的，或者通過實踐本發(fā)明能夠推導(dǎo)出。

在一項實施例中，本發(fā)明提供一種用于渦輪機系統(tǒng)的葉片組件。所述葉片組件包括：主體，其具有外表面、且設(shè)有主冷卻回路；以及平臺，其環(huán)繞所述主體、且至少部分設(shè)有平臺冷卻回路。所述平臺包括各自在壓力側(cè)斜面與吸入側(cè)斜面之間延伸的前部和后部，且進(jìn)一步包括前面、后面以及頂面。所述平臺冷卻回路包括上表面和下表面。所述葉片組件進(jìn)一步包括通道，所述通道在所述主冷卻回路與所述平臺冷卻回路之間延伸、并提供流體連通。所述通道的末端開口界定在所述平臺冷卻回路的所述下表面中。

參考以下具體實施方式和所附權(quán)利要求書可以更好地理解本發(fā)明的這些以及其他特征、方面和優(yōu)點。附圖并入本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，展示了本發(fā)明的各項實施例，并與具體說明一起解釋本發(fā)明的原理。

附圖說明

本說明書參考附圖，針對所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，完整且可實現(xiàn)地揭示了本發(fā)明，包括其最佳模式，其中：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的燃?xì)鉁u輪機系統(tǒng)的示意圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的葉片組件的透視圖；

圖3為描繪根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的葉片組件的內(nèi)部部件的正視圖；

圖4為描繪根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的葉片組件的內(nèi)部部件的局部透視圖；以及

圖5為根據(jù)本發(fā)明的一項實施例的平臺冷卻回路和通道的透視圖。

元件符號列表：