[發明專利]用于多壁葉片的冷卻回路

有效

• 申請號: 201611191741.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN107035418B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: A.E.史密斯;G.T.福斯特
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 吳俊;張昱

根據實施例的一種冷卻系統包括：包括壓力側(8)蛇線回路和吸入側(10)蛇線回路的前緣冷卻回路(30)；包括吸入側(10)蛇線回路的第一中間葉片冷卻回路；包括壓力側(8)蛇線回路的第二中間葉片冷卻回路；后緣(16)冷卻回路；以及用于將冷卻空氣(32,34,36,50,52,60,132,232,332)供應至前緣冷卻回路、第一中間葉片冷卻回路、第二中間葉片冷卻回路和后緣(16)冷卻回路的至少一個空氣供給部。

相關申請的交叉引用

本申請涉及共同未決的美國申請號：14/9770788, 14/977102, 14/977124, 14/977152, 14/977175, 14/977200, 14/977228和14/977247，GE卷號282168-1, 282169-1,282171-1, 282174-1, 283464-1, 283467-1, 283463-1和283462-1，所有都于2015年12月21日提交。

技術領域

本公開大體上涉及渦輪系統，并且更具體而言，涉及用于多壁葉片的冷卻回路。

背景技術

燃氣渦輪系統為在如發電的領域中廣泛利用的渦輪機的一個實例。常規燃氣渦輪系統包括壓縮機區段、燃燒器區段以及渦輪區段。在燃氣渦輪系統的操作期間，系統中的各種構件(如渦輪葉片)經受可引起構件故障的高溫流。由于較高溫度流大體上導致燃氣渦輪系統的提高的性能、效率以及功率輸出，故有利的是冷卻經受高溫流的構件，以允許燃氣渦輪系統在增加的溫度下操作。

渦輪葉片典型地包含內部冷卻通道的錯綜迷宮。由例如燃氣渦輪系統的壓縮機提供的冷卻空氣可穿過內部冷卻通道以冷卻渦輪葉片。

多壁渦輪葉片冷卻系統可包括內部近壁冷卻回路。此類近壁冷卻回路可包括例如鄰近多壁葉片的外壁的近壁冷卻通道。近壁冷卻通道典型地為小的，需要較少的冷卻流，同時仍保持足夠速度用于有效冷卻發生。多壁葉片的其它的典型地較大的低冷卻效力中心通道可用作冷卻空氣源，并且可在一個或更多個再使用回路中使用以收集和重新發送“用過的”冷卻流，用于對多壁葉片的較低熱負載區域重新分配。

發明內容

本公開的第一方面提供了一種冷卻系統，其包括：包括壓力側蛇線回路和吸入側蛇線回路的前緣冷卻回路；包括吸入側蛇線回路的第一中間葉片冷卻回路；包括壓力側蛇線回路的第二中間葉片冷卻回路；后緣冷卻回路；以及用于將冷卻空氣供應至前緣冷卻回路、第一中間葉片冷卻回路、第二中間葉片冷卻回路和后緣冷卻回路的至少一個空氣供給部。

本公開的第二方面提供了一種多壁渦輪葉片，其包括：設置在多壁渦輪葉片內的冷卻系統，冷卻系統包括：包括壓力側蛇線回路和吸入側蛇線回路的前緣冷卻回路；包括吸入側蛇線回路的第一中間葉片冷卻回路；包括壓力側蛇線回路的第二中間葉片冷卻回路；后緣冷卻回路；以及用于將冷卻空氣供應至前緣冷卻回路、第一中間葉片冷卻回路、第二中間葉片冷卻回路和后緣冷卻回路的至少一個空氣供給部。

本公開的第三方面提供了一種渦輪機，其包括：燃氣渦輪系統，其包括壓縮機構件、燃燒器構件和渦輪構件，渦輪構件包括多個渦輪機葉片，并且其中渦輪機葉片中的至少一個包括多壁葉片；以及設置在多壁葉片內的冷卻系統，冷卻系統包括：包括壓力側蛇線回路和吸入側蛇線回路的前緣冷卻回路；包括吸入側蛇線回路的第一中間葉片冷卻回路；包括壓力側蛇線回路的第二中間葉片冷卻回路；包括蛇線回路的后緣冷卻回路；以及用于將冷卻空氣供應至前緣冷卻回路、第一中間葉片冷卻回路、第二中間葉片冷卻回路和后緣冷卻回路的至少一個空氣供給部。

技術方案1. 一種用于多壁葉片的冷卻系統，其包括：

包括壓力側蛇線回路和吸入側蛇線回路的前緣冷卻回路；

包括吸入側蛇線回路的第一中間葉片冷卻回路；

包括壓力側蛇線回路的第二中間葉片冷卻回路；

后緣冷卻回路；以及