[發明專利]用于渦輪葉片的多匝冷卻回路

有效

• 申請號: 201711019281.5
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN107989656B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: D.W.韋伯;S.杜塔
• 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: 肖日松;李強

本發明公開了一種用于渦輪葉片的后邊緣冷卻系統。所述系統可包括冷卻回路，所述冷卻回路包括向外支路和鄰近于所述向外支路而定位的返回支路。所述向外支路和返回支路各自可分別朝向和遠離所述渦輪葉片的后邊緣延伸。所述冷卻回路還可包括多個匝支路。所述多個匝支路可包括緊鄰所述渦輪葉片的所述后邊緣而定位的匝支路和軸向鄰近所述匝支路定位且與所述渦輪葉片的所述后邊緣相對的不同匝支路。所述不同匝支路可定向為不平行于所述向外支路和所述返回支路中的至少一個。

相關申請的交叉引用

本申請案涉及同在申請中的美國申請案號：________，GE案號313716-1、313717-1、313720-1、313722-1、313723-1、313726-1、313479-1、313490-1和315630-1，以上均申請于________。

技術領域

本發明大體上涉及渦輪系統，且更確切地說，涉及用于渦輪系統的渦輪葉片的多匝冷卻回路。

背景技術

燃氣渦輪系統是廣泛用于例如發電等領域的渦輪機的一個實例。常規燃氣渦輪系統包括壓縮機區段、燃燒室區段和渦輪區段。在燃氣渦輪系統操作期間，系統中的各種部件，例如渦輪葉片和噴嘴翼面，經歷可致使部件失效的高溫流。由于較高的溫度流一般會使燃氣渦輪系統的性能、效率和動力輸出提高，因此對經歷高溫流的部件進行冷卻是有利的以允許燃氣渦輪系統在增大的溫度下操作。

用于渦輪葉片的多壁翼面通常包括錯綜復雜的內部冷卻通道。由例如燃氣渦輪系統的壓縮機提供的冷卻空氣(或其它適當的冷卻劑)可傳遞通過冷卻通道且從中而出以冷卻多壁翼面和/或渦輪葉片的各個部分。由多壁翼面中的一個或多個冷卻通道形成的冷卻回路可包括例如內部近壁冷卻回路、內部中央冷卻回路、尖端冷卻回路以及鄰近多壁翼面的前后邊緣的冷卻回路。

發明內容

第一實施例可包括一種用于渦輪葉片的后邊緣冷卻系統，所述后邊緣冷卻系統包括：冷卻回路，其包括：向外支路，其朝向所述渦輪葉片的后邊緣軸向延伸；返回支路，其鄰近于所述向外支路而定位且從所述渦輪葉片的所述后邊緣軸向延伸；以及多個匝支路，其流體連接所述向外支路和所述返回支路，所述多個匝支路包括：緊鄰所述渦輪葉片的所述后邊緣而定位的匝支路；以及軸向鄰近所述匝支路定位而與所述渦輪葉片的所述后邊緣相對的不同匝支路，所述不同匝支路定向為不平行于所述向外支路和所述返回支路中的至少一個。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路鄰近所述渦輪葉片的所述后邊緣徑向延伸。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路大體上平行于所述渦輪葉片的所述后邊緣。

進一步地，所述匝支路大體上平行于所述多個匝支路中的所述不同匝支路而延伸。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路與所述返回支路直接流體連通。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路在所述返回支路上方徑向延伸。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路與所述向外支路直接流體連通。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路在所述返回支路下方徑向延伸。

進一步地，所述多個匝支路中的所述匝支路包括定位于以下各處中的至少一處的外壁：緊鄰所述渦輪葉片的所述后邊緣，以及大體上平行于所述渦輪葉片的所述后邊緣。