[發明專利]一種燃氣輪機靜葉及其冷卻結構

有效

• 申請號: 202010698964.3
• 申請日: 2020-07-20
• 公開（公告）號: CN111810248B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 藍吉兵;隋永楓;魏佳明;吳宏超;王博;謝健;初鵬;周靈敏;戴斌;余沛坰
• 申請（專利權）人: 浙江燃創透平機械股份有限公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D25/12
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發明公開了一種燃氣輪機靜葉及其冷卻結構，所述冷卻結構包括第一葉片隔板，與第一葉片隔板間隔設置的第二葉片隔板，第一葉片隔板和第二葉片隔板分割成的第一冷卻通道、第二冷卻通道和第三冷卻通道，與第三冷卻通道連通的氣膜孔，第一葉片隔板的厚度δ₁與T_50％的比值為0.146?0.178，拔模角度θ₁為?10°?10°，第二葉片隔板的厚度δ₂與T_50％的比值為0.146?0.178，拔模角度θ₂為?10°?10°，所述靜葉包括上緣板、葉身和下緣板組成，所述的葉身包括葉片吸力面、葉片壓力面，葉片前緣、葉片尾緣和上述葉片冷卻結構。本發明冷卻效果好，氣動效率高，可在較少的冷氣量下，同時滿足葉片冷卻和級封的需求。

技術領域

本發明涉及地面重型燃氣輪機渦輪葉片技術領域，尤其是公開了一種冷卻效果好，氣動效率高的燃氣輪機靜葉及其冷卻結構。

背景技術

燃氣輪機機組因為其質量輕、體積小、啟動快，控制方便等優點，被廣泛應用在艦艇、發電機組等多個領域。由燃氣輪機的簡單循環方式可知，通過提高燃氣初溫的方式來提高比功率和性能。渦輪葉片所處的位置溫度高、應力復雜、工作環境惡劣，因此渦輪葉片能否安全可靠的工作對于燃氣輪機的運行至關重要。葉片的各項性能指標也是衡量燃氣輪機發展程度的重要指標?？傊?，渦輪葉片的發展水平是衡量一個國家燃氣輪機發展水平的重要標志。

目前，低壓渦輪靜葉內部結構不僅要滿足冷卻需求，同時需要為盤腔供氣。低壓級渦輪靜葉的冷卻空氣來自壓氣機中間級抽氣，葉片的冷卻空氣消耗量對整機的效率影響較大，因此葉片的冷卻設計往往受冷氣量的限制。同時由于高溫區域集中在葉片前緣和尾緣部分，而在葉片尾緣區域，由于葉片結構限制，很難在內部布置冷卻結構。因此需要對低壓渦輪靜葉進行高效的冷卻結構設計，在較少的冷氣量下，同時滿足葉片冷卻和級封的需求。

發明內容

為了解決以上技術問題，本發明提供了一種冷卻效果好，氣動效率高，且同時具有結構合理、制造裝配方便的燃氣輪機靜葉及其冷卻結構。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種葉片冷卻結構，包括：

第一葉片隔板，

與第一葉片隔板間隔設置的第二葉片隔板，

第一葉片隔板和第二葉片隔板分割成的第一冷卻通道、第二冷卻通道和第三冷卻通道，

與第三冷卻通道連通的氣膜孔。

優選地，所述第一葉片隔板的厚度δ₁與50％葉高處葉型截面的最大厚度T_50％的比值范圍為0.146-0.178，拔模角度θ₁為-10°-10°。

優選地，所述第二葉片隔板的厚度δ₂與50％葉高處葉型截面的最大厚度T_50％的比值范圍為0.146-0.178，拔模角度θ₂為-10°-10°。

本發明還提供了一種燃氣輪機靜葉，包括上緣板、葉身和下緣板組成，所述的葉身包括葉片吸力面、葉片壓力面，葉片前緣、葉片尾緣和上述葉片冷卻結構。

優選地，所述上緣板布有冷卻氣體入口，所述下緣板布有冷卻氣體出口。

優選地，所述上緣板的最大直徑與50％葉高處葉型截面的最大厚度T_50％的比值為79.06，所述上緣板的軸向長度W_t與50％葉高處葉型截面的最大厚度T_50％的比值為7.00，所述上緣板的厚度Et與50％葉高處葉型截面的最大厚度T_50％的比值為0.433。