[發明專利]渦輪葉片

在審

• 申請號: 202210314108.2
• 申請日: 2015-11-06
• 公開（公告）號: CN114562340A
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 維托里奧·奧德蒙多
• 申請（專利權）人: 安薩爾多能源公司
• 主分類號: F01D5/18
• 分類號: F01D5/18
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金成哲;張會娟

渦輪葉片設置有至少一個冷卻通道和多個冷卻孔；每個冷卻孔設置有沿主軸線具有細長形狀的出口截面；出口截面的高度意圖作為出口截面的沿著平行于主軸線的方向的最大尺寸的度量，該高度等于出口截面的寬度的至少兩倍，該寬度意圖作為出口截面的沿著正交于主軸線的方向的最大尺寸。

本申請是國際申請號為PCT/IB2015/058594，國際申請日為2015年11月06日，進入國家階段申請號為201580073591.8，發明名稱為“渦輪葉片”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及一種渦輪葉片。

特別地，本發明涉及一種電能產生設備中的燃氣渦輪的葉片。

背景技術

在電能產生設備的操作期間，燃氣渦輪的葉片持續暴露于來自燃燒室的熱氣流中。

在燃氣渦輪中流動的熱氣體的溫度影響設備的性能。特別地，設備的性能隨著渦輪內流動的氣體的溫度的升高而提高。

然而，燃氣渦輪中流動的氣體的溫度的增加受到構成葉片的材料的耐熱性的限制。

為了克服這種限制，近幾年已經采用包括多個孔的冷卻系統，這些孔沿著葉片分布并且供給有冷卻空氣。這些孔成形和供給為沿著葉片的表面產生一種保護性膜。這種技術通常稱為“膜冷卻”，并且決定渦輪葉片的耐熱性的提高。以這種方式，熱氣體的溫度可以高于適合于缺乏冷卻系統的葉片的溫度。這樣的冷卻系統的示例公開在了文獻US6287075、EP1609949、US7563073、EP0228338中。

在任何情況下，已知類型的冷卻系統允許有限的溫度增加。

發明內容

因此，本發明的一個目的是提供一種具有優化的冷卻系統的葉片，該冷卻系統能夠改善葉片的耐熱性能并且允許燃氣渦輪中流動的氣體的溫度進一步增加，從而改善設備性能。

為此，根據本發明的一方面，提供一種渦輪葉片，其包括至少一個冷卻通道、多個冷卻孔和中空的主體，主體沿著縱軸線延伸并且設置有具有外面和內面的壁；冷卻通道在主體內部延伸；每個冷卻孔形成在所述壁中并且包括入口部分和出口部分；渦輪葉片的特征在于，

入口部分與相應的冷卻通道連通，入口部分包括具有恒定截面并且沿著延伸軸線延伸的管道，該延伸軸線相對于壁的內面成第一角度傾斜，第一角度在10°和50°之間；

出口部分具有與入口部分連通的入口截面以及沿著主軸線具有細長形狀的出口截面，出口截面的高度等于出口截面的寬度的至少兩倍，該高度意圖作為出口截面的沿著平行于主軸線的方向的最大尺寸的度量，該寬度意圖作為出口截面的沿著正交于主軸線的方向的最大尺寸的度量；

出口部分相對于入口部分成0°和5°之間的第二角度傾斜；其中第二角度限定在入口部分的延伸軸線和出口部分的延伸軸線之間；

出口部分包括彼此平行的兩個底壁和朝向外面岔開的兩個側壁；其中，側壁形成第三角度；其中，第三角度在35°和60°之間。

根據本發明的另一方面，提供一種渦輪葉片，其包括至少一個冷卻通道、多個冷卻孔和中空的主體，主體沿著縱軸線延伸并且設置有具有外面和內面的壁；冷卻通道在主體內部延伸；每個冷卻孔形成在所述壁中并且包括入口部分和出口部分；渦輪葉片的特征在于，

入口部分與相應的冷卻通道連通，入口部分包括具有恒定截面并且沿著延伸軸線延伸的管道，該延伸軸線相對于壁的內面成第一角度傾斜，第一角度在10°和50°之間；

出口部分具有與入口部分連通的入口截面以及沿著主軸線具有細長形狀的出口截面，出口截面的高度等于出口截面的寬度的至少兩倍，該高度意圖作為出口截面的沿著平行于主軸線的方向的最大尺寸的度量，該寬度意圖作為出口截面的沿著正交于主軸線的方向的最大尺寸的度量；

出口部分保持與入口部分相同的傾斜度，并且沿延伸軸線延伸；