[发明专利]用于多壁叶片的冷却回路

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及共同未决的US申请号:________，全部在_________提交的GE案卷号282168-1,282169-1,282171-1,282174-1, 283467-1,283463-1,283462-1，以及284160-1。

技术领域

本公开大体上涉及涡轮系统，并且更具体而言，涉及用于多壁叶片的冷却回路。

背景技术

燃气涡轮系统为在如发电的领域中广泛利用的涡轮机的一个实例。常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧器区段以及涡轮区段。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的各种构件(如涡轮叶片)经受可引起构件故障的高温流。由于较高温度流大体上导致燃气涡轮系统的提高的性能、效率以及功率输出，故有利的是冷却经受高温流的构件，以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作。

涡轮叶片典型地包含内部冷却通道的错综迷宫。由例如燃气涡轮系统的压缩机提供的冷却空气可穿过内部冷却通道以冷却涡轮叶片。

多壁涡轮叶片冷却系统可包括内部近壁冷却回路。此类近壁冷却回路可包括例如邻近多壁叶片的外壁的近壁冷却通道。近壁冷却通道典型地为小的，需要较少的冷却流，同时仍保持足够速度用于有效冷却发生。多壁叶片的其它的典型地较大的低冷却效力中心通道可用作冷却空气源，并且可在一个或更多个再使用回路中使用以收集和重新发送“用过的”冷却流，用于对多壁叶片的较低热负载区域重新分配。

发明内容

本公开的第一方面提供一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：用于提供冷却空气的主冷却空气供给部；以及供给分流器，其联接于主冷却空气供给部，用于在压力侧冷却回路与吸入侧冷却回路之间将由主冷却空气供给部提供的冷却空气分流。

本公开的第二方面提供一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：用于提供冷却空气的主冷却空气供给部；以及供给分流器，其联接于主冷却空气供给部，用于在压力侧冷却回路与吸入侧冷却回路之间将由主冷却空气供给部提供的冷却空气分流，其中供给分流器包括用于将冷却空气引导至压力侧冷却回路的压力侧空气供给部、用于将冷却空气引导至吸入侧冷却回路的吸入侧空气供给部，以及设置在压力侧空气供给部与吸入侧空气供给部之间的肋；其中供给分流器沿着大致垂直于多壁叶片的旋转方向的线将主冷却空气供给部分成压力侧空气供给部和吸入侧空气供给部。

本公开的第三方面提供一种用于涡轮的多壁叶片，其包括：压力侧冷却回路；吸入侧冷却回路；用于提供冷却空气的主冷却空气供给部；以及供给分流器，其联接于主冷却空气供给部，用于在压力侧冷却回路与吸入侧冷却回路之间将由主冷却空气供给部提供的冷却空气分流。

技术方案1. 一种用于多壁叶片的冷却系统，其包括：

主冷却空气供给部，其用于提供冷却空气；以及

供给分流器，其联接于所述主冷却空气供给部，用于在压力侧冷却回路与吸入侧冷却回路之间将由所述主冷却空气供给部提供的所述冷却空气分流。

技术方案2. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述供给分流器包括用于将冷却空气引导至所述压力侧冷却回路的压力侧空气供给部，并且其中所述供给分流器包括用于将冷却空气引导至所述吸入侧冷却回路的吸入侧空气供给部。

技术方案3. 根据技术方案2所述的冷却系统，其特征在于，所述供给分流器沿着大致垂直于所述多壁叶片的旋转方向的线将所述主冷却空气供给部分成所述压力侧空气供给部和所述吸入侧空气供给部。

技术方案4. 根据技术方案2所述的冷却系统，其特征在于，大致相等的压力梯度在所述压力侧空气供给部和所述吸入侧空气供给部中生成。

技术方案5. 根据技术方案2所述的冷却系统，其特征在于，所述供给分流器包括设置在所述压力侧空气供给部和所述吸入侧空气供给部之间的肋。

技术方案6. 根据技术方案5所述的冷却系统，其特征在于，所述肋大小确定成在所述冷却空气从所述主空气供给部流动到所述第一和第二空气供给部中时最小化压力流损失。

技术方案7. 根据技术方案6所述的冷却系统，其特征在于，所述肋具有大约0.04英寸到大约0.01英寸的宽度。

技术方案8. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述主冷却空气供给部和所述供给分流器设置在所述多壁叶片的柄部内。

技术方案9. 根据技术方案1所述的冷却系统，其特征在于，所述主冷却空气供给部和所述供给分流器沿径向设置在所述多壁叶片的根部区域内侧。