[发明专利]具有连接管的导向静叶

说明书

用于涡轮机的导向静叶(1)在正确安装的状态下具有：外平台(2)；叶片翼型(3)，其从外平台突出、沿纵向方向延伸、并且在其内部限定空腔(4)；以及内平台(5)，其与外平台相对布置、并且被连接到叶片翼型；以及连接管(6)，其沿纵向方向穿过叶片翼型空腔，该连接管的第一自由端被插入在内平台中所形成的贯通开口、并且被实质上地结合到内平台，以及连接管的第二自由端被布置在外平台上所形成的冷却流入口开口(7)中、远离其边缘、并且从外平台向外突出，其中至少一个导向装置(9)被附接到外平台上，用于对连接管导向的目的，该导向装置被设计和被布置成使得在长度热变化的情况下，对连接管沿纵向方向进行导向。

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮机(特别是燃气轮机)的导向静叶，该导向静叶在正确安装状态下具有：外平台；翼型，其从外平台突出、沿纵向方向延伸并且在其内部限定了空腔；内平台，其与外平台相对布置并且被连接到翼型；以及连接管，其沿纵向方向穿过翼型的空腔，所述连接管的第一自由端被插入到在内平台中所形成的贯通开口并且以一体成型的方式被连接到内平台，以及连接管的第二自由端被布置在外平台上所形成的冷却流体进入开口中、位于与上述开口的边缘隔开一距离处、并且从外平台向外突出。

背景技术

在已有技术中已知涡轮机(诸如，燃气轮机)例如具有各种设计，并且用以将工作流体(特别是热气)的热能和流动能转换成转动能。涡轮机包括壳体，流动管道沿轴向方向在所述壳体中延伸。多个涡轮级在流体通道中沿轴向方向被一个接一个地并且彼此隔开一距离而被布置。

每个涡轮级包括多个导向静叶，这些静叶形成被连接到壳体的导向静叶环，以便有利地影响工作流体的流动方向。这种导向静叶通常包括平台，在导向静叶的正确安装状态下，所述平台被布置在径向外部。此外，导向静叶包括翼型，所述翼型从外平台突出、并且沿纵向延伸。此外，导向静叶具有内平台，所述内平台被连接到与外平台相对的翼型。导向静叶环通过保持环向内封闭，导向静叶的内平台被保持在所述保持环中。

此外，每个涡轮级包括多个导向静叶，这些导向静叶形成导向静叶环，所述导向静叶环被连接到中心安装的转子，所述中心安装的转子沿轴向方向穿过壳体。此外，在转子中形成周向槽，导向静叶环的保持环被布置在所述周向槽中。

在涡轮机的操作期间，工作流体流过涡轮机的流动管道。流过流动管道的工作流体以如下方式被导向静叶偏转，使得工作流体以最佳方式冲击被布置在后面的导向静叶并且将力施加到导向静叶上。由导向静叶所给予的扭矩使转子旋转。例如，转子的旋转能可以通过发电机而被转换成电能。

燃气轮机的热力学效率越高，热气进入燃气轮机的入口温度越高。然而，特别是由于被布置在流动管道中的部件的热载荷能力，对入口温度的幅值设置了限制。因此，本发明的目的在于提供这样的部件，即，即使在热气的非常高的温度下，所述部件也具有足够用于燃气轮机的操作的机械阻力。

例如，增加导向静叶的热载荷能力的一种可能在于借助冷却流体从导向静叶导热。为此目的，在导向静叶的内部设置供冷却流体流过的空腔。

导向静叶环内部上的保持环也被流入周向槽的热气大幅地加热。用于冷却保持环的经尝试和经测试的装置是设计具有U形横截面的保持环，从而在保持环中创建绕行冷却流体槽。所述冷却流体槽被供应冷却流体，冷却流体从导向静叶、流过被设置在内平台的出口开口、流入保持环的冷却流体槽。然而，所述冷却流体已经在导向静叶的翼型中接收了热量，这降低了可用于保持环的冷却能力。

在保持环中的冷却流体的较高的冷却能力可以通过特殊的连接管(跨接管)实现，所述连接管沿纵向方向穿过导向静叶的翼型的空腔，并且冷却流体直接并且基本未加热地通过所述空腔、而流入保持环的冷却流体槽。

连接管的第一自由端被插入到在内平台中所形成的贯通开口、并且以一体结合的方式被连接到内平台。连接管的第二自由端被布置在外平台上所形成的冷却流体入口开口中、位于与上述开口的边缘隔开一距离处、并且从外平台向外突出。