專利名稱：用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架以及運(yùn)行燃?xì)鉁u輪機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架，其包括管狀的壁，該壁具有流入側(cè)的端部以及對置于流入側(cè)的端部的流出側(cè)的端部用于在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的內(nèi)部空間中流動的熱氣。此外，本發(fā)明涉及一種運(yùn)行燃?xì)鉁u輪機(jī)的方法。
背景技術(shù)：
開頭所述類型的用于固定的燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架目前原則上由兩個相同的半管狀的支架元件形成，所述支架元件原則上凸緣狀地相互擰緊地形成管狀。在其內(nèi)部的表面上設(shè)置了沿著圓周延伸的槽用于容納和固定燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)單元的導(dǎo)向葉片。此外，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)單元具有沿著軸向延伸方向在橫截面中變大的流動路徑，其中在此，其外直徑也持續(xù)地變大。所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片的葉身伸入流動路徑中， 該葉身在內(nèi)部固定在所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架上。由于流動路徑的沿軸向方向變大的直徑，也相應(yīng)地構(gòu)造這種燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架具有沿流動方向平均持續(xù)增大的直徑。由此構(gòu)造成錐形的。關(guān)于流過渦輪機(jī)區(qū)段的流動路徑的熱氣，開頭所述類型的導(dǎo)向葉片支架始終具有流入側(cè)的端部以及流出側(cè)的端部用于熱氣。在此，橫截面環(huán)形的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流入側(cè)的端部具有比流出側(cè)的端部的半徑更小的半徑。在所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流入側(cè)的端部上，在燃燒室中產(chǎn)生的熱氣導(dǎo)入燃?xì)鉁u輪機(jī)的環(huán)形的流動路徑中，該流動路徑沿著軸向方向通過渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的內(nèi)部空間延伸。所述流動路徑將饋入的熱氣導(dǎo)向渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流出側(cè)的端部。在此期間， 所述熱氣在流動路徑中做功地在渦輪機(jī)轉(zhuǎn)子葉片上降低壓力并且向其周圍發(fā)出熱量。此外，通過輸入冷卻空氣進(jìn)一步降低熱氣的溫度。因此，已知獲得用于熱氣的比出口溫度更高的入口溫度。這引起了渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架中的材料溫度，該材料溫度在流入側(cè)的端部上顯著高于在其流出側(cè)的端部上，從而沿著渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的軸向方向出現(xiàn)溫度下降，這引起了不同的熱載荷以及不同的熱膨脹。然而通過普遍地致力于進(jìn)一步提高渦輪機(jī)入口溫度，在熱和機(jī)械方面進(jìn)一步對燃?xì)鉁u輪機(jī)的殼體部件并且特別對渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架進(jìn)行加載。也由此增加了溫度下降。 為了用進(jìn)一步提高的入口溫度確保用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的足夠的使用壽命，可以要求更換用來制造渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的材料，因?yàn)樵摬牧媳仨毘志玫爻惺茌^高的溫度。然而通常耐溫的材料比不怎么耐熱的普通材料貴很多。在飛機(jī)燃?xì)鉁u輪機(jī)中可以避免使用較貴的材料用于渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架，方法是如從EP 1 004 759 A2和WO 92/17686 Al中公開的那樣，在外罩側(cè)借助于沿軸向方向流動的冷卻空氣冷卻所述材料。在此，在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的軸向區(qū)段中說明了局部增加的冷卻，在所述軸向區(qū)段中設(shè)置了用于導(dǎo)向葉片的卡鉤。此外，根據(jù)EP 1 004 759 A2在外罩側(cè)沿圓周方向設(shè)置環(huán)繞的渦流器并且根據(jù)WO 92/7686 Al設(shè)置變窄的流動橫截面。然而這種布置不能轉(zhuǎn)用到固定的燃?xì)鉁u輪機(jī)上，因?yàn)橛捎谠谀抢锎嬖诘南嗷シ珠_的用于不同壓力的冷卻空氣的腔室，在外罩側(cè)不能實(shí)現(xiàn)軸向的冷卻流。此外，由EP 0 974 734 A2、EP 1 213 444 A2 以及 GB 2 378 730 A 公開了不同地冷卻的導(dǎo)向環(huán)段。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的任務(wù)是提供用于固定的燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架，該渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架在進(jìn)一步提高溫度條件的情況下可以繼續(xù)由比較便宜的材料制成。本發(fā)明的另一任務(wù)是提供有效的方法用于冷卻燃?xì)鉁u輪機(jī)部件。作為本發(fā)明基礎(chǔ)的任務(wù)通過按權(quán)利要求1的特征的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架得到解決。針對所述方法的任務(wù)用按權(quán)利要求9所述特征的方法得到解決。本發(fā)明基于以下認(rèn)識，即對于熱膨脹并且也對于壓力載荷來說關(guān)鍵的部位位于導(dǎo)向葉片支架的前面的部分上，也就是流入側(cè)的端部上。此外發(fā)現(xiàn)，用于冷卻其中一個例如第四渦輪機(jī)級的導(dǎo)向葉片的冷卻介質(zhì)還可以首先用于冷卻渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架，而不會由此影響所涉及的渦輪機(jī)級的導(dǎo)向葉片的冷卻、功能和使用壽命。為了冷卻所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架，需要在其至少部分形成渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的壁中設(shè)置至少一個用于冷卻介質(zhì)的冷卻通道，該冷卻通道相應(yīng)地從冷卻介質(zhì)入口延伸到冷卻介質(zhì)出口。因此，按本發(fā)明提出，其特征在于，連接入口與出口的冷卻通道沿軸向方向從入口一直延伸到布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流入側(cè)的端部上的轉(zhuǎn)向區(qū)域，并且從那里出發(fā)繼續(xù)延伸到出口。由此，本發(fā)明尤其在于，通常用于冷卻布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的下游部分中的導(dǎo)向葉片或者用于閉鎖在那里在所述部件之間存在的縫隙的冷卻介質(zhì)也用于冷卻所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的最熱的區(qū)域，也就是流入側(cè)的端部。優(yōu)選所述用于冷卻第四渦輪機(jī)級的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片的冷卻介質(zhì)首先通過布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架中的冷卻通道進(jìn)行引導(dǎo)，從而冷卻其流入側(cè)的區(qū)域，在該區(qū)域中出現(xiàn)最大的溫度載荷。在冷卻渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流入側(cè)的區(qū)域之后，所述冷卻介質(zhì)再返回導(dǎo)向渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流出側(cè)的端部。然后從那里出發(fā)，將冷卻介質(zhì)向內(nèi)導(dǎo)向前室，該前室布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的內(nèi)部的表面和固定在那里的導(dǎo)向葉片之間的內(nèi)部空間中。隨后，所述冷卻介質(zhì)可以流入導(dǎo)向葉片本身中并且冷卻該導(dǎo)向葉片。所述冷卻介質(zhì)也可以替代地或者額外地用于閉鎖在那里存在的縫隙。因?yàn)楹竺娴募壍臏u輪機(jī)導(dǎo)向葉片的所需的冷卻沒有前面的導(dǎo)向葉片的耗費(fèi)并且冷卻介質(zhì)的冷卻能力在那里至今為止還沒有完全利用，所以在沒有顯著改變渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片結(jié)構(gòu)的情況下可以沒有問題地接受所述冷卻介質(zhì)的一定程度的溫度提升，而不必?fù)?dān)心冷卻不足。然而按本發(fā)明也可以將用于冷卻第二或第三渦輪機(jī)級的導(dǎo)向葉片的冷卻介質(zhì)-關(guān)于熱氣流動方向-在上游為了冷卻導(dǎo)向葉片支架而引導(dǎo)通過冷卻通道。通過在流入側(cè)的端部上冷卻渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架，可以在那里降低熱載荷。此外， 通過借助于冷卻介質(zhì)將熱能輸出到渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流出側(cè)的端部，至少略微加熱該端部。這雖然在流出側(cè)的端部上提高了至今為止較小的熱載荷，但是這總體還保持在允許的熱載荷內(nèi)。尤其由此獲得了熱載荷在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架中沿著其軸向延伸方向的均勻化。溫度下降被降低了。通過對渦輪導(dǎo)向葉片支架的巧妙的恒溫處理，可以放棄使用耐高溫的材料。由此可以更好地利用材料，這降低了成本。前面所描述的主動的恒溫處理的另一優(yōu)點(diǎn)也會在瞬時的起動和停止運(yùn)行中出現(xiàn)， 也就是在借助于受控制的冷卻如此對燃?xì)鉁u輪機(jī)的系統(tǒng)動力學(xué)產(chǎn)生影響，從而在該運(yùn)行階段中實(shí)現(xiàn)縫隙優(yōu)化時出現(xiàn)。同時，通過更快并且更均勻地加熱和冷卻所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架可以改善燃?xì)鉁u輪機(jī)的瞬時特性。對于存在的燃?xì)鉁u輪機(jī)來說，僅僅需要改變渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的結(jié)構(gòu)，從而將其用于更高的溫度。在此，大量按本發(fā)明的冷卻通道沿著壁的圓周分布。其入口有利地布置在壁的外面的表面上，其中通常通過渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架從外面輸入冷卻介質(zhì)，從而有利地將冷卻空氣入口布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的橫截面為管狀的壁的外面的表面上。有利的設(shè)計方案在從屬權(quán)利要求中說明。因?yàn)榱鬟^渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的冷卻介質(zhì)通常用于冷卻布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架內(nèi)部的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片并且/或者用于閉鎖在那里存在的縫隙，所以有利的是所述出口作為孔布置在壁的內(nèi)部的表面上。尤其由此能夠簡單地將冷卻介質(zhì)導(dǎo)向其它使用位置。當(dāng)在至少一個冷卻通道壁上布置渦流器時，可以實(shí)現(xiàn)特別有效的熱傳遞，所述渦流器進(jìn)一步混合在冷卻通道中流動的冷卻空氣。優(yōu)選在所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的壁的外面的表面中為每個冷卻通道設(shè)置槽，所述槽為了形成相關(guān)的冷卻通道通過蓋板絕大部分被封閉。只要在蓋板上也沒有設(shè)置用于冷卻介質(zhì)的入口，那么通過該蓋板可以封閉整個冷卻通道。從渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流出側(cè)的端部一直到流入側(cè)的端部并且再返回延伸的冷卻通道可以在澆鑄時一起成形在一體澆鑄的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的外輪廓中。由此可以比較簡單并且成本低廉地形成所述通道的曲折狀的形狀。優(yōu)選除了入口之外所述通道通過蓋板封閉。為此，所述蓋板氣密地焊接在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架上。在此，所述蓋板有利地構(gòu)造成遮蓋板材。只要需要，這種板材狀的蓋板就可以承載供給接頭，然后其就形成了通入冷卻通道的用于冷卻介質(zhì)的入口。本發(fā)明尤其可以用在錐形構(gòu)造的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架中，所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架由兩個半管狀的導(dǎo)向葉片支架元件形成，所述導(dǎo)向葉片支架元件本身凸緣狀地相互擰緊。分成兩個相同的導(dǎo)向葉片支架元件尤其對于固定的燃?xì)鉁u輪機(jī)來說是有利的，所述燃?xì)鉁u輪機(jī)通常具有分界面，該分界面平行于水平面延伸。根據(jù)本發(fā)明的另一有利的設(shè)計方案，如此構(gòu)造所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的內(nèi)部的表面，從而可以在其上固定燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)單元的布置成環(huán)狀的導(dǎo)向葉片。所述槽有利地在內(nèi)部的表面上沿圓周方向延伸，所述渦輪機(jī)的導(dǎo)向葉片可以鉤入或者說推入所述槽中。


根據(jù)附圖對本發(fā)明進(jìn)行解釋，其中其它特征和其它優(yōu)點(diǎn)從描述中獲得。附圖示出
圖1是按本發(fā)明的用于固定的燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的示意性透視圖， 圖2是按圖1的按本發(fā)明的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架沿著剖切線II-II的縱剖圖，以及圖3是按圖1的按本發(fā)明的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架沿著剖切線III-III的縱剖圖。
具體實(shí)施例方式圖1以示意性的透視圖示出了用于固定的軸向通流的燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10。該渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的對于本發(fā)明來說不重要的特征在附圖中沒有示出。該渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10由兩個半管狀的導(dǎo)向葉片支架元件12、14形成，其中所述導(dǎo)向葉片支架元件12形成了渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的上面一半并且導(dǎo)向葉片支架元件14 形成了其下面的一半。所述導(dǎo)向葉片支架元件12、14在分界面15中凸緣狀地相互靠著。所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10具有軸向延伸方向，其中該渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架沿著該延伸方向構(gòu)造成錐形的。相應(yīng)地，所述管狀的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10具有第一端部16 以及對置于該第一端部16的第二端部18。在此，所述第一端部16的內(nèi)直徑D顯著小于第二端部18的內(nèi)直徑。相同的情況適用于外直徑。在固定的燃?xì)鉁u輪機(jī)中使用的情況下，所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10如此布置在燃?xì)鉁u輪機(jī)的壓力罩中，使得第一端部16對置于沒有進(jìn)一步示出的燃燒室的出口。所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的第二端部18對置于燃?xì)鉁u輪機(jī)的沒有示出的出口擴(kuò)散器。在由渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10包圍的內(nèi)部空間40中，流動路徑沿軸向方向延伸，該流動路徑在徑向外面以及徑向里面由合適的元件也就是由渦輪機(jī)葉片的平臺和導(dǎo)向環(huán)限制。為了清晰起見，所述元件沒有在圖1中示出，同樣的情況適用于用于在燃燒室中產(chǎn)生的熱氣的在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的內(nèi)部橫截面為環(huán)形構(gòu)造的流動路徑。關(guān)于熱氣以及其流動方向，所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的第一端部16是流入側(cè)的端部16并且所述第二端部18是流出側(cè)的端部18。所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10示意性地由管狀的壁20形成。在其外面的表面22 上，也就是在兩個半管狀的導(dǎo)向葉片支架元件12、14的外面的側(cè)表面上布置多個冷卻通道沈，所述冷卻通道沿著圓周分布。按圖1的視圖示出了布置在壁20中的冷卻通道沈，而沒有示出否則布置在冷卻通道26上方的蓋板。每個所述冷卻通道沈具有U形的延伸所述冷卻通道從冷卻介質(zhì)入口 32延伸到渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的位于其上游的流入側(cè)的端部 16。在那里，每個冷卻通道沈過渡到轉(zhuǎn)向區(qū)域34內(nèi)，從該轉(zhuǎn)向區(qū)域出發(fā)所述冷卻通道沈再次返回延伸到出口 36。在所示出的實(shí)施例中，所述入口 32和出口 36兩者布置在流出側(cè)的端部18上，也就是布置在最后面的渦輪機(jī)級的區(qū)域內(nèi)。然而入口 32和出口 36也可以布置在中間的渦輪機(jī)級的區(qū)域內(nèi)。圖3示出了圖1中渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的剖面III-III。在圖2和圖3中示出了圖1中沒有示出的蓋板30。借助于該蓋板30絕大部分封閉了否則向外敞開的冷卻通道 26，除了入口 32，冷卻介質(zhì)優(yōu)選冷卻空氣能夠通過該入口輸入冷卻通道沈。所述入口 32布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的流出側(cè)的端部18上。通過入口 32輸入的冷卻介質(zhì)沿著冷卻通道沈流向流入側(cè)的端部16，冷卻介質(zhì)在那里尤其在轉(zhuǎn)向區(qū)域34附近冷卻所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10。在冷卻介質(zhì)流過轉(zhuǎn)向區(qū)域 34之后，冷卻介質(zhì)在后面的冷卻通道區(qū)段中流向流出側(cè)的端部18。在此，在圖2中示出了冷卻通道沈的連接到轉(zhuǎn)向區(qū)域34上的區(qū)段。通過布置在流出側(cè)的端部18上的出口 36，所述冷卻介質(zhì)可以從冷卻通道26向內(nèi)輸出。然而加熱的冷卻介質(zhì)首先加熱渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的后面的區(qū)域，由此沿著軸向方向平衡溫度。所述出口 36將冷卻介質(zhì)導(dǎo)入由渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10圍卡的內(nèi)部空間40，從那里出發(fā)可以使用所述冷卻介質(zhì)用于進(jìn)一步冷卻固定在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的后面的區(qū)域內(nèi)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片。取而代之，所述冷卻介質(zhì)也可以用于閉鎖在那里存在的縫隙。在此，閉鎖縫隙理解為將縫隙中的冷卻介質(zhì)吹入熱氣流動路徑中，從而防止損壞形成縫隙的部件地將熱氣拉入縫隙中。在運(yùn)行具有按本發(fā)明設(shè)計的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的燃?xì)鉁u輪機(jī)時，在冷卻介質(zhì)通過入口 32輸入冷卻通道沈之后，在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的前面的也就是流入側(cè)的端部16中出現(xiàn)的熱能可以特別有效地通過流入壁20中的冷卻介質(zhì)輸出。在冷卻所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的流入側(cè)的端部16之后，該冷卻空氣通過渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的流出側(cè)的端部18導(dǎo)入內(nèi)部空間40中。就這點(diǎn)而言，所述冷卻介質(zhì)沒有像之前一樣在最短的路徑上沿徑向從外向內(nèi)通過渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10進(jìn)行引導(dǎo)，而是通過冷卻回路進(jìn)行引導(dǎo)。所述曲折狀的冷卻回路將冷卻介質(zhì)從渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的較冷的區(qū)域-流出側(cè)的端部18-導(dǎo)向較熱的區(qū)域-流入側(cè)的端部18-并且再返回引導(dǎo)。通過在冷卻導(dǎo)向葉片支架的前面的區(qū)域時加熱的冷卻介質(zhì)加熱所述導(dǎo)向葉片支架的后面的流出側(cè)的區(qū)域。由此，沿軸向方向看可以實(shí)現(xiàn)渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的熱載荷的均勻化，其中整體降低了峰值熱載荷。這實(shí)現(xiàn)了用于渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的價格比較便宜的材料的使用，盡管通過較高的渦輪機(jī)入口溫度進(jìn)一步提高了渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的周圍溫度。只要適宜或者需要，沿徑向在內(nèi)部限制所述冷卻通道沈的壁42也可以設(shè)有渦流器44，從而改善熱傳遞。這就引起從渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10到冷卻介質(zhì)的以及相反的比較有效的熱傳遞。此外，在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的內(nèi)部的表面46上設(shè)置了沿圓周方向無端部地延伸的槽48，可以將不同的渦輪機(jī)級的導(dǎo)向葉片推入并且固定在所述槽中。然而所述槽48 也只是純粹示意性地示出。總之，本發(fā)明涉及一種用于軸向通流的燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10，其包括管狀的壁20，該壁具有流入側(cè)的端部16以及流出側(cè)的端部18用于在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的內(nèi)部空間40中沿燃?xì)鉁u輪機(jī)的流動路徑流動的熱氣，其中在所述壁20中設(shè)置至少一個用于冷卻介質(zhì)的冷卻通道沈，所述冷卻通道相應(yīng)地從冷卻介質(zhì)入口 32延伸到冷卻介質(zhì)出口 36。為了設(shè)計用于特別高的使用溫度的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10，建議所述入口 32 和出口 36分別布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的流出側(cè)的端部18上，其中配屬于相應(yīng)的入口 32和出口 36的冷卻通道沈延伸到渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架10的流入側(cè)的端部16并且在那里過渡到轉(zhuǎn)向區(qū)域34，從那里出發(fā)，所述冷卻通道進(jìn)一步延伸到流出側(cè)的端部18。
權(quán)利要求
1.用于燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)， 包括管狀的壁(20)，該壁具有流入側(cè)的端部(16)以及對置于所述流入側(cè)的端部(16)的流出側(cè)的端部(18) 用于在所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)的內(nèi)部空間(40)中沿著所述燃?xì)鉁u輪機(jī)的流動路徑流動的熱氣，其中，在所述壁(22)中設(shè)置大量沿著圓周分布的用于冷卻介質(zhì)的冷卻通道(26)，所述冷卻通道相應(yīng)地從冷卻介質(zhì)入口(32)延伸到冷卻介質(zhì)出口(36)， 其特征在于，所述入口(32)和所述出口(36)分別布置在所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)的流出側(cè)的端部(18)上并且連接所述入口(32)與所述出口(36)的冷卻通道(26)沿軸向方向從所述入口延伸到布置在所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)的流入側(cè)的端部(16)上的轉(zhuǎn)向區(qū)域(34) 并且從那里出發(fā)進(jìn)一步延伸到所述出口(36)。
2.按權(quán)利要求1所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)，其中，所述入口(32)中的至少一個布置在所述壁(20)的外面的表面(22)上。
3.按權(quán)利要求1或2所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)，其中，所述出口(36)中的至少一個布置在所述壁(20)的內(nèi)部的表面(46)上。
4.按權(quán)利要求1、2或3所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)， 其中，在至少一個冷卻通道壁(42 )上布置渦流器(44 )。
5.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)，其中，在所述壁(20 )的外面的表面(22 )中為每個冷卻通道(26 )設(shè)置了槽，所述槽為了形成相關(guān)的冷卻通道(26)通過蓋板(30)絕大部分被封閉。
6.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)，該渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架構(gòu)造成錐形的并且由兩個半管狀的導(dǎo)向葉片支架元件(12、14) 形成，所述導(dǎo)向葉片支架元件凸緣狀地相互連接。
7.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)，該渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架在其內(nèi)部的表面(46)上具有沿圓周方向延伸的槽(48)用于固定渦輪機(jī)的布置成環(huán)狀的導(dǎo)向葉片。
8.具有殼體的燃?xì)鉁u輪機(jī)，在所述殼體中布置按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)。
9.用于運(yùn)行燃?xì)鉁u輪機(jī)的方法，其中，冷卻介質(zhì)用于冷卻渦輪機(jī)葉片或壁段并且/或者用于閉鎖通入熱氣路徑中的縫隙，其特征在于，在冷卻渦輪機(jī)葉片或者導(dǎo)向環(huán)段之前以及/或者在閉鎖縫隙之前使用冷卻介質(zhì)用于冷卻渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架。
10.按權(quán)利要求9所述的方法，其中，冷卻所述渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架的沿軸向布置在渦輪機(jī)葉片、導(dǎo)向環(huán)段或者說縫隙上游的區(qū)段。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于軸向通流的燃?xì)鉁u輪機(jī)的渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)，其包括管狀的壁(20)，該壁具有流入側(cè)的端部(16)以及流出側(cè)的端部(18)用于在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)的內(nèi)部空間(40)中沿著燃?xì)鉁u輪機(jī)的流動路徑流動的熱氣，其中在所述壁(22)中設(shè)置至少一個用于冷卻介質(zhì)的冷卻通道(26)，所述冷卻通道相應(yīng)地從冷卻介質(zhì)入口(32)延伸到冷卻介質(zhì)出口(36)。為了設(shè)計渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)用于特別高的使用溫度，建議所述入口(32)中的至少一個和所述出口(36)中的至少一個分別布置在渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)的流出側(cè)的端部(18)上，其中配屬于相應(yīng)的入口(32)與出口(36)的冷卻通道(26)一直延伸到渦輪機(jī)導(dǎo)向葉片支架(10)的流入側(cè)的端部(16)上并且在那里過渡到轉(zhuǎn)向區(qū)域(34)中，冷卻通道從那里出發(fā)再延伸到流出側(cè)的端部(18)。
文檔編號F01D25/12GK102197194SQ200980142777
公開日2011年9月21日 申請日期2009年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月27日
發(fā)明者A·貝特切爾, D·格倫代, E·馬爾德費(fèi)爾德, F·本克勒, M·米拉扎爾, O·斯奈德, S·勝, U·洛澤 申請人:西門子公司