[发明专利]静止部件、用于转换静止部件的方法以及涡轮机

说明书

本发明提供一种静止部件、用于转换静止部件的方法以及涡轮机。涡轮发动机系统的涡轮区段的静止部件包括具有将第一内部隔间与第二内部隔间分开的内部肋的中空导叶组件。第一内部隔间和第二内部隔间构造成接收冷却流体。冷却流体被允许在第一内部隔间与第二内部隔间之间传输。静止部件还包括附接到中空导叶组件上的隔板。隔板构造成从中空导叶组件接收冷却流体。隔板包括腔室和延伸穿过腔室的管。所述管构造成使腔室与冷却流体隔离，同时将冷却流体从中空导叶组件输送至轮空间区域。

技术领域

本发明公开的主题涉及一种涡轮机械上的冷却系统；更具体地，涉及一种用于调节涡轮机械的轮空间区域内的冷却流体的系统。

背景技术

例如燃气涡轮发动机的涡轮机械(turbomachines)通常在高温下操作，高温对于由燃烧气体生成和获得能量最有效。燃气涡轮发动机的某些部件直接暴露于经加热的燃烧气流，所述某些部件例如为涡轮定子组件的静止导叶节段(stationary vane segments)，所述静止导叶节段紧密地包绕涡轮转子，且限定用于热燃烧气体流过涡轮的外边界。导叶节段通常结合在内环和外环之间或在内护罩和外护罩之间延伸的一个、两个或更多个独立的导叶或翼型件。

在一些燃气轮机中，由压缩机压缩的一部分空气从燃烧系统转移来冷却静止部件和旋转部件，或吹扫燃气轮机内的腔。在一个构造中，转移的空气流(下文为“冷却流体”)被引导穿过静止导叶节段。整个喷嘴隔板受到加压，从而迫使足够的冷却空气进入轮空间以吹扫任何剩余的热气体。然而，转移的冷却流体消耗相当大量的已经由压缩机或由其它手段压缩的总空气流。在该转移的冷却流体上进行的工作(work performed)是不可恢复的。因此，对于燃气轮机效率，期望消耗尽可能少。

发明内容

本发明所述的用于将流体供应至燃气轮机部件和其它大型工业机器的系统和方法的方面提供了与现有技术相关联的一个或多个问题或缺点的解决方案。

在一个示例性但非限制性方面中，本公开内容涉及一种燃气涡轮发动机系统的涡轮区段的静止部件(stationary component)，其可包括中空(hollow)导叶组件，中空导叶组件具有将第一内部隔间(interior compartment)与第二内部隔间分开的内部肋(interior rib)。第一内部隔间和第二内部隔间可构造成接收冷却流体。肋可允许或可不允许冷却流体在第一内部隔间与第二内部隔间之间传输。静止部件还可包括附接到中空导叶组件上的隔板(diaphragm)。隔板可构造成从中空导叶组件接收冷却流体。隔板可包括腔室(chamber)和延伸穿过腔室的管(tube)。管可构造成使腔室与冷却流体隔离，同时将冷却流体从中空导叶组件输送至轮空间区域(wheelspace area)。

在另一个示例性而非限制性的方面中，本公开内容涉及一种用于转换燃气涡轮发动机系统的涡轮区段的静止部件的方法。静止部件可包括中空导叶组件，中空导叶组件具有将第一内部隔间与第二内部隔间分开的内部肋。静止部件还可包括隔板，隔板具有适于从中空导叶组件接收冷却流体且将冷却流体输送至轮空间区域的腔室。该方法可包括修改(modifying)肋来允许冷却流体在第一内部隔间与第二内部隔间之间流动。该方法还可包括使隔板与轮空间密封，以防止流体在腔室与轮空间之间传输。

在另一个示例性而非限制性的方面中，本公开内容涉及一种用于转换燃气涡轮发动机系统的静止部件的方法。静止部件可包括中空导叶组件，中空导叶组件具有将第一内部隔间与第二内部隔间分开的内部肋。静止部件还可包括隔板，隔板具有适于从中空导叶组件接收冷却流体且将冷却流体输送至轮空间区域的腔室。该方法可包括修改或消除肋来允许冷却流体在第一内部隔间与第二内部隔间之间流动。该方法还可包括用修改的隔板替换隔板，在修改的隔板中，腔室与轮空间区域流体地隔离。