[发明专利]用于燃气涡轮的定子组件和包括所述定子组件的燃气涡轮

说明书

用于燃气涡轮的定子组件设有定子环，该定子环围绕纵向轴线延伸且包括设有环形凹槽的外边缘；环形凹槽限定前壁和后壁；前壁设有环形前径向面和环形前轴向面；且设有多个定子导叶，该多个定子导叶沿径向布置且彼此并排地联接到定子环的外边缘，以便封闭环形凹槽且限定环形冷却通道；每个定子导叶包括翼型件、外护罩和联接到定子环的内护罩；内护罩包括平台、从平台沿径向向内延伸的前凸缘和后凸缘；前凸缘联接到前壁且后凸缘联接到后壁；前凸缘联接到前壁，以便在前壁与平台之间留有初级径向间隙且限定前凸缘的前表面；平台具有前边界和后边界，两者沿周向延伸；前边界包括面向初级径向间隙的至少一个第一表面；第一表面是弯曲的。

相关申请的交叉引用

该专利申请要求保护来自于2019年11月4日提交的编号为19425078.3的欧洲专利申请的优先权，该欧洲专利申请的全部公开内容通过引用并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气涡轮的定子组件，且涉及一种包括所述定子组件的燃气涡轮。特别地，本发明的燃气涡轮是用于产生电能的设备的部分。

背景技术

如已知的，用于功率设备的燃气涡轮包括压缩机、燃烧器和涡轮。

特别地，压缩机包括供应有空气的入口和压缩所经过的空气的多个旋转叶片。离开压缩机的压缩空气流入压室(即，由外壳界定的封闭体积)中，且从该处流入燃烧器中。在燃烧器内部，压缩空气与至少一种燃料混合和燃烧。所产生的热气体离开燃烧室且在涡轮中膨胀。在涡轮中，热气体膨胀使连接到转子的旋转叶片移动来做功。

压缩机和涡轮两者包括沿轴向置于转子组件之间的多个定子组件。

每个转子组件包括围绕主轴线旋转的转子盘和由转子盘支承的多个叶片。

每个定子组件包括由相应的导叶托架支承的多个定子导叶和围绕转子布置的定子环。

组件间的多个腔限定于定子组件与转子组件之间。

在涡轮中，密封空气通常从压缩机放出，且引入所述组件间的腔中，以便避免或限制从组件间的腔中的热气体路径摄入热气体。

最大限度地减小密封和冷却组件间的腔所用的空气量对功率设备的性能是有益的。然而，所述最大限度地减小意味着使用昂贵的先进材料和/或采用具有非常复杂几何形状的布置。

发明内容

因此，本发明的目标在于提供一种用于燃气涡轮的定子组件，其使得能够避免或至少减轻所描述的缺点。

特别地，本发明的目标在于提供一种具有改进结构的定子组件，其能够最大限度地减小密封空气的量且同时保证足够的防护以免热损伤。

根据所述目标，本发明涉及一种用于燃气涡轮的定子组件，该定子组件包括：

定子环，该定子环围绕纵向轴线延伸且包括设有环形凹槽的外边缘；环形凹槽限定前壁和后壁；前壁设有环形前径向面和环形前轴向面；

多个定子导叶，该多个定子导叶沿径向布置且彼此并排地联接到定子环的外边缘，以便封闭环形凹槽且限定环形冷却通道；每个定子导叶包括翼型件、外护罩和联接到定子环的内护罩；内护罩包括平台、从平台沿径向向内延伸的前凸缘和后凸缘；前凸缘联接到前壁且后凸缘联接到后壁；前凸缘联接到前壁，以便在前壁与平台之间留有初级径向间隙且限定前凸缘的前表面；平台具有前边界和后边界，两者沿周向延伸；前边界包括面向初级径向间隙的至少一个第一表面；第一表面是弯曲的。

有利地，面向初级径向间隙的前边界的表面的弯曲形状使热气体摄入流偏转到所限制的区域中：初级径向间隙，在该处气体摄入流可再次冷却、管控和冲洗。

相反，传统的薄平台前边界在摄入流上产生流动分离，其将热气体沿径向向下引导到前组件间的腔的底部，对定子和转子侧带来危险的后果。