RU2013118661A

RU2013118661A - Система (варианты) и способ охлаждения турбины

Info

Publication number: RU2013118661A
Application number: RU2013118661/06A
Authority: RU
Inventors: Дэвид Ричард ДЖОНС; Дон Конрад ДЖОНСОН
Original assignee: Дженерал Электрик Компани
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2013-04-24
Publication date: 2014-10-27
Also published as: JP2013227974A; US20130283814A1; CN103375204A; EP2657462A1

Abstract

1. Система, содержащая турбину, имеющую:ротор, содержащий турбинные лопатки,статор, окружающий ротор и имеющий внутреннюю стенку, окружающую указанные лопатки, наружную стенку, окружающую внутреннюю стенку, и первую охлаждающую камеру, расположенную между внутренней стенкой и наружной стенкой, ипервую охлаждающую вставку, проходящую через первое отверстие, выполненное в наружной стенке, в первую охлаждающую камеру, причем первая охлаждающая вставка турбины содержит первую боковую стенку, проходящую вокруг первой оси, первую торцевую стенку, проходящую в поперечном направлении относительно первой оси, первую группу боковых отверстий, проходящих через первую боковую стенку, и первую группу торцевых отверстий, проходящих через первую торцевую стенку, при этом первая охлаждающая вставка турбины выполнена с обеспечением направления первого потока охлаждающей текучей среды через первую группу боковых отверстий и первую группу торцевых отверстий в первую охлаждающую камеру.2. Система по п.1, в которой первая охлаждающая вставка турбины выполнена с обеспечением направления первой части первого потока охлаждающей текучей среды через первую группу боковых отверстий, а второй части первого потока охлаждающей текучей среды через первую группу торцевых отверстий в первую охлаждающую камеру, при этом указанная первая часть потока больше указанной второй части потока.3. Система по п.2, в которой соотношение первой части первого потока охлаждающей текучей среды и второй части первого потока охлаждающей текучей среды больше или равно приблизительно 2:1.4. Система по п.2, в которой соотношение первой части первого пото

Claims

1. Система, содержащая турбину, имеющую:

ротор, содержащий турбинные лопатки,

статор, окружающий ротор и имеющий внутреннюю стенку, окружающую указанные лопатки, наружную стенку, окружающую внутреннюю стенку, и первую охлаждающую камеру, расположенную между внутренней стенкой и наружной стенкой, и

первую охлаждающую вставку, проходящую через первое отверстие, выполненное в наружной стенке, в первую охлаждающую камеру, причем первая охлаждающая вставка турбины содержит первую боковую стенку, проходящую вокруг первой оси, первую торцевую стенку, проходящую в поперечном направлении относительно первой оси, первую группу боковых отверстий, проходящих через первую боковую стенку, и первую группу торцевых отверстий, проходящих через первую торцевую стенку, при этом первая охлаждающая вставка турбины выполнена с обеспечением направления первого потока охлаждающей текучей среды через первую группу боковых отверстий и первую группу торцевых отверстий в первую охлаждающую камеру.

2. Система по п.1, в которой первая охлаждающая вставка турбины выполнена с обеспечением направления первой части первого потока охлаждающей текучей среды через первую группу боковых отверстий, а второй части первого потока охлаждающей текучей среды через первую группу торцевых отверстий в первую охлаждающую камеру, при этом указанная первая часть потока больше указанной второй части потока.

3. Система по п.2, в которой соотношение первой части первого потока охлаждающей текучей среды и второй части первого потока охлаждающей текучей среды больше или равно приблизительно 2:1.

4. Система по п.2, в которой соотношение первой части первого потока охлаждающей текучей среды и второй части первого потока охлаждающей текучей среды составляет приблизительно от 5:1 до 15:1.

5. Система по п.1, в которой каждое боковое отверстие первой группы боковых отверстий имеет первую ширину, каждое торцевое отверстие первой группы торцевых отверстий имеет вторую ширину, причем первая ширина больше второй ширины.

6. Система по п.1, в которой первая боковая стенка содержит кольцевую боковую стенку, первая торцевая стенка содержит плоскую торцевую стенку, при этом каждое боковое отверстие первой группы боковых отверстий ориентировано в радиальном направлении относительно первой оси, а каждое торцевое отверстие первой группы торцевых отверстий ориентировано в осевом направлении относительно первой оси.

7. Система по п.1, в которой первая торцевая стенка содержит искривленную торцевую стенку.

8. Система по п.1, в которой первая группа торцевых отверстий содержит группу расположенных под разными углами торцевых отверстий, имеющих различные углы наклона относительно первой оси.

9. Система по п.1, содержащая источник охлаждающего воздуха, соединенный с первой охлаждающей вставкой турбины.

10. Система по п.1, содержащая вторую охлаждающую вставку турбины, проходящую через второе отверстие, выполненное в наружной стенке, во вторую охлаждающую камеру, при этом вторая охлаждающая вставка турбины содержит вторую боковую стенку, проходящую вокруг второй оси, вторую торцевую стенку, расположенную поперек второй оси, вторую группу боковых отверстий, проходящих через вторую боковую стенку, и вторую группу торцевых отверстий, проходящих через вторую торцевую стенку, причем вторая охлаждающая вставка турбины выполнена с обеспечением направления второго потока охлаждающей текучей среды через вторую группу боковых отверстий и через вторую группу торцевых отверстий во вторую охлаждающую камеру.

11. Система по п.10, в которой первая и вторая охлаждающие вставки турбины расположены в разных ступенях турбины.

12. Система по п.10, в которой первая и вторая охлаждающие вставки турбины расположены в общей ступени турбины.

13. Система по п.10, содержащая первую трубку для текучей среды, предназначенную для подачи первого потока текучей среды в первую охлаждающую вставку турбины, и вторую трубку для текучей среды, предназначенную для подачи второго потока охлаждающей текучей среды во вторую охлаждающую вставку турбины.

14. Система по п.1, содержащая турбоустановку, имеющую турбину, соединенную по меньшей мере с одним компрессором, камерой сгорания, генератором или с их комбинацией.

15. Система, содержащая:

охлаждающую вставку турбины, имеющую

боковую стенку, проходящую вокруг оси охлаждающей вставки турбины и имеющую группу боковых отверстий, проходящих через боковую стенку,

торцевую стенку, проходящую поперечно оси и имеющую группу торцевых отверстий, проходящих через торцевую стенку, при этом охлаждающая вставка турбины выполнена с возможностью направления потока охлаждающей текучей среды через группу боковых отверстий и через группу торцевых отверстий в охлаждающую камеру полого корпуса турбины.

16. Система по п.15, содержащая газотурбинный двигатель, имеющий охлаждающую вставку турбины.

17. Система по п.15, в которой охлаждающая вставка турбины выполнена с обеспечением направления первой части потока охлаждающей текучей среды через группу боковых отверстий, а второй части потока охлаждающей текучей среды через группу торцевых отверстий в охлаждающую камеру, при этом первая часть потока больше второй части.

18. Система по п.17, в которой соотношение указанной первой части и указанной второй части первой охлаждающей текучей среды составляет приблизительно от 2:1 до 20:1.

19. Способ, включающий подачу охлаждающей текучей среды в охлаждающую вставку турбины, проходящую в полый корпус турбины; и распределение охлаждающей текучей среды через отверстия, выполненные в охлаждающей вставке турбины, в охлаждающую камеру полого корпуса турбины, при этом указанные отверстия содержат группу боковых отверстий, расположенных в боковой стенке охлаждающей вставки турбины, и группу торцевых отверстий, расположенных в торцевой стенке охлаждающей вставки турбины.

20. Способ по п.19, в котором при распределении охлаждающей текучей среды направляют первую часть охлаждающей текучей среды через группу боковых отверстий и направляют вторую часть охлаждающей текучей среды через группу торцевых отверстий, при этом указанная первая часть больше указанной второй части.