SE527932C2 - Ett rotorblad eller en ledskena för en rotormaskin, såsom en gasturbin - Google Patents

Description

20 25 30 35 527 952 ponentens centrala plan är kylkanalernas höjd vidare endast 50% av den totala höjden, d.v.s. avståndet mellan två väggar hos en komponent, är tillgänglig för kylsytemet. Detta är speci- ellt kritiskt vid komponentens bakre kant där kylpassagens höjd är minst i hela komponenten.

SU-A-1228559 visar ett rotorblad för en rotormaskin. Bladet in- nefattar ett inre utrymme, som bildar en passage för en kylfluid och är begränsat av första och andra väggar som är vända mot varandra. Ribbor skjuter ut fràn nämnda väggar och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kana- ler för nämnda fluid från en främre inloppsdel hos det inre ut- rymmet till en bakre utloppsdel hos det inre utrymmet. Ribborna är uppdelade i en främre uppsättning ribbor i den främre in- loppsdelen och en bakre uppsättning ribbor i den bakre utlopps- delen. Den främre uppsättningen ribbor sträcker sig i en första riktning som bildar en första lutningsvinkel med maskinens rota- tionsaxel i nämnda främre del. Den bakre uppsättningen ribbor sträcker sig i en andra riktning som bildar en andra lutningsvin- kel med rotationsaxeln i nämnda bakre del. Några av ribbornas bakre ände i den främre uppsättningen ribbor följer en krökt bana för att ha en minskande lutningsvinkel.

RU-C1-2042833 visar ett annat blad för en rotormaskin. Bladet innefattar ett inre utrymme, som bildar en passage för en kylfluid och är begränsat av första och andra väggar som är vända mot varandra. Ribborna skjuter ut från nämnda väggar och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler för nämnda fluid fràn en främre inloppsdel hos det inre utrymmet till en bakre utloppsdel hos det inre utrymmet. Ribbor- na är uppdelade i en främre uppsättning ribbor i den främre in- loppsdelen och en bakre uppsättning första ribbor i den bakre utloppsdelen. Den främre uppsättningen ribbor sträcker sig i en första riktning som bildar en första lutningsvinkel med maski- nens rotationsaxel i nämnda främre del. Den bakre uppsättning- en ribbor sträcker sig i en andra riktning som bildar en andra 10 15 20 25 30 35 527 932 lutningsvinkel med rotationsaxeln i nämnda bakre del. Den för- sta vinkeln är klart mindre än den andra vinkeln.

US-A-3,806,274 visar ett rotorblad för en gasturbin, vilket har första ribbor på en inre vägg och motsatta andra ribbor på en motsatt vägg. De första och andra ribborna är emellertid åtskilda från varandra med ett insatselement på så sätt att flödeskana- lerna som bildas mellan de första ribborna är helt åtskilda fràn flödeskanalerna som bildas mellan de andra ribborna.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad komponent som är lämplig för användande som ett rotorblad eller en ledskena i en rotormaskin. Ett ytterligare än- damål är att tillhandahålla en komponent som har en hög mot- ståndsförmåga mot damm och andra partiklar i kylflulden. Ett ytterligare ändamål är att tillhandahålla en sådan komponent som uppvisar låga aerodynamiska förluster i kylfluidflödet. Ett ytterligare ändamål är att tillhandahålla en komponent som upp- visar en hög mekanisk hållfasthet och en hög mekanisk integri- tet.

Dessa och andra ändamål uppnås med den inledningsvis angiv- na komponenten som kännetecknas av att de första “ribborna sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana som har en sådan krökning att de första ribborna sträcker sig längs en första riktning i när- heten av den främre änden och längs en andra riktning i närhe- ten av den bakre änden, varvid den första riktningen lutar i för- hållande till den andra riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn på så sätt att den för- sta riktningen bildar en första lutningsvinkel med rotationsaxeln, att de andra ribborna sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana som har en sådan krökning att de andra ribborna sträcker sig längs 10 15 20 25 30 35 527 952 en tredje riktning i närheten av den främre änden och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden, varvid den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn pâ så sätt att den tredje riktningen bildar en tredje lutningsvinkel med rotationsaxeln, och att den första riktningen skär den tredje rikt- ningen.

Med hjälp av en sådan kontinuerligt krökt bana kommer kanaler- na att vara jämna vilket säkerställer små aerodynamiska förlus- ter hos kylfluidflödet. Vidare reducerar de jämna kanalerna ris- ken att damm och andra partiklar fastnar i det inre utrymmet och mer specifikt i matrisen av kanaler i det inre utrymmet. Den fö- reslagna lösningen säkerställer också en hög mekanisk integri- tet hos komponenten p.g.a. den kontinuerliga förändringen av ribbornas lutning eftersom lösningen tillhandahåller en kontinu- erlig struktur utan några skarpa vinklar som kan tjäna som spänningskoncentrerare. Med hjälp av korsande kanaler i matri- sen av kanaler i det inre utrymmet kan kylfluiden fördelas jämnt i komponenten för tillhandahållande av en effektiv kylning av hela komponenten. De första ribborna kommer att främja turbulens i de andra kanalerna och de andra ribborna kommer att främja turbulens i de första kanalerna.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är komponenten anpas- sad att vara monterad vid rotorn pà så sätt att den första rikt- ningen lutar fràn den främre ände bort från rotationsaxeln. Detta innebär att kylfluiden kommer att strömma längs en jämn lutan- de bana från inloppet anordnat i närheten av komponentens rot till komponentens bakre kant.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen skär de första och andra ribborna varandra vid en skärningsförbindelse i när- heten av den bakre ände på sätt att den första kanalen och den andra kanalen bildar en gemensam utloppskanal med en flödes- area. Kontakten mellan komponentens trycksida och sugsida 10 15 20 25 30 35 527 932 förbättras avsevärt i närheten av den bakre änden p.g.a. ribbor- nas utsträckning i linje med varandra. Detta åstadkommer en större kontaktarea vilket i sin tur åstadkommer ett större värme- flöde mellan olika sidor hos komponenten och reducerar tempe- raturskillnaderna mellan sidorna. Så som ett resultat av detta minskar termiska påkänningar i närheten av den bakre kanten.

Var och en av de gemensamma utloppskanalerna har en höjd mätt från den första väggen till den andra väggen, varvid var och en av den första kanalen och den andra kanalen har en höjd som sträcker sig från den första väggen respektive andra väg- garna till de andra rlbborna respektive första ribborna. Tack vare ribbornas parallella utsträckning vid den bakre änden ökas den gemensamma kanalens höjd således i jämförelse med utform- ningar enligt tidigare teknik. Eftersom komponenten i närheten av den bakre kanten normalt har den minsta höjden hos kylpas- sagen reducerar denna utformning avsevärt möjligheten av att kanalerna skall sättas igen av främmande föremål.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har de första och andra ribborna en huvudsaklig tjocklek längs deras ut- sträckning, varvid de första och andra ribborna vid skärningsför- bindningen har en tjocklek som är större än den huvudsakliga tjockleken och därmed tillhandahåller en reducering av flödes- arean hos de gemensamma kanalerna. Med en sådan utform- ning kan kyleffektiviteten vid den bakre änden förbättras. Vidare kan komponentens mekaniska hållfasthet ökas.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är den andra riktningen väsentligen parallell med den fjärde riktningen. Ka- nalerna som bildas av de första ribborna och kanalerna som bil- das av de andra ribborna kan då sträcka sig parallellt med var- andra i närheten av den bakre änden och bilda en gemensam utloppskanal. Vidare kan den andra riktningen och den fjärde riktningen vara väsentligen parallella med rotationsaxeln. De gemensamma kanalerna kommer således att sträcka sig paral- lellt med rotationsaxeln. Det är emellertid också möjligt att låta 10 15 20 25 30 35 527 952 den andra riktningen och den fjärde riktningen luta något i för- hållande till rotationsaxeln, i synnerhet kan denna lutning varie- ra längs komponentens bakre ände på så sätt att de gemen- samma utloppskanalerna lutar något nedåt och mot rotationsax- eln vid ett nedre avsnitt hos komponenterna är väsentligen pa- rallella med rotationsaxeln vid ett centralt avsnitt av komponen- ten och lutar något uppåt bort från rotationsaxeln vid ett övre avsnitt av komponenten. På så sätt kommer ett fluidflöde från komponentens utlopp att divergera.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är de första ribborna direkt förbundna med de andra ribborna där riktningar- na skär varandra, varvid fluiden kan strömma från de första ka- nalerna till de andra kanalerna och viceversa. Med ett sàdant arrangemang kan en hög hàllfasthet hos komponenten säker- ställas och samtidigt kan det inre utrymmets volym utnyttjas för flödet av kylfluid.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är kompo- nenten anpassad till att vara monterad på rotorn på så sätt att den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotations- axeln. Vidare kan komponenten vara anpassad att vara monte- rad på rotorn på så sätt att de första ribborna är anordnade på en trycksida hos komponenten och de andra ribborna är anord- nade på en sugsidahos komponenten. Med ett sàdant arrange- mang av ribborna kommer kylfluidens värmeöverföringsintensifi- ering att vara större på tryckkomponentens trycksida, vilket är fördelaktigt om komponenten är ett rotorblad eftersom kyleffek- ten på trycksidan, som har en högre temperatur än sugsidan hos rotorbladet, ökas. Absolutvärdena av de första och tredje rikt- ningarna kan vara olika men är enligt en utföringsform av upp- finningen väsentligen lika. De första och tredje riktningarnas vinklar kan vara 30-80°, företrädesevis 50-80° och mest företrä- desevis 60-70°. 10 15 20 25 30 35 527 932 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig de första ribborna över en främre zon och en bakre zon. Kom- ponenten kan då innefatta ytterligare första ribbor som skjuter ut fràn den första väggen och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra över den bakre zonen till den bakre änden, varvid de ytterligare första ribborna sträcker sig parallellt med de första ribborna på så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba är anordnad mellan tvä respektive intilliggande första ribbor och därmed delar väsentligen var och en av de första kanalerna i två parallella delkanaler som sträcker sig över den bakre zonen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig också de andra ribborna över den främre zonen och den bakre zonen. Komponenten kan dä innefatta ytterligare andra ribbor som skjuter ut från den andra väggen och sträcker sig väsentli- gen parallellt med varandra över den bakre zonen till den bakre änden, varvid de ytterligare andra ribborna sträcker sig parallellt med de andra ribborna pà så sätt att väsentligen varje ytterliga- re andra ribba är andordnad mellan tvâ respektive intilliggande andra ribbor och därmed delar väsentligen var och en av de andra kanalerna i tvà parallella delkanaler som sträcker sig över den bakre zonen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen skär de ytter- ligare första och andra ribborna varandra vid en skärningsför- bindning i närheten av den bakre änden pà så sätt att var och en av delkanalerna från de första kanalerna tillsammans med en av delkanalerna från de andra kanalerna bildar en gemensam ut- loppskanal med en flödesarea. Också de ytterligare första och andra ribborna kan ha en huvudsaklig tjocklek längs deras ut- sträckning varvid de ytterligare första och andra ribborna vid skärningsförbindningen har en tjocklek som är större än den hu- vudsakliga tjockleken och därmed tillhandahåller en reducering av flödesarean hos de gemensamma kanalerna. De ytterligare ribborna begränsar kylkanalernas area i närheten av den bakre kanten och tillhandahåller en förbättrad kylning av rotorbladets 10 15 20 25 30 35 527 952 väggar p.g.a. den ökade ytarean. De aerodynamiska förlusterna förorsakade av de ytterligare ribborna kan hållas pà en låg nivå p.g.a. den jämna ändringen av lutningsvinkeln vid de ytterligare ribbornas positioner.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig det inre utrymmet längs en centrumaxel hos komponenten från ett nedre avsnitt intill inloppet till ett motsatt övre avsnitt. Det inre utrymmet nedströms om inloppet och uppströms om den främre änden kan också innefatta en fördelningskammare an- passad för fördelning av kylfluiden från inloppet till väsentligen alla kanalerna. Med fördel sträcker sig fördelningskammaren fràn det nedre avsnittet till det övre avsnittet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hjälp av beskrivningen av olika utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningarna.

Fig. 1 visar en längsgående snittvy genom en gasturbin.

Fig. 2 visar en axiell snittvy genom ett rotorblad hos gasturbi- nen.

Fig. 3 visar en tvärsnittsvy genom rotorbladet längs linjerna lll- lll i Fig. 2.

Fig. 4 visar en förstorad snittvy av en del av rotorbladet i Fig. 2.

Fig. 5 visar en axiell snittvy genom ett rotorblad enligt en annan utföringsform.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en gasturbin som har ett stationärt hus 1 och en rotor 2, som är roterbar i huset 1 runt en rotationsaxel x. Gasturbinen innefattar ett antal rotorblad 3 monterade på ro- torn 2 och ett antal stationära ledskenor 4 monterade på huset 1. 10 15 20 25 30 35 527 932 Var och en av rotorbladen 3 och ledskenorna 4 bildar således en komponent hos gasturbinen. Även om den följande beskrivning- en avser en komponent i form av ett rotorblad 3 skall noteras att uppfinningen också är applicerbar pà en ledskena 4 och att det kännetecknande särdragen som skall beskrivas i det följande också kan vara inkluderade i en stationär ledskena 4.

Komponenten, d.v.s. i detta fall rotorbladet 3, visas närmare i Fig. 2 och 3. Rotorbladet 3 innefattar ett inre utrymme 10, som begränsas av en första vägg 11 och en motsatt andra vägg 12.

Den första väggen 11 och den andra väggen 12 är vända mot varandra. Den första väggen 11 är anordnad på rotorbladets 3 trycksida medan den andra väggen 12 är anordnad pà rotorbla- dets 3 sugsida. Vidare har rotorbladet 3 en främre kant 13, en bakre kant 14, ett övre avsnitt 15 och ett nedre avsnitt 16. Det nedre avsnittet 16 bildar rotorbladets 3 rot. Rotorbladet 3 är monterat vid rotorns 2 kropp pà så sätt att roten är fäst vid ro- torns 2 kropp medan det övre avsnittet 15 är beläget vid rotorns 2 radiellt yttersta position. Rotorbladet 3 sträcker sig längs en centrumaxel y som sträcker sig genom rotorn 2 från det nedre avsnittet 16 till det övre avsnittet 15 väsentligen parallellt med den främre kanten 13 och den bakre kanten 14. Centrumaxeln y är väsentligen vinkelrät mot rotationsaxeln x.

Rotorbladet 3 har ett inlopp 17 till det inre utrymmet 10 och ett utlopp 18 från det inre utrymmet 10. lnloppet 17 är anordnat vid det nedre avsnittet 16 och utloppet 18 vid den bakre kanten 14.

Det inre utrymmet 10 bildar således en passage för en kylfluid fràn lnloppet 17 till utloppet 18. Det inre utrymmet 10 sträcker sig i en väsentligen radiell riktning med avseende på rotations- axeln x och parallellt med centrumaxeln y från det nedre av- snittet 16 till det övre avsnittet 15. Det inre utrymmet 10 inne- fattar en fördelningskammare 19 och en matris 20 av kanaler.

Distributionskammaren 19 är belägen innanför och i närheten av den främre kanten 13 och sträcker sig fràn lnloppet 17 parallellt 10 15 20 25 30 35 527 932 10 med centrumaxeln y. Matrisen 20 av kanaler är belägen mellan distributionskammaren 19 och den bakre kanten 14. Matrisen 20 av kanaler sträcker sig från bottenavsnittet 16 till det övre av- snittet 15.

Rotorbladets 3 matris 20 av kanaler bildas av första ribbor 21, som skjuter ut fràn den första väggen 11, och andra ribbor 22 som skjuter ut från den andra väggen 12. De första ribborna 11 sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler 23 för fluiden från en främre ände av matrisen 20 av kanaler till en bakre ände av matrisen 20 av kanaler. De andra ribborna 22 sträcker sig väsentligen parallellt med var- andra för bildande av andra kanaler 24 för fluiden från den främ- re änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler.

De första ribborna 21 sträcker sig från den främre änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Denna bana har en sådan krökning att de första ribborna 21 sträcker sig längs en första riktning i närheten av den främre änden av de första ribborna 21 och längs en andra riktning i närheten av den bakre änden av de första ribborna 21. Den första riktningen lutar i förhållande till den andra riktningen. Den första riktningen bildar en första lutningsvinkel a med rotationsaxeln x. Den andra riktningen är väsentligen parallell med rotationsaxeln x och så- ledes väsentligen vinkelrät mot centrumaxeln y.

De andra ribborna 22 sträcker sig från den främre änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Denna bana har en sådan krökning att de andra ribborna 22 sträcker sig längs en tredje riktning i närheten av den främre änden hos matrisen 20 av kanaler och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden av ribbmatrisen 20. Den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen. Den tredje riktningen bildar 10 15 20 25 30 35 527 932 11 en tredje lutningsvinkel ß med rotationsaxeln x. Den fjärde rikt- ningen är väsentligen parallell med rotationsaxeln x och den andra riktningen och således väsentligen vinkelrät mot centrum- axeln y.

Rotorbladet 3 är således anpassat till att vara monterat på ro- torn 2 pà så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rotationsaxeln x, medan den tredje riktningen lutar fràn den främre änden mot rotationsaxeln x. Absolutvärde- na av de första respektive tredje riktningarnas vinklar a och ß är väsentligen lika i den visade utföringsformen. Vinklarnas o och ß absolutvärde kan vara vilket värde som helst i intervallet 30-80°, företrädesevis i intervallet 50-80° och mest företrädesevis i in- tervallet 60-70°. Det skall emellertid noteras att lutningsvinkelns absolutvärde hos den första riktningen kan skilja sig från detta värde hos den tredje riktningen i syfte att tillhandahålla en bätt- re överensstämmelse mellan värmeöverföringen på olika sidor av bladet 3.

Så som framgår av Fig. 2 skär den första riktningen den tredje riktningen. Följaktligen skär de första ribborna 21 de andra ribb- orna 22 vid ett flertal positioner i matrisen 20 av kanaler. De för- sta ribborna 21 är också direkt förbundna eller fästa vid de andra ribborna 22 där ribborna 21, 22 skär varandra utan något mellanliggande element. I synnerhet skall noteras att de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 skär varandra vid en skär- ningsförbindning 26 i närheten av den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler på sä sätt att de första kanalerna 23 och de andra kanalerna 24 sammansmälter till att bilda en gemensam ut- loppskanal 27 som har en flödesarea. Var och en av de gemen- samma utloppskanalerna 27 har en höjd H mätt fràn den första väggen 11 till den andra väggen 12. Var och en av de första ka- nalerna 23 och de andra kanalerna 24 har en höjd h som sträck- er sig från den första väggen 11 respektive den andra väggen 12 till de andra ribborna 22 respektive de första ribborna 21.

Den totala tillgängliga höjden för kylfluiden i det inre utrymmet 10 15 20 25 30 35 527 952 12 framgår av Fig. 3. Vidare framgår att den totala höjden minskar från fördelningskammaren 19 mot den bakre kanten 14. Nära utloppet 18 där de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 sträcker sig parallellt med varandra motsvarar höjden H hos den gemensamma kanalen således det inre utrymmets 10 totala höjd.

De första ribborna 21 och de andra ribborna 22 har en huvud- saklig tjocklek längs väsentligen hela sin utsträckning. De första ribborna 21 och de andra ribborna 22 har emellertid vid skär- ningsförbindningen 26 i närheten av den bakre änden en tjock- lek som är större än den huvudsakliga tjockleken. väsentligen var och en av skärningsförbindningarna 26 åstadkommer såle- des ett förtjockat avsnitt av två sammansmälta ribbor 21 och 22.

Skärningsförbindningarna 26 förbinder bladets 3 tryck- och sug- sidor. Var och en av skärningsförbindningarna 26 har en bredd B som kan vara från 1,1 till 3 gånger större än bredden b hos den huvudsakliga utsträckningen av ribborna 21, 22.

Varje skärningförbindning 26 kan ses som ett väsentligen cylind- riskt stift i snittvyn i Fig. 4. Det cylindriska stiftet är förbundet med respektive ribba 21, 22 via en uppströms belägen avrund- ningen 31 och en nedströms belägen avrundning 32. Avrund- ningarna 31 och 32 kan ha olika radier beroende pà flödesrikt- ningen i kanalen. Det är lämpligt att göra radien hos den upp- ströms belägna avrundningen 31 relativt liten, det vill säga från 0,1 x b till 1 x b i syfte att öka värmeöverföringen med använ- dande av luftens kinetiska energi. Radien hos den nedströms belägna avrundningen kan nog göras större, till exempel från 0,1 x b till 10 x b och således skapa en jämn utvidgning av kanalen vid dess ände. Detta reducerar förlusterna direkt efter skär- ningsförbindningarna 26 och skapar höga hastigheter vid utlop- pet 18.

Matrisen 20 av kanaler och således de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 sträcker sig över en främre zon 35 som grän- 10 15 20 25 30 35 527 932 13 sar till fördelningskammaren 19 samt en bakre zon 36 som gränsar till den främre zonen 35 och utloppet 18. Rotorbladets 3 matris 20 av kanaler innefattar vidare ytterligare första ribbor 21' som skjuter ut fràn den första väggen 11 och sträcker sig vä- sentligen parallellt med varandra över den bakre zonen 36 till den bakre änden. De ytterligare första ribborna 21' sträcker sig parallellt med de första ribborna 21 pä så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba 21' är anordnad mellan två respek- tive intilliggande första ribbor 21 och delar därmed väsentligen var och en av de första kanalerna 23 i tvà parallella delkanaler 23' som sträcker sig över den bakre zonen 36. Matrisen 20 av kanaler innefattar också ytterligare andra ribbor 22 som skjuter ut fràn den andra väggen 12 och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen 36 till den bakre änden.

De ytterligare andra ribborna 22' sträcker sig parallellt med de andra ribborna 22 pà så sätt att väsentligen varje ytterligare andra ribba 22' är anordnad mellan två respektive intilliggande andra ribbor 22 och delar därmed väsentligen var och en av de andra kanalerna 24 i tvà parallella delkanaler 24' som sträcker sig över den bakre zonen 36.

De ytterligare första ribborna 21' och andra ribborna 22' skär varandra vid en skärningsförbindning 26' i närheten av den bak- re änden på så sätt att var och en av delkanalerna 23' från de första kanalerna 23 tillsammans med en av delkanalerna 24' från de andra kanalerna 24 sammansmälter till bildande av en gemensam utloppskanal 27' med en flödesarea.

De ytterligare ribborna 21', 22' är väsentligen lika ribborna 21, 22 förutom längden, d.v.s. de ytterligare ribborna 21', 22' är av- sevärt kortare än ribborna 21, 22. De ytterligare ribborna 21', 22' som är parallella med ribborna 21, 22, ändrar sina lutnings- vinklar kontinuerligt fràn 5°-60° till 0°. De är förbundna med rib- borna 21, 22 vid början av den bakre zonen 36 där lutningsvin- keln är störst. 10 527 952 14 Fig. 5 visar en annan utföringsform av rotorbladet 3 som skiljer sig fràn utföringsformen i Fig. 2-4 pà så sätt att rotorbladet inte har nâgra ytterligare ribbor eller med andra ord att alla ribborna 21, 22 har väsentligen samma längd förutom vid den övre änden och den nedre änden hos matrisen 20.

Föreliggande uppfinning är inte begränsad till de beskrivna utfö- ringsformerna utan kan varieras och modifieras sig inom ramen för de följande kraven. Exempelvis kan uppfinningen utföras med den visade strukturen med utan förtjockningen av skär- ningsförbindningarna.

Claims (20)

10 15 20 25 30 35 527 932 15 Patentkrav

1. Komponent som definierar en av ett blad och en skena för en rotormahskin som har en rotor (2), som är roterbar kring en rotationsaxel (x), varvid komponenten innefattar ett inre utrymme (10), som begränsas av en första vägg (11) och en andra vägg (12) vilka är vända mot varandra och som har ett inlopp (17) och ett utlopp (18), varvid det inre utrymmet (10) bil- dar en passage för en kylfluid från inloppet (17) till utloppet (18), i första. ribbor'(21), som skjuter ut från den första väggen (11) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler (23) för fluiden fràn en främre ände hos de första ribborna (21) till en bakre ände hos de första ribborna (21), och andra ribbor (22), som skjuter ut från den andra väggen (12) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av andra kanaler (24) för fluiden från den främre änden hos de rib- borna (22) till den bakre änden hos de andra ribborna (22), kännetecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinu- erligt krökt bana som har en sådan krökning att de första ribbor- na (21) sträcker sig längs en första riktning i närheten av den främre änden och längs en andra riktning i närheten av den bak- re änden, varvid den första riktningen lutar i förhållande till den andra riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den första riktningen bildar en första lutningsvinkel (o) med rotationsaxeln (x), att de andra ribborna (22) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana som har en sådan krökning att de andra ribborna (22) sträcker sig längs en tredje riktning i närheten av den främre änden och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden, varvid den tredje “riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den tredje riktningen bildar en tredje lut- ningsvinkel (ß) med rotationsaxeln (x), och 10 15 20 25 30 35 527 932 16 att 'den första riktningen skär den tredje riktningen.

2. Komponent enligt krav 1, kännetecknad av att komponen- ten är anpassad att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rota- tionsaxeln (x).

3. Komponent enligt något av kkraven 1 och 2, kännetecknad a! att de första och andra ribborna (21, 22) skär varandra vid en skärningsförbindning (26) i närheten av den bakre änden på så sätt att den första kanalen (23) och den andra kanalen (22) bil- dar en gemensam utloppskanal (27) med en flödesarea.

4. Komponent enligt krav 3, kännetecknad av att var och en av de gemensamma utloppskanalerna har en höjd (H) mätt från den första väggen (11) till den andra väggen (12), varvid var och en av den första kanalen (23) och den andra kanalen (24) har en höjd (h) som sträcker sig från den första väggen (11) respektive de andra väggarna (12) till de andra ribborna (22) respektive de första ribborna (21).

5. Komponent enligt något av kraven 3 och 4, kännetecknad a! att de första och andra ribborna (21, 22) har en huvudsaklig tjocklek (b) längs deras utsträckning, varvid de första och andra ribborna (21, 22) vid skärningsförbindningen (26) har en tjocklek som är större än den huvudsakliga tjockleken och därmed till- handahåller en reducering av flödesarean hos de gemensamma kanalerna (27).

6. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- att den andra riktningen är väsentligen parallell med den fjärde riktningen.

7. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att den andra riktningen och den fjärde riktningen är väsentligen parallella med rotationsaxeln (x). 10 15 20 25 30 35 527 932 17

8. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att de första ribborna (21) är direkt förbundna med de andra ribborna (22) där riktningarna skär varandra.

9. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotationsaxéln (x).

10. Komponent enligt kraven 2 och 9, kännetecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att de första ribborna (21) är anordnade på en trycksida hos komponenten och att de andra ribborna (22) är anordnade på en sugsida hos komponenten.

11. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att absolutvärdena av de första och tredje riktningar- nas vinklar (o, ß) är väsentligen lika.

12. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig över en främ- re zon (35) och en bakre zon (36).

13. Komponent enligt krav 12, kännetecknad av att kompo- nenten innefattar ytterligare första ribbor (21') som skjuter ut från den första väggen (11) och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen (36) till den bakre än- den,>varvid de ytterligare första ribborna (21') sträcker sig pa- rallellt med de första ribborna (21) på så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba (21') är anordnad mellan två re- spektive intilliggande första ribbor (21), och därmed delar vä- sentligen var och en av de första kanalerna (23) i två parallella delkaunaler (23l) som sträcker sig över den bakre zonen (36). 10 15 20 25 30 35 527 932 18

14. Komponent enligt krav 12, _ att de andra ribbornaj(22) sträcker sig över den främre zonen (35) och den bakre zonen (36).

15. Komponent enligt krav 14, kännetecknad av att kompo- nenten innefattar ytterligare andra ribbor (22') som skjuter ut från den andra väggen (12) och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen (36) till den bakre än- den, varvid de ytterligare andra ribborna (22l) sträcker sig pa- rallellt med de andra ribborna (22) på sà sätt att väsentligen varje ytterligare andra ribba (22') är anordnad mellan tvä re- spektive intilliggande andra ribbor, och därmed delar väsentli- gen var och en av de andra kanalerna (22) i två parallella delka- naler (24') som sträcker sig över den bakre zonen (36).

16. Komponent enligt kraven 13 och 15, kännetecknad av att de ytterligare första och andra ribborna (21', 22') skär varandra vid en skärningsförbindning (26') i närheten av den bakre änden på så sätt att var och en av delkanalerna (23') från de första ka- nalerna (23) tillsammans med en av delkanalerna (24') från de andra kanalerna (24) bildar en gemensam utloppskanal (27') med en flödesarea.

17. Komponent enligt krav 16, kännetecknad av att de ytterli- gare första och andra ribborna (21', 22') har en huvudsaklig tjocklek längs deras utsträckning, varvid de ytterligare första och andra ribborna (21l, 22') vid skärningsförbindningen (26') har en tjocklek som är större än den huvudsakliga tjockleken, och där- med tillhandahåller en reducering av flödesarean hos de ge- mensamma kanalerna (27').

18. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att det inre utrymmet (x) sträcker sig längs en cent- rumaxel (y) hos komponenten från ett nedre avsnitt (16) intill inloppet (17) till ett motsatt övre avsnitt (15). 10 527 932 19

19. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att det inre utrymmet (10) nedströms omloppet (17) ocnuppströmsom ribbornas främre ände innefattar en fördel- ningskammare (19) anpassad för fördelning av kylfiuiden från inloppet (17) till väsentligen alla kanalerna.

20. Komponent enligt kraven 18 och 19, kännetecknad av att fördelningskammaren (10) sträcker sig från det nedre avsnittet (16) till det övre avsnittet (15).