[发明专利]双重级间冷却发动机

权利要求书

1.一种燃气轮机(10)，包括：

串联连通的风扇(14)，压缩机(18)，燃烧室(20)，高压(HP)涡轮机(22)和低压(LP)涡轮机(24)；

所述压缩机(18)包括多排压缩机叶片(1-7)用于在相应级中逐级压缩空气(34)；

所述HP涡轮机(22)包括一排单级空心转子叶片(44)，该转子叶片安装在支承转子盘(46)周边上的相应燕尾槽(70)中；

所述LP涡轮机(24)包括跟随在HP叶片(44)后的一排中空的第一级LP叶片(62)；

第一级间抽气回路(56)，在燃烧室(20)内侧流连通地连接在所述压缩机(18)的第一最后之前级(5)和所述HP叶片(44)之间；

第二级间抽气回路(58)，在燃烧室(20)外侧并且通过LP叶片(62)流连通地连接在所述压缩机(18)的第二最后之前级(3)和所述HP叶片(44)之间。

2.如权利要求1所述的发动机，其特征在于：

所述HP叶片(44)通过前后叶片保持器(72，74)挡在所述盘(46)周边上的相应燕尾槽(70)中；

所述第一抽气回路(56)在所述前叶片保持器(72)处与所述排叶片(44)连接；

所述第二抽气回路(58)在所述后叶片保持器(74)处与所述排叶片(44)连接。

3.如权利要求2所述的发动机，其特征在于：

所述HP叶片(44)通过在燃烧室(20)内侧延伸的驱动轴(30)与压缩机叶片(1-7)连接；

所述前叶片保持器(72)沿着HP盘(46)的前表面向内延伸，从而限定了环形集流腔(84)，该环形集流腔设置为与围绕所述盘周边的燕尾槽(70)流连通；且

所述第一抽气回路(56)与所述集流腔(84)流连通地连接。

4.如权利要求3所述的发动机，其特征在于每个HP叶片(44)包括：

从所述燕尾槽(70)向前缘冷却孔(50)进行供给的前通道(48)；和

在后叶片保持器(74)处从其柄向后缘冷却孔(54)进行供给的后冷却通道(52)。

5.如权利要求4所述的发动机，进一步包括安装在LP叶片(62)内侧的环形后集流腔(78)，该后集流腔具有设置在其前端的流动导向器(80)，该流动导向器与所述叶片后通道(52)相通。

6.如权利要求5所述的发动机，其特征在于：

所述HP涡轮机(22)进一步包括具有一排定子叶片(42)的第一级涡轮喷嘴，该排定子叶片设置在所述燃烧室(20)和HP叶片(44)之间用于降低通过所述HP叶片(42)前缘和后缘的燃气(38)的压力；

所述HP叶片(44)被构造为额外地降低通过其前缘和后缘的燃气(38)的压力；

所述第一最后之前级(5)布置在所述压缩机的最后级(7)上游以从所述压缩机抽取第一压力下的初级空气(34a)；和

所述第二最后之前级(3)布置在所述第一最后之前级(5)上游以从所述压缩机抽取较低第二压力下的次级空气(34b)。

7.如权利要求6所述的发动机，其特征在于所述第一抽气回路(56)构造成使得所述初级气体(34a)的静压大于在所述叶片前缘孔(50)处所述燃气(38)的总相对压力。

8.如权利要求6所述的发动机，其特征在于所述第二抽气回路(58)构造成使得所述次级空气(34b)的静压大于在所述叶片后缘孔(54)处所述燃气(38)的总相对压力。

9.如权利要求6所述的发动机，其特征在于所述第一最后之前级(5)从最后压缩级向上游至少两级，并且所述第二最后之前级(3)从所述第一最后之前级(5)向上游至少两级。

10.一种使用如权利要求6所述的发动机的方法，包括：

将所述初级空气(34a)从所述压缩机(18)引导到所述HP叶片(44)用来在所述叶片前缘孔(50)处产生回流余量；且

将所述次级空气(34b)从所述压缩机(18)引导到所述HP叶片(44)用来在所述叶片后缘孔(54)处产生回流余量。