[发明专利]用于多壁叶片的冷却回路

说明书

本发明公开了一种用于多壁叶片的后边缘冷却系统，包括：一组向外支路，其朝向所述多壁叶片的后边缘延伸并流体连接到冷却剂馈送装置；一组返回支路，其远离所述多壁叶片的所述后边缘延伸并流体连接到冷却剂收集通道；以及连接系统，其用于流体连接所述向外支路组和所述返回支路组；其中所述向外支路组沿着所述多壁叶片的径向轴线从所述返回支路组径向地偏移。

相关申请

本申请涉及共同申请的美国申请号：15/334474,15/334563, 15/334585,15/334448,15/334501,15/334517,15/334450,15/334471和 15/334483、GE档案号313716-1、313719-1、313720-1、313722-1、 313723-1、313726-1、313479-1、313490-1和315630-1，其全部于 2016年10月26日被提交。

背景技术

本发明大体上涉及涡轮系统，且更具体地说，涉及用于多壁叶片的冷却回路。

燃气涡轮系统是广泛用于例如发电等领域的涡轮机的一个实例。常规燃气涡轮系统包括压缩机区段、燃烧室区段和涡轮区段。在燃气涡轮系统的操作期间，系统中的涡轮叶片和喷嘴等各种部件经受能够使部件发生故障的高温流。由于较高的温度流一般会使燃气涡轮系统的性能、效率和电力输出提高，使经受高温流的部件冷却以允许燃气涡轮系统在增加的温度下操作是有利的。

多壁叶片通常包括错综复杂的内部冷却通道。例如由燃气涡轮系统的压缩机提供的冷却空气(或其它合适的冷却剂)可穿过冷却通道并从冷却通道排出以使多壁叶片的各种部分冷却。由多壁叶片中的一个或多个冷却通道形成的冷却回路可包括例如内部近壁冷却回路、内部中央冷却回路、尖端冷却回路以及邻近多壁叶片的前后边缘的冷却回路。

发明内容

本发明的第一方面提供一种用于多壁叶片的后边缘冷却系统，包括：一组向外支路，其朝向所述多壁叶片的后边缘延伸并流体连接到冷却剂馈送装置；一组返回支路，其远离所述多壁叶片的所述后边缘延伸并流体连接到冷却剂收集通道；以及连接系统，其用于流体连接所述向外支路组和所述返回支路组；其中所述向外支路组沿着所述多壁叶片的径向轴线从所述返回支路组径向地偏移。

进一步地，所述返回支路组相对于所述向外支路组周向地偏移。

进一步地，所述向外支路组沿着所述多壁叶片的吸力侧延伸，而所述返回支路组沿着所述多壁叶片的压力侧延伸，或其中所述向外支路组沿着所述多壁叶片的所述压力侧延伸，而所述返回支路组沿着所述多壁叶片的所述吸力侧延伸。

进一步地，所述冷却剂馈送装置流体连接到多个向外支路组，并且其中所述冷却剂收集通道流体连接到多个返回支路组。

进一步地，给定一组向外支路中的第一向外支路通过所述连接系统流体连接到相邻一组返回支路中的返回支路，并且其中所述给定向外支路组中的第二向外支路通过所述连接系统流体连接到相邻的另一组返回支路中的返回支路。

进一步地，所述连接系统包括后连接件，所述后连接件将每组向外支路中的所述向外支路与每组返回支路中的所述返回支路连接。

进一步地，所述后连接件包括定位在每组向外支路中的所述向外支路与每组返回支路中的所述返回支路之间的点处的波状部分。

进一步地，所述连接系统包括多个弯曲部。

进一步地，给定一组向外支路中的向外支路通过第一弯曲部流体连接到相邻一组返回支路中的返回支路，并且其中所述给定向外支路组中的所述向外支路通过第二弯曲部流体连接到相邻的另一组返回支路中的返回支路。

进一步地，所述给定向外支路组包括单个向外支路。

进一步地，所述相邻返回支路组各自包括单个返回支路。