適用于20-30mw等級的燃機第一級導葉的冷卻結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種冷卻結構，具體涉及一種適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構。
【背景技術】
[0002]在工業燃氣輪機中，隨著技術的發展和能源利用率的不斷提高，先進的燃機不斷的提高效率和渦輪進口溫度，可靠性和壽命也隨之提高，用于20-30麗等級的燃機第一級導葉透平冷卻結構通常采用一般的矩陣肋冷卻結構，實際運行中冷卻效率較高。傳統設計中，針對20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構形式單一，采用一般的矩陣肋結構，經常發生燒蝕和損壞，葉片的使用壽命短，冷卻效率低，葉片的換熱冷卻效果差。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型為解決針對20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構形式單一，采用一般的矩陣肋結構，經常發生燒蝕和損壞，葉片的使用壽命短，冷卻效率低，葉片的換熱冷卻效果差的問題，進而提出適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構。
[0004]本實用新型為解決上述問題采取的技術方案是:適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構包括尾緣梳齒、多個普通型矩陣肋和多個增強型矩陣肋，葉片的尾緣側設置有尾緣梳齒，葉片的吸力側內部設置有多個普通型矩陣肋和多個增強型矩陣肋，葉片的壓力側內部設置有多個普通型矩陣肋和多個增強型矩陣肋，位于葉片吸力側的每個普通型矩陣肋與位于葉片壓力側的每個普通型矩陣肋對應交叉設置，位于葉片吸力側的每個增強型矩陣肋與位于葉片壓力側的每個增強型矩陣肋對應交叉設置，每個增強型矩陣肋包括多個矩陣肋片，每個矩陣肋片上在每個交叉點上均設置有一個紊流單元，每個紊流單元的橫截面為楔形。
[0005]每個普通型矩陣肋沿葉高的方向設置有多個連接單元。
[0006]本實用新型的有益效果是:本實用新型結構簡單，在普通的矩陣肋結構的基礎上，增加了增強型的矩陣肋結構，結構形式多樣，并在增強型的矩陣肋的矩陣肋片的交叉點上設置多個紊流單元，每個紊流單元的橫截面為楔形，使得氣體流動的紊流效果增強，葉片的冷卻效果好，使得本實用新型在原有冷卻效率的基礎上提高了 2%的冷卻效率，避免了葉片被燒蝕和損壞情況的發生，從而使得葉片的使用壽命在原有的使用壽命的基礎上提高了8%，葉片的冷卻效果好。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的主視結構示意圖，圖2是葉片吸力側和壓力側的縱剖圖，圖3是增強型矩陣肋的紊流單元結構示意圖，圖4是圖3的A-A剖視圖。
【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:結合圖1、圖2、圖3和圖4說明本實施方式，本實施方式所述適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構包括尾緣梳齒1、多個普通型矩陣肋2和多個增強型矩陣肋3，葉片的尾緣側設置有尾緣梳齒1，葉片的吸力側內部設置有多個普通型矩陣肋2和多個增強型矩陣肋3，葉片的壓力側內部設置有多個普通型矩陣肋2和多個增強型矩陣肋3，位于葉片吸力側的每個普通型矩陣肋2與位于葉片壓力側的每個普通型矩陣肋2對應交叉設置，位于葉片吸力側的每個增強型矩陣肋3與位于葉片壓力側的每個增強型矩陣肋3對應交叉設置，每個增強型矩陣肋3包括多個矩陣肋片3-1，每個矩陣肋片3-1上在每個交叉點上均設置有一個紊流單元4，每個紊流單元4的橫截面為楔形。
[0009]本實用新型中，尾緣梳齒1、位于葉片同一側的多個普通型矩陣肋2和多個增強型矩陣肋3的冷卻結構共同構成渦輪導葉的內部冷卻流體通道。
[0010]【具體實施方式】二:結合圖2和圖4說明本實施方式，本實施方式所述每個紊流單元4的橫截面為由吸力側與壓力側相切的位置向吸力側或者壓力側寬度逐漸減小的楔形。其他組成與連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0011]【具體實施方式】三:結合圖2和圖4說明本實施方式，本實施方式所述每個楔形的上部設置有一個半圓球5。如此設置，使得楔形的上部更加平滑，不會劃傷其他部件。其他組成與連接關系與【具體實施方式】二相同。
[0012]【具體實施方式】四:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述每個普通型矩陣肋2沿葉高的方向設置有多個連接單元6。連接單元6用來連接葉片的吸力側和壓力側，并且可以增強葉片的強度，使得葉片的使用壽命提高了 2%。其他組成與連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0013]【具體實施方式】五:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述多個連接單元6的數量為3?5個。使得葉片的吸力側和壓力側之間的連接強度最優。其他組成與連接關系與【具體實施方式】四相同。
[0014]【具體實施方式】六:結合圖1說明本實施方式，本實施方式所述適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構還包括多個集氣腔室7，每個集氣腔室7沿著葉片的吸力側和壓力側通長設置，每兩個相鄰的增強型矩陣肋3之間、每個增強型矩陣肋3與相鄰的普通型矩陣肋2之間以及每兩個相鄰的普通型矩陣肋2之間均設置有一個集氣腔室7。如此設置，使得冷卻氣體能更好的覆蓋葉片內部各個冷卻結構。其他組成與連接關系與【具體實施方式】一相同。
[0015]工作原理
[0016]冷卻空氣從葉片進氣側腔室里分別向該實用新型中的吸力側和壓力側的增強型矩陣肋3中流動，流動形式成交叉狀，并且在每個交叉點上均設置了紊流單元4，從而進一步增加了空氣的換熱效果，每兩個矩陣肋之間設置了集氣腔室，使得冷卻氣體能更好的覆蓋葉片內部各個冷卻結構，最后經過葉片尾緣側的尾緣梳齒I流入燃氣通道，一方面吹除尾緣的渦流燃氣，一方面冷卻尾緣葉片表面。
【主權項】
1.適用于20-30麗等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，其特征在于:適用于20-30麗等級的燃機第一級導葉的冷卻結構包括尾緣梳齒(I)、多個普通型矩陣肋(2)和多個增強型矩陣肋(3)，葉片的尾緣側設置有尾緣梳齒(I)，葉片的吸力側內部設置有多個普通型矩陣肋(2)和多個增強型矩陣肋(3)，葉片的壓力側內部設置有多個普通型矩陣肋(2)和多個增強型矩陣肋(3)，位于葉片吸力側的每個普通型矩陣肋(2)與位于葉片壓力側的每個普通型矩陣肋(2)對應交叉設置，位于葉片吸力側的每個增強型矩陣肋(3)與位于葉片壓力側的每個增強型矩陣肋(3)對應交叉設置，每個增強型矩陣肋(3)包括多個矩陣肋片(3-1)，每個矩陣肋片(3-1)上在每個交叉點上均設置有一個紊流單元(4)，每個紊流單元(4)的橫截面為楔形。2.根據權利要求1所述的適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，其特征在于:每個紊流單元(4)的橫截面為由吸力側與壓力側相切的位置向吸力側或者壓力側寬度逐漸減小的楔形。3.根據權利要求2所述的適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，其特征在于:每個楔形的上部設置有一個半圓球(5)。4.根據權利要求1所述的適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，其特征在于:每個普通型矩陣肋(2)沿葉高的方向設置有多個連接單元(6)。5.根據權利要求4所述的適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，其特征在于:多個連接單元出)的數量為3?5個。6.根據權利要求1所述的適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，其特征在于:適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構還包括多個集氣腔室(7)，每個集氣腔室(7)沿著葉片的吸力側和壓力側通長設置，每兩個相鄰的增強型矩陣肋(3)之間、每個增強型矩陣肋(3)與相鄰的普通型矩陣肋(2)之間以及每兩個相鄰的普通型矩陣肋(2)之間均設置有一個集氣腔室(7)。
【專利摘要】適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構，涉及一種適用于20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構。本實用新型為解決針對20-30MW等級的燃機第一級導葉的冷卻結構形式單一，采用一般矩陣肋結構，經常發生燒蝕和損壞，葉片的使用壽命短，冷卻效率低，葉片的換熱冷卻效果差的問題。位于葉片吸力側的每個普通型矩陣肋與位于葉片壓力側的每個普通型矩陣肋對應交叉設置，位于葉片吸力側的每個增強型矩陣肋與位于葉片壓力側的每個增強型矩陣肋對應交叉設置，每個增強型矩陣肋包括多個矩陣肋片，每個矩陣肋片上在每個交叉點上均設置有一個紊流單元，每個紊流單元的橫截面為楔形。本實用新型用于冷卻燃機第一級導葉。
【IPC分類】F01D25/12, F01D9/02
【公開號】CN204941615
【申請號】CN201520758826
【發明人】馮永志, 姜東坡, 李海霞, 楊鑫
【申請人】哈爾濱汽輪機廠有限責任公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月28日