Patent DE-102011053891-B4 (DE)
Title: Vorrichtung und Verfahren zur Kühlung von Plattformabschnitten von Turbinenrotorschaufeln
Inventor: ELLIS SCOTT EDMOND
IPC: F01D5/08
Filed: 2011-09-23
Granted: 2023-01-05
Abstract: Plattformkühlanordnung (130) in einer Turbinenrotorschaufel (100) mit einer Plattform (110) an einer Verbindung zwischen einem Blatt (102) und einem Fuß (104), wobei die Turbinenrotorschaufel (100) einen in ihr ausgebildeten inneren Kühlkanal (116) aufweist, der sich von einer Verbindung mit einer Kühlmittelquelle an dem Fuß (104) zu wenigstens ungefähr der radialen Höhe der Plattform (110) erstreckt, wobei der interne Kühlkanal (116) im Betrieb einen Hochdruckkühlmittelabschnitt und einen Niederdruckkühlmittelabschnitt aufweist, und wobei die Plattform (110) eine Plattformunterseite (114) entlang einer nach innen weisenden Fläche aufweist, wobei die Plattformkühlanordnung (130) aufweist:eine erste Platte (132), die innen beabstandet zu der Plattformunterseite (114) angeordnet ist, wobei die erste Platte (132) so eingerichtet ist, dass zwischen der ersten Platte (132) und der Plattformunterseite (114) ein erstes Volumen (133) ausgebildet ist;eine zweite Platte (138), die innen und in beabstandeter Beziehung zu der ersten Platte (132) angeordnet ist, wobei die zweite Platte (138) so ausgebildet ist, dass zwischen der zweiten Platte (138) und der ersten Platte (132) ein zweites Volumen (139) ausgebildet ist, wobei:das zweite Volumen (139) wenigstens einen Einlasskanal (141) aufweist, der mit dem Hochdruckkühlmittelabschnitt des inneren Kühlkanals (116) verbunden ist;das erste Volumen (133) wenigstens einen Auslasskanal (142) aufweist, der mit dem Niederdruckkühlmittelabschnitt des inneren Kühlkanals (116) verbunden ist;die erste Platte (132) eine Anzahl von Prallöffnungen (140) aufweist;die erste Platte (132), die zweite Platte (138) und die Plattform (110) nicht einstückig ausgebildete Komponenten bilden,die Plattformunterseite (114) eine sich axial und in Umfangsrichtung erstreckende planare Fläche aufweist;die erste Platte (132) eine planare Platte aufweist, die an einer Seite einen erhabenen Abschnitt (144) aufweist, der dazu eingerichtet ist, einen vorbestimmten Abstand zwischen der ersten Platte (132) und der Plattformunterseite (114) festzulegen, wobei der vorbestimmte Abstand einer bestimmten Aufprallkühlungscharakteristik entspricht;die zweite Platte (138) eine planare Platte umfasst, die an einer Seite einen erhabenen Abschnitt (146) aufweist, der dazu eingerichtet ist, einen vorbestimmten Abstand zwischen der zweiten Platte (138) und einer ersten Unterseite der ersten Platte (132) einzuhalten, wobei der vorbestimmte Abstand einem gewünschten Höhenmaß des zweiten Volumens (139) entspricht;wobei der vorbestimmte Abstand zwischen der ersten Platte (132) und der Plattformunterseite (114) auf einem Abstand basiert, in welchem die resultierende Prallkühlung der Plattformunterseite (114) eine gewünschte Wärmeübertragungscharakteristik hat;der erhabene Abschnitt (144) der ersten Platte (132) eine äußere Kantenlippe aufweist;die äußere Kantenlippe der ersten Platte (132) sich entlang des Umfangs der ersten Platte (132) erstreckt;die äußere Kantenlippe der ersten Platte (132) dazu eingerichtet ist, eine Dichtung an der Plattformunterseite (114) auszubilden und dadurch das erste Volumen (133) entlang seines Umfangs abzudichten;der erhabene Abschnitt (146) der zweiten Platte (138) eine äußere Kantenlippe aufweist;die äußere Kantenlippe der zweiten Platte (138) sich entlang des Umfangs der zweiten Platte (138) erstreckt; unddie äußere Kantenlippe der zweiten Platte (138) dazu eingerichtet ist, eine Dichtung gegen die erste Platte (132) zu bilden und somit das zweite Volumen (139) entlang seines Umfangs abzudichten.