CN111102022A - 包括与集气室连通的冷却通道的涡轮机护罩 - Google Patents
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Abstract
本发明题为“包括与集气室连通的冷却通道的涡轮机护罩”。公开了用于涡轮机***(10)的涡轮机护罩(100)。涡轮机护罩(100)可包括：前端(108)、后端(110)、第一侧(112)和第二侧(118)、外表面(120)，该外表面面向形成在主体(106)与涡轮机壳体(36)之间的冷却室(122)、以及内表面(124)，该内表面面向涡轮机***(10)的热气体流动路径。涡轮机护罩(100)还可包括至少一个集气室，该至少一个集气室在主体(106)内在前端(108)和后端(110)之间延伸。另选地，涡轮机护罩(100)可包括在主体(106)内延伸的一组冷却通道(140)。该组冷却通道(140)中的冷却通道(140)中的每一个可包括与冷却室(122)流体连通的入口部分(132)、与至少一个集气室流体连通的出口部分(136)、以及将入口部分(132)和出口部分(136)流体地联接的中间部分(138)。
Description
背景技术
本公开整体涉及用于涡轮机***的涡轮机护罩，并且更具体地涉及包括与形成在其中的集气室流体连通的多个冷却通道的涡轮机护罩。
常规涡轮机诸如气体涡轮机***用于为发电机生成动力。通常，气体涡轮机***通过使流体(例如，热气体)穿过气体涡轮机***的涡轮机部件来生成动力。更具体地，入口空气可以被吸入压缩机中并可以被压缩。一旦被压缩，入口空气与燃料混合以形成燃烧产物，该燃烧产物可以由气体涡轮机***的燃烧器点燃以形成气体涡轮机***的操作流体(例如，热气体)。然后，流体可以流过流体流动路径以用于旋转涡轮机部件的多个旋转桨片和转子或轴以用于生成动力。可以经由多个旋转桨片以及定位于旋转桨片之间的多个固定喷嘴或叶片来将流体引导通过涡轮机部件。当多个旋转叶片旋转气体涡轮机***的转子时，联接到转子的发电机可以从转子的旋转产生电力。
为了改善操作效率，涡轮机部件可包括涡轮机护罩和/或喷嘴带以进一步限定操作流体的流动路径。例如，涡轮机护罩可以邻近涡轮机部件的旋转桨片径向地定位，并且可以引导涡轮机部件内的操作流体和/或限定用于操作流体的流体流动路径的外边界。在操作期间，涡轮机护罩可暴露于流过涡轮机部件的高温操作流体。随着时间的推移和/或在暴露期间，涡轮机护罩可能经历不期望的热膨胀。在某些情况下，涡轮机护罩的热膨胀可能会缩短护罩的寿命和/或可能会阻碍涡轮机部件内的限定用于操作流体的流体流动路径的密封形成。随着时间的推移，护罩的反复热膨胀可能导致操作流体从流动路径泄漏，这继而可能降低涡轮机部件和整个涡轮机***的操作效率。
为了使热膨胀最小化，通常冷却涡轮机护罩。用于冷却涡轮机护罩的常规过程包括冲击冷却。冲击冷却利用通过涡轮机护罩形成的孔或孔口以在操作期间向涡轮机护罩的各个部分提供冷却空气。然而，常规的冲击冷却在***的需要较厚的壁和/或增加的结构的位置中，诸如在***内包括的部件的边缘附近，可能不可用或可能无效。
发明内容
本公开的第一方面提供了联接到涡轮机***的涡轮机壳体的涡轮机护罩。该涡轮机护罩包括：前端；后端，该后端与前端相对地定位；第一侧，该第一侧在前端和后端之间延伸；第二侧，该第二侧在前端和后端之间与第一侧相对地延伸；外表面，该外表面面向在主体与涡轮机壳体之间形成的冷却室；以及内表面，该内表面面向用于涡轮机***的热气体流动路径；至少一个集气室，该至少一个集气室在主体内在前端和后端之间延伸；以及至少一组冷却通道，该至少一组冷却通道在主体内延伸，至少一组冷却通道中的冷却通道中的每一个包括：入口部分，该入口部分延伸穿过外表面并与形成在主体和涡轮机壳体之间的冷却室流体连通；出口部分，该出口部分与至少一个集气室流体连通；以及中间部分，该中间部分将入口部分和出口部分流体地联接。
本公开的第二方面提供了联接到涡轮机***的涡轮机壳体的涡轮机护罩。该涡轮机护罩包括：主体，该主体包括：前端；后端，该后端与前端相对地定位；第一侧，该第一侧在前端和后端之间延伸；第二侧，该第二侧在前端和后端之间与第一侧相对地延伸；外表面，该外表面面向在主体与涡轮机壳体之间形成的冷却室；以及内表面，该内表面面向用于涡轮机***的热气体流动路径；至少一个集气室，该至少一个集气室在主体内在第一侧和第二侧之间延伸；以及至少一组冷却通道，该至少一组冷却通道在主体内延伸，该至少一组冷却通道中的冷却通道中的每一个包括：入口部分，该入口部分延伸穿过外表面并与形成在主体和涡轮机壳体之间的冷却室流体连通；出口部分，该出口部分与至少一个集气室流体连通；以及中间部分，该中间部分将入口部分和出口部分流体地联接。
本公开的示例性方面被设计成解决本文描述的问题和/或未讨论的其他问题。
附图说明
从结合描绘本公开的各种实施方案的附图的对本公开的各个方面的以下详细描述，将更容易理解本公开的这些和其他特征，其中：
图1示出了根据本公开的实施方案的气体涡轮机***的示意图。
图2示出了根据本公开的实施方案的图1的气体涡轮机***的涡轮机的一部分的侧视图，该涡轮机包括涡轮机桨片、定子叶片、转子、壳体和涡轮机护罩。
图3示出了根据本公开的实施方案的图2的涡轮机护罩的等轴视图。
图4示出了根据本公开的实施方案的包括至少一个集气室的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图5示出了根据本公开的实施方案的沿图4中的线5-5截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图6示出了根据本公开的实施方案的沿图4中的线6-6截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图7示出了根据本公开的附加实施方案的包括损坏的孔和损坏的冷却通道的涡轮机护罩的顶视图。
图8示出了根据本公开的实施方案的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图9示出了根据本公开的附加实施方案的沿图8中的线9-9截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图10示出了根据本公开的附加实施方案的沿图8中的线10-10截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图11示出了根据本公开的另外的实施方案的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图12至图14示出了根据本公开的实施方案的包括至少一个联接导管的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图15示出了根据本公开的实施方案的包括形成在集气室中的壁的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图16示出了根据本公开的实施方案的沿图15中的线16-16截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图17示出了根据本公开的实施方案的沿图15中的线17-17截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图18示出了根据本公开的附加实施方案的包括形成在集气室中的壁的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图19示出了根据本公开的附加实施方案的沿图18中的线19-19截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图20示出了根据本公开的附加实施方案的沿图18中的线20-20截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图21示出了根据本公开的实施方案的包括形成在集气室中的支撑销的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图22示出了根据本公开的实施方案的沿图21中的线22-22截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图23示出了根据本公开的附加实施方案的包括形成在集气室中的支撑销的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图24示出了根据本公开的实施方案的沿图23中的线24-24截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图25示出了根据本公开的实施方案的包括中央集气室的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图26示出了根据本公开的实施方案的沿图25中的线26-26截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图27示出了根据本公开的实施方案的沿图25中的线27-27截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图28示出了根据本公开的实施方案的包括两个侧集气室和一个中央集气室的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图29示出了根据本公开的实施方案的沿图28中的线29-29截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图30示出了根据本公开的实施方案的沿图28中的线30-30截取的涡轮机护罩的横截面侧视图。
图31示出了根据本公开的实施方案的包括前集气室、后集气室和中间集气室的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图32示出了根据本公开的实施方案的包括前集气室和后集气室的图3的涡轮机护罩的顶视图。
图33示出了根据本公开的实施方案的包括中间集气室的图3的涡轮机护罩的顶视图。
应当注意，本公开的附图未按比例绘制。附图旨在仅描绘本公开的典型方面，并且因此不应当被视为限制本公开的范围。在附图中，类似的编号表示附图之间的类似的元件。
具体实施方式
首先，为了清楚地描述当前公开，当引用和描述本公开范围内的相关机器部件时，将有必要选择某些术语。在这样做时，如果可能的话，通用的行业术语将以与其接受含义一致的方式进行使用和采用。除非另有说明，否则应当对此类术语给出与本申请的上下文和所附权利要求书的范围一致的广义解释。本领域的普通技术人员将了解，通常可以使用若干不同或重叠术语来引用特定部件。在本文中可描述为单个零件的物体可以包括多个部件并在另一个上下文中被引用为由多个部件组成。另选地，本文中可描述为包括多个部件的物体可在别处称为单个零件。
此外，本文中可能会定期使用若干描述性术语，并且在本节开始时定义这些术语应当证明是有帮助的。除非另有说明，否则这些术语以及其定义如下。如本文所用，“下游”和“上游”是指示相对于流体流动的方向的术语，诸如通过涡轮引擎的工作流体，或者例如通过燃烧器的空气流或通过涡轮机的部件***之一的冷却剂。术语“下游”对应于流体流动方向，并且术语“上游”是指与流动相反的方向。在没有任何另外的特殊性的情况下，术语“前”和“后”是指方向，其中“前”是指引擎的前端或压缩机端，并且“后”是指引擎的后端或涡轮机端。另选地，术语“前面”和“后面”可以分别使用和/或理解为在描述上类似于术语“前”和“后”。通常，需要描述处于不同径向、轴向和/或周向位置的零件。“A”轴线表示轴向取向。如本文所用，术语“轴向”和/或“轴向地”是指物体沿着轴线A的相对位置/方向，该轴线基本上平行于涡轮机***(特别是转子部分)的旋转轴线。如本文进一步使用的，术语“径向”和/或“径向地”是指物体沿着方向“R”的相对位置/方向(参见图1)，该方向基本上垂直于轴线A并仅在一个位置处与轴线A相交。最后，术语“周向”是指围绕轴线A的移动或位置(例如，方向“C”)。
如上所述，本公开提供用于涡轮机***的涡轮机护罩，并且更具体地提供包括与其中形成的集气室流体连通的多个冷却通道的涡轮机护罩。
下面参考图1至图33讨论这些和其他实施方案。然而，本领域技术人员将容易理解，本文相对于这些附图给出的详细描述仅用于说明目的并且不应当被解释为限制。
图1示出了示例性气体涡轮机***10的示意图。气体涡轮机***10可以包括压缩机12。压缩机12压缩进入的空气流18。压缩机12将压缩空气流20输送到燃烧器22。燃烧器22将压缩空气流20与加压燃料流24混合并点燃混合物以产生燃烧气体流26。尽管仅示出了单个燃烧器22，但气体涡轮机***10可以包括任何数量的燃烧器22。燃烧气体流26继而被输送到涡轮机28，该涡轮机通常包括多个涡轮机桨片，其包括翼型件(参见图2)和定子叶片(参见图2)。燃烧气体流26驱动涡轮机28，并且更具体地，驱动涡轮机28的多个涡轮机桨片以产生机械功。涡轮机28中产生的机械功经由延伸穿过涡轮机28的转子30驱动压缩机12，并且可以用于驱动外部负载32(诸如发电机等)。
气体涡轮机***10还可以包括排气框架34。如图1所示，排气框架34可以邻近气体涡轮机***10的涡轮机28定位。更具体地，排气框架34可以邻近涡轮机28定位，并且可以基本上定位在涡轮机28和/或从燃烧器22流动到涡轮机28的燃烧气体流26的下游。如本文所讨论的，排气框架34的一部分(例如，外部壳体)可以直接联接到涡轮机28的外壳、壳或壳体36。
在燃烧气体26流过并驱动涡轮机28之后，燃烧气体26可以沿流动方向(D)通过排气框架34排出、流过和/或排放。在图1所示的非限制性示例中，燃烧气体26可以沿流动方向(D)流过排气框架34，并且可以从气体涡轮机***10排放(例如，排放到大气)。在气体涡轮机***10是联合循环发电厂(例如，包括气体涡轮机***和蒸气涡轮机***)的一部分的另一个非限制性示例中，燃烧气体26可以从排气框架34排放，并且可以沿流动方向(D)流入联合循环发电厂的热回收蒸气发生器。
转到图2，示出了涡轮机28的一部分。具体而言，图2示出了涡轮机28的一部分的侧视图，包括涡轮机桨片38(示出一个)的第一级，以及联接到涡轮机28的壳体36的定子叶片40(示出一个)的第一级。如本文所讨论的，涡轮机桨片38的每个级(例如，第一级、第二级(未示出)、第三级(未示出))可以包括多个涡轮机桨片38，其可以联接到转子30并围绕该转子周向地定位，并且可以由燃烧气体26驱动以旋转转子30。另选地，定子叶片40的每个级(例如，第一级、第二级(未示出)、第三级(未示出))可以包括多个定子叶片，其可以联接到涡轮机28的壳体36并围绕该壳体周向地定位。在图2所示的非限制性示例中，定子叶片40可包括：外部平台42，该外部平台邻近定子叶片40定位和/或将定子叶片联接至涡轮机28的壳体26；邻近外部平台42的内部平台44；以及定位在外部平台42与内部平台44之间的翼型件45。定子叶片40的外部平台42和内部平台44可限定用于流过定子叶片40的燃烧气体26的流动路径(FP)。
涡轮机28的每个涡轮机桨片38可以包括翼型件46，该翼型件从转子30径向延伸并定位在流过涡轮机28的燃烧气体26的流动路径(FP)内。每个翼型件46可包括邻近转子30径向定位的尖端部分48。涡轮机桨片38和定子叶片40也可以在壳体36内彼此邻近轴向地定位。在图2所示的非限制性示例中，定子叶片40的第一级可邻近涡轮机桨片38的第一级并在其下游轴向地定位。为清楚起见，并未示出涡轮机28的所有涡轮机桨片38、定子叶片40和/或所有转子30。另选地，尽管在图2中仅示出了涡轮机28的涡轮机桨片38和定子叶片40的第一级的一部分，但涡轮机28可包括轴向定位在整个涡轮机28的壳体36中的涡轮机桨片和定子叶片的多个级。
气体涡轮机***10的涡轮机28(参见图1)还可包括多个涡轮机护罩100。例如，涡轮机28可以包括涡轮机护罩100(示出一个)的第一级。涡轮机护罩100的第一级可以对应于涡轮机桨片38的第一级和/或定子叶片40的第一级。也就是说，并且如本文所讨论的，涡轮机护罩100的第一级可以在涡轮机28内邻近涡轮机桨片38的第一级和/或定子叶片40的第一级定位，以与流过涡轮机28的燃烧气体26的流动路径(FP)相互作用并在其中提供密封。在图2所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100的第一级可邻近涡轮机桨片38的第一级径向定位和/或可基本上围绕或环绕该第一级。涡轮机护罩100的第一级可邻近涡轮机桨片38的翼型件46的尖端部分48径向定位。另选地，涡轮机护罩100的第一级也可以邻近涡轮机28的定子叶片40的第一级和/或在其上游径向定位。
与定子叶片40类似，涡轮机护罩100的第一级可以包括多个涡轮机护罩100，其可联接到涡轮机28的壳体36并围绕该壳体周向地定位。在图2所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100可经由从涡轮机28的壳体36径向向内延伸的联接部件50联接到壳体36。联接部件50可被配置成联接到和/或接收涡轮机护罩100的紧固件或钩102、104(图3)以将涡轮机护罩100联接、定位和/或固定到涡轮机28的壳体36。在非限制性示例中，联接部件50可联接和/或固定到涡轮机28的壳体36。在另一个非限制性示例(未示出)中，联接部件50可与壳体36一体形成以用于将涡轮机护罩100联接、定位和/或固定到壳体36。与涡轮机桨片38和/或定子叶片40类似，尽管图2中仅示出了涡轮机28的涡轮机护罩100的第一级的一部分，但涡轮机28可包括轴向定位在整个涡轮机28的壳体36中的涡轮机护罩100的多个级。
转到图3至图6，示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的各种视图。具体地，图3示出了涡轮机护罩100的等轴视图，图4示出了涡轮机护罩100的顶视图，图5示出了沿图4中的线5-5截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图，并且图6示出了沿图4中的线6-6截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图。
涡轮机护罩100可包括主体106。在图3至图6所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100可包括和/或形成为单一主体106，使得涡轮机护罩100是单个、连续和/或非脱节的部件或零件。在图3至图6所示的非限制性示例中，由于涡轮机护罩100由单一主体106形成，因此涡轮机护罩100可不需要构建、接合、联接和/或组装各种零件以完全形成涡轮机护罩100，以及/或者在涡轮机护罩100可安装和/或实施在涡轮机***10内之前可不需要构建、接合、联接和/或组装各种零件(参见图2)。相反，如本文所讨论，一旦构建了用于涡轮机护罩100的单个、连续和/或非脱节的单一主体106，涡轮机护罩100就可以立即安装在涡轮机***10内。
在非限制性示例中，涡轮机护罩100的单一主体106以及涡轮机护罩100的各种部件和/或特征可以使用任何合适的一种或多种增材制造过程和/或方法来形成。例如，包括单一主体106的涡轮机护罩100可以通过以下来形成：直接金属激光熔化(DMLM)(也称为选择性激光熔化(SLM))、直接金属激光烧结(DMLS)、电子束熔化(EBM)、立体光刻(SLA)、粘结剂喷射、或任何其他合适的一种或多种增材制造过程。另选地，涡轮机护罩100的单一主体106可以由可由一种或多种增材制造过程利用以形成涡轮机护罩100，以及/或者能够在操作期间承受气体涡轮机***10内的涡轮机护罩100所经历的操作特性(例如，暴露温度、暴露压力等)的任何材料形成。
在另一个非限制性示例中，涡轮机护罩100的主体106可形成为多个和/或不同的部分或部件。例如，并且如本文所讨论的，涡轮机护罩100的主体106可由以下项形成：第一部件，该第一部件可包括钩102、104和内表面；以及第二部件，该第二部件可包括涡轮机护罩100的上表面。形成涡轮机护罩100的主体106的两个部件可彼此接合、联接和/或附连以形成涡轮机护罩100，然后将其安装在气体涡轮机***10内的涡轮机28中。形成主体106的每个部件以及涡轮机护罩100的各种部件和/或特征部可使用任何合适的一种或多种增材制造过程和/或方法来形成。例如，可通过铣削、车削、切割、铸造、模制、钻孔等形成涡轮机护罩100，该涡轮机护罩包括主体106，该主体包括两个不同部件。
涡轮机护罩100还可以包括各种端部、侧面和/或表面。例如，并且如图3和图4所示，涡轮机护罩100的主体106可包括前端108和与前端108相对定位的后端110。前端108可定位在后端110的上游，使得流过涡轮机28内限定的流动路径(FP)的燃烧气体26可在流过涡轮机护罩100的主体106的相邻后端110之前流过相邻前端108。如图3和图4所示，前端108可包括第一钩102，该第一钩被配置成联接到和/或接合涡轮机28的壳体36的联接部件48以将涡轮机护罩100联接、定位和/或固定在壳体36内(参见图2)。另选地，后端110可包括第二钩104，该第二钩与第一钩102相对地定位和/或形成在主体106上。与第一钩102类似，第二钩104可被配置成联接到和/或接合涡轮机28的壳体36的联接部件48以将涡轮机护罩100联接、定位和/或固定在壳体36内(参见图2)。
另选地，涡轮机护罩100的主体106还可包括第一侧112以及与第一侧112相对定位的第二侧118。如图3和图4所示，第一侧112和第二侧118可在前端108与后端110之间延伸和/或形成。主体106的第一侧112和第二侧118可基本上闭合和/或可包括实心端壁或顶盖。同样地，并且如本文所讨论的，第一侧112和第二侧118的实心端壁可基本上防止涡轮机28内的流体(例如，燃烧气体26、冷却流体)进入涡轮机护罩100，以及/或者防止冷却流体经由第一侧112和/或第二侧118离开在涡轮机护罩100内形成的内部部分(例如，通道、集气室)。
如图3至图5所示，涡轮机护罩100的主体106还可包括外表面120。外表面120可面向在主体106与涡轮机壳体36(参见图2)之间形成的冷却室122。更具体地，外表面120可定位、形成、面向和/或直接暴露在涡轮机护罩100的主体106与涡轮机28的涡轮机壳体36之间形成的冷却室122中。如本文所讨论的，在涡轮机护罩100的主体106与涡轮机壳体36之间形成的冷却室122可在涡轮机28的操作期间接收冷却流体和/或将冷却流体提供给涡轮机护罩100。除了面向冷却室122之外，涡轮机护罩100的主体106的外表面120也可分别在前端108与后端110之间以及第一侧112与第二侧118之间形成和/或定位。
涡轮机护罩100的主体106还可包括与外表面120相对形成的内表面124。也就是说，并且如图3、图5和图6中的非限制性示例所示，涡轮机护罩100的主体106的内表面124可与外表面120径向相对地形成。简而言之，回到图2，同时继续参考图3、图5和图6，内表面124可面向流过涡轮机28(参见图2)的燃烧气体26的热气体流动路径(FP)。更具体地，内表面124可以定位、形成、面向和/或直接暴露于流过气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机壳体36的燃烧气体26的热气体流动路径(FP)。另选地，如图2所示，涡轮机护罩100的主体106的内表面124可邻近翼型件46的尖端部分48径向地定位。除了面向燃烧气体26的热气体流动路径(FP)之外，并且与外表面120类似，涡轮机护罩100的主体106的内表面124也可分别在前端108与后端110之间以及第一侧112与第二侧118之间形成和/或定位。
转到图4至图6，现在讨论涡轮机护罩100的附加特征部。涡轮机护罩100可包括在主体106内延伸的至少一个集气室。在图4和图5所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100可包括第一侧集气室126。第一侧集气室126可在主体106内从前端108延伸到后端110。另选地，第一侧集气室126可在主体106内邻近和/或基本上平行于主体106的第一侧112延伸。简而言之，转到图5，第一侧集气室126可在主体106内在主体106的外表面120和内表面124之间延伸。
另选地，并且如图4和图6所示的非限制性示例中所示，涡轮机护罩100还可包括第二侧集气室128。第二侧集气室128可在主体106中与第一侧集气室126相对地形成。也就是说，第二侧集气室128可在主体106内从前端108延伸到后端110，并且可邻近和/或基本上平行于主体106的第二侧118延伸。简而言之，转到图6，并且与第一侧集气室126类似，第二侧集气室128可在主体106内在主体106的外表面120和内表面124之间延伸。
涡轮机护罩100还可包括形成在其中的至少一组冷却通道，以用于在气体涡轮机***10的涡轮机28的操作期间冷却涡轮机护罩100。如图4所示，涡轮机护罩100可包括在涡轮机护罩100的主体106内形成、定位和/或延伸的第一组冷却通道130。更具体地，涡轮机护罩100的第一组冷却通道130(在图4中以虚线示出)可在主体106内在第一侧112与第二侧118之间延伸和/或从第一侧延伸到第二侧。在涡轮机护罩100的主体106内延伸的第一组冷却通道130可包括形成在其中的多个冷却通道。尽管第一组冷却通道130被示出为包括在主体106内延伸的10个冷却通道，但应当理解，涡轮机护罩100的第一组冷却通道130可包括更多或更少的冷却通道。非限制性示例中示出的冷却通道的数量是例示性的。
第一组冷却通道130可包括多个不同的区段和/或部分。例如，第一组冷却通道130中的每个冷却通道可包括入口部分132，该入口部分邻近涡轮机护罩100的主体106的第一侧112定位和/或形成。另选地，并且如图4所示，第一组冷却通道130中的每一个的入口部分132可邻近第一侧集气室126定位和/或形成。在非限制性示例中，第一侧集气室126被定位和/或形成在主体106内位于主体106的第一侧112与第一组冷却通道130中的每一个的入口部分132之间。第一组冷却通道130的入口部分132可延伸穿过涡轮机护罩100的主体106的外表面120。更具体地，入口部分132可延伸穿过主体106的外表面120和/或可穿过该外表面形成，并且可与形成在主体106和涡轮机壳体36(参见图2)之间的冷却室122流体连通。如本文所讨论，第一组冷却通道130的入口部分132可与冷却室122流体连通以接收冷却流体，以便冷却涡轮机护罩100。
在图4所示的非限制性示例中，入口部分132还可包括钩形区段134。入口部分132的钩形区段134可包括钩和/或转弯取向或曲率，以及/或者可包括预定的转弯半径。例如，钩形区段134最初可朝第一侧112延伸，然后可朝后端110转向，并且可朝第二侧118延伸。入口部分132的钩形区段134的取向或曲率使得第一组冷却通道130中的更多冷却通道能够在主体106内设置、形成和/或延伸。另选地，通过增加形成在涡轮机护罩100中的第一组冷却通道130中的每一个的长度，钩形区段134可在主体106内邻近第一侧112提供较大的冷却区域。此外，钩形区段134可允许形成在涡轮机护罩100中的第一组冷却通道130中的每一个的附加部分(例如，中间部分)具有较好的间距。在附加的非限制性示例中，可调节钩形区段134以允许第一组冷却通道130中的每一个具有改进的间距，使得第一组冷却通道130可更冷凝和/或在涡轮机护罩100中在较高热量区域内更紧密地形成在一起。
第一组冷却通道130中的每个冷却通道还可包括出口部分136。在图4所示的非限制性示例中，出口部分136可邻近涡轮机护罩100的主体106的第二侧118定位和/或形成。另选地，并且如图4所示，第一组冷却通道130中的每一个的出口部分136可邻近第二侧集气室128定位和/或形成。同样地，第二侧集气室128被定位和/或形成在主体106内位于主体106的第二侧118与第一组冷却通道130中的每一个的出口部分136之间。简而言之，转到图5，同时继续参考图4，第一组冷却通道130中的每一个的出口部分136可与第二侧集气室128流体连通。如本文所讨论，第一组冷却通道130的出口部分136可与第二侧集气室128流体连通，以在冷却涡轮机护罩100时提供或排出穿过第一组冷却通道130流入第二侧集气室128中的冷却流体。
如图4所示，第一组冷却通道130中的每一个还可包括中间部分138。中间部分138可将第一组冷却通道130的入口部分132和出口部分136流体地联接。也就是说，中间部分138可在涡轮机护罩100的主体106内在入口部分132和出口部分136之间形成和/或延伸，以将入口部分132和出口部分136流体地联接。另选地，中间部分138可在主体106内在第一侧112和第二侧118之间延伸和/或跨主体延伸。在图4所示的非限制性示例中，当在入口部分132和出口部分136之间延伸时，第一组冷却通道130中的每一个的中间部分138可以是基本上线性的。
在图4所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100还可包括在涡轮机护罩100的主体106内形成、定位和/或延伸的第二组冷却通道140。更具体地，涡轮机护罩100的第二组冷却通道140(在图4中以虚线示出)可在主体106内在第一侧118与第二侧112之间延伸和/或从第二侧延伸到第一侧。在涡轮机护罩100的主体106内延伸的第二组冷却通道140可包括形成在其中的多个冷却通道。与第一组冷却通道130类似，第二组冷却通道140的非限制性示例中包括的冷却通道的数量是例示性的。另选地，第二组冷却通道140可包括与第一组冷却通道130中的冷却通道数量相同、更多或更少的冷却通道。
与第一组冷却通道130类似，第二组冷却通道140可包括多个不同的区段和/或部分。例如，第二组冷却通道140中的每个冷却通道可包括入口部分142，该入口部分邻近涡轮机护罩100的主体106的第二侧118定位和/或形成。另选地，并且如图4所示，第二组冷却通道140中的每一个的入口部分142可邻近第二侧集气室128定位和/或形成。在非限制性示例中，第二侧集气室128被定位和/或形成在主体106内位于主体106的第二侧118与第二组冷却通道140中的每一个的入口部分142之间。第二组冷却通道140的入口部分142可延伸穿过涡轮机护罩100的主体106的外表面120。更具体地，入口部分142可延伸穿过主体106的外表面120和/或可穿过该外表面形成，并且可与形成在主体106和涡轮机壳体36(参见图2)之间的冷却室122流体连通。如本文所讨论，第二组冷却通道140的入口部分142可与冷却室122流体连通以接收冷却流体，以便冷却涡轮机护罩100。
在图4所示的非限制性示例中，入口部分142还可包括钩形区段144。与第一组冷却通道130的入口部分132的钩形区段134类似，入口部分142的钩形区段144可包括钩和/或转弯取向或曲率，以及/或者可包括预定的转弯半径。钩形区段144最初可朝第二侧118延伸，然后可朝后端110转向，并且可朝第一侧112延伸。与第一组冷却通道130的钩形区段134类似，入口部分142的钩形区段144使第二组冷却通道140中的更多冷却通道能够在主体106内设置、形成和/或延伸，并且可通过增加形成在涡轮机护罩100中的第二组冷却通道140中的每一个的长度来在主体106内提供邻近第二侧118的更大的冷却区域。另选地，钩形区段144可允许形成在涡轮机护罩100中的第二组冷却通道140中的每一个的附加部分(例如，中间部分)具有更好的间距，并且可改善第二组冷却通道140中的每一个的间距。
第二组冷却通道140中的每个冷却通道还可包括出口部分146。在图4所示的非限制性示例中，出口部分146可邻近涡轮机护罩100的主体106的第一侧112定位和/或形成。另选地，并且如图4所示，第二组冷却通道140中的每一个的出口部分146可邻近第一侧集气室126定位和/或形成。同样地，第一侧集气室126被定位和/或形成在主体106内在主体106的第一侧112与第二组冷却通道140中的每一个的出口部分146之间。简而言之，转到图6，同时继续参考图4，第二组冷却通道140中的每一个的出口部分146也可与第一侧集气室126流体连通。如本文所讨论，第二组冷却通道140的出口部分146可与第一侧集气室126流体连通，以在冷却涡轮机护罩100时提供或排出穿过第二组冷却通道140流入第一侧集气室126中的冷却流体。
如图4所示，第二组冷却通道140中的每一个还可包括中间部分148。中间部分148可将第二组冷却通道140的入口部分142和出口部分146流体地联接。也就是说，中间部分148可在涡轮机护罩100的主体106内在入口部分142和出口部分146之间形成和/或延伸，以将入口部分142和出口部分146流体地联接。另选地，中间部分148可在主体106内在第二侧118和第一侧112之间延伸和/或跨主体延伸。在图4所示的非限制性示例中，当在入口部分142和出口部分146之间延伸时，第二组冷却通道140中的每一个的中间部分148可以是基本上线性的。另选地，并且如图4所示，当从主体106的前端108移动到后端110时，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道可交替。例如，第二组冷却通道140中的每一个的中间部分148可定位在第一组冷却通道130中的两个冷却通道的中间部分138之间和/或可邻近中间部分定位。
尽管在本文中讨论为包括钩形部分134、144，但应当理解，冷却通道130、140可在不存在钩形区段134、144的情况下形成在涡轮机护罩100中。也就是说，在冷却通道130、140中包含钩形部分134、144可以是例示性的。同样地，冷却通道130、140可以是基本上线性的和/或可不包括钩形部分134、144。
而且，如图4至图6所示，涡轮机护罩100还可包括至少一个排气孔。更具体地，涡轮机护罩100可包括第一排气孔150和第二排气孔152。第一排气孔150可与第一侧集气室126流体连通。更具体地，第一排气孔150可与涡轮机护罩100的第一侧集气室126流体连通并且可从该第一侧集气室轴向延伸。在图4和图5所示的非限制性示例中，第一排气孔150可穿过主体106从第一侧集气室126延伸到涡轮机护罩100的主体106的后端110和/或延伸穿过该后端。除了与第一侧集气室126流体连通之外，第一排气孔150可与涡轮机28(参见图2)的壳体36内的附加部分或区域流体连通。在一个非限制性示例中，第一排气孔150可与围绕涡轮机28(参见图2)的定子叶片40的外部平台42的空间或区域流体连通。在操作期间，并且如本文所讨论，第一排气孔150可将冷却流体从与涡轮机护罩100的后端110相邻的第一侧集气室126排出到形成在护罩100与定子叶片40(参见图2)的外部平台42之间的空间、区域或间隙(G)中。从第一侧集气室126排出的冷却流体可从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，这继而可降低间隙(G)的温度。除此之外或另选地，可在间隙(G)内和/或上方排出从第一侧集气室126排出的冷却流体，以过渡到定子叶片40的外部平台42并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
第二排气孔152可与第二侧集气室128流体连通。更具体地，第二排气孔152可与涡轮机护罩100的第二侧集气室128流体连通并且可从该第二侧集气室轴向延伸。在图4和图6所示的非限制性示例中，第二排气孔152可穿过主体106从第二侧集气室128延伸到涡轮机护罩100的主体106的后端110和/或延伸穿过该后端。除了与第二侧集气室128流体连通之外，与第一排气孔150类似，第二排气孔152可与涡轮机28(参见图2)的壳体36内的附加部分或区域流体连通。在非限制性示例中，第二排气孔152可与围绕涡轮机28(参见图2)的定子叶片40的外部平台42的空间或区域流体连通。
涡轮机护罩100的第一排气孔150和第二排气孔152的尺寸可设定成和/或可包括一定的几何形状，以确保第一侧集气室126和第二侧集气室128保持期望的内部压力。通过保持第一侧集气室126和第二侧集气室128内的期望的内部压力，由冷却通道130、140提供的冷却流体可连续地流过第一侧集气室126和第二侧集气室128，并分别从第一排气孔150和第二排气孔152中排出，如本文所讨论的。如图5和图6的非限制性示例所示，第一排气孔150和第二排气孔152可包括预定直径(Dia)，该预定直径可分别影响或确定第一侧集气室126和第二侧集气室128的内部压力(例如，期望压力)。在其他非限制性示例中(参见图9和图10)，第一排气孔150和第二排气孔152可包括锥形几何形状和/或可成锥形以分别影响或确定第一侧集气室126和第二侧集气室128的内部压力。如本文所讨论的，为第一侧集气室126和第二侧集气室128提供期望的内部压力可允许更好地控制冷却剂/泄漏物流动和回流余量，以防止热气体路径摄入。尽管示出为仅包括与第一侧集气室126和第二侧集气室128中的每一者流体连通的单个排气孔150、152，但应当理解，第一侧集气室126和/或第二侧集气室128可包括多个排气孔(例如，图7)。
在气体涡轮机***10(参见图1)的操作期间，冷却流体可流过主体106以冷却涡轮机护罩100。更具体地，当涡轮机护罩100在气体涡轮机***10的操作期间暴露于流过涡轮机28(参见图2)的热气体流动路径的燃烧气体26时，冷却流体(CF)可被提供到和/或可流过穿过主体106形成和/或延伸的第一组冷却通道130和第二组冷却通道140以冷却涡轮机护罩100。在图4至图6所示的非限制性示例中，冷却流体可首先经由穿过主体106的外表面120形成和/或延伸的入口部分132从冷却室122流到第一组冷却通道130。冷却流体可首先进入第一组冷却通道130的入口部分132，并流过钩形区段134。一旦冷却流体已流过第一组冷却通道130中的每一个的入口部分132的钩形区段134，冷却流体就可经由第一组冷却通道130的中间部分138从第一侧112流到第二侧118。冷却流体可从中间部分138流过出口部分136，随后经由出口部分136流入和/或排出到第二侧集气室128。如本文所讨论的，第一组冷却通道130的出口部分136可与第二侧集气室128流体连通和/或可流体地联接到第二侧集气室，以将冷却流体从第一组冷却通道130提供到第二侧集气室128。
一旦冷却流体已经由第一组冷却通道130流入第二侧集气室128中，冷却流体就可流过第二排气孔152和/或从第二排气孔中排出。更具体地，在第二侧集气室128中接收的冷却流体可轴向向下游流动和/或可朝向涡轮机护罩100的后端110流动。然后，冷却流体可经由穿过后端110形成的第二排气孔152流过第二侧集气室128和/或从第二侧集气室排出。在非限制性示例中，第二排气孔152可与形成在护罩100与定子叶片40(参见图2)的外部平台42之间的空间、区域或间隙(G)流体连通。同样地，当冷却流体从涡轮机护罩100排出时，第二排气孔152可将冷却流体引向涡轮机28的定子叶片40的外部平台42。从涡轮机护罩100流向外部平台42的冷却流体可从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，这继而可降低间隙(G)的温度。除此之外或另选地，可在间隙(G)内和/或上方排出从涡轮机护罩100排出的冷却流体，以过渡到定子叶片40的外部平台42并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
同时，流过第二组冷却通道140的冷却流体可遵循具有涡轮机护罩100的不同部分和/或特征的类似流动路径。也就是说，在气体涡轮机***10的操作期间，并且在冷却流体流过第一组冷却通道140、第二侧集气室128和第二排气孔152的同时，冷却流体可流过第二组冷却通道140、第一侧集气室126和第一排气孔150。例如，冷却流体可首先经由穿过主体106的外表面120形成和/或延伸的入口部分142从冷却室122流到第二组冷却通道140。冷却流体可初始进入第二组冷却通道140的入口部分142，并流过钩形区段144。一旦冷却流体已流过第二组冷却通道140中的每一个的入口部分142的钩形区段144，冷却流体就可经由中间部分148从第二侧118流到第一侧112。冷却流体可从中间部分148流过出口部分146，随后流入和/或排放到第一侧集气室126。
经由第二组冷却通道140进入第一侧集气室126的冷却流体可流过第一排气孔150和/或从第一排气孔排出。更具体地，在第一侧集气室126中接收的冷却流体可轴向下游流动和/或可流向涡轮机护罩100的后端110，并且随后可经由第一排气孔150流过第一侧集气室126和/或从第一侧集气室排出。与第二排气孔152类似，涡轮机护罩100的第一排气孔150可与在护罩100和定子叶片40(参见图2)的外部平台42之间形成的空间、区域或间隙(G)流体连通。从第一排气孔150排出的冷却流体可从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，这继而可降低间隙(G)的温度。除此之外或另选地，可在间隙(G)内和/或上方排出从第一排气孔150排出的冷却流体，以过渡到定子叶片40的外部平台42并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
图7示出了图4至图6所示的涡轮机护罩100的非限制性示例的顶视图。在图7所示的非限制性示例中，形成在涡轮机护罩100内的冷却通道130、140可包括不同的构型。具体地，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140在形状和/或几何形状上可以是基本上线性的。如图所示，第一组冷却通道130可仅包括入口部分132、出口部分136以及在入口部分132和出口部分136之间延伸并将它们流体地联接的中间部分138。另选地，第二组冷却通道140可仅包括入口部分142、出口部分146以及在入口部分142和出口部分146之间延伸并将它们流体地联接的中间部分148。
而且，如图7所示，第一侧集气室126和第二侧集气室128中的每一者可包括多个排气孔150A、150B、152A、152B。例如，第一侧集气室126可包括穿过后端110形成的第一排气孔150A，并且第二侧集气室128可包括穿过后端110形成的第二排气孔152A，如本文关于图4至图6所类似地讨论的。另选地，第一侧集气室126还可包括与第一侧集气室126流体连通的至少一个第一排气孔150B。在图7所示的非限制性示例中，一个或多个第一排气孔150B可延伸穿过主体106，并且更具体地延伸穿过护罩100的内表面124。除了与第一侧集气室126流体连通之外，一个或多个第一排气孔150B还可与热气体流动路径(FP)(参见图2)流体连通，以将冷却流体轴向地排出到热气体流动路径(FP)中和/或从护罩100的主体106/内表面124轴向排出。与第一侧集气室126类似，第二侧集气室128可包括至少一个第二排气孔152B，该至少一个第二排气孔与第二侧集气室128流体连通并延伸穿过护罩100的主体106的内表面124。一个或多个第二排气孔152B可与热气体流动路径(FP)(参见图2)流体连通，以将冷却流体从第二侧集气室128轴向地排出到热气体流动路径(FP)和/或从护罩100的主体106/内表面124轴向地排出。
另选地，在图7所示的非限制性示例中，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的每一者的至少一个冷却通道可被示出为损坏的和/或破裂的。第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的每一者的冷却通道可能由于涡轮机28(参见图2)内的部件故障和/或涡轮机护罩100的内表面124上的氧化腐蚀而损坏。在图7所示的非限制性示例中，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的每一者的单个中间部分138、148可能被损坏和/或破裂，使得损坏的中间部分138、148可能不再将相应的入口部分132、142和出口部分136、146流体地联接。相反，在非限制性示例中，损坏的中间部分138、148中的每一者可经由穿过涡轮机护罩100的内表面124形成的损坏的孔154而与涡轮机28(参见图2、图3、图5)的流动路径(FP)直接流体连通。在其中涡轮机护罩100并且更具体地第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的一部分冷却通道受到损坏的非限制性示例中，涡轮机护罩100的至少一个集气室可将冷却流体提供给损坏的冷却通道。例如，并且如图7所示，在第一组冷却通道130中的冷却通道的中间部分138受到损坏的情况下，第二侧集气室128可向中间部分138的区段156提供冷却流体，该区段经由出口136与第二侧集气室128保持流体连通。更具体地，可在涡轮机护罩100内重新使用先前经由第一组冷却通道130的未损坏的冷却通道提供到第二侧集气室128的冷却流体或将其经由出口部分136再循环到中间部分138的区段156。冷却流体可穿过中间部分138的区段156流向损坏的孔154，以及/或者可从损坏的孔排出到涡轮机28(参见图2)的流动路径(FP)中。
类似地，并且如图7所示，在第二组冷却通道140中的冷却通道的中间部分148受到损坏和/或与损坏的孔154流体连通的情况下，第一侧集气室126可将冷却流体提供给中间部分148的区段158，该区段经由出口146与第一侧集气室126保持流体连通。也就是说，可在涡轮机护罩100内重新使用先前经由第二组冷却通道140中的未损坏的冷却通道提供到第一侧集气室126的冷却流体或将其经由出口部分146再循环到中间部分148的区段156。冷却流体可穿过中间部分148的区段156流向损坏的孔154，以及/或者可从损坏的孔排出到涡轮机28(参见图2)的流动路径(FP)中。
如本文所讨论，第一侧集气室126和第二侧集气室128可包括分别由第一排气孔150和第二排气孔152确定和/或影响的期望压力。第一侧集气室126和第二侧集气室128内的期望压力还可允许通过涡轮机护罩100的损坏的冷却通道重新使用和/或再循环冷却流体，如本文所讨论的。另选地，在通过涡轮机护罩100的损坏的冷却通道重新使用和/或再循环冷却流体的情况下，流过涡轮机护罩100的损坏的冷却通道的再循环的冷却流体的压力可防止流过涡轮机28的燃烧气体26进入涡轮机护罩(例如，经由损坏的孔154)。
图8至图10示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的另一个非限制性示例的各种视图。具体地，图8示出了涡轮机护罩100的顶视图，图9示出了沿图8中的线9-9截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图，并且图10示出了沿图8中的线10-10截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
如图8至图10所示，涡轮机护罩100可包括在主体106内延伸的第一组冷却通道130和第二组冷却通道140。在非限制性示例中，涡轮机护罩100的第一组冷却通道130(在图8中以虚线示出)可在主体106内在第一侧112附近与第二侧118附近之间延伸和/或从第一侧附近延伸到第二侧附近，并且返回到第一侧112附近。更具体地，入口部分132(包括钩形区段134)和出口部分136可邻近涡轮机护罩100的主体106的第一侧112定位和/或形成。同样地，第一组冷却通道130中的每一个的入口部分132和出口部分136可邻近第一侧集气室126定位和/或形成。在非限制性示例中，第一侧集气室126可定位和/或形成在主体106内位于主体106的第一侧112分别与第一组冷却通道130中的每一个的入口部分132和出口部分136之间。另选地，在图8和图9所示的非限制性示例中，第一组冷却通道130中的每一个的出口部分136可与第二侧集气室126流体连通。如本文所讨论，第一组冷却通道130的出口部分136可与第一侧集气室126流体连通，以提供或排出穿过第一组冷却通道130流入第一侧集气室126中的冷却流体。
中间部分138可在主体106内在入口部分132与出口部分136之间延伸，并且可将入口部分和出口部分流体地联接，如本文所讨论的。在图8所示的非限制性示例中，为了将入口部分132和出口部分136流体地联接，中间部分138可包括转弯区段160。第一组冷却通道130中的每一个的中间部分138的转弯区段160可邻近第二侧118和/或第二侧集气室128定位和/或形成。第二侧集气室128可定位和/或形成在主体106的第二侧118与转弯区段160之间。同样地，并且如图8的非限制性示例所示，中间部分138可从入口部分132朝向第二侧118延伸。中间部分138的转弯区段160可邻近第二侧118使中间部分138的方向反向，并且中间部分138可从第二侧118延伸到第一侧112，以与出口部分136流体地联接，从而与第一侧集气室126流体连通。
图8至图10所示的非限制性示例还可包括涡轮机护罩100的第二组冷却通道140(在图8中以虚线示出)，该第二组冷却通道在主体106内在第二侧118附近与第一侧112附近之间延伸和/或从第二侧附近延伸到第一侧附近，并且返回到第二侧118附近。更具体地，入口部分142(包括钩形区段144)和出口部分146可邻近涡轮机护罩100的主体106的第二侧118定位和/或形成。同样地，第二组冷却通道140中的每一个的入口部分142和出口部分146可邻近第二侧集气室128相邻地定位和/或形成。在非限制性示例中，第二侧集气室128可定位和/或形成在主体106内位于主体106的第二侧118分别与第二组冷却通道140中的每一个的入口部分142和出口部分146之间。另选地，在图8和图10所示的非限制性示例中，第二组冷却通道140中的每一个的出口部分146可与第二侧集气室128流体连通。如本文所讨论，第二组冷却通道140的出口部分146可与第二侧集气室128流体连通，以提供或排出穿过第二组冷却通道140流入第二侧集气室128中的冷却流体。
中间部分148可在主体106内在入口部分142与出口部分146之间延伸，并且可将入口部分和出口部分流体地联接，如本文所讨论的。在图8所示的非限制性示例中，并且与中间部分138类似，中间部分148可包括转弯区段162。第二组冷却通道140中的每一个的中间部分148的转弯区段162可邻近第一侧112和/或第一侧集气室126定位和/或形成。第一侧集气室126可定位和/或形成在主体106的第一侧112与转弯区段162之间。同样地，并且如图8的非限制性示例所示，中间部分148可从入口部分142朝向第一侧112延伸。中间部分148的转弯区段162可邻近第一侧112使中间部分148的方向反向，并且中间部分148可从第一侧112延伸到第二侧118，以与出口部分146流体地联接，从而与第二侧集气室128流体连通。
另选地，在图9和图10所示的非限制性示例中，并且与本文关于图4至图6所讨论的非限制性示例不同，涡轮机护罩100的第一排气孔150和第二排气孔152可包括锥形几何形状和/或可成锥形以分别影响或确定第一侧集气室126和第二侧集气室128的内部压力。也就是说，与第一侧集气室126流体连通并延伸穿过后端110的第一排气孔150以及与第二侧集气室128流体连通并延伸穿过后端110的第二排气孔152可以是基本上锥形的。如本文所讨论，第一排气孔150和第二排气孔152成锥形可确保第一侧集气室126和第二侧集气室128保持期望的内部压力，以及/或者可分别确定第一侧集气室126和第二侧集气室128的内部压力。
图11示出了涡轮机护罩100的另一个非限制性示例的顶视图。图11所示的第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道中的每一个都可包括与本文关于图8至图10所讨论的那些类似的特征(例如，转弯区段160、162)。然而，并且与本文关于图8至图10讨论的非限制性示例不同，图11所示的第一组冷却通道130和第二组冷却通道140的部分可能不会在主体106内完全在第一侧112和第二侧118之间延伸。例如，涡轮机护罩100的第一组冷却通道130(在图11中以虚线示出)可在主体106内在主体106的第一侧112附近至中央区域164之间延伸和/或从主体的第一侧附近延伸到中央区域，并且从中央区域164返回到第一侧112附近。第一组冷却通道130中的每一个的中间部分138的转弯区段160可在主体106的中央区域164内定位、形成和/或延伸。同样地，在非限制性示例中，中间部分138可从入口部分132朝向第二侧118延伸。中间部分138的转弯区段160可在主体106的中央区域164处使中间部分138的方向反向，并且中间部分138可从中央区域164朝向第一侧112返回延伸，以与出口部分136流体联接，从而与第一侧集气室126流体连通。
另选地，在图11所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100的第二组冷却通道140(在图11中以虚线示出)可在主体106内在主体106的第二侧118附近与中央区域164之间延伸和/或从主体的第二侧附近延伸到中央区域，并且从中央区域164返回到第二侧118附近。第二组冷却通道140中的每一个的中间部分148的转弯区段162可在主体106的中央区域164内定位、形成和/或延伸。中间部分148的转弯区段162也可在主体106内邻近第一组冷却通道130的中间部分138的转弯区段160延伸。在非限制性示例中，中间部分148可从入口部分142朝向第一侧112延伸。中间部分148的转弯区段162可在主体106的中央区域164处使中间部分148的方向反向，并且中间部分148可从中央区域164朝向第二侧118返回延伸，以与出口部分146流体联接，从而与第二侧集气室128流体连通。
图12至图14示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的附加非限制性示例的各种视图。图12至图14所示的涡轮机护罩100的非限制性示例可包括联接导管166。联接导管166可在涡轮机护罩100的主体106内延伸。更具体地，联接导管166可在主体106内在第一侧112和第二侧118之间和/或在第一侧集气室126和第二侧集气室128之间延伸。在图12至图14所示的非限制性示例中，联接导管166可在主体106内分别在第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道的选择部分上方径向延伸和/或从其径向向外延伸。在该非限制性示例中，联接导管166可邻近主体106的外表面120定位，以及/或者可定位在主体106的外表面120与第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道的选择部分之间。在另一个非限制性示例(未示出)中，联接导管166可在主体106内分别在第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道的选择部分的下方径向延伸和/或从其径向向外延伸。在该非限制性示例中，联接导管166可邻近主体106的内表面124定位，以及/或者可定位在主体106的内表面124与第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道的选择部分之间。
另选地，并且如非限制性示例所示，联接导管166可与在主体106内延伸的第一侧集气室126流体连通和/或可将第一侧集气室流体地联接到第二侧集气室128。作为流体联接的结果，在从相应的第一排出孔150和第二排出孔152排出冷却流体之前，第一侧集气室126至第二侧集气室128可交换包括在其中的冷却流体。在图12所示的非限制性示例中，联接导管166可在主体106内在第一侧集气室126与第二侧集气室128之间延伸，并且可定位在主体106的前端108与后端110之间。第一侧集气室126和第二侧集气室128可经由联接导管166交换冷却流体。同样地，从相应的第一排气孔150和第二排气孔152排出的冷却流体可包括来自第一侧集气室126和第二侧集气室128两者的冷却流体。
在图13所示的非限制性示例中，联接导管166可在主体106内在第一侧集气室126和第二侧集气室128之间延伸，并且可基本上邻近主体106的后端110形成。在该非限制性示例中，联接导管166可分别轴向地定位在第一侧集气室126和第二侧集气室128的第一排气孔150和第二排气孔152的上游。在从相应的第一排气孔150和第二排气孔152排出冷却流体之前，第一侧集气室126和/或第二侧集气室128可经由邻近后端110延伸的联接导管166来交换冷却流体的一部分。另选地，从第一侧集气室126和/或第二侧集气室128接收冷却流体的联接导管166也可帮助冷却涡轮机护罩100的主体106的后端110。而且，如图13所示的非限制性示例所示，涡轮机护罩100还可包括至少一个排气孔168。一个或多个辅助排气孔168可穿过主体106的后端110形成，并且可与联接导管166流体连通。在该非限制性示例中，从联接导管166延伸穿过后端110的一个或多个辅助排气孔168可与形成在护罩100与定子叶片40(参见图2)的外部平台42之间的空间、区域或间隙(G)流体连通。同样地，并且与第一排气孔150和第二排气孔152类似，一个或多个辅助排气孔168可排出冷却流体以从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，这继而可降低间隙(G)的温度。除此之外或另选地，可在间隙(G)内和/或上方排出从一个或多个辅助排气孔168排出的冷却流体，以过渡到定子叶片40的外部平台42并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
与图13类似，图14所示的非限制性示例可包括联接导管166，该联接导管与第一侧集气室126和第二侧集气室128流体连通，并且在主体106内邻近后端110延伸。联接导管166也可与蛇形导管170流体连通和/或流体联接到该蛇形导管。蛇形导管170可在主体106内从联接导管166的下游邻近后端110轴向地延伸。另选地，并且如图14所示，蛇形导管170可延伸、蜿蜒和/或包括跨在主体106的第一侧112和第二侧118之间的多个转弯。在主体106内延伸的蛇形导管170可包括延伸穿过涡轮机护罩100的主体106的后端110的至少一个辅助排气孔168，并且可将冷却流体排出到围绕涡轮机28(参见图2)的定子叶片40的外部平台42的空间或区域，如本文所讨论的。形成在涡轮机护罩100中的蛇形导管170可在气体涡轮机***10的操作期间有助于涡轮机护罩100的热传递和/或冷却，如本文所讨论的。
尽管示出为流体地联接到联接导管166和/或与联接导管流体连通，但应当理解，蛇形导管170可与涡轮机护罩100的附加的或不同的部分流体连通和/或流体联接到这些附加的或不同的部分。在另一个非限制性示例中(未示出)，蛇形导管170可流体地联接到第一侧集气室126和/或第二侧集气室128。
图15至图17示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的另一个非限制性示例的各种视图。具体地，图15示出了涡轮机护罩100的顶视图，图16示出了沿图15中的线16-16截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图，并且图17示出了沿图15中的线17-17截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
图15至图17所示的涡轮机护罩100的非限制性示例可包括附加特征。例如，涡轮机护罩100可包括第一壁172(在图15中以虚线示出)。第一壁172可在第一侧集气室126内延伸。在图15和图16所示的非限制性示例中，第一壁172可在第一侧集气室126内从主体106的前端108附近延伸到后端110附近。另选地，第一壁172可在第一侧集气室126内在主体106的外表面120和内表面124之间并且基本平行于外表面和内表面延伸。在非限制性示例中，第一侧集气室126内的第一壁的形成可将第一侧集气室126基本上划分成多个不同的区段，包括外区段174和内区段176。第一侧集气室126的外区段174可形成和/或定位在第一壁172与主体106的外表面120之间，并且第一侧集气室126的内区段176可形成和/或定位在第一壁172与主体106的内表面124之间。简而言之，转到图16，第一排气孔150可与外区段174和内区段176两者流体连通，以从第一侧集气室126的两个区段接收冷却流体并排出冷却流体。在其中主体106形成为单一主体的非限制性示例中，第一壁172可使用任何合适的一个或多个增材制造过程和/或方法来与涡轮机护罩100的主体106一体形成。
第一侧集气室126内的第一壁172的形成还可将涡轮机护罩100中的冷却通道划分成不同的群组，以便向第一侧集气室126的不同区段174、176供应或提供冷却流体。例如，第二组冷却通道140可划分成第一群组140A和第二群组140B。转到图16，同时继续参考图15，第二组冷却通道140的第一群组140A可与第一侧集气室126的外区段174流体连通，并且第二组冷却通道140的第二群组140B可与第一侧集气室126的内区段176流体连通。更具体地，第二组冷却通道140A的第一群组140A的出口部分146A可与第一侧集气室126的外区段174流体连通和/或流体联接到该外区段以在其中提供冷却流体。另选地，第二组冷却通道140A的第二群组140B的出口部分146B可与内区段176流体连通和/或流体联接到该内区段以仅向内区段176提供冷却流体。
另选地，在图15和图17所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100还可包括第二壁178(在图15中以虚线示出)。与第一壁172类似，第二壁178可在第二侧集气室128内从主体106的前端108附近延伸到后端110附近，并且可基本上平行于主体106的外表面120和内表面124。第二侧集气室128内的第二壁178的形成可将第二侧集气室128划分成多个不同的区段，包括外区段180和内区段182。外区段180可形成和/或定位在第二壁178与主体106的外表面120之间，而内区段182可形成和/或定位在第二壁178与主体106的内表面124之间。简而言之，转到图17，并且与第一排气孔150类似，第二排气孔152可与外区段180和内区段182两者流体连通，以从第二侧集气室128的这两个区段接收冷却流体并排出冷却流体。
第二侧集气室128内的第二壁178的形成还可将涡轮机护罩100中的冷却通道划分成不同的群组，以便向第二侧集气室128的不同区段180、182供应或提供冷却流体。转到图16，同时继续参考图15，第一组冷却通道130的第一群组130A可与第二侧集气室128的外区段180流体连通，并且第一组冷却通道130的第二群组130B可与第二侧集气室128的内区段182流体连通。在非限制性示例中，第一组冷却通道130A的第一群组130A的出口部分136A可与第二侧集气室128的外区段180流体连通和/或流体联接到该外区段。第一组冷却通道130A的第二群组130B的出口部分136B可与内区段182流体连通和/或流体联接到该内区段。
尽管示出为均流体连接到相应的排气孔150、152的重新接合的和/或不同的区段174、176、180、182，但应当理解，涡轮机护罩100的不同区段174、176、180、182可包括对应的和单独的排气孔。也就是说，例如，外区段174和内区段176可不提供流过其中的冷却流体以从排气孔150中排出。相反，穿过涡轮机护罩100形成的外区段174和内区段176中的每一者可与穿过涡轮机护罩100形成的不同的和单独的排气孔流体连通，以分别排出流过外区段174和内区段176的冷却流体。
图18至图20示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的又一个非限制性示例的各种视图。图18至图20所示的涡轮机护罩100的非限制性示例可包括与本文关于图15至图17讨论的那些类似的特征部，这些特征部以不同的方式取向和/或定位。例如，第一壁172可在第一侧集气室126内从主体106的外表面120延伸到内表面124，并且可基本上平行于主体106的前端108和后端110。在图18和图19所示的非限制性示例中，第一侧集气室126内的第一壁172的形成可将第一侧集气室126基本上划分为多个不同的区段，包括前区段184和后区段186。第一侧集气室126的前区段184可形成和/或定位在第一壁172与主体106的前端108之间，并且第一侧集气室126的后区段186可形成和/或定位在第一壁172与主体106的后端110之间。
简而言之，转到图19和图20，涡轮机护罩可包括两个第一排气孔150A、150B，该两个第一排气孔可分别与前区段184和后区段186流体连通。也就是说，第一排气孔150A可与前区段184流体连通和/或流体联接至前区段，以从侧集气室126的前区段184接收冷却流体并排出冷却流体。另选地，第一排气孔150A可穿过涡轮机护罩100的主体106的前端108来形成。在非限制性示例中，第一排气孔150A可与围绕可轴向定位在涡轮机护罩100的上游的涡轮机28(参见图2)的定子叶片的外部平台(例如，定子叶片40的外部平台42)的空间或区域流体连通。在操作期间，并且如本文所讨论，第一排气孔150A可将冷却流体从与涡轮机护罩100的前端108相邻的第一侧集气室126的前区段184排出到围绕轴向定位在涡轮机护罩100上游的定子叶片的外部平台的空间或区域中。如图19所示，第一排气孔150B可与后区段186流体连通，并且可穿过主体106的后端110来形成，如本文中类似地讨论的。例如，从第一排气孔150A、150B排出的冷却流体可从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，以及/或者可过渡到定子叶片40的外部平台42上并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
与本文关于图15至图17讨论的非限制性示例类似，第一侧集气室126内的第一壁172的形成可将涡轮机护罩100中的第二组冷却通道140划分成第一群组140A和第二群组140B。如图19所示，第二组冷却通道140A的第一群组140A的出口部分146A可与第一侧集气室126的前区段184流体连通和/或流体联接到该前区段以在其中提供冷却流体。另选地，第二组冷却通道140A的第二群组140B的出口部分146B可与后区段186流体连通和/或流体联接到该后区段以仅向后区段186提供冷却流体。
另选地，在图18和图20所示的非限制性示例中，第二壁178可在第二侧集气室128内从主体106的外表面120延伸到内表面124，并且可基本上平行于主体106的前端108和后端110。第二侧集气室128内的第二壁178的形成可将第二侧集气室128划分成多个不同的区段，包括前区段188和后区段190。与第一侧集气室126的区段184、186类似，前区段188可形成和/或定位在第二壁178与主体106的前端108之间，并且后区段190可形成和/或定位在第二壁178与主体106的后端110之间。简而言之，转到图20，并且与第一排气孔150A、150B类似，第二排气孔152A可与前区段188流体连通并且第二排气孔152B可与后区段190流体连通，以从第二侧集气室128的相应区段188、190接收冷却流体并排出冷却流体。与第一排气孔150A类似，从第二排气孔152A排出的冷却流体可与围绕可轴向定位在涡轮机护罩100上游的涡轮机28(参见图2)的定子叶片的外部平台(例如，定子叶片40的外部平台42)的空间或区域流体连通。另选地，第二排气孔152B可与形成在护罩100和定子叶片40(参见图2)的外部平台42之间的空间、区域或间隙(G)流体连通。例如，从第二排气孔152A、152B排出的冷却流体可从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，以及/或者可过渡到定子叶片40的外部平台42并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
如图20所示，同时继续参考图18，第一组冷却通道130A的第一群组130A的出口部分136A可与第二侧集气室128的前区段188流体连通和/或流体联接到该前区段。第一组冷却通道130A的第二群组130B的出口部分136B可与后区段190流体连通和/或流体联接到该后区段。同样地，第一组冷却通道130A的第一群组130A可仅向第二侧集气室128的前区段188提供冷却流体，并且第一组冷却通道130A的第二群组130B可仅向第二侧集气室128的后区段190提供冷却流体。
尽管在本文关于图15至图20示出和讨论为仅包括单个壁172、178，但第一侧集气室126和/或第二侧集气室128可包括形成在其中的更多壁。在其中第一侧集气室126和/或第二侧集气室128包括形成在其中的多个壁的非限制性示例中，第一侧集气室126和/或第二侧集气室128可包括形成在涡轮机护罩100的壁和/或主体106之间的多个不同的区段，如本文中类似地讨论的。
另选地，应当理解，图15至图20的非限制性示例中示出的涡轮机护罩100中的排气孔的形成和/或位置是例示性的。同样地，排气孔150、152、150A、150B、152A、152B可形成在涡轮机护罩100的各部分中或穿过各部分来形成。例如，第一排气孔150A、150B可穿过涡轮机护罩100的主体106的第一侧112来形成，并且第二排气孔152A、152B可穿过第二侧118来形成。在该非限制性示例中，可在形成于周向相邻的涡轮机护罩之间的空间或区域中排出从排气孔150A、150B、152A、152B排出的冷却流体以对护罩之间的空间进行清除和/或可将该冷却流体用于冷却(例如，薄膜冷却)周向相邻的涡轮机护罩。
图21至图24示出了包括附加特征部的涡轮机护罩100的附加非限制性示例。在非限制性示例中，涡轮机护罩100可包括多个支撑销192。多个支撑销192可在涡轮机护罩100的第一侧集气室126和/或第二侧集气室128内定位、形成和/或延伸。在图21和图22所示的非限制性示例中，多个支撑销192可在第一侧集气室126和/或第二侧集气室128内延伸，并且可在主体106的外表面120和内表面124之间延伸。在图23和图24所示的非限制性示例中，多个支撑销192可在第一侧集气室126内在涡轮机护罩100的第一侧112和主体106之间延伸。另选地，在非限制性示例中，多个支撑销192可在第二侧集气室126内在涡轮机护罩100的第二侧118与主体106之间延伸。在其中主体106形成为单一主体的非限制性示例中，多个支撑销192可使用任何合适的一个或多个增材制造过程和/或方法来与涡轮机护罩100的主体106一体形成。
形成在涡轮机护罩100内的多个支撑销192可形成在第一侧集气室126和/或第二侧集气室128内，以向第一侧集气室126和/或第二集气室128提供支撑、结构和/或刚性。除了向第一侧集气室126和/或第二侧集气室128提供支撑、结构和/或刚性之外，多个支撑销192还可在气体涡轮机***10(参见图1)的操作期间有助于涡轮机护罩100的热传递和/或冷却，如本文所讨论的。在第一侧集气室126和/或第二侧集气室128内延伸的支撑销192的尺寸、形状和/或数量仅是例示性的。同样地，涡轮机护罩100可包括更大或更小的支撑销192、不同尺寸的支撑销192，以及/或者可包括形成在其中的更多或更少的支撑销192。
图25至图27示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的另一个非限制性示例的各种视图。具体地，图25示出了涡轮机护罩100的顶视图，图26示出了沿图25中的线26-26截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图，并且图27示出了沿图25中的线27-27截取的涡轮机护罩100的横截面侧视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
与本文讨论的非限制性示例不同，图25至图27所示的涡轮机护罩100可包括单个中央集气室194。中央集气室194可在主体106内在第一侧112和第二侧118之间从前端108延伸到后端110。更具体地，中央集气室194可在主体106的中央区域164内在第一侧112和第二侧118之间并且基本上平行于第一侧和第二侧延伸。简而言之，转到图26和图27，中央集气室194可在主体106内在主体106的外表面120和内表面124之间延伸。
图25至图27所示的涡轮机护罩100的非限制性示例可包括第一组冷却通道130和第二组冷却通道140，如本文中类似地讨论的。然而，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140的至少一部分可以不同的方式定位在涡轮机护罩100内，以便向中央集气室194提供冷却流体。例如，并且如图25所示，第一组冷却通道130可在主体106内形成、定位和/或从主体106的第一侧112附近延伸到中央集气室194。如本文中类似地讨论的，第一组冷却通道130的入口部分132可邻近第一侧112定位。然而，在图25所示的非限制性示例中，第一组冷却通道130的出口部分136可邻近中央集气室194定位和/或可与中央集气室直接流体连通。因此，第一组冷却通道130的中间部分138可基本上不在主体106(例如，参见图4)的第一侧112和第二侧118之间的整个宽度上延伸。相反，中间部分138可仅在入口部分132与出口部分136之间延伸，该入口部分邻近第一侧112定位，该出口部分与形成在涡轮机100的主体106的中央区域164内的中央集气室194流体连通。
与第一组冷却通道130类似，第二组冷却通道140可在主体106内形成、定位和/或从主体106的第二侧118附近延伸到中央集气室194。在非限制性示例中，第二组冷却通道140的入口部分142可邻近第二侧118定位，并且第二组冷却通道140的出口部分146可邻近中央集气室194定位和/或可与中央集气室直接流体连通。在该非限制性示例中，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140两者都可在涡轮机28(参见图1和图2)的操作期间向中央集气室194提供冷却流体，如本文所讨论的。
而且，如图25至图27所示，涡轮机护罩100还可包括排气孔196。排气孔196可与中央集气室194流体连通。更具体地，排气孔196可与涡轮机护罩100的中央集气室194流体连通并且可从该中央集气室轴向延伸。在图25至图27所示的非限制性示例中，排气孔196可穿过主体106从中央集气室194延伸到涡轮机护罩100的主体106的后端110和/或延伸穿过该后端。与本文讨论的第一排气孔150(参见图4至图6)类似，排气孔196可与围绕涡轮28(参见图2)的定子叶片40的外部平台42的空间或区域流体连通。在操作期间，并且如本文所讨论，排气孔196可将冷却流体从与涡轮机护罩100的后端110相邻的中央集气室194排出到围绕定子叶片40的外部平台42的空间或区域中。而且如本文所讨论的，与中央集气室194流体连通的排气孔196的尺寸可设定成和/或可包括一定的几何形状，以确保中央集气室194保持期望的内部压力。通过在中央集气室194内保持期望的内部压力，由冷却通道130、140提供的冷却流体可连续地流过中央集气室194、可经由中央集气室194被提供给破裂或损坏的冷却通道(在适用情况下)、并且可从排气孔196被排出，如本文所讨论的。
图28至图30示出了包括第一侧集气室126、第二侧集气室128和中央集气室194的涡轮机护罩100的另一个非限制性示例的各种视图。包括第一侧集气室126、第二侧集气室128和中央集气室194的涡轮机护罩100可包括与本文例如关于图4至图6和图25至图27所讨论的类似的特征部和部件。为清楚起见，已经省略了对这些特征部和部件的冗余解释。
与本文讨论的非限制性示例不同，图28至图30所示的非限制性示例还可包括第三组冷却通道198。第三组冷却通道198可与本文关于图25至图27示出和讨论的第一组冷却通道130基本上类似。也就是说，并且如图28所示，第三组冷却通道198可在主体106内形成、定位和/或从主体106的第一侧112附近延伸到中央集气室194。更具体地，第三组冷却通道198的包括钩形区段202的入口部分200可邻近主体106的第一侧112定位。另选地，并且与第一组冷却通道130的入口部分132类似，第三组冷却通道198的入口部分200可邻近第一侧集气室126定位，使得第一侧集气室126定位在第三组冷却通道198的入口部分200与主体106的第一侧112之间。另选地，第三组冷却通道198可包括在主体106内延伸的出口部分204、以及在主体106内延伸并将入口部分200和出口部分204流体地联接的中间部分206。如图28和图29所示，出口部分204也可定位成邻近中央集气室194和/或与中央集气室直接流体连通。在非限制性示例中，第三组冷却通道198，并且更具体地出口部分204，可在涡轮机28(参见图2)的操作期间向中央集气室194提供冷却流体，如本文所讨论的。
图28至图30所示的涡轮机护罩100还可包括第四组冷却通道208。第四组冷却通道208可与本文关于图25至图27示出和讨论的第二组冷却通道140基本上类似。第四组冷却通道208可在主体106内形成、定位和/或从邻近主体106的第二侧118延伸到中央集气室194。更具体地，第四组冷却通道208的包括钩形区段212的入口部分210可邻近主体106的第二侧118定位。另选地，并且与第二组冷却通道140的入口部分142类似，第四组冷却通道208的入口部分210可邻近第二侧集气室128定位，并且/或者第二侧集气室128可定位在第四组冷却通道208的入口部分210与主体106的第二侧118之间。另选地，第四组冷却通道208可包括在主体106内延伸的出口部分214、以及在主体106内延伸并将入口部分208和出口部分214流体地联接的中间部分216。如图28和图30的非限制性示例所示，出口部分214也可定位成邻近中央集气室194和/或与中央集气室直接流体连通。在非限制性示例中，第四组冷却通道208，并且更具体地出口部分214，可在涡轮机28(参见图2)的操作期间向中央集气室194提供冷却流体，如本文所讨论的。
而且，与本文所讨论的非限制性示例不同，第一组冷却通道130和第二组冷却通道140中的冷却通道可以不同的方式定位、形成在主体106中和/或延伸穿过主体。如图29和图30所示，第一组冷却通道130中的每个冷却通道的中间部分138和第二组冷却通道140中的每个冷却通道的中间部分148可在主体106内在中央集气室194下方径向地延伸。更具体地，第一组冷却通道130的中间部分138和第二组冷却通道140的中间部分148可在主体106内在主体106的内表面124与中央集气室194之间延伸。通过在主体106内在主体106的内表面124与中央集气室194之间延伸，中间部分138可将冷却流体从邻近第一侧112定位的入口部分132传输到邻近第二侧118定位的出口部分136和/或第二侧集气室128。类似地，中间部分148可将冷却流体从邻近第二侧118定位的入口部分142传输到邻近第一侧112定位的出口部分146和/或第一侧集气室126。
图31示出了用于图1的气体涡轮机***10的涡轮机28的涡轮机护罩100的另一个非限制性示例的顶视图。应当理解，类似编号和/或命名的部件可能以基本类似的方式起作用。为清楚起见，已经省略了对这些部件的冗余解释。
在非限制性示例中，涡轮机护罩100可包括至少一个集气室，该至少一个集气室在主体106内从邻近第一侧112延伸到邻近第二侧118。在图31所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100可包括前集气室218。前集气室218可在主体106内从邻近第一侧112延伸到邻近第二侧118。另选地，前集气室218可在主体106内邻近和/或基本上平行于主体106的前端108延伸。前集气室218可在主体106内在主体106的外表面120和内表面124之间延伸，如本文中类似地讨论的(例如，第一侧集气室126；图5)。
图31所示的涡轮机护罩100还可包括后集气室220。后集气室220可在主体106内从邻近第一侧112延伸到邻近第二侧118。另选地，后集气室220可在主体106内邻近和/或基本上平行于主体106的后端110延伸。与前集气室118类似，后集气室220可在主体106内在主体106的外表面120和内表面124之间延伸，如本文中类似地讨论的(例如，第一侧集气室126；图5)。
涡轮机护罩100还可包括中间集气室222，该中间集气室在主体106内从邻近第一侧112延伸到邻近第二侧118。在图31所示的非限制性示例中，中间集气室222可在主体106内在前集气室218与后集气室220之间延伸并与它们隔开。另选地，中间集气室222可在主体106内在主体106的前端108和后端110之间延伸，并且可基本平行于它们延伸。
图31所示的涡轮机护罩100还可包括多组冷却通道。更具体地，涡轮机护罩100可包括第一组冷却通道130、第二组冷却通道140、第三组冷却通道198和第四组冷却通道208。图31的非限制性示例中所示的多组冷却通道130、140、198、208可包括与本文所讨论的那些类似的特征部(例如，入口部分、出口部分、中间部分)，这些特征部在涡轮机护罩100的不同部分中取向和/或定位。例如，并且如图31所示，第一组冷却通道130可在主体106内从邻近主体106的前端108延伸到邻近后端110。同样地，第一组冷却通道130的入口部分132可邻近前端108和/或前集气室218定位，使得前集气室218在主体106的前端108与第一组冷却通道130的出口部分132之间定位或延伸。另选地，第一组冷却通道130的出口部分136可邻近主体106的后端110定位，并且可与后集气室220流体连通。
而且，如图31所示，第二组冷却通道140可在主体106内从邻近主体106的后端110延伸到邻近前端108。同样地，第二组冷却通道140的入口部分142可邻近后端110和/或后集气室220定位，使得后集气室220在主体106的后端110与第二组冷却通道140的出口部分142之间定位或延伸。第二组冷却通道140的出口部分146可邻近主体106的前端108定位，并且可与前集气室218流体连通。
与本文关于图28至图30所讨论的非限制性示例类似，图31中所示的第一组冷却通道130中的每个冷却通道的中间部分138和第二组冷却通道140中的每个冷却通道的中间部分148可在主体106内在中间集气室222下方径向地延伸。更具体地，第一组冷却通道130的中间部分138和第二组冷却通道140的中间部分148可在主体106内在主体106的内表面124与中间集气室222之间延伸。
第三组冷却通道198可在主体106内形成、定位和/或从邻近主体106的前端108延伸到中间集气室222。更具体地，第三组冷却通道198的包括钩形区段202的入口部分200可邻近主体106的前端108和前集气室218定位。同样地，前集气室218可定位在第三组冷却通道198的入口部分200与主体106的前端108之间。另选地，第三组冷却通道198可包括在主体106内延伸的出口部分204、以及在主体106内延伸并将入口部分200和出口部分204流体地联接的中间部分206。如图31所示，出口部分204也可定位成邻近中间集气室222和/或与中间集气室直接流体连通。在非限制性示例中，第三组冷却通道198，并且更具体地出口部分204，可在涡轮机28的操作期间向中间集气室222提供冷却流体(参见图2)，如本文所讨论的。
图31所示的涡轮机护罩100的非限制性示例还可包括第四组冷却通道208，该第四组冷却通道在主体106内形成、定位和/或从邻近主体106的后端110延伸到中间集气室222。更具体地，第四组冷却通道208的包括钩形区段212的入口部分210可邻近主体106的后端110定位。另选地并且与第二组冷却通道140的入口部分142类似，第四组冷却通道208的入口部分210可邻近后集气室220定位，使得后集气室220可定位在第四组冷却通道208的入口部分208与主体106的后端110之间。另选地，第四组冷却通道208可包括在主体106内延伸的出口部分214、以及在主体106内延伸并将入口部分208和出口部分214流体地联接的中间部分216。如图31的非限制性示例中所示，出口部分214也可定位成邻近中间集气室222和/或与中间集气室直接流体连通。在非限制性示例中，第四组冷却通道208，并且更具体地出口部分214，可在涡轮机28的操作期间向中间集气室222提供冷却流体(参见图2)，如本文所讨论的。
在图31所示的非限制性示例中，前集气室218、后集气室220和中间集气室222中的每一者可包括多个排气孔。更具体地，前集气室218可包括穿过主体106的前端108形成的多个排气孔224。在非限制性示例中，穿过主体106的前端108形成的多个排气孔224可与围绕可轴向定位在涡轮机护罩100上游的涡轮机28(参见图2)的定子叶片的外部平台(例如，定子叶片40的外部平台42)的空间或区域流体连通。在操作期间，并且如本文所讨论，多个排气孔224可将冷却流体从与涡轮机护罩100的前端108相邻的前集气室218排放到围绕轴向定位在涡轮机护罩100上游的定子叶片的外部平台的空间或区域中。
另选地，后集气室220可包括穿过主体106的后端110形成的多个排气孔226。多个排气孔226可与围绕涡轮机28(参见图2)的定子叶片40的外部平台42的空间或区域流体连通。在操作期间，并且如本文所讨论，多个排气孔226可将冷却流体从与涡轮机护罩100的后端110相邻的后集气室220排放到围绕定子叶片40的外部平台42的空间或区域中。从后集气室220经由多个排气孔226排出的冷却流体可从护罩100与定子叶片40的外部平台42之间的间隙(G)中清除燃烧气体26(参见图2)，以及/或者可过渡到定子叶片40的外部平台42并用作外部平台42的冷却和/或泄漏。
中间集气室222可包括分别穿过主体106的第一侧112和第二侧118形成的多个排气孔228。中间集气室222的多个排气孔228可包括穿过主体106的第一侧112和第二侧118中的每一者形成的至少一个排气孔228。在非限制性示例中，穿过主体106的第一侧112和第二侧118形成的多个排气孔228可与涡轮机28(参见图2)的周向相邻的涡轮机护罩之间的空间或区域流体连通。在操作期间，并且如本文所讨论，多个排气孔228可将冷却流体从分别与涡轮机护罩100的第一侧112和第二侧118相邻的中间集气室222排放到定位在周向相邻的涡轮机护罩之间的空间或区域中。从中间集气室222经由多个排气孔228排出的冷却流体可被排放到在周向相邻的涡轮机护罩上包括的密封件(未示出)的上方或下方的空间或区域中。
图32和图33示出了可与图31所示的涡轮机护罩100的非限制性示例类似的涡轮机护罩100的不同的非限制性示例的顶视图。例如，图32示出了仅包括前集气室218和后集气室220的涡轮机护罩100的非限制性示例。在该非限制性示例中，涡轮机护罩100还可仅包括第一组冷却通道130、第二组冷却通道140、与前集气室218流体连通的多个排气孔224、以及与后集气室220流体连通的多个排气孔226。在图33所示的非限制性示例中，涡轮机护罩100可仅包括中间集气室222。在该非限制性示例中，涡轮机护罩100还可仅包括第三组冷却通道198、第四组冷却通道208以及与中间集气室222流体连通的多个排气孔228。
尽管示出为包括三个集气室218、220、222(图31)、两个集气室218、220(图32)或中间集气室222(图33)，但应当理解，涡轮机护罩100可包括在其中形成并在涡轮机护罩100的侧112、118之间延伸的任何组合或数量的集气室。例如(未示出)，涡轮机护罩100可仅包括后集气室220。在其中涡轮机护罩100仅包括后集气室220的非限制性示例中，涡轮机护罩100还可仅包括与后集气室220和多个排气孔226流体连通的第一组冷却通道130。
例如，本发明的技术效果包括提供涡轮机护罩，该涡轮机护罩包括至少一个集气室，该至少一个集气室可使用流过涡轮机的多个冷却通道的冷却流体以在涡轮机护罩内提供附加冷却。在操作期间，另外的技术效果包括使用涡轮机护罩将冷却流体排到涡轮机***的不同部分。
本文使用的术语仅用于描述特定实施方案的目的并且不旨在限制本公开。如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文另有明确地说明。将进一步理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指定存在陈述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。“任选的”或“任选地”意指随后描述的事件或情况可能发生或可能不发生，并且该描述包括事件发生的实例和事件不发生的实例。
如在整个说明书和权利要求书中使用的，近似语言可以用于修改可以允许变化的任何定量表示，而不会导致与其相关的基本功能的变化。因此，由一个或多个术语(诸如“约”、“大约”和“基本上”)修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度。在此和整个说明书和权利要求书中，范围限制可以组合和/或互换，此类范围被识别并包括其中包含的所有子范围，除非上下文或语言另有指示。应用于范围的特定值的“大约”适用于两个值，除非另外依赖于测量值的仪器的精度，否则可以指示一个或多个该值的+/-10％。
以下权利要求书中的所有装置或步骤加功能元件的对应结构、材料、动作和等同物旨在包括用于结合具体要求保护的其他要求保护的元件执行功能的任何结构、材料或动作。已经出于说明和描述的目的给出了对本公开的描述，但其并不旨在穷举或将本公开限制于所公开的形式。在不脱离本公开的范围和实质的情况下，许多修改和变化对于本领域普通技术人员将是显而易见的。选择和描述了实施方案以便最好地解释本公开的原理和实际应用，并且使得本领域的其他技术人员能够理解具有适合于预期的特定用途的各种修改的本公开的各种实施方案。
Claims (10)
1.一种联接到涡轮机***(10)的涡轮机壳体(36)的涡轮机护罩(100)，所述涡轮机护罩(100)包括：
主体(106)，所述主体包括：
前端(108)；
后端(110)，所述后端与所述前端(108)相对地定位；
第一侧(112)，所述第一侧在前端(108)和后端(110)之间延伸；
第二侧(118)，所述第二侧在前端(108)和后端(110)之间与所述第一侧(112)相对地延伸；
外表面(120)，所述外表面面向在所述主体(106)与所述涡轮机(28)壳体(36)之间形成的冷却室(122)；和
内表面(124)，所述内表面面向用于所述涡轮机***(110)的热气体流动路径；
至少一个集气室，所述至少一个集气室在所述主体(106)内在所述前端(108)与所述后端(110)之间延伸；和
至少一组冷却通道(140)，所述至少一组冷却通道在所述主体(106)内延伸，所述至少一组冷却通道(140)中的所述冷却通道(140)中的每一个包括：
入口部分(132)，所述入口部分延伸穿过所述外表面(120)并与形成在所述主体(106)与所述涡轮机(28)壳体(36)之间的所述冷却室(122)流体连通；
出口部分(136)，所述出口部分与所述至少一个集气室流体连通；和
中间部分(148,206,216)，所述中间部分将所述入口部分(132,200,210)和所述出口部分(204,214)流体地联接。
2.根据权利要求1所述的涡轮机护罩(100)，其中所述至少一个集气室包括：
第一侧集气室(126)，所述第一侧集气室在所述主体(106)内邻近所述主体(106)的所述第一侧(112)延伸；和
第二侧集气室(128)，所述第二侧集气室在所述主体(106)内邻近所述主体(106)的所述第二侧(118)延伸。
3.根据权利要求2所述的涡轮机护罩(100)，其中所述至少一组冷却通道(140)包括：
第一组冷却通道(140)，所述第一组冷却通道从邻近所述主体(106)的所述第一侧(112)延伸到邻近所述第二侧(118)，所述第一组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132,200,210)邻近所述主体(106)的所述第一侧(112)定位，并且所述第一组冷却通道(140)中的每一个的所述出口部分(136)与所述第二侧集气室(128)流体连通；和
第二组冷却通道(140)，所述第二组冷却通道从邻近所述主体(106)的所述第二侧(118)延伸到邻近所述第一侧(112)，所述第二组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132,200,210)邻近所述主体(106)的所述第二侧(118)定位，并且所述第二组冷却通道(140)中的每一个的所述出口部分(136)与所述第一侧集气室(126)流体连通。
4.根据权利要求3所述的涡轮机护罩(100)，其中：
所述第一侧集气室(126)定位在所述主体(106)的所述第一侧(112)与所述第一组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132,200,210)之间，并且
所述第二侧集气室(128)定位在所述主体(106)的所述第二侧(118)与所述第二组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132,200,210)之间。
5.根据权利要求3所述的涡轮机护罩(100)，还包括：
至少一个第一排气孔(150,196)，所述至少一个第一排气孔与所述第一侧集气室(126)流体连通，所述至少一个第一排气孔(150,196)延伸穿过所述主体(106)的所述后端(110)或所述内表面(124)中的至少一者；和
至少一个第二排气孔(152,152A,152B)，所述至少一个第二排气孔与所述第二侧集气室(128)流体连通，所述至少一个第二排气孔(152,152A,152B)延伸穿过所述主体(106)的所述后端(110)或所述内表面(124)中的至少一者。
6.根据权利要求5所述的涡轮机护罩(100)，其中：
所述至少一个第一排气孔包括预定直径或锥形几何形状中的一者，以确定所述第一侧集气室(126)的内部压力，并且
所述至少一个第二排气孔(152,152A,152B)包括所述预定直径或所述锥形几何形状中的一者，以确定所述第二侧集气室(128)的内部压力。
7.根据权利要求5所述的涡轮机护罩(100)，其中所述至少一个集气室还包括：
中央集气室(194)，所述中央集气室在所述主体(106)内在所述第一侧集气室(126)和所述第二侧集气室(128)之间延伸。
8.根据权利要求7所述的涡轮机护罩(100)，其中所述至少一组冷却通道(140)包括：
第三组冷却通道(140)，所述第三组冷却通道从邻近所述主体(106)的所述第一侧(112)延伸到邻近所述中央集气室(194)，所述第三组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132,200,210)邻近所述第一侧(112)定位，并且所述第三组冷却通道(140)中的每一个的所述出口部分(136)与所述中央集气室(194)流体连通；和
第四组冷却通道(140)，所述第四组冷却通道从邻近所述主体(106)的所述第二侧(118)延伸到邻近所述中央集气室(194)，所述第四组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132,200,210)邻近所述第二侧(118)定位，并且所述第四组冷却通道(140)中的每一个的所述出口部分(136)与所述中央集气室(194)流体连通。
9.根据权利要求2所述的涡轮机护罩(100)，其中所述至少一组冷却通道(140)包括：
第一组冷却通道(140)，所述第一组冷却通道从邻近所述主体(106)的所述第一侧(112)延伸到邻近所述第二侧(118)并且返回到所述第一侧(112)，所述第一组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132)邻近所述第一侧(112)定位，并且所述第一组冷却通道(140)中的每一个的所述出口部分(136)与所述第一侧集气室(126)流体连通；和
第二组冷却通道(140)，所述第二组冷却通道从邻近所述主体(106)的所述第二侧(118)延伸到邻近所述第一侧(112)并且返回到所述第二侧(118)，所述第二组冷却通道(140)中的每一个的所述入口部分(132)邻近所述第二侧(118)定位，并且所述第二组冷却通道(140)中的每一个的所述出口部分(136)与所述第二侧集气室(126)流体连通。
10.根据权利要求1所述的涡轮机护罩(100)，其中所述至少一个集气室包括：
中央集气室(194)，所述中央集气室在所述主体(106)内在所述主体(106)的所述第一侧(112)和所述主体(106)的所述第二侧(118)之间延伸。
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