EP3236009A1 - Stator vane having a junction tubing - Google Patents

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EP3236009A1
EP3236009A1 EP16166430.5A EP16166430A EP3236009A1 EP 3236009 A1 EP3236009 A1 EP 3236009A1 EP 16166430 A EP16166430 A EP 16166430A EP 3236009 A1 EP3236009 A1 EP 3236009A1
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EP
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guide
connecting tube
outer platform
platform
vane according
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Withdrawn
Application number
EP16166430.5A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Fathi Ahmad
Radan RADULOVIC
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Priority to US16/089,645 priority patent/US10876414B2/en
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Priority to CN201780024523.1A priority patent/CN109072700B/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/14—Form or construction
    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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    • F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
    • F01D5/187—Convection cooling
    • F01D5/188—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall
    • F01D5/189—Convection cooling with an insert in the blade cavity to guide the cooling fluid, e.g. forming a separation wall the insert having a tubular cross-section, e.g. airfoil shape
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
    • F01D9/065—Fluid supply or removal conduits traversing the working fluid flow, e.g. for lubrication-, cooling-, or sealing fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
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    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
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    • F05D2230/237—Brazing

Definitions

  • the invention relates to a guide vane for a turbomachine, in particular a gas turbine, with an outer platform in the intended mounted state, an airfoil protruding from the outer platform, which extends in a longitudinal direction and defines a cavity in its interior, an inner platform opposite to the outer platform is disposed and connected to the airfoil, and a connecting tube penetrating the cavity of the airfoil in the longitudinal direction, the first free end is inserted into a passage opening formed in the inner platform and materially connected to the inner platform and the second free end in a cooling fluid inlet opening formed on the outer platform is spaced from its edge and projects outwardly from the outer platform.
  • Turbomachines such as gas turbines are known in the art in various configurations and serve to convert thermal energy and flow energy of a working fluid, in particular a hot gas into rotational energy. They include a housing in which a flow channel extends in an axial direction. In the flow passage, a plurality of turbine stages are arranged one behind the other in the axial direction and spaced from each other.
  • Each turbine stage includes a plurality of vanes which form a vane ring connected to the housing and favorably influence the flow direction of the working fluid.
  • a vane usually comprises a platform which is arranged radially outwards in the intended mounted state of the vane.
  • the vane includes an airfoil, which from the outer Platform protrudes and extends in a longitudinal direction.
  • the vane has an inner platform connected to the airfoil opposite the outer platform.
  • the vane ring is closed inwardly by a retaining ring in which the inner platforms of the vanes are held.
  • each turbine stage includes a plurality of blades that form a blade ring connected to a rotor centrally supported and passing through the housing in the axial direction.
  • a rotor centrally supported and passing through the housing in the axial direction.
  • the retaining rings of the guide vane rings are arranged.
  • the flow channel of the turbomachine is flowed through by a working fluid.
  • the working fluid flowing through the flow channel is deflected by the guide vanes in such a way that it optimally flows against the rotor blades arranged behind it and acts on it with a force.
  • the torque imparted by the vanes causes the rotor to rotate.
  • the rotational energy of the rotor can be converted for example by means of a generator into electrical energy.
  • One way to increase the thermal capacity for example, a guide vane, is to dissipate heat from the vane by means of a cooling fluid. This will be provided in its interior a cavity which is flowed through by the cooling fluid.
  • the retaining rings on the inner sides of the vane rings are strongly heated by hot gas flowing into the circumferential groove.
  • a proven means for cooling a retaining ring is to form the retaining ring with a U-shaped cross-section, whereby in the retaining ring a circumferentialdefluidnut is created.
  • This cooling fluid groove is supplied with cooling fluid which flows from the guide vanes through an outlet opening provided in the inner platform into the cooling fluid groove of the retaining ring.
  • this cooling fluid in the airfoil of the vane has already absorbed heat, which reduces the cooling capacity available to the retaining ring.
  • a higher cooling capacity of the cooling fluid in the retaining ring can be achieved by a special jumper tube, which penetrates the cavity of the blade of the guide blade in the longitudinal direction and through which the cooling fluid flows in a direct way and largely unheated in theisserfluidnut the retaining ring.
  • a first free end of the connecting tube is inserted into a passage opening formed in the inner platform and connected to the inner platform in a material-locking manner.
  • the second free end of the connecting tube is spaced apart from the edge thereof in a cooling fluid inlet opening formed on the outer platform and projects outwardly from the outer platform.
  • connecting tubes can have positioning means in their second free end region, which extend in opposite directions starting from the connecting tube and are supported on the pressure-side and suction-side edges of the cooling fluid inlet opening.
  • positioning means can be insufficient to with regard to strong operational vibrations the turbomachine and thermal changes in length of the connecting pipe to ensure a sufficiently reliable positioning of the connecting pipe in the cooling fluid inlet opening.
  • a guide vane of the type mentioned in which at least one guide means is attached to the outer platform for guiding the connecting tube, that is designed and arranged such that it leads the connecting tube in the event of a thermal change in length in the longitudinal direction.
  • the invention is based on the consideration to provide on the outer platform guide means for guiding the connecting tube, which allow movement of the connecting tube due to thermal change in length, without endangering its positioning in the cooling fluid inlet opening.
  • the guide means provided on the outer platform can restrict the degrees of freedom of movement of the connection pipe to the longitudinal direction of the guide blade.
  • the at least one guide means extends from the outer platform in the direction of the connecting tube and surrounds a portion of the connecting tube at least partially, in particular completely, leaving a game.
  • a guide means holds the connecting tube with respect to the outer platform, in particular with respect to the distance from the edge of the cooling fluid inlet opening in a predetermined position.
  • the at least one guide means has a guide opening. This guide opening is penetrated by the connecting pipe or a portion of the connecting pipe, whereby the connecting pipe is held securely transversely to the longitudinal direction.
  • At least one guide projection extending in the longitudinal direction is formed on the second free end of the connecting tube corresponding to the guide opening of the at least one guide means, which engages through the guide opening of the at least one guide means.
  • the guide opening may have a smaller cross-sectional area than the connecting tube, which can also reduce the dimensions of the guide means. The smaller the dimensions of the guide means, the less the cooling fluid is prevented from entering the cooling fluid inlet opening.
  • the at least one guide projection is formed like a pin.
  • the cross section of the guide projection perpendicular to the longitudinal direction may be, for example, round, square or rectangular.
  • two guide means are provided, which extend from opposite regions of the outer platform in the direction of the connecting tube and in particular face each other.
  • the two guide means are formed as sheets, which cohesively with the outer platform in particular by welding or soldering.
  • Welded or soldered plates represent particularly inexpensive and easy to produce guide means.
  • two guide projections can be arranged opposite one another and spaced from one another on the connecting tube and can be encompassed by a respective guide means.
  • the distance between the two guide projections in the range of 5 and 10 and is preferably 7. Such distances correspond to the diameters of conventional connecting pipes.
  • the two guide means may be provided on the pressure side and on the suction side of the connection pipe. This arrangement allows particularly short guide means, which is associated with an improved vibration behavior of the guide means.
  • the blade can have a peripheral wall.
  • the connecting tube is arranged in the cavity spaced from the circumferential wall. In this way, a thermal bridge between the connecting pipe and the hot peripheral wall of the airfoil is avoided and the cooling fluid flowing around the connecting pipe additionally provides for heat insulation.
  • the cohesive connection between the connecting tube and the inner platform can be produced by welding or soldering.
  • connection between the connecting tube and the inner platform is preferably fluid-tight. This prevents heated cooling fluid from escaping from the cavity into the retaining ring of the vane ring.
  • FIGS. 1 to 3 show a guide vane 1 for a turbomachine, not shown, in particular a gas turbine according to an embodiment of the present invention.
  • the vane 1 has an outer flat 2, which is arranged in the intended mounted state of the vane 1 radially outward. Further, the vane 1 includes an airfoil 3 extending in a longitudinal direction L and projecting from the outer platform 2. In the interior of the airfoil 3, a cavity 4 is defined.
  • the guide blade 1 has an inner platform 5, which is arranged opposite to the outer platform 2 and connected to the blade 3.
  • the guide vane 1 comprises a connecting tube 6, which passes through the cavity 4 of the airfoil 3 in the longitudinal direction L.
  • a first free end of the connecting tube 6 is connected to the inner platform 5 by welding material fit and fluid-tight.
  • the second free end of the connecting tube 6 is arranged in a cooling fluid inlet opening 7 formed on the outer platform 2 at a distance from its edge 8 and protrudes outwards from the outer platform 2.
  • the guide means 9 are fastened to the outer platform 2, which extend from opposite regions of the outer platform 2 in the direction of the connecting tube 6 and face each other.
  • the guide means 9 are formed as sheets, which are arranged on the pressure side and the suction side of the airfoil 3 and are connected to the outer platform 2 cohesively by welding.
  • Each guide means 9 has a slot-shaped guide opening 10 to completely surround a portion 11 of the connecting tube 6 while leaving a game.
  • a partial encompassing can alternatively also suffice.
  • the two sections 11 are presently provided as in the longitudinal direction L extending guide projections 11 which are formed on the second free end of the connecting tube 6 corresponding to the guide openings 10 and the guide openings 10 of the two guide means 9 pass through.
  • the guide projections 11 are formed like a pin with rectangular cross-section and arranged opposite each other and spaced from each other on the connecting pipe 6. The distance between the two guide projections 11 is about 7.
  • the airfoil 3 has a peripheral wall 12, to which the connecting pipe 6 is arranged in the cavity 4 at a distance.
  • FIGS. 4 and 5 schematically show a portion of a turbomachine with guide vanes according to the invention 1.
  • the Turbomachine comprises a housing 13 in which in a axial direction A, a flow channel 14 extends. Furthermore, the turbomachine comprises a plurality of turbine stages 15, each comprising a vane ring 16 and a blade ring 17, wherein the turbine stages 15 are arranged in the flow channel 14 in the axial direction A one behind the other and spaced from each other.
  • the vane rings 15 are each formed from a plurality of guide vanes 1 according to the invention and each comprise a U-shaped retaining ring 18 with a circumferentialdefluidnut 19, in which the inner platforms 5 of the vanes 1 are held.
  • the flow channel 14 is flowed through by an expanding hot gas.
  • the guide vanes 1 of the vane rings 15 are simultaneously flowed through by a cooling fluid and cooled.
  • a portion of the cooling fluid flows to cool the airfoil 3 through the cooling fluid inlet opening 7 in the cavity 4, while another part of the cooling fluid for cooling the retaining rim 18 through the connecting pipe 6 directly and without heating contact with the peripheral wall 12 of the airfoil 3 in the retaining ring 18th flows.
  • An advantage of the guide vane 1 according to the invention is that the connecting tube 6 can move in the longitudinal direction L in the guide openings 10 of the guide means 9 in the case of a thermally induced change in length, without leaving its position in the cooling fluid inlet opening 7 with respect to its edge 8. Beyond that freedom of movement of the connecting tube 6 relative to the outer platform 2 are avoided by the attached to the outer platform 2 guide means 9.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Leitschaufel (1) für eine Strömungsmaschine mit einer in bestimmungsgemäß montiertem Zustand äußeren Plattform (2), einem von der äußeren Plattform vorstehenden Schaufelblatt (3), das sich in einer Längsrichtung erstreckt und in seinem Inneren einen Hohlraum (4) definiert, einer inneren Plattform (5), die gegenüberliegend zu der äußeren Plattform angeordnet und mit dem Schaufelblatt verbunden ist, und einem den Hohlraum des Schaufelblattes in der Längsrichtung durchsetzenden Verbindungsrohr (6), dessen erstes freies Ende in eine in der inneren Plattform ausgebildete Durchgangsöffnung eingesetzt und mit der inneren Plattform stoffschlüssig verbunden ist und dessen zweites freies Ende in einer an der äußeren Plattform ausgebildeten Kühlfluideinlassöffnung (7) beabstandet zu deren Rand angeordnet ist und auswärts von der äußeren Plattform vorsteht, wobei an der äußeren Plattform zur Führung des Verbindungsrohres wenigstens ein Führungsmittel (9) befestigt ist, das derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es das Verbindungsrohr im Falle einer thermischen Längenänderung in der Längsrichtung führt.Guide vane (1) for a turbomachine having an outer platform (2) in the intended assembled state, an airfoil (3) protruding from the outer platform, extending in a longitudinal direction and defining in its interior a cavity (4), an inner platform (5) disposed opposite to the outer platform and connected to the airfoil, and a connecting tube (6) penetrating the cavity of the airfoil in the longitudinal direction, having its first free end inserted into a through hole formed in the inner platform and with the inner one Platform is integrally connected and the second free end in a formed on the outer platform Kühlfluideinlassöffnung (7) spaced from the edge thereof and outwardly protrudes from the outer platform, wherein attached to the outer platform for guiding the connecting tube at least one guide means (9) is there s is designed and arranged such that it leads the connecting tube in the case of a thermal change in length in the longitudinal direction.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitschaufel für eine Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbine, mit einer in bestimmungsgemäß montiertem Zustand äußeren Plattform, einem von der äußeren Plattform vorstehenden Schaufelblatt, das sich in einer Längsrichtung erstreckt und in seinem Inneren einen Hohlraum definiert, einer inneren Plattform, die gegenüberliegend zu der äußeren Plattform angeordnet und mit dem Schaufelblatt verbunden ist, und einem den Hohlraum des Schaufelblattes in der Längsrichtung durchsetzenden Verbindungsrohr, dessen erstes freies Ende in eine in der inneren Plattform ausgebildete Durchgangsöffnung eingesetzt und mit der inneren Plattform stoffschlüssig verbunden ist und dessen zweites freies Ende in einer an der äußeren Plattform ausgebildeten Kühlfluideinlassöffnung beabstandet zu deren Rand angeordnet ist und auswärts von der äußeren Plattform vorsteht.The invention relates to a guide vane for a turbomachine, in particular a gas turbine, with an outer platform in the intended mounted state, an airfoil protruding from the outer platform, which extends in a longitudinal direction and defines a cavity in its interior, an inner platform opposite to the outer platform is disposed and connected to the airfoil, and a connecting tube penetrating the cavity of the airfoil in the longitudinal direction, the first free end is inserted into a passage opening formed in the inner platform and materially connected to the inner platform and the second free end in a cooling fluid inlet opening formed on the outer platform is spaced from its edge and projects outwardly from the outer platform.

Strömungsmaschinen wie beispielsweise Gasturbinen sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt und dienen dazu, thermische Energie und Strömungsenergie eines Arbeitsfluids, insbesondere eines Heißgases in Rotationsenergie umzuwandeln. Sie umfassen ein Gehäuse, in dem sich in einer axialen Richtung ein Strömungskanal erstreckt. In dem Strömungskanal ist eine Mehrzahl von Turbinenstufen in der axialen Richtung hintereinander und beabstandet zueinander angeordnet.Turbomachines such as gas turbines are known in the art in various configurations and serve to convert thermal energy and flow energy of a working fluid, in particular a hot gas into rotational energy. They include a housing in which a flow channel extends in an axial direction. In the flow passage, a plurality of turbine stages are arranged one behind the other in the axial direction and spaced from each other.

Jede Turbinenstufe umfasst eine Mehrzahl von Leitschaufeln, die einen mit dem Gehäuse verbundenen Leitschaufelkranz bilden und die Strömungsrichtung des Arbeitsfluids günstig zu beeinflussen. Eine solche Leitschaufel umfasst üblicherweise eine Plattform, die im bestimmungsgemäß montierten Zustand der Leitschaufel radial außen angeordnet ist. Ferner umfasst die Leitschaufel ein Schaufelblatt, das von der äußeren Plattform vorsteht und sich in einer Längsrichtung erstreckt. Weiterhin weist die Leitschaufel eine innere Plattform auf, die gegenüberliegend zu der äußeren Plattform mit dem Schaufelblatt verbunden ist. Der Leitschaufelkranz ist nach innen durch einen Haltekranz abgeschlossen, in dem die inneren Plattformen der Leitschaufeln gehalten sind.Each turbine stage includes a plurality of vanes which form a vane ring connected to the housing and favorably influence the flow direction of the working fluid. Such a vane usually comprises a platform which is arranged radially outwards in the intended mounted state of the vane. Furthermore, the vane includes an airfoil, which from the outer Platform protrudes and extends in a longitudinal direction. Furthermore, the vane has an inner platform connected to the airfoil opposite the outer platform. The vane ring is closed inwardly by a retaining ring in which the inner platforms of the vanes are held.

Darüber hinaus umfasst jede Turbinenstufe eine Mehrzahl von Laufschaufeln, die einen mit einem zentral gelagerten und das Gehäuse in der axialen Richtung durchsetzenden Läufer verbundenen Laufschaufelkranz bilden. In dem Läufer sind weiterhin Umfangsnuten ausgebildet, in denen die Haltekränze der Leitschaufelkränze angeordnet sind.In addition, each turbine stage includes a plurality of blades that form a blade ring connected to a rotor centrally supported and passing through the housing in the axial direction. In the rotor further circumferential grooves are formed, in which the retaining rings of the guide vane rings are arranged.

Während des Betriebs der Strömungsmaschine wird der Strömungskanal der Strömungsmaschine von einem Arbeitsfluid durchströmt. Das den Strömungskanal durchströmende Arbeitsfluid wird von den Leitschaufeln derart umgelenkt, dass es die dahinter angeordneten Laufschaufeln optimal anströmt und mit einer Kraft beaufschlagt. Das durch die Leitschaufeln vermittelte Drehmoment versetzt den Läufer in Rotation. Die Rotationsenergie des Läufers kann beispielsweise mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt werden.During operation of the turbomachine, the flow channel of the turbomachine is flowed through by a working fluid. The working fluid flowing through the flow channel is deflected by the guide vanes in such a way that it optimally flows against the rotor blades arranged behind it and acts on it with a force. The torque imparted by the vanes causes the rotor to rotate. The rotational energy of the rotor can be converted for example by means of a generator into electrical energy.

Der thermodynamische Wirkungsgrad von Gasturbinen ist umso höher, je höher die Eintrittstemperatur des Heißgases in die Gasturbine ist. Der Höhe der Eintrittstemperatur sind jedoch Grenzen unter anderem durch die thermische Belastbarkeit der in dem Strömungskanal angeordneten Komponenten gesetzt. Dementsprechend besteht eine Zielsetzung darin, Komponenten zu schaffen, die auch bei sehr hohen Temperaturen des Heißgases eine für den Betrieb der Gasturbine ausreichende mechanische Beständigkeit besitzen.The higher the inlet temperature of the hot gas into the gas turbine, the higher the thermodynamic efficiency of gas turbines. The height of the inlet temperature, however, limits set, inter alia, by the thermal capacity of the arranged in the flow channel components. Accordingly, it is an object to provide components that have sufficient mechanical stability for the operation of the gas turbine even at very high temperatures of the hot gas.

Eine Möglichkeit, die thermische Belastbarkeit beispielsweise einer Leitschaufel zu erhöhen, besteht darin, mittels eines Kühlfluids Wärme von der Leitschaufel abzuführen. Dazu wird in ihrem Inneren ein Hohlraum vorgesehen, der von dem Kühlfluid durchströmt wird.One way to increase the thermal capacity, for example, a guide vane, is to dissipate heat from the vane by means of a cooling fluid. This will be provided in its interior a cavity which is flowed through by the cooling fluid.

Auch die Haltekränze an den Innenseiten der Leitschaufelkränze werden durch in die Umfangsnut strömendes Heißgas stark erhitzt. Ein bewährtes Mittel zur Kühlung eines Haltekranzes ist, den Haltekranz mit einem U-förmigen Querschnitt auszubilden, wodurch in dem Haltekranz eine umlaufende Kühlfluidnut geschaffen wird. Diese Kühlfluidnut wird mit Kühlfluid versorgt, das aus den Leitschaufeln durch eine in der inneren Plattform vorgesehene Auslassöffnung in die Kühlfluidnut des Haltekranzes strömt. Jedoch hat dieses Kühlfluid in dem Schaufelblatt der Leitschaufel bereits Wärme aufgenommen, was die für den Haltekranz verfügbare Kühlleistung verringert.Also, the retaining rings on the inner sides of the vane rings are strongly heated by hot gas flowing into the circumferential groove. A proven means for cooling a retaining ring is to form the retaining ring with a U-shaped cross-section, whereby in the retaining ring a circumferential Kühlfluidnut is created. This cooling fluid groove is supplied with cooling fluid which flows from the guide vanes through an outlet opening provided in the inner platform into the cooling fluid groove of the retaining ring. However, this cooling fluid in the airfoil of the vane has already absorbed heat, which reduces the cooling capacity available to the retaining ring.

Eine höhere Kühlleistung des Kühlfluids in dem Haltekranz lässt sich durch ein spezielles Verbindungsrohr (jumper tube) erzielen, welches den Hohlraum des Schaufelblattes der Leitschaufel in der Längsrichtung durchsetzt und durch welches das Kühlfluid auf direktem Weg und weitgehend unerwärmt in die Kühlfluidnut des Haltekranzes strömt.A higher cooling capacity of the cooling fluid in the retaining ring can be achieved by a special jumper tube, which penetrates the cavity of the blade of the guide blade in the longitudinal direction and through which the cooling fluid flows in a direct way and largely unheated in the Kühlfluidnut the retaining ring.

Ein erstes freies Ende des Verbindungsrohrs ist in eine in der inneren Plattform ausgebildete Durchgangsöffnung eingesetzt und mit der inneren Plattform stoffschlüssig verbunden. Das zweite freie Ende des Verbindungsrohrs ist in einer an der äußeren Plattform ausgebildeten Kühlfluideinlassöffnung beabstandet zu deren Rand angeordnet und steht auswärts von der äußeren Plattform vor.A first free end of the connecting tube is inserted into a passage opening formed in the inner platform and connected to the inner platform in a material-locking manner. The second free end of the connecting tube is spaced apart from the edge thereof in a cooling fluid inlet opening formed on the outer platform and projects outwardly from the outer platform.

Zur Positionierung können Verbindungsrohre in ihrem zweiten freien Endbereich Positioniermittel aufweisen, die sich ausgehend von dem Verbindungsrohr in entgegengesetzte Richtungen erstrecken und sich an dem druckseitigen sowie dem saugseitigen Rand der Kühlfluideinlassöffnung abstützen. Es hat sich aber gezeigt, dass diese Positioniermittel unzureichend sein können, um im Hinblick auf starke betriebsbedingte Schwingungen der Strömungsmaschine und thermische Längenänderungen des Verbindungsrohrs eine ausreichend zuverlässige Positionierung des Verbindungsrohrs in der Kühlfluideinlassöffnung zu gewährleisten.For positioning, connecting tubes can have positioning means in their second free end region, which extend in opposite directions starting from the connecting tube and are supported on the pressure-side and suction-side edges of the cooling fluid inlet opening. However, it has been found that these positioning means can be insufficient to with regard to strong operational vibrations the turbomachine and thermal changes in length of the connecting pipe to ensure a sufficiently reliable positioning of the connecting pipe in the cooling fluid inlet opening.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Leitschaufel der eingangs genannten Art zu schaffen, die kostengünstig eine einfache und zuverlässige Positionierung des Verbindungsrohrs in der Kühlfluideinlassöffnung erlaubt.Based on this prior art, it is an object of the present invention to provide a guide vane of the type mentioned, which allows a simple and reliable positioning of the connecting tube in the cooling fluid inlet opening cost.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leitschaufel der eingangs genannten Art gelöst, bei welcher an der äußeren Plattform zur Führung des Verbindungsrohres wenigstens ein Führungsmittel befestigt ist, dass derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es das Verbindungsrohr im Falle einer thermischen Längenänderung in der Längsrichtung führt.This object is achieved by a guide vane of the type mentioned, in which at least one guide means is attached to the outer platform for guiding the connecting tube, that is designed and arranged such that it leads the connecting tube in the event of a thermal change in length in the longitudinal direction.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, an der äußeren Plattform Führungsmittel zur Führung des Verbindungsrohres vorzusehen, die eine Bewegung des Verbindungsrohres aufgrund thermischer Längenänderung gestatten, ohne dessen Positionierung in der Kühlfluideinlassöffnung zu gefährden. Mit anderen Worten können die an der äußeren Plattform vorgesehenen Führungsmittel anders als an dem Verbindungsrohr vorgesehene Positioniermittel die Bewegungsfreiheitsgrade des Verbindungsrohres auf die Längsrichtung der Leitschaufel beschränken.The invention is based on the consideration to provide on the outer platform guide means for guiding the connecting tube, which allow movement of the connecting tube due to thermal change in length, without endangering its positioning in the cooling fluid inlet opening. In other words, unlike positioning means provided on the connection pipe, the guide means provided on the outer platform can restrict the degrees of freedom of movement of the connection pipe to the longitudinal direction of the guide blade.

Bevorzugt erstreckt sich das wenigstens eine Führungsmittel ausgehend von der äußeren Plattform in Richtung des Verbindungsrohrs und umgreift einen Abschnitt des Verbindungsrohrs zumindest teilweise, insbesondere vollständig unter Belassung eines Spieles. Ein derartiges Führungsmittel hält das Verbindungsrohr bezogen auf die äußere Plattform, insbesondere hinsichtlich des Abstandes von dem Rand der Kühlfluideinlassöffnung in einer vorgegebenen Position. Durch das zumindest teilweise seitliche Umgreifen des Verbindungsrohres, wobei diesem ein Spiel belassen wird, behält das Verbindungsrohr die Freiheit, sich im Falle einer thermischen Längenänderung in den Umgriff in der Längsrichtung zu bewegen.Preferably, the at least one guide means extends from the outer platform in the direction of the connecting tube and surrounds a portion of the connecting tube at least partially, in particular completely, leaving a game. Such a guide means holds the connecting tube with respect to the outer platform, in particular with respect to the distance from the edge of the cooling fluid inlet opening in a predetermined position. By the at least partially lateral gripping around the connecting pipe, wherein This is left a game, the connecting tube retains the freedom to move in the case of a thermal change in length in the throw in the longitudinal direction.

Gemäß einer Ausführungsform weist das wenigstens eine Führungsmittel eine Führungsöffnung auf. Diese Führungsöffnung wird von dem Verbindungsrohr oder einem Abschnitt des Verbindungsrohrs durchsetzt, wodurch das Verbindungsrohr quer zu der Längsrichtung sicher gehalten ist.According to one embodiment, the at least one guide means has a guide opening. This guide opening is penetrated by the connecting pipe or a portion of the connecting pipe, whereby the connecting pipe is held securely transversely to the longitudinal direction.

Gemäß einer Variante der erfindungsgemäßen Leitschaufel ist an dem zweiten freien Ende des Verbindungsrohr korrespondierend zu der Führungsöffnung des wenigstens einen Führungsmittels wenigstens ein sich in der Längsrichtung erstreckender Führungsvorsprung ausgebildet, der die Führungsöffnung des wenigstens einen Führungsmittels durchgreift. Auf diese Weise kann die Führungsöffnung eine geringere Querschnittsfläche aufweisen als das Verbindungsrohr, wodurch sich auch die Abmessungen des Führungsmittels verringern lassen. Je geringer die Abmessungen des Führungsmittels sind, desto weniger wird das Kühlfluid an einem Eintritt in die Kühlfluideinlassöffnung gehindert.According to a variant of the guide vane according to the invention, at least one guide projection extending in the longitudinal direction is formed on the second free end of the connecting tube corresponding to the guide opening of the at least one guide means, which engages through the guide opening of the at least one guide means. In this way, the guide opening may have a smaller cross-sectional area than the connecting tube, which can also reduce the dimensions of the guide means. The smaller the dimensions of the guide means, the less the cooling fluid is prevented from entering the cooling fluid inlet opening.

Bevorzugt ist der wenigstens eine Führungsvorsprung stiftartig ausgebildet. Dabei kann der Querschnitt des Führungsvorsprungs senkrecht zu der Längsrichtung beispielsweise rund, quadratisch oder rechteckig ausgebildet sein.Preferably, the at least one guide projection is formed like a pin. In this case, the cross section of the guide projection perpendicular to the longitudinal direction may be, for example, round, square or rectangular.

Besonders bevorzugt sind zwei Führungsmittel vorgesehen, die sich ausgehend von gegenüberliegenden Bereichen der äußeren Plattform in Richtung des Verbindungsrohres erstrecken und insbesondere zueinander weisen. Durch zwei derart angeordnete Führungsmittel kann einer Rotationsbewegung des Verbindungsrohres um seine Längsachse entgegengewirkt werden, was die Positionierungswirkung der Führungsmittel weiter verbessert.Particularly preferably, two guide means are provided, which extend from opposite regions of the outer platform in the direction of the connecting tube and in particular face each other. By means of two guide means arranged in this way, a rotational movement of the connecting tube about its longitudinal axis can be counteracted, which further improves the positioning effect of the guide means.

Gemäß einer Weiterentwicklung sind die beiden Führungsmittel als Bleche ausgebildet, die mit der äußeren Plattform stoffschlüssig insbesondere durch Schweißen oder Löten verbunden sind. Angeschweißte oder angelötete Bleche stellen besonders kostengünstig und einfach herstellbare Führungsmittel dar.According to a further development, the two guide means are formed as sheets, which cohesively with the outer platform in particular by welding or soldering. Welded or soldered plates represent particularly inexpensive and easy to produce guide means.

Entsprechend können an dem Verbindungsrohr zwei Führungsvorsprünge einander gegenüber liegend und beabstandet zueinander angeordnet und von jeweils einem Führungsmittel umgriffen sein.Accordingly, two guide projections can be arranged opposite one another and spaced from one another on the connecting tube and can be encompassed by a respective guide means.

Bevorzugt liegt der Abstand zwischen den beiden Führungsvorsprüngen im Bereich von 5 und 10 und beträgt bevorzugt 7. Solche Abstände entsprechen den Durchmessern herkömmlicher Verbindungsrohre.Preferably, the distance between the two guide projections in the range of 5 and 10 and is preferably 7. Such distances correspond to the diameters of conventional connecting pipes.

Bei einer erfindungsgemäßen Leitschaufel können die beiden Führungsmittel auf der Druckseite und auf der Saugseite des Verbindungsrohrs vorgesehen sein. Diese Anordnung ermöglicht besonders kurze Führungsmittel, was mit einem verbesserten Schwingungsverhalten der Führungsmittel einhergeht.In a guide vane according to the invention, the two guide means may be provided on the pressure side and on the suction side of the connection pipe. This arrangement allows particularly short guide means, which is associated with an improved vibration behavior of the guide means.

In an sich bekannter Weise kann das Schaufelblatt eine Umfangswandung aufweisen. Dabei ist das Verbindungsrohr in dem Hohlraum beabstandet zu der Umfangswandung angeordnet. Auf diese Weise wird eine Wärmebrücke zwischen dem Verbindungsrohr und der heißen Umfangswandung des Schaufelblattes vermieden und das das Verbindungsrohr umströmende Kühlfluid sorgt zusätzlich für eine Wärmeisolation.In known manner, the blade can have a peripheral wall. In this case, the connecting tube is arranged in the cavity spaced from the circumferential wall. In this way, a thermal bridge between the connecting pipe and the hot peripheral wall of the airfoil is avoided and the cooling fluid flowing around the connecting pipe additionally provides for heat insulation.

In an sich bekannter Weise kann die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungsrohr und der inneren Plattform durch Schweißen oder Löten hergestellt sein.In a manner known per se, the cohesive connection between the connecting tube and the inner platform can be produced by welding or soldering.

Die Verbindung zwischen dem Verbindungsrohr und der inneren Plattform ist bevorzugt fluiddicht. Dadurch wird verhindert, dass erwärmtes Kühlfluid aus dem Hohlraum in den Haltekranz des Leitschaufelkranzes entweichen kann.The connection between the connecting tube and the inner platform is preferably fluid-tight. This prevents heated cooling fluid from escaping from the cavity into the retaining ring of the vane ring.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand einer Leitschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist

Figur 1
eine teilweise Perspektivansicht einer Leitschaufel gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Figur 2
eine Draufsicht der in Figur 1 dargestellten Leitschaufel von außen;
Figur 3
eine teilweise Perspektivansicht eines Verbindungsrohres der in Figur 1 dargestellten Leitschaufel;
Figur 4
eine teilweise Querschnittsansicht einer Strömungsmaschine mit Leitschaufeln gemäß der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform; und
Figur 5
eine vergrößerte Detailansicht des in Figur 4 mit dem Bezugszeichen V bezeichneten Ausschnitts.
Further features and advantages of the present invention will become apparent from a vane according to an embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings. That's it
FIG. 1
a partial perspective view of a vane according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2
a top view of the FIG. 1 illustrated vane from the outside;
FIG. 3
a partial perspective view of a connecting tube of in FIG. 1 illustrated vane;
FIG. 4
a partial cross-sectional view of a turbomachine with vanes according to the in FIG. 1 illustrated embodiment; and
FIG. 5
an enlarged detail view of the in FIG. 4 with the reference numeral V designated detail.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine Leitschaufel 1 für eine nicht dargestellte Strömungsmaschine, insbesondere eine Gasturbine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Leitschaufel 1 weist eine äußere Plattfirm 2 auf, die in bestimmungsgemäß montiertem Zustand der Leitschaufel 1 radial außen angeordnet ist. Ferner umfasst die Leitschaufel 1 ein Schaufelblatt 3, das sich in einer Längsrichtung L erstreckt und von der äußeren Plattform 2 vorsteht. In dem Inneren des Schaufelblatts 3 ist ein Hohlraum 4 definiert. Weiterhin weist die Leitschaufel 1 eine innere Plattform 5 auf, die gegenüberliegend zu der äußeren Plattform 2 angeordnet und mit dem Schaufelblatt 3 verbunden ist.The FIGS. 1 to 3 show a guide vane 1 for a turbomachine, not shown, in particular a gas turbine according to an embodiment of the present invention. The vane 1 has an outer flat 2, which is arranged in the intended mounted state of the vane 1 radially outward. Further, the vane 1 includes an airfoil 3 extending in a longitudinal direction L and projecting from the outer platform 2. In the interior of the airfoil 3, a cavity 4 is defined. Furthermore, the guide blade 1 has an inner platform 5, which is arranged opposite to the outer platform 2 and connected to the blade 3.

Darüber hinaus umfasst die Leitschaufel 1 ein Verbindungsrohr 6, das den Hohlraum 4 des Schaufelblattes 3 in der Längsrichtung L durchsetzt. Ein erstes freies Ende des Verbindungsrohres 6 ist mit der inneren Plattform 5 durch Schweißen stoffschlüssig und fluiddicht verbunden. Das zweite freie Ende des Verbindungsrohres 6 ist in einer an der äußeren Plattform 2 ausgebildeten Kühlfluideinlassöffnung 7 beabstandet zu deren Rand 8 angeordnet und steht auswärts von der äußeren Plattform 2 vor.In addition, the guide vane 1 comprises a connecting tube 6, which passes through the cavity 4 of the airfoil 3 in the longitudinal direction L. A first free end of the connecting tube 6 is connected to the inner platform 5 by welding material fit and fluid-tight. The second free end of the connecting tube 6 is arranged in a cooling fluid inlet opening 7 formed on the outer platform 2 at a distance from its edge 8 and protrudes outwards from the outer platform 2.

Zur Führung des Verbindungsrohres 6 sind an der äußeren Plattform 2 zwei Führungsmittel 9 befestigt, die sich ausgehend von gegenüberliegenden Bereichen der äußeren Plattform 2 in Richtung des Verbindungsrohres 6 erstrecken und zueinander weisen. Die Führungsmittel 9 sind als Bleche ausgebildet sind, die auf der Druckseite und der Saugseite des Schaufelblattes 3 angeordnet und mit der äußeren Plattform 2 stoffschlüssig durch Schweißen verbunden sind.To guide the connecting tube 6, two guide means 9 are fastened to the outer platform 2, which extend from opposite regions of the outer platform 2 in the direction of the connecting tube 6 and face each other. The guide means 9 are formed as sheets, which are arranged on the pressure side and the suction side of the airfoil 3 and are connected to the outer platform 2 cohesively by welding.

Jedes Führungsmittel 9 weist eine schlitzförmige Führungsöffnung 10 auf, um einen Abschnitt 11 des Verbindungsrohres 6 unter Belassung eines Spiels vollständig zu umgreifen. Ein teilweises Umgreifen kann alternativ ebenfalls genügen.Each guide means 9 has a slot-shaped guide opening 10 to completely surround a portion 11 of the connecting tube 6 while leaving a game. A partial encompassing can alternatively also suffice.

Die beiden Abschnitte 11 sind vorliegend als sich in der Längsrichtung L erstreckende Führungsvorsprünge 11 vorgesehen, die an dem zweiten freien Ende des Verbindungsrohrs 6 korrespondierend zu den Führungsöffnungen 10 ausgebildet sind und die Führungsöffnungen 10 der beiden Führungsmittel 9 durchgreifen. Die Führungsvorsprünge 11 sind stiftartig mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet und einander gegenüberliegend und beabstandet zueinander an dem Verbindungsrohr 6 angeordnet. Der Abstand zwischen den beiden Führungsvorsprüngen 11 beträgt etwa 7.The two sections 11 are presently provided as in the longitudinal direction L extending guide projections 11 which are formed on the second free end of the connecting tube 6 corresponding to the guide openings 10 and the guide openings 10 of the two guide means 9 pass through. The guide projections 11 are formed like a pin with rectangular cross-section and arranged opposite each other and spaced from each other on the connecting pipe 6. The distance between the two guide projections 11 is about 7.

Das Schaufelblatt 3 weist eine Umfangswandung 12 auf, zu der das Verbindungsrohr 6 in dem Hohlraum 4 beabstandet angeordnet ist.The airfoil 3 has a peripheral wall 12, to which the connecting pipe 6 is arranged in the cavity 4 at a distance.

Die Figuren 4 und 5 zeigen schematisch einen Abschnitt einer Strömungsmaschine mit erfindungsgemäßen Leitschaufeln 1. Die Strömungsmaschine umfasst ein Gehäuse 13, in dem sich in einer axialen Richtung A ein Strömungskanal 14 erstreckt. Weiterhin umfasst die Strömungsmaschine eine Mehrzahl von Turbinenstufen 15, die jeweils einen Leitschaufelkranz 16 und einen Laufschaufelkranz 17 umfassen, wobei die Turbinenstufen 15 in dem Strömungskanal 14 in der axialen Richtung A hintereinander und beabstandet zueinander angeordnet sind. Die Leitschaufelkränze 15 sind jeweils aus einer Mehrzahl von erfindungsgemäßen Leitschaufeln 1 gebildet und umfassen jeweils ein U-förmiger Haltekranz 18 mit einer umlaufenden Kühlfluidnut 19, in dem die inneren Plattformen 5 der Leitschaufeln 1 gehalten sind.The FIGS. 4 and 5 schematically show a portion of a turbomachine with guide vanes according to the invention 1. The Turbomachine comprises a housing 13 in which in a axial direction A, a flow channel 14 extends. Furthermore, the turbomachine comprises a plurality of turbine stages 15, each comprising a vane ring 16 and a blade ring 17, wherein the turbine stages 15 are arranged in the flow channel 14 in the axial direction A one behind the other and spaced from each other. The vane rings 15 are each formed from a plurality of guide vanes 1 according to the invention and each comprise a U-shaped retaining ring 18 with a circumferential Kühlfluidnut 19, in which the inner platforms 5 of the vanes 1 are held.

Während des Betriebs der Strömungsmaschine wird der Strömungskanal 14 von einem expandierenden Heißgas durchströmt. Um die thermische Belastung der Leitschaufelkränze 16 zu verringern, werden die Leitschaufeln 1 der Leitschaufelkränze 15 gleichzeitig von einem Kühlfluid durchströmt und gekühlt. Ein Teil des Kühlfluids durchströmt zur Kühlung des Schaufelblattes 3 durch die Kühlfluideinlassöffnung 7 in dem Hohlraum 4, während ein anderer Teil des Kühlfluids zur Kühlung des Haltekranzes 18 durch das Verbindungsrohr 6 direkt und ohne erwärmenden Kontakt mit der Umfangswandung 12 des Schaufelblatts 3 in den Haltekranz 18 strömt.During operation of the turbomachine, the flow channel 14 is flowed through by an expanding hot gas. In order to reduce the thermal load on the vane rings 16, the guide vanes 1 of the vane rings 15 are simultaneously flowed through by a cooling fluid and cooled. A portion of the cooling fluid flows to cool the airfoil 3 through the cooling fluid inlet opening 7 in the cavity 4, while another part of the cooling fluid for cooling the retaining rim 18 through the connecting pipe 6 directly and without heating contact with the peripheral wall 12 of the airfoil 3 in the retaining ring 18th flows.

Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Leitschaufel 1 liegt darin, dass sich das Verbindungsrohr 6 im Falle einer thermisch bedingten Längenänderung in den Führungsöffnungen 10 der Führungsmittel 9 in der Längsrichtung L bewegen kann, ohne seine Position in der Kühlfluideinlassöffnung 7 bezogen auf deren Rand 8 zu verlassen. Darüber hinausgehende Bewegungsfreiheiten des Verbindungsrohres 6 relativ zu der äußeren Plattform 2 werden durch die an der äußeren Plattform 2 befestigten Führungsmittel 9 vermieden.An advantage of the guide vane 1 according to the invention is that the connecting tube 6 can move in the longitudinal direction L in the guide openings 10 of the guide means 9 in the case of a thermally induced change in length, without leaving its position in the cooling fluid inlet opening 7 with respect to its edge 8. Beyond that freedom of movement of the connecting tube 6 relative to the outer platform 2 are avoided by the attached to the outer platform 2 guide means 9.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

Claims (14)

Leitschaufel (1) für eine Strömungsmaschine, insbesondere Gasturbine, mit einer in bestimmungsgemäß montiertem Zustand äußeren Plattform (2), einem von der äußeren Plattform (2) vorstehenden Schaufelblatt (3), das sich in einer Längsrichtung (L) erstreckt und in seinem Inneren einen Hohlraum (4) definiert, einer inneren Plattform (5), die gegenüberliegend zu der äußeren Plattform (2) angeordnet und mit dem Schaufelblatt (3) verbunden ist, und einem den Hohlraum (4) des Schaufelblattes (3) in der Längsrichtung (L) durchsetzenden Verbindungsrohr (6), dessen erstes freies Ende in eine in der inneren Plattform (5) ausgebildete Durchgangsöffnung eingesetzt und mit der inneren Plattform (5) stoffschlüssig verbunden ist und dessen zweites freies Ende durch eine an der äußeren Plattform (2) ausgebildete Kühlfluideinlassöffnung (7) beabstandet zu deren Rand (8) angeordnet ist und auswärts von der äußeren Plattform (2) vorsteht,
dadurch gekennzeichnet, dass
an der äußeren Plattform (2) zur Führung des Verbindungsrohres (6) wenigstens ein Führungsmittel (9) befestigt ist, das derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es das Verbindungsrohr (6) im Falle einer thermischen Längenänderung in der Längsrichtung (L) führt.Guide vane (1) for a turbomachine, in particular a gas turbine, with an outer platform (2) in the intended mounted state, an airfoil (3) projecting from the outer platform (2) and extending in a longitudinal direction (L) and in its interior a cavity (4) defined, an inner platform (5), which is arranged opposite to the outer platform (2) and connected to the blade (3), and a cavity (4) of the blade (3) in the longitudinal direction ( L) passing through the connecting tube (6), whose first free end is inserted into a through hole formed in the inner platform (5) and materially connected to the inner platform (5) and the second free end formed by a on the outer platform (2) Cooling fluid inlet opening (7) spaced from the edge (8) is arranged and projects outwardly from the outer platform (2),
characterized in that
at least one guide means (9) is fixed to the outer platform (2) for guiding the connecting pipe (6), which is designed and arranged such that it guides the connecting pipe (6) in the case of a thermal change in length in the longitudinal direction (L). Leitschaufel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
sich das wenigstens eine Führungsmittel (9) ausgehend von der äußeren Plattform (2) in Richtung des Verbindungsrohrs (6) erstreckt und einen Abschnitt (11) des Verbindungsrohrs (6) zumindest teilweise, insbesondere vollständig unter Belassung eines Spieles umgreift.Guide vane according to claim 1,
characterized in that
the at least one guide means (9), starting from the outer platform (2), extends in the direction of the connecting tube (6) and surrounds a section (11) of the connecting tube (6) at least partially, in particular completely, leaving a clearance. Leitschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das wenigstens eine Führungsmittel (9) eine Führungsöffnung (10) aufweist.Guide vane according to one of the preceding claims,
characterized in that
the at least one guide means (9) has a guide opening (10). Leitschaufel nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem zweiten freien Ende des Verbindungsrohrs (6) korrespondierend zu der Führungsöffnung (10) des wenigstens einen Führungsmittels (9) wenigstens ein sich in der Längsrichtung (L) erstreckender Führungsvorsprung (11) ausgebildet ist, der die Führungsöffnung (10) des wenigstens einen Führungsmittels (9) durchgreift.Guide vane according to claim 3,
characterized in that
at least one guide projection (11) extending in the longitudinal direction (L) is formed at the second free end of the connecting tube (6) corresponding to the guide opening (10) of the at least one guide means (9), the guide opening (10) of the at least one Passes through the guide means (9). Leitschaufel nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wenigstens eine Führungsvorsprung (11) stiftartig ausgebildet ist.Guide vane according to claim 4,
characterized in that
the at least one guide projection (11) is pin-shaped. Leitschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwei Führungsmittel (9) vorgesehen sind, die sich ausgehend von gegenüberliegenden Bereichen der äußeren Plattform (2) in Richtung des Verbindungsrohres (6) erstrecken und insbesondere zueinander weisen.Guide vane according to one of the preceding claims,
characterized in that
two guide means (9) are provided, which extend from opposite regions of the outer platform (2) in the direction of the connecting tube (6) and in particular face each other. Leitschaufel nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Führungsmittel (9) als Bleche ausgebildet sind, die mit der äußeren Plattform (2) stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen oder Löten verbunden sind.Guide vane according to claim 6,
characterized in that
the two guide means (9) are formed as sheets, which are materially connected to the outer platform (2), in particular by welding or soldering. Leitschaufel nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
an dem Verbindungsrohr (6) zwei Führungsvorsprünge (11) einander gegenüberliegend und beabstandet zueinander angeordnet und von jeweils einem Führungsmittel (9) umgriffen sind.Guide vane according to one of claims 6 or 7,
characterized in that
on the connecting tube (6) two guide projections (11) are arranged opposite each other and spaced from each other and by a respective guide means (9) are embraced. Leitschaufel nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Abstand zwischen den beiden Führungsvorsprüngen (11) im Bereich von 5 und 10 liegt und bevorzugt 7 beträgt.Guide vane according to claim 8,
characterized in that
the distance between the two guide projections (11) is in the range of 5 and 10 and is preferably 7. Leitschaufel nach einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Führungsmittel (9) auf der Druckseite und auf der Saugseite des Verbindungsrohrs (6) vorgesehen sind.Guide vane according to one of claims 8 or 9,
characterized in that
the two guide means (9) on the pressure side and on the suction side of the connecting tube (6) are provided. Leitschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Schaufelblatt (3) eine Umfangswandung (12) aufweist.Guide vane according to one of the preceding claims,
characterized in that
the airfoil (3) has a circumferential wall (12). Leitschaufel nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verbindungsrohr (6) in dem Hohlraum (4) beabstandet zu der Umfangswandung (12) angeordnet ist.Guide vane according to claim 11,
characterized in that
the connecting tube (6) in the cavity (4) spaced from the peripheral wall (12) is arranged. Leitschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verbindungsrohr (6) und der inneren Plattform (5) durch Schweißen oder Löten hergestellt ist.Guide vane according to one of the preceding claims,
characterized in that
the cohesive connection between the connecting tube (6) and the inner platform (5) is made by welding or soldering. Leitschaufel nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbindung zwischen dem Verbindungsrohr (6) und der inneren Plattform (5) fluiddicht ist.Guide vane according to one of the preceding claims,
characterized in that
the connection between the connecting tube (6) and the inner platform (5) is fluid-tight.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2058944A (en) * 1979-09-14 1981-04-15 United Technologies Corp Vane cooling structure
US20040062637A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-01 Bryan Dube Integral swirl knife edge injection assembly
DE69917524T2 (en) * 1998-04-09 2005-06-16 Snecma Moteurs Method for reducing the clearance between the fluid supply line and the vane chamber of a turbo-reactor
EP2840231A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade with a hollow turbine blade

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3301527A (en) 1965-05-03 1967-01-31 Gen Electric Turbine diaphragm structure
JP2004028036A (en) 2002-06-28 2004-01-29 Hitachi Ltd Gas turbine stator vane and gas turbine
FR2851286B1 (en) 2003-02-18 2006-07-28 Snecma Moteurs COOLED TURBINE BLANKS WITH REDUCED COOLING AIR LEAK
JP2012246785A (en) 2011-05-25 2012-12-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Gas turbine stator vane
US9617870B2 (en) * 2013-02-05 2017-04-11 United Technologies Corporation Bracket for mounting a stator guide vane arrangement to a strut in a turbine engine
WO2014137457A1 (en) * 2013-03-08 2014-09-12 Uskert Richard C Method for forming a gas turbine engine composite airfoil assembly and corresponding airfoil assembly
US9581028B1 (en) * 2014-02-24 2017-02-28 Florida Turbine Technologies, Inc. Small turbine stator vane with impingement cooling insert
US9920869B2 (en) * 2014-05-22 2018-03-20 United Technologies Corporation Cooling systems for gas turbine engine components

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2058944A (en) * 1979-09-14 1981-04-15 United Technologies Corp Vane cooling structure
DE69917524T2 (en) * 1998-04-09 2005-06-16 Snecma Moteurs Method for reducing the clearance between the fluid supply line and the vane chamber of a turbo-reactor
US20040062637A1 (en) * 2002-09-27 2004-04-01 Bryan Dube Integral swirl knife edge injection assembly
EP2840231A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-25 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade with a hollow turbine blade

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