插通靜葉片的空氣通路的插入件、靜葉片裝置以及燃氣輪機的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種插通形成在靜葉片中的空氣通路的插入件、具備該插入件與靜葉片的靜葉片裝置以及具備靜葉片裝置的燃氣輪機。
【背景技術】
[0002]燃氣輪機具備以軸線為中心而旋轉的轉子、覆蓋該轉子的殼體。轉子具有轉子軸、安裝在該轉子軸上的多個動葉片。另外，在殼體的內側設置有多個靜葉片。
[0003]靜葉片具有:在相對于軸線的徑向上延伸的葉片體、設置在葉片體的徑向內側的內側護罩、設置在葉片體的徑向外側的外側護罩。靜葉片的葉片體配置在供燃燒氣體通過的燃燒氣體流路內。內側護罩劃定燃燒氣體流路的徑向內側的位置。外側護罩劃定燃燒氣體流路的徑向外側的位置。
[0004]燃氣輪機的靜葉片暴露在高溫的燃燒氣體中。因此，例如，在以下的專利文獻I所記載的靜葉片中形成有供冷卻空氣通過的空氣通路。
[0005]專利文獻1:日本專利第2580356號公報
[0006]在燃氣輪機中，大多對與靜葉片的內側護罩相比靠徑向內側的空間即腔室的溫度進行檢測，且以該溫度為規(guī)定溫度以下的方式進行管理。因此，期望使腔室的溫度穩(wěn)定地成為規(guī)定溫度以下。另外，在燃氣輪機中，也期望有效地冷卻靜葉片從而提高靜葉片的耐久性，并且盡可能地減少用于冷卻該靜葉片的空氣的使用量。
【實用新型內容】
[0007]【實用新型要解決的課題】
[0008]因此，本實用新型的目的在于提供一種能夠在抑制腔室溫度的高溫化并且提高靜葉片的耐久性的同時，抑制冷卻用的空氣的使用量的技術。
[0009]【用于解決課題的手段】
[0010]作為用于實現(xiàn)所述目的的實用新型的一個方式的插入件插通燃氣輪機中的靜葉片的空氣通路，所述空氣通路從外側護罩經由所述靜葉片的葉片體向所述靜葉片的內側護罩貫通，所述插入件具有:大筒部，其在所述空氣通路延伸的插通方向上延伸而形成為筒狀，所述插通方向上的一端部從所述外側護罩突出，所述插通方向上的另一端部位于所述空氣通路內；小筒部，其在所述插通方向上延伸而形成為筒狀，所述插通方向上的一端部連接于所述大筒部從而與所述大筒部連通，所述插通方向上的另一端部從所述內側護罩突出，在所述大筒部的所述一端部上形成有向內部導入空氣的空氣入口，在所述大筒部的所述一端部與所述另一端部之間，形成有將流入所述大筒部的空氣向與所述插通方向交叉的交叉方向吹出的空氣吹出口，在所述小筒部的所述另一端部上形成有供流入所述大筒部的空氣流出的空氣出口，所述大筒部的流路面積在所述插通方向上的任意的位置均比所述小筒部的所述另一端部處的流路面積大。[0011 ] 外側護罩的徑向外側的空間中的冷卻空氣的一部分從該插入件的空氣入口流入插入件的大筒部內。流入插入件的大筒部的冷卻空氣的一部分從該大筒部的空氣吹出口向交叉方向吹出。該冷卻空氣對劃定靜葉片的空氣通路的通路形成面進行沖擊冷卻。由此，在該插入件中，從內側對靜葉片中容易被加熱的部分進行沖擊冷卻，因此能夠有效地冷卻靜葉片。另外，流入該插入件的大筒部內的冷卻空氣的一部分經由該插入件的小筒部而從該插入件的空氣出口向腔室內流出。由此，在該插入件中，能夠降低腔室的溫度。
[0012]這里，在所述插入件中，可以采取如下的方式，S卩，具有凸緣部，所述凸緣部從所述大筒部的所述一端部向所述交叉方向突出，并限制所述插入件向所述內側護罩側的移動。
[0013]在該插入件中，能夠使相對于靜葉片的相對位置穩(wěn)定。
[0014]在具有所述凸緣部的在所述插入件中，可以采取如下的方式，S卩，所述凸緣部具有向所述葉片體的正壓面?zhèn)韧怀龅恼龎好鎮(zhèn)韧咕壊?、向所述葉片體的負壓面?zhèn)韧怀龅呢搲好鎮(zhèn)韧咕壊俊?br>[0015]另外，在以上的任一所述插入件中，可以采取如下的方式，即，具有隔離部，所述隔離部在所述大筒部中從所述大筒部的除所述一端部以外的位置向所述交叉方向突出，且與劃定所述空氣通路的所述靜葉片的通路形成面相接。
[0016]在該插入件中，能夠將與劃定空氣通路的靜葉片的通路形成面之間的間隔保持恒定。
[0017]在具有所述隔離部的所述插入件中，可以采取如下的方式，S卩，所述隔離部具有:以所述空氣吹出口為基準而形成在所述大筒部的所述一端部側的第一隔離部；以所述空氣吹出口為基準而形成在所述大筒部的所述另一端部側的第二隔離部。
[0018]在該插入件中，能夠將空氣吹出口與劃定空氣通路的靜葉片的通路形成面之間的間隔保持恒定。
[0019]另外，在以上的任一所述插入件中，可以采取如下的方式，S卩，所述空氣通路的所述外側護罩中的開口的沿著所述葉片體的拱弧線的方向上的長度尺寸比所述葉片體的葉片厚度方向上的長度尺寸大，所述大筒部的沿著所述葉片體的拱弧線的方向上的長度尺寸比所述葉片體的葉片厚度方向上的長度尺寸大。
[0020]作為用于實現(xiàn)所述目的的實用新型的一個方式的靜葉片裝置具備:以上的任一所述插入件；在所述空氣通路中插通有所述插入件的所述靜葉片。
[0021]這里，在所述靜葉片裝置中，可以采取如下的方式，S卩，具備:溫度計，其對以所述內側護罩為基準而位于所述葉片體的相反側的空間的溫度即腔室溫度進行檢測；保護管，其覆蓋所述溫度計的周圍，所述靜葉片具有多個所述葉片體，所述保護管插通于形成在多個所述葉片體中的一個葉片體中的所述空氣通路，所述插入件插通于形成在多個所述葉片體中的除所述一個葉片體以外的全部所述葉片體中的所述空氣通路。
[0022]在具備所述溫度計以及所述保護管的所述靜葉片裝置中，可以采取如下的方式，即，所述保護管具有:大筒部，其在所述插通方向上延伸而形成為筒狀，所述插通方向上的一端部從所述外側護罩突出，所述插通方向上的另一端部位于所述空氣通路內；小筒部，其在所述插通方向上延伸而形成為筒狀且插通于所述保護管的所述大筒部內，所述插通方向上的一端部從所述保護管的所述大筒部的所述一端部突出，所述插通方向上的另一端部從所述內側護罩突出，所述保護管的所述大筒部具有與所述插入件的所述大筒部相同的形狀且相同的尺寸。
[0023]在該靜葉片裝置中，能夠實現(xiàn)形成保護管的大筒部的部件與形成插入件的大筒部的部件的共有化。
[0024]作為用于實現(xiàn)所述目的的實用新型的一個方式的燃氣輪機具備:以上的任一所述靜葉片裝置；渦輪轉子，其具有與通過所述靜葉片裝置的所述外側護罩與所述內側護罩之間的燃燒氣體接觸的動葉片；渦輪殼體，其覆蓋所述渦輪轉子，并且固定有所述靜葉片。
[0025]【實用新型效果】
[0026]根據(jù)本實用新型的一個方式，能夠在抑制腔室溫度的高溫化并且提高靜葉片的耐久性的同時，抑制冷卻用的空氣的使用量。
【附圖說明】
[0027]圖1為本實用新型的一實施方式中的燃氣輪機的示意性的剖視圖。
[0028]圖2為本實用新型的一實施方式中的靜葉片的立體圖。
[0029]圖3為圖2的III向視圖。
[0030]圖4為圖2的IV向視圖。
[0031]圖5為本實用新型的一實施方式中的靜葉片的剖視圖。
[0032]圖6為本實用新型的一實施方式中的插入件的立體圖。
[0033]附圖標記說明
[0034]10:燃氣輪機，11:燃氣輪機轉子，15:燃氣輪機殼體，20:壓縮機，21:壓縮機轉子，25:壓縮機殼體，30:燃燒器，40:渦輪，41:渦輪轉子，42:轉子軸，43:動葉片列，44:動葉片，45:渦輪殼體，46:靜葉片列，49:燃燒氣體流路，50:靜葉片，51:葉片體，52:前緣部，53:后緣部，54:負壓面，55:正壓面，60:內側護罩，61:內側護罩主體，62f:前端面，62b:后端面，63p:正壓側端面，63η:負壓側端面，64:氣體通過面，65:內側面，70:外側護罩，71:外側護罩主體，72f:前端面，72b:后端面，73p:正壓側端面，73η:負壓側端面，74:氣體通過面，75:外側面，80:空氣通路，80a:第一空氣通路，80b:第二空氣通路，80c:第三空氣通路，81:通路口，82:開口，83:葉片面噴出通路，85:蓋，85a:第一蓋，85b:第二蓋，86a:保護管插通開口，86b:插入件插通開口，87:空氣流出開口，100:插入件，101:大筒部，105:一端部，106:另一端部，107:空氣入口，108:空氣吹出口，111:小筒部，113:管部，114:連接部，115:—端部，116:另一端部，117:空氣出口，118:凸緣部，118p:正壓面?zhèn)韧咕壊浚?18η:負壓面?zhèn)韧咕壊浚?19:隔離部，119a:第一隔離部，119b:第二隔離部，120:溫度計，130:保護管，131:大筒部，132:一端部，133:另一端部，135:小筒部，136:一端部，137:另一端部，Da:軸向，Dau:上游側，Dad:下游側，Dc:周向，Dcr:交叉方向，Dr:徑向，Dr1:徑向內側，Dro:徑向外側，D1:插通方向，A:空氣，Ac:冷卻空氣，C:腔室，G:燃燒氣體，CL:拱弧線
【具體實施方式】
[0035]以下，參照附圖對本實用新型的一實施