SE526847C2 - En komponent som innefattar en ledskena eller ett rotorblad för en gasturbin - Google Patents

Description

25 30 35 526 84? 2 andra väggen, d.v.s. på sugsidan och trycksidan, vid olika lut- ningsvinklar i förhållande till maskinens rotationsaxel och i för- hållande till kylluftens flödesriktning. Ribborna bildar en matris av kanaler för kylfluiden som strömmar genom komponenten.

Ribborna är förbundna med varandra vid deras skärningar och med ett Centralt plan hos komponenten. l detta dokument som visar teknikens ståndpunkt har komponenten en främre uppsätt- ning ribbor och bakre uppsättningar ribbor som antingen är för- bundna med varandra eller delade från varandra. Även om detta tidigare kylsystem kan tillhandahålla en effektiv kylning av komponenten kan det hända, om kylfluiden inte är perfekt ren, att främmande partiklar i kylfluiden kan fångas i ma- trisen. l ett värsta scenario kan några av matriskanalerna sättas igen näraden bakre kanten vilket således reducerar systemets kylförmåga. Eftersom ribborna är förbundna med komponentens centrala plan är kylkanalernas höjd vidare enda-st 50% av den totala höjden, d.v.s. avståndet mellan två väggar hos en kompo- nent, är tillgänglig för kylsytemet. Detta är speciellt kritiskt vid komponentens bakre kant där kylpassagens höjd är minst i hela komponenten.

SU-A-1228559 visar ett rotorblad för en rotormaskin. Bladet in- nefattar ett inre utrymme, som bildar en passage för en kylfluid och är begränsat av första och andra väggar som är vända mot varandra. Ribbor skjuter ut från nämnda väggar och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kana- ler för nämnda fluid från en främre inloppsdel hos det inre ut- rymmet till en bakre utloppsdel hos det inre utrymmet. Ribborna är uppdelade i en främre uppsättning ribbor i den främre in- loppsdelen och en bakre uppsättning ribbor i den bakre utlopps- .delen. Den främre uppsättningen ribbor sträcker sig i en första riktning som bildar en första lutningsvinkel med maskinens rota- tionsaxel i nämnda främre del. Den bakre uppsättningen ribbor sträcker sig i en andra riktning som bildar en andra lutningsvin- kel med rotationsaxeln i nämnda bakre del. Några av ribbornas 10 15 20 25 30 35 bakre ände i den främre uppsättningen ribbor följer en krökt bana för att ha en minskande lutningsvinkel.

RU-C1-2042833 visar ett annat blad för en rotormaskin. Bladet innefattar ett inre utrymme, som bildar en passage för en kylfluid och är begränsat av första och andra väggar som är vända mot varandra. Ribborna skjuter ut från nämnda väggar och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler för nämnda fluid från en främre inloppsdel hos det inre utrymmet till en bakre utloppsdel hos det inre utrymmet. Ribbor- na är uppdelade i en främre uppsättning ribbor i den främre in- loppsdelen och en bakre uppsättning första ribbor i den bakre utloppsdelen. Den främre uppsättningen ribbor sträcker sig i en första riktning som bildar en första lutningsvinkel med maski- nens rotationsaxel i nämnda främre del. Den bakre uppsättning- en ribbor sträcker sig i en andra riktning som bildar en andra lutningsvinkel med rotationsaxeln i nämnda bakre del. Den för- sta vinkeln är klart mindre än den andra vinkeln.

US-A-3,806,274 visar ett rotorblad för en gasturbin, vilket har första ribbor på en inre vägg och motsatta andra ribbor på en motsatt vägg. De första och andra ribborna är emellertid åtskilda från varandra med ett insatselement på så sätt att flödeskana- lerna som bildas mellan de första ribborna är helt åtskilda från flödeskanalerna som bildas mellan de andra ribborna.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad komponent som är lämplig för användande som ett rotorblad eller en ledskena i en rotormaskin. Ett ytterligare än- damål är att tillhandahålla en komponent som uppvisar ett gynn- samt flöde av fluiden från komponenten. Ett ytterligare ändamål är att tillhandahålla en komponent som har en hög motstånds- förmåga mot damm och andra partiklar i kylfluiden. Ett ytterliga- re ändamål är att tillhandahålla en sådan komponent som uppvi- 10 15 20 25 30 35 526 847 4 sar låga aerodynamiska förluster i kylfluidflödet. Ett ytterligare ändamål är att tillhandahålla en komponent som uppvisar en hög mekanisk hållfasthet och en hög mekanisk integritet.

Dessa och andra ändamål uppnås med den inledningsvis angiv- na komponenten som kännetecknas av att de första och andra ribborna skär varandra vid en skärningsförbindning i närheten av den bakre änden på så sätt att den första kanalen och den and- ra kanalen bildar en gemensam utloppskanal med en flödesarea.

Med en sådan komponent kommer flödet av fluiden som lämnar komponenten vid den bakre kanten att vara väl definierat. Det är möjligt att uppnå ett flöde i en önskad riktning från komponen- ten, exempelvis rakt bakåt i en riktning som är väsentligen pa- rallell med rotationsaxeln. Flödet kan också riktas något uppåt, dvs bort från rotationsaxeln eller något nedåt, dvs mot rota- tionsaxeln. Vidare förbättras kontakten mellan trycksidan och sugsidan hos komponenten avsevärt i närheten av den bakre änden pga den linjära utsträckningen av ribborna. Detta ger en större kontaktarea vilket i sin tur tillhandahåller ett högre värme- flöde mellan olika sidor av komponenten och reducerar tempera- turskillnaderna mellan sidorna. Som ett resultat minskar termis- ka påkänningar i närheten av den bakre kanten.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar varje sådan gemensam utloppskanal medel för åstadkommande av en redu- cering av flödesarean i närheten av den bakre änden. Som ett exempel kan de första och andra ribborna ha en huvudsaklig tjocklek längs deras utsträckning, varvid de första och andra ribborna vid skärningsförbindningen har en tjocklek som är stör- re än den huvudsakliga tjockleken och därmed tillhandahåller nämnda reducering av flödesarean hos de gemensamma kana- Ierna. Med en sådan utformning kan kyleffektiviteten vid den bakre kanten förbättras. Vidare kan den mekaniska hållfastheten hos komponenten ökas. 10 15 20 25 30 35 526 84-7 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen har var och en av de gemensamma utloppskanalerna en höjd mätt från den första väggen till den andra väggen, varvid var och en av den första kanalen och den andra kanalen har en höjd som sträcker sig från den första väggen respektive den andra väggen till de andra ribborna respektive de första ribborna. Tack vare ribbor- nas parallella utsträckning vid den bakre änden ökas således den gemensamma kanalens höjd ijämförelse med utformningen enligt tidigare teknik. Eftersom komponenten i närheten av den bakre kanten normalt har den minsta höjden hos kylpassagen reducerar denna utformning avsevärt möjligheten att kanalerna sätts igen av främmande föremål.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig de första ribborna parallellt med varandra och de andra ribborna parallellt med varandra. Vidare kan de första ribborna sträcka sig från den främre änden till den bakre änden längs en första riktning i närheten av den främre änden och längs en andra rikt- ning i närheten av den bakre änden, varvid den första riktningen lutar i förhållande till den andra riktningen och varvid komponen- ten är anpassad att vara monterad på rotorn på så sätt att den första riktningen bildar en första lutningsvinkel med rotationsax- eln. Med fördel kan de första ribborna sträcka sig från den främ- re änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Med hjälp av en sådan kontinuerligt krökt bana kom- mer kanalerna att vara jämna vilket säkerställer små aerodyna- miska förluster hos kylfluidflödet. Vidare reducerar jämna kana- ler risken att damm och andra partiklar fastnar i det inre utrym- met och närmare bestämt i matrisen av kanaler i det inre utrym- met. Den föreslagna lösningen säkerställer också en hög meka- nisk integritet hos komponenten pga den kontinuerliga föränd- ringen av ribbornas lutning eftersom lösningen åstadkommer en kontinuerlig struktur utan några skarpa vinklar som kan tjäna som spänningskoncentrerare. 10 15 20 25 30 35 Enligt en ytterligare utföringsgorm av uppfinningen sträcker sig också de andra ribborna från den främre änden till den bakre änden längs en tredje riktning i närheten av den främre änden och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre ände, varvid den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn på så sätt att den tredje riktningen bildar en tredje lut- ningsvinkel med rotationsaxeln. På ett motsvarande sätt kan de andra ribborna sträcka sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Med ett så- dan arrangemang med korsande kanaler i matrisen av kanaler i det inre utrymmet kan kylfluiden fördelas jämnt i komponenten för ästadkommande av en effektiv kylning av hela komponenten.

De första ribborna kommer då att främja turbulens i de andra kanalerna och de andra ribborna kommer att främja turbulens i de första kanalerna. Det skall noteras att den tredje riktningen också kan vara väsentligen parallell med den fjärde riktningen och rotationsaxeln. Det är fördelaktigt att den tredje riktningen skär den första riktningen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är den andra riktningen väsentligen parallell med den fjärde riktningen. Kana- _ lerna som bildas av de första ribborna och kanalerna som bildas av de andra ribborna kan sedan sträcka sig parallellt med var- andra i närheten av den bakre änden och bilda en gemensam utloppskanal. Den andra riktningen och den fjärde riktningen kan vidare vara väsentligen parallella med rotationsaxeln. De ge- mensamma kanalerna kommer således att sträcka sig väsentli- gen parallellt med rotationsaxeln. Det är emellertid också möjligt att låta den andra riktningen och den fjärde riktningen vara nå- got lutande med avseende på rotationsaxeln, speciellt kan den- nalutningvariera längs komponentens bakre ände på så sätt att de gemensamma utloppskanalerna lutar något nedåt mot rota- tionsaxeln vid ett nedre avsnitt av komponenten, är väsentligen parallellt med rotationsaxeln i ett centralt avsnitt av komponen- ten och lutar något uppåt bort från rotationsaxeln vid ett över 10 15 20 25 30 35 526 GD Ja. \1 avsnitt av komponenten. På så sätt kommer fluidflödet från komponentens utlopp att divergera.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen skär den för- sta riktningen den tredje riktningen. De första ribborna kan där- vid vara direkt förbundna med de andra ribborna där riktningar- na skär varandra, varvid fluiden kan strömma från de första ka- nalerna till de andra kanalerna och vice versa. Med ett sådan arrangemang kan en hög hållfasthet hos komponenten säker- ställas och samtidigt kan det inre utrymmets volym utnyttjas för flödet av kylflödet.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är komponen- ten anpassad till att vara monterad på rotorn på så sätt att den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotationsaxeln.

Komponenten kan vidare vara anpassad till att vara monterad på rotorn på så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rotationsaxeln. Detta innebär att kylfluiden kommer att strömma längs en jämn lutande bana från inloppet som tillhandahålls i närheten av komponentens rot till kompo- nentens bakre kant.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är komponen- ten anpassad till att vara monterad på rotorn på så sätt att de första ribborna är anordnade på en trycksida hos komponenten och de andra ribborna är anordnade på en sugsida hos kompo- nenten. Med ett sådant arrangemang av ribborna kommer kylflu- idens värmeöverföringsintensifiering att vara större på kompo- nentens trycksida, vilket är fördelaktigt om komponenten är ett rotorblad eftersom kyleffekten på trycksidan, som har en högre temperatur än sugsidan hos rotorbladet, ökas. Absolutvärdena av de första och tredje riktningarna kan vara olika men är enligt en utföringsform av uppfinningen väsentligen lika. De första och tredje riktningarnas vinklar kan vara 30-80°, företrädesvis 50- 80° och mest företrädesvis 60-70°. 10 15 20 25 30 35 rn io ox co .rs \:| Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig de första och andra ribborna över en främre zon som sträcker sig från den främre änden och en bakre zon som sträcker sig från den bakre änden. Komponenten kan också innefatta ytterli- gare första ribbor som skjuter ut från den första väggen och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra över den bakre zonen till den bakre änden, varvid de ytterligare första ribborna sträcker sig parallellt med de första ribborna på sä sätt att vä- sentligen varje ytterligare första ribba är andordnad mellan två respektive intilliggande första ribbor och därmed delar väsentli- gen var och en av de första kanalerna i två parallella delkanaler som sträcker sig över den bakre zonen. Komponenten kan vida- re innefatta ytterligare andra ribbor som skjuter ut från den and- ra väggen och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra över den bakre zonen till den bakre änden, varvid de ytterligare andra ribborna sträcker sig parallellt med de andra ribborna på så sätt att väsentligen varje ytterligare andra ribba är andordnad mellan två respektive intilliggande andra ribbor och därmed de- lar väsentligen var och en av de andra kanalerna i två parallella delkanaler som sträcker sig över den bakre zonen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen skär de ytter- ligare första och andra ribborna varandra vid en skärningsför- bindning i närheten av den bakre änden på så sätt att var och en av delkanalerna från de första kanalerna tillsammans med en av delkanalerna från de andra kanalerna bildar en gemensam ut- loppskanal med en flödesarea. Också de ytterligare första och andra ribborna kan ha en huvudsaklig tjocklek längs deras ut- sträckning, varvid de ytterligare första och andra ribborna vid skärningsförbindningen har en tjocklek som är större än den hu- vudsakliga tjockleken och därmed tillhandahåller en reducering av flödesarean hos de gemensamma kanalerna. De ytterligare ribborna begränsar kylkanalernas area i närheten av den bakre kanten och tillhandahåller en förbättrad kylning av rotorbladets väggar p.g.a. den ökade ytarean. De aerodynamiska förlusterna förorsakade av de ytterligare ribborna kan hållas på en låg nivå 10 15 20 25 30 35 526 847 9 p.g.a. den jämna ändringen av lutningsvinkeln vid de ytterligare ribbornas positioner.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen sträcker sig det inre utrymmet längs en centrumaxel hos komponenten från ett nedre avsnitt intill inloppet till ett motsatt övre avsnitt. Det inre utrymmet nedströms om inloppet och uppströms om den främre änden av ribborna kan också innefatta en fördelninge- kammare anpassad för fördelning av kylfluiden från inloppet till väsentligen alla kanalerna. Fördelningskammaren kan sträcka sig från det nedre avsnittet till det övre avsnittet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras närmare med hjälp av beskrivningen av olika utföringsformer och med hänvisning till de bifogade ritningarna; Fig. 1 visar en längsgående snittvy genom en gasturbin.

Fig. 2 visar en axiell snittvy genom ett rotorblad hos gasturbi- nen.

Fig. 3 visar en tvärsnittsvy genom rotorbladet längs linjerna lll- lll i Fig. 2.

Fig. 4 visar en förstorad snittvy av en del av ro_torbladet i Fig. 2.

Fig. 5 visar en axiell snittvy genom ett rotorblad enligt en annan utföringsform.

DETALJERAD BESKRIVNING AV OLIKA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. 1 visar schematiskt en gasturbin som har ett stationärt hus 1 och en rotor 2, som är roterbar i huset 1 runt en rotationsaxel x. Gasturbinen innefattar ett antal rotorblad 3 monterade på ro- torn 2 och ett antal stationära ledskenor 4 monterade på huset 1. 10 15 20 25 30 35 526 5347 10 Var och en av rotorbladen 3 och Iedskenorna 4 bildar således en komponent hos gasturbinen. Även om den följande beskrivning- en avser en komponent i form av ett rotorblad 3 skall noteras att uppfinningen också är applicerbar på en ledskena 4 och att det kännetecknande särdragen som skall beskrivas i det följande också kan vara inkluderade i en stationär ledskena 4.

Komponenten, d.v.s. i detta fall rotorbladet 3, visas närmare i Fig. 2 och 3. Rotorbladet 3 innefattar ett inre utrymme 10, som begränsas av en första vägg 11 och en motsatt andra vägg 12.

Den första väggen 11 och den andra väggen 12 är vända mot varandra. Den första väggen 11 är anordnad pá rotorbladets 3 trycksida medan den andra väggen 12 är anordnad på rotorbla- dets 3 sugsida. Vidare har rotorbladet 3 en främre kant 13, en bakre kant 14, ett övre avsnitt 15 och ett nedre avsnitt 16. Det nedre avsnittet 16 bildar rotorbladets 3 rot. Rotorbladet 3 är monterat vid rotorns 2 kropp på så sätt att roten är fäst vid ro- torns 2 kropp medan det övre avsnittet 15 är beläget vid rotorns 2 radiellt yttersta position. Rotorbladet 3 sträcker sig längs en centrumaxel y som sträcker sig genom rotorn 2 från det nedre avsnittet 16 till det övre avsnittet 15 väsentligen parallellt med den främre kanten 13 och den bakre kanten 14. Centrumaxeln y är väsentligen vinkelrät mot rotationsaxeln x.

Rotorbladet 3 har ett inlopp 17 till det inre utrymmet 10 och ett utlopp 18 från det inre utrymmet 10. lnloppet 17 är anordnat vid det nedre avsnittet 16 och utloppet 18 vid den bakre kanten 14.

Det inre utrymmet 10 bildar således en passage för en kylfluid från inloppet 17 till utloppet 18. Det inre utrymmet 10 sträcker sig i en väsentligen radiell riktning med avseende på rotations- axeln x och parallellt med centrumaxeln y från det nedre avsnit- tet 16 till det övre avsnittet 15. Det inre utrymmet 10 innefattar en fördelningskammare 19 och en matris 20 av kanaler. Distri- butionskammaren 19 är belägen innanför och i närheten av den främre kanten 13 och sträcker sig från lnloppet 17 parallellt med centrumaxeln y. Matrisen 20 av kanaler är belägen mellan dis- 10 15 20 25 30 35 11 tributionskammaren 19 och den bakre kanten 14. Matrisen 20 av kanaler sträcker sig från bottenavsnittet 16 till det övre avsnittet 15.

Rotorbladets 3 matris 20 av kanaler bildas av första ribbor 21, som skjuter ut från den första väggen 11, och andra ribbor 22 som skjuter ut från den andra väggen 12. De första ribborna 11 sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler 23 för fluiden från en främre ände av matrisen 20 av kanaler till en bakre ände av matrisen 20 av kanaler. De and- ra ribborna22 sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av andra kanaler 24 för fluiden från den främre än- den hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matri- sen 20 av kanaler.

De första ribborna 21 sträcker sig från den främre änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Denna bana har en sådan krökning att de första ribborna 21 sträcker sig längs en första riktning i närheten av den främre änden av de första ribborna 21 och längs en andra riktning i närheten av den bakre änden av de första ribborna 21. Den första riktningen lutar i förhållande till den andra riktningen. Den första riktningen bildar en första lutningsvinkel or med rotationsaxeln x. Den andra riktningen är väsentligen parallell med rotationsaxeln x och så- ledes väsentligen vinkelrät mot centrumaxeln y.

De andra ribborna 22 sträcker sig från den främre änden hos matrisen 20 av kanaler till den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana. Denna bana har en sådan krökning att de andra ribborna 22 sträcker sig längs en tredje riktning i närheten av den främre änden hos matrisen 20 av kanaler och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden av ribbmatrisen 20. Den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen. Den tredje riktningen bildar en tredje lutningsvinkel ß med rotationsaxeln x. Den fjärde rikt- 10 15 20 25 30 35 (fl DJ ON» CC) -D- “\'.I 12 ningen är väsentligen parallell med rotationsaxeln x och den andra riktningen och således väsentligen vinkelrät mot centrum- axeln y.

Rotorbladet 3 är således anpassat till att vara monterat på ro- torn 2 på så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rotationsaxeln x, medan den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotationsaxeln x. Absolutvärde- na av de första respektive tredje riktningarnas vinklar oi och ß är väsentligen lika i den visade utföringsformen. Vinklarnas d och ß absolutvärde kan vara vilket värde som helst i intervallet 30-80°, företrädesvis i intervallet 50-80° och mest företrädesvis i inter- vallet 60-70°. Det skall emellertid noteras att lutningsvinkelns absolutvärde hos den första riktningen kan skilja sig från detta värde hos den tredje riktningen i syfte att tillhandahålla en bätt- re överensstämmelse mellan värmeöverföringen på olika sidor av bladet 3.

Så som framgår av Fig. 2 skär den första riktningen den tredje riktningen. Följaktligen skär de första ribborna 21 de andra rib- borna 22 vid ett flertal positioner i matrisen 20 av kanaler. De första ribborna 21 är också direkt förbundna eller fästa vid de andra ribborna 22 där ribborna 21, 22 skär varandra utan något mellanliggande element. I synnerhet skall noteras att de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 skär varandra vid en skär- ningsförbindning 26 i närheten av den bakre änden hos matrisen 20 av kanaler på så sätt att de första kanalerna 23 och de andra kanalerna 24 sammansmälter till att bilda en gemensam ut- loppskanal 27 som har en flödesarea. Var och en av de gemen- samma utloppskanalerna 27 har en höjd H mätt från den första väggen 11 till den andra väggen 12. Var och en av de första ka- nalerna 23 och de andra kanalerna 24 har en höjd h som sträck- er sig från den första väggen 11 respektive den andra väggen 12 till de andra ribborna 22 respektive de första ribborna 21.

Den totala tillgängliga höjden för kylfluiden i det inre utrymmet framgår av Fig. 3. Vidare framgår att den totala höjden minskar 10 15 20 25 30 35 526 847 13 från fördelningskammaren 19 mot den bakre kanten 14. Nära utloppet 18 där de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 sträcker sig parallellt med varandra motsvarar höjden H hos den gemensamma kanalen således det inre utrymmets 10 totala höjd.

De första ribborna 21 och de andra ribborna 22 har en huvud- saklig tjocklek längs väsentligen hela sin utsträckning. De första ribborna 21 och de andra ribborna 22 har emellertid vid skär- ningsförbindningen 26 i närheten av den bakre änden en tjock- lek som är större än den huvudsakliga tjockleken. väsentligen var och en av skärningsförbindningarna 26 åstadkommer såle- des ett förtjockat avsnitt av tvâ sammansmälta ribbor 21 och 22.

Skärningsförbindningarna 26 förbinder bladets 3 tryck- och sug- sidor. Var och en av skärningsförbindningarna 26 har en bredd B som kan vara från 1,1 till 3 gånger större än bredden b hos den huvudsakliga utsträckningen -av ribborna 21, 22.

Varje skärningförbindning 26 kan ses som ett väsentligen cylind- riskt stift i snittvyn i Fig. 4. Det cylindriska stiftet är förbundet med respektive ribba 21, 22 via en uppströms belägen avrund- ningen 31 och en nedströms belägen avrundning 32. Avrund- ningarna 31 och 32 kan ha olika radier beroende på flödesrikt- ningen i kanalen. Det är lämpligt att göra radien hos den upp- ströms belägna avrundningen 31 relativt liten, det vill säga från 0,1 x b till 1 x b i syfte att öka värmeöverföringen med använ- dande av luftens kinetiska energi. Radien hos den nedströms belägna avrundningen kan nog göras större, till exempel från 0,1 x b till 10 x b och således skapa en jämn utvidgning av kanalen vid dess ände. Detta reducerar förlusterna direkt efter skär- ningsförbindningarna 26 och skapar höga hastigheter vid utlop- pet 18.

Matrisen 20 av kanaler och således de första ribborna 21 och de andra ribborna 22 sträcker sig över en främre zon 35 som grän- sar till fördelningskammaren 19 samt en bakre zon 36 som 10 15 20 25 30 35 526 847 14 gränsar till den främre zonen 35 och utloppet 18. Rotorbladets 3 matris 20 av kanaler innefattar vidare ytterligare första ribbor 21' som skjuter ut från den första väggen 11 och sträcker sig vä- sentligen parallellt med varandra över den bakre zonen 36 till den bakre änden. De ytterligare första ribborna 21' sträcker sig parallellt med de första ribborna 21 på så sätt att väsentligen varje ytterligare första ribba 21' är anordnad mellan två respek- tive intilliggande första ribbor 21 och delar därmed väsentligen var och en av de första kanalerna 23 i två parallella delkanaler 23' som sträcker sig över den bakre zonen 36. Matrlsen 20 av kanaler innefattar också ytterligare andra ribbor 22 som skjuter ut från den andra väggen 12 och sträcker sig väsentligen paral- lellt med varandra över den bakre zonen 36 till den bakre änden.

De ytterligare andra ribborna 22' sträcker sig parallellt med de andra ribborna 22 på så sätt att väsentligen varje ytterligare andra ribba 22' är anordnad mellan två respektive intilliggande andra ribbor 22 och delar därmed väsentligen var och en av de andra kanalerna 24 i två parallella delkanaler 24' som sträcker sig över den bakre zonen 36.

De ytterligare första ribborna 21' och andra ribborna 22' skär varandra vid en skärningsförbindning 26' i närheten av den bak- re änden på så sätt att var och en av delkanalerna 23' från de första kanalerna 23 tillsammans med en av delkanalerna 24' från de andra kanalerna 24 sammansmälter till bildande av en ge- mensam utloppskanal 27' med en flödesarea.

De ytterligare ribborna 21', 22' är väsentligen lika ribborna 21, 22 förutom längden, d.v.s. de ytterligare ribborna 21', 22' är av- Sevärt kerrare än ribborna 21, 22. oe ytterligare ribborna 21', 22' som är parallella med ribborna 21, 22, ändrar sina lutningsvink- lar kontinuerligt från 5°-60° till 0°. De är förbundna med ribborna 21, 22 vid början av den bakre zonen 36 där lutningsvinkeln är störst. 10 (51 10 4'\ CO Ja.

Q Fig. 5 visar en annan utföringsform av rotorbladet 3 som skiljer sig från utföringsformen i Fig. 2-4 på så sätt att rotorbladet inte har några ytterligare ribbor eller med andra ord att alla ribborna 21, 22 har väsentligen samma längd förutom vid den övre änden och den nedre änden hos matrisen 20.

Föreliggande uppfinning 'är inte begränsad till de beskrivna utfö- ringsformerna utan kan varieras och modifieras sig inom ramen för de följande kraven. Exempelvis kan uppfinningen utföras med den visade strukturen med utan förtjockningen av skär- ningsförbindningarna.

Claims (23)

10 15 20 25 30 35 526 847 16 Patentkrav

1. Komponent som definierar en av ett blad och en skena för en rotormaskln som har en rotor (2), som är roterbar kring en rotationsaxel (x), varvid komponenten innefattar ett inre utrymme (10), som begränsas av en första vägg (11) och en andra vägg (12) vilka är vända mot varandra och som har ett inlopp (17) och ett utlopp (18), varvid det inre utrymmet (10) bil- dar en passage för en kylfluid från inioppet (17) till utloppet (18), och åtminstone första ribbor (21), som skjuter ut frän den första väggen (11) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av första kanaler (23) för fluiden från en främre ände hos de första ribborna (21) till en bakre ände hos de första ribborna (21), och -andra ribbor (22), som skjuter ut från den andra väggen (12) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra för bildande av andra kanaler (24) för fluiden från den främre änden hos de rib- borna (22) till den bakre änden hos de andra ribborna (22), varvid de första ribborna (21) och de andra ribborna (22) skär varandra och är direkt förbundna med varandra vid nämnda skärningar, kännetecknad av att de första och andra ribborna (21, 22) skär varandra vid en skärningsförbindning (26) i närhe- ten av den bakre änden pà så sätt att den första kanalen (23) och den andra kanalen (22) bildar en gemensam utloppskanal (27) med en flödesarea.

2. Komponent enligt krav 1, kännetecknad av att varje sådan gemensam utloppskanal innefattar medel för ástadkommande av en reducering av flödesarean i närheten av den bakre änden.

3. Komponent enligt krav 2, kännetecknad av att de första och andra ribborna (21, 22) har en huvudsaklig tjocklek (b) längs deras utsträckning, varvid de första och andra ribborna (21, 22) vid skärningsförbindningen (26) har en tjocklek som är 10 15 20 25 30 35 526 17 84-7 större än den huvudsakliga tjockleken och därmed tillhandahål- ler en reducering av flödesarean hos de gemensamma kanaler- na (27).

4. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att var och en av de gemensamma utloppskanalerna har en höjd (H) mätt från den första väggen (11) till den andra väggen (12), varvid var och en av den första kanalen (23) och den andra kanalen (24) har en höjd (h) som sträcker sig från den första väggen (11) respektive de andra väggarna (12) till de andra ribborna (22) respektive de första ribborna (21).

5. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig parallellt med varandra och att det andra ribborna (22) sträcker sig parallellt med varandra.

6. Komponent enligt krav 5, kännetecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en första riktning i närheten av den främre änden och längs en andra riktning i närheten av den bakre änden, var- vid den första riktningen lutar i förhållande till den andra rikt- ningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monte-j rad vid rotorn (2) på så sätt att den första riktningen bildar en första lutningsvinkel (o) med rotationsaxeln (x).

7. Komponent enligt krav 6, kännetecknad av att de första ribborna (21) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana.

8. Komponent enligt något av kraven 6 och 7, kännetecknad av att de andra ribborna (22) sträcker sig längs en tredje riktning i närheten av den främre änden och längs en fjärde riktning i närheten av den bakre änden, varvid den tredje riktningen lutar i förhållande till den fjärde riktningen och varvid komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den 10 15 20 25 30 35 tredje riktningen bildar en tredje lutningsvinkel (ß) med rota- tionsaxeln (x).

9. Komponent enligt krav 8, kännetecknad av att de andra ribborna (22) sträcker sig från den främre änden till den bakre änden längs en väsentligen kontinuerligt krökt bana.

10. Komponent enligt något av kraven 8 och 9, av att den andra riktningen är väsentligen parallell med den fjär- de riktningen.

11. Komponent enligt något av kraven 8-10, kännetecknad av att den andra riktningen och den fjärde riktningen är väsentligen parallella med rotationsaxeln (x).

12. Komponent enligt något av kraven 8-11, kännetecknad av att den första riktningen skär den tredje riktningen.

13. Komponent enligt något av kraven 8 - 12, kännetecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den tredje riktningen lutar från den främre änden mot rotationsaxeln (x).

14. Komponent enligt något av kraven 6 - 13, kännetecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att den första riktningen lutar från den främre änden bort från rotationsaxeln (x).

15. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att komponenten är anpassad till att vara monterad vid rotorn (2) på så sätt att de första ribborna (21) är anordnade på en trycksida hos komponenten och att de-andra ribborna (22) är anordnade på en sugsida hos komponenten.

16. Komponent enligt kraven 3 och 14, kännetecknad av att de första och andra ribborna (21, 22) sträcker sig över en främre 10 15 20 25 30 35 526 19 zon (35) som sträcker sig från den främre änden och en bakre zon (36) som sträcker sig från den bakre änden.

17. Komponent enligt krav 16, kännetecknad av att komponen- ten innefattar ytterligare första ribbor (21') som skjuter ut från den första väggen (11) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra över den bakre zonen (36) till den bakre änden, varvid de ytterligare första ribborna (21') sträcker sig parallellt med de första ribborna (21) på så sätt att väsentligen varje yt- terligare första ribba (21') är anordnad mellan två respektive in- tilliggande första ribbor (21), och därmed delar väsentligen var och en av de första kanalerna (23) i två parallella delkanaler (23') som sträcker sig över den bakre zonen (36).

18. Komponent enligt krav 17, kännetecknad av att komponen- ten innefattar ytterligare andra ribbor (22') som skjuter ut från den andra väggen (12) och sträcker sig väsentligen parallellt med varandra över den bakre zonen (36) till den bakre änden, varvid de ytterligare andra ribborna (22') sträcker sig parallellt med de andra ribborna (22) pà så sätt att väsentligen varje yt- terligare andra ribba (22') är anordnad mellan två respektive in- tilliggande andra ribbor, och därmed delar väsentligen var och en av de andra kanalerna (22) i två parallella delkanaler (24') som sträcker sig över den bakre zonen (36).

19. Komponent enligt krav 18, kännetecknad av att de ytterli- gare första och andra ribborna (21', 22') skär varandra vid en skärningsförbindning (26') i närheten av den bakre änden på så g sätt att var och en av delkanalerna (23') från de första kanalerna (23) tillsammans med en av delkanalerna (24') från de andra ka- nalerna (24) bildar en gemensam utloppskanal (27') med en flö- desarea.

20. Komponent enligt krav 19, kännetecknad av att de ytterligare första och andra ribborna (21', 22') har en huvudsaklig tjocklek längs deras utsträckning, varvid de ytterligare första och andra 10 15 20 (fl r Q om CO -à- *J ribborna (21', 22') vid skärningsförbindningen (26') har en tjock- lek som är större än den huvudsakliga tjockleken, och därmed tillhandahåller en reducering av flödesarean hos de gemensam- ma kanalerna (27').

21. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att det inre utrymmet (x) sträcker sig längs en cent- rumaxel (y) hos komponenten från ett nedre avsnitt (16) intill in- loppet (17) till ett motsatt övre avsnitt (15).

22. Komponent enligt något av de föregående kraven, känne- tecknad av att det inre utrymmet (10) nedströms omloppet (17) och uppströms om ribbornas främre ände innefattar en fördel- ningskammare (19) anpassad för fördelning av kylfluiden från inloppet (17) till väsentligen alla kanalerna.

23. Komponent enligt kraven 21 och 22, kännetecknad av att fördelningskammaren (10) sträcker sig från det nedre avsnittet (16) till det övre avsnittet (15).