CH337031A - Turbomaschine - Google Patents

Description

      Turbomaschine       Die Erfindung bezieht sich auf eine Turboma  schine mit Laufschaufeln, deren Füsse mittels eines  dem Arbeitsmedium zuzumischenden Kühlmediums  gekühlt werden.  



  Bei solchen Turbomaschinen, deren Laufschau  feln hohen Temperaturen ausgesetzt sind, beispiels  weise bei Gasturbinen, wird durch Kühlung der  Schaufelfüsse verhindert, dass die heissen Schaufel  blätter die Schaufelfüsse sowie die Schaufelträger zu  stark erhitzen und die Befestigung der     Schaufeln    ge  fährden.  



  Zur Kühlung der Schaufelfüsse ist es bekannt,  diese mit Kanälen, durch welche als     Kühlmedium    Luft  gepresst wird, zu versehen, wobei zur Beschränkung  des Luftverbrauches auf die zur Kühlung notwendige  Menge der Luftstrom mit Hilfe kleiner Löcher oder  Schlitze gedrosselt wird. Solche Löcher oder Schlitze  haben aber den     Nachteil,    dass sie nach verhältnis  mässig kurzer Zeit durch Verunreinigungen ver  stopft werden, was eine     überhitzung    der Schaufelfüsse  zur Folge hat.  



  Zur Vermeidung dieses Nachteils ist nun erfin  dungsgemäss im Strömungsweg des Kühlmediums von  den Schaufelfüssen zum Arbeitsmedium eine ringför  mige Drosselstelle vorgesehen, die durch einen um  laufenden und einen stillstehenden Teil der Turbo  maschine gebildet ist. Eine solche Ausbildung der  Drosselstelle beseitigt die Gefahr der Verstopfung,  da die umlaufende     Bewegnug    der Drosselstelle die  Verunreinigungen laufend wegschleudert.  



  In der Zeichnung sind als Ausführungsbeispiele  des Erfindungsgegenstandes Teile von Turbomaschi  nen vereinfacht dargestellt. Es zeigen:     Fig.    1 einen  Längsschnitt einer Turbomaschine im Bereich der  Schaufelfüsse,     Fig.    2 und 3 zwei entsprechende Quer  schnitte,     Fig.    4 einen Längsschnitt einer andern    Turbomaschine im Bereich der     Schaufelfüsse    und       Fig.    5 und 6 zwei entsprechende Querschnitte.  



  In     Fig.    1 ist 1 ein scheibenförmiger Schaufel  träger mit parallel zur Achse der Turbine verlaufen  den Nuten 2, in welchen zu zwei     Laufschaufelkränzen     3, 4 gehörende     Laufschaufeln    5 mit     Schaufelfüssen    6  befestigt sind. Zur besseren Befestigung weisen so  wohl die Nuten 2 wie auch die Schaufelfüsse 6 eine  Verzahnung 7 auf     (Fig.    2). Die Schaufelfüsse 6 wei  sen Schlitze 8 auf und die Nuten 2 sind so ausge  bildet, dass unter den     Schaufelfüssen    6 Kanäle 9 offen  bleiben, in welche die Schlitze 8 münden.

   Auf der  andern Seite münden diese in     Känale    10, welche  am Umfang des Schaufelträgers 1 verbleiben. 11  ist eine Schaufel eines unbeweglichen     Leitschaufel-          kranzes    mit einem Ring 12, welcher     zusammen    mit  den Schaufelfüssen 6 der beiden benachbarten Lauf  schaufelkränze 3, 4 zwei ringförmige Drosselstellen  13 bildet. Die Ränder des Ringes 12 sind so aus  gebildet, dass sie zusammen mit den Schaufelfüssen 6  ringförmige     Labyrinthspalte    13 bilden. 14 und 15  sind Ringe, welche die     Schaufelfüsse    6 mit Hilfe von  Füllstücken 16     (Fig.    3) in den Nuten 2 sichern.

   Der  Ring 14 weist     Rillen    17 auf, welche zusammen mit  einem stillstehenden Teil 18 der Turbomaschine eine       Labyrinthdichtung    bilden. Zwischen den Schaufel  füssen 6 verbleibt ein ringförmiger     Sammelkanal    19.  



  Der     Kühlluft    strömt, wie durch dünne Pfeile an  gedeutet, durch Öffnungen 20 der Scheibe 14 in die  Kanäle 9 und von diesen über die Schlitze 8 und die  Kanäle 10 in den ringförmigen     Sammelkanal    19, aus  welchem sie über die Drosselstellen 13 in den durch  dicke Pfeile angedeuteten Strom des Arbeitsmediums  gelangt.  



  Der in     Fig.    4 dargestellte trommelförmige Schau  felträger 21 weist im Gegensatz zum Schaufelträger  gemäss     Fig.    1 konzentrisch zur Turbinenwelle ange-      ordnete Nuten 22 auf. Für jeden Kranz von Lauf  schaufeln 5 ist eine eigene Nut 22 vorhanden, in  welcher die je zwei radiale Schlitze 23 aufweisenden  Schaufelfüsse 24     befestigt    sind     (Fig.5).    Unter den  Schaufelfüssen 24 verbleiben     ringförmige    Kanäle 25,  die mit am Umfang des Schaufelträgers 21 verlaufen  den Kanälen 26 durch die Schlitze 23 verbunden  sind.

   Zwischen je zwei benachbarten Kränzen von  Laufschaufeln 5 und einem     dazwischenliegenden     Ring 12 eines Kranzes von Leitschaufeln 11 ver  läuft ein     ringförmiger    Sammelkanal 19 mit zwei  ringförmigen Drosselstellen 13.  



  Die     Kühlluft    gelangt, wie durch dünne Pfeile  angedeutet, durch radiale Bohrungen 27 im Schau  felträger 21 in die     ringförmigen    Kanäle 25, durch  strömt die Schlitze 23 in den Schaufelfüssen 24 und  strömt durch die Kanäle 26 in den Sammelkanal 19,  aus welchem sie über die Drosselstellen 13 dem  durch dicke Pfeile angedeuteten Strom des Arbeits  mediums der Turbine zuströmt.  



       Fig.    6 zeigt eine Variante, bei welcher die Schau  felfüsse 24' nicht geschlitzt, sondern so ausgebildet  sind, dass jeweils zwischen zwei benachbarten Schau  felfüssen 24'     Kühlluftkanäle    23' verbleiben.  



  Die Drosselstellen 13 könnten auch als ring  förmige Spalte zwischen konzentrischen zylindrischen  oder kegelförmigen Flächen ausgebildet sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Turbomaschine mit Laufschaufeln, deren Füsse mittels eines dem Arbeitsmedium zuzumischenden Kühlmediums gekühlt werden, dadurch gekennzeich net, dass im Strömungsweg des Kühlmediums von den Schaufelfüssen zum Arbeitsmedium eine ring förmige Drosselstelle vorgesehen ist, die durch einen umlaufenden und einen stillstehenden Teil der Turbo maschine gebildet ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Turbomaschine nach Patentanspruch, mit stillstehenden Leitschaufeln, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle als ein ringförmiger Spalt zwi schen dem Lauf- und dem Leitschaufelkranz ausge bildet ist. 2.

   Turbomaschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass der Spalt eine Austritts öffnung eines ringförmigen Sammelkanals bildet. 3. Turbomaschine nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei benach barten Laufschaufelkränzen und einem dazwischen liegenden Leitschaufelkranz ein ringförmiger Sam- melkanal mit zwei ringförmigen Drosselstellen vor handen ist. 4. Turbomaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle als ringförmiger Labyrinthspalt ausgebildet ist. 5.

   Turbomaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle als ringförmiger Spalt zwischen konzentrischen zylindrischen Flächen ausgebildet ist. 6. Turbomaschine nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselstelle als ringförmiger Spalt zwischen konzentrischen kegelförmigen Flä chen ausgebildet ist. 7. Turbomaschine nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Schaufelfüsse (6) Kühlschlitze (8) aufweisen, die in parallel zur Tur binenwelle verlaufende Kühlkanäle (9) des Schaufel trägers (1) münden. B.

   Turbomaschine nach Unteranspruch 7, da durch gekennzeichnet, dass mindestens zwei benach barte Laufschaufelkränze (3, 4) gemeinsame, das Kühlmedium zuführende Kanäle (9) aufweisen, deren zwischen den Laufschaufelkränzen verlaufende Teile durch Füllstücke (16) nach aussen abgeschlossen sind. 9. Turbomaschine nach Unteranspruch 3, da durch gekennzeichnet, dass die Schaufelfüsse (24) Kühlschlitze (23) aufweisen, die in konzentrisch zur Welle der Turbomaschine verlaufende Kühlkanäle (25) des Schaufelträgers (21) münden.