CH697804A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Spaltregelung an der Turbinenschaufelspitze. - Google Patents
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Abstract
Gasturbine (1), umfassend ein Gehäuse (9) und einen Mantelring (8), wobei die Gasturbine (1) eine Befestigungsvorrichtung aufweist, die mit dem Gehäuse (9) und mit mindestens entweder dem Mantelring (8) oder einem am Mantelring (8) befestigten Kanal oder beidem starr verbunden ist, wobei die Vorrichtung dem Mantelring (8) erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse (9) zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings (8) gewährleistet.
Description
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung [0001] Die hierin offenbarte Erfindung betrifft das Gebiet der Gasturbinen. Insbesondere wird die Erfindung zur Spaltregelung an der Turbinenschaufelspitze verwendet. Beschreibung des Stand der Technik [0002] Eine Gasturbine umfasst viele Teile, wovon sich jedes dehnen oder schrumpfen kann, wenn die Betriebsbedingungen sich ändern. Eine Turbine wirkt mit Heissgasen zusammen, die aus einer Brennkammer strömen, um eine Welle zu drehen. Die Welle ist allgemein mit einem Verdichter und in einigen Ausführungsformen mit einer Vorrichtung zur Energieaufnahme wie z.B. einem Stromgenerator gekoppelt. Die Turbine ist allgemein benachbart zur Brennkammer. Die Turbine verwendet Laufschaufeln, die manchmal als "Schaufeln" bezeichnet werden, um die Energie der Heissgase zur Drehung der Welle zu nutzen. [0003] Die Schaufeln rotieren im Inneren eines Mantelrings. Wenn die Heissgase auf die Schaufel auftreffen, wird die Welle gedreht. Der Mantelring wird verwendet, um zu verhindern, dass die Heissgase um die Schaufeln herum entweichen und dadurch die Welle nicht drehen. [0004] Die Entfernung zwischen dem Ende einer Schaufel und dem Mantelring wird als "Spalt" bezeichnet. Mit zunehmendem Spalt nimmt der Wirkungsgrad der Turbine ab, da Heissgase durch den Spalt entweichen. Deshalb kann eine Spaltgrösse den Gesamtwirkungsgrad der Gasturbine beeinflussen. [0005] Wenn die Spaltgrösse zu klein ist, dann kann das Wärmeverhalten der Schaufeln, des Mantelrings und anderer Komponenten Reibung der Schaufeln am Mantelring verursachen. Wenn die Schaufeln sich gegen den Mantelring reiben, können an den Schaufeln, am Mantelring und der Turbine Schäden entstehen. Daher ist es wichtig, während verschiedener Betriebsbedingungen einen Minimalspalt beizuerhalten. [0006] Deshalb besteht ein Bedarf an Techniken, um den Spalt zwischen Schaufeln und einem Mantelring in einer Gasturbine zu reduzieren. Die Techniken sollten in verschiedenen Betriebsbedingungen nutzbar sein. Kurze Beschreibung der Erfindung [0007] Es wird eine Ausführungsform einer Gasturbine offenbart, umfassend ein Gehäuse und einen Mantelring, wobei die Gasturbine eine Befestigungsvorrichtung aufweist, die mit dem Gehäuse und mit mindestens einem vom Mantelring und einem am Mantelring befestigten Kanal starr verbunden ist, wobei die Vorrichtung dem Mantelring erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings gewährleistet. [0008] Es wird auch eine Ausführungsform einer Gasturbine offenbart, umfassend ein Gehäuse und einen Mantelring, wobei die Gasturbine eine Vielzahl von allgemein "C"-förmigen Federn aufweist, die mit dem Gehäuse und mit mindestens einem vom Mantelring und einem am Mantelring befestigten Kanal starr verbunden sind, wobei die Vorrichtung dem Mantelring erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings gewährleistet. [0009] Ausserdem wird ein Beispiel eines Verfahrens zur Regelung eines Masses eines Mantelrings in einer Gasturbine mit einem Gehäuse offenbart, wobei das Verfahren umfasst das Bestimmen des Masses für den Mantelring; und das Regeln einer Grösse des Mantelrings, um das Mass mithilfe einer Befestigungsvorrichtung beizubehalten, die mit dem Gehäuse und mit mindestens einem vom Mantelring und einem am Mantelring befestigten Kanal starr verbunden ist, wobei die Vorrichtung dem Mantelring erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings gewährleistet. Kurze Beschreibung der Zeichnungen [0010] Der Gegenstand der Erfindung wird in den Ansprüchen am Ende der Patentschrift besonders herausgestellt und separat beansprucht. Die obigen und weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervor, in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, wobei: <tb>Fig. 1<sep>eine beispielhafte Ausführungsform einer Gasturbine darstellt; <tb>Fig. 2<sep>eine Endansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Turbinenstufe ist; <tb>Fig. 3A und Fig. 3B<sep>zusammengefasst als Fig. 3 bezeichnet, eine beispielhafte Ausführungsform eines Kanalsystems veranschaulichen, das mit einem Mantelring verbunden ist; <tb>Fig. 4A und Fig. 4B<sep>zusammengefasst als Fig. 4 bezeichnet, eine andere beispielhafte Ausführungsform des Kanalsystems veranschaulichen; <tb>Fig. 5<sep>eine beispielhafte Ausführungsform eines Regelungssystems darstellt; und <tb>Fig. 6<sep>ein beispielhaftes Verfahren zur Regelung eines Masses des Mantelrings darstellt. Ausführliche Beschreibung der Erfindung [0011] Die Lehren stellen Ausführungsformen von Vorrichtungen und Verfahren zur Regelung eines Spalts zwischen mehreren Schaufeln und einem Mantelring in einer Gasturbine bereit. Die Lehren gewährleisten die Regelung einer Temperatur des Mantelrings, um eine geeignete Spaltgrösse beizubehalten. Allgemein kann der Mantelring aus einem Metall bestehen. Das Metall kann sich seinem Wärmeausdehnungskoeffizienten entsprechend dehnen und schrumpfen. Es wird eine Befestigungsvorrichtung bereitgestellt, die dem Mantelring erlaubt, sich relativ zum Gehäuse der Gasturbine zu dehnen und zu schrumpfen. Bevor ausführlich auf die Ausführungsformen eingegangen wird, werden bestimmte Definitionen gegeben. [0012] Der Begriff "Gasturbine" bezieht sich auf eine Maschine mit kontinuierlicher Verbrennung. Die Gasturbine umfasst allgemein einen Verdichter, eine Brennkammer und eine Turbine. Die Brennkammer gibt heisse Gase aus, die zur Turbine geleitet werden. Der Begriff "Schaufel" bezieht sich auf eine Laufschaufel in der Turbine. Jede Schaufel weist allgemein eine aerodynamische Form auf, um die Umwandlung der auf die Schaufel auftreffenden Heissgase in Rotationsarbeit zu gewährleisten. Der Begriff "Turbinenstufe" bezieht sich auf mehrere Schaufeln, die in der Umfangsrichtung um einen Abschnitt einer Turbinenwelle angeordnet sind. Die Schaufeln der Turbinenstufe sind in einer kreisförmigen Anordnung um die Welle herum angeordnet. Der Begriff "Mantelring" bezieht sich auf eine Struktur, um das ungehinderte Entweichen der Heissgase um die Schaufeln der Turbinenstufe herum zu verhindern. Die Struktur kann mindestens eines von zylindrisch und kegelförmig sein. Allgemeinen ist ein Mantelring für jede Turbinenstufe vorhanden. Der Begriff "Spalt" bezieht sich auf eine Entfernung zwischen einer Spitze der Schaufel und dem Mantelring. Der Begriff "Gehäuse" bezieht sich auf eine Struktur zum Tragen des Mantelrings. Der Begriff "Befestigungsvorrichtung" bezieht sich auf eine Vorrichtung, die verwendet wird, um den Mantelring durch das Gehäuse zu tragen. Der Begriff "starr verbunden" bezieht sich auf eine Art der Verbindung mit der Befestigungsvorrichtung. Die Befestigungsvorrichtung, die mit einer Struktur starr verbunden ist, wird sich an der Verbindungsstelle mit der Struktur nicht bewegen oder verschieben. Der Begriff "axiales Nettowachstum" bezieht sich auf einen Versatz des Mantelrings entlang der Längsachse der Gasturbine. Der Begriff "Reibung" bezieht sich auf mindestens eine Schaufel, die mit dem Mantelring in Kontakt kommt. Reibung verursacht allgemein Schäden an der Gasturbine. Der Begriff "Ablasswärme" bezieht sich auf Luft, die vom Verdichter entnommen wird, bevor die Luft in die Brennkammer geleitet wird. [0013] Fig. 1 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform einer Gasturbine 1. Die Gasturbine 1 umfasst einen Verdichter 2, eine Brennkammer 3 und eine Turbine 4. Der Verdichter 2 ist durch eine Turbinenwelle 5 mit der Turbine 4 verbunden. In der Ausführungsform von Fig. 1, ist die Turbinenwelle 5 auch mit einem Stromgenerator 6 verbunden. Die Turbine 4 weist Turbinenstufen 7, jeweilige Mantelringe 8 und ein Gehäuse 9 auf. Die Turbine 4 wird im Folgenden ausführlicher beschrieben. In Fig. 1 wird auch eine Axialrichtung 11 angegeben, die parallel zur Welle 5 liegt, und eine Radialrichtung 12, die für Radialrichtungen normal zur Welle 5 repräsentativ ist. [0014] Fig. 2 zeigt eine Endansicht einer beispielhaften Ausführungsform einer Turbinenstufe 7 der Turbine 4. In Fig. 2 wird ein Spalt 20 veranschaulicht. Der in Fig. 2 gezeigte Mantelring 8 umschliesst mehrere Schaufeln 27 um etwa 360 Grad. In einigen Ausführungsformen ist der Mantelring 8 aus einer Vielzahl von Mantelringsegmenten aufgebaut, die mehrere Bogensegmente einschliessen, wobei jedes Segment kleiner als 360 Grad ist. Indem die Temperatur des Mantelrings 8 geregelt wird, kann Spalt 20 minimiert werden, ohne die Reibungsgefahr zu erhöhen. Der Mantelring 8 wird von mehreren Befestigungsvorrichtungen getragen. [0015] In Fig. 2 wird der Mantelring 8 durch mehrere Vorrichtungen 22 vom Gehäuse 9 getragen. Ein Ende jeder Befestigungsvorrichtung 22 ist mit dem Mantelring 8 starr verbunden. Das andere Ende der Befestigungsvorrichtung 22 ist mit dem Gehäuse 9 starr verbunden. Die Befestigungsvorrichtungen 22 tragen den Mantelring 8 und lassen die Wärmedehnung und -Schrumpfung des Mantelrings 8 zu, wobei sie die Rundheit unabhängig vom Gehäuse 9 aufrechterhalten. Die Vielzahl von Befestigungsvorrichtungen 22 ist allgemein in der Umfangsrichtung um den Mantelring 8 herum abgeordnet. Eine beispielhafte Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung 22 ist eine Feder. Ein Kanalsystem kann verwendet werden, um Luft für mindestens entweder eine Kühlung oder Erwärmung oder Beides des Mantelrings 8 zuzuführen, um den Spalt 20 zu regeln. [0016] Fig. 3 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform des Mantelrings 8, der mit einem Kanalsystem 30 verbunden, ist. In der Ausführungsform von Fig. 3 wird das Kanalsystem 30 durch eine Vielzahl von Befestigungsvorrichtungen 22 vom Gehäuse 9 getragen. In Fig. 3A weist das Kanalsystem 30 einen Einlass 33 auf, um dem Kanalsystem 30 Luft zuzuführen. Dementsprechend weist das Kanalsystem 30 einen Auslass 34 auf, um die Luft auszulassen. Das Kanalsystem 30 kann erwärmte Luft zur Erwärmung oder gekühlte Luft zur Kühlung leiten. Aufgrund der Wärmeübertragung zwischen der Luft im Kanalsystem 30 und dem Mantelring 8 kann sich die Temperatur der Luft am Einlass 33 von der Temperatur der Luft am Auslass 34 unterscheiden. Verschiedene Lufttemperaturen am Einlass 33 und am Auslass 34 können zur Formänderung des Mantelrings 8 führen. [0017] Die Formänderung des Mantelrings 8 kann zu Unrundheit führen. Wenn der Mantelring 8 unrund ist, kann der Spalt 20 um einen Umfang des Mantelrings 8 herum variieren. Mit zunehmender Formänderung wird ein Punkt erreicht, an dem eine Reibung auftritt. Um die Formänderung zu begrenzen, sind im Kanalsystem 30 zwei Strömungswege vorgesehen. [0018] Ein erster Strömungsweg 31 und ein zweiter Strömungsweg 32 werden in Fig. 3B veranschaulicht. Um Temperaturschwankungen um den Mantelring 8 herum zu minimieren, strömt die Luft im zweiten Strömungsweg 32 in einer Richtung 37, die entgegengesetzt zur Richtung 36 der Luft ist, die im ersten Strömungsweg 31 strömt. Zur Wärmeübertragung zwischen dem ersten Strömungsweg 31 und dem zweiten Strömungsweg 32 wird auch eine Leitplatte 35 verwendet, wie in Fig. 3B gezeigt. Die Verwendung des Gegenstroms und der Leitplatte 35 wirkt, um Temperaturschwankungen um den Mantelring 8 herum zu minimieren. Auch wenn die Ausführungsform von Fig. 3B zwei Strömungswege zeigt, können mehr Strömungswege verwendet werden. Der erste Strömungsweg 31 und der zweite Strömungsweg 32 liegen allgemein normal zur Welle 5. Das Kanalsystem 30 von Fig. 3 wird ein "Gegenstrom-Kanalsystem mit zweifacher Kreuzleitung" genannt. [0019] Fig. 4 veranschaulicht eine andere beispielhafte Ausführungsform des Kanalsystems 30. In Fig. 4A und Fig. 4B weist das Kanalsystem 30 Nuten 40 zur Verbindung der Segmente auf, die zum Aufbau des Mantelrings 8 verwendet werden. In der Ausführungsform von Fig. 4 sind die Befestigungsvorrichtungen 22 Federn. In Fig. 4A weist jede Befestigungsvorrichtung 22 eine Befestigungsschiene Schiene 41 auf, um jede Befestigungsvorrichtung 22 starr mit dem Gehäuse 9 zu verbinden. Jede Befestigungsvorrichtung 22 ist auch mit dem Kanalsystem 30 starr verbunden. Allgemein wird ein Regelkreis verwendet, um ein Mass des Mantelrings 8 zu regeln. Bei den Ausführungsformen von Fig. 3 und 4 wird der Luftstrom zu jedem vom ersten Strömungsweg 31 und zweiten Strömungsweg 32 durch einen zugehörigen Regelkreis geregelt. [0020] Fig. 5 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Durchflussregelungssystems 50. Die Erläuterung des Durchflussregelungssystems 50 bezieht sich auf den ersten Strömungsweg 31. Doch die Erläuterung gilt auch für den zweiten Strömungsweg 32 und jeden anderen Strömungsweg. Das Durchflussregelungssystem 50 weist ein Regelventil 51 zum Regeln des Luftstroms durch den ersten Strömungsweg 31 auf. Das Durchflussregelungssystem 50 umfasst auch einen Durchflussregler 52 und mindestens einen Sensor 53. Der Sensor 53 kann mindestens eines von einem Durchflusssensor, einem Temperatursensor, einem Drucksensor, einem Entfernungssensor und andere Arten von Sensoren sein. Zum Beispiel kann der Sensor 53 die Temperatur des Mantelrings 8 messen. Anhand der Temperatur des Mantelrings 8 kann der Durchflussregler 52 den Luftstrom durch das Regelventil 51 regulieren, um die Temperatur des Mantelrings 8 zu regeln. Eine Quelle 54 der Luft zum Regelventil 51 kann mindestens eines von Ablasswärme für erwärmte Luft, Gebläseluft für gekühlte Luft und sonstige Quellen sein. Luft aus der Quelle 54 weist allgemein einen Druck auf, der grösser ist als der atmosphärische Druck, um den Durchfluss durch den ersten Strömungsweg 31 zu gewährleisten. Wenn der Druck nicht ausreicht, um den erforderlichen Durchfluss zu gewährleisten, kann ein Gebläse verwendet werden, um den erforderlichen Durchfluss zu erreichen. Auch wenn dies in Fig. 5 nicht dargestellt ist, kann die Quelle 54 vom Durchflussregler 52 gewählt werden, um Luft mit einer Temperatur zuzuführen, die zur Regelung des Spalts 20 benötigt wird. Das Durchflussregelungssystem 50 weist auch die Befestigungsvorrichtungen 22 auf, um dem Kanalsystem 30 die Dehnung und Schrumpfung unabhängig vom Gehäuse 9 zu ermöglichen. [0021] Allgemein werden detaillierte Analysen und Tests durchgeführt, um einen Sollwert zu bestimmen. In Situationen z.B., wo die Luftquelle 54 eine annähernd konstante Temperatur aufweist, können die detaillierten Analysen und Tests die Bestimmung mindestens einer Luftdurchflussmenge zum Anfahren, zum Abstellen, für den Dauerbetrieb bei Vollleistung und für den Betrieb bei weniger als der Vollleistung umfassen. Als ein anderes Beispiel kann ein Sensor verwendet werden, um den Spalt 20 zu messen, während die Luftdurchflussmenge und die Temperatur der Quelle 54 angepasst werden, um einen Sollwert für den Spalt 20 beizubehalten. [0022] Fig. 6 stellt ein beispielhaftes Verfahren 60 zur Regelung des Spalts 20 dar. Der Spalt 20 kann durch Regelung eines Masses wie z.B. eines Durchmessers des Mantelrings 8 geregelt werden. Das Verfahren 60 erfordert die Bestimmung 61 eines Masses des Mantelrings 8. Ausserdem erfordert das Verfahren 60 die Regelung 62 einer Grösse des Mantelrings 8, um das Mass beizubehalten. Das Verfahren 60 wird mithilfe der Befestigungsvorrichtung 22 implementiert. [0023] Das Verfahren 60 kann durch ein Computerprogramm implementiert werden, das zum Regelungssystem 50 gehört. Das Computerprogramm ist allgemein auf maschinenlesbaren Medien gespeichert und umfasst maschinenlesbare Anweisungen zur Regelung eines Masses des Mantelrings 8 in der Gasturbine 1. [0024] Die technische Wirkung des Computerprogramms ist die Erhöhung des Wirkungsgrads der Gasturbine 1 durch Regelung des Spalts 20. [0025] Die obige Erläuterung bezieht sich auf den Luftstrom durch das Kanalsystem 30 zur Wärmeübertragung. Es versteht sich, dass im Kanalsystem 30 auch andere Formen von Medien wie Flüssigkeiten und Gase zur Wärmeübertragung verwendet werden können. Beispielhafte Ausführungsformen anderer Medien sind Wasser und Dampf. Es versteht sich auch, dass dem Medium Zusatzstoffe wie z.B. Korrosionsschutzmittel zugesetzt werden können. [0026] Die Befestigungsvorrichtungen 22 können verschiedene Ausführungsformen aufweisen. Die Ausführungsformen erlauben dem Mantelring 8, sich unabhängig vom Gehäuse 9 in der Radialrichtung 12 zu dehnen und zu schrumpfen. Die Befestigungsvorrichtungen 22 halten den Mantelring 8 auch in der Axialrichtung 11 in Position halten. Die Befestigungsvorrichtungen 22 sorgen für ein axiales Nettowachstum, dass mindestens eines von begrenzt und etwa null ist. [0027] Wie oben erläutert, ist eine Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung 22 die Feder. Die Feder kann verschiedene Formen aufweisen. Eine Form weist allgemein die Form eines "C" auf. Eine andere Form kann allgemein die Form eines "W" aufweisen. Eine weitere Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung 22 ist eine mechanische Verbindung. Die Bewegung der mechanischen Verbindung kann durch eine Feder eingeschränkt werden. [0028] Die Lehren sehen vor, dass die Befestigungsvorrichtungen 22 verschiedene Bogensegmente aufweisen können, die durch eine Gradzahl gemessen werden können. Zum Beispiel kann die Gasturbine 1 eine Befestigungsvorrichtung 22 mit einem Bogensegment von 360D umfassen. Als ein anderes Beispiel kann die Gasturbine 1 mehrere Befestigungsvorrichtungen 22 aufweisen. Wenn mehrere Befestigungsvorrichtungen 22 benutzt werden, weist jede Befestigungsvorrichtung 22 allgemein ein Bogensegment kleiner als etwa 180 deg. auf. [0029] Verschiedene Komponenten können eingeschlossen und erforderlich sein, um Aspekte der Lehren hierin zu gewährleisten. Zum Beispiel kann der Durchflussregler 52 mindestens eines von einem analogen System und einem digitalen System umfassen. Das digitale System kann mindestens eines von einem Prozessor, Arbeitsspeicher, Datenspeicher, einer Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle, Eingabe/Ausgabe-Geräte und einer Kommunikationsschnittstelle umfassen. Im Allgemeinen kann das auf maschinenlesbaren Medien gespeicherte Computerprogramm in das digitale System eingegeben werden. Das Computerprogramm enthält Anweisungen, die vom Prozessor zur Regelung des Spalts 20 ausgeführt werden können. Die verschiedenen Komponenten können zur Unterstützung der verschiedenen Aspekte vorgesehen sein, die hierin erläutert wurden, oder zur Unterstützung anderer Funktionen, die über diese Offenbarung hinaus gehen. [0030] Es versteht sich, dass die verschiedenen Komponenten oder Technologien bestimmte notwendige oder vorteilhafte Funktionalitäten oder Merkmale gewährleisten können. Folglich sind diese Funktionen und Merkmale, die zur Unterstützung der beiliegenden Ansprüche und Varianten davon erforderlich sind, als Bestandteil der Lehren hierin und als Teil der offenbarten Erfindung zu verstehen. [0031] Auch wenn die Erfindung Bezug nehmend auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können und Äquivalente für Elemente davon eingesetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich werden dem Fachmann viele Modifikationen einfallen, um ein bestimmtes Instrument, eine Situation oder ein Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von deren wesentlichen Umfang abzuweichen. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung sich nicht auf die spezifische Ausführungsform beschränkt, die als die beste Art der Ausführung dieser Erfindung betrachtet wird, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen einschliesst, die im Umfang der beiliegenden Ansprüche liegen.
Claims (10)
1. Gasturbine (1), umfassend ein Gehäuse (9) und einen Mantelring (8), wobei die Gasturbine (1) aufweist:
eine Befestigungsvorrichtung (22), die mit dem Gehäuse (9) und mit mindestens entweder dem Mantelring (8) oder einem am Mantelring (8) befestigten Kanal oder Beidem starr verbunden ist, wobei die Vorrichtung dem Mantelring (8) erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse (9) zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings (8) gewährleistet.
2. Gasturbine (1) nach Anspruch 1, wobei das axiale Nettowachstum etwa null ist.
3. Gasturbine (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung eine Feder umfasst.
4. Gasturbine (1) nach Anspruch 3, wobei die Feder allgemein die Form eines "C" aufweist.
5. Gasturbine (1) nach Anspruch 3, wobei die Feder allgemein die Form eines "W" aufweist.
6. Gasturbine (1) nach Anspruch 3, wobei die Feder eine Schiene zur Verbindung mit dem Gehäuse (9) aufweist.
7. Gasturbine (1) nach Anspruch 1, wobei die Vorrichtung ein 360 deg. Segment umfasst.
8. Gasturbine (1), umfassend ein Gehäuse (9) und einen Mantelring (8), wobei die Gasturbine (1) aufweist:
eine Vielzahl von allgemein "C"-förmigen Federn, die mit dem Gehäuse (9) und mit mindestens entweder dem Mantelring (8) oder einem am Mantelring (8) befestigten Kanal oder Beidem starr verbunden sind, wobei die Vorrichtung dem Mantelring (8) erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse (9) zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings (8) gewährleistet.
9. Verfahren (60) zur Regelung (62) eines Masses eines Mantelrings (8) in einer Gasturbine (1) mit einem Gehäuse (9), wobei das Verfahren (60) umfasst:
das Bestimmen (61) des Masses für den Mantelring (8); und
das Regeln (62) einer Grösse des Mantelrings (8), um das Mass mithilfe einer Befestigungsvorrichtung (22) beizubehalten, die mit dem Gehäuse (9) und mit mindestens entweder dem Mantelring (8) oder einem am Mantelring (8) befestigten Kanal oder Beidem starr verbunden ist, wobei die Vorrichtung dem Mantelring (8) erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse (9) zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings (8) gewährleistet.
10. Verfahren (60) nach Anspruch 9, wobei das Verfahren (60) durch ein Computerprogramm implementiert wird, das auf maschinenlesbaren Medien gespeichert ist und maschinenlesbare Anweisungen zur Regelung (62) eines Masses eines Mantelrings (8) in einer Gasturbine (1) mit einem Gehäuse (9) enthält, wobei das Programm Anweisungen enthält zum:
Bestimmen (61) des Masses für den Mantelring (8); und
Regeln (62) einer Grösse des Mantelrings (8) zur Aufrechterhaltung des Masses mithilfe einer Befestigungsvorrichtung (22), die mit dem Gehäuse (9) und mit mindestens entweder dem Mantelring (8) oder einem am Mantelring (8) befestigten Kanal oder Beidem starr verbunden ist, wobei die Vorrichtung dem Mantelring (8) erlaubt, sich unabhängig vom Gehäuse (9) zu dehnen und zu schrumpfen, und ein begrenztes axiales Nettowachstum des Mantelrings (8) gewährleistet.
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US8177483B2 (en) | 2009-05-22 | 2012-05-15 | General Electric Company | Active casing alignment control system and method |
US20110103939A1 (en) * | 2009-10-30 | 2011-05-05 | General Electric Company | Turbine rotor blade tip and shroud clearance control |
US20110255959A1 (en) * | 2010-04-15 | 2011-10-20 | General Electric Company | Turbine alignment control system and method |
US8015722B1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-09-13 | General Electric Company | Apparatus and method for measuring internal clearances |
FR2960905B1 (fr) * | 2010-06-03 | 2014-05-09 | Snecma | Procede et systeme de pilotage de jeu en sommet d'aubes de rotor de turbine |
US20130202420A1 (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-08 | General Electric Company | Turbine Shell Having A Plate Frame Heat Exchanger |
US20130265720A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-10 | Tyco Electronics Raychem Bvba | Heat dissipation device for telecommunications equipment |
US9115595B2 (en) * | 2012-04-09 | 2015-08-25 | General Electric Company | Clearance control system for a gas turbine |
CN103775139B (zh) * | 2012-10-26 | 2015-09-23 | 中航商用航空发动机有限责任公司 | 涡轮发动机的间隙控制系统及涡轮发动机的间隙控制方法 |
FR2997443B1 (fr) * | 2012-10-31 | 2015-05-15 | Snecma | Unite de commande et procede de pilotage de jeu en sommet d'aubes |
US20140271154A1 (en) * | 2013-03-14 | 2014-09-18 | General Electric Company | Casing for turbine engine having a cooling unit |
US9869196B2 (en) * | 2014-06-24 | 2018-01-16 | General Electric Company | Gas turbine engine spring mounted manifold |
US9677427B2 (en) * | 2014-07-04 | 2017-06-13 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Axial retaining ring for turbine vanes |
JP5980369B2 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-08-31 | 三菱重工業株式会社 | ターボ回転機械及びその運転方法 |
US20160326915A1 (en) * | 2015-05-08 | 2016-11-10 | General Electric Company | System and method for waste heat powered active clearance control |
EP3121387B1 (de) * | 2015-07-24 | 2018-12-26 | Rolls-Royce Corporation | Gasturbinentriebwerk mit einem dichtungssegment |
EP3489466B1 (de) * | 2017-11-24 | 2021-08-25 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Gasturbinenanordnung |
US10815816B2 (en) | 2018-09-24 | 2020-10-27 | General Electric Company | Containment case active clearance control structure |
CN109736902A (zh) * | 2019-03-07 | 2019-05-10 | 南京航空航天大学 | 一种用于主动间隙控制的脉冲射流换热系统 |
ES2905006T3 (es) * | 2019-10-01 | 2022-04-06 | Itp Externals S L | Panel para control de holgura de punta de álabe |
CN112253264B (zh) * | 2020-12-21 | 2021-04-02 | 中国航发上海商用航空发动机制造有限责任公司 | 用于调控转静子间隙和同心状态的装置和方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4135851A (en) * | 1977-05-27 | 1979-01-23 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Composite seal for turbomachinery |
US4525998A (en) * | 1982-08-02 | 1985-07-02 | United Technologies Corporation | Clearance control for gas turbine engine |
US5188507A (en) * | 1991-11-27 | 1993-02-23 | General Electric Company | Low-pressure turbine shroud |
US5545007A (en) * | 1994-11-25 | 1996-08-13 | United Technologies Corp. | Engine blade clearance control system with piezoelectric actuator |
US5738490A (en) * | 1996-05-20 | 1998-04-14 | Pratt & Whitney Canada, Inc. | Gas turbine engine shroud seals |
US6454529B1 (en) * | 2001-03-23 | 2002-09-24 | General Electric Company | Methods and apparatus for maintaining rotor assembly tip clearances |
US6547522B2 (en) * | 2001-06-18 | 2003-04-15 | General Electric Company | Spring-backed abradable seal for turbomachinery |
GB0308147D0 (en) * | 2003-04-09 | 2003-05-14 | Rolls Royce Plc | A seal |
US7207771B2 (en) * | 2004-10-15 | 2007-04-24 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Turbine shroud segment seal |
US7287956B2 (en) * | 2004-12-22 | 2007-10-30 | General Electric Company | Removable abradable seal carriers for sealing between rotary and stationary turbine components |
US7491029B2 (en) * | 2005-10-14 | 2009-02-17 | United Technologies Corporation | Active clearance control system for gas turbine engines |
US7597537B2 (en) * | 2005-12-16 | 2009-10-06 | General Electric Company | Thermal control of gas turbine engine rings for active clearance control |
GB2440744B (en) * | 2006-08-09 | 2008-09-10 | Rolls Royce Plc | A blade clearance arrangement |
US8152457B2 (en) * | 2009-01-15 | 2012-04-10 | General Electric Company | Compressor clearance control system using bearing oil waste heat |
-
2007
- 2007-08-22 US US11/843,347 patent/US20090053042A1/en not_active Abandoned
-
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