CH698037A2 - Dichtung zwischen einer Düse der ersten Turbinenstufe und einem Brennkammer-Übergangsstück. - Google Patents
Dichtung zwischen einer Düse der ersten Turbinenstufe und einem Brennkammer-Übergangsstück. Download PDFInfo
- Publication number
- CH698037A2 CH698037A2 CH01718/08A CH17182008A CH698037A2 CH 698037 A2 CH698037 A2 CH 698037A2 CH 01718/08 A CH01718/08 A CH 01718/08A CH 17182008 A CH17182008 A CH 17182008A CH 698037 A2 CH698037 A2 CH 698037A2
- Authority
- CH
- Switzerland
- Prior art keywords
- transition piece
- rear frame
- nozzle
- stage
- groove
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
- F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
- F16J15/08—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
- F16J15/0887—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing
-
- 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
- F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
- F01D9/023—Transition ducts between combustor cans and first stage of the turbine in gas-turbine engines; their cooling or sealings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Ein Übergangsstück-Dichtungssatz zur Abdichtung einer Grenzfläche zwischen mindestens einem Übergangsstück (12), das zwischen einer Turbinenbrennkammer und einer Turbinendüse (14) der ersten Stufe verläuft. Der Dichtungssatz umfasst einen hinteren Rahmen (10), der auf seiner ersten Axialseite mindestens eine axial vorspringende rohrförmige Aufnahme aufweist, um ein hinteres Ende eines Übergangsstücks (12) axial aufzunehmen, und eine allgemein plane Montagefläche auf seiner zweiten Axialseite, die in gegenüberliegender Beziehung zur Düse (14) der ersten Stufe angeordnet ist; und mindestens ein federndes Dichtelement (34), das auf einer Innenumfangsfläche der rohrförmigen Aufnahme so angeordnet ist, dass es zwischen dem hinteren Ende des Übergangsstücks (12) und der rohrförmigen Aufnahme liegt.
Description
CH 698 037 A2
Beschreibung Stand der Technik
[0001] Diese Erfindung betrifft Dichtungen für Turbinenanwendungen und insbesondere Dichtungen zwischen Brennkam-mer-Übergangsstücken und der Düse der ersten Turbinenstufe.
[0002] Die Abdichtung ist in Rotationsmaschinen oftmals wesentlich, vor allem, wenn zwei relativ zueinander bewegliche mechanische Elemente in enger Nachbarschaft zueinander liegen. Zum Beispiel ist die Abdichtung erforderlich, um die Leckage von Verbrennungsgasen an der Grenzfläche zwischen Brennkammer-Übergangsstücken und Düsen der ersten Stufe von Gasturbinen zu verhindern oder wenigstens zu minimieren.
[0003] In Rohrringbrennkammer-Anordnungen, die typischerweise in vom Abtretungsempfänger hergestellten Gasturbinen zu finden sind, ist eine Vielzahl von Brennkammern in einer ringförmigen Anordnung um die Achse der Turbine herum angeordnet. Heisse Verbrennungsgase strömen aus jeder Brennkammer durch ein jeweiliges Übergangsstück in die Düse der ersten Stufe. Zusätzlich zur relativen Bewegung, die z. B. auf das dynamische Pulsieren zwischen diesen Komponenten zurückzuführen sind, sind die Übergangsstücke und die Düse der ersten Stufe aus verschiedenen Materialien hergestellt und werden während des Betriebs verschiedenen Temperaturen ausgesetzt, weshalb sie verschiedene Wärmedehnungsgrade aufweisen. Daher können sich sowohl die Übergangsstücke als auch die Düse der ersten Stufe und/oder die Düsen-Tragelemente in der Radial-, Umfangs- und Axialrichtung relativ zueinander bewegen.
[0004] Diese «Fehlanpassung» an der Grenzfläche der Übergangsstücke und der Düse der ersten Stufe und/oder den Düsen-Tragelementen erfordert eine wirksame Abdichtung, um die Verbrennungsprodukte und die Druckdifferenz durch diese Grenzfläche einzuschliessen, und um zu verhindern, dass die Verdichterauslassluft die Brennkammer umgeht.
[0005] Es ist bekannt, eine Bürstendichtung aus einem Gewebe mit doppelter Steifigkeit zur Abdichtung zwischen Brenn-kammer-Übergangsstücken und der Düse der ersten Stufe oder Düsenträgern zu verwenden. Das heisst, die Schichten des Gewebematerials werden in einem Rahmen angeordnet und z B. durch Klemmen an den Rahmen, Schweissen des Materials an den Rahmen oder dergleichen auf geeignete Weise daran befestigt. Die freie Kante der Schichten wird mit einem U-förmigen Kanal in Eingriff gebracht, der um den Umfang des hinteren Endes jedes Übergangsstücks verläuft, während ein Dichtungsträger in einer Nut oder in einem Schlitz befestigt wird, der in der Düse der ersten Stufe oder im Düsenträger geformt ist. Eine Gewebe-Bürstendichtung dieses Typs wird in der im gemeinsamen Besitz befindlichen US-Patentschrift Nr. 6 042 119 offenbart. Doch diese Dichtung ist nicht voll wirksam. Zum Beispiel werden die inneren und äusseren Seitenwände der Düse der ersten Stufe aufgrund verschiedener Geschwindigkeiten auf der Druck- und Saugseite der Düse ungleichmässig erwärmt. Dies verursacht den ungleichmässigen Verzug der Nut oder des Schlitzes, wo der Dichtungsträger befestigt ist. Dieser Verzug bewirkt, dass die Übergangsstück-Dichtung sich von ihrer Druckdichtfläche in der Nut oder im Schlitz abhebt, was zur Folge hat, dass Verdichterauslassluft die Brennkammer umgeht, wodurch erhöhte NOx-Pegel an die Atmosphäre emittiert werden.
[0006] Die im gemeinsamen Besitz befindliche US-Patentschrift Nr. 6 547 257 versucht, die Leckage zu minimieren, indem sie die Übergangsstück-Dichtung mit flexiblen Federdichtelementen kombiniert, die an der Grenzfläche des Übergangsstücks und der Düse der ersten Stufe oder des Düsenträgers eine bessere Abdichtung gewährleisten.
[0007] Das heisst, jedes flexible Federdichtelement des Patents '257 umfasst einen allgemein horizontalen Montageflansch, der die Befestigung des Federdichtelements innerhalb des Schlitzes erlaubt, der zusammen mit dem Übergangsstück-Dichtungsträger in der Düse der ersten Stufe geformt ist. Der Rest des Federdichtelements weist eine seitliche S-oder Z-Form auf, mit einem flexiblen freien Ende des Dichtelements, das geeignet ist, in die Vorderseite der Düse der ersten Stufe einzugreifen. Das Federdichtelement ist mit einer Vielzahl von seitlich beabstandeten, axial orientierten Schlitzen geformt, die von der freien Dichtkante im Wesentlichen zum horizontalen Montageflansch verlaufen, wodurch sich das Federdichtelement unterschiedlich an die Vorderseite der Düse der ersten Stufe anpassen oder angleichen kann. Um Leckagen durch die Schlitze zu vermeiden, ist ein zweites, im Wesentlichen identisches Federdichtelement über dem ersten Federdichtelement geschichtet, aber in einer geschindelten Anordnung seitlich versetzt, wodurch die Schlitze in den jeweiligen Federelementen geschlossen werden. Wenn die Federdichtelemente zusammen mit dem Übergangsstück-Dichtungsträger in der Nut oder im Schlitz in der Düse der ersten Stufe befestigt sind, werden die freien Enden der Federdichtelemente federnd komprimiert oder gegen die Vorderseite der Düse der ersten Stufe vorgespannt, wodurch eine erste Dichtungsstelle hergestellt wird.
[0008] Gleichzeitig führt die axiale Kompression der Dichtelemente auch zu einer abwärts gerichteten Kraft auf den Montageflansch, die den Übergangsstück-Dichtungsträger gegen die Unterseite der Nut oder des Schlitzes in der Düse der ersten Stufe drückt, wodurch eine zweite Dichtungsstelle hergestellt wird.
[0009] Doch das Design des Patents '257 ist nicht frei von potenziellen Mängeln. Diesbezüglich ist das Federdichtelement anfällig für Schäden, die bei der Montage und während des Betriebs auftreten, wie z.B. Schäden, die auf die übermässige Kompression oder relative Bewegung der Bauelemente zurückzuführen sind. Zudem entspricht die voraussichtliche unbeabsichtigte Leckage um die Dichtung herum dem 1,7-Fachen der tatsächlich geplanten Kühlung durch die Löcher des hinteren Rahmens. Die Schweissung des hinteren Rahmens kann auch die Zuverlässigkeit des Übergangsstücks kom-
2
CH 698 037 A2
promittieren, und die Seitenschürzen, die diesem Design entsprechend vorgesehen sind, verursachen ein hohes Temperaturgefalle, das zu einem erhöhten Zuverlässigkeitsrisiko führt.
Kurze Beschreibung der Erfindung
[0010] Die Erfindung kann in einem Übergangsstück-Dichtungssatz zur Abdichtung einer Grenzfläche zwischen mindestens einem Übergangsstück ausgeführt werden, das zwischen einer Turbinenbrennkammer und einer Turbinendüse der ersten Stufe verläuft, umfassend:
einen hinteren Rahmen, der auf seiner ersten Axialseite mindestens eine axial vorspringende rohrförmige Aufnahme aufweist, um ein hinteres Ende eines Übergangsstücks axial aufzunehmen, und eine allgemein plane Montagefläche auf seiner zweiten Axialseite, die in gegenüberliegender Beziehung zur Düse der ersten Stufe angeordnet ist; und mindestens ein federndes Dichtelement, das so auf einer Innenumfangsflache der rohrförmigen Aufnahme angeordnet ist, dass es zwischen dem hinteren Ende des Übergangsstücks und der rohrförmigen Aufnahme liegt.
[0011] Die Erfindung kann auch in einer Gasturbine ausgeführt werden, umfassend eine ringförmige Anordnung von Brennkammern, die jede ein Übergangsstück aufweisen, das zwischen der Brennkammer und einer Turbinendüse der ersten Stufe verläuft, und wobei ein Übergangsstück-Dichtungssatz zwischen der Innenseite jedes Übergangsstücks und der Turbinendüse der ersten Stufe angeordnet ist, wobei jeder Übergangsstück-Dichtungssatz umfasst:
einen hinteren Rahmen, der auf seiner ersten Axialseite mindestens eine axial vorspringende rohrförmige Aufnahme auf weist, um ein hinteres Ende eines Übergangsstücks aufzunehmen, und eine allgemein plane Montagefläche auf seiner zweiten Axialseite, die in gegenüberliegender Beziehung zur Düse der ersten Stufe angeordnet ist; und mindestens ein federndes Dichtelement, das so auf einer Innenumfangsflache der rohrförmigen Aufnahme angeordnet ist, dass es zwischen dem hinteren Ende des Übergangsstücks und der rohrförmigen Aufnahme liegt.
[0012] Die Erfindung kann ausserdem in einem Verfahren zur Leckkontrolle an einer Grenzfläche eines Übergangsstücks und einer Turbinendüse der ersten Stufe ausgeführt werden, wobei das Übergangsstück zwischen einer Brennkammer und der Turbinendüse der ersten Stufe verläuft, wobei das Verfahren umfasst:
a) das Vorsehen eines Übergangsstück-Dichtungssatzes zwischen dem Übergangsstück und der Turbinendüse der ersten Stufe, wobei der Übergangsstück-Dichtungssatz auf einer Vorderseite der Turbinendüse der ersten Stufe getragen wird und einen hinteren Rahmen umfasst, der auf seiner ersten Axialseite mindestens eine axial vorspringende rohrförmige Aufnahme zur axialen Aufnahme eines hinteren Endes eines Übergangsstücks und auf seiner zweiten Axialseite eine allgemein plane Montagefläche aufweist, die in gegenüberliegender Beziehung zur Düse der ersten Stufe angeordnet ist, und mindestens ein federndes Dichtelement, das auf einer Innenumfangsflache der rohrförmigen Aufnahme angeordnet ist; und b) das Einführen eines hinteren Endes eines Übergangsstücks in jede dieser rohrförmigen Aufnahmen, sodass jedes der Dichtelemente radial zwischen dem hinteren Ende des Übergangsstücks und der rohrförmigen Aufnahme liegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0013] Diese und andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung gehen aus dem sorgfältigen Studium der folgenden ausführlichen Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor, wobei:
Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer erfindungsgemässen Dichtung zwischen der Düse der ersten Stufe und dem Übergangsstück ist;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemässen hinteren Rahmensegments ist, das auf einen entsprechenden Abschnitt der Düse der ersten Stufe befestigt ist;
Fig. 3 ein Detail des eingekreisten Abschnitts von Fig. 2 zeigt;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Aufbaus von Fig. 2 ist, von der Düsenseite aus gesehen;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines hinteren Rahmensegments ist, das eine darin angeordnete Dichtungsstruktur darstellt;
Fig. 6 ein Detail des eingekreisten Abschnitts von Fig. 5 zeigt; und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht ist, die Übergangsstückabschnitte zeigt, die in einer Ausführungsform der Erfindung zu einem hinteren Rahmensegment zusammengebaut sind.
3
CH 698 037 A2
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
[0014] Diese Erfindung ist ein Dichtungsdesign für die Heissgaswegkomponenten von der Brennkammer zur Turbine. Sie verbindet das Brennkammer-Übergangsstück mit der Düse einer ersten Turbinenstufe. Aufgrund der Notwendigkeit, wegen der kurzzeitigen Wärmeverformung eine relative Bewegung zuzulassen, tritt an dieser Verbindungsstelle eine signifikante Leckage auf. Diese Leckage führt zu höheren NOx-Emissionen und zu Schwankungen im Luftstrom von Brennkammer zu Brennkammer.
[0015] Die Dichtung zwischen der Düse der ersten Stufe und Übergangsstück muss
(1 ) die Kühlung der Heissgaswegteile erlauben,
(2) die relative Bewegung zulassen,
(3) die Leckage minimieren und
(4) von den getrennten zylindrischen Strom (Rohr) auf ringförmigen Strom (360°-Ring) übergehen.
[0016] Bisher wurde diese Funktion durch einen auf der Rückseite des Brennkammer-Übergangsstücks angeschweiss-ten hinteren Rahmen und eine grosse Zahl von flexiblen Dichtungen auf der Oberseite, Unterseite und den Seiten der Verbindungsstelle erreicht.
[0017] Das Konzept der Erfindung besteht in der Trennung der Designfunktionen durch einen hinteren Rahmen, der auf einer Seite «rohrförmig» und auf der anderen Seite «ringförmig» ist. In einer Ausführungsform der Erfindung wird der Übergang vom zylindrischen Einzelstrom (Rohr) auf den ringförmigen Strom durch einen hinteren Rahmen erreicht, dessen eine Seite an eine Einzelrohrgeometrie angepasst ist und auf der anderen Seite an eine fortlaufende Ringgeometrie angepasst ist. Dies erlaubt die Optimierung der Dichtung zwischen dem Brennkammer-Übergangsstück und dem hinteren Rahmen für die Kühlung, die relative Bewegung und geringe Leckage in den einzelnen Rohrabschnitten. Die Dichtung zwischen dem hinteren Rahmen und der Düse der ersten Stufe kann zur geringen Leckage und zur Kühlung in einer fortlaufenden ringförmigen Konfiguration optimiert werden.
[0018] In einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Übergangsstück-Dichtung zur Düse der ersten Stufe bereitgestellt, die im Vergleich zu konventionellen Dichtungsstrukturen die Komplexität und die Kosten des Dichtungssatzes reduziert und die Leckagemenge und -Schwankung verringert, wobei sie aber dennoch die notwendige Kühlung gewährleistet. Wie erwähnt, lässt die Dichtungsstruktur der Erfindung während der instationären Wärmezustände die relative Bewegung des Übergangsstücks und der Düse der ersten Stufe zu, ohne Leckage/Kühlungsschwankungen zu verursachen und geht wirksam vom zylindrischen Einzelstrom (Rohr) auf den ringförmigen Strom über.
[0019] Demnach wird einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung gemäss ein Übergangsstück-Dichtungssatz bereitgestellt, der auf seiner einen Axialseite Rohraufnahmen definiert, die jede zur axial gleitenden Aufnahme eines jeweiligen Übergangsstücks vorgesehen sind. Die andere Seite des Dichtungssatzes definiert eine flache, plane Montagefläche, die an der Turbinendüse der ersten Stufe anstösst und daran befestigt wird. Die flache plane Montagefläche verläuft um den Umfang jeder Öffnung durch den Dichtungssatz, die durch das Rohr auf der Vorderseite definiert wird, um auf effektive Weise von einer Rohrkonfiguration auf der Übergangsstückseite des Dichtungssatzes auf die Ringkonfiguration auf der Seite der Düse der ersten Stufe überzugehen.
[0020] Das heisst, wie in Fig. 1, 2 und 4 gezeigt, ist ein hinterer Rahmen 10 vorgesehen, um von der Rohrkonfiguration der Übergangsstücke 12 auf den Ring überzugehen, der durch die Düse 14 der ersten Stufe definiert wird. In der gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist der hintere Rahmen aus einer Vielzahl von hinteren Rahmensegmenten 16 aufgebaut. Im dargestellten Beispiel weist jedes hintere Rahmensegment 16 erste und zweite C-förmige Rohrteile 18, 20 auf, die, wenn sie jeweils mit einem nächstbenachbarten C-förmigen Rohrteil gepaart werden, eine rohrförmige Aufnahme zur Aufnahme des hinteren Endes eines jeweiligen Übergangsstücks 12 ergeben.
[0021] Um den Innendurchmesser der Düse 14 herum ist eine Nut 22 definiert, die ringförmig um die Turbinenstruktur herum verläuft. Jedes hintere Rahmensegment 16 umfasst einen nach unten abgehängten Flansch 24, der konfiguriert ist, um in die Nut 22 des Düseninnendurchmessers eingehakt zu werden. Wenn jedes hintere Rahmensegment 16 in den Düseninnendurchmesser eingehakt ist, dann kann das hintere Rahmensegment verschoben werden, um in ein nächstbenachbartes hinteres Rahmensegment einzugreifen.
[0022] Wie in Fig. 3 und 6 gezeigt, weist eine Umfangsseiten-kannte des hinteren Rahmensegments 16 in dieser beispielhaften Ausführungsform am Ende eines der C-förmigen Rohrteile 18 eine axial verlaufende Zunge 26 auf, die in 'der Um-fangsrichtung des hinteren Rahmens 10 vorspringt. Das andere der C-förmigen Rohrteile 20 weist eine axial verlaufende Nut 28 auf, die in der Umfangsrichtung des hinteren Rahmens 10 ausgekehlt ist, um die Zunge 26 eines nächstbenachbarten Rohrteils 18 aufzunehmen. Dadurch kann jedes hintere Rahmensegment 16 nach links oder nach rechts geschoben werden, um die Zunge 26 in die Nut 28 des nächstbenachbarten hinteren Rahmensegments 16 einzupassen. In dieser beispielhaften Ausführungsform weisen die letzten zwei hinteren Rahmensegmente auf beiden Umfangsseiten Nuten auf, um den Zusammenbau zu erleichtern. Wo die Nuten von Rohrteilen des hinteren Rahmensegments einander gegenüber4
CH 698 037 A2
liegen, sind Verriegelungseinsätze vorgesehen, um den Zusammenbau abzuschliessen. Der neue hintere Rahmen kann aus rostfreiem Stahl bestehen.
[0023] Wie in Fig. 1 und 4 dargestellt, sind Bolzenlöcher 30 an beabstandeten Stellen um den Aussendurchmesser der Düse 14 herum definiert, um den radial äusseren Umfang des hinteren Rahmensegments festzuschrauben. Eine Vielzahl von Löchern oder Schlitzen 32 zur Aufnahme solcher Bolzen ist im hinteren Rahmensegment vorgesehen, wie in Fig. 2 und 4 dargestellt. Auch wenn die Verwendung von Bolzen eine fertigungsfreundliche Methode zur sicheren Befestigung an den Aussenring ist, kann jede Befestigungsvorrichtung und/oder Technik, die den Zusammenbau wie beschrieben erlaubt und eine gute Abdichtung gewährleistet, eine akzeptable Alternative darstellen.
[0024] Ein federndes Dichtelement ist zwischen der Übergangsstück-Auskleidung 12 und dem hinteren Rahmen 10 angeordnet. Einer beispielhaften Ausführungsform gemäss, wie in Fig. 1,5 und 7 gezeigt, ist das federnde Dichtelement eine Ringdichtung 34, die zwischen der Übergangsstück-Auskleidung 12 und dem hinteren Rahmen 10 angeordnet ist. Diese Dichtung lässt die relative Bewegung zwischen der Düse der ersten Stufe und dem Übergangsstück zu, ohne Leckage oder Kühlungsschwankungen zu verursachen. In dieser beispielhaften Ausführungsform besteht der Dichtungssatz im Wesentlichen aus zwei modifizierten 180"-Ringdichtungen, die an ein einzeln hergestelltes hinteres Rahmensegment an-geschweisst sind.
[0025] Wie oben erwähnt, ist das Blattfederdesign der Patentschrift '257 für thermische und mechanische Verformung anfällig. Die Ringdichtung 34, die in der dargestellten beispielhaften Ausführungsform der Erfindung vorgesehen ist, lässt die relative Axialbewegung zu, ohne für thermische oder mechanische Verformung anfällig zu sein.
[0026] Die Ringdichtung ist bei 36 an die C-förmigen Rohrteile 18,20 des hinteren Rahmens geschweisst, um ihr vorderes Ende zu befestigen, wogegen ihr hinteres Ende frei ausschlagen kann. Wie gezeigt, ist die Ringdichtung bei 38 geschlitzt. Die Schlitze 38 verlaufen zum hinteren Ende des Dichtungsmaterials, sind aber vom vorderen Ende beabstandet, um eine Vielzahl von unabhängigen flexiblen Teilen 40 zu definieren. Wie in Fig. 5 gezeigt, sind die Segmente um die Ecken etwa doppelt so schmal, um die Biegeverformung zuzulassen. Auch wenn eine einfache Ringdichtung dargestellt ist, kann eine Version mit doppelter Ringdichtung ebenfalls sinnvoll sein. Es versteht sich auch, dass federnde Dichtelemente anderen Typs wie zum Beispiel Büstendichtungen verwendet werden können. Denn das erfindungsgemässe Konzept beschränkt sich nicht auf ein federndes Dichtelement eines bestimmten Typs.
[0027] Die Bolzen ausgenommen, ersetzen die zwei neuen Dichtungen vier Sätze des Designs des Patents '257: den inneren, den äusseren und zwei seitliche Dichtungssätze (im Patent 257 nicht gezeigt), was einer Verringerung der Teilezahl von etwa 25 auf 2 zur Folge hat.
[0028] Wie oben erwähnt, werden die hinteren Rahmensegmente 16 in den Schlitz oder die Nut 22 der Düse der ersten Stufe eingehakt und nach vorne gedreht, um auf dem Flansch der Düse 14 festgeschraubt zu werden. Das Brennkam-mer-Übergangsstück 12 wird dann auf normale Weise axial in Stellung geschoben.
[0029] Auch wenn die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als die praktischste und bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung sich nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt, sondern im Gegenteil verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdecken soll, die im Geist und Umfang der beiliegenden Ansprüche liegen.
Claims (10)
1. Übergangsstück-Dichtungssatz zum Abdichten einer Grenzfläche zwischen mindestens einem Übergangsstück (12), das zwischen einer Turbinenbrennkammer und einer Turbinendüse (14) der ersten Stufe verläuft, umfassend:
einen hinteren Rahmen (10), der auf seiner ersten Axialseite mindestens eine axial vorspringende rohrförmige Aufnahme (18, 20) aufweist, um ein hinteres Ende eines Übergangsstücks (12) axial aufzunehmen, und eine allgemein plane Montagefläche auf seiner zweiten Axialseite, die in gegenüberliegender Beziehung zur Düse (14) der ersten Stufe angeordnet ist; und mindestens ein federndes Dichtelement (34), das auf einer Innenumfangsflache der rohrförmigen Aufnahme (18, 20) so angeordnet ist, dass es zwischen dem hinteren Ende des Übergangsstücks (12) und der rohrförmigen Aufnahme (18, 20) liegt.
2. Übergangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 1, wobei die Montagefläche um einen Umfang einer Öffnung durch den hinteren Rahmen herum definiert ist, die der rohrförmigen Aufnahme entspricht.
3. Übergangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 1, wobei der hintere Rahmen eine Vielzahl von Löchern (32) zur Aufnahme von Befestigungsvorrichtungen aufweist, um den hinteren Rahmen an die Düse der ersten Stufe zu befestigen.
4. Übergangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 1, wobei der hintere Rahmen eine Vielzahl von hinteren Rahmensegmenten (16) umfasst, wobei jedes dieser hinteren Rahmensegmente erste und zweite C-förmige Rohrteile (18, 20) einschliesst, sodass zueinander benachbarte hintere Rahmensegmente zusammen jede dieser rohrförmigen Aufnahmen definieren.
5. Übergangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 4, wobei eine in der Umfangsrichtung gegenüberliegende, axial verlaufende Seitenkante eines der C-förmigen Rohrteile (20) eine Nut (28) aufweist, und eine in der Umfangsrichtung
5
CH 698 037 A2
gegenüberliegende, axial verlaufende Seitenkante des anderen dieser C-förmigen Teile (18) einen Vorsprung (26) zum Eingriff in eine in der Umfangsrichtung gegenüberliegende, axial verlaufende Nut eines nächstbenachbarten C-förmigen Rohrteils aufweist.
6. Übergangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 4, wobei eine Nut (22) um den Innendurchmesser der Düse (14) herum definiert ist, um ringförmig um die Turbinenstruktur herum zu verlaufen, und wobei jedes hintere Rahmensegment (16) einen nach unten abgehängten Flansch (24) aufweist, der konfiguriert ist, um in die Nut des Düseninnendurchmessers eingehakt zu werden, wodurch jedes hintere Rahmensegment (16) in die Nut des Düseninnendurchmessers eingehakt und dann in der Umfangsrichtung verschoben werden kann, um in ein nächstbenachbartes hinteres Rahmensegment einzugreifen, und wobei eine in der Umfangsrichtung gegenüberliegende, axial verlaufende Seiten kante eines der C-förmigen Rohrteile (20) eine Nut (28) aufweist, und eine in der Umfangsrichtung gegenüberliegende, axial verlaufende Seitenkante des anderen dieser C-förmigen Teile (18) einen Vorsprung (26) zum Eingriff in eine in der Umfangsrichtung gegenüberliegende, axial verlaufende Nut (28) eines nächstbenachbarten C-förmigen Rohrteils aufweist.
7. Übergangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 1, wobei das federnde Dichtelement mindestens eine Ringdichtung (34) umfasst, wobei ein vorderes Ende dieser mindestens einen Ringdichtung an die rohrförmige Aufnahme (18, 20) angeschweisst (36) ist, und wobei die mindestens eine Ringdichtung geschlitzt (38) ist, wobei diese Schlitze (38) vom angeschweissten vorderen Ende beabstandet sind und zum hinteren Ende des Dichtmaterials verlaufen, um eine Vielzahl von flexiblen Teilen (40) zu definieren.
8. Gasturbine, umfassend eine ringförmige Anordnung von Brennkammern, die jede ein Übergangsstück (12) aufweisen, das zwischen der Brennkammer und einer Turbinendüse (14) der ersten Stufe verläuft, und wobei ein Über-gangsstück-Dichtungssatz nach Anspruch 1 zwischen der Innenseite jedes Übergangsstücks und der Turbinendüse der ersten Stufe angeordnet ist.
9. Verfahren zur Leckkontrolle an einer Grenzfläche eines Übergangsstücks und einer Turbinendüse der ersten Stufe, wobei das Übergangsstück zwischen einer Brennkammer und der Turbinendüse der ersten Stufe verläuft, wobei das Verfahren umfasst:
a) das Vorsehen eines Übergangsstück-Dichtungssatzes zwischen dem Übergangsstück und der Turbinendüse der ersten Stufe, wobei der Übergangsstück-Dichtungssatz auf einer Vorderseite der Turbinendüse der ersten Stufe getragen wird und einen hinteren Rahmen (10) umfasst, der auf seiner ersten Axialseite mindestens eine axial vorspringende rohrförmige Aufnahme (18, 20) zur axialen Aufnahme eines hinteren Endes eines Übergangsstücks (12) und auf seiner zweiten Axialseite eine allgemein plane Montagefläche aufweist, die in gegenüberliegender Beziehung zur Düse (14) der ersten Stufe angeordnet ist, und mindestens ein federndes Dichtelement (34), das auf einer Innenumfangsflache dieser rohrförmigen Aufnahme angeordnet ist; und b) das Einführen eines hinteren Endes eines Übergangsstücks (12) in jede der rohrförmigen Aufnahmen (18, 20), sodass jedes der Dichtelemente radial zwischen dem hinteren Ende des Übergangsstücks und der rohrförmigen Aufnahme angeordnet ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der hintere Rahmen eine Vielzahl von hinteren Rahmensegmenten (16) umfasst, wobei jedes hintere Rahmensegment erste und zweite C-förmige Rohrteile (18, 20) aufweist, sodass zueinander benachbarte hintere Rahmensegmente zusammen jede dieser rohrförmigen Aufnahmen definieren, wobei eine Nut (22) um den Düseninnendurchmesser herum definiert ist, um ringförmig um die Turbinenstruktur herum zu verlaufen, und wobei jedes hintere Rahmensegment einen nach unten abgehängten Flansch (24) aufweist, der konfiguriert ist, um in die Nut des Düseninnendurchmessers eingehakt zu werden, wodurch jedes hintere Rahmensegment in die Nut des Düseninnendurchmessers eingehakt und dann in der Umfangsrichtung verschoben wird, um in ein nächstbenachbartes hinteres Rahmensegment einzugreifen.
6
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/979,676 US20090115141A1 (en) | 2007-11-07 | 2007-11-07 | Stage one nozzle to transition piece seal |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CH698037A2 true CH698037A2 (de) | 2009-05-15 |
Family
ID=40530747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CH01718/08A CH698037A2 (de) | 2007-11-07 | 2008-11-03 | Dichtung zwischen einer Düse der ersten Turbinenstufe und einem Brennkammer-Übergangsstück. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20090115141A1 (de) |
| JP (1) | JP2009115085A (de) |
| CN (1) | CN101435345A (de) |
| CH (1) | CH698037A2 (de) |
| DE (1) | DE102008037529A1 (de) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8429919B2 (en) * | 2009-05-28 | 2013-04-30 | General Electric Company | Expansion hula seals |
| US8413447B2 (en) * | 2009-09-16 | 2013-04-09 | General Electric Company | Fuel nozzle cup seal |
| US8434999B2 (en) * | 2010-03-25 | 2013-05-07 | General Electric Company | Bimetallic spline seal |
| US8770933B2 (en) | 2010-09-10 | 2014-07-08 | Honeywell International Inc. | Turbine nozzle assemblies and methods for repairing turbine nozzle assemblies |
| US8225614B2 (en) | 2010-10-07 | 2012-07-24 | General Electric Company | Shim for sealing transition pieces |
| US8973376B2 (en) * | 2011-04-18 | 2015-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Interface between a combustor basket and a transition of a gas turbine engine |
| US8695351B2 (en) * | 2011-05-05 | 2014-04-15 | General Electric Company | Hula seal with preferential cooling having spring fingers and/or adjacent slots with different widths |
| US9879555B2 (en) * | 2011-05-20 | 2018-01-30 | Siemens Energy, Inc. | Turbine combustion system transition seals |
| US20120304665A1 (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-06 | General Electric Company | Mount device for transition duct in turbine system |
| US9115585B2 (en) * | 2011-06-06 | 2015-08-25 | General Electric Company | Seal assembly for gas turbine |
| US9353635B2 (en) * | 2011-08-16 | 2016-05-31 | General Electric Company | Seal end attachment |
| US9243508B2 (en) | 2012-03-20 | 2016-01-26 | General Electric Company | System and method for recirculating a hot gas flowing through a gas turbine |
| US9631517B2 (en) | 2012-12-29 | 2017-04-25 | United Technologies Corporation | Multi-piece fairing for monolithic turbine exhaust case |
| US20160053891A1 (en) * | 2014-08-19 | 2016-02-25 | Bendix Commercial Vehicle Systems Llc | Compressor head and gasket for same |
| EP3026218B1 (de) | 2014-11-27 | 2017-06-14 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Schaufelanordnung der ersten Stufe einer Turbine |
| EP3026219B1 (de) | 2014-11-27 | 2017-07-26 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Segment zur Befestigung eines Brennkammerübergangsstücks & xA;zur Turbinen |
| EP3124749B1 (de) | 2015-07-28 | 2018-12-19 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Turbinenschaufelanordnung von erster stufe |
| US10689995B2 (en) * | 2016-05-27 | 2020-06-23 | General Electric Company | Side seal with reduced corner leakage |
| US20180016922A1 (en) * | 2016-07-12 | 2018-01-18 | Siemens Energy, Inc. | Transition Duct Support Arrangement for a Gas Turbine Engine |
| US10830069B2 (en) * | 2016-09-26 | 2020-11-10 | General Electric Company | Pressure-loaded seals |
| US10837299B2 (en) | 2017-03-07 | 2020-11-17 | General Electric Company | System and method for transition piece seal |
| US10697326B2 (en) | 2017-06-15 | 2020-06-30 | General Electric Company | Turbine component assembly |
| US10808575B2 (en) | 2017-06-15 | 2020-10-20 | General Electric Company | Turbine component assembly |
| US10711637B2 (en) | 2017-06-15 | 2020-07-14 | General Electric Company | Turbine component assembly |
| US11156112B2 (en) * | 2018-11-02 | 2021-10-26 | Chromalloy Gas Turbine Llc | Method and apparatus for mounting a transition duct in a gas turbine engine |
| US12460727B2 (en) * | 2019-09-20 | 2025-11-04 | Rtx Corporation | Self-centering seal and method of using same |
| CN111442146B (zh) * | 2020-04-28 | 2024-11-12 | 德安福(天津)汽车技术有限公司 | 一种可反复实现机械式密封的管口结构 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4465284A (en) * | 1983-09-19 | 1984-08-14 | General Electric Company | Scalloped cooling of gas turbine transition piece frame |
| US5125796A (en) * | 1991-05-14 | 1992-06-30 | General Electric Company | Transition piece seal spring for a gas turbine |
| US5400586A (en) * | 1992-07-28 | 1995-03-28 | General Electric Co. | Self-accommodating brush seal for gas turbine combustor |
| US5474306A (en) * | 1992-11-19 | 1995-12-12 | General Electric Co. | Woven seal and hybrid cloth-brush seals for turbine applications |
| CN1246638C (zh) * | 2001-04-27 | 2006-03-22 | 西门子公司 | 燃烧室、尤其是燃气轮机的燃烧室 |
| US6547257B2 (en) * | 2001-05-04 | 2003-04-15 | General Electric Company | Combination transition piece floating cloth seal and stage 1 turbine nozzle flexible sealing element |
| US7284378B2 (en) * | 2004-06-04 | 2007-10-23 | General Electric Company | Methods and apparatus for low emission gas turbine energy generation |
| US7527469B2 (en) * | 2004-12-10 | 2009-05-05 | Siemens Energy, Inc. | Transition-to-turbine seal apparatus and kit for transition/turbine junction of a gas turbine engine |
| US7721547B2 (en) * | 2005-06-27 | 2010-05-25 | Siemens Energy, Inc. | Combustion transition duct providing stage 1 tangential turning for turbine engines |
-
2007
- 2007-11-07 US US11/979,676 patent/US20090115141A1/en not_active Abandoned
-
2008
- 2008-11-03 CH CH01718/08A patent/CH698037A2/de not_active Application Discontinuation
- 2008-11-04 JP JP2008282658A patent/JP2009115085A/ja not_active Withdrawn
- 2008-11-06 CN CNA2008101745849A patent/CN101435345A/zh active Pending
- 2008-11-07 DE DE102008037529A patent/DE102008037529A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101435345A (zh) | 2009-05-20 |
| DE102008037529A1 (de) | 2009-05-14 |
| JP2009115085A (ja) | 2009-05-28 |
| US20090115141A1 (en) | 2009-05-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CH698037A2 (de) | Dichtung zwischen einer Düse der ersten Turbinenstufe und einem Brennkammer-Übergangsstück. | |
| DE69910951T2 (de) | Lamellendichtvorrichtung | |
| DE69321776T2 (de) | Gasturbine | |
| DE60203574T2 (de) | Haltevorrichtung für Dichtstreifen | |
| DE69926332T2 (de) | Bürstendichtung für eine Turbomaschine | |
| DE3510230C2 (de) | Brennkammer für ein Gasturbinentriebwerk | |
| DE69309794T2 (de) | Düsenhalterung für Turbinen | |
| DE60212317T2 (de) | Statische Dichtung für einer Gasturbine | |
| CH698041B1 (de) | Turbine. | |
| DE602004004195T2 (de) | Wellendichtungsvorrichtung | |
| DE60221782T2 (de) | Gasturbine mit einer Zusatzdichtung für Statorelemente | |
| DE102009007468A1 (de) | Integral beschaufelte Rotorscheibe für eine Turbine | |
| DE3224563A1 (de) | Dichtvorrichtung und ringfoermiges dichtungsteil | |
| DE102011053402A1 (de) | Dichtungsanordnung für Turbinen-Übergangsstück | |
| CH698036B1 (de) | Dichtungsanordnung. | |
| DE112009002600T5 (de) | Mit Zinnen versehener Turbinenleitapparat | |
| DE102006044147A1 (de) | Elastische Abdichtung am hinteren Rand des inneren Mantelrings einer Turbine | |
| DE102010036347A1 (de) | Dichtungen für eine Turbinenmaschine und Verfahren zur Montage einer Turbinenmaschine | |
| DE102009044074A1 (de) | Gasturbinendichtung | |
| DE60214963T2 (de) | Turbine mit einer Zusatzdichtung für die Dichtung von Statorelemente | |
| DE102013205028A1 (de) | Dichtelement zur Dichtung eines Spaltes | |
| CH708769A2 (de) | Verriegelnde Abstandshalteranordnung zur Einführung in einen umlaufenden Befestigungsschlitz zwischen Plattformen benachbarter Laufschaufeln. | |
| DE102013007443A1 (de) | Brennerdichtung für Gasturbinen-Brennkammerkopf und Hitzeschild | |
| DE102014119424A1 (de) | System zur Abdichtung zwischen Brennkammern und Turbine einer Gasturbine | |
| CH708764A2 (de) | Verriegelnde Abstandshalteranordnung zur Einführung in einen umlaufenden Befestigungsschlitz zwischen Plattformen benachbarter Laufschaufeln. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AZW | Rejection (application) |