CH698041A2 - Gasturbinen mit flexiblen Scharnierdichtungen. - Google Patents

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CH698041A2
CH698041A2 CH01687/08A CH16872008A CH698041A2 CH 698041 A2 CH698041 A2 CH 698041A2 CH 01687/08 A CH01687/08 A CH 01687/08A CH 16872008 A CH16872008 A CH 16872008A CH 698041 A2 CH698041 A2 CH 698041A2
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Abstract

Es werden Gasturbinensysteme mit flexiblen Scharnierdichtungen bereitgestellt. Nach einer Ausführungsform umfasst ein Turbinensystem: ein Düsensegment mit einer Leitschaufel, die zwischen einem Innenringsegment und einem Aussenringsegment verläuft; einem inneren Stützring benachbart zum Innenringsegment und einer inneren Scharnierdichtung in Wirkverbindung mit dem Düsensegment, wobei die innere Scharnierdichtung eine flexible innere Schiene (100) umfasst, die vom Innenringsegment (102) nach innen verläuft, wobei die innere Schiene (100) einen Vorsprung (106) zum abdichtenden Eingriff mit dem inneren Stützring aufweist.

Description

CH 698 041 A2
Beschreibung Stand der Technik
[0001] Diese Offenbarung betrifft allgemein Gasturbinen und insbesondere flexible Scharnierdichtungen zur Abdichtung von Turbinendüsen in einer Gasturbine.
[0002] In einer Gasturbine strömen heisse Verbrennungsgase aus Brennkammern durch Düsen und Schaufeln der ersten Stufe und durch die Düsen und Schaufeln nachfolgender Turbinenstufen. Die Düsen der ersten Stufe umfassen eine ringförmige Anordnung oder Baugruppe von gegossenen Düsensegmenten, wobei jedes eine oder mehrere Düsenleit-schaufein pro Segment aufweist. Jedes Düsensegment der ersten Stufe umfasst auch Innen- und Aussenringabschnitte, die radial voneinander beabstandet sind. Nach dem Zusammenbau der Düsensegmente sind die Leitschaufeln in der Um-fangsrichtung voneinander beabstandet, um zwischen Innen- und Aussenringen eine ringförmige Anordnung zu formen. Ein Aussenmantel oder Haltering, der mit dem Aussenring der Düsen der ersten Stufe gekoppelt ist, trägt die Düsen der ersten Stufe im Gasströmungsweg der Turbine. Ein ringförmiger innerer Stützring steht mit dem Innenring in Eingriff und stützt die Düsen der ersten Stufe gegen axiale Verschiebung ab.
[0003] In einer beispielhaften Anordnung sind achtundvierzig gegossene Düsensegmente mit einer Leitschaufel pro Segment vorgesehen. Die ringförmig anordneten Segmente sind entlang angrenzender Umfangskanten durch Seitendichtungen voneinander abgedichtet. Die Seitendichtungen formen eine Dichtung zwischen Hoch- und Niederdruckregionen, indem sie vom Innenring radial nach innen und vom Aussenring radial nach aussen verlaufen. Die Hochdruckregion ist in der Verdichterabluft zu finden, und die Niederdruckregion ist in den heissen Verbrennungsgasen des Heissgasströ-mungs-wegs zu finden.
[0004] Die Düsensegmente umfassen auch innere und äussere Scharnierdichtungen. Die inneren Scharnierdichtungen werden zur Abdichtung zwischen dem Innenring der Düsen der ersten Stufe und einer axial gegenüberliegenden Fläche des inneren Stützrings benutzt. Jede innere Scharnierdichtung weist eine innere Schiene auf, die vom Innen-ringabschnitt aus radial nach innen verläuft, und einen entlang der inneren Schiene verlaufenden Vorsprung, der linear entlang einer Profillinie des Innenringabschnitts jedes Düsensegments verläuft. Dieser Vorsprung steht in abdichtendem Eingriff mit der axial gegenüberliegenden Dichtfläche des inneren Stützrings. Die inneren Scharnierdichtungen wirken auch als Scharniere, um die Bewegung der Düsen der ersten Stufe nach vorne und hinten zuzulassen, wenn der innere Stützring und das Verdichterauslassgehäuse eine Wärmedehnung durchmachen.
[0005] Zusätzlich werden die äusseren Seitenwand-Scharnierdichtungen zur Abdichtung zwischen dem Aussenring der Düsen der ersten Stufe und einer axial gegenüberliegenden Fläche des Aussenmantels verwendet. Jede äussere Scharnierdichtung weist eine äussere Schiene auf, die vom Aussenringabschnitt aus radial nach aussen verläuft, und einen entlang der äusseren Schiene verlaufenden Vorsprung, der linear entlang einer Profillinie des Aussenringabschnitts jedes Düsensegments verläuft. Dieser Vorsprung steht in abdichtendem Eingriff mit der axial gegenüberliegenden Dichtfläche des Aussenmantels. Die äusseren Scharnierdichtungen wirken auch als Scharniere, um die Bewegung der Düsen der ersten Stufe nach vorne und hinten zuzulassen, wenn der äusseren Stützring oder Mantel und das Verdichterauslassgehäuse eine Wärmedehnung durchmachen.
[0006] Während des Betriebs und/oder der Reparatur der Düse der ersten Stufe hat sich herausgestellt, dass sowohl die äusseren als auch die inneren Scharnierdichtungen aufgrund von Temperaturdifferenzen durch ihre Schienen hindurch zu Verzug neigen. Das heisst, die Dichtungen neigen dazu, sich im Zentrum nach hinten zu biegen, und sich an den Zwischensegment-Enden der Schienen nach vorne zu biegen. Ein derartiger Verzug kann die Formung von Luftspalten zwischen den inneren und äusseren Scharnierdichtungen und den jeweiligen Dichtflächen des inneren Stützrings und des Aussenmantels verursachen. Diese Spalte können das Ausströmen der Kühlluft aus dem Verdichter in den Heiss-gasströmungsweg ermöglichen. Diese Lecks können zu Problemen wie eine erhöhte NOx-Schadstofferzeugung, Heiss-gasaufnahme an den Scharnierdichtungen vorbei und höheren Strömungsweg-Luftverlusten führen, was eine geringere Wärmerückgewinnung zur Folge hat.
[0007] Gegenwärtig werden zusätzliche Dichtungen an der Grenzfläche der Düsen der ersten Stufe und des inneren Stützrings/Aussenmantels verwendet, um den Leckstrom an den Scharnierdichtungen vorbei zu verringern. Doch die Verwendung solcher zusätzlicher Dichtungen erhöht die Komplexität und die Kosten der Gasturbinenherstellung erheblich. Daher besteht ein Bedarf nach einer Methode, um Fluidlecks an den inneren und äusseren Seitenwand-Scharnierdichtungen vorbei zu minimieren, ohne die Kosten und Komplexität der Herstellung von Gasturbinen mit solchen Dichtungen erheblich zu erhöhen.
Kurzdarstellung der Erfindung
[0008] Hierin werden Gasturbinensysteme mit flexiblen Scharnierdichtungen offenbart. Einer Ausführungsform entsprechend umfasst ein Turbinensystem:
ein Düsensegment, umfassend eine Leitschaufel, die zwischen einem Innenringsegment und einem Aussen-ringsegment verläuft;
einen inneren Stützring benachbart zum Innenringsegment; und
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eine innere Scharnierdichtung in Wirkverbindung mit dem Düsensegment, wobei die innere Scharnierdichtung eine flexible innere Schiene aufweist, die vom Innenringsegment nach innen verläuft, wobei die innere Schiene einen Vorsprung aufweist (106), um abdichtend in den inneren Stützring (44) einzugreifen.
[0009] In einer anderen Ausführungsform umfasst ein Turbinensystem:
ein Düsensegment mit einer Leitschaufei, die zwischen Innen- und Aussenringsegmenten verläuft;
einen Aussenmantel benachbart zum Aussenringsegment; und eine äussere Scharnierdichtung in Wirkverbindung mit dem Düsensegment, wobei die äussere Scharnierdichtung eine flexible äussere Schiene umfasst, die vom Aussenringsegment nach aussen verläuft, wobei die äussere Schiene einen Vorsprung aufweist, um abdichtend in den Aussenmantel einzugreifen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0010] Nun wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, die beispielhafte Ausführungsformen darstellen, und wobei gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen tragen:
Fig. 1 ist ein schematischer Aufriss eines Abschnitts einer Gasturbine;
Fig. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer flexiblen Scharnierdichtung zur Verwendung in einer Gasturbine;
Fig. 3-5 sind perspektivische Ansichten aus verschiedenen Blickwinkeln einer flexiblen Scharnierdichtung, die verschiedenen Ausführungsformen entsprechend an ein Düsensegment einer Gasturbine angebracht ist; und
Fig. 6 ist ein schematischer Seitenaufriss einer Ausführungsform eines Abschnitts einer Gasturbine, die eine Düse der ersten Stufe mit den hierin beschriebenen Scharnierdichtungen aufweist.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
[0011] In Fig. 1 wird eine beispielhafte Ausführungsform eines Abschnitts einer Gasturbine 10 gezeigt. Die Turbine 10 empfängt heisse Verbrennungsgase aus einer ringförmigen Anordnung von Brennkammern (nicht gezeigt), welche die Heissgase zur Strömung entlang eines ringförmigen Heissgaswegs 14 durch ein Übergangsstück 12 leiten. Turbinenstufen sind entlang des Heissgaswegs 14 angeordnet. Jede Stufe umfasst eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Laufschaufeln, die auf einem Turbinenrotor montiert sind und Teil davon sind, und eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln, die eine ringförmige Anordnung von Düsen formen. Zum Beispiel umfasst die erste Stufe eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Laufschaufeln 16, die auf einem Rotorrad 18 der ersten Stufe montiert ist, und eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln 20. Dementsprechend umfasst die zweite Stufe eine Vielzahl von Laufschaufeln 22, die auf einem Rotorrad 24 der zweiten Stufe montiert ist, und eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln 26. Überdies umfasst die dritte Stufe eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Laufschaufeln 28, die auf einem Rotorrad 30 der dritten Stufe montiert ist, und eine Vielzahl von in der Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln 32. Zusätzliche Stufen können bei Bedarf vorhanden sein. Die Leitschaufeln 20,26 und 32 sind an ein Turbinengehäuse befestigt, während die Laufschaufeln 16,22 und 28 und die Räder 18, 24 und 30 Bestandteile des Turbinenrotors sind. Zwischen den Rotorrädern liegen Abstandsstücke 34 und 36, die auch zum Turbinenrotor gehören. Es versteht sich, dass die Verdichterabluft in einer Region 37 liegt, die radial nach innen und radial nach aussen von der ersten Stufe angeordnet ist, und dass diese Luft in der Region 37 bei einem höheren Druck ist als der Druck der entlang des Heissgaswegs 14 strömenden Heissgase. Hierin wird «radial nach innen» als in einer Radialrichtung zu einer Mittelachse der Turbine hin verlaufend definiert, die durch eine Turbinenwelle definiert wird, und «radial nach aussen» wird als in einer Radialrichtung von der Mittelachse der Turbine fort verlaufend definiert.
[0012] Bezug nehmend auf die erste Stufe der Turbine 10, umfassen die Düsen der ersten Stufe Düsensegmente und Leitschaufeln, die in einer ringförmigen Anordnung von Statorsegmenten jeweils zwischen Innen- und Aussenringen verlaufen, die vom Turbinengehäuse (nicht gezeigt) getragen werden. Demnach weist jedes Düsensegment eine oder mehrere Leitschaufeln 20 auf, die jeweils zwischen Innen-und Aussenringsegmenten 38 und 40 verlaufen. Ein Aussenmantel 42 zur Befestigung der Düsen der ersten Stufe steht mit dem Turbinengehäuse und dem Aussenringsegment 40 in Wirkverbindung. Dieser Aussenmantel 42 weist eine axial gerichtete Fläche auf, die einer Fläche des Düsensegments axial gegenüberliegt. Die Grenzfläche zwischen diesen zwei Flächen umfasst eine flexible oder nachgiebige äussere Scharnierdichtung. Dementsprechend steht ein innerer Stützring 44 zur Sicherung der Düse der ersten Stufe gegen Axialverschiebung in Wirkverbindung mit dem Innenringsegment 38. Der innere Stützring 44 weist eine axial gerichtete Fläche auf, die einer Fläche des Düsensegments axial gegenüberliegt. Die Grenzfläche zwischen diesen zwei Flächen umfasst eine innere Scharnierdichtung 52. Es versteht sich, dass die inneren und äusseren Scharnierdichtungen Dichtungen zwischen der Hochdruck-Verdichterabluft in der Region 37 und den im Heissgasweg 14 strömenden Heissgasen mit niedrigerem Druck formen.
[0013] Die inneren und äusseren flexiblen Scharnierdichtungen sind gleich oder ähnlich aufgebaut. Eine beispielhafte Ausführungsform einer Scharnierdichtung, die sowohl als innere als auch als äussere Scharnierdichtung dienen kann, wird
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in Fig. 2-4 gezeigt, die Ansichten der Scharnierdichtung aus verschiedenen Blickwinkeln sind. Die Scharnierdichtung umfasst eine flexible Schiene 100, die von einem Ringsegment 102 aus verläuft. Die Dicke der Schiene 100 ist im Vergleich zu der von Scharnierdichtungsschienen des Stands der Technik stark reduziert. Beim Aufbau der inneren Scharnierdichtung verläuft die innere Schiene vom Innenringsegment nach innen, wogegen beim Aufbau der äusseren Scharnierdichtung die äussere Schiene vom Aussenringsegment nach aussen verläuft. Hierin wird «radial nach innen» als in einer Radialrichtung zu einer Mittelachse der Turbine hin verlaufend definiert, die durch eine Turbinenwelle definiert wird, und «radial nach aussen» wird als in einer Radialrichtung von der Mittelachse der Turbine fort verlaufend definiert. Die Schiene 100 der Scharnierdichtung umfasst einen in Richtung der Längsachse linear verlaufenden Vorsprung 106 für den abdichtenden Eingriff mit dem Haltering/inneren Stützring.
[0014] Um den Leckstrom aus der Hochdruckregion in die Niederdruckregion des Heissgaswegs zu minimieren oder zu verhindern, ist die Schiene 100 flexibel ausgelegt. Wie gezeigt, kann die Flexibilität der Schiene 100 optimiert werden, indem der Krümmungsradius durch die Schiene 100 hindurch durch die Leiste 104 variiert wird. Die Leisten 104 in der Nähe der Zwischensegment-Enden der Schiene sind geformt, um mit den Zwischensegment-Enden anderer Schienen zusammenzupassen. Dadurch können die Schienen zu einer ringförmigen Anordnung von Schienen geformt werden. Jedes Zwischenintersegment-Ende der Schiene 100 kann einen Dichtungsschlitz 108 aufweisen, der geformt ist, um mit einer Dichtung des Zwischensegment-Endes einer benachbarten Schiene in der ringförmigen Anordnung zusammenzupassen. Hierin wird eine «Leiste» als ein Material definiert, das geformt ist, um eine innere Ecke zu erleichtern. Die Leisten 104 sind in Ecken zwischen dem Ringsegment 102 und der Schiene 100 angeordnet. Die Leisten 104, die bevorzugt eine konkave Form haben, können durch verschiedene Verfahren wie z.B. durch Schweissen der Leisten 104 an die Verbindungsstellen oder Giessformen der Leisten 104 zusammen mit der Schiene 100 und dem Ringsegment 102 geformt werden.
[0015] Die Leisten 104 können verwendet werden, um die Steifigkeit der Schiene 100 an ihrer Länge entlang zu variieren, wodurch es mechanischen Lasten möglich ist, Wärmeverformungen durch die Schiene 100 hindurch zu überwinden, die während des Betriebs der Turbine auftreten können. Aufgrund der Lage der Leisten 104 in der Nähe der Enden der Schienen hat die Verbindungsstelle zwischen der Mitte der Schiene 100 und dem Ringsegment 102 einen kleineren Krümmungsradius als die Verbindungsstelle zwischen dem Ende der Schiene 100 und dem Ringsegment 102. Zudem kann der Krümmungsradius jeder Leiste 104 erhöht werden, wenn die Leiste 104 näher am Ende der Schiene 100 liegt. Diese Änderung im Krümmungsradius entlang der Schiene 100 wird genutzt, um die Flexibilität der Schiene 100 in der Nähe ihres Zentrums zu maximieren, wo die thermische Biegung nach hinten sonst am grössten wäre, und um die Flexibilität der Schiene 100 in der Nähe ihrer Enden zu minimieren, wo die thermische Biegung nach vorne sonst am grössten wäre. Die Minimierung der Flexibilität der Schiene 100 an ihren Enden erlaubt den Enden auch, sich selbst unter schlechtesten Toleranzbedingungen gegen die angrenzenden Schienen abzudichten. Dadurch passt eine Zwischen-segmentdichtung am Ende einer angrenzenden Schiene in den Zwischensegment-Dichtungsschlitz 108. Fig. 5 ist eine einfache Zeichnung, die die Anordnung der Leisten 104 in der Nähe der Zwischensegment-Enden der Schiene 100 besser veranschaulicht.
[0016] Die Flexibilität der Scharnierdichtungen wird vorteilhafterweise erreicht, ohne die Komplexität und die Herstellungskosten der Gasturbine zu erreichen. Aufgrund dieser Flexibilität werden wirksamere Dichtungen zwischen der Hoch-druck-Verdichterauslassregion und dem Nieder-druck-Heissgasströmungsweg geformt. Als Ergebnis können trotz des Vorhandenseins thermischer Schwankungen durch die Dichtungen hindurch weniger Gaslecks an den Dichtungen vorbei auftreten. Folglich werden Luftverluste im Heissgasstrom reduziert, wodurch die Wärmerückgewinnung der Turbine verbessert wird und geringere Mengen an NOx-Schadstoffen wie z.B. NO und N02 durch die Turbine erzeugt werden. Die Heissgasaufnähme an den Dichtungen vorbei wird ebenfalls reduziert, was eine verbesserte Lebensdauer der Düsen, des Mantels und des inneren Stützrings zur Folge hat.
[0017] Fig. 6 veranschaulicht eine beispielhafte Ausführungsform eines Abschnitts 500 einer Gasturbine, die eine Düse der ersten Stufe mit den hierin beschriebenen flexiblen Scharnierdichtungen zeigt. Heisse Verbrennungsgase strömen aus einer Brennkammer (nicht gezeigt) durch das Übergangsstück 510. Die Heissgase treten in die Düse 520 der ersten Stufe ein und treffen auf einen Flügel 430. Die Heissgase werden vom Flügel 430 zur Laufschaufel 540 der ersten Stufe geleitet. Der von den Düsen durchgeführte Leitvorgang beschleunigtauch den Gasstrom, was eine Senkung des statischen Drucks zwischen Einlass- und Auslassbereichen und eine Hochdruckladung der Düsen zur Folge hat. Der Haltering 300 weist einen vorderen Umfangssteg 330 und einen hinteren Umfangssteg 325 auf. Halteansätze 440, 445 (wovon einer gezeigt wird) der äusseren Seitenwand 420 für jede Düse der ersten Stufe passen in die ringförmige Nut 320. Haltestifte 490, 495 (wovon einer gezeigt wird) passen jeweils durch Axiallöcher 345 und 350 im hinteren Haltesteg 325 und vorderen Haltesteg 330. Die Haltestifte 490, 495 gewährleisten durch Halteansätze 440, 445 den Halt der Düse 520 der ersten Stufe in der Radial- und Umfangsrichtung. Die Scharnierschiene 460 auf der äusseren Seitenwand 420 gewährleistet den axialen Halt der Düse an dem Punkt der Scharnierdichtung 465, die mit dem Mantel 550 für die Laufschaufel 540 der ersten Stufe in Kontakt ist. Die Scharnierschiene 470 an der inneren Seitenwand 410 gewährleistet den axialen Halt der Düse an dem Punkt der Scharnierdichtung 475, die mit dem Stützring 580 in Kontakt ist. Die Haltestifte 490, 495 werden durch die Scharnierschiene 460 daran gehindert, aus den Halteansätzen 440, 445 auszurücken.
[0018] Hierin bezeichnen die Begriffe «ein» und «eine» keine Begrenzung der Menge, sondern vielmehr das Vorhandensein mindestens eines der genannten Gegenstände. Die Bezugnahme in der Patentschrift auf «eine Ausführungsform», «eine andere Ausführungsform» und so weiter bedeutet, dass eine bestimmtes Element (z.B. Merkmal, Struktur und/oder Eigenschaft), das in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform, die
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hierin beschrieben wird, eingeschlossen ist und in anderen Ausführungsformen eingeschlossen sein kann oder nicht. Zusätzlich versteht es sich, dass die beschriebenen Elemente in den verschiedenen Ausführungsformen auf jede geeignete Weise miteinander kombiniert werden können. Ausser bei anderslautender Definition haben die hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie allgemein von einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung versteht.
[0019] Auch wenn die Erfindung Bezug nehmend auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, versteht es sich für den Fachmann, dass verschiedene Änderungen durchgeführt und Äquivalente für Elemente davon eingesetzt werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus können viele Modifikationen durchgeführt werden, um eine bestimmte Situation oder ein Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne von ihrem wesentlichen Umfang abzuweichen. Daher ist beabsichtigt, dass die Erfindung nicht auf spezielle Ausführungsform beschränkt ist, die als die beste Art der Ausführung der Erfindung betrachtet wird, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen einschliesst, die im Umfang der beiliegenden Ansprüche liegen.

Claims (10)

Patentansprüche
1. Turbinensystem, umfassend:
ein Düsensegment, mit einer Leitschaufel (20), die zwischen einem Innenringsegment (38) und einem Aussenringsegment (40) verläuft;
einen inneren Stützring (44) benachbart zum Innenringsegment (38); und eine innere Scharnierdichtung (52) in Wirkverbindung mit dem Düsensegment, wobei die innere Scharnierdichtung (52) eine flexible innere Schiene (100) aufweist, die vom Innenringsegment (102) nach innen verläuft, wobei die innere Schiene (100) einen Vorsprung aufweist (106), um abdichtend in den inneren Stützring (44) einzugreifen.
2. Turbinensystem nach Anspruch 1, wobei die innere Scharnierdichtung (52) eine Dichtung zwischen Nieder- und Hochdruckregionen auf gegenüberliegenden Seiten der Dichtung (52) formt.
3. Turbinensystem nach Anspruch 1, wobei eine erste Flexibilität der inneren Schiene (100) in der Nähe eines Zentrums der inneren Schiene (100) grösser ist als eine zweite Flexibilität der inneren Schiene (100) in der Nähe eines Endes der inneren Schiene (100).
4. Turbinensystem nach Anspruch 1 oder 3, wobei die innere Scharnierdichtung (52) eine Leiste (104) in der Nähe jedes Endes der inneren Schiene (100) in einem Bereich zwischen der inneren Schiene (100) und dem Innenringsegment (102) des Düsensegments aufweist, und wobei ein Krümmungsradius der Leiste (104) erhöht wird, wenn die Leiste (104) näher am Ende der innere Schiene (100) liegt.
5. Turbinensystem nach Anspruch 1, 3 oder 4, wobei eine erste Verbindungsstelle zwischen einer Mittelregion der inneren Schiene (100) und dem Innenringsegment (102) des Düsensegments einen kleineren Krümmungsradius aufweist als die zweite Verbindungsstelle zwischen einer Endregion der inneren Schiene (100) und dem Innenringsegment (102) des Düsensegments.
6. Turbinensystem nach Anspruch 1, 3, 4 oder 5, ausserdem umfassend:
einen Aussenmantel (42) benachbart zum Aussenringsegment (40); und eine äussere Scharnierdichtung (52) in Wirkverbindung mit dem Düsensegment, wobei die äussere Scharnierdichtung (52) eine flexible äussere Schiene (100) aufweist, die vom Aussenringsegment (102) nach aussen verläuft, wobei die äussere Schiene einen zweiten Vorsprung (106) aufweist, um eine zweite Dichtung zwischen dem Düsensegment und dem Aussenmantel (42) zu formen.
7. Turbinensystem, umfassend:
ein Düsensegment mit einer Leitschaufel 20, die zwischen Innen- und Aussenringsegmenten (38, 40) verläuft;
einen Aussenmantel (42) benachbart zum Aussenringsegment (40); und eine äussere Scharnierdichtung (52) in Wirkverbindung mit dem Düsensegment, wobei die äussere Scharnierdichtung (52) eine flexible äussere Schiene (100) aufweist, die vom Aussenringsegment (102) nach aussen verläuft, wobei die äussere Schiene (100) einen Vorsprung (106) aufweist, um abdichtend in den Aussenmantel (42) einzugreifen.
8. Turbinensystem nach Anspruch 7, wobei die äussere Scharnierdichtung (52) eine Dichtung zwischen Nieder- und Hochdruckregionen auf gegenüberliegenden Seiten der Dichtung (52) formt.
9. Turbinensystem nach Anspruch 7, wobei eine erste Flexibilität der äusseren Schiene (100) in der Nähe eines Zentrums der äusseren Schiene (100) grösser ist als eine zweite Flexibilität der äusseren Schiene (100) in der Nähe eines Endes der äusseren Schiene (100).
10. Turbinensystem nach Anspruch 7 oder 9, wobei die äussere Scharnierdichtung (52) eine Leiste (104) in der Nähe jedes Endes der äusseren Schiene (100) in einem Bereich zwischen der äusseren Schiene (100) und dem Aussenringsegment (102) des Düsensegments umfasst, und wobei ein Krümmungsradius der Leiste (104) zunimmt, wenn die Leiste (104) näher am Ende der äusseren Schiene (100) liegt.
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US11/933,371 US8070427B2 (en) 2007-10-31 2007-10-31 Gas turbines having flexible chordal hinge seals

Publications (2)

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DE (1) DE102008037501A1 (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8206096B2 (en) * 2009-07-08 2012-06-26 General Electric Company Composite turbine nozzle
US8226361B2 (en) * 2009-07-08 2012-07-24 General Electric Company Composite article and support frame assembly
US8545170B2 (en) * 2009-10-27 2013-10-01 General Electric Company Turbo machine efficiency equalizer system
EP2336496B1 (de) * 2009-12-14 2016-06-15 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbinentriebwerk mit einer Leitschaufeldichtungsanordnung
US20110189008A1 (en) * 2010-01-29 2011-08-04 General Electric Company Retaining ring for a turbine nozzle with improved thermal isolation
US8702374B2 (en) 2011-01-28 2014-04-22 Siemens Aktiengesellschaft Gas turbine engine
CN102644484B (zh) * 2011-02-16 2016-03-23 西门子公司 燃气涡轮发动机
US8770931B2 (en) * 2011-05-26 2014-07-08 United Technologies Corporation Hybrid Ceramic Matrix Composite vane structures for a gas turbine engine
US9394915B2 (en) * 2012-06-04 2016-07-19 United Technologies Corporation Seal land for static structure of a gas turbine engine
FR3002272A1 (fr) * 2013-02-19 2014-08-22 Snecma Secteur de distributeur a anti-rotation pour secteur adjacent
US10436445B2 (en) * 2013-03-18 2019-10-08 General Electric Company Assembly for controlling clearance between a liner and stationary nozzle within a gas turbine
US9528392B2 (en) 2013-05-10 2016-12-27 General Electric Company System for supporting a turbine nozzle
US9816387B2 (en) 2014-09-09 2017-11-14 United Technologies Corporation Attachment faces for clamped turbine stator of a gas turbine engine
CN104564174B (zh) * 2014-12-29 2017-01-18 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种燃气轮机透平静叶弹性密封结构
CA2925588A1 (en) 2015-04-29 2016-10-29 Rolls-Royce Corporation Brazed blade track for a gas turbine engine
US9863259B2 (en) 2015-05-11 2018-01-09 United Technologies Corporation Chordal seal
EP3109043B1 (de) 2015-06-22 2018-01-31 Rolls-Royce Corporation Verfahren zur integralen verbindung von infiltrierten keramischem matrix-verbundstoffen
US10161266B2 (en) 2015-09-23 2018-12-25 General Electric Company Nozzle and nozzle assembly for gas turbine engine
DE102016202519A1 (de) 2016-02-18 2017-08-24 MTU Aero Engines AG Leitschaufelsegment für eine Strömungsmaschine
US9869194B2 (en) * 2016-03-31 2018-01-16 General Electric Company Seal assembly to seal corner leaks in gas turbine
US10329937B2 (en) * 2016-09-16 2019-06-25 United Technologies Corporation Flowpath component for a gas turbine engine including a chordal seal
US10830103B2 (en) 2017-07-05 2020-11-10 General Electric Company Expansion joint and methods of assembling the same
FR3085180B1 (fr) 2018-08-24 2020-11-27 Safran Aircraft Engines Ensemble aubage pour stator de turbine de turbomachine comprenant des nervures d'etancheite inclinees
US11021990B2 (en) 2018-12-19 2021-06-01 General Electric Company Shroud sealing for a gas turbine engine
US10968777B2 (en) * 2019-04-24 2021-04-06 Raytheon Technologies Corporation Chordal seal
US11346234B2 (en) 2020-01-02 2022-05-31 Rolls-Royce Plc Turbine vane assembly incorporating ceramic matrix composite materials
US11732596B2 (en) 2021-12-22 2023-08-22 Rolls-Royce Plc Ceramic matrix composite turbine vane assembly having minimalistic support spars
US11560806B1 (en) * 2021-12-27 2023-01-24 General Electric Company Turbine nozzle assembly

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1385666A (en) 1973-07-06 1975-02-26 Rolls Royce Sealing of vaned assemblies of gas turbine engines
US4194869A (en) * 1978-06-29 1980-03-25 United Technologies Corporation Stator vane cluster
US4863343A (en) * 1988-05-16 1989-09-05 Westinghouse Electric Corp. Turbine vane shroud sealing system
CN1037949A (zh) * 1989-04-02 1989-12-13 刘福太 反冲、冲击联合式水轮机
US5839878A (en) 1996-09-30 1998-11-24 United Technologies Corporation Gas turbine stator vane
US5848874A (en) * 1997-05-13 1998-12-15 United Technologies Corporation Gas turbine stator vane assembly
JP2961089B2 (ja) * 1997-06-05 1999-10-12 三菱重工業株式会社 ガスタービン1段静翼シール構造
US6164656A (en) * 1999-01-29 2000-12-26 General Electric Company Turbine nozzle interface seal and methods
US6595745B1 (en) 2001-12-28 2003-07-22 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
US6637751B2 (en) * 2001-12-28 2003-10-28 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
US6599089B2 (en) * 2001-12-28 2003-07-29 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US6609885B2 (en) * 2001-12-28 2003-08-26 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine

Also Published As

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