CH707767A2

CH707767A2 - Housing with cooling unit for a gas turbine.

Info

Publication number: CH707767A2
Application number: CH00354/14A
Authority: CH
Inventors: Kenneth Black; Donald Earl Floyd
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2013-03-14
Filing date: 2014-03-10
Publication date: 2014-09-15
Also published as: JP2014177937A; CN204283516U; CH707767A8; DE102014103009A1; US20140271154A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine innere Wand (100) für einen Turbinenabschnitt einer Gasturbine, die eine oder mehrere Befestigungsnuten (120) aufweist, von denen jede eine Fluidleitung (200) aufnimmt. Ein Temperatursteuerfluid wird durch die Fluidleitung (200) zirkuliert, um selektiv umgebende Bereiche der inneren Turbinenwand (110) zu erwärmen oder zu kühlen, um dadurch die thermische Ausdehnung dieser Bereiche der inneren Turbinenwand (110) zu steuern. Dadurch ist es möglich, einen Freiraum zwischen den Spitzen von rotierenden Turbinenschaufeln und den umgebenden Deckbändern der Turbine selektiv zu steuern.The invention relates to an inner wall (100) for a turbine section of a gas turbine having one or more mounting grooves (120), each receiving a fluid conduit (200). A temperature control fluid is circulated through the fluid line (200) to selectively heat or cool portions of the inner turbine wall (110) surrounding it to thereby control the thermal expansion of those portions of the inner turbine wall (110). This makes it possible to selectively control a clearance between the tips of rotating turbine blades and the surrounding shrouds of the turbine.

Description

Hintergrund zu der ErfindungBackground to the invention

[0001] Industriegasturbinen weisen einen Kompressorabschnitt, einen Brennerabschnitt und einen Turbinenabschnitt auf. Im Turbinenabschnitt rotieren auf einem Rotor angebrachte Turbinenschaufeln (oder Laufschaufeln) zwischen zugeordneten Reihen von stationären Leitschaufeln. Für jede Reihe von Turbinenschaufeln ist am Turbinengehäuse ein umlaufendes Deckband angebracht, wobei das Deckband in der Radialrichtung gerade ausserhalb der Spitzen der Turbinenschaufeln positioniert ist. Industrial gas turbines have a compressor section, a burner section and a turbine section. In the turbine section, turbine blades (or blades) mounted on a rotor rotate between associated rows of stationary vanes. For each row of turbine blades, a circumferential shroud is mounted on the turbine housing with the shroud being positioned in the radial direction just outside the tips of the turbine blades.

[0002] Ein Freiraum muss zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und dem Deckband aufrecht erhalten bleiben, um zu verhindern, dass die Spitzen der Turbinenschaufeln das Deckband abreiben, wenn die Turbinenschaufeln rotieren. Es ist jedoch wünschenswert, den Freiraum so klein wie möglich zu halten, um zu verhindern, dass das antreibende Gas um die Spitzen der Schaufeln strömt. Allgemein ausgedrückt ist die Turbine umso effizienter, je kleiner der Freiraum ist. A clearance must be maintained between the tips of the turbine blades and the shroud to prevent the tips of the turbine blades from abrading the shroud as the turbine blades rotate. However, it is desirable to keep the clearance as small as possible to prevent the driving gas from flowing around the tips of the blades. Generally speaking, the smaller the clearance, the more efficient the turbine.

[0003] Während Übergangsphasen, wie etwa wenn die Turbine startet oder wenn die Turbine die Last oder die Drehzahl erhöht oder verringert, kann die Temperatur verschiedener Elemente innerhalb des Turbinenabschnitts steigen oder fallen. Unglücklicherweise neigen die verschiedenen Elemente nicht dazu, die Temperatur um dasselbe Mass zu erhöhen und zu verringern. Zum Beispiel neigen die Turbinenschaufeln während Anlaufbetriebs-phasen dazu, die Temperatur schneller zu erhöhen als das Turbinengehäuse, das das die Spitzen der Turbinenschaufeln um-schliessende Deckband trägt. Die Turbinenschaufeln sind auf Scheiben angeordnet und die Scheiben erwärmen sich ebenfalls und dehnen sich nach aussen in die Radialrichtung aus. During transient phases, such as when the turbine starts or when the turbine increases or decreases the load or speed, the temperature of various elements within the turbine section may rise or fall. Unfortunately, the various elements do not tend to increase and decrease the temperature by the same amount. For example, during start-up phases, the turbine blades tend to increase the temperature faster than the turbine housing which carries the shroud enclosing the tips of the turbine blades. The turbine blades are arranged on disks and the disks also heat up and expand outward in the radial direction.

[0004] Wenn die Temperatur eines Teils der Turbine schneller ansteigt als die anderer Teile, können die Teile, die schneller aufgewärmt werden, eine schnellere thermische Ausdehnung/Längenzunahme erfahren als die Teile, deren Temperatur langsamer ansteigt. Während Anlaufbetriebsphasen, wenn die Temperatur der Turbinenschaufeln schneller ansteigt als die des das Deckband tragenden Turbinengehäuses, können die Turbinenschaufeln eine schnellere thermische Längenzunahme in radialer Richtung erfahren als das Turbinengehäuse. If the temperature of a part of the turbine increases faster than other parts, the parts that are warmed up faster, a faster thermal expansion / increase in length experienced as the parts whose temperature rises more slowly. During start-up phases, when the temperature of the turbine blades increases faster than that of the shroud bearing turbine shell, the turbine blades may experience a faster thermal length increase in the radial direction than the turbine shell.

[0005] Ausserdem sind die verschiedenen Teile der Turbine aus verschiedenen Materialien hergestellt, die unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten ausweisen. Selbst wenn sich die Temperatur aller Elemente im selben Mass erhöht, würden die Unterschiede in den Temperaturausdehnungskoeffizienten der verschiedenen Materialien immer noch bewirken, dass sich die verschiedenen Elemente mit unterschiedlichem Mass einander gegenüber ausdehnen. In addition, the various parts of the turbine are made of different materials, which have different coefficients of thermal expansion. Even if the temperature of all elements increases to the same extent, the differences in the coefficients of thermal expansion of the various materials would still cause the different elements of different mass to expand towards each other.

[0006] Ein weiterer Faktor ist die auf die verschiedenen Elemente einwirkende Belastung. Die Turbinenschaufeln und die Scheiben, auf denen sie angebracht sind, erfahren mechanische Zentripetalkräfte aufgrund der Tatsache, dass die Schaufeln und die Scheiben rotieren. Dies kann auch bewirken, dass sich die Scheiben und die Turbinenschaufeln in der Radialrichtung ausdehnen. Bei relativ geringen Drehzahlen besteht eine relativ geringe Längenzunahme aufgrund dieser mechanischen Belastung. Jedoch neigen die Schaufeln und die Scheiben dazu, mit ansteigender Drehzahl länger zu werden. Im Unterschied dazu, wird das die Turbinenschaufeln umschliessende Deckband nicht rotiert und erfährt keine Ausdehnung aufgrund von Zentripetalkräften. Another factor is the load applied to the various elements. The turbine blades and the disks on which they are mounted experience mechanical centripetal forces due to the fact that the blades and discs rotate. This may also cause the disks and the turbine blades to expand in the radial direction. At relatively low speeds there is a relatively small increase in length due to this mechanical load. However, the blades and discs tend to become longer with increasing speed. In contrast, the shroud enclosing the turbine blades is not rotated and does not undergo expansion due to centripetal forces.

[0007] Die Konstrukteure müssen alle diese Faktoren in Betracht ziehen, wenn die Dimensionen der Elemente der Turbine spezifiziert werden, um sicherzustellen, dass die Turbinenschaufeln zu jedem gegebenen Zeitpunkt in die Radialrichtung nicht derart an Länge zunehmen, dass sie anfangen am Deckband zu reiben. Wenn jedoch die Elemente die Turbine so konstruiert werden, dass ein Freiraum zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und dem Deckband zu jederzeit sichergestellt ist, kann dies dazu führen, dass der Freiraum während stationärer Betriebszustände grösser ist als erwünscht, was die Effizienz der Gasturbine negativ beeinflussen kann. The designers must consider all of these factors when specifying the dimensions of the elements of the turbine to ensure that the turbine blades do not increase in length in the radial direction at any given time to start rubbing against the shroud. However, if the elements of the turbine are designed to ensure clearance between the tips of the turbine blades and the shroud at all times, this may result in the clearance being larger than desired during stationary operating conditions, which may adversely affect the efficiency of the gas turbine ,

[0008] Um diesem Aspekt Rechnung zu tragen, können ausgewählte Bereiche des Turbinengehäuses während Übergangsphasen oder während stationärer Betriebszustände erwärmt und/oder gekühlt werden, um die Position des Deckbandes in der Radialrichtung zu steuern. Dies wiederum steuert den Freiraum zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und dem Deckband. Selektives Erwärmen oder Kühlen von Bereichen des Turbinengehäuses während einer Übergangsphase kann sicherstellen, dass der Freiraum zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und dem Deckband während der Übergangsphase aufrechterhalten bleibt. Selektives Erwärmen und/oder Kühlen des’ Turbinengehäuses während stationärer Betriebszustände kann den Freiraum zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und dem Deckband auf eine gewünschte minimale Abmessung reduzieren, um dadurch die Effizienz der Gasturbine zu maximieren. To account for this aspect, selected portions of the turbine housing may be heated and / or cooled during transient phases or during steady state operating conditions to control the position of the shroud in the radial direction. This in turn controls the clearance between the tips of the turbine blades and the shroud. Selective heating or cooling of areas of the turbine housing during a transient phase may ensure that the clearance between the tips of the turbine blades and the shroud is maintained during the transient phase. Selective heating and / or cooling of the turbine housing during steady state operating conditions can reduce the clearance between the tips of the turbine blades and the shroud to a desired minimum dimension to thereby maximize the efficiency of the gas turbine.

[0009] Versuche im Stand der Technik das Turbinengehäuse selektiv zu erwärmen und/oder zu kühlen erforderten, dass Kühlmittelkanäle an ausgewählten Stellen im Turbinengehäuse ausgebildet wurden, wie etwa in der Radialrichtung gerade ausserhalb des Deckbandes. Die Herstellung des Turbinengehäuses in dieser Art kann teuer und schwierig sein. Es ist auch unmöglich, solche Ausgestaltungen in existierende Gasturbinen nachträglich einzubauen. Das Turbinengehäuse muss von Anfang an mit den Kühlmittelkanälen hergestellt werden. Attempts in the prior art to selectively heat and / or cool the turbine housing required that coolant channels be formed at selected locations in the turbine housing, such as in the radial direction just outside the shroud. Manufacturing the turbine housing in this manner can be expensive and difficult. It is also impossible to retrofit such designs into existing gas turbines. The turbine housing must be made from the beginning with the coolant channels.

Kurze Beschreibung der ErfindungBrief description of the invention

[0010] In einem ersten Aspekt kann die Erfindung in einer inneren Wand für den Turbinenabschnitt einer Gasturbine ausgeführt sein, die eine Mehrzahl von gekrümmten Gehäuseabschnitten aufweist, die dazu eingerichtet sind, miteinander verbunden zu werden, um eine im Wesentlichen zylindrische innere Wand zu bilden. Jeder Gehäuseabschnitt weist zumindest einen Deckbandhakenabschnitt auf, der sich entlang einer Innenseite des gekrümmten Gehäuseabschnitts in einer Umfangsrichtung erstreckt sowie zumindest eine Befestigungsnut, die sich entlang des gekrümmten Gehäuseabschnitts in der Umfangsrichtung erstreckt. Jede wenigstens eine Befestigungsnut ist benachbart zu einem von dem wenigstens einen Deckbandhakenabschnitt angeordnet. Zumindest eine Leitung, die zumindest einen internen Kanal für ein Temperatursteuerfluid aufweist, ist in einer von der wenigstens einen Befestigungsnut befestigt. Die zumindest eine Leitung ist dazu eingerichtet, in der Umfangsrichtung in eine Befestigungsnut geschoben zu werden. In a first aspect, the invention may be embodied in an inner wall for the turbine section of a gas turbine having a plurality of curved housing sections adapted to be connected together to form a substantially cylindrical inner wall. Each housing portion has at least a shroud hook portion extending along an inner side of the curved housing portion in a circumferential direction and at least one attachment groove extending along the curved housing portion in the circumferential direction. Each at least one mounting groove is disposed adjacent to one of the at least one shroud hook portion. At least one conduit having at least one internal channel for a temperature control fluid is secured in one of the at least one attachment groove. The at least one line is adapted to be pushed in the circumferential direction in a mounting groove.

[0011] Eine radial innere Seite der wenigstens einen Befestigungsnut von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann eine grössere Breite aufweisen als die radial äussere Seite der zumindest einen Befestigungsnut. A radially inner side of the at least one fastening groove of any above-mentioned inner wall can have a greater width than the radially outer side of the at least one fastening groove.

[0012] Jede der wenigstens einen Befestigungsnut von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann auf einer radial äusseren Seite von dem wenigstens einen Deckbandhakenabschnitt angeordnet sein. Each of the at least one attachment groove of any of the above-mentioned inner walls may be disposed on a radially outer side of the at least one shroud hook portion.

[0013] Der interne Kanal von jeder der wenigstens einen Leitung von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann sich in einer Längsrichtung der Leitung erstrecken. The internal channel of each of the at least one line of any of the above-mentioned inner walls may extend in a longitudinal direction of the line.

[0014] Jede wenigstens eine Leitung von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann eine Mehrzahl von Öffnungen aufweisen, die sich von dem inneren Kanal zu einem äusseren der Leitung erstrecken. Each at least one conduit from any of the above-mentioned inner walls may have a plurality of openings extending from the inner conduit to an outer one of the conduit.

[0015] Die Mehrzahl von Öffnungen von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann an einer Seite der Leitung ausgebildet sein, die dem wenigstens einen Deckbandeinhakmittelabschnitt zugewandt ist. The plurality of openings of any of the above-mentioned inner walls may be formed on one side of the conduit facing the at least one shroud hooking means section.

[0016] Jede der wenigstens einen Leitung von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann eine Mehrzahl von Vorsprüngen aufweisen, die an einer Aussenfläche der Leitung ausgebildet sind. Each of the at least one duct of any of the above-mentioned inner walls may have a plurality of protrusions formed on an outer surface of the duct.

[0017] Die Mehrzahl von Vorsprüngen von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann dazu eingerichtet sein, die Aussenfläche der Leitung von Innenflächen der wenigstens einen Befestigungsnut auf Abstand zu halten. The plurality of protrusions of any of the above-mentioned inner walls may be configured to space the outer surface of the conduit from inner surfaces of the at least one attachment groove.

[0018] Jede der wenigstens einen Leitung von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann aufweisen: einen ersten inneren Kanal, der sich in einer Längsrichtung der Leitung erstreckt; einen zweiten inneren Kanal der sich in einer Längsrichtung der Leitung erstreckt, wobei der erste innere Kanal an einer radial äusseren Seite des zweiten inneren Kanals angeordnet ist; und eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Öffnungen, die zwischen dem ersten und dem zweiten inneren Kanal verlaufen. Each of the at least one pipe of any of the above-mentioned inner walls may include: a first inner channel extending in a longitudinal direction of the pipe; a second inner channel extending in a longitudinal direction of the conduit, the first inner channel being disposed on a radially outer side of the second inner channel; and a plurality of radially extending openings extending between the first and second inner channels.

[0019] Jede der wenigstens einen Leitung von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann ausserdem zumindest eine Einlassöffnung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, ein Strömen eines Temperatursteuerfluids in den inneren Kanal zu ermöglichen. Each of the at least one duct of any of the above-mentioned inner walls may further comprise at least one inlet opening adapted to allow a flow of temperature control fluid into the inner duct.

[0020] Die wenigstens eine Leitung von irgendeiner oben erwähnten inneren Wand kann dazu eingerichtet sein, in eine Umfangsrichtung in eine Befestigungsnut eingeschoben zu werden. The at least one duct of any above-mentioned inner wall may be adapted to be inserted in a circumferential direction in a fastening groove.

[0021] Bei einem anderen Aspekt kann die Erfindung in einer Fluidleitung zur Temperatursteuerung ausgeführt sein, die dazu eingerichtet ist, an einen gekrümmt verlaufenden Abschnitt einer inneren Wand eines Turbinenabschnitts einer Gasturbine angebracht zu werden. Die Fluidleitung enthält einen länglichen, gekrümmt verlaufenden Körper, der einen inneren Kanal für ein Fluid zur Temperatursteuerung aufweist und zumindest eine Einlassöffnung, die dazu eingerichtet ist, ein Strömen eines Temperatursteuerfluids in den inneren Kanal zu ermöglichen. In another aspect, the invention may be embodied in a temperature control fluid conduit configured to be attached to a curved portion of an inner wall of a turbine section of a gas turbine engine. The fluid conduit includes an elongate, arcuately extending body having an inner channel for a temperature control fluid and at least one inlet port configured to allow flow of a temperature control fluid into the inner channel.

[0022] Eine radial innere Seite des länglichen Körpers von irgendeiner oben erwähnten Temperatursteuerfluidleitung kann eine grössere Breite aufweisen als eine radial äussere Seite des länglichen Körpers. A radially inner side of the elongated body of any of the above-mentioned temperature control fluid conduits may have a greater width than a radially outer side of the elongated body.

[0023] Die zumindest eine Einlassöffnung von irgendeiner oben erwähnten Temperatursteuerungsfluidleitung kann auf einer radial äusseren Seite des länglichen gekrümmt verlaufenden Körpers angeordnet sein. The at least one inlet port of any of the above-mentioned temperature control fluid conduits may be disposed on a radially outer side of the elongate curved body.

[0024] Der innere Kanal von irgendeiner oben erwähnten Temperatursteuerungsfluidleitung kann sich in einer Längsrichtung des länglichen gekrümmt verlaufenden Körpers erstrecken. The inner channel of any of the aforementioned temperature control fluid conduits may extend in a longitudinal direction of the elongated curved body.

[0025] Eine Mehrzahl von Öffnungen von irgendeiner oben erwähnten Temperatursteuerfluidleitung kann sich durch den länglichen, gekrümmt verlaufenden Körper von dem inneren Kanal zu einem äusseren des Körpers erstrecken. A plurality of openings of any of the above-mentioned temperature control fluid conduits may extend through the elongate, curved body from the inner channel to an exterior of the body.

[0026] Die Mehrzahl der Öffnungen kann an einer Innenseite des länglichen, gekrümmt verlaufenden Körpers ausgebildet sein. The plurality of openings may be formed on an inner side of the elongated, curved body.

[0027] Eine Mehrzahl von Vorsprüngen ist auf zumindest einer Aussenfläche des länglichen, gekrümmt verlaufenden Körpers ausgebildet. A plurality of projections is formed on at least one outer surface of the elongate, curved body.

[0028] Der innere Kanal kann aufweisen: einen ersten inneren Kanal, der sich in einer Längsrichtung des länglichen, gekrümmt verlaufenden Körpers erstreckt; einen zweiten inneren Kanal, der sich in der Längsrichtung des länglichen, gekrümmt verlaufenden Körpers erstreckt, wobei der erste innere Kanal auf einer radial äusseren Seite des zweiten inneren Kanals angeordnet ist; und eine Mehrzahl von sich radial erstreckenden Öffnungen, die sich zwischen dem ersten und dem zweiten inneren Kanal erstrecken. The inner channel may include: a first inner channel extending in a longitudinal direction of the elongated, curved body; a second inner channel extending in the longitudinal direction of the elongate curved body, the first inner channel being disposed on a radially outer side of the second inner channel; and a plurality of radially extending openings extending between the first and second inner channels.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

[0029] <tb>Fig. 1<SEP>ist eine Darstellung, die die Schnittstelle zwischen den rotierenden Turbinenschaufeln in einem Turbinenabschnitt einer Gasturbine und den umgebenden Bereichen des Turbinengehäuses veranschaulicht; <tb>Fig. 2<SEP>ist eine Darstellung, die eine Fluidleitung veranschaulicht, die teilweise in einer Befestigungsnut einer inneren Wand einer Turbine eingeschoben ist; <tb>Fig. 3<SEP>ist eine Darstellung, die eine Fluidleitung veranschaulicht, die vollständig in einer Befestigungsnut einer inneren Wand einer Turbine eingebaut ist; <tb>Fig. 4<SEP>ist eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Fluidleitung, die in einer Befestigungsnut einer inneren Wand einer Turbine eingebaut ist; <tb>Fig. 5<SEP>ist eine Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Fluidleitung, die in einer Befestigungsnut einer inneren Wand einer Turbine eingebaut ist; <tb>Fig. 6<SEP>ist eine perspektivische Teildarstellung eines Bereichs des ersten Ausführungsbeispiels einer Temperatursteuerfluidleitung, die Vorsprünge auf Aussenflächen aufweist; <tb>Fig. 7<SEP>ist eine perspektivische Teildarstellung eines Bereichs eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Temperatursteuerfluidleitung, die Vorsprünge an Aussenflachen aufweist; und <tb>Fig. 8<SEP>ist eine Querschnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels einer Fluidleitung, die in einer Befestigungsnut einer inneren Wand einer Turbine eingebaut ist.[0029] <Tb> FIG. 1 <SEP> is a diagram illustrating the interface between the rotating turbine blades in a turbine section of a gas turbine and the surrounding areas of the turbine housing; <Tb> FIG. Fig. 2 is a diagram illustrating a fluid conduit partially inserted in a mounting groove of an inner wall of a turbine; <Tb> FIG. 3 <SEP> is a diagram illustrating a fluid conduit completely installed in a mounting groove of an inner wall of a turbine; <Tb> FIG. Fig. 4 is a cross-sectional view of a first embodiment of a fluid conduit installed in a mounting groove of an inner wall of a turbine; <Tb> FIG. Fig. 5 is a cross-sectional view of a second embodiment of a fluid conduit installed in a mounting groove of an inner wall of a turbine; <Tb> FIG. Fig. 6 is a fragmentary perspective view of a portion of the first embodiment of a temperature control fluid conduit having protrusions on outer surfaces; <Tb> FIG. Fig. 7 is a fragmentary perspective view of a portion of a second embodiment of a temperature control fluid conduit having protrusions on outer surfaces; and <Tb> FIG. 8 is a cross-sectional view of a third embodiment of a fluid conduit installed in a mounting groove of an inner wall of a turbine.

Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention

[0030] Fig. 1 ist eine Darstellung, die einen Bereich eines Turbinenabschnitts einer Gasturbine veranschaulicht. Fig. 1 zeigt eine äussere Turbinenwand 100 und eine innere Turbinenwand 110. Die Spitzen von zwei Reihen von Turbinenschaufeln 122 und 124 sind dargestellt. Die Reihen der Turbinenschaufeln 122, 124 sind auf einem Rotor der Turbine angebracht und die Turbinenschaufeln rotieren relativ zu der Innenfläche der inneren Turbinenwand 110. Eine Reihe von stationären Leitschaufeln 130 ist an der inneren Turbinenwand 110 zwischen den beiden Reihen der Turbinenschaufeln 122, 124 angebracht. FIG. 1 is a diagram illustrating a portion of a turbine section of a gas turbine engine. FIG. FIG. 1 shows an outer turbine wall 100 and an inner turbine wall 110. The tips of two rows of turbine blades 122 and 124 are shown. The rows of turbine blades 122, 124 are mounted on a rotor of the turbine and the turbine blades rotate relative to the inner surface of the inner turbine wall 110. A series of stationary vanes 130 are attached to the inner turbine wall 110 between the two rows of turbine blades 122, 124.

[0031] Ringförmig verlaufende Deckbänder 142, 144 sind an der inneren Turbinenwand 110 an Positionen gegenüber den Spitzen der rotierenden Turbinenschaufeln 122, 124 angebracht. Die Deckbänder 142, 144 sind an Deckbandhakenmitteln an der inneren Turbinenwand 110 angebracht. Wie im Abschnitt zum Hintergrund oben beschrieben, ist es notwendig, einen Freiraum zwischen den Spitzen der rotierenden Turbinenschaufeln 122, 124 und den stationären Deckbändern 142, 144 aufrecht zu erhalten. Jedoch ist es auch wünschenswert, den Freiraum zu minimieren, um die Effizienz der Gasturbine zu maximieren. Annular shrouds 142, 144 are attached to the inner turbine wall 110 at positions opposite the tips of the rotating turbine blades 122, 124. The shrouds 142, 144 are attached to shroud hook means on the inner turbine wall 110. As described in the Background section above, it is necessary to maintain a clearance between the tips of the rotating turbine blades 122, 124 and the stationary shrouds 142, 144. However, it is also desirable to minimize the clearance to maximize the efficiency of the gas turbine.

[0032] Fig. 1 veranschaulicht, dass Temperatursteuerfluidkanäle 150, 152 in der inneren Turbinenwand 110 ausgebildet sind. Erwärmtes Fluid kann in den Temperatursteuerfluidkanälen 150, 152 zirkulieren, um die Temperatur der inneren Wand der Turbine zu erhöhen, wodurch bewirkt wird, dass sich die innere Wand 110 nach radial aussen ausdehnt, wodurch der Freiraum zwischen den Deckbändern 142, 144 und den Spitzen der Turbinenschaufeln 122, 124 vergrössert wird. Gleichzeitig führt das Erhöhen der Temperatur der Deckbänder, eine thermische Längenzunahme der Deckbänder zu verursachen, die zu der Tendenz führt, den Freiraum zu verringern. Diese Faktoren müssen ins Gleichgewicht gebracht werden, um sicherzustellen, dass ein geeignet Temperaturfluid verwendet wird, um den Freiraum in der geeigneten Weise einzustellen. FIG. 1 illustrates that temperature control fluid channels 150, 152 are formed in the inner turbine wall 110. Heated fluid may circulate in the temperature control fluid passages 150, 152 to increase the temperature of the inner wall of the turbine, thereby causing the inner wall 110 to expand radially outwardly, thereby reducing the clearance between the shrouds 142, 144 and the tips of the shrouds Turbine blades 122, 124 is increased. At the same time, raising the temperature of the shrouds causes a thermal increase in the length of the shrouds, which tends to reduce the clearance. These factors must be balanced to ensure that a suitable temperature fluid is used to adjust the clearance in the appropriate manner.

[0033] Umgekehrt kann ein Kühlfluid durch die Temperatursteuerfluidkanäle 150, 152 zirkulieren, um die Temperatur der inneren Turbinenwand 110 der zu senken, wodurch die innere Wand 110 der Turbine veranlasst wird, sich nach radial innen zusammenziehen, wodurch der Freiraum zwischen den Deckbändern 142, 144 und den Spitzen der Turbinenschaufeln 122, 124 verringert wird. Gleichzeitig verursacht das Kühlen der Deckbänder ein Zusammenziehen der Deckbänder mit der Tendenz, den Freiraum zu vergrössern. Auch hier muss die Temperatur des Fluids sorgfältig gesteuert werden, um sicherzustellen, dass der richtige Freiraum aufrechterhalten wird. Conversely, a cooling fluid may circulate through the temperature control fluid passages 150, 152 to lower the temperature of the inner turbine wall 110, causing the inner wall 110 of the turbine to contract radially inward, thereby reducing the clearance between the shrouds 142, 144 and the tips of the turbine blades 122, 124 is reduced. At the same time, the cooling of the shrouds causes contraction of the shrouds with the tendency to increase the clearance. Again, the temperature of the fluid must be carefully controlled to ensure that the proper clearance is maintained.

[0034] Zu unterschiedlichen Zeiten kann es vorteilhaft sein, den Freiraum unter Verwendung eines geeigneten Temperaturfluids zu vergrössern oder zu verringern. Jedoch erfordert eine Konstruktion, wie sie in Fig. 1 veranschaulicht ist, dass die Fluidkanäle in der inneren Wand der Turbine ausgebildet sind, was teuer sein kann. At different times, it may be advantageous to increase or decrease the clearance using a suitable temperature fluid. However, a construction as illustrated in Figure 1 requires that the fluid channels be formed in the inner wall of the turbine, which may be expensive.

[0035] Fig. 2 veranschaulicht eine Konstruktion, die die Erfindung für eine innere Turbinenwand 110 einer Gasturbine verkörpert, die eine Fluidleitung 200 aufweist, die eine Strömung eines Temperatursteuerfluids aufnehmen kann. Die innere Turbinenwand einer Gasturbine weist typischerweise zwei oder mehr gekrümmt verlaufende über Bolzen miteinander verbundene Abschnitt auf, um eine im Wesentlichen zylindrische innere Turbinenwand zu bilden. Fig. 2 veranschaulicht einen Bereich eines gekrümmt verlaufenden Abschnitts der inneren Turbinenwand 110. Fig. 2 veranschaulicht auch, dass mehrere Deckbandhackenmittel 114 an der radial inneren Fläche der inneren Turbinenwand 110 ausgebildet sind. Deckbänder, die den Spitzen von rotierenden Turbinenschaufeln gegenüberliegen würden, sind an den Deckbandhakenmitteln 114 angebracht. FIG. 2 illustrates a construction embodying the invention for an inner turbine wall 110 of a gas turbine having a fluid conduit 200 capable of receiving a flow of a temperature control fluid. The inner turbine wall of a gas turbine typically has two or more arcuately extending bolted portions to form a substantially cylindrical inner turbine wall. FIG. 2 illustrates a portion of a curved portion of the inner turbine wall 110. FIG. 2 also illustrates that multiple shroud banding means 114 are formed on the radially inner surface of the inner turbine wall 110. Shrouds that would oppose the tips of rotating turbine blades are attached to the shroud hook means 114.

[0036] Eine Befestigungsnut 120 ist an der inneren Turbinenwand 110 an einer Stelle ausgebildet, die radial aussen und unmittelbar-benachbart zu einer der Gruppen von Deckbandhakenmitteln 114 angeordnet ist. Eine längliche, gekrümmt verlaufende Leitung 200 ist in der Befestigungsnut 120 angeordnet. Fig. 2 zeigt die Fluidleitung 200, die teilweise in die Befestigungsnut 120 eingesetzt ist. Fig. 3 zeigt die Fluidleitung 200, die vollständig in die Befestigungsnut 120 eingesetzt ist. Die Fig. 2 und 3 veranschaulichen auch, dass ein Befestigungsblockabschnitt 240 der Fluidleitung mit einem Befestigungsblockabschnitt 112 der inneren Turbinenwand 110 ausgerichtet ist, wenn die Fluidleitung 200 vollständig in die innere Turbinenwand 110 eingesetzt ist. An attachment groove 120 is formed on the inner turbine wall 110 at a location radially outwardly and immediately adjacent to one of the groups of shroud hook means 114. An elongate, curved conduit 200 is disposed in the mounting groove 120. Fig. 2 shows the fluid line 200, which is partially inserted into the mounting groove 120. 3 shows the fluid line 200, which is completely inserted into the fastening groove 120. FIGS. 2 and 3 also illustrate that a fluid line mounting block portion 240 is aligned with a mounting block portion 112 of the inner turbine wall 110 when the fluid conduit 200 is fully inserted into the inner turbine wall 110.

[0037] Fig. 4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer in einer Befestigungsnut 120 einer inneren Turbinenwand 110 angebrachten Fluidleitung 200. Die Fluidleitung 200 hat einen unteren Oberflächenabschnitt 210, der an einer Wand 116 anliegt, die die Befestigungsnut 120 von der Stelle trennt, wo ein Deckband an Deckbandhakenmitteln 114 angebracht ist. 4 illustrates a cross-sectional view of a first embodiment of a fluid line 200 mounted in a mounting groove 120 of an inner turbine wall 110. The fluid line 200 has a lower surface portion 210 that abuts a wall 116 that separates the mounting groove 120 from the location. where a shroud is attached to shroud hook means 114.

[0038] Die Fluidleitung 200 hat eine gestufte Form, aufweisend einen oberen Abschnitt 230 mit einer kleineren Querschnittsfläche, der einen ersten inneren Kanal 232 umschliesst und einen unteren Abschnitt mit einem grösseren Querschnitt, der einen zweiten inneren Kanal 220 umschliesst. Eine Trennwand 222 mit einer Mehrzahl von Öffnungen 234 trennt der ersten inneren Kanal 232 vom zweiten inneren Kanal 220. The fluid conduit 200 has a stepped shape having an upper portion 230 with a smaller cross-sectional area surrounding a first inner channel 232 and a lower portion with a larger cross-section enclosing a second inner channel 220. A partition 222 having a plurality of openings 234 separates the first inner channel 232 from the second inner channel 220.

[0039] Der obere Abschnitt 230 stellt auch eine Steifigkeit und eine Festigkeit für die Struktur bereit, was dazu beiträgt, dass der untere Abschnitt seine Form erhalten kann. Dieses wiederum trägt dazu bei zu verhindern, dass irgendeine Deformation des unteren Abschnitts die Form und die Position des darunter liegenden Deckbandes beeinträchtigt. The upper portion 230 also provides rigidity and strength to the structure, which helps the lower portion to obtain its shape. This in turn helps to prevent any deformation of the lower section from affecting the shape and position of the shroud below.

[0040] Eine Zufuhrleitung 250 ist an dem oberen Abschnitt 230 der Fluidleitung 200 befestigt. Die Zufuhrleitung 250 führt dem ersten inneren Kanal 232 eine Temperatursteuerfluidströmung zu. Das Temperatursteuerfluid kann in einer Umfangsrichtung entlang des ersten inneren Kanals 232 strömen. Das Temperatursteuer-fluid kann auch durch die Öffnungen 234 in der Trennwand 222 strömen, um in den zweiten inneren Kanal 220 zu gelangen. Die Trennwand 222 mit Öffnungen 234 trägt dazu bei, eine Temperatursteuerfluidströmung, die dem ersten inneren Kanal 232 zugeführt wird, gleichmässig um den Umfang der inneren Turbinenwand 110 zu verteilen, bevor das Temperatursteuerfluid über die Öffnungen 234 in den zweiten inneren Kanal 220 eintritt. A supply line 250 is attached to the upper portion 230 of the fluid line 200. The supply line 250 supplies a temperature control fluid flow to the first inner channel 232. The temperature control fluid may flow in a circumferential direction along the first inner channel 232. The temperature control fluid may also flow through the openings 234 in the dividing wall 222 to enter the second inner channel 220. The baffle 222 with openings 234 helps distribute a temperature control fluid flow supplied to the first inner channel 232 evenly around the circumference of the inner turbine wall 110 before the temperature control fluid enters the second inner channel 220 via the openings 234.

[0041] Die Temperatursteuerfluidströmung, die in den zweiten inneren Kanal 220 gelangt, verlässt die Fluidleitung 200 über eine Vielzahl von Öffnungen 212, die die untere Wand 210 der Fluidleitung 200 durchsetzen. Wie es nachfolgend genauer beschrieben ist, sind die äusseren Wände der Fluidleitung 200 von den inneren Wänden der Befestigungsnut 120 beabstandet. Folglich kann das Temperatursteuerfluid entlang des Spalts zwischen den äusseren Wänden der Fluidleitung 200 und den inneren Wänden der Befestigungsnut 120 vorbei gelangen und schliesslich zu einer Stelle radial ausserhalb der inneren Turbinenwand 110 gelangen. Die Pfeile in Fig. 4 veranschaulichen die Strömung des Temperatursteuerfluids, wie es von der Zufuhrleitung 250 in den ersten inneren Kanal 232, von dem ersten inneren Kanal 232 zu dem zweiten inneren Kanal 220, aus den Öffnungen 212, um die Aussenseiten der Fluidleitung 200 herum und heraus zu der Stelle radial ausserhalb der inneren Turbinenwand 110 gelangt. The temperature control fluid flow entering the second inner channel 220 exits the fluid conduit 200 via a plurality of openings 212 that pass through the lower wall 210 of the fluid conduit 200. As described in more detail below, the outer walls of the fluid conduit 200 are spaced from the inner walls of the mounting groove 120. Thus, the temperature control fluid may pass along the gap between the outer walls of the fluid conduit 200 and the inner walls of the mounting groove 120 and eventually reach a location radially outward of the inner turbine wall 110. The arrows in FIG. 4 illustrate the flow of the temperature control fluid as it flows from the feed line 250 into the first inner channel 232, from the first inner channel 232 to the second inner channel 220, from the openings 212, around the outside of the fluid line 200 and passes out to the location radially outside of the inner turbine wall 110.

[0042] Bei alternativen Ausführungsbeispielen muss das Fluid, das durch den ersten und zweiten inneren Kanal zirkuliert nicht zu einer Stelle radial ausserhalb der inneren Wand 110 gelenkt werden. Stattdessen könnte das Fluid gesammelt und für andere Zwecke innerhalb der inneren Turbinenwand 110 verwendet werden. In alternative embodiments, the fluid circulating through the first and second inner channels need not be directed to a location radially outward of the inner wall 110. Instead, the fluid could be collected and used for other purposes within the inner turbine wall 110.

[0043] Die in Fig. 4 veranschaulichte Ausführung bewirkt, dass das Temperatursteuerfluid auf die Wand 116 auftrifft, die benachbart zu den Deckblatthakenmitteln 114 angeordnet ist. Folglich kann das Temperatursteuerfluid die Abschnitte der inneren Turbinenwand und der Deckbänder erwärmen oder kühlen, die direkt gegenüberliegend von den Spitzen der rotierenden Turbinenschaufeln angeordnet sind. Dadurch wird eine schnelle und effektive Steuerung der thermischen Längenzunahme dieser Bereich der Turbine und daher des Freiraumes zwischen den Turbinenschaufeln und dem Deckband bereitgestellt. The embodiment illustrated in FIG. 4 causes the temperature control fluid to impinge upon the wall 116 disposed adjacent to the topsheet hook means 114. As a result, the temperature control fluid may heat or cool the portions of the turbine inner wall and the shrouds disposed directly opposite the tips of the rotating turbine blades. This provides rapid and effective control of the thermal expansion of this area of the turbine and therefore the clearance between the turbine blades and the shroud.

[0044] Die gestufte Kontur der Befestigungsnut 120 und die korrespondierende gestufte Kontur der Fluidleitung 200 ermöglichen ein einfaches Montieren der Fluidleitung 200 an der inneren Turbinenwand 110. Die gestufte Kontur, bei der der radial äussere Teil eine kleinere Querschnittskontur aufweist als der radial innere Teil, stellt sicher, dass die Fluidleitung an der inneren Turbinenwand 110 ohne die Verwendung von Befestigungsteilen gehalten ist. Andere Formen für die Befestigungsnut 120 und die Fluidleitung 200 könnten gleichartige Funktionen erfüllen. Zum Beispiel könnte die Befestigungsnut 120 und die Fluidleitung 200 eine trapezförmige oder dreieckförmige Kontur aufweisen, wobei die radial äusseren Bereiche eine kleinere Dimension aufweisen als die radial inneren Bereiche. Auch muss bei einigen Ausführungsbeispielen die Kontur der Befestigungsnut nicht mit der Kontur der Fluidleitung übereinstimmen. The stepped contour of the mounting groove 120 and the corresponding stepped contour of the fluid line 200 allow easy mounting of the fluid line 200 on the inner turbine wall 110. The stepped contour, wherein the radially outer part has a smaller cross-sectional contour than the radially inner part, ensures that the fluid line is held to the inner turbine wall 110 without the use of fasteners. Other shapes for the mounting groove 120 and fluid line 200 could perform similar functions. For example, the mounting groove 120 and the fluid conduit 200 could have a trapezoidal or triangular contour, with the radially outer portions having a smaller dimension than the radially inner portions. Also, in some embodiments, the contour of the mounting groove does not have to match the contour of the fluid line.

[0045] Fig. 5 veranschaulicht eine alternative Ausführung für die Fluidleitung 200. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist keine Trennwand zwischen dem ersten Fluidkanal 232 und dem zweiten Fluidkanal 220 vorhanden. Dieses Ausführungsbeispiel kann bei Ausführungsformen vorteilhaft sein, bei denen es weniger wichtig ist sicherzustellen, dass das Temperatursteuerfluid um den Umfang verteilt wird. Das Weglassen der Trennwand würde die Strömungsdrosselung reduzieren. FIG. 5 illustrates an alternative embodiment for the fluid line 200. In this embodiment, there is no partition wall between the first fluid channel 232 and the second fluid channel 220. This embodiment may be advantageous in embodiments where it is less important to ensure that the temperature control fluid is distributed around the circumference. Omitting the partition would reduce the flow restriction.

[0046] Fig. 6 veranschaulicht, dass eine Mehrzahl von Vorsprüngen 242, 244, 246 an Aussenwänden einer Fluidleitung 200, die die Erfindung verkörpert, ausgebildet sein können. Die Vorsprünge 242, 244, 246 dienen dazu, die Aussenwände der Fluidleitung 200 von den Innenwänden einer Befestigungsnut 120 in der inneren Turbinenwand 110 zu beabstanden. Das Beibehalten eines Abstands ermöglicht es dem Temperatursteuerfluid, in den Raum zwischen des Aussenwänden der Fluidleitung 200 und den Innenwänden der Befestigungsnut 120 zu gelangen, wie es in den Fig. 4 und 5 veranschaulich ist. Obwohl es in Fig. 6 nicht veranschaulicht ist, würden gleichartige Vorsprünge an der unteren Wand der Fluidleitung 200 ausgebildet sein. Fig. 6 illustrates that a plurality of protrusions 242, 244, 246 may be formed on outer walls of a fluid conduit 200 embodying the invention. The projections 242, 244, 246 serve to space the outer walls of the fluid conduit 200 from the inner walls of a mounting groove 120 in the inner turbine wall 110. Maintaining a clearance allows the temperature control fluid to enter the space between the outer walls of the fluid conduit 200 and the inner walls of the mounting groove 120, as illustrated in FIGS. 4 and 5. Although not illustrated in FIG. 6, similar protrusions would be formed on the bottom wall of the fluid conduit 200.

[0047] Bei dem in Fig. 6 veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge 242, 244, 246 in der Längsrichtung der Fluidleitung 200 länglich ausgestaltet. Ausserdem sind die Vorder- und Hinterkanten der Vorsprünge abgeschrägt. Die abgeschrägte, längliche Gestalt der Vorsprünge 242, 244, 246 ist dazu gestaltet, das Gleiten der Fluidleitung 200 in eine Befestigungsnut 120 der inneren Turbinenwand 110 zu erleichtern. In the embodiment illustrated in Fig. 6, the projections 242, 244, 246 in the longitudinal direction of the fluid line 200 are elongated. In addition, the front and rear edges of the projections are chamfered. The tapered elongated shape of the projections 242, 244, 246 is configured to facilitate sliding of the fluid conduit 200 into a mounting groove 120 of the inner turbine wall 110.

[0048] Fig. 7 veranschaulicht ein alternatives Ausführungsbeispiel einer Fluidleitung 200. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die Vorsprünge als Rippen 248 ausgebildet, die sich um die Aussenwände der Fluidleitung 200 herum erstrecken. Obwohl lediglich eine einzige Rippe 248 in Fig. 7 veranschaulich ist, können mehrere Rippen 248 entlang der Länge der Fluidleitung 200 angeordnet werden. Die Rippen 248 erstrecken sich im Wesentlichen in dieselbe Richtung, in der das Temperatursteuer-fluid entlang der Aussenseiten der Fluidleitung 200 strömt. Daher würden die Rippen 248 die Strömung nicht verhindern und können dazu dienen, die Strömung des Temperatursteuerfluids zu leiten. FIG. 7 illustrates an alternate embodiment of a fluid conduit 200. In this embodiment, the protrusions are formed as ribs 248 that extend around the outer walls of the fluid conduit 200. Although only a single rib 248 is illustrated in FIG. 7, a plurality of ribs 248 may be disposed along the length of the fluid conduit 200. The ribs 248 extend substantially in the same direction in which the temperature control fluid flows along the outside of the fluid line 200. Therefore, the fins 248 would not prevent the flow and may serve to direct the flow of temperature control fluid.

[0049] Fig. 8 veranschaulicht ein anderes Ausführungsbeispiel einer Fluidleitung 300, die in einer Befestigungsnut 320 einer inneren Turbinenwand 110 angebracht ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind keine Vorsprünge an den Aussenwänden der Fluidleitung 300 ausgebildet. Folglich können die untere Wand 310 und die seitlichen Aussenwände der Fluidleitung 300 in direktem Kontakt mit den inneren Wänden der Befestigungsnut 320 stehen. FIG. 8 illustrates another embodiment of a fluid conduit 300 mounted in a mounting groove 320 of an inner turbine wall 110. In this embodiment, no protrusions are formed on the outer walls of the fluid conduit 300. Thus, the bottom wall 310 and the side outer walls of the fluid conduit 300 may be in direct contact with the inner walls of the attachment groove 320.

[0050] Wenn ein Ausführungsbeispiel einer Fluidleitung wie in Fig. 8 veranschaulicht in einer inneren Turbinenwand 10 verwendet wird, würde eine oder würden mehrere mit dem inneren Kanal 320 der Fluidleitung 300 gekoppelte Leitung dazu verwendet werden, dem inneren Kanal 320 eine eingehende Temperatursteuerfluidströmung zuzuführen und eine oder mehrere der Leitungen, die mit dem inneren Kanal 320 gekoppelt sind, würden eine Temperatursteuerfluidströmung entnehmen. Die zum Zuführen einer eingehenden Strömung verwendeten Leitungen und die zum Entnehmen einer ausgehenden Strömung verwendeten Leitungen würden um die Fluidleitung herum positioniert werden, um ein vorherbestimmtes Strömungsmuster durch den inneren Kanal 320 der Fluidleitung 300 zu verursachen. If one embodiment of a fluid conduit as illustrated in FIG. 8 is used in an inner turbine wall 10, one or more conduits coupled to the inner conduit 320 of the fluid conduit 300 would be used to provide an in-depth temperature control fluid flow to the inner conduit 320 one or more of the lines coupled to the inner channel 320 would draw a temperature control fluid flow. The conduits used to deliver an incoming flow and the conduits used to remove an outgoing flow would be positioned around the fluid conduit to cause a predetermined flow pattern through the inner channel 320 of the fluid conduit 300.

[0051] Eine Fluidleitung wie oben beschrieben, kann einfach an einer inneren Turbinenwand angebracht werden, um das Steuern eines Freiraums zwischen den Spitzen von Turbinenschaufeln und den umgebenden Deckbändern zu steuern. Die Fluidleitungen können einfach in die zugeordneten Befestigungsnuten eingesetzt und aus den zugeordneten Befestigungsnuten entfernt werden, wenn die Abschnitte der inneren Turbinenwand zur Wartung und Reparatur voneinander getrennt werden. Ausserdem können die Befestigungsnuten für die oben beschriebenen Fluidleitungen in existierende inneren Turbinenwände eingebracht werden, wodurch es ermöglicht wird, solche Fluidleitungen in existierende Turbinen nachzurüsten, denen es an einer Möglichkeit zur aktiven Steuerung des Freiraums zwischen den Spitzen der Turbinenschaufeln und den umgebenden Deckbändern fehlt. A fluid line as described above can be easily attached to an inner turbine wall to control the control of a clearance between the tips of turbine blades and the surrounding shrouds. The fluid conduits may be easily inserted into and removed from the associated mounting grooves as the sections of the turbine inner wall are separated for maintenance and repair. In addition, the mounting grooves for the fluid conduits described above can be incorporated into existing inner turbine walls, thereby making it possible to retrofit such fluid conduits into existing turbines lacking a capability to actively control the clearance between the tips of the turbine blades and the surrounding shrouds.

[0052] Während die Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben wurde, was zur Zeit als praktikabelste und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern dass es im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen zu umfassen, die im Gedanken und dem Bereich der beigefügten Patentansprüche enthalten sind. While the invention has been described in conjunction with what is presently considered the most practical and preferred embodiment, it should be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiment, but on the contrary, it is intended to disclose various modifications and to include equivalent arrangements, which are included within the spirit and scope of the appended claims.

[0053] Eine innere Turbinenwand für eine Gasturbine enthält eine oder mehrere Befestigungsnuten, von denen jede eine Fluidleitung aufnimmt. Ein Temperatursteuerfluid zirkuliert durch die Fluidleitung um umgebende Bereiche der inneren Turbinenwand wahlweise zu erwärmen oder zu kühlen, um dabei die thermische Ausdehnung dieser Bereiche der inneren Turbinenwand zu steuern. Dadurch ist es möglich, einen Freiraum zwischen den Spitzen von rotierenden Turbinenschaufeln und den umgebenden Deckbändern der Turbine selektiv zu steuern. An inner turbine wall for a gas turbine includes one or more mounting grooves, each of which receives a fluid conduit. A temperature control fluid circulates through the fluid conduit to selectively heat or cool surrounding portions of the inner turbine wall to thereby control the thermal expansion of those portions of the inner turbine wall. This makes it possible to selectively control a clearance between the tips of rotating turbine blades and the surrounding shrouds of the turbine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

[0054] <tb>122, 124<SEP>Turbinenschaufeln <tb>110<SEP>Innere Wand <tb>130<SEP>Stationäre Leitschaufel <tb>142, 144<SEP>Deckbänder <tb>150, 152, 220, 232<SEP>Fluidkanäle <tb>200, 300<SEP>Fluidleitung <tb>114<SEP>Deckbandhakenmittel <tb>120, 320<SEP>Befestigungsnuten <tb>114<SEP>Anbringungshaken <tb>112, 240<SEP>Blockabschnitt <tb>116<SEP>Wand <tb>230<SEP>Oberer Abschnitt <tb>220, 232, 320<SEP>Innerer Kanal <tb>222<SEP>Trennwand <tb>250<SEP>Zufuhrleitung <tb>234<SEP>Öffnungen <tb>210<SEP>Untere Wand <tb>242, 244, 246<SEP>Vorsprünge <tb>248<SEP>Einzelne Rippe <tb>310<SEP>Untere Wand[0054] <tb> 122, 124 <SEP> Turbine blades <tb> 110 <SEP> Inner wall <tb> 130 <SEP> Stationary vane <tb> 142, 144 <SEP> Shrouds <tb> 150, 152, 220, 232 <SEP> fluid channels <tb> 200, 300 <SEP> Fluid line <Tb> 114 <September> shroud hook means <tb> 120, 320 <SEP> Mounting grooves <Tb> 114 <September> attachment hook <tb> 112, 240 <SEP> block section <Tb> 116 <September> Wall <tb> 230 <SEP> Upper Section <tb> 220, 232, 320 <SEP> Inner Channel <Tb> 222 <September> Partition <Tb> 250 <September> supply line <Tb> 234 <September> openings <tb> 210 <SEP> Lower wall <tb> 242, 244, 246 <SEP> Projections <tb> 248 <SEP> Single Rib <tb> 310 <SEP> Lower wall

Claims

An inner wall for a turbine section of a gas turbine, comprising: a plurality of curved housing sections configured to be connected together to form a substantially cylindrical inner wall, each curved housing section having: at least one shroud hook portion extending along an inner side of the curved housing portion in a circumferential direction, and at least one mounting groove extending along the curved housing portion in the circumferential direction, each at least one mounting groove being located adjacent to one of the at least one shroud hook portion; and at least one conduit having at least one inner channel for a temperature control fluid, each conduit being disposed in one of the at least one mounting groove, the at least one conduit being adapted to be inserted into a mounting groove.

2. The inner wall according to claim 1, wherein a radially inner side of the at least one fastening groove has a greater width than a radially outer side of the at least one fastening groove.

3. The inner wall of claim 1, wherein at least one attachment groove is disposed on a radially outer side of one of the at least one shroud hook portion.

4. The inner wall of claim 1, wherein the inner channel of each of the at least one conduit extends in a longitudinal direction of the conduit.

5. The inner wall of claim 4, wherein each of the at least one conduit includes a plurality of openings extending from the inner channel to an exterior of the conduit.

6. The inner wall of claim 5, wherein a plurality of openings are formed on one side of the conduit facing the at least one shroud hook portion; and / or wherein each of the at least one conduit has a plurality of protrusions formed on an outer surface of the conduit and / or wherein the plurality of protrusions are configured to space the outer surfaces of the conduit from the inner surfaces of the at least one attachment groove.

7. The inner wall of claim 1, wherein the at least one conduit comprises: a first inner channel extending in a longitudinal direction of the conduit; a second inner channel extending in a longitudinal direction of the conduit, the first inner channel being disposed on a radially outer side of the second inner channel; and a plurality of radially extending openings extending between the first and second inner channels.

8. The inner wall of claim 1, wherein each of the at least one conduit further includes at least one inlet port configured to allow temperature control fluid flow into the inner channel.

The inner wall of claim 1, wherein the at least one conduit is adapted to be inserted into a mounting groove in a circumferential direction.

10. A temperature control fluid conduit adapted to be attached to a curved portion of an inner wall of a turbine section of a gas turbine, comprising: an elongated, curved body having an inner channel for a temperature control fluid; and at least one inlet port configured to allow temperature control fluid flow into the interior channel.