CH707830A2 - Überleitungskanal mit verbesserter Kühlung für eine Turbomaschine. - Google Patents

Abstract

Ein Turbinensystem enthält einen Überleitungskanal (50) mit einem Einlass und einem Auslass und einen sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse (90), eine radiale Achse (94) und eine tangentiale Achse (92) definierenden Kanaldurchlass. Der Auslass des Überleitungskanals (50) ist gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse (90) und der tangentialen Achse (92) versetzt. Der Kanaldurchlass enthält einen sich von dem Einlass aus erstreckenden stromaufwärts liegenden Abschnitt und einen sich von dem Auslass aus erstreckenden stromabwärts liegenden Abschnitt. Das Turbinensystem enthält ferner eine sich von einer Aussenoberfläche des Kanaldurchlasses aus erstreckende Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Abschnitt und den stromabwärts liegenden Abschnitt teilt.

Description

Gebiet der Erfindung

[0001] Gegenstand der hier beschriebenen Erfindung sind allgemein Turbomaschinen, wie z.B. Gasturbinensysteme und insbesondere Überleitungskanäle mit verbesserten Kühleigenschaften in Turbomaschinen.

Hintergrund zu der Erfindung

[0002] Turbinensysteme sind nur ein Beispiel von Turbomaschinen, die in grossem Umfang auf Gebieten wie z.B. Stromerzeugung eingesetzt werden. Beispielsweise enthält ein herkömmliches Gasturbinensystem einen Verdichterbereich, einen Brennerbereich und wenigstens einen Turbinenbereich. Der Verdichterbereich ist dafür eingerichtet, Luft zu verdichten, während die Luft durch den Verdichterbereich strömt. Die Luft strömt dann aus dem Verdichterbereich zu dem Brennerbereich, wo sie mit Brennstoff vermischt und verbrannt wird, was einen Heissgasstrom erzeugt. Der Heissgasstrom wird an den Turbinenbereich geliefert, welcher den Heissgasstrom nutzt, indem er Energie daraus zum Antreiben des Verdichters, eines elektrischen Generators und anderer verschiedener Lasten entzieht.

[0003] Die Brennerbereiche von Turbinensystemen enthalten im Allgemeinen Rohre oder Kanäle, um das verbrannte Heissgas dadurch zu dem Turbinenbereich oder -bereichen strömen zu lassen. Vor kurzem wurden Brennerbereiche eingeführt, welche Kanäle enthalten, die den Strom des Heissgases beispielsweise durch Beschleunigen und Drehen des Heissgasstroms verschieben. Beispielsweise wurden Kanäle für Brennerbereiche eingeführt, die, obwohl sie das Heissgas longitudinal hindurchströmen lassen, den Strom zusätzlich radial oder tangential dergestalt verschieben, dass der Strom verschiedene Winkelkomponenten hat. Diese Designs haben verschiedene Vorteile, indem sie Leitdüsen der ersten Stufe aus den Turbinenbereichen beseitigen. Die Leitdüsen der ersten Stufe waren früher zur Verschiebung des Heissgasstroms vorgesehen und sind aufgrund des Designs dieser Kanäle nicht unbedingt erforderlich. Die Beseitigung der Leitdüsen der ersten Stufe kann damit verbundene Druckabfälle verringern und den Wirkungsgrad und die Leistungsabgabe des Turbinensystems erhöhen.

[0004] Verschiedene Design- und Betriebsparameter beeinflussen das Design und den Betrieb von Brennerbereichen. Beispielsweise verbessern höhere Verbrennungsgastemperaturen im Allgemeinen den thermodynamischen Wirkungsgrad des Brennerbereiches. Jedoch erfordern derartig erhöhte Temperaturen eine verbesserte Kühlung der verschiedenen Turbinensystemkomponenten, um das Beschädigungsrisiko an den Komponenten durch die Aussetzung an die hohen Temperaturen zu verringern. Jedoch gibt es verschiedene Probleme mit bekannten Kühltechniken für Turbinensysteme. Beispielsweise verringert eine Leckage von Kühlluft den Kühlwirkungsgrad und führt ferner zu weniger der Verbrennung zuzuführender Luft. Zusätzlich machen bekannte Designs zur Kühlung verschiedener Komponenten einen ineffizienten Gebrauch von der Kühlluft und bewirken weitere Ineffizienzen. Diese Design- und Betriebsparameter sind, wenn Kanäle verwendet werden, die wie vorstehend diskutiert, den Strom des Heissgases darin verschieben, aufgrund der hohen Temperaturen und Wärmeübertragungskoeffizienten, die in den Kanälen und insbesondere in den stromabwärts liegenden Abschnitten der Kanäle erzeugt werden, von besonderer Bedeutung.

[0005] Demzufolge wären verbesserte Brennerbereiche für Turbomaschinen, wie z.B. für Turbinensysteme, im Fachgebiet erwünscht. Insbesondere wären Brennerbereiche mit verbesserten Kühlungsdesigns vorteilhaft.

Kurze Beschreibung der Erfindung

[0006] Aspekte und Vorteile der Erfindung werden in der nachstehenden Beschreibung dargestellt oder können aus der Beschreibung ersichtlich sein oder durch die praktische Ausführung der Erfindung erkannt werden.

[0007] In einer Ausführungsform wird ein Turbinensystem bereitgestellt. Das Turbinensystem enthält einen Überleitungskanal mit einem Einlass und einem Auslass und einen sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse, eine radiale Achse und eine tangentiale Achse definierenden Kanaldurchlass. Der Auslass des Überleitungskanals ist gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse und der tangentialen Achse versetzt. Der Kanaldurchlass enthält einen sich von dem Einlass aus erstreckenden stromaufwärts liegenden Abschnitt, und einen sich von dem Auslass aus erstreckenden stromabwärts liegenden Abschnitt. Das Turbinensystem enthält ferner eine sich von einer Aussenoberfläche des Kanaldurchlasses aus erstreckende Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Abschnitt und den stromabwärts liegenden Abschnitt teilt.

[0008] Das Turbinensystem kann ferner eine im Wesentlichen den Überleitungskanal umgebende Strömungshülse aufweisen, wobei die Strömungshülse einen stromaufwärts liegenden Auslass, einen stromabwärts liegenden Auslass und einen sich zwischen dem stromaufwärts liegenden Auslass und dem stromabwärts liegenden Auslass erstreckenden Hülsendurchlass aufweist, wobei der Hülsendurchlass einen sich von dem stromaufwärts liegenden Auslass aus erstreckenden stromaufwärts liegenden Abschnitt aufweist, und einen sich von dem stromabwärts liegenden Auslass erstreckenden stromabwärts liegenden Abschnitt, und wobei die Rippe ferner den stromaufwärts liegenden Abschnitt der Strömungshülse und den stromabwärts liegenden Abschnitt der Strömungshülse teilt.

[0009] Die stromaufwärts liegenden Abschnitte des Überleitungskanals und die Strömungshülse jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems können einen stromaufwärts liegenden Hohlraum dazwischen definieren, während die stromabwärts liegenden Abschnitte des Übergangskanals und die Strömungshülse einen stromabwärts liegenden Hohlraum dazwischen definieren können, und wobei die Rippe im Wesentlichen den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum voneinander isoliert.

[0010] Die Strömungshülse jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems kann eine Prallhülse sein.

[0011] Die Rippe jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems kann in einem Stück mit dem Durchlass ausgebildet sein.

[0012] Mehrere Filmkühlungslöcher können in dem stromabwärts liegenden Abschnitt des Kanaldurchlasses jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems definiert sein.

[0013] Der Auslass des Überleitungskanals jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems kann gegenüber dem Einlass entlang der radialen Achse verschoben sein.

[0014] Der stromabwärts liegende Abschnitt kann ferner mehrere Innenstifte aufweisen.

[0015] Das Turbinensystem jedes vorstehend erwähnten Typs kann ferner einen Turbinenbereich in Verbindung mit dem Überleitungskanal aufweisen, wobei der Turbinenbereich eine Laufschaufelbaugruppe einer ersten Stufe aufweisen kann.

[0016] In einer Ausführungsform des vorstehend erwähnten Turbinensystems sind keine Leitdüsen stromaufwärts vor der Laufschaufelbaugruppe der ersten Stufe angeordnet.

[0017] In einer weiteren Ausführungsform wird ein Turbinensystem bereitgestellt. Das Turbinensystem enthält einen Überleitungskanal mit einem Einlass, einem Auslass und einem sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse, eine radiale Achse und eine tangentiale Achse definierenden Kanaldurchlass. Der Auslass des Überleitungskanals ist gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse und der tangentialen Achse versetzt. Das Turbinensystem enthält ferner eine im Wesentlichen den Überleitungskanal umgebende Strömungshülse, wobei die Strömungshülse einen stromaufwärts liegenden Auslass, einen stromabwärts liegenden Auslass und einen sich zwischen dem stromaufwärts liegenden Auslass und dem stromabwärts liegenden Auslass erstreckenden Hülsendurchlass aufweist. Das Turbinensystem enthält ferner einen zwischen dem Überleitungskanal und der Strömungshülse definierten Hohlraum, wobei der Hohlraum einen stromaufwärts liegenden Hohlraum und einen stromabwärts liegenden Hohlraum aufweist, und eine zwischen dem Überleitungskanal und der Strömungshülse positionierte Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum teilt.

[0018] Die Rippe des vorstehend erwähnten Turbinensystems definieren kann im Wesentlichen den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum voneinander isolieren.

[0019] Die Rippe jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems kann sich aus einer Aussenoberfläche des Überleitungskanals erstrecken.

[0020] Die Strömungshülse jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems kann eine Prallhülse sein.

[0021] Mehrere Filmkühlungslöcher können in dem stromabwärts liegenden Abschnitt des Kanaldurchlasses jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems definiert sein.

[0022] Der Auslass des Überleitungskanals jedes vorstehend erwähnten Turbinensystems kann ferner gegenüber dem Einlass entlang der radialen Achse verschoben sein.

[0023] Jedes vorstehend erwähnte Turbinensystem kann ferner einen Turbinenbereich in Verbindung mit dem Überleitungskanal aufweisen, wobei der Turbinenbereich eine Laufschaufelbaugruppe einer ersten Stufe aufweisen kann.

[0024] Optional sind keine Leitdüsen stromaufwärts vor der Laufschaufelbaugruppe der ersten Stufe angeordnet.

[0025] Eine Turbomaschine kann aufweisen: einen Einlassbereich: einen Abgasbereich; einen Verdichterbereich; einen Brennerbereich, wobei der Brennerbereich aufweist: einen Überleitungskanal mit einem Einlass, einem Auslass und einem sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse, eine radiale Achse und eine tangentiale Achse definierenden Kanaldurchlass, wobei der Auslass des Überleitungskanals gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse und der tangentialen Achse versetzt ist; eine im Wesentlichen den Überleitungskanal umgebende Strömungshülse, wobei die Strömungshülse einen stromaufwärts liegenden Auslass, einen stromabwärts liegenden Auslass und einen sich zwischen dem stromaufwärts liegenden Auslass und dem stromabwärts liegenden Auslass erstreckenden Hülsendurchlass aufweist; einen zwischen dem Überleitungskanal und der Strömungshülse definierten Hohlraum, wobei der Hohlraum einen stromaufwärts liegenden Hohlraum und einen stromabwärts liegenden Hohlraum aufweist; und eine zwischen dem Überleitungskanal und der Strömungshülse positionierte Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum teilt; und einen Turbinenbereich in Verbindung mit dem Überleitungskanal, wobei der Turbinenbereich eine Laufschaufelbaugruppe einer ersten Stufe aufweist, wobei keine Leitdüsen stromaufwärts von der Laufschaufelbaugruppe angeordnet sind.

[0026] Die Rippe der Turbomaschine kann im Wesentlichen den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum voneinander isolieren.

[0027] Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch Bezugnahme auf die nachstehende Beschreibung und die beigefügten Ansprüche besser verständlich. Die beigefügten Zeichnungen, welche in dieser Patentschrift enthalten sind und einen Teil davon bilden, veranschaulichen Ausführungsformen der Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung zur Erläuterung der Prinzipien der Erfindung.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0028] Eine vollständige und grundlegende Offenlegung der vorliegenden Erfindung einschliesslich ihrer besten Ausführungsart, die an den Fachmann gerichtet ist, wird nachstehend in dem Rest der Patentschrift unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in welchen: <tb>Fig. 1<SEP>eine schematische Ansicht eines Gasturbinensystems gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 2<SEP>eine Querschnittsansicht verschiedener Abschnitte eines Gasturbinensystems gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 3<SEP>eine perspektivische Ansicht einer ringförmigen Anordnung von Überleitungskanälen und zugeordneten Prallhülsen gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 4<SEP>eine hintere perspektivische Ansicht von oben auf mehrere Überleitungskanäle und zugeordnete Prallhülsen gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 5<SEP>eine hintere perspektivische Ansicht von oben auf mehrere Überleitungskanäle, wobei zugeordnete Prallhülsen entfernt sind, gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 6<SEP>eine Querschnittsansicht von Abschnitten eines Überleitungskanals und einer zugeordneten Prallhülse gemäss einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 7<SEP>eine Querschnittsansicht von Abschnitten eines Überleitungskanals und einer zugeordneten Prallhülse gemäss einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist; <tb>Fig. 8<SEP>eine Querschnittsansicht eines Turbinenbereichs eines Gasturbinensystems gemäss einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

[0029] Es wird nun im Detail auf Ausführungsformen der Erfindung Bezug genommen, wovon ein oder mehrere Beispiele in den Zeichnungen dargestellt sind. Jedes Beispiel wird im Rahmen einer Erläuterung der Erfindung und nicht einer Einschränkung der Erfindung gegeben. Tatsächlich wird es für den Fachmann ersichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen und Varianten in der vorliegenden Erfindung ohne Abweichung von dem Schutzumfang oder Erfindungsgedanken der Erfindung vorgenommen werden können. Beispielsweise können als Teil einer Ausführungsform dargestellte oder beschriebene Merkmale mit einer anderen Ausführungsform verwendet werden, um noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zu ergeben. Somit soll die vorliegende Erfindung derartige Modifikationen und Varianten beinhalten, soweit sie in den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente fallen.

[0030] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Turbomaschine, welche in der dargestellten Ausführungsform ein Gasturbinensystem 10 ist. Es dürfte sich verstehen, dass das Turbinensystem 10 der vorliegenden Offenlegung kein Gasturbinensystem 10 sein muss, sondern stattdessen jedes geeignete Turbinensystem 10, wie z.B. ein Dampfturbinensystem oder ein anderes geeignetes System sein kann. Ferner dürfte es sich verstehen, dass die Turbomaschine gemäss der vorliegenden Offenlegung kein Turbinensystem sein muss, sondern stattdessen jede andere geeignete Turbomaschine sein kann. Das Gasturbinensystem 10 kann einen Verdichterbereich 12, einen Brennerbereich 14, welcher mehrere Brenner 15 wie nachstehend diskutiert enthalten kann, und einen Turbinenbereich 16 enthalten. Der Verdichterbereich 12 und Turbinenbereich 16 können über eine Welle 18 verbunden sein. Die Welle 18 kann eine einzelne Welle oder aus mehreren Wellensegmenten bestehen, die miteinander zur Ausbildung der Welle 18 gekoppelt sind. Die Welle 18 kann ferner mit einem Generator oder einer anderen geeigneten Energiespeichervorrichtung verbunden sein, oder kann beispielsweise direkt mit einem elektrischen Netz verbunden sein. Ein Einlassbereich 19 kann einen Luftstrom an dem Verdichterbereich 12 liefern und Abgase können aus dem Turbinenbereich 16 durch einen Abgasbereich 20 ausgegeben und/oder in dem System 10 oder in einem anderen geeigneten System ausgegeben und/oder genutzt werden, an die Atmosphäre ausgegeben werden, oder durch einen Wärmerückgewinnungsdampfgenerator recycelt werden.

[0031] In Fig. 2 ist eine vereinfachte Zeichnung mehrere Abschnitte eines Gasturbinensystems 10 dargestellt. Das in Fig. 2 dargestellte Gasturbinensystem 10 weist einen Verdichterbereich 12 auf, um ein Arbeitsfluids unter Druck zu setzen, welches im Wesentlichen unter Druck gesetzte Luft ist, aber auch jedes andere geeignete Fluid sein könnte, das durch das System 10 strömt. Das aus dem Verdichterbereich 12 ausgegebene unter Druck stehende Arbeitsfluid strömt in einen Brennerbereich 14, welcher mehrere Brenner 15 enthalten kann (wovon nur einer in Fig. 2 dargestellt ist), die in einer ringförmigen Anordnung um eine Achse des Systems 10 angeordnet sind. Das in den Brennerbereich 14 eintretende Arbeitsfluid wird mit Brennstoff, wie z.B. Erdgas oder einer anderen geeigneten Flüssigkeit oder Gas vermischt und verbrannt. Heisse Verbrennungsgase strömen aus jedem Brenner 15 zu einem Turbinenbereich 16, um das System 10 anzutreiben und Strom zu erzeugen.

[0032] Ein Brenner 15 in der Gasturbine 10 kann eine Vielfalt von Komponenten zum Mischen und Verbrennen des Arbeitsfluids und des Brennstoffs enthalten. Beispielsweise kann der Brenner 15 ein Gehäuse 21, wie z.B. ein Verdichterauslassgehäuse 21, enthalten. Eine Vielfalt von Hülsen, welche sich axial erstreckende ringförmige Hülsen sein können, kann wenigstens teilweise in dem Gehäuse 21 angeordnet sein. Die in Fig. 2 dargestellten Hülsen erstrecken sich axial entlang einer im Wesentlichen longitudinalen Achse 98, sodass der Einlass einer Hülse axial zu dem Auslass ausgerichtet ist. Beispielsweise kann ein Brennereinsatz 22 im Wesentlichen eine Verbrennungszone 24 darin definieren. Die Verbrennung des Arbeitsfluids, Brennstoffs und eines optionalen Oxidationsmittels kann im Wesentlichen in der Verbrennungszone 24 erfolgen. Die sich ergebenden heissen Gase der Verbrennung können im Wesentlichen axial entlang der longitudinalen Achse 98 stromabwärts durch den Verbrennungseinsatz 22 in ein Übergangsstück 26 und dann im Wesentlichen axial entlang der longitudinalen Achse 98 durch das Übergangsstück 26 und in den Turbinenbereich 16 strömen.

[0033] Der Brenner 15 kann ferner eine Brennstoffdüse 40 oder mehrere Brennstoffdüsen 40 enthalten. Brennstoff kann den Brennstoffdüsen 40 durch einen oder mehrere (nicht dargestellte) Verteiler zugeführt werden. Wie nachstehend diskutiert, können die Brennstoffdüse 40 oder die Brennstoffdüsen 40 den Brennstoff und optional das Arbeitsfluid der Verbrennungszone 24 zur Verbrennung zuführen.

[0034] Gemäss Darstellung in den Fig. 3 bis 6 kann ein Brenner 15 gemäss der vorliegenden Beschreibung einen oder mehrere Überleitungskanäle 50 enthalten. Die Überleitungskanäle 50 der vorliegenden Beschreibung können anstelle von verschiedenen sich axial erstreckenden Hülsen anderer Brenner vorgesehen sein. Beispielsweise kann ein Überleitungskanal 50 das sich axial erstreckende Übergangsstück 26 und optional den Brennereinsatz 22 eines Brenners 15 ersetzen. Somit kann sich der Überleitungskanal von den Brennstoffdüsen 40 oder von dem Brennereinsatz 22 aus erstrecken. Wie nachstehend diskutiert, kann der Überleitungskanal 50 verschiedene Vorteile gegenüber den sich axial erstreckenden Brennereinsätzen 22 und Übergangsstücken 26 bereitstellen, um Arbeitsfluid durch den und zu dem Turbinenbereich 16 strömen zu lassen.

[0035] Wie dargestellt, können die mehreren Überleitungskanäle 50 in einer ringförmigen Anordnung um eine longitudinale Achse 90 angeordnet sein. Ferner kann sich jeder Überleitungskanal 50 zwischen einer Brennstoffdüse 40 oder mehreren Brennstoffdüsen 40 und dem Turbinenbereich 16 erstrecken. Beispielsweise kann sich jeder Überleitungskanal 50 von den Brennstoffdüsen 40 des Turbinenbereichs 16 aus erstrecken. Somit kann das Arbeitsfluid im Wesentlichen aus den Brennstoffdüsen 40 durch den Überleitungskanal 50 zu dem Turbinenbereich 16 strömen. In einigen Ausführungsformen können die Überleitungskanäle 50 vorteilhaft das Weglassen der Leitdüsen der ersten Stufe in dem Turbinenbereich ermöglichen, was einen damit verbundenen Druckverlust reduzieren oder beseitigen und den Wirkungsgrad und die Ausgangsleistung des Systems 100 erhöhen kann.

[0036] Jeder Überleitungskanal 50 kann einen Einlass 52 und einen Auslass 54 und einen Durchlass 56 dazwischen haben. Der Durchlass 56 definiert eine Brennkammer 58 darin, durch welche die heissen Verbrennungsgase strömen. Der Einlass 52 und Auslass 54 eines Überleitungskanals 50 kann im Wesentlichen kreisrunde oder ovale Querschnitte, rechteckige Querschnitte, dreieckige Querschnitte oder jeden anderen geeigneten polygonalen Querschnitt haben. Ferner dürfte es sich verstehen, dass der Einlass 52 und Auslass 54 eines Überleitungskanals 50 keine ähnlich geformten Querschnitte haben müssen. Beispielsweise kann der Einlass 52 in einer Ausführungsform einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt haben, während der Auslass 54 einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt haben kann.

[0037] Ferner kann der Durchlass 56 im Wesentlichen zwischen dem Einlass 52 und dem Auslass 54 verjüngt sein. Beispielsweise kann in einer exemplarischen Ausführungsform wenigstens ein Abschnitt des Durchlasses 56 im Wesentlichen konisch geformt sein. Zusätzlich oder alternativ können jedoch der Durchlass 56 oder ein beliebiger Abschnitt davon einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt, dreieckigen Querschnitt oder jeden beliebigen anderen geeigneten polygonalen Querschnitt haben. Es dürfte sich verstehen, dass sich die Querschnittsform des Durchlasses 56 über den gesamten Durchlass 56 oder einen beliebigen Abschnitt davon verändern kann, während sich der Durchlass 56 zu dem relativ kleineren Auslass 54 hin verjüngt.

[0038] Der Auslass 54 von jedem der mehreren Überleitungskanäle 50 kann gegenüber dem Einlass 52 des entsprechenden Überleitungskanals 50 versetzt sein. Der Begriff «versetzt», so wie er hierin gebraucht wird, bedeutet entlang der angegebenen Koordinatenrichtung in Abstand angeordnet. Der Auslass 54 von jedem der mehreren Überleitungskanäle 50 kann in longitudinaler Richtung gegenüber dem Einlass 52 des entsprechenden Überleitungskanals 50, wie z.B. entlang der longitudinalen Achse 90, versetzt sein.

[0039] Zusätzlich kann in exemplarischen Ausführungsformen der Auslass 54 von jedem der mehreren Überleitungskanäle 50 tangential gegenüber dem Einlass 52 des entsprechenden Überleitungskanals 50, wie z.B. entlang einer tangentialen Achse 92, versetzt sein. Da der Auslass 54 von jedem der mehreren Überleitungskanäle 50 tangential gegenüber dem Einlass 52 des entsprechenden Überleitungskanals 50 versetzt ist, können die Überleitungskanäle 50 vorteilhaft die tangentiale Komponente der Strömung des Arbeitsfluids durch die Überleitungskanäle 50 nutzen, um die Notwendigkeit von Leitdüsen für die erste Stufe in dem Turbinenbereich 16 zu eliminieren, wie es nachstehend diskutiert wird.

[0040] Ferner kann in exemplarischen Ausführungsformen der Auslass von jedem der mehreren Überleitungskanäle 50 radial gegenüber dem Einlass 52 des entsprechenden Überleitungskanals 50, wie z.B. entlang einer radialen Achse 94, versetzt sein. Da der Auslass 54 von jedem der mehreren Überleitungskanäle 50 radial gegenüber dem Einlass 52 des entsprechenden Überleitungskanals 50 versetzt ist, können die Überleitungskanäle 50 vorteilhaft die radiale Komponente des Stroms des Arbeitsfluids durch die Übergangskanäle 50 nutzen, um des Weiteren die Notwendigkeit von Leitdüsen einer ersten Stufe in dem Turbinenbereich 16 zu erübrigen, wie es nachstehend diskutiert wird.

[0041] Es dürfte sich verstehen, dass die tangentiale Achse 92 und die radiale Achse 94 individuell für jeden Übergangskanal 50 in Bezug auf den durch die ringförmige Anordnung der Überleitungskanäle gemäss Darstellung in Fig. 3 definierten Umfang definiert sind, und dass die Achsen 92 und 94 für jeden Überleitungskanal 50 um den Umfang auf der Basis der Anzahl der Überleitungskanäle 50 variieren, die in einer ringförmigen Anordnung um die longitudinale Achse 90 herum angeordnet sind.

[0042] Wie nachstehend diskutiert können, nachdem heisse Verbrennungsgase durch den Überleitungskanal 50 strömen, diese von dem Überleitungskanal 50 in den Turbinenbereich 16 strömen. Gemäss Darstellung in Fig. 8 kann ein Turbinenbereich 16 gemäss der vorliegenden Beschreibung ein Deckband 102 enthalten, welches einen Heissgaspfad 104 definieren kann. Das Deckband 102 kann aus mehreren Deckbandblöcken 106 ausgebildet sein. Die Deckbandblöcke 106 können in einer oder mehreren ringförmigen Anordnungen angeordnet sein, wovon jede einen Abschnitt des Heissgaspfades 104 darin definieren kann.

[0043] Der Turbinenbereich 16 kann ferner mehrere Laufschaufeln 112 und mehrere Leitdüsen 114 enthalten. Jede von den mehreren Laufschaufeln 112 und Leitdüsen 114 kann wenigstens teilweise in dem Heissgaspfad 104 angeordnet sein. Ferner können die mehreren Laufschaufeln 112 und die mehreren Leitdüsen 114 in einer oder mehreren ringförmigen Anordnungen angeordnet sein, wovon jede einen Abschnitt des Heissgaspfades 104 definieren kann.

[0044] Der Turbinenbereich 116 kann mehrere Turbinenstufen enthalten. Jede Stufe kann mehrere in einer ringförmigen Anordnung angeordnete Laufschaufeln 112 und mehrere in einer ringförmigen Anordnung angeordnete Leitdüsen 114 enthalten. Beispielsweise kann der Turbinenbereich 116 in einer Ausführungsform drei Stufen gemäss Darstellung in Fig. 8 enthalten. Beispielsweise kann eine erste Stufe des Turbinenbereichs 16 eine (nicht dargestellte) Leitdüseanordnung einer ersten Stufe und eine Laufschaufelanordnung 122 einer ersten Stufe enthalten. Die Leitdüseanordnung kann mehrere Leitdüsen 114 enthalten, die in Umfangsrichtung um die Welle 18 herum angeordnet und befestigt sind. Die Laufschaufelanordnung 122 kann mehrere in Umfangsrichtung um die Welle 18 herum angeordnete und mit der Welle 18 verbundene Laufschaufein 112 enthalten. In exemplarischen Ausführungsformen, in welchen der Turbinenbereich mit dem mehrere Überleitungskanäle 50 aufweisenden Brennerbereich 14 verbunden ist, kann jedoch die Leitdüsenanordnung der ersten Stufe weggelassen sein, sodass keine Leitdüsen stromaufwärts vor der ersten Laufschaufelanordnung 122 der ersten Stufe angeordnet sind. Stromaufwärts kann in Bezug auf den Strom heisser Verbrennungsgase durch den Heissgaspfad 104 definiert sein.

[0045] Eine zweite Stufe des Turbinenbereichs 16 kann eine Leitdüsenanordnung 123 einer zweiten Stufe und eine Laufschaufelanordnung 124 einer zweiten Stufe enthalten. Die in der Leitdüsenanordnung 123 enthaltenen Leitdüsen 114 können in Umfangsrichtung um die Welle 18 angeordnet und fixiert sein. Die in der Laufschaufelanordnung 124 enthaltenen Laufschaufein 112 können in Umfangsrichtung um die Welle 18 angeordnet und mit der Welle 18 verbunden sein. Die Leitdüseanordnung 123 der zweiten Stufe ist somit zwischen der Laufschaufelanordnung 122 der erste Stufe und der Laufschaufelanordnung 124 der zweiten Stufe entlang des Heissgaspfades 104 angeordnet. Eine dritte Stufe des Turbinenbereichs 16 kann eine Leitdüseanordnung 125 der dritten Stufe und eine der Laufschaufelanordnung 126 der dritten Stufe enthalten. Die in der Leitdüsenanordnung 125 enthaltenen Leitdüsen 114 können in Umfangsrichtung um die Welle 18 angeordnet und fixiert sein. Die in der Laufschaufelanordnung 126 enthaltenen Laufschaufein 112 können in Umfangsrichtung um die Welle 18 angeordnet und mit der Welle 18 verbunden sein. Die Leitdüseanordnung 125 der dritten Stufe ist somit zwischen der Laufschaufelanordnung 124 der zweiten Stufe und der Laufschaufelanordnung 126 der dritten Stufe entlang des Heissgaspfades 104 angeordnet.

[0046] Es dürfte sich verstehen, dass der Turbinenbereich 16 nicht auf drei Stufen beschränkt ist, sondern dass stattdessen jede beliebige Anzahl von Stufen innerhalb des Schutzumfangs und Erfindungsgedankens der vorliegenden Offenlegung liegt.

[0047] Wie in den Fig. 4 , 6 und 7 dargestellt, kann in exemplarischen Ausführungsformen eine Strömungshülse 140 im Wesentlichen einen Überleitungskanal 50 in einer im Wesentlichen umfassenden Weise umgeben. Eine einen Überleitungskanal 50 in Umfangsrichtung umgebende Strömungshülse 140 kann einen Hohlraum 142 dazwischen definieren. Verdichtetes Arbeitsfluid 146 aus dem Gehäuse 21 kann durch den Hohlraum 142 strömen, um eine Konvektionskühlung für den Überleitungskanal 50 bereitzustellen. Ferner kann die Strömungshülse 140 in einigen Ausführungsformen eine Prallhülse sein. In diesen Ausführungsformen können Pralllöcher 144 in der Hülse 140 gemäss Darstellung definiert sein. Verdichtetes Arbeitsfluid 146 aus dem Gehäuse 21 kann durch die Pralllöcher 144 strömen und auf den Überleitungskanal 50 auftreffen, bevor es durch den Hohlraum 142 strömt, und somit eine zusätzliche Prallkühlung des Überleitungskanals bereitstellen.

[0048] Jede Strömungshülse 140 kann einen stromaufwärts befindlichen Auslass 152, einen stromabwärts befindlichen Auslass 154 und einen Durchlass 156 dazwischen aufweisen. Jede Strömungshülse 140 kann sich zwischen einer Brennstoffdüse 40 oder mehreren Brennstoffdüsen 40 und dem Turbinenbereich 16 erstrecken und somit wenigstens einen Abschnitt des zugeordneten Überleitungskanals 50 umgeben. Somit kann ähnlich zu den Überleitungskanälen 50, wie vorstehend diskutiert, der stromabwärts befindliche Auslass 154 von jeder der mehreren Strömungshülsen 140 longitudinal, radial und/oder tangential gegenüber dem stromaufwärts befindlichen Auslass 152 der entsprechenden Strömungshülse 140 versetzt sein.

[0049] Wie diskutiert, kann das Arbeitsfluid 146 durch den zwischen dem Überleitungskanal 50 und der Strömungshülse 140 definierten Hohlraum 142 strömen. Dieses Arbeitsfluid 146 kann den Überleitungskanal 50 während des Betriebs der Turbomaschine kühlen. Wie vorstehend diskutiert, ist es wünschenswert, dass das Arbeitsfluid 146 effizient zum Kühlen des Überleitungskanals 50 genutzt wird. Somit kann in exemplarischen Ausführungsformen eine Rippe 160 in dem Hohlraum 142 von einem oder mehreren Überleitungskanälen 50 und den zugeordneten Strömungshülsen 140 enthalten sein. Die Rippe 160 kann zwischen dem Überleitungskanal 50 und der Strömungshülse 140 positioniert sein und kann den Hohlraum 142 in einen stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 und einen stromabwärts liegenden Hohlraum 164 unterteilen. Somit können der Überleitungskanal 50 sowie auch sein Durchlass 56 durch die Rippe 160 in einen stromaufwärts liegenden Abschnitt 172 und einen stromabwärts liegenden Abschnitt 174 teilt werden, und die Strömungshülse 140 kann in ähnlicher Weise durch die Rippe 160 in einen stromaufwärts liegenden Abschnitt 176 und einen stromabwärts liegenden Abschnitt 178 teilt werden.

[0050] Durch die Aufteilung des Hohlraums 162 und des zugeordneten Übergangskanals 50 und der Strömungshülse 142 kann die Rippe 160 einem Anteil 182 des Arbeitsfluids 146 in dem stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 ermöglichen, vorteilhaft die Strömungs- und Kühlungseigenschaften bereitzustellen, die für diesen Hohlraum erforderlich sind, während sie einem Teil 184 des Arbeitsfluids 146 in dem stromabwärts liegenden Hohlraum 164 ermöglicht, getrennte vorteilhafte Strömungs- und Kühlungseigenschaften bereitzustellen, die für diesen Hohlraum erforderlich sind. Beispielsweise kann, wie in den Fig. 6 und 7 dargestellt, der Anteil 184 in dem stromabwärts liegenden Hohlraum 164 im Wesentlichen stromabwärts fliessen und dabei vorteilhaft den stromabwärts liegenden Abschnitt 174 des Durchlasses 56 kühlen. Insbesondere kann die Strömung 166 der heissen Verbrennungsgase durch den stromabwärts liegenden Abschnitt 174 aufgrund des Designs des Überleitungskanals 50 und dessen Durchlass 56 relativ höhere Mach-Zahlen haben, und die Wärmeübertragungskoeffizienten in dem stromabwärts liegenden Abschnitt 172 können relativ grösser sein. Die Verwendung von Rippen 160 gemäss der vorliegenden Beschreibung kann vorteilhafterweise eine gezielte Kühlung des stromabwärts liegenden Abschnittes 174 bereitstellen. Ferner kann der stromabwärts liegende Abschnitt 174 des Durchlasses 56 in exemplarischen Ausführungsformen mehrere darin definierte Filmkühlungsdurchlässe 190 enthalten, die sich zwischen einer Aussenoberfläche 192 und einer Innenoberfläche 194 des Durchlasses 56 erstrecken. Jeder Filmkühlungsdurchlass 190 kann einen Filmkühlungsanteil 196 des stromabwärts liegenden Abschnittes 184 des Arbeitsfluids 146 an die Brennkammer 58 des Überleitungskanals 50 übertragen. Dieser Filmkühlungsanteil 196 kann im Wesentlichen stromabwärts entlang der Innenoberfläche 194 des Durchlasses 56 strömen und dadurch eine weitere Kühlung des stromabwärts liegenden Abschnittes 174 bereitstellen.

[0051] Wie weiter in den Fig. 6 und 7 dargestellt, kann der Anteil 182 in dem stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 im Wesentlichen stromaufwärts strömen, und dadurch vorteilhaft den stromaufwärts liegenden Abschnitt 172 des Durchlasses 56 kühlen. Eine derartige Strömung kann den stromaufwärts liegenden Abschnitt 172 kühlen, während gleichzeitig dieser Anteil 182 den Brennstoffdüsen 40 zur Vermischung mit Kraftstoff und dessen Verbrennung zugeführt wird. Die Verwendung von Rippen 160 gemäss der vorliegenden Beschreibung kann somit vorteilhaft eine gezielte Kühlung des stromaufwärts liegenden Abschnittes 172 bereitstellen, während gleichzeitig effizient ein Anteil 182 des Arbeitsfluids 146 zur Verbrennung bereitgestellt wird.

[0052] In exemplarischen Ausführungsformen kann die Rippe 160 im Wesentlichen den stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 und den stromabwärts liegenden Hohlraum 164 (und verschiedene Abschnitt davon) voneinander isolieren. In diesen Ausführungsformen dichtet die Rippe 160 in Endeffekt den stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 und den stromabwärts liegenden Abschnitt Hohlraum 164 voneinander dergestalt ab, dass kein oder nur ein minimaler Anteil 182 des Arbeitsfluids 146 aus dem stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 an der Rippe 160 vorbei in den stromabwärts liegenden Hohlraum 164 strömen kann, und kein oder nur ein minimaler Anteil 184 des Arbeitsfluids 146 aus dem stromabwärts liegenden Hohlraum 164 an der Rippe 160 vorbei in den stromaufwärts liegenden Hohlraum 162 strömen kann. Durch Isolieren der Hohlräume 162, 164 wird der Kühlungswirkungsgrad und die Nutzung des Arbeitsfluids 146 gesteigert.

[0053] Eine Rippe 160 gemäss der vorliegenden Beschreibung erstreckt sich im Wesentlichen in Umfangsrichtung um den Umfang eines Überleitungskanals 50 und teilt somit den Überleitungskanal 50 in den stromaufwärts liegenden Abschnitt 172 und stromabwärts liegenden Abschnitt 174 und teilt die Strömungshülse 140 in den stromaufwärts liegenden Abschnitt 176 und den stromabwärts liegenden Abschnitt 178. Die Rippe 160 kann aus einer einzelnen Komponente oder aus mehreren Komponenten bestehen, die zwischen dem Überleitungskanal 50 und der Strömungshülse 140 positioniert sind, um eine derartige Unterteilung bereitzustellen. In exemplarischen Ausführungsformen erstreckt sich eine Rippe 160 von der Aussenoberfläche 192 des Durchlasses 56 aus. Die Rippe 160 kann in einem Stück mit dem Durchlass 56 gemäss Darstellung in Fig. 6 ausgebildet sein. Beispielsweise können die Rippe 160 und der Durchlass 56 als eine einzelne Komponente gegossen sein. Alternativ kann die Rippe 160 an dem Durchlass 56 beispielsweise durch Verschweissen, Hartverlöten, Verschrauben usw. befestigt sein. Zusätzlich oder alternativ kann sich die Rippe 160 von einer Innenoberfläche 198 der Strömungshülse 140 aus erstrecken, und kann in einem Stück mit der Strömungshülse 140 ausgebildet oder daran befestigt sein.

[0054] Die Verwendung einer Rippe 160 gemäss der vorliegenden Beschreibung kann somit eine verbesserte Kühlung für Überleitungskanäle 50 und die Überleitungskanäle 50 verwendende Turbomaschinen bereitstellen. Eine derartige Kühlung kann, wie vorstehend beschrieben, besonders gezielt sein und effektiv die Überleitungskanäle 50 kühlen, während sie gleichzeitig eine Leckage reduziert und ausreichend Arbeitsfluid 146 zur Verbrennung bereitstellt.

[0055] Wie es ferner in Fig. 7 dargestellt ist, kann ein Überleitungskanal 50 gemäss der vorliegenden Beschreibung mehrere Innenstifte 200 enthalten, die dessen Kühlung weiter erleichtern. In diesen Ausführungsformen kann der Durchlass 56 oder ein Abschnitt davon im Wesentlichen hohl sein und einen Innenbereich 202 zwischen der Aussenoberfläche 192 und der Innenoberfläche 194 definieren. Die Stifte 200 können in dem Innenraum 202 in einigen Ausführungsformen in einer oder in mehreren im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufenden Reihen angeordnet sein, und sich dabei im Wesentlichen zwischen der Aussenoberfläche 192 und Innenoberfläche 194 erstrecken. Zugangslöcher 204 können in der Aussenoberfläche 192 dergestalt definiert sein, dass das Arbeitsfluid 146 oder ein Anteil davon, wie z.B. der Anteil 184, durch die Zugangslöcher 204 in den Innenbereich 202 strömt. In exemplarischen Ausführungsformen können die Zugangslöcher 204 stromaufwärts von den Stiften 202 angeordnet sein. Dieses Arbeitsfluid 146 oder ein Anteil davon können dann an den Stiften 200 vorbeiströmen, die Stifte 200 und den Überleitungskanal 50 überhaupt kühlen. Filmkühlungsdurchlässe 206 oder andere geeignete Auslasslöcher können in der Innenoberfläche 194 dergestalt definiert sein, dass das Arbeitsfluid 146 oder ein Anteil davon dann aus dem Innenbereich 202 in die Brennkammer 58 des Überleitungskanals 50 ausgegeben werden können, um im Wesentlichen stromabwärts, wie z.B. entlang der Innenoberfläche 194 des Durchlasses 56, in der Brennkammer 58 zu strömen, und dadurch eine weitere Kühlung an dem Durchlass 56 bereitzustellen. In exemplarischen Ausführungsformen können Filmkühlungsdurchlässe 206 oder andere geeignete Auslasslöcher stromabwärts von den Stiften 200 angeordnet sein.

[0056] In exemplarischen Ausführungsformen können, wie dargestellt, Stifte 200 nur in dem stromabwärts liegenden Abschnitt 174 des Überleitungskanals 50 vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ können jedoch Stifte 200 in dem stromaufwärts liegenden Abschnitt 172 enthalten sein. Ferner dürfte sich verstehen, dass die Verwendung von Stiften 200 gemäss der vorliegenden Beschreibung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt ist, in welchen der Überleitungskanal 50 eine Rippe 160 nutzt, sondern stattdessen in jedem geeigneten Überleitungskanal 50 verwendet werden können.

[0057] Zusätzlich können in einigen Ausführungsformen, in welchen Stifte 200 verwendet werden, verschiedene Abschnitte der Strömungshülse 140 nicht erforderlich sein. Beispielsweise kann, wie in Fig. 7 dargestellt, die Strömungshülse 140 aufgrund der Verwendung von Stiften 200 in dem stromabwärts liegenden Abschnitt 174 des Überleitungskanals 50 nur den stromaufwärts liegenden Abschnitt 176 enthalten und nicht den stromabwärts liegenden Abschnitt 178. Alternativ kann jedoch der stromabwärts liegende Abschnitt 174 enthalten sein. Ferner kann jeder geeignete Abschnitt der Strömungshülse 140 enthalten sein oder nicht, wenn die Stifte 200 verwendet werden.

[0058] Diese Beschreibung nutzt Beispiele, um die Erfindung einschliesslich ihrer besten Ausführungsart offenzulegen und um auch jedem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung einschliesslich der Herstellung und Nutzung aller Elemente und Systeme und der Durchführung aller einbezogenen Verfahren in die Praxis umzusetzen. Der patentfähige Schutzumfang der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, die für den Fachmann ersichtlich sind. Derartige weitere Beispiele sollen in dem Schutzumfang der Erfindung enthalten sein, sofern sie strukturelle Elemente besitzen, die sich nicht von dem Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Änderungen gegenüber dem Wortlaut der Ansprüche enthalten.

[0059] Es werden Turbinensysteme bereitgestellt. In einer Ausführungsform enthält das Turbinensystem einen Überleitungskanal mit einem Einlass und einem Auslass und einen sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse, eine radiale Achse und eine tangentiale Achse definierenden Kanaldurchlass. Der Auslass des Überleitungskanals ist gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse und der tangentialen Achse versetzt. Der Kanaldurchlass enthält einen sich von dem Einlass aus erstreckenden stromaufwärts liegenden Abschnitt, und einen sich von dem Auslass aus erstreckenden stromabwärts liegenden Abschnitt. Das Turbinensystem enthält ferner eine sich von einer Aussenoberfläche des Kanaldurchlasses aus erstreckende Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Abschnitt und den stromabwärts liegenden Abschnitt teilt.

Bezugszeichenliste

[0060] <tb>10<SEP>Turbinensystem <tb>12<SEP>Verdichterbereich <tb>14<SEP>Brennerbereich <tb>15<SEP>Brenner <tb>16<SEP>Turbinenbereich <tb>18<SEP>Welle <tb>19<SEP>Einlassbereich <tb>20<SEP>Abgasbereich <tb>21<SEP>Gehäuse <tb>22<SEP>Brennereinsatz <tb>24<SEP>Verbrennungszone <tb>26<SEP>Übergangsstück <tb>30<SEP>Strömungshülse <tb>32<SEP>Strömungspfad <tb>34<SEP>Prallhülse <tb>36<SEP>Strömungspfad <tb>38<SEP>externer Ringraum <tb>40<SEP>Brennstoffdüse <tb>50<SEP>Überleitungskanal <tb>52<SEP>Einlass <tb>54<SEP>Auslass <tb>56<SEP>Durchlass <tb>58<SEP>Brennkammer <tb>90<SEP>longitudinale Achse <tb>92<SEP>tangentiale Achse <tb>94<SEP>radiale Achse <tb>98<SEP>longitudinale Achse <tb>102<SEP>Deckband <tb>104<SEP>Heissgaspfad <tb>106<SEP>Deckbandblock <tb>112<SEP>Laufschaufel <tb>114<SEP>Leitdüse <tb>122<SEP>Laufschaufelanordnung der ersten Stufe <tb>123<SEP>Leitdüseanordnung der zweiten Stufe <tb>124<SEP>Laufschaufelanordnung der zweiten Stufe <tb>125<SEP>Leitdüseanordnung der dritten Stufe <tb>126<SEP>Laufschaufelanordnung der dritten Stufe <tb>140<SEP>Strömungs-/Prallhülse <tb>142<SEP>Hohlraum <tb>144<SEP>Prallloch <tb>146<SEP>Arbeitsfluid <tb>152<SEP>Einlass <tb>154<SEP>Auslass <tb>156<SEP>Durchlass <tb>160<SEP>Rippe <tb>162<SEP>stromaufwärts liegender Hohlraum <tb>164<SEP>stromabwärts liegender Hohlraum <tb>172<SEP>stromaufwärts liegender Anteil (Überleitungskanal) <tb>174<SEP>stromabwärts liegender Abschnitt (Überleitungskanal) <tb>176<SEP>stromaufwärts liegender Abschnitt (Strömungshülse) <tb>178<SEP>stromabwärts liegender Abschnitt (Strömungshülse) <tb>182<SEP>Anteil des Arbeitsfluids (stromaufwärts) <tb>184<SEP>Anteil des Arbeitsfluids (stromabwärts) <tb>186<SEP>Heissgas <tb>190<SEP>Filmkühlungsdurchlass <tb>192<SEP>Aussenoberfläche (Überleitungskanal) <tb>194<SEP>Innenoberfläche (Überleitungskanal) <tb>196<SEP>Filmkühlungsanteil (Arbeitsfluid) <tb>198<SEP>Innenoberfläche (Strömungshülse) <tb>200<SEP>Stift <tb>202<SEP>Innenbereich <tb>204<SEP>Zugangsloch <tb>206<SEP>Filmkühlungsdurchlass

Claims (10)

1. Turbinensystem, aufweisend: einen Überleitungskanal mit einem Einlass und einem Auslass und einen sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse, eine radiale Achse und eine tangentiale Achse definierenden Kanaldurchlass, wobei der Auslass des Überleitungskanals gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse und der tangentialen Achse versetzt ist, wobei der Kanaldurchlass einen sich von dem Einlass aus erstreckenden stromaufwärts liegenden Abschnitt und einen sich von dem Auslass aus erstreckenden stromabwärts liegenden Abschnitt enthält; eine sich von einer Aussenoberfläche des Kanaldurchlasses aus erstreckende Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Abschnitt und den stromabwärts liegenden Abschnitt teilt.

2. Turbinensystem nach Anspruch 1, das ferner eine im Wesentlichen den Überleitungskanal umgebende Strömungshülse aufweist, wobei die Strömungshülse einen stromaufwärts liegenden Auslass, einen stromabwärts liegenden Auslass und einen sich zwischen dem stromaufwärts liegenden Auslass und dem stromabwärts liegenden Auslass erstreckenden Strömungsdurchlass aufweist, wobei der Strömungsdurchlass einen sich von dem stromaufwärts liegenden Auslass aus erstreckenden stromaufwärts liegenden Abschnitt und einen sich von dem stromabwärts liegenden Auslass aus erstreckenden stromabwärts liegenden Abschnitt aufweist, und wobei die Rippe ferner den stromaufwärts liegenden Abschnitt der Strömungshülse und den stromabwärts liegenden Abschnitt der Strömungshülse teilt.

3. Turbinensystem nach Anspruch 2, wobei die stromaufwärts liegenden Abschnitte des Überleitungskanals und der Strömungshülse einen stromaufwärts liegenden Hohlraum dazwischen definieren, wobei die stromabwärts liegenden Abschnitte des Überleitungskanals und der Strömungshülse einen stromabwärts liegenden Hohlraum dazwischen definieren und wobei die Rippe im Wesentlichen den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum voneinander isoliert.

4. Turbinensystem nach Anspruch 2, wobei die Strömungshülse eine Prallhülse ist.

5. Turbinensystem nach Anspruch 1, wobei die Rippe in einem Stück mit dem Durchlass ausgebildet ist.

6. Turbinensystem nach Anspruch 1, wobei mehrere Filmkühlungslöcher in dem stromabwärts liegenden Abschnitt des Kanaldurchlasses definiert sind.

7. Turbinensystem nach Anspruch 1, wobei der Auslass des Überleitungskanals ferner gegenüber dem Einlass entlang der radialen Achse versetzt ist und/oder wobei der stromabwärts liegende Abschnitt ferner mehrere Innenstifte aufweist.

8. Turbinensystem nach Anspruch 1, das ferner einen Turbinenbereich in Verbindung mit dem Überleitungskanal aufweist, wobei der Turbinenbereich eine Laufschaufelanordnung einer ersten Stufe aufweist.

9. Turbinensystem nach Anspruch 8, wobei keine Leitdüsen stromaufwärts vor der Laufschaufelanordnung der ersten Stufe angeordnet sind.

10. Turbinensystem, aufweisend: einen Überleitungskanal mit einem Einlass, einem Auslass und einem sich zwischen dem Einlass und dem Auslass erstreckenden und eine longitudinale Achse, eine radiale Achse und eine tangentiale Achse definierenden Kanaldurchlass, wobei der Auslass des Überleitungskanals gegenüber dem Einlass entlang der longitudinalen Achse und der tangentialen Achse versetzt ist; eine im Wesentlichen den Überleitungskanal umgebende Strömungshülse, wobei die Strömungshülse einen stromaufwärts liegenden Auslass, einen stromabwärts liegenden Auslass und einen sich zwischen dem stromaufwärts liegenden Auslass und dem stromabwärts liegenden Auslass erstreckenden Hülsendurchlass aufweist; einen zwischen dem Überleitungskanal und der Strömungshülse definierten Hohlraum, wobei der Hohlraum einen stromaufwärts liegenden Hohlraum und einen stromabwärts liegenden Hohlraum aufweist; und eine zwischen dem Überleitungskanal und der Strömungshülse positionierte Rippe, wobei die Rippe den stromaufwärts liegenden Hohlraum und den stromabwärts liegenden Hohlraum teilt.