DE102005040575A1 - Tubular vortex in construction of tubes for cooling air guide in compressor of gas turbine, has secondary air tube with attachment shoulder which fits in radial inner side opposite to an attachment of compressor disc - Google Patents

Tubular vortex in construction of tubes for cooling air guide in compressor of gas turbine, has secondary air tube with attachment shoulder which fits in radial inner side opposite to an attachment of compressor disc Download PDF

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Abstract

Tubular vortex has secondary air tube with an attachment shoulder to a radially inner region. The attachment shoulder (3) fits into the radial inner side opposite to an attachment (4) of the compressor disc (2) provided with a recess for lead-in of the secondary air tube (1). The radial inner region of the secondary air tube is fixed by means of a safety ring (5).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wirbelgleichrichter gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The The invention relates to a vortex rectifier according to the preamble of the main claim.

Im Einzelnen bezieht sich die Erfindung auf einen Wirbelgleichrichter zur Kühlluftführung in einem Verdichter einer Gasturbine mit sich radial erstreckenden, in einer Zwischenscheibenkammer angeordneten Sekundärluftröhren, welche an ihrem radial äußeren Endbereich an einer Verdichterscheibe befestigt sind.in the Specifically, the invention relates to a vortex rectifier for cooling air flow in a compressor of a gas turbine with radially extending, arranged in an intermediate disc chamber secondary air tubes, which at its radially outer end region attached to a compressor disk.

Aus dem Stand der Technik sind Ausgestaltungen bekannt, bei welchen die Sekundärluftröhren mit entsprechenden Halterungen der Scheiben verpresst, vernietet, verschraubt, verschnappt oder verschmiedet sind. Hierbei erweist es sich als nachteilig, dass ein ausreichend großer Arbeitsraum erforderlich ist, um die Montage der Sekundärluftröhren mittels geeigneter Werkzeuge durchzuführen.Out The prior art designs are known in which the secondary air tubes with corresponding holders of the discs pressed, riveted, screwed, snapped or forged. Here it turns out to be disadvantageous that a sufficiently large work space required is to assemble the secondary air tubes by means of to carry out suitable tools.

Dabei werden die Wirbelgleichrichterröhren entweder an einen Röhrenträger oder direkt in den Rotor installiert.there become the vortex rectifier tubes either to a tube carrier or installed directly in the rotor.

Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, die Sekundärluftröhren an einem Röhrenträger oder direkt in den Rotor zu installieren. Weiterhin ist es bekannt, die Sekundärluftröhren direkt an den Innenrand des Strömungskanals (Annulus) des Verdichters zu montieren, ohne dass ein zusätzlicher Hohlraum vorgesehen ist.Farther it is known from the prior art, the secondary air tubes a tube carrier or to install directly in the rotor. Furthermore, it is known that Secondary air tubes directly at the inner edge of the flow channel (Annulus) of the compressor mount without requiring an additional cavity is provided.

Weiterhin ist es aus dem Stand der Technik bekannt, an der Stelle des Wirbelgleichrichters zwei oder mehrere Rotoren bzw. Verdichterscheiben aneinander zu schrauben.Farther It is known from the prior art, at the location of the vortex rectifier two or more rotors or compressor discs to each other Screw.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen erfordern stets zumindest einen Schraubenflansch, an dem die einzelnen Sekundärluftröhren montiert sind. Ein vollständig verschweißter Rotor ohne Schraubenflansch ist somit bei den aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktionen nicht möglich. Über den Schraubenflansch ist der Wirbelgleichrichter für die Montage gut zugänglich.The From the prior art known constructions always require at least one screw flange on which the individual secondary air tubes are mounted are. A complete welded Rotor without a screw is thus in the from the prior Technology known constructions not possible. About the screw flange is the vortex rectifier for the mounting easily accessible.

Im Gegensatz hierzu ist bei einer vollständig verschweißten Konstruktion nur eine begrenzte Zugänglichkeit gegeben, welche die Installation der Sekundärluftröhren erschwert. Diese müssen jedoch sowohl gut montierbar als auch gut demontierbar sein, da sie zur Inspektion des Verdichters immer demontiert werden müssen.in the Contrast this is with a completely welded construction only limited accessibility given, which makes the installation of the secondary air tubes difficult. However, these must be both easy to assemble and easy to disassemble, as they are for inspection of the compressor must always be dismantled.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wirbelgleichrichter der eingangs genannten Art zu schaffen, welcher bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit auch bei verschweißten Rotoren eine sichere Montage und eine zuverlässige Demontage der Sekundärluftröhren ermöglicht.Of the Invention is based on the object, a vortex rectifier to create the type mentioned, which in a simple structure and easier, cheaper Manufacturability even with welded rotors safe installation and a reliable one Disassembly of the secondary air tubes allows.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Hauptanspruchs gelöst. Die Unteransprüche zeigen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.According to the invention Problem solved by the features of the main claim. The under claims show further advantageous embodiments of the invention.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die Sekundärluftröhre an einem radial innen liegenden Bereich einen Ansatz aufweist, welcher auf der radial inneren Seite gegen einen, mit einer Ausnehmung zur Durchführung der Sekundärluftröhre versehenen Mitnehmer der Verdichterscheibe anliegt. Die Sekundärluftröhre wird somit radial von innen eingesteckt und liegt mittels des Ansatzes und des Mitnehmers sicher an und wird auf diese Weise in radial nach außen gerichteter Richtung fixiert. Die Fixierung in der radial nach innen liegenden Richtung erfolgt mittels eines Sicherungsrings, der am radial innen liegenden Bereich der Sekundärluftröhre montiert wird.According to the invention is thus provided that the secondary trachea at one radially inner region has a projection which on the radially inner side against one, with a recess for carrying the Provided secondary air tube Driver of the compressor disk is applied. The secondary air tube is thus inserted radially from the inside and is by means of the approach and the driver safely and in this way in radial outward fixed direction. The fixation in the radially inward direction lying direction by means of a locking ring, the radially inner portion of the secondary air tube is mounted.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist der Ansatz der Sekundärluftröhre in Form eines Ringwulstes ausgebildet. Dieser kann asymmetrisch ausgestaltet sein, um eine unbeabsichtigte Drehung der Sekundärluftröhre zu verhindern.In Preferred embodiment of the invention is the approach of the secondary air tube in shape formed of a torus. This can be asymmetrical be to prevent inadvertent rotation of the secondary trachea.

Besonders günstig ist es, wenn der Mitnehmer der Verdichterscheibe in Form einer Ringwulst ausgebildet ist. Diese kann durch eine ringförmige Ausnehmung der Verdichterscheibe gefertigt werden, so dass keine zusätzlichen Bauelemente o.ä. erforderlich sind.Especially Cheap It is when the driver of the compressor disk formed in the form of a torus is. This can be achieved by an annular recess the compressor disk are manufactured, so no additional Components or similar required are.

Der Sicherungsring kann erfindungsgemäß einstückig oder auch als geteilter Ring aus einzelnen Ringsegmenten aufgebaut sein. Besonders günstig ist es, wenn der Sicherungsring selbst mittels eines Sicherungselements in axialer Richtung an der Sekundärluftröhre fixiert ist. Dies kann mittels eines Federelements oder Sicherungselements erfolgen. Sowohl die Montage als auch die Demontage des Sicherungsrings und des Sicherungselements sind auch bei verschweißten Rotoren problemlos möglich.Of the Circlip according to the invention in one piece or as a divided Ring be constructed of individual ring segments. Is particularly favorable it, when the locking ring itself by means of a fuse element is fixed in the axial direction to the secondary air tube. This can done by means of a spring element or fuse element. Either the assembly and disassembly of the locking ring and the fuse element are also welded on Rotors easily possible.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigt:in the Below, the invention is based on an embodiment in connection described with the drawing. Showing:

1 eine schematische Teil-Schnittansicht der Verdichterscheibe mit der Sekundärluftröhre, 1 a schematic partial sectional view of the compressor disk with the secondary air tube,

2 eine perspektivische Teilansicht des radial innen liegenden Bereichs der Sekundärluftröhre, 2 a partial perspective view of the radially inner portion of the secondary air tube,

3 eine weitere perspektivische Ansicht, ähnlich 2, eines Sicherungselementes, 3 another perspective view, similar 2 , a fuse element,

4 eine perspektivische Ansicht in Blickrichtung radial nach außen des radial innen liegenden Bereichs der Sekundärluftröhre.
und 4 a perspective view in the direction radially outward of the radially inner portion of the secondary air tube.
and

5 eine weitere perspektivische Ansicht, ähnlich 2 einer sekundärluftröhre und Federelement 5 another perspective view, similar 2 a secondary air tube and spring element

Erfindungsgemäß ist eine Sekundärluftröhre 1 vorgesehen, welche an einem radial innen liegenden Bereich mit einem Ansatz 3 versehen ist. Das radial äußere Ende der Sekundärluftröhre 1 ist radial von innen in eine Ausnehmung eines Flansches 7 einer Verdichterscheibe 2 eingesteckt, so wie dies in 1 gezeigt ist.According to the invention is a secondary air tube 1 provided, which at a radially inner region with a lug 3 is provided. The radially outer end of the secondary air tube 1 is radially from the inside into a recess of a flange 7 a compressor disk 2 plugged in, as in 1 is shown.

Die radiale Sicherung (in Radialrichtung nach außen) erfolgt somit durch Anlage des Ansatzes 3 an einem in Wesentlichen ringförmigen Mitnehmer 4 der Verdichterscheibe 1. Der Mitnehmer 4 ist mit einer Ausnehmung versehen, durch welche die Sekundärluftröhre 1 durchsteckbar ist.The radial securing (in the radial outward direction) thus takes place by abutment of the attachment 3 on a substantially annular driver 4 the compressor disk 1 , The driver 4 is provided with a recess through which the secondary trachea 1 is durchsteckbar.

Zur Ausbildung des Mitnehmers 4 ist eine ringförmige Ausnehmung 8 an der Verdichterscheibe 2 vorgesehen, um die Sekundärluftröhre 1 mit ihrem Ansatz 3 radial von innen einstecken zu können.For the training of the driver 4 is an annular recess 8th on the compressor disk 2 provided to the secondary trachea 1 with her approach 3 to be able to insert radially from the inside.

An ihrem radial innen liegenden Endbereich ist die Sekundärluftröhre 1 mit einem Ansatzbund 9 versehen, gegen welchen ein Sicherungsring 5 in Anlage bringbar ist. Der Sicherungsring 5 wird mittels eines Sicherungselements 6 (siehe beispielsweise 2) in axialer Richtung fixiert. Das Sicherungselement 6 kann als Federelement ausgebildet sein. Es ist auch möglich, das Sicherungselement 6 ringförmig auszubilden und mit Ausnehmungen zu versehen, so wie dies in 3 und 4 dargestellt ist.At its radially inner end region is the secondary air tube 1 with a neckband 9 provided against which a retaining ring 5 can be brought into contact. The circlip 5 is by means of a fuse element 6 (see, for example 2 ) fixed in the axial direction. The fuse element 6 can be designed as a spring element. It is also possible to use the fuse element 6 ring-shaped and provided with recesses, as in 3 and 4 is shown.

Die 5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht, analog 2, aus welcher sich die Sicherung der Sekundärluftröhre 1 mittels eines Federelements (Sicherungselement 6) ergibt.The 5 shows another perspective view, analog 2 from which fuse the secondary trachea 1 by means of a spring element (securing element 6 ).

Erfindungsgemäß ist somit die Konstruktion eines voll verschweißten Rotors möglich, bei welchem auf einfache Weise die Montage und Demontage der Sekundärluftröhren möglich ist. Es versteht sich, dass die Verbindung auch bei einem verschraubten Rotor einsetzbar ist.According to the invention is thus the construction of a fully welded rotor possible at which in a simple way, the assembly and disassembly of the secondary air tubes is possible. It is understood that the connection even with a bolted Rotor is used.

Ein weiterer Vorteil liegt erfindungsgemäß in der Reduzierung des Gewichtes sowie in der Reduzierung der erforderlichen Bauteile, da auf Schrauben, Sekundärluftröhrenträger und andere Bauteile verzichtet werden kann. Hierdurch vereinfacht sich auch der Montageaufwand.One Another advantage is inventively in the reduction of weight as well as in the reduction of the required components, as on screws, Secondary air tube carrier and other components can be dispensed with. This also simplifies the installation effort.

11
SekundärluftröhreSecondary air tube
22
Verdichterscheibecompressor disk
33
Ansatzapproach
44
Mitnehmertakeaway
55
Sicherungsringcirclip
66
Sicherungselementfuse element
77
Flanschflange
88th
Ausnehmungrecess
99
Ansatzbundapproach Bund

Claims (8)

Wirbelgleichrichter in Röhrenbauweise zur Kühlluftführung in einem Verdichter einer Gasturbine mit sich radial erstreckenden, in einer Zwischenscheibenkammer angeordneten Sekundärluftröhren (1), welche an ihrem radial äußeren Endbereich an einer Verdichterscheibe (2) gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluftröhre (1) an einem radial innen liegenden Bereich einen Ansatz (3) aufweist, welcher auf der radial inneren Seite gegen einen mit einer Ausnehmung zur Durchführung der Sekundärluftröhre (1) versehenen Mitnehmer (4) der Verdichterscheibe (2) anliegt und dass der radial innen liegende Bereich der Sekundärluftröhre (1) mittels eines Sicherungsrings (5) fixiert ist.Vortex rectifier in tubular construction for cooling air flow in a compressor of a gas turbine with radially extending, arranged in an intermediate disc chamber secondary air tubes ( 1 ), which at its radially outer end region on a compressor disk ( 2 ), characterized in that the secondary air tube ( 1 ) at a radially inner region an approach ( 3 ), which on the radially inner side against one with a recess for the passage of the secondary air tube ( 1 ) provided driver ( 4 ) of the compressor disk ( 2 ) and that the radially inner region of the secondary air tube ( 1 ) by means of a retaining ring ( 5 ) is fixed. Wirbelgleichrichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ansatz (3) der Sekundärluftröhre (1) in Form einer Ringwulst ausgebildet ist.A vortex rectifier according to claim 1, characterized in that the approach ( 3 ) of the secondary trachea ( 1 ) is formed in the form of an annular bead. Wirbelgleichrichter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmer (4) ringförmig ausgebildet ist.A vortex rectifier according to claim 1 or 2, characterized in that the driver ( 4 ) is annular. Wirbelgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (5) einstückig ausgebildet ist.Vortex rectifier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the retaining ring ( 5 ) is integrally formed. Wirbelgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (5) als geteilter Ring aus Ringsegmenten ausgebildet ist.Vortex rectifier according to one of claims 1 to 3, characterized in that the retaining ring ( 5 ) is formed as a split ring of ring segments. Wirbelgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (5) mittels eines Sicherungselements (6) in axialer Richtung an der Sekundärluftröhre (1) gesichert ist.Vortex rectifier according to one of claims 1 to 5, characterized in that the retaining ring ( 5 ) by means of a securing element ( 6 ) in the axial direction on the secondary trachea ( 1 ) is secured. Wirbelgleichrichter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sicherungsring (5) mittels des Sicherungselements (6) an einem Ansatzbund an dem radial innen liegenden Endbereich der Sekundärluftröhre (1) gesichert ist.A vortex rectifier according to claim 6, characterized in that the retaining ring ( 5 ) by means of the securing element ( 6 ) on a shoulder collar at the radially inner end region of the secondary air tube ( 1 ) is secured. Wirbelgleichrichter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das radial äußere Ende der Sekundärluftröhre (1) in eine Ausnehmung eines Flansches (7) der Verdichterscheibe (2) eingesteckt ist.Vortex rectifier according to one of claims 1 to 7, characterized in that the radially outer end of the secondary air tube ( 1 ) in a recess of a flange ( 7 ) of the compressor disk ( 2 ) is inserted.
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