DE102006044147A1 - Elastische Abdichtung am hinteren Rand des inneren Mantelrings einer Turbine - Google Patents

Elastische Abdichtung am hinteren Rand des inneren Mantelrings einer Turbine Download PDF

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Abstract

Es wird eine Dichtungsanordnung für die Prallluftauffangvertiefung eines Statormantelringsegmentes geschaffen, die eine elastische Dichtung (228, 228', 228'') zur Verringerung der Luftleckage und zur Verbesserung des Energiewirkungsgrades der Turbine aufweist. Das Statormantelringsegment (200) weist einen äußeren Mantel (216) mit einer Nut (230) an dem vorderen Rand und einer Nut (232) an dem hinteren Rand und eine Anzahl innerer Mäntel (210) auf, von denen jeder einen Haken (212) an dem vorderen Rand und einen Haken (214) an dem hinteren Rand trägt. Die Haken am vorderen und hinteren Rand jedes der inneren Mäntel stehen jeweils mit den Nuten an dem vorderen bzw. hinteren Rand des äußeren Mantels so in Eingriff, dass der innere Mantel mit dem äußeren Mantel verbunden ist. Die federnd gestaltete Dichtung (228, 228', 228'') ist an dem hinteren Rand des jeweils mit ihr in Eingriff stehenden inneren oder äußeren Mantels an einer Trennstelle des inneren Mantels und des äußeren Mantels angeordnet. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist eine Dichtnut (226) zur Aufnahme der hinteren elastischen Dichtung in dem äußeren Mantel (216) ausgebildet.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Gasturbinen und im Besonderen eine elastische Abdichtung zur Verringerung der Luftleckage und zur Verbesserung des Triebwerkswirkungsgrads.
  • Bei industriellen Gasturbinen werden Mantelringsegmente an Turbinenmantelhaken in einer ringförmigen Anordnung rings um die Turbinenrotorachse befestigt, um so einen kreisrunden Mantelring radial außerhalb und anschließend an die Spitzen der einen Teil des Turbinenrotors bildenden Laufschaufeln auszubilden. Die innere Wand des Mantelrings begrenzt einen Teil des Gasströmungsweges. Üblicherweise bestehen die Mantelringsegmente aus einem inneren und einem äußeren Mantelring, die jeweils mit komplementären Haken und Nuten an ihrem in Strömungsrichtung vorne liegenden (vorderen) und in Strömungsrichtung hinten liegenden (hinteren) Rand vorgesehen sind, um die inneren und die äußeren Mantelringe jeweils miteinander zu verbinden. Der äußere Mantelring ist seinerseits an dem Turbinengehäusemantel oder -gehäuse befestigt. Typischerweise weist jedes Mantelringsegment einen äußeren und zwei oder drei innere Mäntel auf.
  • Für die konstruktive Gestaltung der inneren Mantelringe sind einige Konstruktionen in Gebrauch. Eine gebräuchliche Bauart ist in 1 dargestellt und wird als eine Konstruk tion miteinander entgegengerichteten Haken bezeichnet. Wie zu ersehen, weist bei dieser traditionellen Bauart mit einander entgegen gesetzten Haken der innere Mantel 10 Haken 12, 14 an dem vorderen und dem hinteren Rand auf, die in entgegen gesetzte Richtungen vorragen. Der äußere Mantel 16 hält den inneren Mantel mit aufeinander zuweisenden Haken 18, 20 an der vorderen und der hinteren Kante. Diese übliche Mantelhakenanordnung kann die Fläche 22 beschränken, die für die Prallkühlung zur Verfügung steht und erfordert eine zusätzliche weniger wirkungsvolle Konvektionskühlung des inneren Mantelrings. Außerdem ist die axiale Beanspruchungsoberfläche zwischen den inneren und dem äußeren Mantelring(e) immer einseitig. Die axiale Beanspruchungsoberfläche liegt entweder an der vorderen Seite oder an der hinteren Seite. Wenn auch die beanspruchte Oberfläche eine Dichtfunktion für die Aufprallauffanghöhlung (post-inpingement cavity) 24 der Mantelringanordnung ergibt, so ist doch das andere Ende der Mantelringanordnung nicht abgedichtet. Dadurch dass der innere Mantel 110, wie bspw. in der US-Patentschrift 6,402,446, deren Inhalt durch Bezugnahme hiermit eingeschlossen ist gezeigt und wie schematisch in 2 veranschaulicht, C-förmig mit aufeinander zuweisenden Haken ausgebildet wird, kann die Prallkühlung die gesamte Innenseite 122 des inneren Mantelrings überdecken. Die Leckage in der Aufprallauffanghöhlung 124 verringert aber in unerwünschter Weise die Effizienz der Kühlung, vergrößert den Bedarf an Kühlluft und verschlechtert das Betriebsverhalten.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist der innere Mantel C-förmig mit aufeinander zugewandten Haken ausgebildet, so dass die Prallkühlung im Wesentlichen die gesamte Erstreckung des inneren Mantelrings überdeckt. Zusätzlich ist bei an dem vorderen Haken liegender Beanspruchungsoberfläche eine elastische Dichtung zwischen den inneren und äußeren Mänteln an der hinteren Seite vorgesehen, um die Aufprallauffanghöhlung von beiden Seiten abzudichten. Die vorgeschlagene Mantelringhakenausbildung ergibt eine Kühlung des inneren Mantelrings, während die Beanspruchungsflächen- und Dichtungsanordnung den Einsatz von Kühlluft verringert und das Betriebsverhalten verbessert.
  • Die Erfindung kann somit in einer Dichtungsanordnung für einen Statormantelring einer mehrstufigen Gasturbine verwirklicht sein, die aufweist: Wenigstens ein Mantelringsegment mit einem vorderen Rand und einem hinteren Rand bezüglich eines Heißgasströmungsweges durch die Turbine, wobei jedes Mantelringsegment einen äußeren Mantel und wenigstens einen mit diesem verbundenen inneren Mantel aufweist; wobei der äußere Mantel eine erste und eine zweite Nut aufweist, die anschließend an und längs des vorderen und der hinteren Randes ausgebildet sind; wobei wenigstens ein innerer Mantel einen an dem vorderen Rand axial vorstehenden Hakenteil und einen an dem hinteren Rand axial vorstehenden Halteteil zum Eingriff in die erste bzw. zweite Nut des äußeren Mantels aufweist und durch diese Eingriffnahme der innere Mantel mit dem äußeren Mantel verbunden ist; und eine elastische Dichtung, die zwischen dem am hinteren Rand axial vorstehenden Hakenteil des wenigstens einen inneren Mantels und des äußeren Mantels angeordnet ist.
  • Die Erfindung kann auch bei der Dichtungsanordnung für ein Statormantelsegment verwendet sein, das aufweist: Einen äußeren Mantel mit einem vorderen Rand und einem hinteren Rand, wobei der äußere Mantel einen Haken an dem vorderen Rand und einen Haken an dem hinteren Rand aufweist und beide Haken des äußeren Mantels ineinander entgegen gesetzte axiale Richtungen weisen; eine Anzahl innerer Mäntel, von denen jeder einen vorderen Rand und einen hinteren Rand aufweist, wobei jeder der inneren Mäntel einen Haken an dem hinteren Rand aufweist, und beide Haken des jeweiligen inneren Mantels aufeinander zu weisen; wobei die vorderen und hinteren Haken jedes inneren Mantels mit den jeweiligen vorderen und hinteren Haken des äußeren Mantels in Eingriff stehen, wobei durch diese Eingriffnahme der innere Mantel mit dem äußeren Mantel verbunden ist, und eine elastische Dichtung, die zwischen dem jeweiligen Haken am hinteren Rand jedes inneren Mantels und des äußeren Mantels angeordnet ist.
  • Die Erfindung kann außerdem in einem Verfahren zur Abdichtung einer Aufprallauffanghöhlung in einem Statormantel einer vielstufigen Gasturbine verwirklicht sein, die wenigstens ein Statormantelsegment mit einem vorderen Rand und einem hinteren Rand bezüglich des Heißgasströmungsweges durch die Gasturbine aufweist, wobei jedes Mantelsegment einen äußeren Mantel und wenigstens einen mit diesem verbundenen inneren Mantel aufweist; wobei der äußere Mantel eine erste und eine zweite Nut aufweist, die anschließend an und längs des vorderen und des hinteren Randes ausgebildet sind; wobei der wenigstens eine innere Mantel einen an dem vorderen Rand axial vorstehenden Nasenteil und einen an dem hinteren Rand axial vorstehenden Nasenteil jeweils zur Eingriffnahme in die erste bzw. zweite Nut des äußeren Mantels aufweist, wobei durch diesen Eingriff der innere Mantel an dem äußeren Mantel befestigt ist, wobei das Verfahren beinhaltet: Vorsehen einer elastischen Dichtung zwischen dem am hinteren Rand axial vorstehenden Hakenteil des wenigstens einen inneren Mantels und dem äußeren Mantel, wodurch ein hinterer Rand einer teilweise durch eine radial äußere Oberfläche des inneren Mantels begrenzten Aufprallauffanghöhlung abgedichtet wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • Das Verständnis dieser und anderer Ziele und Vorteile der Erfindung wird durch das Studium der nachfolgenden detaillierteren Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung im Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung erleichtert in der
  • 1 eine schematische Querschnittsdarstellung eines gebräuchlichen Mantels der zweiten Stufe ist,
  • 2 eine Veranschaulichung eines anderen gebräuchlichen Mantels der zweiten Stufe ist,
  • 3 eine schematische Querschnittsdarstellung eines Mantels der zweiten Stufe gemäß der Erfindung ist,
  • 4 eine schematische Ansicht der hinteren Dichtung bei einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist; und
  • 5 eine Ansicht ähnlich 4 ist, zur Veranschaulichung einer alternativen Dichtung bei einer alternativen beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Wie eingangs erwähnt, weist ein Turbinenstator Mantelringe auf, die verhüten, dass das Turbinengehäuse dem Heißgasströmungsweg ausgesetzt ist. Die Ringmäntel sind insbesondere in der ersten und in der zweiten Stufe sehr hohen Temperaturen des heißen Gases auf dem Heißgasströmungsweg ausgesetzt und haben Wärmeübertragungskoeffizienten, die wegen der Umlaufbewegung der Turbinenschaufeln ebenfalls sehr hoch sind. In den Eingangsstufen einer Gasturbine können die Mantelringe aus zwei Hauptkomponenten, nämlich dem inneren Mantel und dem äußeren Mantel bestehen. Innere Ringmäntel werden aus einem hochhitzefesten Material hergestellt und sind dem Heißgasströmungsweg ausgesetzt. Die inneren Ringmäntel können auch Wärmeschutz-Grenzflächenbeläge aufweisen. Die äußeren Ringmäntel sind aus im Vergleich zu den inneren Ringmäntel weniger temperaturfesten und billigern Materialien hergestellt. Zur Kühlung der inneren und äußeren Ringmäntel wird kalte Luft von dem Verdichter verwendet.
  • Zur Kühlung der inneren Ringmäntel werden verschiedene Kühl- und Abdichtverfahren verwendet. Das bekannteste Verfahren ist Prallkühlung zur Kühlung der radial außen liegenden Seite des inneren Mantels. Die Überdeckung des prallgekühlten Oberflächenbereiches zu vergrößern und den Abstand zwischen der Prallplatte und der prallgekühlten Oberfläche zu verringern und auch die Aufprallmulde oder -höhlung abzudichten bedeutet eine Herausforderung. Das Ziel ist den inneren Mantel mit weniger Luft zu kühlen und die Nach-Aufprallluft zu verteilen, während gleichzeitig die Leckage reduziert wird, um den Turbinenwirkungsgrad zu erhöhen.
  • Wie oben erwähnt, veranschaulicht 1 schematisch eine gebräuchliche Konstruktion für einen inneren Mantelring mit einander entgegen gesetzten Haken. Wie im Zusammenhang mit 1 dargestellt und beschrieben, weist der innere Mantel 10 einen Haken 12 an dem vorderen Rand des inneren Mantels und einen Haken 14 an dem hinteren Rand des inneren Mantels auf, die zur Eingriffsnahme mit entsprechenden Haken 18, 20 am vorderen und am hinteren Rand eines äußeren Mantels 16 bestimmt sind.
  • Bezugnehmend auf 2, die ebenfalls eingangs schon kurz erwähnt wurde, ist dort ein allgemein mit 100 bezeichnetes Mantelringsegment dargestellt, das aus einem äußeren Mantel 116 und mehreren inneren Mänteln 110 besteht. Wenngleich das dargestellte Mantelringsegment typischerweise zwei oder drei innere Mäntel aufweist, so ist doch in 2 der Übersichtlichkeit wegen lediglich ein innerer Mantel dargestellt. Die inneren Mäntel weisen jeweils Haken 112, 114 anschließend an ihren jeweiligen vorderen bzw. hinteren Rand auf, die bei der Endmontage in Umfangsrichtung und axial in Nuten 130, 132 einschiebbar sind, welche von Haken 118, 120 des äußeren Mantels definiert sind. Eine Prallkühlplatte 126 ist zwischen den Mänteln 110, 116 gelagert, um eine Prallkühlung der inneren Wandoberfläche 122 des inneren Mantelsegments 110 zu erzielen.
  • Der äußere Mantel 116 weist eine von dem vorderen und dem hinteren Haken 136, 138 begrenzte Schwalbenschwanznut 134 auf, in die ein äußerer schwalbenschwanzförmiger Teil 140 des ortsfesten Turbinenmantels oder -gehäuses eingreift, um das Mantelsegment 100 an dem Gehäuse 142 zu befestigen. Zu bemerken ist, dass eine ringförmige Anordnung von Mantelsegmenten rings um den Rotor der Gasturbine und um die Spitzen der Lauf schaufeln auf dem Rotor herum ausgebildet ist, wodurch eine äußere Wand oder Begrenzung für das längs des Heißgasströmungsweges der Turbine strömende heiße Gas definiert ist. In 2 sind die Abdichtungsschlitze 144 des inneren Mantels, der Düsenaufbau 146 der zweiten Stufe, eine Laufschaufel 148 der zweiten Stufe und der Düsenaufbau 150 der dritten Stufe vollständigkeitshalber und zur Bezugnahme veranschaulicht.
  • Die Haken 112, 114 des inneren Mantels 110 stehen mit den Haken 118, 120 an dem vorderen und dem hinteren Rand und insbesondere mit den Nuten 130, 132 des äußeren Mantels in Eingriff. Wenngleich nicht dargestellt, ist in dem Haken an dem vorderen Rand des inneren Mantels ein Loch zur Aufnahme des durch eine entsprechende Bohrung in dem vorderen Randteil des äußeren Mantels eingesetzten Mitnahmestiftes des inneren Mantels vorgesehen.
  • Eine allgemein mit 152 bezeichnete Blattfederdichtungsanordnung ist in einem Sitz 154, bspw. einer Nut, die längs des hinteren Randes des oder der inneren Mantel bzw. Mäntel 110 ausgebildet ist, befestigt, wie dies bspw. in der US-Patentschrift 6,402,446 erläutet ist. Die Blattfederanordnung 142 weist eine ebene Platte 156 und zwei Federclips 158 (von denen lediglich einer dargestellt ist) auf. Die Federclips und die Platte weisen anschließend an die einander gegenüber liegenden Seiten der Nut fluchtende Öffnungen zur Aufnahme von Stiften 160 auf, um die Dichtungsanordnung 152 in der Nut 166 des inneren Mantels zu fixieren.
  • Beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung werden nun anhand der 3 bis 5 beschrieben. In den 3 bis 5 sind ähnliche Bezugszeichen wie sie in 2 verwendet sind, jedoch um 100 erhöht, dazu benutzt, Teile zu bezeichnen, die ähnlich oder gleich den anhand der 2 veranschaulichten und beschriebenen Teilen sind. Die Beschreibung dieser Teile wird nicht mehr wiederholt, außer wo es notwendig oder zweckmäßig ist, die strukturellen oder funktionellen Merkmale der jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen zu erläutern.
  • Bei einer beispielhaften Ausführungsform besteht die Mantelanordnung aus einem C-förmigen inneren Mantel 210 mit aufeinander zuweisenden Haken, so dass die Prallkühlung der gesamte Seite 222 des inneren Mantels überdecken kann und dass der Abstand von der Prallplatte 226 zu der gekühlten Seite 222 eingestellt werden kann. Dadurch dass der nach vorne weisende Haken 212 zu der Beanspruchungsoberfläche der Mantelanordnung gemacht ist und zwischen den inneren und äußeren Mänteln 210, 216 auf der Hinterseite eine elastische Dichtung 228 vorgesehen ist, ist die Aufprallauffangshöhlung oder -vertiefung 224 von beiden Seiten her abgedichtet.
  • Mehr im Einzelnen wird bei einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durch den kreissehnenförmigen Schlitz zwischen dem äußeren Mantel 216 und dem inneren Mantel 210 austretende Leckluft durch die Einfügung einer elastischen Dichtung 228, die zwischen dem äußeren Mantel 216 und dem Haken 214 am hinteren Rand der inneren Mäntel angeordnet ist, wesentlich reduziert.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform ist die elastische, federnde Dichtung 228 in einer Dichtnut 262 angeordnet, die in dem äußeren Mantel 216 so ausgebildet ist, dass sie sich in einer radial nach innen weisenden Richtung öffnet, wobei sie dem nachlaufenden oder hinteren Haken 214 des inneren Mantels 210 gegenüberliegt. Die elastische Dichtung 228 ist in dem äußeren Mantel 216 ausgebildet, um die Unterbringung des Federclips 258 und dergleichen zu erleichtern. Es versteht sich aber, dass eine Dichtnut 226 auch in geeigneter weise in dem hinteren Haken 214 des inneren Mantels ausgebildet sein könnte.
  • Die elastische Dichtung 228 ist vorzugsweise als wellenförmige Dichtung, ähnlich dem griechischen Buchstaben Ω (wie bei 228, 228' in den 3, 4) dargestellt, wie ein „W" (wie bei 228'' in 5), wie ein „E", wie ein „V", wie die Falten eines Akkordeons oder in irgendeiner anderen Gestalt ausgebildet, die die Dichtung federartig oder sonst wie elastisch zusammendrückbar macht und die erforderliche Dichtfunktion ergibt. Dichtungen dieser Art werden von zahlreichen Firmen, einschließlich der Fluid Sciences Business Unit von PerkinElmer Inc, und der Advanced Products Company hergestellt. Die Verwendung einer elastischen Dichtung der im Vorstehenden beschriebenen Art reduziert wesentlich die Größe des Luftstroms, der zwischen dem Haken 214 am hinteren Rand und der Nut 262 am hinteren Rand des jeweiligen Mantels in den Heißgasströmungsweg der Turbine lecken kann. Die Verwendung einer elastischen Dichtung bewirkt somit, dass der größte Teil von dem was sonst Luftleckage über die Dichtung wäre, ordnungsgemäß von der Aufprallauffangvertiefung 224 unter der Prallplatte 226 ordnungsgemäß weggeleitet wird und die Leckage aus dieser Kammer reduziert wird. Die erfindungsgemäße elastische Dichtung 228 beschränkt deshalb wirkungsvoll den Leckageströmungsweg indem sie die Menge der Leckageluft reduziert, so das mehr Luft durch die Turbine strömt und zur Arbeitsleistung und zum Kühlen zur Verfügung steht, anstatt dass sie einfach eine Energieverschwendung darstellt. Dies ergibt einen höheren Betriebswirkungsgrad der Turbine.
  • Zum bemerken ist, dass die Dichtung 228 aus einem einzigen Metallstück oder aus mehreren Metallstücken hergestellt sein kann, wobei alle inneren Mäntel in der ringförmigen Anordnung von Mantelringsegmenten rings um die Turbinenrotorachse positioniert sind. Bei einer beispielhaften Ausführungsform ist die Dichtung aus zwei Materialstücken hergestellt, von denen jedes sich halbwegs rings um die Anordnung der Mantelringsegmente herum erstreckt.
  • Das Material aus dem die Dichtung hergestellt ist, ist vorzugsweise eine Metalllegierung, die den in der Nähe der Dichtung auftretenden Temperaturen widerstehen kann. Falls diese Temperaturen zwischen 1200° und 1300°F liegen, ist diese Metalllegierung bspw. ein Produkt namens Waspaloy, eine nickel-basierte Legierung. Für niedrige Temperaturen ist die Dichtung vorzugsweise aus Inconel 718 hergesellt, das eine andere nickel-basierte Legierung ist. Wenngleich sie aus einem Material auf Metallbasis hergestellt ist, ist die Dichtung doch elastisch weil sie in einer federnden oder zusammendrückbaren Gestaltung ausgebildet und unter Verwendung eines verhältnismäßig dünnen Materials hergestellt ist.
  • Bei der veranschaulichten beispielhaften Ausführungsform weist der äußere Mantel 216 eine radial außen liegende Schwalbenschwanznut 234 zur Aufnahme eines Hakens 240 auf, der als Teil des feststehenden Turbinengehäusemantels 242 ausgebildet ist, um das Mantelringsegment 200, wie bei der Anordnung nach 2, an dem Mantel zu befestigen. Es versteht sich aber, dass die Erfindung nicht auf Einzelheiten der Befestigung des äußeren Mantels beschränkt ist.
  • Wenngleich die Erfindung in Zusammenhang damit beschrieben wurde, was gegenwärtig als die zweckentsprechendste und bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird, so versteht sich doch, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass sie im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen mit umfasst, die im Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche liegen.
  • 10
    Innerer Mantel
    12, 14
    Haken am vorlaufenden bzw. nachlaufenden Rand
    16
    Äußerer Mantel
    18, 20
    Haken am vorderen bzw. hinteren Rand
    22
    Oberfläche
    224
    Aufprallauffangvertiefung oder -höhlung
    100
    Mantelringsegment
    110
    Innerer Mantel
    122, 144
    Haken am vorderen bzw. hinteren Rand
    116
    Äußerer Mantel
    118, 120
    Haken des äußeren Mantels
    122
    Innere Seite/Wandfläche
    124
    Aufprallauffangvertiefung oder -höhlung
    126
    Prallkühlplatte
    130, 132
    Nuten
    134
    Schwalbenschwanznut
    136, 138
    Haken am vorderen bzw. hinteren Rand
    140
    Schwalbenschwanz
    142
    Ortsfester Turbinengehäusemantel oder -gehäuse
    124
    Dichtungsschlitze des inneren Mantelrings
    146
    Düsenaufbau der Stufe 2
    148
    Laufschaufel der Stufe 2
    150
    Düsenaufbau der Stufe 3
    154
    Sitz/Nut
    156
    Ebene Platte
    158
    Federclips
    160
    Stifte
    166
    Nut in dem inneren Mantel
    200
    Mantelringsegment
    210
    C-förmiger innerer Mantel
    212
    Vorderer Haken
    214
    Haken am hinteren Rand
    216
    Äußerer Mantel
    222
    Gekühlte Seite
    224
    Aufprallauffangvertiefung oder -höhlung
    226
    Prallplatte
    228, 228'', 228''
    Elastische Dichtung
    232
    Nut am vorderen am hinteren Rand
    234
    Schwalbenschwanznut
    240
    Haken
    242
    Ortsfester Turbinengehäusemantel
    262
    Dichtungsnut

Claims (10)

  1. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring einer mehrstufigen Gasturbine, die aufweist: Wenigstens ein Mantelringsegment (200) mit einem vorlaufenden (vorderen) Rand und einem nachlaufenden (hinteren) Rand bezüglich eines Heißgasströmungsweges durch die Turbine, wobei jedes Mantelringsegment einen äußeren Mantel (216) und wenigstens einen mit diesen verbunden inneren Mantel (210) aufweist; wobei der äußere Mantel eine erste und eine zweite Nut (230, 232) aufweist, die anschließend an und längs des vorlaufenden bzw. des nachlaufenden Randes ausgebildet sind; wobei wenigstens ein innerer Mantel an seinem vorlaufenden Rand einen axial vorstehenden Hakenteil (212) und an seinem nachlaufenden Rand einen axial vorstehenden Hakenteil (214) jeweils zur Eingriffnahme in die erste bzw. zweite Nut des äußeren Mantels aufweist, wobei durch diesen Eingriff der innere Mantel mit dem äußeren Mantel verbunden ist; und eine elastische Dichtung (228, 228', 228'') die zwischen dem am nachlaufenden Rand axial vorstehenden Hakenteil des wenigstens einen inneren Mantels (214) und dem äußeren Mantel (216) angeordnet ist.
  2. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei der die elastische Dichtung (228'') im Wesentlichen W-förmig ist.
  3. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei der die elastische Dichtung eine im Wesentli chen als griechischer Buchstabe Ω geformte wellenförmige Dichtung ist.
  4. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, die eine Anzahl mit dem äußeren Mantel verbundener innerer Mäntel aufweist, wobei jeder der inneren Mäntel mit der elastischen Dichtung versehen ist, die an einer Trennstelle des jeweils an dem nachlaufenden Rand axial vorstehenden Hakenteils und dem äußeren Mantel angeordnet ist.
  5. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei der die elastische Dichtung aus einer nickelbasierten Legierung hergestellt ist, die dazu ausgelegt ist, Temperaturen in dem Bereich von 1200° bis 1300°F zu widerstehen.
  6. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei der die elastische Dichtung aus einem einzigen Metallstück geformt ist.
  7. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei dem eine Dichtungsnut (262) in einem von dem inneren oder dem äußeren Mantel ausgebildet ist und sich so öffnet, dass sie dem jeweils anderen der inneren bzw. der äußeren Mantelring(e) anschließend an den nachlaufenden Rand gegenüberliegt.
  8. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei dem die Dichtungsnut in dem äußeren Mantel so ausgebildet ist, dass sie sich zu einer radial außen liegenden Seite des nachlaufenden Hakenteils des inneren Mantel öffnet und dass die elastische Dichtung in die Nut eingefügt ist.
  9. Dichtungsanordnung für einen Statormantelring nach Anspruch 1, bei dem der äußere Mantel einen Haken (218) am vorlaufenden Rand und einen Haken (220) am nachlaufenden Rand aufweist, der jeweils die erste bzw. die zweite Nut begrenzt, wobei die Haken des äußeren Mantels in entgegen gesetzte axiale Richtungen vorragen und beide Haken des inneren Mantels aufeinander zuweisend vorragen.
  10. Verfahren zur Abdichtung der Aufprallauffangvertiefung (post-impringement cavity) (224) in einem Statormantelring einer mehrstufigen Gasturbine, die wenigstens ein Statormantelringsegment (200) mit einem vorlaufenden Rand und einem nachlaufenden Rand bezüglich eines Heißgasströmungsweges durch die Gasturbine aufweist, wobei jedes Mantelringsegment einen äußeren Mantel (216) und wenigstens mit diesen verbunden inneren Mantel (210) aufweist; wobei der äußere Mantel eine erste und eine zweite Nut (230, 232) aufweist, die anschließend an und längs des vorlaufenden bzw. nachlaufenden Randes ausgebildet sind; wobei der wenigstens eine innere Mantel an dem vorlaufenden Rand einen axial vorragenden Hakenteil (212) und an dem nachlaufenden Rand einen axial vorragenden Hakenteil (214) jeweils zur Eingriffnahme in die erste bzw. zweite Nut des äußeren Mantels aufweist, derart, dass durch den Eingriff der innere Mantel mit dem äußeren. Mantel verbunden ist, wobei das Verfahren beinhaltet: Vorsehen einer elastischen Dichtung (228, 228', 228'') zwischen dem am nachlaufenden Rand axial vorragenden Hakenteil (214) des wenigstens einen inneren Mantels (210) und dem äußeren Mantel (216) und dadurch Abdichten eines nachlaufenden Randes einer Aufprallauffangvertiefung (224), die teilweise durch eine radial äußere Oberfläche (222) des inneren Mantels definiert ist.
DE102006044147A 2005-09-15 2006-09-15 Elastische Abdichtung am hinteren Rand des inneren Mantelrings einer Turbine Withdrawn DE102006044147A1 (de)

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