DE102007001459A1

DE102007001459A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Zusammenbau einer Turbinendüsenanordnung

Info

Publication number: DE102007001459A1
Application number: DE102007001459A
Authority: DE
Inventors: Brian P. Arness; Sze Bun B. Chan; John E. Greene
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2006-01-04
Filing date: 2007-01-03
Publication date: 2007-07-05
Also published as: GB2433965A; US20110311353A1; JP2007182888A; US8403634B2; US20070154305A1; GB2433965B; GB0625608D0; JP4976124B2; US8038389B2

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Montage einer Turbinendüsenanordnung (12) bezüglich einer Brennkammer einer Gasturbine (10) geschaffen. Das Verfahren beinhaltet das Ankuppeln eines radial äußeren Halterings (102) an ein hinteres Ende (108) der Brennkammer. Es sind mehrere Turbinendüsen vorgesehen. Jede Turbinendüse weist ein inneres Deckband (26), ein radial gegenüberliegendes äußeres Deckband (24) und wenigstens eine Leitschaufel (22) auf, die sich zwischen dem inneren Deckband und dem äußeren Deckband erstreckt. Das äußere Deckband jeder Turbinendüse ist zur Ausbildung der Turbinendüsenanordnung an den äußeren Haltering angekuppelt. Ein innerer Haltering (104) ist rings um eine Achse der Gasturbine positioniert und mit dem inneren Deckband jeder Turbinendüse gekuppelt.

Description

Hintergrund der Erfindung
Die Erfindung betrifft allgemein Turbinenanlagen und mehr im Einzelnen Verfahren und Vorrichtungen zum Zusammenbau einer Turbinendüsenanordnung.

Bekannte Gasturbinen weisen Brennkammern auf, die Brennstoff-/Luftmischungen zünden, die dann durch eine Turbinendüsenanordnung/(Leitapparat) zu einer Turbine geleitet werden. Wenigstens einige bekannte Turbinendüsenanordnungen weisen eine Anzahl bogenförmig gekrümmter Düsensegmente auf, die rings um ein hinteres Ende der Brennkammer angeordnet sind. Wenigstens einige der bekannten Turbinendüsen enthalten eine Anzahl in Umfangsrichtung voneinander beabstandeter hohler Leitschaufelblätter, die zwischen einer inneren Deckbandplattform und einer äußeren Deckbandblattform eingefügt sind. Mehr im Einzelnen bildet die innere Deckbandplattform einen Teil der radial inneren Strömungswegbegrenzung während die äußere Deckbandplattform einen Teil der radial äußeren Strömungswegbegrenzung bildet.

Ein hinterer Bereich der inneren Deckbandplattform und/oder der äußeren Deckbandplattform des jeweiligen Düsensegments ist ein kritischer Bereich, der wegen unzulänglicher Kühlung die Leistungsfähigkeit begrenzt. Gebräuchliche Düsensegmente verwenden Dichtungskonstruktionen, die eine Hochdruckluftströmung entlang einer Länge der inneren Deckbandplattform und/oder der äußeren Deckbandplattform gestatten. Diese gebräuchlichen Dichtungskonstruktionen sind aber einfach sichernd, d.h. wenn eine Dichtung ausfällt versagt die ganze Dichtungskonstruktion. Außerdem sind die bekannten Befestigungsverfahren, die zum Aufbau der gebräuchlichen Turbinendüsensegmente verwendet werden, nicht sehr wartungsfreundlich.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Unter einem Aspekt wird ein Verfahren zum Anbau einer Turbinendüsenanordnung an die Brennkammer einer Gasturbine geschaffen. Das Verfahren beinhaltet das Ankoppeln eines radial äußeren Halterings an ein hinteres Ende der Brennkammer.

Es sind mehrere Turbinendüsen vorgesehen. Jede Turbinendüse beinhaltet ein inneres Deckband, ein radial gegenüberliegendes äußeres Deckband und wenigstens eine Leitschaufel, die sich zwischen dem inneren und dem äußeren Deckband erstreckt. Das äußere Deckband jeder Turbinendüse ist mit dem äußeren Haltering gekuppelt. Ein innerer Haltering ist rings um eine Achse der Gasturbine angeordnet und mit dem inneren Deckband jeder Turbinendüse gekuppelt, um so die Turbinendüsenanordnung auszubilden.

Unter einem anderen Aspekt ist eine Halteeinrichtung zum Halten einer bezüglich einer Brennkammer einer Gasturbine positionierten Turbinendüsenanordnung geschaffen. Die Halteeinrichtung weist einen radial äußeren Haltering auf, der an ein hinteres Ende der Brennkammer angekuppelt ist. Ein radial innerer Haltering ist rings um eine Mittelachse der Gasturbine ortsfest positioniert. Mehrere Turbinendüsen sind rings um den inneren Haltering so angeordnet, dass sie die Turbinendüsenanordnung ausbilden. Jede Turbinendüse weist ein inneres Deckband, das an den inneren Haltering angekuppelt ist, ein äußeres Deckband, das an den äußeren Haltering angekuppelt ist und wenigstens eine Leitschaufel auf, die sich zwischen dem inneren und dem äußeren Deckband erstreckt.

Unter einem weiteren Aspekt ist eine Haltedichtungsanordnung geschaffen. Die Haltedichtung weist einen an ein hinteres Ende einer Gasturbinenbrennkammer angekuppelten äußeren Haltering auf. An den äußeren Haltering ist eine Turbinendüse angekuppelt. Die Turbinendüse weist ein äußeres Deckband auf, das eine Vorderkante und eine dieser gegenüberliegende Hinterkante aufweist. Die hintere Kante begrenzt einen Schlitz. Eine Haltedichtung beinhaltet ein erstes Ende, das in dem Schlitz angeordnet ist. Ein im Wesentlichen gegenüberliegendes zweites Ende berührt den äußeren Haltering. Ein Körper erstreckt sich zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende. Die Haltedichtung ist aus einem elastischen Material hergestellt und so aufgebaut, dass sie die Ankupplung der Turbinendüse an dem äußeren Haltering erleichtert.

Kurze Beschreibung der Zeichnung
1 ist eine schematische Teilschnittdarstellung einer beispielhaften Gasturbine;
2 ist eine auschnittsweise seitliche Schnittdarstellung einer beispielhaften Turbinendüse, die bei der in 1 dargestellten Gasturbine eingesetzt werden kann;
3 ist eine perspektivische Ansicht der in 2 dargestellten Turbinendüse;
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Halteeinrichtung zur Verwendung bei der in 2 dargestellten Gasturbine;
5 ist eine perspektivische Teildarstellung im auseinander genommenen Zustand der in 4 dargestellten Halteeinrichtung;
6 ist eine perspektivische Teilansicht eines äußeren Halterings der in 4 dargestellten Halteeinrichtung;
7 ist eine perspektivische Teilansicht der in 3 dargestellten Turbinendüse und
8 ist eine Teilschnittdarstellung der in 3 dargestellten Turbinendüse.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Wenngleich die Erfindung anhand verschiedener spezieller Ausführungsformen beschrieben wird, so versteht sich für den Fachmann doch, dass die Erfindung im Rahmen der Patentansprüche mit Abwandlungen ausgeführt werden kann.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Verfahren oder eine Vorrichtung zum Ankuppeln einer Turbinendüsenanordnung an eine Brennkammerstufe einer Gasturbine. Wenngleich die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre Anwendung im Zusammenhang mit einer stationären Gasturbinenanlage und mit deren Betrieb im Nachfolgenden beschrieben wird, so versteht sich doch, dass anhand der hier vermittelten Lehre die Erfindung in gleicher Weise auf irgendwelche Verbrennungsvorrichtungen einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, Kessel, Heizgeräte und andere Gasturbinenanlagen und auch auf Systeme angewandt werden kann, die Erdgas, Brennstoff, Kohle, Öl oder irgend einen festen, flüssigen oder gasförmigen Brennstoff verbrauchen.
1 ist eine teilweise Schnittdarstellung einer beispielhaften Gasturbinenanlage 10. Bei einer Ausführungsform beinhaltet das Gasturbinensystem 10 einen Verdichter, eine Turbine und einen Generator, die längs eines einzigen monolithischen Rotors oder einer Welle angeordnet sind. Bei einer al ternativen Ausführungsform ist die Welle in eine Anzahl Wellensegmente aufgeteilt, wobei jedes Wellensegment mit dem sich jeweils anschließenden Wellensegment zur Ausbildung der Welle gekuppelt ist. Der Verdichter fördert verdichtete Luft in eine Brennkammer, in der die Luft mit dieser zugeführtem Brennstoff vermischt wird. Bei einer Ausführungsform ist die Gasturbine 10 eine 7FA + E Gasturbine, die auf dem Markt von der General Electric Company, Greenville, South Carolina, bezogen werden kann. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf irgendeine spezielle Gasturbine beschränkt und kann auch bei anderen Gasturbinenmodellen implementiert sein, zu denen bspw. die Modelle MS600IFA (6FA), MS601B (6B), MS600IC (6C), MS700 IFA (7FA), MS7001FB (7FB), MS9001FA (9FA) und MS900IFB (9FB) der General Electric Company gehören.
Im Betrieb strömt Luft durch den Verdichter, der verdichtete Luft in die Brennkammer fördert. Verbrennungsgase aus der Brennkammer treiben die Turbinenstufen an. Die Turbinenstufen versetzten die Welle, den Verdichter und den elektrischen Generator um eine (nicht dargestellte) Längsmittelachse des Gasturbinentriebwerks 10 in Umdrehung. Wie in 1 dargestellt weist die Gasturbine 10 eine Turbinendüsenanordnung 12 auf, die an ein hinteres Endes eines Brennkammerkanals 16 angekuppelt ist. Bei einer Ausführungsform verfügt die Turbinendüsenanordnung 12 über mehrere Turbinendüsen 20, die rings um die Mittelachse der Gasturbine 10 so angeordnet sind, dass sie die Gasturbinendüsenanordnung in der Gasturbine 10 ausbilden.
2 ist eine Seitenansicht einer beispielhaften Turbinendüse 20, die bei einer Gasturbine, wie etwa der (in 1 dargestellten) Gasturbine 10, verwendet werden kann. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Turbinendüse 20. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Turbinendüse 20.
3 ist eine Veranschaulichung einer beispielhaften Ausführungsform eines Turbinendüsensegments 20 einer ersten Stufe, das bei der (in 1 dargestellten) Gasturbine 10 verwendet werden kann. So wie hier verwendet, ist eine Bezugnahme auf eine „axiale Abmessung", „axiale Richtung" oder eine „axiale Länge" so zu verstehen, dass sie sich auf einen Messwert, einen Abstand oder eine Länge, beispielsweise eines Düsenteils oder einer Komponente beziehen, die sich längs der Achse 100 oder parallel zu dieser erstreckt. Außerdem ist eine Bezugnahme auf eine „radiale Abmessung", „radiale Richtung" oder „radiale Länge" so zu verstehen, dass sie sich auf einen Messwert, einen Abstand oder eine Länge, beispielsweise eines Düsenteils oder einer Komponente bezieht, die sich längs einer Achse 102 oder parallel zu dieser erstreckt, welche die Achse 100 an einem Punkt der Achse 100 schneidet und rechtwinkelig zu dieser verläuft. Weiterhin ist eine Bezugnahme auf eine „Umfangsabmessung", „Umfangsrichtung", „Umfangslänge", „Sehnenabmessung", „Sehnenrichtung" und „Sehnenlänge" so zu verstehen, dass es sich auf einen Messwert, einen Abstand oder eine Länge, beispielsweise eines Düsenteils oder einer Komponente bezieht, die sich längs einer Achse 104 oder parallel zu dieser erstreckt, welche die Achse 100 und die Achse 102 in einem Punkt der Achse 100, wie in 3 dargestellt, schneidet und die rechtwinkelig zu der Achse 100 und der Achse 102 verläuft. So kann z. B. die Länge des Bogens der rings um eine Turbinenwelle durch eine Komponente, etwa eine Turbinendüse gebildet ist, als eine Sehnenlänge bezeichnet werden.
Bei einer Ausführungsform ist die Turbinendüse 20 ein Segment von mehreren Segmenten, die rings um die Mittelachse der Gasturbine 10 so angeordnet sind, dass sie eine Turbinendüsenanordnung 12 (Leitapparat) in der Gasturbine 10 bilden. Die Turbinendüse 20 weist wenigstens ein Leitschaufelblatt 22 auf, das sich zwischen einem bogenförmigen radial äußeren Deckband oder einer Plattform 24 und einem bogenförmigen inneren Deck band oder einer Plattform 26 erstreckt. Speziell bei einer Ausführungsform sind das äußere Deckband 24 und das innere Deckband 26 mit dem Leitschaufelblatt 22 einstückig ausgebildet.
Das Leitschaufelblatt 22 weist eine druckseitige Seitenwand 30 und eine saugseitige Seitenwand 32 auf, die an einer Vorderkante 34 und einer sehnenmäßig beabstandeten hinteren Kante 36 derart miteinander verbunden sind, dass zwischen den Seitenwänden 30, 32 ein (in 3 dargestellter) Kühlhohlraum 38 begrenzt ist. Die Seitenwänden 30, 32 erstrecken sich jeweils radial zwischen dem äußeren Deckband 24 und dem inneren Deckband 26. Bei einer Ausführungsform ist die Seitenwand 30 im Wesentlichen konkav, während die Seitenwand 32 im Wesentlichen konvex ist.
Das äußere Deckband 24 und das innere Deckband 26 weisen jeweils einen vorderen Rand 40 bzw. 42, einen hinteren Rand 44 bzw. 46 und einem Plattformkörper 48 bzw. 50 auf, der sich dazwischen erstreckt. Das Schaufelblatt (bzw. die Schaufelblätter) 22 ist so ausgerichtet, dass der vordere Rand 40 des äußeren Deckbands und der vordere Rand 42 des inneren Deckbands strömungsaufwärts von der vorderen Lautschaufelkante 34 liegen, um es so dem äußeren Deckband 24 und dem inneren Deckband 26 zu erleichtern Injektionen heißen Gases längs der Leitschaufelvorderkante 34 zu verhüten.
Bei einer Ausführungsform weist das innere Deckband 26 einen hinteren Flansch 60 auf, der sich von ihm aus bezüglich der Mittelachse radial nach innen erstreckt. Genauer besehen erstreckt sich der hintere Flansch 60 von dem inneren Deckband 26 aus bezüglich einer radial inneren Oberfläche 62 des inneren Deckbandes 26 radial nach innen. Das innere Deckband 26 weist außerdem einen vorderen Flansch 64 auf, der sich von ihm aus radial nach innen erstreckt. Bei einer Ausführungsform ist der vordere Flansch 64 an dem vorderen Rand 42 des inneren Deckbandes angeordnet und erstreckt sich von der inneren Oberfläche 62 aus radial nach innen.
Wie in 2 dargestellt, weist bei einer Ausführungsform das äußere Deckband 24 einen hinteren Flansch 70 auf, der sich von diesem im Wesentlichen radial nach außen erstreckt. Mehr im Einzelnen streckt sich der hintere Flansch 70 von dem äußeren Deckband 24 aus bezüglich einer radial äußeren Oberfläche 72 des äußeren Deckbandes 24 radial nach außen. Außerdem erstreckt sich ein Vorsprung 74 von einer hinteren Oberfläche 76 des hinteren Flansches 70 aus in axialer Richtung, wie dies in 2 dargestellt ist. Das äußere Deckband 24 weist außerdem einen vorderen Flansch 80 auf, der sich von ihm aus radial nach außen erstreckt. Der vordere Flansch 80 ist zwischen dem vorderen Rand 40 des äußeren Deckbandes und dem hinteren Flansch 70 angeordnet und erstreckt sich von dem äußeren Deckband 24 aus radial nach außen. Bei einer Ausführungsform ist eine strömungsaufwärtige Oberfläche 82 des vorderen Flansches 80 bezüglich dem vorderen Rand 40 versetzt. Wie in 2 dargestellt bildet die strömungsaufwärtige Oberfläche 82 eine Schulter 84 derart aus, dass die strömungsaufwärtige Flanschoberfläche 82 von einer Flanschoberfläche 86 bis zu der Schulter 84 im Wesentlichen eben ist.
Noch bezugnehmend auf 3 ist dort bei einer Ausführungsform der vordere Flansch 80 diskontinuierlich und weist wenigstens einen in Umfangsrichtung beabstandeten radialen Lappen 88 auf, der sich von der äußeren Oberfläche 72 aus radial nach außen erstreckt. Bei dieser Ausführungsform weist jede Turbinendüse 20 zwei Lappen 88 auf, die jeweils ein Stiftloch 90 und eine Befestigungsbohrung 92 begrenzen. Jeder Lappen 88 bildet eine strömungsaufwärtige Oberfläche 94 und eine im Wesentlichen parallele strömungsabwärtige Oberfläche 96 aus.
4 ist eine perspektivische Ansicht einer Halteeinrichtung 100, die einen radial äußeren Haltering 102 und einen radial inneren Haltering 104 aufweist und die mit einer Anzahl Turbinendüsen 20, wie sie in den 2, 3 dargestellt sind, zur Ausbildung einer Turbinendüsenanordnung 12 verwendet werden kann. 5 ist eine teilweise auseinander genommene perspektivische Ansicht der in 4 dargestellten Halteeinrichtung 100. 6 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des in 4 dargestellten äußeren Halterings 102. Bei einer Ausführungsform sind mehrere Turbinendüsen 20 zwischen dem äußeren Haltering 102 und dem inneren Haltering 104 angeordnet und mit diesen Ringen so gekuppelt, dass die Turbinendüsenanordnung 12 ausgebildet ist. Bei einer speziellen Ausführungsform sind mehrere Turbinendüsen 20, etwa achtundvierzig (48) Turbinendüsen 20 in der Halteeinrichtung 100 und rings um den inneren Haltering 104 herum zur Ausbildung der Turbinendüsenanordnung 12 in der Gasturbine 10 angeordnet.
Bezugnehmend auf die 2 und 4 bis 6 ist bei einer Ausführungsform der hintere Flansch 60 so angeordnet, dass er an einer an einem hinteren Ende 108 des inneren Halteringes 104 ausgebildeten Schulter 106 anliegt. Bei an der Schulter 106 anliegendem Flansch 60 ist ein (in 5) dargestelltes Haltesegment 110 mit dem inneren Haltering 104 so verbunden, dass das innere Deckband 26 bezüglich des inneren Halterings 104 ordnungsgemäß positioniert gehalten ist. Bei einer speziellen Ausführungsform sind an dem Haltesegment 110 mehrere Vorsprünge 112 ausgebildet. Jeder Vorsprung 112 passt in eine entsprechende Ausnehmung 114, die in dem inneren Haltering 104 ausgebildet ist. Der Vorsprung 112 begrenzt eine Öffnung 116 die mit einer in der Ausnehmung 114 ausgebildeten Öffnung 118 fluchtet. Irgendein (nicht dargestelltes) geeignetes Befestigungselement, wie eine Schraube oder ein Bolzen ist in die Öffnung 116 und/oder die Öffnung 118 eingeschraubt, um das Halteelement 110 an dem inneren Haltering 104 zu befestigen.
Wie in den 5, 6 dargestellt, weist der äußere Haltering 102 einen hinteren Endflansch 120 auf. In einer inneren Oberfläche 124 des hinteren Endflansches 120 ist ein Kanal 122 ausgebildet. Bezugnehmend auf 2 ragt der an dem hinteren Flansch 70 des äußeren Deckbandes 24 ausgebildete Vorsprung 74 in den Kanal 122, um das äußere Deckband 24 an dem äußeren Haltering 102 anzukuppeln. Bei in dem Kanal 122 angeordnetem Vorsprung 74 ist ein Verdrehsicherungsstift 130 in eine (in 6) dargestellte Stiftbohrung 243 und einen (in 3) dargestellten in dem hinteren Flansch 70 ausgebildeten Schlitz 98 eingefügt, um das äußere Deckband 24 an den äußeren Haltering 102 anzukuppeln. Wie in 2 dargestellt, erstreckt sich der Verdrehsicherungsstift 130 im Wesentlichen parallel zu der Mittelachse der Gasturbine 10, sodass der Verdrehsicherungsstift 130 in einer im Wesentlichen axialen Richtung bezüglich der Gasturbine 10 eingefügt und herausgenommen wird. Wie in 5 dargestellt, ist die Turbinendüse 20 an dem äußeren Haltering 102 durch eine Halteplatte 140 befestigt, die an den äußeren Haltering 102 angekuppelt ist. Wie in 2 veranschaulicht, befestigen bei einer Ausführungsform geeignete Befestigungselemente 142, etwa eine Schraube oder ein Bolzen, die Halteplatte 140 an dem äußeren Haltering 102 so, dass eine äußere Oberfläche 144 der Halteplatte 140 eben mit dem vorderen Rand 40 der Düse 20 ist.
Bei einer Ausführungsform schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren um eine Zielturbinendüse 20 aus der Turbinendüsenanordnung 12, beispielsweise zum Zwecke der Reparatur und/oder des Ersatzes der Zielturbinendüse herauszunehmen. Bezugnehmend auf 5 sind eine Anzahl Turbinendüsen 20 rings um den inneren Haltering 104 so angeordnet, dass sie die Turbinendüsenanordnung 12 bilden. Bei einer Ausführungsform bilden achtundvierzig (48) Turbinendüsen 20 eine Turbinendüsenanordnung 12. Mehrere Verdrehsicherungsstifte 130 halten jeweils einzeln, entsprechende Turbinendüsen 20 in ordnungsgemäßer Ankupplung an dem äußeren Haltering 102. Bei dieser Ausführungsform werden die Befestigungselemente, wie Schrauben oder Bolzen, die die Turbinendüsen 20 in der Turbinendüsenanordnung 12 ordnungsgemäß positioniert halten, aus der Halteplatte 140 und dem entsprechenden Haltesegment 110 herausgenommen. Die Halteplatte 140 wird aus einer Kupplungsstellung bezüglich des äußeren Halterings 112 entfernt. In ähnlicher Weise wird das Haltesegment 110 aus einer Kupplungsstellung bezüglich des inneren Halterings 104 entfernt.
Ein Verdrehsicherungsstift 130 der eine zu der Zielturbinendüse zweckentsprechend positionierte Zwischenraum-Turbinendüse 20 hält, wird herausgenommen. Bei dieser Ausführungsform ist die Zwischenraum-Turbinendüse 20 in der Halteeinrichtung 100 in einem umfangsmäßigen Abstand bezüglich der Zielturbinendüse 20 rings um den inneren Haltering 104 angeordnet. Beispielsweise können vierzehn Turbinendüsen 20 zwischen der Zwischenraum-Turbinendüse 20 und der Zielturbinendüse 20 angeordnet sein. Jeder Verdrehsicherungsstift 130, der eine entsprechende zwischen der Zielturbinendüse 20 und der Zwischenraum-Turbinendüse 20 liegende Turbinendüse 20 ankuppelt, wird herausgenommen. Bei herausgenommenem Verdrehsicherungsstift 130 wird jede Turbinendüse 20 längs des inneren Halterings 104 in Umfangsrichtung bewegt, um Dichtungen freizulegen, die aneinander anschließende Turbinendüsen 20 koppeln. Die Zielturbinendüse 20 wird in Axialrichtung vorbewegt, um die Zielturbinendüse 20 aus der Turbinendüsenanordnung 12 heraus zu nehmen. Die Zielturbinendüse 20 wird durch eine neue oder reparierte Turbinendüse 20 ersetzt. Die anschließenden Turbinendüsen 20 werden sodann längs des inneren Halterings 104 in ihre richtige Stellung zurückgeschoben. Die einzelnen Verdrehsicherungsstifte 130 werden durch die jeweils entsprechende Turbinendüse 20 durchgesteckt, um die Turbinendüse 20 mit dem äußeren Haltering 102 zu kuppeln. Die Halteplatte 140 und das Halteseg ment 110 werden wieder eingebaut, um die Montage der Halteeinrichtung 100 zu vervollständigen und die Turbinendüsenanordnung 12 bezüglich des hinteren Endes 14 des Brennkammerkanals 16 zu halten.
7 ist eine teilweise perspektivische Ansicht des äußeren Deckbandes 24. 8 ist eine Schnittdarstellung des in 7 veranschaulichten Teils des äußeren Deckbandes 24. Bei einer Ausführungsform ist eine Sperr- oder Haltedichtung 200 dazu ausgelegt, das Ankuppeln der Düse 20 an den äußeren Haltering 102 zu erleichtern. Wie in den 7, 8 dargestellt, weist die Dichtung 200 ein erstes Ende 202, ein im Wesentlichen gegenüberliegendes zweites Ende 204 und einen dazwischen sich ersteckenden Körper 206 auf. Bei dieser Ausführungsform weist der Körper 206 ein Einsatzteil 208 auf, das in ein an dem zweiten Ende 204 definiertes Halteteil 210 übergeht. Das Halteteil 210 ist in einen an dem hinteren Rand 44 des äußeren Deckbandes 24 ausgebildeten Schlitz 220 eingefügt, wobei das Einsatzteil 208 in einem Kanal 222 liegt, der an dem hinteren Rand 44 ausgebildet ist. Bei in den Kanal 222 ordnungsgemäß eingesetzter Dichtung 200 ragt das erste Ende 202 radial nach außen derart, dass es an einem am hinteren Ende 232 des äußeren Halterings 102 ausgebildeten Flansch anliegt oder mit diesem zusammenwirkt, um die Ausbildung einer Abdichtung zu erleichtern und die Düse 20 bezüglich des äußeren Haltrings 102 zu halten. Bei einer speziellen Ausführungsform sind, wie in 7 dargestellt, Lappen 240, 242 an einander gegenüberliegenden Endteilen der Dichtung 200 vorgesehen und so ausgebildet, dass das Halteteil 210 ordnungsgemäß in dem Schlitz 220 und/oder das Einsatzteil 208 ordnungsgemäß in dem Kanal 222 positioniert sind. Das Einsatzteil 208 ist im Wesentlichen U-förmig und erstreckt sich von dem ersten Ende 202 aus, während das Halteteil 210 von dem Einsatzteil 208 zu dem zweiten Ende 204 verläuft. Demgemäß weist das Einsatzteil 208 eine gebogene Form auf. Bei einer Ausführungsform ist die Dichtung 200 aus einem elastischen Material hergestellt, das formbeständig ist. In einer speziellen Ausführungsform ist die Dichtung 200 aus einem Material mit Formgedächtnis hergestellt. In einer alternativen Ausführungsform ist die Dichtung 200 aus irgendeinem Material hergestellt, das es der Dichtung 200 ermöglicht, die vorstehend beschriebene Funktion auszuführen.
Das im Vorstehenden beschriebene Verfahren und die entsprechende Vorrichtung zum Zusammenbau einer Turbinendüsenanordnung erleichtern die Wartung und/oder den Austausch von Düsensegmenten und Dichtungen. Speziell erleichtern das Verfahren und die Vorrichtung das Herausnehmen einer Zielturbinendüse aus einer in einer Halteeinrichtung angeordneten Turbinendüsenanordnung. Demzufolge kann die Turbinendüsenanordnung zuverlässig und effizient in ordnungsgemäßem Betriebszustand gehalten werden.
Im Vorstehenden sind beispielhafte Ausführungsformen eines Verfahren und einer Vorrichtung zum Zusammenbau einer Turbinendüsenanordnung im Detail beschrieben. Das Verfahren und die Vorrichtung sind aber nicht auf die speziellen hier beschriebenen Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr können Schritte des Verfahrens und/oder Komponenten der Vorrichtung unabhängig voneinander und getrennt von hier beschriebenen Schritten und/oder Komponenten benutzt werden. Außerdem können die beschriebenen Verfahrensschritte und/oder Vorrichtungskomponenten auch in anderen Verfahren und/oder Vorrichtungen eingesetzt und/oder im Zusammenhang mit solchen benutzt werden und sie sind nicht auf die praktische Ausführung lediglich der hier beschriebenen Verfahren und der entsprechenden Vorrichtungen beschränkt.
Wenngleich die Erfindung anhand verschiedener spezieller Ausführungsformen erläutert wurde so versteht sich für den Fach mann doch, dass die Erfindung im Rahmen der Patentansprüche mit Abwandlungen ausgeführt werden kann.
Teileliste

Claims

Halteeinrichtung (100) um eine Turbinendüsenanordnung (12) bezüglich einer Brennkammer einer Gasturbine (10) lagerichtig zu halten, wobei die Halteeinrichtung aufweist: einen radial äußeren Haltering (102), der an ein hinteres Ende (108) der Brennkammer angekuppelt ist; einen radial inneren Haltering (104), der fest rings um eine Mittelachse des Gasturbinentriebwerks angeordnet ist; und mehrere Turbinendüsen, die rings um den inneren Haltering zur Ausbildung der Turbinendüsenanordnung angeordnet sind, wobei jede Turbinendüse der mehreren Turbinendüsen ein mit dem inneren Haltering gekuppeltes inneres Deckband (26), ein mit dem äußeren Haltering gekuppeltes äußeres Deckband (24) und wenigstens eine Leitschaufel (22) aufweist, die sich zwischen dem inneren Deckband und dem äußeren Deckband erstreckt.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der der innere Haltering (104) außerdem eine an einem Außenumfang des inneren Halterings ausgebildete Schulter (106) aufweist und ein Teil des inneren Deckbandes (26) in der Schulter angeordnet ist.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 2, bei der das innere Deckband (26) einen in der Schulter (84) angeordneten Flansch (60) ausbildet.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 2, die außerdem ein mit dem inneren Haltering (104) gekuppeltes Haltesegment (110) aufweist, um das innere Deckband lagefest bezüglich des inneren Halterings zu halten.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 4, bei der das Haltesegment (110) außerdem mehrere Vorsprünge aufweist, von denen jeder Vorsprung in einer entsprechenden Ausnehmung (114) liegt, die in dem inneren Haltering (104) ausgebildet ist.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 1, bei der der äußere Haltering (102) außerdem einen hinteren Endflansch (120) und einen in einer inneren Oberfläche (124) des hinteren Endflansches ausgebildeten Kanal (122) aufweist und das äußere Deckband (24) außerdem einen hinteren Flansch (70) und einen von dem hinteren Flansch gebildeten Vorsprung aufweist, der in dem Kanal liegt und dazu eingerichtet ist das äußere Deckband an den äußeren Haltering anzukuppeln.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 1, die außerdem einen Verdrehsicherungsstift (130) aufweist, der parallel zu der Mittelachse und in einer Stiftbohrung (90) und einem entsprechenden in dem äußeren Deckband (24) ausgebildeten Schlitz (98) angeordnet ist, wobei der Verdrehsicherungsstift dazu eingerichtet ist, die jeweilige Turbinendüse an den äußeren Haltering (102) anzukuppeln.
Halteeinrichtung (100) nach Anspruch 1, die außerdem eine Halteplatte (140) aufweist, welche mit dem äußeren Haltering (102) gekuppelt und dazu eingerichtet ist, die Turbinendüse mit dem äußeren Haltering zu kuppeln, wobei eine äußere Oberfläche (144) der Halteplatte koplanar mit einem vorderen Rand (40) der Turbinendüse ist.
Sperrdichtungsanordnung die aufweist: einen äußeren Haltering (102) der mit dem hinteren Ende (108) einer Gasturbinenbrennkammer gekuppelt ist; eine Turbinendüse die mit dem äußeren Haltering gekuppelt ist, wobei die Turbinendüse ein äußeres Deckband (24) aufweist und das äußere Deckband einen vorderer Rand (40) und einen gegenüberliegenden hinteren Rand (44) aufweist, wobei der hintere Rand einen Schlitz bildet; und eine Sperrdichtung (200) mit einem in dem Schlitz (220) angeordneten ersten Ende (202), einem an dem äußeren Haltering anliegenden, im Wesentlichen gegenüberliegenden zweiten Ende (204) und einem dazwischen sich erstreckenden Körper (206), wobei die Sperrdichtung aus einem elastischen Material hergestellt und so aufgebaut ist, dass sie das Ankuppeln der Turbinendüse an den äußeren Haltering erleichtert.
Sperrdichtung (200) nach Anspruch 9, bei der der Körper (206) außerdem ein Einsatzteil aufweist, das in einen in dem äußeren Deckband (24) ausgebildeten Kanal eingesetzt ist.