DE102007001835B4 - Vergasungsbrenner-Ummantelungen - Google Patents

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Abstract

Vergasungsbrenner-Ummantelung (4, 6) bestehend aus einem ersten Ummantelungsabschnitt (4a) und aus einem zweiten Ummantelungsabschnitt (4b), die entlang einer gemeinsamen Verbindungslinie (18) miteinander verbunden sind, wobei ein Hitzeschild (20, 30, 40, 50, 70) sich entlang der Verbindungslinie (18) erstreckt, das jedoch, zum Definieren einer zwischen dem Hitzeschild (20, 30, 40, 50, 70) und den ersten und zweiten Ummantelungsabschnitten gelegenen Passage (24) zum Einleiten eines Kühlmittels, von der Verbindungslinie (18) beabstandet angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hitzeschild (20, 30, 40, 50, 70) zusammen mit den ersten und zweiten Ummantelungsabschnitten (4a, 4b) eine im Wesentlichen stufenlose Brennkammerfläche ausbildet.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Vergasungsbrenner-Ummantelungen für Gasturbinen, und insbesondere auf Vergasungsbrenner-Ummantelungen, die aus zwei oder mehreren miteinander verschweißten oder mechanisch verbundenen Ummantelungsabschnitten bestehen.
  • In einer Gasturbine wird die Brennkammer mit einem komprimierten Luft-Brennstoff-Gemisch beschickt, in der es gezündet wird, und die dabei entstehenden Gase werden zum Antreiben einer Turbine genutzt. Die Brennkammer wird durch radiale innere und äußere Brennerummantelungen definiert. Diese bestehen häufig aus mehreren einzelnen Abschnitten, die verschweißt oder mechanisch miteinander verbunden sind und dabei die Baueinheit einer Gasturbine bilden. Zum Schützen der inneren und äußeren Brennerummantelung vor den hohen Temperaturen, die innerhalb der Brennkammer erzeugt werden, wird allgemein bevorzugt, dass die der Hitze ausgesetzten inneren Flächen mit einer thermischen Schutzschicht (thermal barrier coating/TBC) beschichtet sind, wie zum Beispiel mit Yttrium partiell stabilisiertes Zirkon (YSZ), die einem Temperaturschock bis zu 1150°C und einer Materialermüdung widersteht. Die YSZ-Schicht kann durch Plasmaspritzen oder durch Abscheidung aus der Dampfphase mittels Elektronenstrahl aufgebracht werden. Obwohl diese TBCs jederzeit verfügbar sind, können diese nicht auf eine Schweißnaht aufgetragen werden. Die Lebensdauer der Schweißverbindung zwischen den Abschnitten der Brennerummantelung ist daher außerordentlich begrenzt.
  • Aus der US 4,380,906 und der FR 2.112.220 ist es jeweils bekannt, Verbindungsstellen zweier Brennkammersegmente zu überdecken und eine Kühlluftkavität zu schaffen. Gemäss der Lehre dieser Dokumente jedoch ist eine Stufe in der Brennkammerfläche ausgebildet. Ebenso ist die Kühlluftkavität auch jeweils zum heissgasdurchströmten Teil der Brennkammer offen.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vergasungsbrenner-Ummantelung, bestehend aus einem ersten Ummantelungsabschnitt und einem zweiten Ummantelungsabschnitt, welche Abschnitte zusammen entlang einer gemeinsamen Verbindungslinie verbunden sind, und aus einem Hitzeschild, das zusammen mit dem ersten und zweiten Ummantelungsabschnitt eine im Wesentlichen stufenlose Brennerfläche ausbildet, wobei sich das Hitzeschild entlang der Verbindungslinie erstreckt, jedoch zum Definieren einer zwischen dem Hitzeschild und dem ersten und zweiten Ummantelungsabschnitt gelegenen Passage zum Einleiten eines Kühlmittels, von der Verbindungslinie beabstandet angeordnet ist.
  • Die Brennerummantelung kann dabei eine innere Ummantelung oder eine äußere Ummantelung sein.
  • Der Bereich der Verbindungslinie (d.h. der Schweißnaht, der mechanischen Verbindungslinie oder der einfache Linienkontakt oder die Angrenzung zwischen den benachbarten Kanten der Ummantelungsabschnitte) wird daher durch das Hitzeschild von den hohen Temperaturen und den thermischen Belastungen, denen dieser durch die Brennerummantelung während des Betreibens der Gasturbine ausgesetzt ist, geschützt. Mit anderen Worten, im Falle einer üblicherweise ringförmig ausgebildeten Brennkammer ist das Hitzeschild radial zwischen der Innenseite der Brennkammer und der Verbindungslinie zwischen den benachbarten Ummantelungen angeordnet. Weiterer Schutz wird durch das Einleiten eines Kühlmediums, wie Luft, erreicht, zum Beispiel durch die Passage, zum Reduzieren der Temperatur der Ummantelungsabschnitte im Bereich der Verbindungslinie.
  • Das Hitzeschild kann integraler Bestandteil von wenigstens der ersten oder zweiten Ummantelung sein. Alternativ ist das Hitzeschild als ein separates Teil ausgebildet und dann mit den Ummantelungsabschnitten durch geeignete Mittel verbunden. Einige geeignete Mittel sind im Detail weiter unten beschrieben. In der Praxis jedoch sind sie von der speziellen Anwendung und der Form der Baugruppen abhängig.
  • Die aneinander liegenden Kanten der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte beinhalten vorzugsweise ein erstes Teil und ein zweites Teil, die zusammen einen u-förmigen Kanal zwischen sich definieren. Das erste Teil kann die Form eines Verbindungsflansches haben, und der erste und zweite Ummantelungsabschnitt kann durch Schweißen oder mechanische Befestigung den benachbarten Verbindungsflansch in bekannter Weise miteinander verbinden.
  • Die zweiten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte können die Form eines Halteflansches haben, der das Hitzeschild in Position hält und die radiale Bewegung von der Verbindungslinie hin in das Innere der Brennkammer unterbindet. Das Hitzeschild kann dabei, ausgehend von der Verbindungslinie, unter Vorspannung an dem Halteflansch anliegen.
  • Die ersten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte sind vorzugsweise zusammen entlang der gemeinsamen Verbindungslinie verbunden, und das Hitzeschild kann sich vom zweiten Teil des ersten Ummantelungsabschnitts, unter queren der Verbindungslinie, bis zu dem zweiten Teil des zweiten Ummantelungsabschnitts erstrecken.
  • Die sich axial erstreckenden Kanten des Hitzeschildes können einen u-förmigen Kanal zum Aufnehmen des Halteflansches der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte einschließen. Das Hitzeschild kann dann in dem Raum zwischen dem Halteflansch der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte eingesetzt werden, nachdem die ersten Teile miteinander verbunden sind, so dass die Halteflansche der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte verschiebbar in den u-förmigen Kanälen aufgenommen werden, die durch die axial verlaufenden Kanten des Hitzeschildes definiert sind. Ferner kann ein Dichtungsmittel zum Ausbilden einer Dichtung zwischen einer Fläche des Hitzeschildes und den Halteflanschen enthalten sein, um zu vermeiden, dass Heißgase vor der Zündung in der Brennkammer in die zwischen dem Hitzeschild und der Ummantelungsabschnitte liegenden Passage gelangen.
  • In dem Falle, wo die axial erstreckenden Kanten des Hitzeschildes u-förmige Kanäle definieren, so sei erwähnt, liegt jedes Kantenteil über dem Halteflansch (das ist die in das Innere der Brennkammer gerichtete Oberfläche) und das andere Kantenteil liegt in der Praxis unter dem Halteflansch. Zum Vermeiden, dass das Hitzeschild in eine Position aus einem Ende der Brennkammer gleitet, kann einer der Halteflansche kronenartig ausgebildet sein. Das unter dem Hitzeschild liegende Teil der Halteflansche kann in der Praxis auch mit einer korrespondierenden kronenartigen Ausbildung versehen sein. Das Hitzeschild kann dann folgendermaßen in dem ersten und zweiten Ummantelungsabschnitt eingebaut sein. Zunächst beinhaltet die sich axial erstreckende Kante des Hitzschildes kein kronenartiges Teil, das mit dem nicht kronenartigen Halteflansch lediglich durch Einsetzen des nicht kronenartigen Halteflansches in den u-förmigen Kanal des Hitzschildes verbunden ist. In diesem Punkt wird das Hitzeschild in einem Winkel zu dem ersten und zweiten Ummantelungsabschnitt und des nicht kronenartigen Halteflansches positioniert und nur zum Teil in dem u-förmigen Kanal aufgenommen werden. Wenn erforderlich, kann die axiale Positionierung des Hitzeschildes dann vorwärts oder rückwärts gleitend eingestellt werden, bis die Stege des kronenartigen Teils der Hitzeschildkante exakt mit den Ausnehmungen des kronenartigen Halteflansches fluchten und die Stege des kronenartigen Halteflansches exakt mit den Ausnehmungen des kronenartigen Teils der Hitzeschildkante fluchten. Das Hitzeschild kann dann derart in eine Position geschwenkt werden, dass die Stege des kronenartigen Halteflansches durch die Ausnehmungen der sich axial erstreckende Kante des Hitzeschildes und umgekehrt passen, bis der kronenartige Halteflansch im u-förmigen Kanal des Hitzeschildes aufgenommen ist. Es ist leicht einzusehen, dass die an dem Halteflansch und dem Hitzeschild vorhandenen Ausnehmungen und Stege derart nach Größe geordnet und geformt werden, dass sie sich, wenn das Hitzeschild in Position gebracht wird, nicht gegenseitig behindern.
  • Einer der kronenartigen Halteflansche ist in dem u-förmigen Kanal angeordnet; das Hitzeschild wird in axialer Richtung relativ zu den Ummantelungsabschnitten verschoben, bis die Stege des kronenartigen Teils der Hitzeschildkante mit den Stegen des kronenartigen Halteflansches axial fluchten. Dies verhindert, dass das Hitzeschild in der radialen Richtung bewegt werden kann. Es wird jedoch allgemein bevorzugt, dass die Stege zum festen Fixieren des Hitzeschildes in Position verschweißt oder miteinander verstiftet werden. Der Teil der sich axial erstreckenden Kante des Hitzeschildes, der über dem kronenartigen Halteflansch liegt, schließt vollständig die fluchtenden Ausnehmungen ein, so dass der Raum zwischen dem Hitzeschild und den ersten Teilen der Ummantelungsabschnitte nicht zum Inneren der Brennkammer hin geöffnet ist.
  • In einer alternativen Ausbildung können beide Halteflansche und die Teile der beiden sich axial erstreckenden Kanten des Hitzeschildes, die im montierten Zustand unter den Halteflanschen liegen, kronenartig ausgebildet sein.
  • Das Hitzeschild kann mit den ersten Teilen der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte durch nicht lösbare Verbinder, durch Federverbinder, durch Kolbenfedern oder durch andere geeignete mechanische Verbindungen verbunden sein.
  • Der zweite Teil eines der beiden ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte kann auch ganz oder teilweise zum Ausbilden des Hitzschildes angepasst werden. Die ersten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte sind vorzugsweise entlang der gemeinsamen Verbindungslinie zusammen verbunden, und die zweiten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte können sich entlang der Verbindungslinie zum Ausbilden des Hitzeschildes erstrecken.
  • Die Oberfläche des Hitzeschildes und die der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte ist vorzugsweise mit einer thermischen Schutzschicht, wie z.B. mit einer aus Yttrium partiell stabilisiertem Zirkon (YSZ) bestehenden Schicht, beschichtet.
  • Der erste und zweite Ummantelungsabschnitt und das Hitzeschild können aus einer geeigneten handelsüblichen Legierung, wie z. B. Inconel 617 oder Hastalloy X bestehen.
  • Beispielhafte Ausbildungen der Erfindung sollen nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden.
  • In den Zeichnungen zeigen:
    • 1 eine Ansicht des Bauteils mit der inneren und äußeren Brennerummantelung im Querschnitt,
    • 2 eine Seitenansicht einer inneren Brennerummantelung nach einer ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung vor dem Zusammenschweißen des ersten und zweiten Ummantelungsabschnittes,
    • 3 eine Seitenansicht der in 2 dargestellten inneren Brennerummantelung, nachdem der erste und zweite Ummantelungsabschnitt zusammengeschweißt wurde,
    • 4 eine Seitenansicht der in 2 dargestellten inneren Brennerummantelung, nachdem das Hitzeschild eingesetzt wurde,
    • 5 eine Seitenansicht einer inneren Brennerummantelung mit einer zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung,
    • 6 eine Seitenansicht einer inneren Brennerummantelung mit einer dritten Ausbildung der vorliegenden Erfindung,
    • 7 eine Seitenansicht einer inneren Brennerummantelung mit einer vierten Ausbildung der vorliegenden Erfindung,
    • 8 eine perspektivische Ansicht der Ummantelungsabschnitte nach einer fünften Ausbildung der vorliegenden Erfindung mit kronenartig ausgebildeter Kante,
    • 9 eine perspektivische Ansicht eines Hitzschildes mit kronenartig ausgebildeter Kante und
    • 10A und 10B sind Seitenansichten, die zeigen, wie das Hitzeschild in 9 in die Ummantelungsabschnitte nach 8 eingesetzt wird.
  • Die 1 zeigt einen Teil einer Gasturbine, in der eine ringförmige Brennkammer 2 durch eine radial innere Brennerummantelung 4 und eine radial äußere Brennerummantelung 6 ausgebildet ist. Die Brennkammer 2 wird mit einem komprimierten Luft-Brennstoff-Gemisch beschickt, in der es gezündet wird, und die dabei erzeugten Gase werden zum Antreiben der Turbinen-Laufschaufeln 8 verwendet. Obwohl die Erfindung nachfolgend unter Bezugnahme auf die innere Brennerummantelung 4 beschrieben wird, soll bereits jetzt darauf hingewiesen werden, dass die äußere Brennerummantelung 6 in der gleichen Weise ausgebildet sein kann.
  • Die innere Brennerummantelung 4 besteht aus zwei oder mehreren individuell ausgebildeten Ummantelungsabschnitten, deren Material eine handelsübliche Ni-Legierung 617 ist. In der Konstruktion der inneren Brennerummantelung 4 sind die Ummantelungsabschnitte entlang ihrer sich axial erstreckenden Kanten zusammen verbunden. Wie die zwei aneinander liegenden Ummantelungsabschnitte 4a und 4b verbunden werden, soll unter Bezug auf die 2 bis 4 ausgeführt werden. Jeder Ummantelungsabschnitt 4a und 4b besitzt ein Paar sich axial erstreckender Kanten (nur eine von denen ist dargestellt), die einen bogenförmigen Verbindungsflansch 10 und einen Halteflansch 12 einschließen. Ein u-förmiger Kanal 14 ist zwischen dem Verbindungsflansch 10 und dem Halteflansch 12 jedes Ummantelungsabschnittes ausgebildet. Eine thermische Schutzschicht (TBC) 16 aus Yttrium partiell stabilisiertem Zirkon (YSZ) ist auf der inneren Fläche der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b (das heißt, auf die Fläche, die die innere Fläche der Brennkammer bildet) einschließlich des Halteflansches 12 aufgebracht.
  • Wie in der 3 gezeigt, sind die einander zugewandten Verbindungsflansche 10 der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b mittels eines Wolfram-Inertgas-Schweißverfahrens mit einer aus einer Ni-Legierung bestehenden Elektrode zusammengeschweißt. Die Schweißnaht 18 bildet eine Verbindungslinie, die in axialer Richtung um die volle Länge der Ummantelungsabschnitte läuft.
  • Das aus der Ni-Legierung 617 bestehende Hitzeschild 20 ist dann, wie in 4 dargestellt, unter der Fläche der Halteflansche 12 der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b eingesetzt. Die freie innere Fläche des Hitzeschildes 20 ist ebenfalls mit einer TBC 16 aus YSZ beschichtet. Gegenüber den Verbindungsflanschen 10 ist das Hitzeschild 20 durch ein paar Federverbinder 22 gesichert. Das Hitzeschild 20 erstreckt sich längs der Schweißnaht 18, jedoch in einem Abstand von der Schweißnaht. Weil die Verbindungsflansche 10 sich bogenförmig und weg vom Rest der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b erstrecken, wird ein Spalt oder eine Passage 24 zwischen dem Hitzeschild und den Ummantelungsabschnitten definiert. Das Hitzeschild 20 schützt die strukturempfindliche Schweißnaht 18 und die angrenzende Wärmeeinflußzone (HAZ) vor den hohen Temperaturen und den thermischen Belastungen innerhalb der Brennerkammer. Zum Reduzieren der Temperatur der Verbindungsflansche 10 wird im Bereich der Schweißnaht 18 zusätzlich Kaltluft durch die Passage 24 geleitet. Die Gasturbine kann daher bei einer höheren Temperatur arbeiten, da zur gleichen Zeit die strukturelle Sicherheit der inneren Brennerummantelung 4 besteht. Es soll festgehalten werden, dass das Hitzeschild 20 zusammen mit der ersten und zweiten Ummantelung 4a und 4b eine im Wesentlichen stufenlose Brennkammerfläche bildet.
  • Unter Bezugnahme auf die 5 kann ein Hitzeschild 30 alternativ auch mit u-förmigen Kanälen 32 entlang seiner sich axial erstreckenden Kanten ausgebildet sein, und zwar zum Aufnehmen der Flächen des Halteflansches 12' der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b. Zwischen dem Hitzeschild 30 und jeder der Halteflansche 12' ist eine Dichtung 34 vorgesehen, um die Zündung der über den Halteflansch 12' und über den Eingang der Passage 24 in der Brennkammer fließenden Heißgase zu vermeiden. Die Verbindungsflansche 10 der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b sind, wie vorstehend beschrieben, zusammengeschweißt und das Hitzeschild 30 ist dann in eine Position geschoben, in der die Halteflansche 12' als Gleitschiene von einem Ende der inneren Brennerummantelung 4 verwendet werden. Das Hitzeschild 30 kann mit mehr als einem axialen Abschnitt ausgebildet sein, wenn dies im Falle der Montage erforderlich ist. In diesem Falle soll die Dichtung oder Überlappung zwischen den axial benachbarten Bereichen liegen.
  • Unter Bezugnahme auf die 6 kann außerdem ein Hitzeschild 40 alternativ mit den Verbindungsflanschen 10 der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b unter Einsatz der Kolbenfedern 42 verbunden sein. Die Federn 42 sind innen von einem hohlen Stift aufgenommen(nicht dargestellt), der in einer Bohrung der Verbindungsflansche 10 sitzt. Die Federn 42 sind von dem Hitzeschild 40 zusammengedrückt, das durch diese wirksam in Position arretiert ist. Eine ähnliche Methode zum Befestigen wird bei Kettenschützern und Wellenkupplungen angewandt.
  • Eine weitere Alternative kann darin bestehen, das Hitzeschild als integralen Bestandteil der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b selbst auszubilden. Wie in der 7 dargestellt, besitzen die sich axial erstreckenden Kanten der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b einen verlängerten Flansch 50; die Flansche sind durch einen sehr kleinen Spalt voneinander getrennt oder sie stehen sogar miteinander in Kontakt, wenn die Verbindungsflansche 10" miteinander verbunden sind. Die verlängerten Flansche 50 bilden daher zusammen ein Hitzeschild, das sich axial entlang der Verbindungslinie 52 erstreckt. Die Verbindungsflansche 10" der Ummantelungsabschnitte 4a und 4b sind in diesem Falle durch eine mechanische Verbindung 54 miteinander verbunden, indem ein Hinterteil der Verbindungsflansche ringsherum geklemmt wird. Die Verbindungsflansche 10" könnten jedoch auch miteinander verschweißt sein, wie vorstehend beschrieben. Auf den ungeschützten inneren Flächen der beiden verlängerten Flansche 50 ist eine TBC 16 aus YSZ aufgebracht.
  • Mit Bezug auf die 8 und 9 besitzt ein alternatives Hitzeschild 70 einen u-förmigen Kanal 72a, der sich entlang einer seiner Kanten zum Aufnehmen des Halteflansches 62a des Ummantelungsabschnittes 60a axial erstreckt. Das Hitzeschild 70 besitzt ebenfalls einen ähnlich ausgebildeten u-förmigen Kanal 72, der sich längs seiner anderen Kante, zum Aufnehmen des Halteflansches 62b eines benachbarten Ummantelungsabschnittes 60b, axial erstreckt. Die Ummantelungsabschnitte 60a und 60b besitzen Verbindungsflansche 64, die zusammengeschweißt sind, wie vorstehend beschrieben. Der Kanal 72a wird durch ein Paar Flansche 76a und 76b definiert.
  • Der Flansch 76b des Hitzeschildes 70 weist Durchbrechungen auf. Mit anderen Worten, der Flansch besitzt eine Vielzahl von einander abwechselnder Ausnehmungen 78 und Stege 80. Der Halteflansch 62b besitzt ebenfalls Durchbrechungen in Art einer Vielzahl von einander abwechselnder Ausnehmungen 66 und Stegen 68.
  • Die Art und Weise in der das Hitzeschild 70 in die Ummantelungsabschnitte 60a und 60b eingesetzt wird, soll nachfolgend, unter Bezug auf die Figuren 10A und 10B, beschrieben werden. Zunächst wird das Hitzeschild 70 in einem Winkel gehalten, so dass der Halteflansch 62a teilweise in dem Kanal 72a aufgenommen ist, wie die 10A zeigt. Die andere Kante des Hitzeschildes wird dann in Richtung des Ummantelungsabschnittes 60b bewegt, so dass die Stege 80 der kronenartig ausgebildeten Kante des Hitzeschildes 70 durch die Ausnehmungen 66 des Halteflansches 62b passen, und die Stege 68 des Halteflansches 62b passen durch die Ausnehmungen im Hitzeschild 70. Der Halteflansch 62b ist daher verschiebbar im Kanal 72b aufgenommen, und der Halteflansch 62a ist ebenfalls verschiebbar im Kanal 72a aufgenommen, wie in 10B gezeigt.
  • Das Hitzeschild 70 wird schließlich in der axialen Richtung relativ zu den Ummantelungsabschnitten 60a und 60b bewegt, bis die Stege 68 des Halteflansches 62b mit den Stegen 80 des Hitzeschildes fluchten. Die Ausnehmungen 66 des Halteflansches 62b sind ebenfalls fluchtend mit den Ausnehmungen 78 des Hitzeschildes, jedoch sind sie vollständig verdeckt von dem nicht kronenartig ausgebildeten Flansch 76a. Dieser verhindert, dass Heißgase vor der Zündung in der Brennerkammer durch die fluchtenden Ausnehmungen 66 und 78 in die Passage 82 zwischen dem Hitzeschild und den Ummantelungsabschnitten eingeleitet werden. Die Stege 68 und 80 können dann, um das Hitzeschild 70 in Position zu sichern, zusammengeschweißt sein.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann im Bereich der Schweißnaht 84 zum Kühlen der Verbindungsflansche der Ummantelungsabschnitte 60a und 60b Kaltluft in die Passage 82 eingeleitet werden.

Claims (15)

  1. Vergasungsbrenner-Ummantelung (4, 6) bestehend aus einem ersten Ummantelungsabschnitt (4a) und aus einem zweiten Ummantelungsabschnitt (4b), die entlang einer gemeinsamen Verbindungslinie (18) miteinander verbunden sind, wobei ein Hitzeschild (20, 30, 40, 50, 70) sich entlang der Verbindungslinie (18) erstreckt, das jedoch, zum Definieren einer zwischen dem Hitzeschild (20, 30, 40, 50, 70) und den ersten und zweiten Ummantelungsabschnitten gelegenen Passage (24) zum Einleiten eines Kühlmittels, von der Verbindungslinie (18) beabstandet angeordnet ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hitzeschild (20, 30, 40, 50, 70) zusammen mit den ersten und zweiten Ummantelungsabschnitten (4a, 4b) eine im Wesentlichen stufenlose Brennkammerfläche ausbildet.
  2. Brennerummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hitzeschild (50) integraler Bestandteil von wenigstens einem des ersten und zweiten Ummantelungsabschnittes (4a, 4b) ist.
  3. Brennerummantelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander liegenden Kanten des ersten und zweiten Ummantelungsabschnittes (4a, 4b) einen ersten Teil und einen zweiten Teil beinhalten, die einen u-förmigen Kanal (14) definieren.
  4. Brennerummantelung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) zusammen entlang einer gemeinsamen Verbindungslinie verbunden sind und die zweiten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) sich entlang der Verbindungslinie zum Ausbilden des Hitzeschildes (20, 30, 40, 50, 70) erstrecken.
  5. Brennerummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hitzeschild (20, 30, 40, 70) als separates Teil ausgebildet und mit wenigstens einem der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) verbunden ist.
  6. Brennerummantelung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die aneinander liegenden Kanten der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) ein erstes Teil und ein zweites Teil beinhalten, die einen u-förmigen Kanal (14) definieren.
  7. Brennerummantelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) zusammen entlang der gemeinsamen Verbindungslinie verbunden sind und sich das Hitzeschild (20, 30, 40, 70) von dem zweiten Teil des ersten Ummantelungsabschnittes (4a) über die Verbindungslinie zum zweiten Teil des zweiten Ummantelungsabschnittes (4b) erstreckt.
  8. Brennerummantelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten des Hitzeschildes (20, 30, 40, 70) zum Aufnehmen der zweiten Teile der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) einen u-förmigen Kanal (14) beinhalten.
  9. Brennerummantelung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass des weiteren Dichtmittel zum Ausbilden einer zwischen dem Hitzeschild und den zweiten Teilen des ersten und zweiten Ummantelungsabschnittes (4a, 4b) eingeordneten Dichtung (34) vorhanden sind.
  10. Brennerummantelung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kanten des Hitzeschildes (20, 30, 40, 70) einen kronenartig ausgebildeten Flansch beinhaltet und das zweite Teil des wenigstens einen ersten und zweiten Ummantelungsabschnittes (4a, 4b) kronenartig ausgebildet ist.
  11. Brennerummantelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hitzeschild (20, 30, 40, 70) durch Kolbenfedern mit den ersten Teilen des ersten und zweiten Ummantelungsabschnittes (4a, 4b) verbunden ist.
  12. Brennerummantelung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche des Hitzeschildes (20, 30, 40, 50, 70) mit einer thermischen Schutzschicht beschichtet ist.
  13. Brennerummantelung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche der ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) mit einer thermischen Schutzschicht beschichtet ist.
  14. Brennerummantelung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) zusammen verschweißt sind.
  15. Brennerummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Ummantelungsabschnitte (4a, 4b) zusammen mechanisch verbunden sind.
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DE (1) DE102007001835B4 (de)
GB (1) GB2434199B (de)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2039998A1 (de) * 2007-09-24 2009-03-25 ALSTOM Technology Ltd Gasturbine mit geschweissten Brennkammerschalen
WO2009103658A1 (de) * 2008-02-20 2009-08-27 Alstom Technology Ltd Gasturbine mit ringförmiger brennkammer
DE102008028025B4 (de) * 2008-06-12 2011-05-05 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildanordnung
CH699309A1 (de) 2008-08-14 2010-02-15 Alstom Technology Ltd Thermische maschine mit luftgekühlter, ringförmiger brennkammer.
US8191373B2 (en) * 2009-02-06 2012-06-05 General Electric Company Interlocking retention strip
JP5260402B2 (ja) * 2009-04-30 2013-08-14 三菱重工業株式会社 板状体の製造方法、板状体、ガスタービン燃焼器およびガスタービン
CH701373A1 (de) 2009-06-30 2010-12-31 Alstom Technology Ltd Schlickerformulierung zur Herstellung von thermischen Schutzschichten.
US8359865B2 (en) * 2010-02-04 2013-01-29 United Technologies Corporation Combustor liner segment seal member
US8359866B2 (en) * 2010-02-04 2013-01-29 United Technologies Corporation Combustor liner segment seal member
JP5425032B2 (ja) * 2010-09-24 2014-02-26 信越化学工業株式会社 多孔質ガラス母材の製造装置及びこれを用いた製造方法
EP2442033A1 (de) * 2010-10-12 2012-04-18 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammerverhakungssegment und Brennkammeraußenschale
US9534783B2 (en) * 2011-07-21 2017-01-03 United Technologies Corporation Insert adjacent to a heat shield element for a gas turbine engine combustor
US9057523B2 (en) 2011-07-29 2015-06-16 United Technologies Corporation Microcircuit cooling for gas turbine engine combustor
CN103890220B (zh) * 2011-09-07 2017-05-17 费德罗-莫格尔公司 具有热障涂层的汽缸缸套
US20130067932A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-21 Honeywell International Inc. Combustion sections of gas turbine engines with convection shield assemblies
CA2870762A1 (en) * 2012-04-27 2013-10-31 General Electric Company Retaining clip, turbine frame, and method of limiting radial movement
US8910378B2 (en) 2012-05-01 2014-12-16 United Technologies Corporation Method for working of combustor float wall panels
US9021812B2 (en) * 2012-07-27 2015-05-05 Honeywell International Inc. Combustor dome and heat-shield assembly
US9958160B2 (en) 2013-02-06 2018-05-01 United Technologies Corporation Gas turbine engine component with upstream-directed cooling film holes
EP2954261B1 (de) * 2013-02-08 2020-03-04 United Technologies Corporation Gasturbinenbrennkammer
GB2514837B (en) * 2013-06-07 2019-04-17 Bentley Motors Ltd A heat shield arrangement
DE102014215034A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Abdeckkappe für eine Durchgriffsbohrung in einem Hitzeschild und ein in der Durchgriffsbohrung positionierbares Fixierelement sowie Hitzeschild mit einer Abdeckkappe
US9849317B2 (en) 2015-01-26 2017-12-26 Honeywell International Inc. Duct systems including shield and flange support
GB201501817D0 (en) * 2015-02-04 2015-03-18 Rolls Royce Plc A combustion chamber and a combustion chamber segment
US10378772B2 (en) * 2017-01-19 2019-08-13 General Electric Company Combustor heat shield sealing
JP6543756B1 (ja) * 2018-11-09 2019-07-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 燃焼器部品、燃焼器、ガスタービン及び燃焼器部品の製造方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US843178A (en) * 1904-05-09 1907-02-05 Manville Company Lappet-loom.
US1539461A (en) * 1925-05-26 Gesellschaft
FR2112220A3 (de) 1970-10-01 1972-06-16 Bbc Sulzer Turbomaschinen
US4259842A (en) * 1978-12-11 1981-04-07 General Electric Company Combustor liner slot with cooled props
US4380906A (en) 1981-01-22 1983-04-26 United Technologies Corporation Combustion liner cooling scheme
GB2160964A (en) * 1984-06-25 1986-01-02 Gen Electric Combustion chamber construction
US4567730A (en) * 1983-10-03 1986-02-04 General Electric Company Shielded combustor
US7093440B2 (en) * 2003-06-11 2006-08-22 General Electric Company Floating liner combustor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1059719B (de) * 1955-06-16 1959-06-18 Jan Jerie Dr Ing Gekuehlte Wand einer Verbrennungskammer, insbesondere fuer Gasturbinen
US3978662A (en) * 1975-04-28 1976-09-07 General Electric Company Cooling ring construction for combustion chambers
US4655044A (en) * 1983-12-21 1987-04-07 United Technologies Corporation Coated high temperature combustor liner
US5333443A (en) * 1993-02-08 1994-08-02 General Electric Company Seal assembly
US5363643A (en) * 1993-02-08 1994-11-15 General Electric Company Segmented combustor
DE19508111A1 (de) * 1995-03-08 1996-09-12 Bmw Rolls Royce Gmbh Hitzeschild-Anordnung für eine Gasturbinen-Brennkammer
US6675582B2 (en) * 2001-05-23 2004-01-13 General Electric Company Slot cooled combustor line
US7093439B2 (en) * 2002-05-16 2006-08-22 United Technologies Corporation Heat shield panels for use in a combustor for a gas turbine engine
EP1398569A1 (de) * 2002-09-13 2004-03-17 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine
US6931855B2 (en) * 2003-05-12 2005-08-23 Siemens Westinghouse Power Corporation Attachment system for coupling combustor liners to a carrier of a turbine combustor
US7007481B2 (en) * 2003-09-10 2006-03-07 General Electric Company Thick coated combustor liner
EP1893862B1 (de) * 2005-06-20 2014-05-21 Rolls-Royce North American Technologies, Inc. Partikelabscheider für gasturbinen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1539461A (en) * 1925-05-26 Gesellschaft
US843178A (en) * 1904-05-09 1907-02-05 Manville Company Lappet-loom.
FR2112220A3 (de) 1970-10-01 1972-06-16 Bbc Sulzer Turbomaschinen
US4259842A (en) * 1978-12-11 1981-04-07 General Electric Company Combustor liner slot with cooled props
US4380906A (en) 1981-01-22 1983-04-26 United Technologies Corporation Combustion liner cooling scheme
US4567730A (en) * 1983-10-03 1986-02-04 General Electric Company Shielded combustor
GB2160964A (en) * 1984-06-25 1986-01-02 Gen Electric Combustion chamber construction
US7093440B2 (en) * 2003-06-11 2006-08-22 General Electric Company Floating liner combustor

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Publication number Publication date
GB0600761D0 (en) 2006-02-22
GB2434199A (en) 2007-07-18
US20070180828A1 (en) 2007-08-09
GB2434199B (en) 2011-01-05
DE102007001835A1 (de) 2007-08-02
US7886540B2 (en) 2011-02-15

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