DE102009044135A1 - Brennkammerdichtung mit Prallkühlung - Google Patents

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DE102009044135A1
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Patrick Benedict Melton
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Abstract

Offenbart ist eine Dichtung (52) einer Brennkammer (12) mit einem Dichtungsträger (60), der sich an einer ersten Komponente der Brennkammer (12) anordnen lässt, und der mehrere hindurchführende Prallöffnungen (92) aufweist. Eine wellenförmige Dichtung (52) ist an dem Dichtungsträger (60) angeordnet und definiert wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) zwischen der wellenförmigen Dichtung (52) und dem Dichtungsträger (60). Ein Wellenberg (58) der wellenförmigen Dichtung (52) lässt sich an einer zweiten Komponente der Brennkammer (12) anordnen. Die wellenförmige Dichtung (52) weist mindestens einen stromaufwärts (18) des Wellenbergs (58) angeordneten Durchlasskanalpfad (84) auf, durch den sich Kühlfluid in den wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) hinein und durch die mehreren Prallöffnungen (92) hindurchleiten lässt, so dass dadurch die erste Komponente der Brennkammer (12) gekühlt wird. Weiter sind eine Brennkammer (12), die eine Dichtung (52) der Brennkammer (12) aufweist, und ein Verfahren zum Kühlen einer ersten Komponente der Brennkammer (12) offenbart.

Description

  • HINTERGRUND
  • Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Brennkammern. Im Besonderen betrifft die vorliegende Erfindung die Kühlung von Brennkammerauskleidungen.
  • Luftmanagement ist ein wichtiges Kriterium bei der Konstruktion von Brennkammern. Luftströme stellen ein Oxidationsmittel für den Verbrennungsprozess bereit und sorgen außerdem für die Kühlung heißer Brennkammerkomponenten. Zwischen vielfältigen Komponenten der Brennkammer sind gewöhnlich Dichtungen vorgesehen, um zu verhindern, dass Luft an nicht erwünschten Stellen in die Brennkammer entweicht. Diese Dichtungen basieren gewöhnlich auf C-Ringen, mit Fingern versehenen Hula-Ringen, Gewebedichtungen, und dergleichen, und sie sind hohen Temperaturen und Drücken sowie über die Dichtungen hinweg auftretenden hohen Druck- und Temperaturgradienten unterworfen. In modernen Brennkammern steigern hohe Flammentemperaturen einen Bedarf, nahezu sämtliche Metalloberflächen der Brennkammer aktiv zu kühlen. Ein Verfahren zum aktiven Kühlen der Brennkammerkomponenten in dem Bereich einer Kompressions-(Hula-)Dichtung der Brennkammerauskleidung basiert darauf, Kühlluft in zwischen einem Dichtungsträger und einer oder mehreren Brennkammerkomponenten ausgebildete Kühlkanäle zu lenken, um die Komponenten konvektiv zu kühlen. Kühlluft tritt gewöhnlich durch eine Reihe von Löchern, die in dem Dichtungsträger an einem stromaufwärts gelegenen Ende des Dichtungsträgers ausbildet sind, in die Kühlkanäle ein. Die Kühlluft strömt in den Kühlkanälen über die gesamte Länge der Dichtung, so dass die erste Komponente der Brennkammer durch konvektive Wärmeüber tragung gekühlt wird. Während die Kühlluft entlang der Kanäle strömt, nimmt ihr Wirkungsgrad hinsichtlich der Kühlung der Komponente allerdings ab. Um den Wirkungsgradverlust auszugleichen, werden relativ große Mengen an Kühlluft durch die Kühlkanäle gelenkt, um eine angemessene Kühlung der Komponente zu erreichen. Im Falle von Brennkammern, insbesondere bei solchen, die in Gasturbinentriebwerken eingesetzt werden, die eine magere Vorvermischung verwenden, ist es erwünscht, die für die Kühlung verwendete Luftmenge zu verringern, um die durch die Brennstoffdüsen geleitete Luftmenge zu steigern, so dass ein gleichmäßiges, mager-vorgemischtes Verhältnis von Brennstoff zu Luft erzielt wird, um dadurch die Leistung der Brennkammer zu verbessern.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Brennkammerdichtungsanordnung einen Dichtungsträger, der mit mehreren hindurch führenden Prallöffnungen ausgebildet ist, und der sich an einer ersten Komponente einer Brennkammer anordnen lässt. Eine wellenförmige Dichtung ist an dem Dichtungsträger angeordnet und bildet zwischen der wellenförmigen Dichtung und dem Dichtungsträger wenigstens einen Dichtungshohlraum. Ein Wellenberg der wellenförmigen Dichtung lässt sich an einer zweiten Komponente der Brennkammer anordnen. Die wellenförmige Dichtung weist mindestens einen stromaufwärts des Wellenbergs angeordneten Durchlasskanalpfad auf, durch den sich Kühlfluid in den wenigstens einen Dichtungshohlraum und durch die mehreren Prallöffnungen leiten lässt, um dadurch die erste Komponente einer Brennkammer zu kühlen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält eine Brennkammer eine erste Brennkammerkomponente und eine zweite Brennkammerkomponente. Die erste Brennkammerkomponente lässt sich wenigstens teilweise in die zweite Brennkammerkomponente einführen, wobei die erste Brennkammerkomponente und die zweite Brennkammerkomponente einen Verbrennungsfluidströmungspfad definieren. Zwischen der ersten Brennkammerkomponente und der zweiten Brennkammerkomponente ist eine Brennkammerdichtungsanordnung angeordnet. Die Brennkammerdichtungsanordnung umfasst einen. Dichtungsträger, der an der ersten Brennkammerkomponente angeordnet ist, und der mehrere hindurch führende Prallöffnungen aufweist, und eine wellenförmige Dichtung, die an dem Dichtungsträger angeordnet ist, und die zwischen der wellenförmigen Dichtung und dem Dichtungsträger wenigstens einen Dichtungshohlraum definiert. Ein Wellenberg der wellenförmigen Dichtung ist an einer zweiten Brennkammerkomponente angeordnet. Die wellenförmige Dichtung weist mindestens einen stromaufwärts des Wellenbergs angeordneten Durchlasskanalpfad auf, durch den sich Kühlfluid in den wenigstens einen Dichtungshohlraum und durch die mehreren Prallöffnungen leiten lässt, um dadurch die erste Brennkammerkomponente zu kühlen.
  • Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Kühlen einer ersten Brennkammerkomponente den Schritt, radial zwischen der ersten Brennkammerkomponente und einer zweiten Brennkammerkomponente eine Brennkammerdichtungsanordnung anzuordnen. Die erste Brennkammerkomponente lässt sich wenigstens teilweise in die zweite Brennkammerkomponente einführen, wobei die erste Brennkammerkomponente und die zweite Brennkammerkomponente einen Verbrennungsfluidströmungspfad definieren. Ein Kühlfluid wird in wenigstens einen Durchlasskanalpfad, der in einem stromaufwärts liegenden Abschnitt einer wellenförmigen Dichtung der Brennkammerdichtung angeordnet ist, in wenigstens einen Dichtungshohlraum geleitet, der durch die wellenförmige Dichtung und einen Dichtungsträger gebildet ist. Das Kühlfluid wird aus dem wenigstens einen Dichtungshohlraum durch mehrere in dem Dichtungsträger ausgebildete Prallöffnungen geleitet, die sich mit der ersten Brennkammerkomponente in Strömungsverbindung befinden, so dass die erste Brennkammerkomponente dadurch gekühlt wird.
  • Diese und andere Vorteile und Merkmale werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verständlicher.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Der als die Erfindung angesehene behandelte Gegenstand wird in den der Beschreibung beigefügten Patentansprüchen speziell aufgezeigt und gesondert beansprucht. Die vorausgehend erwähnten und sonstige Objekte, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren verständlich.
  • 1 zeigt in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel eines Turbotriebwerks;
  • 2 zeigt in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammerdichtung;
  • 3 zeigt eine Draufsicht der Brennkammerdichtung von 2;
  • 4 veranschaulicht in einer Schnittansicht ein Ausführungsbeispiel von Kühlkanälen in einer Brennkammerkomponente; und
  • 5 zeigt einen Schnitt eines abgewandelten Ausführungsbeispiels einer Brennkammerdichtung.
  • Die detaillierte Beschreibung erläutert beispielhaft anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung, zusammen mit Vorteilen und Merkmalen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • 1 zeigt in einer Teilansicht eine Gasturbine 10. Einer Brennkammer 12 wird beispielsweise von einem (nicht gezeigten) Verdichter verdichtetes Fluid zugeführt. Ein Brennstoff wird in die Brennkammer 12 injiziert, vermischt sich mit dem verdichteten Fluid und wird gezündet. Das Heißgasprodukt der Verbrennung strömt zu einer Turbine 14, die dem Heißgas Energie entzieht. Ein Übergangsteil 16 ist an einem stromaufwärts gelegenen Ende 18 bei einer Brennkammerauskleidung 20 an der Brennkammer 12 und an einem stromabwärts gelegenen Ende 22 an einem hinteren Rahmen 24 der Turbine 14 angebracht. Das Übergangsteil 16 überträgt einen Heißgasstrom von der Brennkammerauskleidung 20 zu der Turbine 14. Die Brennkammer 12 enthält eine Brennkammerhülse 26, die in radialer Richtung von der Brennkammerauskleidung 20 nach außen hin beabstandet ist, so dass dazwischen ein Brennkammerströmungskanal 28 definiert ist. Mit einem stromaufwärts gelegenen Ende 32 der Brennkammerauskleidung 20 ist eine Brennkammerkappe 30 verbunden, die mindestens eine Düse 34 aufweist, die darin angeordnet ist und die sich in eine Brennkammer 36 erstreckt, die durch die Brennkammerkappe 30 und die Brennkammerauskleidung 20 definiert ist. An der Brennkammerhülse 26 ist eine Prallhülse 38 angebracht, die von dem Übergangsteil 16 radial beabstandet ist, das dazwischen einen Übergangsströmungskanal 40 definiert.
  • Im Betrieb strömt ein aus dem Verdichter stammender Austrittsstrom 42 durch einen Diffusor 44 zu der Prallhülse 38. Der Austrittsstrom 42 strömt weiter durch mehrere in der Prallhülse 38 ausgebildete Löcher 46 und in dem Übergangsströmungskanal 40 in Richtung der Brennkammer 12. Der Austrittsstrom 42 strömt aus dem Übergangsströmungskanal 40 und durch den Brennkammerströmungskanal 28 weiter, bis er schließlich durch die wenigstens eine Düse 34 in die Brennkammerauskleidung 20 eingeführt ist. Neben der Zufuhr von Luft zu der Brennkammer 12 für den Verbrennungsprozess, sorgt der verhältnismäßig kühle Austrittsstrom 42 außerdem für die wichtige Kühlung der dem heißen Verbrennungsgas ausgesetzten Komponenten, beispielsweise der Brennkammerauskleidung 20 und des Übergangsteils 16.
  • Wie in 2 gezeigt, sind Zwischenräume zwischen benachbarten Komponenten, die heißen Verbrennungsgasen ausgesetzt sind, beispielsweise das Übergangsteil 16 und die Brennkammerauskleidung 20, als Überlappungsverbindungen konstruiert, wobei beispielsweise ein stromabwärts gelegenes Ende 50 der Brennkammerauskleidung 20 geeignet gestaltet ist, um in das stromaufwärts gelegene Ende 18 des Übergangsteils 16 eingeführt zu werden. Eine Dichtung, beispielsweise eine Kompressions-(Hula-)Dichtung 52, ist radial zwischen den überlappenden Abschnitten des Übergangsteils 16 und der Brennkammerauskleidung 20 angeordnet und erstreckt sich rund um den Umfang des Verbindungsstücks. In einem Ausführungsbeispiel ist die Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 mit einem wellenförmigen Querschnitt ausgebildet und basiert auf zwei Lamellen, nämlich auf einer äußeren Lamelle 54 und einer inneren Lamelle 56. Die Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 ist geeignet konstruiert und mit wenigstens einem Wellenberg 58 so angeordnet, dass der wenigstens eine Wellenberg 58 in der äußeren Lamelle 54 mit dem Übergangsteil 16 in Berührung steht. In einigen Ausführungsbeispielen gehört zu der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 wenigstens ein Dichtungsträger 60, der zwischen der inneren Lamelle 56 und der Brennkammerauskleidung 20 angeordnet ist. Die äußere Lamelle 54 und die innere Lamelle können an einem stromaufwärts gelegenen Ende 64 der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52, beispielsweise mittels wenigstens einer Schweißnaht 62, an wenigstens einem Dichtungsträger 60 befestigt sein. Obwohl die wenigstens eine Schweißnaht 62 des in 2 gezeigten Ausführungsbeispiels an dem stromaufwärts gelegenen Ende 64 angeordnet ist, kann die wenigstens eine Schweißnaht 62 in anderen Ausführungsbeispielen an einem stromabwärts gelegenen Ende 66 der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 angeordnet sein.
  • Wie in 3 gezeigt, weisen die äußere Lamelle 54 und die innere Lamelle 56 mehrere äußere Lamellenfinger 68 bzw. innere Lamellenfinger 70 auf. Die äußeren Lamellenfinger 68 erstrecken sich von einem Rand 72 aus und weisen einen zwischen benachbarten äußeren Lamellenfingern 68 angeordneten äußeren Spalt 74 auf. In ähnlicher Weise erstrecken sich die inneren Lamellenfinger 70 von dem Rand 72 aus und weisen einen zwischen benachbarten inneren Lamellenfingern 70 angeordneten inneren Spalt 78 auf. Die inneren Lamellenfinger 70 und die äußeren Lamellenfinger 68 sind geeignet konstruiert, so dass eine bedeckte Länge 80 des inneren Spalts 56 durch die äußeren Lamellenfinger 68 bedeckt ist, wenn die äußere Lamelle 54 über der inneren Lamelle 56 angeordnet ist. Eine perimetrische Stelle einer offenen Länge 82 des inneren Spalts 78 entspricht allerdings einer perimetrischen Stelle wenigstens eines Teils des äußeren Spalts 74, so dass sowohl durch die äußere Lamelle 54 als auch durch die innere Lamelle 56 mehrere Durchlasskanalpfade 84 entstehen. Die mehreren Durchlasskanalpfade 84 sind lediglich in einem stromaufwärts liegenden Abschnitt 86 der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 stromaufwärts des wenigstens einen Wellenbergs 58 angeordnet, so dass ein Eindringen von Luft aus dem Strömungskanal 40 in die Brennkammer 36 verhindert ist. Um eine Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 mit be deckten Längen 80 und offenen Längen 82 zu erhalten, kann der äußere Spalt 74 und/oder der innere Spalt 78 an jeder Spaltstelle eine Richtungsänderung 90 aufweisen, über die sich der innere Spalt 78 in eine andere Richtung erstreckt als der äußere Spalt 74, so dass mittels einer Überlappung eines inneren Lamellenfingers 70 mit dem äußeren Lamellenfinger 68 die bedeckte Länge 80 entsteht.
  • Mit nochmaligem Bezug auf 2 weist der wenigstens eine Dichtungsträger 60 mehrere hindurch führende Prallöffnungen 92 auf, durch die ein Austrittsstrom 42 gelenkt wird, um darauf aufzuprallen und auf diese Weise die Brennkammerauskleidung 20 unterhalb des wenigstens einen Dichtungsträgers 60 zu kühlen. In einigen Ausführungsbeispielen sind die mehreren Prallöffnungen 92 über eine gesamte Länge der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 angeordnet, einschließlich des zwischen dem stromaufwärts gelegenen Ende 64 der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 und dem stromabwärts gelegenen Ende 66 der Kompressions-(Hula-)Dichtung 66 befindlichen Abschnitts. Austrittsluft 42 tritt durch die mehreren Durchlasskanalpfade 84 in einen Dichtungshohlraum 94 zwischen der inneren Lamelle 56 und dem wenigstens einen Dichtungsträger 60 ein. Die Austrittsluft 42 wird durch die mehreren Prallöffnungen 92 geleitet, um auf die Brennkammerauskleidung 20 aufzutreffen, so dass der Abschnitt der Brennkammerauskleidung 20 unmittelbar unterhalb der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 und des wenigstens einen Dichtungsträgers 60 gekühlt wird. Neben dem Zweck des Kühlens der Brennkammerauskleidung 20, kühlt die in den Dichtungshohlraum 94 eintretende Austrittsluft 42 außerdem die Kompressions-(Hula-)Dichtung 52, um einen Ausfall der Kompressions-(Hula-)Dichtung 52 zu verhindern.
  • In einigen Ausführungsbeispielen sind, wie in 4 gezeigt, zwischen dem wenigstens einen Dichtungsträger 60 und der Brennkammerauskleidung 20 mehrere Kühlkanäle 96 angeordnet. Die mehreren Kühlkanäle 96 können, beispielsweise wie in 4 gezeigt, gebildet sein, indem die mehreren Kühlkanäle 96 in der Brennkammerauskleidung 20 ausgebildet werden, oder alternativ, indem die mehreren Kühlkanäle 96 in dem wenigstens einen. Dichtungsträger 60 ausgebildet werden, oder durch eine Kombination von beidem. Die mehreren Kühlkanäle 96 sind geeignet konstruiert und angeordnet, so dass ein in die mehreren Prallöffnungen 92 eintretender Austrittsstrom 42 durch die Kühlkanäle 96 und in die Brennkammer 36 strömt. Folglich kühlt der Austrittsstrom 42 die Brennkammerauskleidung 20 sowohl durch Aufprall entlang der gesamten Länge des Dichtungsträgers 60 als auch durch einen durch die mehreren Kühlkanäle 96 strömenden konvektiven Strom.
  • Ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel ist in 5 veranschaulicht. In diesem Ausführungsbeispiel sind die mehreren Kühlkanäle 96 durch Anordnen wenigstens eines Stützkragens 98 zwischen dem wenigstens einen Dichtungsträger 60 und der Brennkammerauskleidung 20 gebildet. Der Austrittsstrom 42 strömt, wie oben beschrieben, durch die mehreren Kühlkanäle 96 und verlässt die mehreren Kühlkanäle 96 über wenigstens eine Auslassöffnung 100, die in einem stromabwärts gelegenen Stützkragen 102 angeordnet ist.
  • Während die Erfindung im Einzelnen lediglich anhand einer beschränkten Anzahl von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, sollte es ohne weiteres klar sein, dass die Erfindung nicht auf derartige offenbarte Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von bisher nicht beschriebenen Veränderungen, Abänderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen zu verkörpern, die jedoch dem Schutzbereich der Erfindung entsprechen. Während vielfältige Ausführungsbeispiele der Erfin dung beschrieben wurden, ist es ferner selbstverständlich, dass Aspekte der Erfindung lediglich einige der beschriebenen Ausführungsbeispiele beinhalten können. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorausgehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern ist lediglich durch den Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche beschränkt.
  • Offenbart ist eine Dichtung 52 einer Brennkammer 12 mit einem Dichtungsträger 60, der sich an einer ersten Komponente der Brennkammer 12 anordnen lässt, und der mehrere hindurch führende Prallöffnungen 92 aufweist. Eine wellenförmige Dichtung 52 ist an dem Dichtungsträger 60 angeordnet und definiert wenigstens einen Dichtungshohlraum 94 zwischen der wellenförmigen Dichtung 52 und dem Dichtungsträger 60. Ein Wellenberg 58 der wellenförmigen Dichtung 52 lässt sich an einer zweiten Komponente der Brennkammer 12 anordnen. Die wellenförmige Dichtung 52 weist mindestens einen stromaufwärts 18 des Wellenbergs 58 angeordneten Durchlasskanalpfad 84 auf, durch den sich Kühlfluid in den wenigstens einen Dichtungshohlraum 94 hinein und durch die mehreren Prallöffnungen 92 hindurch leiten lässt, so dass dadurch die erste Komponente der Brennkammer 12 gekühlt wird. Weiter sind eine Brennkammer 12, die eine Dichtung 52 der Brennkammer 12 aufweist, und ein Verfahren zum Kühlen einer ersten Komponente der Brennkammer 12 offenbart.
  • 10
    Gasturbine
    12
    Brennkammer
    14
    Turbine
    16
    Übergangsteil
    18
    Stromaufwärts gelegenes Ende
    20
    Brennkammerauskleidung
    22
    Stromabwärts gelegenes Ende
    24
    Hinterer Rahmen
    26
    Brennkammerhülse
    28
    Brennkammerströmungskanal
    30
    Brennkammerkappe
    32
    Stromaufwärts gelegenes Ende
    34
    Düse
    36
    Brennkammer
    38
    Prallhülse
    40
    Übergangsströmungskanal
    42
    Austrittsstrom
    44
    Diffusor
    46
    Mehrere Löcher
    50
    Stromabwärts gelegenes Ende
    52
    Kompressions-(Hula-)Dichtung
    54
    Äußere Lamelle
    56
    Innere Lamelle
    58
    Wellenberg
    60
    Dichtungsträger
    62
    Schweißnaht
    64
    Stromaufwärts gelegenes Ende
    66
    Stromabwärts gelegenes Ende
    68
    Äußere Lamellenfinger
    70
    Innere Lamellenfinger
    72
    Rand
    74
    Äußerer Spalt
    78
    Innerer Spalt
    80
    Bedeckte Länge
    82
    Offene Länge
    84
    Durchlasskanalpfade
    86
    Stromaufwärts liegender Abschnitt
    90
    Richtung
    92
    Prallöffnungen
    94
    Dichtungshohlraum
    96
    Kühlkanäle
    98
    Stützkragen
    100
    Auslassöffnung
    102
    Stützkragen

Claims (10)

  1. Dichtung (52) einer Brennkammer (12), zu der gehören: ein Dichtungsträger (60) mit mehreren hindurch führenden Prallöffnungen (92), wobei sich der Dichtungsträger (60) an einer ersten Komponente der Brennkammer (12) anordnen lässt; eine wellenförmige Dichtung (52), die an dem Dichtungsträger (60) angeordnet ist, und die wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) zwischen der wellenförmigen Dichtung (52) und dem Dichtungsträger (60) definiert, wobei sich ein Wellenberg (58) der wellenförmigen Dichtung (52) an einer zweiten Komponente der Brennkammer (12) anordnen lässt; und wenigstens ein in der wellenförmigen Dichtung (52) stromaufwärts (18) des Wellenbergs (58) angeordneter Durchlasskanalpfad (84), durch den sich Kühlfluid in den wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) hinein und durch die mehreren Prallöffnungen (92) hindurch leiten lässt, so dass dadurch die erste Komponente der Brennkammer (12) gekühlt wird.
  2. Dichtung (52) einer Brennkammer (12) nach Anspruch 1, wobei die wellenförmige Dichtung (52) eine äußere Dichtungslamelle (54) und eine innere Dichtungslamelle (56) umfasst, wobei jede Dichtungslamelle einen Dichtungsring und mehrere Dichtungsfinger (68) aufweist, die sich in einer Richtung (90) von dem Dichtungsring weg erstrecken, wobei benachbarte Dichtungsfinger (70) zwischen sich einen Spalt (74) aufweisen.
  3. Dichtung (52) einer Brennkammer (12) nach Anspruch 2, wobei der wenigstens eine Durchlasskanalpfad (84) gebildet wird, indem die Spalte (74) in der äußeren Dichtungslamelle (54) mit den Spalten (78) in der inneren Dichtungslamelle (56) stromaufwärts (18) des Wellenbergs (58) fluchtend ausgerichtet werden.
  4. Dichtung (52) einer Brennkammer (12) nach Anspruch 3, wobei die Spalte (74) in der äußeren Dichtungslamelle (54) stromabwärts (22) des Wellenbergs (58) mit dem Dichtungsfinger (70) der inneren Dichtungslamelle (56) überlappen.
  5. Brennkammer (12), zu der gehören: eine erste Komponente der Brennkammer (12); eine zweite Komponente der Brennkammer (12), wobei sich die erste Komponente der Brennkammer (12) wenigstens teilweise in die zweite Komponente der Brennkammer (12) einführen lässt, wobei die erste Komponente der Brennkammer (12) und die zweite Komponente der Brennkammer (12) einen Verbrennungsfluidströmungspfad definieren; und eine zwischen der ersten Komponente der Brennkammer (12) und der zweiten Komponente der Brennkammer (12) angeordnete Dichtung (52) der Brennkammer (12), wobei zu der Dichtung (52) der Brennkammer (12) gehören: ein Dichtungsträger (60) mit mehreren hindurch führenden Prallöffnungen (92), wobei der Dichtungsträger (60) an der ersten Komponente der Brennkammer (12) angeordnet ist; eine wellenförmige Dichtung (52), die an dem Dichtungsträger (60) angeordnet ist, und die zwischen der wellenförmigen Dichtung (52) und dem Dichtungsträger (60) wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) definiert, wobei ein Wellenberg (58) der wellenförmigen Dichtung (52) an einer zweiten Komponente der Brennkammer (12) angeordnet ist; und wenigstens ein in der wellenförmigen Dichtung (52) stromaufwärts (18) des Wellenbergs (58) angeordneter Durchlasskanalpfad (84), durch den sich Kühlfluid in den wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) und durch die mehreren Prallöffnungen (92) leiten lässt, so dass dadurch die erste Komponente der Brennkammer (12) gekühlt wird.
  6. Brennkammer (12) nach Anspruch 5, wobei die wellenförmige Dichtung (52) eine äußere Dichtungslamelle (54) und eine innere Dichtungslamelle (56) umfasst, wobei jede Dichtungslamelle einen Dichtungsring und mehrere Dichtungsfinger (68) aufweist, die sich in einer Richtung (90) von dem Dichtungsring weg erstrecken, wobei benachbarte Dichtungsfinger (70) zwischen sich einen Spalt (74) aufweisen.
  7. Brennkammer (12) nach Anspruch 6, wobei der wenigstens eine Durchlasskanalpfad (84) gebildet sind, indem die Spalte (74) in der äußeren Dichtungslamelle (54) stromaufwärts (18) des Wellenbergs (58) mit den Spalten (78) in der inneren Dichtungslamelle (56) fluchtend ausgerichtet sind.
  8. Brennkammer (12) nach Anspruch 5, wobei die erste Komponente der Brennkammer (12) mehrere Strömungskanäle (28) aufweist, die sich mit den mehreren Prallöffnungen (92) in Strömungsverbindung befindet.
  9. Verfahren zum Kühlen einer ersten Komponente einer Brennkammer (12), mit den Schritten: Anordnen einer Dichtung (52) der Brennkammer (12) radial zwischen der ersten Komponente der Brennkammer (12) und einer zweiten Komponente der Brennkammer (12), wobei sich die erste Komponente der Brennkammer (12) wenigstens teilweise in die zweite Komponente der Brennkammer (12) einführen lässt, wobei die erste Komponente der Brennkammer (12) und die zweite Komponente der Brennkammer (12) einen Verbrennungsfluidströmungspfad bilden; Leiten von Kühlfluid in wenigstens einen Durchlasskanalpfad (84), der in einem stromaufwärts liegenden Abschnitt (86) einer wellenförmigen Dichtung (52) der Dichtung (52) der Brennkammer (12) angeordnet ist, in wenigstens einen Dichtungshohlraum (94), der von der wellenförmigen Dichtung (52) und einem Dichtungsträger (60) gebildet wird; und Leiten des Kühlfluids aus dem wenigstens einen Dichtungshohlraum (94) durch mehrere in dem Dichtungsträger (60) ausgebildete Prallöffnungen (92), die sich mit der ersten Komponente der Brennkammer (12) in Strömungsverbindung befinden, um dadurch die erste Komponente der Brennkammer (12) zu kühlen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, mit dem Schritt, das Kühlfluid durch mehrere Strömungskanäle (28) zu leiten, die in Strömungsverbindung mit den mehreren Prallöffnungen (92) in der ersten Komponente der Brennkammer (12) ausgebildet sind.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103398398A (zh) * 2013-08-12 2013-11-20 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种燃气轮机燃烧室火焰筒与过渡段的双密封连接结构

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5491927B2 (ja) * 2010-03-29 2014-05-14 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム合金ブレージングシート
US8276391B2 (en) * 2010-04-19 2012-10-02 General Electric Company Combustor liner cooling at transition duct interface and related method
US8499566B2 (en) 2010-08-12 2013-08-06 General Electric Company Combustor liner cooling system
EP2450533B1 (de) * 2010-11-09 2016-03-30 Alstom Technology Ltd Dichtungsanordung
US9249679B2 (en) 2011-03-15 2016-02-02 General Electric Company Impingement sleeve and methods for designing and forming impingement sleeve
US8887508B2 (en) 2011-03-15 2014-11-18 General Electric Company Impingement sleeve and methods for designing and forming impingement sleeve
KR101531124B1 (ko) 2011-03-30 2015-06-23 미츠비시 히타치 파워 시스템즈 가부시키가이샤 연소기 및 이것을 구비한 가스 터빈
US8695351B2 (en) * 2011-05-05 2014-04-15 General Electric Company Hula seal with preferential cooling having spring fingers and/or adjacent slots with different widths
US20120304657A1 (en) * 2011-06-06 2012-12-06 General Electric Company Lock leaf hula seal
US8966910B2 (en) 2011-06-21 2015-03-03 General Electric Company Methods and systems for cooling a transition nozzle
US8915087B2 (en) 2011-06-21 2014-12-23 General Electric Company Methods and systems for transferring heat from a transition nozzle
US9243507B2 (en) * 2012-01-09 2016-01-26 General Electric Company Late lean injection system transition piece
US9115808B2 (en) * 2012-02-13 2015-08-25 General Electric Company Transition piece seal assembly for a turbomachine
US9010127B2 (en) * 2012-03-02 2015-04-21 General Electric Company Transition piece aft frame assembly having a heat shield
US9046038B2 (en) 2012-08-31 2015-06-02 General Electric Company Combustor
US8684130B1 (en) 2012-09-10 2014-04-01 Alstom Technology Ltd. Damping system for combustor
US9771818B2 (en) 2012-12-29 2017-09-26 United Technologies Corporation Seals for a circumferential stop ring in a turbine exhaust case
US8707673B1 (en) * 2013-01-04 2014-04-29 General Electric Company Articulated transition duct in turbomachine
US9784452B2 (en) * 2013-03-15 2017-10-10 General Electric Company System having a multi-tube fuel nozzle with an aft plate assembly
KR101853456B1 (ko) * 2015-06-16 2018-04-30 두산중공업 주식회사 가스터빈용 연소 덕트 조립체
DE112016005084B4 (de) * 2015-11-05 2022-09-22 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Verbrennungszylinder, Gasturbinenbrennkammer und Gasturbine
DE112017002620B4 (de) * 2016-05-23 2023-01-26 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Brennkammer und Gasturbine
US10533747B2 (en) * 2017-03-30 2020-01-14 General Electric Company Additively manufactured mechanical fastener with cooling fluid passageways
US11187152B1 (en) 2020-09-30 2021-11-30 General Electric Company Turbomachine sealing arrangement having a cooling flow director
US11702991B2 (en) 2020-09-30 2023-07-18 General Electric Company Turbomachine sealing arrangement having a heat shield

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1012444B (zh) * 1986-08-07 1991-04-24 通用电气公司 冲击冷却过渡进气道
JPH08284688A (ja) * 1995-04-18 1996-10-29 Hitachi Ltd ガスタービンおよびガスタービン燃焼装置
JPH09195799A (ja) * 1996-01-17 1997-07-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 燃焼器のスプリングシール装置
RU2137954C1 (ru) * 1997-04-03 1999-09-20 Московский государственный авиационный институт (технический университет) Лепестковый газодинамический подшипник
WO1998049496A1 (en) * 1997-04-30 1998-11-05 Siemens Westinghouse Power Corporation An apparatus for cooling a combuster, and a method of same
US6869082B2 (en) * 2003-06-12 2005-03-22 Siemens Westinghouse Power Corporation Turbine spring clip seal
US7284378B2 (en) * 2004-06-04 2007-10-23 General Electric Company Methods and apparatus for low emission gas turbine energy generation
US7270175B2 (en) * 2004-01-09 2007-09-18 United Technologies Corporation Extended impingement cooling device and method
US7269957B2 (en) * 2004-05-28 2007-09-18 Martling Vincent C Combustion liner having improved cooling and sealing
US7007482B2 (en) * 2004-05-28 2006-03-07 Power Systems Mfg., Llc Combustion liner seal with heat transfer augmentation
US7010921B2 (en) * 2004-06-01 2006-03-14 General Electric Company Method and apparatus for cooling combustor liner and transition piece of a gas turbine
US20090120093A1 (en) * 2007-09-28 2009-05-14 General Electric Company Turbulated aft-end liner assembly and cooling method
US8051663B2 (en) * 2007-11-09 2011-11-08 United Technologies Corp. Gas turbine engine systems involving cooling of combustion section liners
US8006983B2 (en) * 2007-12-27 2011-08-30 General Electric Company Sealing assembly for use with a pressurized vessel and methods of assembling the same
US7594401B1 (en) * 2008-04-10 2009-09-29 General Electric Company Combustor seal having multiple cooling fluid pathways
US8096133B2 (en) * 2008-05-13 2012-01-17 General Electric Company Method and apparatus for cooling and dilution tuning a gas turbine combustor liner and transition piece interface
US8245514B2 (en) * 2008-07-10 2012-08-21 United Technologies Corporation Combustion liner for a gas turbine engine including heat transfer columns to increase cooling of a hula seal at the transition duct region

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103398398A (zh) * 2013-08-12 2013-11-20 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种燃气轮机燃烧室火焰筒与过渡段的双密封连接结构
CN103398398B (zh) * 2013-08-12 2016-01-20 北京华清燃气轮机与煤气化联合循环工程技术有限公司 一种燃气轮机燃烧室火焰筒与过渡段的双密封连接结构

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Publication number Publication date
JP2010084763A (ja) 2010-04-15
US20100077761A1 (en) 2010-04-01
JP5507179B2 (ja) 2014-05-28
CN101713539B (zh) 2014-04-02
US8079219B2 (en) 2011-12-20
CN101713539A (zh) 2010-05-26

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