DE102011055692A1 - Textildichtung für Turbomaschinen - Google Patents

Textildichtung für Turbomaschinen Download PDF

Info

Publication number
DE102011055692A1
DE102011055692A1 DE201110055692 DE102011055692A DE102011055692A1 DE 102011055692 A1 DE102011055692 A1 DE 102011055692A1 DE 201110055692 DE201110055692 DE 201110055692 DE 102011055692 A DE102011055692 A DE 102011055692A DE 102011055692 A1 DE102011055692 A1 DE 102011055692A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
textile
seal
face
layers
several
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE201110055692
Other languages
English (en)
Inventor
Omprakash Samudrala
Neelesh Nandkumar Sarawate
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of DE102011055692A1 publication Critical patent/DE102011055692A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/104Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing characterised by structure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0806Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing characterised by material or surface treatment
    • F16J15/0812Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing characterised by material or surface treatment with a braided or knitted body
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/10Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing
    • F16J15/12Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering
    • F16J15/121Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement
    • F16J15/125Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with non-metallic packing with metal reinforcement or covering with metal reinforcement generally perpendicular to the surfaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/28Arrangement of seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00Materials; Properties thereof
    • F05D2300/60Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/601Fabrics
    • F05D2300/6012Woven fabrics
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/00012Details of sealing devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt eine Textildichtung (100) zur Verwendung mit Turbinenkomponenten (90, 91) bereit. Die Textildichtung (100) kann eine Anzahl von Textillagen (110), eine zwischen den Textillagen (110) positionierte Zwischenlage (140) und eine an einer Stirnseite (190) der Textillagen (110) positionierte Stirnseitendichtung (180) enthalten, um somit einen Leckströmungspfad (210) durch wenigstens eine von den Textillagen (110) zu blockieren.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft allgemein Turbomaschinen, wie zum Beispiel Gasturbinen, und betrifft insbesondere eine Textildichtung mit verringerter Stirnseitenspaltleckage dadurch zur Verwendung zwischen mehreren Turbinenkomponenten.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Im Wesentlichen enthalten Turbomaschinen, wie zum Beispiel Gasturbinen und dergleichen, einen durch sie hindurchführenden Hauptgasströmungspfad. Der Hauptgasströmungspfad beinhaltet im Wesentlichen einen Gaseinlass, einen Verdichter, einen Brenner, eine Turbine und einen Gasauslass. Eine Gasleckage sowohl aus dem Gasströmungspfad als auch in den Gasströmungspfad kann für das Verhalten der gesamten Maschine schädlich sein und ist im Allgemeinen auch anderseits unerwünscht. Eine Gaspfadleckage kann den Wirkungsgrad der Gasturbine verringern, Brennstoffkosten erhöhen und möglicherweise Emissionspegel erhöhen.
  • Sekundäre Gasströmungen können in der Gasturbine zum Kühlen verschiedener heißer Komponenten verwendet werden. Insbesondere kann aus den hinteren Stufen des Verdichters in einer Gasturbine entnommene Luft zum Kühlen der Komponenten darin und zum Spülen von Spalten und Hohlräumen zwischen benachbarten Komponenten genutzt werden. Textildichtungen können in Schlitzen zwischen den benachbarten Komponenten montiert sein, um so die Menge der entnommenen Sekundärströmung zu steuern, indem dessen Leckage in den Heißgaspfad dosiert wird. Textildichtungen werden somit in großem Umfang zur Steuerung der Menge von Kühl- und Spülluft eingesetzt, die zur Verhinderung von Heißgaseinsaugung und Überhitzung von Turbinenteilen, wie zum Beispiel Deckbändern, Leitapparaten und dergleichen, benötigt wird. Textildichtungen können somit die Spalten zwischen benachbarten Turbinenteilen (Deckband/Deckband, Deckband/Leitapparat, usw.) verschließen, die zur Anpassung an thermische und mechanische Übergangszustände während des Turbinenbetriebs benötigt werden. Textildichtungen stellen den doppelten Vorteil einer effektiven Abdichtung dieser Spalte bereit, während sie gleichzeitig eine gute Verschleißbeständigkeit aufgrund des Vorliegens der Opfer-Textillagen bereitstellen.
  • Eine Verringerung der Leckage durch die Textildichtungen hindurch selbst kann somit die Menge der aus den Verdichterstufen entzogenen Sekundärströmung reduzieren. Ebenso kann die verringerte Leckage durch die Textildichtungen hindurch zu einem verbesserten Gesamtwärmewirkungsgrad und zu einer verbesserten Leistungsabgabe aus der Turbine führen. Eine Leckage durch eine Textildichtung kann man im Wesentlichen in zwei Bereichen finden:
    • (1) Leckage aus einem Bereich unter einer metallischen Zwischenlage, dies sich über die Länge der Textildichtung erstreckt; und
    • (2) Leckage durch einen Spalt zwischen den Stirnseiten der Textildichtung und den Stirnseiten des aufnehmenden Schlitzes.
  • Der letztere Anteil kann in typischen Textildichtungen dominieren und bis zu 75% der Gesamtleckage dadurch hindurch beitragen. Eine Verkleinerung des Stirnseitenspaltes kann aufgrund von Gesichtspunkten des Zusammenbaus, Aufsummierung von Toleranzen und der Notwendigkeit eine mögliche Relativbewegung zwischen den benachbarten Komponenten aufzunehmen, nicht durchführbar sein. Ein Teil der Stirnseitenspaltleckage kann durch den Abstandsspalt zwischen den zwei Turbinenkomponenten wandern, während ein Großteil der Leckage durch die poröse untere Textillage entlang der Dichtungslänge erstrecken und schließlich durch den Abstandsspalt austreten kann. Diese Leckage durch die poröse untere Textillage kann bis etwa zur Hälfte der Gesamtleckage dadurch hindurch beitragen.
  • Es besteht ein Wunsch nach einer verbesserten Dichtungsgestaltung. Eine derartige verbesserte Gestaltung kann die Stirnseitenspaltleckage, insbesondere durch die poröse untere Textillage, begrenzen. Die Verringerung der Leckage dadurch kann den Gesamtwirkungsgrad und die Leistungsabgabe der Gasturbine insgesamt verbessern.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung stellt somit eine Textildichtung zur Verwendung mit Turbinenkomponenten bereit. Die Textildichtung kann eine Anzahl von Textillagen, eine zwischen den Textillagen positionierte Zwischenlage und eine an einer Stirnseite der Textillagen positionierte Stirnseitendichtung enthalten, um somit einen Leckströmungspfad durch wenigstens eine von den Textillagen zu blockieren.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Textildichtung zur Verwendung mit Turbinenkomponenten bereit. Die Textildichtung kann eine Anzahl von Textillagen enthalten, eine zwischen den Textillagen positionierte dünne Zwischenlage und eine an einer Stirnseite der Textillagen positionierte Dichtungseinrichtung, um somit einen Leckströmungspfad durch wenigstens eine von den Textillagen zu blockieren.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ferner eine Textildichtung zur Verwendung mit Turbinenkomponenten bereit. Die Textildichtung kann eine obere Textillage, eine untere Textillage, ein zwischen der oberen Textillage und der unteren Textillage positionierte dünne Zwischenlage und eine oder mehrere Stirnseitenflanschdichtungen enthalten, die an einer Stirnseite der oberen Textillage und der unteren Textillage positioniert sind, um somit einen Leckströmungspfad dadurch hindurch zu blockieren.
  • Diese und weitere Merkmale und Verbesserungen der vorliegenden Anmeldung werden für den Fachmann nach Durchsicht der nachstehenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den verschiedenen Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer Gasturbine.
  • 2 ist eine perspektivische Teilansicht einer bekannten Textildichtung.
  • 3 ist eine perspektivische Teilansicht einer zwischen Turbinenkomponenten positionierten bekannten Textildichtung.
  • 4 ist eine perspektivische Teilansicht einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 5 ist eine vergrößerte perspektivische Teilansicht der Textildichtung von 4.
  • 6 ist eine perspektivische Teilansicht einer alternativen Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 7 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 8 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 9 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 10 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 11 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • 12 ist eine Seitenquerschnittsansicht einer weiteren Ausführungsform einer Textildichtung, wie sie hierin beschrieben sein kann.
  • Detaillierte Beschreibung
  • In den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente durchgängig durch die verschiedenen Ansichten bezeichnen, stellt 1 eine schematische Ansicht einer Rotationsmaschine, wie zum Beispiel einer Gasturbine 10, dar. Die Gasturbine 10 kann einen Verdichter 15 enthalten. Der Verdichter 15 verdichtet einen ankommenden Luftstrom 20. Der Verdichter liefert den verdichteten Luftstrom 20 an einen Brenner 25. Der Brenner 25 mischt den verdichteten Luftstrom 20 mit einem verdichteten Brennstoffstrom 30 und zündet das Gemisch, um einen Strom von Verbrennungsgasen 35 zu erzeugen. Obwohl nur ein Brenner 25 dargestellt ist, kann die Gasturbine 10 eine beliebige Anzahl von Brennern 25 enthalten. Der Strom der Verbrennungsgase 35 wird wiederum an eine Turbine 40 geliefert. Der Strom der Verbrennungsgase 35 treibt die Turbine 40 an, um mechanische Arbeit zu erzeugen. Die in der Turbine 40 erzeugte mechanische Arbeit treibt den Verdichter 15 und eine externe Last 45, wie zum Beispiel einen elektrischen Generator und dergleichen, an.
  • Die Gasturbine 10 kann Erdgas, verschiedene Arten von Synthesegas und/oder andere Arten von Brennstoffen verwenden. Die Gasturbine 10 kann eine von einer beliebigen Anzahl unterschiedlicher Gasturbinen sein, die von General Electric Company of Schenectady, New York und dergleichen angeboten werden. Die Gasturbine 10 kann weitere Ausgestaltungen haben und andere Arten von Komponenten nutzen. Weitere Arten von Turbinenmaschinen können ebenfalls hierin verwendet werden. Mehrere Gasturbinen 10, andere Arten von Turbinen und weitere Arten von Energieerzeugungsvorrichtungen können ebenfalls hierin verwendet werden. Andere Arten von Rotationsmaschinen können ebenfalls hierin verwendet werden.
  • 2 stellt ein Beispiel einer bekannten Textildichtung 50 dar. Die Textildichtung 50 kann eine Anzahl von Textillagen 55 enthalten. Die Textillagen 55 können aus einem gewebten metallischen Textil bestehen. Die Textillagen 55 können auch Verbundwerkstoffe, Keramiken und Kombinationen davon enthalten. In diesem Beispiel kann eine obere Textillage 60 von einer unteren Textillage 65 durch eine Zwischenlage 70 getrennt sein. Die Zwischenlage 70 kann aus rostfreiem Stahl oder anderen Materialarten bestehen. Die Zwischenlage 70 kann sich im Wesentlichen über die Länge und Breite der Textildichtung 50 erstrecken. Die Zwischenlage 70 kann auch eine Anzahl von Seitenflanschen 75 enthalten, die sich aus den Seiten der Textillagen 55 erstrecken. Die Seitenflansche 75 können einen geradlinigen Schenkel 80 und einen gebogenen Schenkel 85 enthalten. Weitere Formen können hierin verwendet werden. Die Textillagen 55 können mit der Zwischenlage 70 punktverschweißt oder anderweitig daran befestigt sein. Mehrere Zwischenlagen können ebenfalls hierin verwendet werden. Die Textildichtung 50 kann jede gewünschte Größe oder Form haben. Andere Arten und andere Ausgestaltungen der Textildichtung 50 können bekannt sein.
  • 3 stellt die Verwendung der bekannten Textildichtung 50 in einer Anzahl von Turbinenkomponenten, einer ersten Komponente 90 und einer zweiten Komponente 91 dar. Jede Komponente 90, 91 hat einen Schlitz 92 mit einer Textildichtung 50 darin und einen Schlitzspalt 93 dazwischen. Die Komponenten 90, 91 können Deckbänder, Leitapparate oder jede andere Art benachbarter Komponenten sein. Wie vorstehend beschrieben, kann sich ein Seitenleckagepfad 94 zwischen den Seitenflanschen 75 der Textildichtung 50 und den Wänden der Schlitze 92 der Komponenten 90, 91 erstrecken; ein Stirnleckagepfad 95 kann ich um den Schlitzspalt 93 an den Stirnseitenspalten (zwischen der Dichtung und den aufnehmenden Schlitzen) erstrecken; und ein zweiter Stirnleckagepfad 96 kann sich durch die untere Textillage 65 der Textildichtung 50 erstrecken. Der zweite Stirnleckagepfad 96 durch die unteren Textillagen 65 kann etwa die Hälfte der gesamten Leckage durch diese sein.
  • 4 und 5 stellen eine Textildichtung 100 dar, wie sie hierin beschrieben sein kann. Ähnlich zu der vorstehend beschriebenen kann die Textildichtung 100 eine Anzahl von Textillagen 110 enthalten. In diesem Beispiel können eine obere Textillage 120 und eine untere Textillage 130 verwendet werden. Jede Anzahl von Textillagen 110 kann hierin verwendet werden. Eine Zwischenlage 140 kann die obere Textillage 120 und die untere Textillage 130 trennen. Die Zwischenlage 140 kann sich im Wesentlichen entlang der Länge und Breite der Textildichtung 100 erstrecken. Die Zwischenlage 140 kann aus rostfreiem Stahl oder anderen Materialarten bestehen. Die Zwischenlage 140 kann eine Anzahl von Seitenflanschen 150 enthalten. In diesem Beispiel können die Seitenflansche 150 einen geradlinigen Schenkel 140 und einen gebogenen Schenkel 170 enthalten. Andere Formen können ebenfalls hierin verwendet werden. Die Textillagen 110 können mit der Zwischenlage 140 punktverschweißt oder anderweitig daran angebracht sein. Mehrere Zwischenlagen können ebenfalls hierin verwendet werden. Die Textildichtung 100 kann als Ganzes jede beliebige Größe oder Form haben. Andere Arten und anderen Ausgestaltungen der Textildichtung 100 können bekannt sein.
  • In diesem Beispiel kann die Textildichtung 100 eine Stirnseitendichtung an einer ihrer beiden Stirnseiten 190 enthalten. Insbesondere kann die Stirnseitendichtung 180 die Form einer Stirnseitenflanschdichtung 200 annehmen. Die Zwischenlage 140 kann sich über die Textillagen 110 der Textildichtung 100 hinaus erstrecken und in die Stirnseitenflanschdichtung 200 enden. Die Stirnseitenflanschdichtung 200 kann eine im Wesentlichen gebogene Form 200 mit einer etwas unvollständigen nach oben gerichteten ”U”-Form haben. Die gebogene Form 205 kann darin eingestanzt oder geformt sein. Die Stirnseitenflanschdichtung 200 überdeckt großteils die untere Textillage 130. Die Stirnseitenflanschdichtung 200 kann auch die Stirnwände der aufnehmenden Schlitze berühren. Die Stirnseitenflanschdichtung 200 blockiert somit die untere Textillage 130 an der Stirnseite 190, um somit einen Leckströmungspfad 210 dadurch zu begrenzen. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • Der Leckströmungspfad 210 enthält wenigstens den vorstehend beschriebenen Stirnleckagepfad 96 sowie den Seitenleckagepfad 94 als auch den Stirnleckagepfad 05. Die Stirnseitenflanschdichtung 200 kann etwas nachgiebig sein, sodass Stirnseitenspalten 215 mit variierenden Größen (aufgrund von Toleranzschwankungen und dergleichen) in den Schlitzen 92 ebenfalls wenigstens teilweise abgedichtet werden können, um somit eine zusammenhängende Abdichtung unabhängig von den Abweichungen in den Schlitzen 92 und den Stirnseitenspalten 215 zu erreichen.
  • 6 stellt eine alternative Ausführungsform einer Textildichtung 220 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung 180 beschrieben sein kann. In diesem Beispiel kann die Stirnseitendichtung 180 die Form einer Stirnseitenflanschdichtung 230 annehmen. Die Zwischenlage 140 kann sich über die Textillagen 110 der Textildichtung 220 hinaus erstrecken und in der Stirnseitenflanschdichtung 230 enden. Die Stirnseitenflanschdichtung 230 kann eine im Wesentlichen ebene nach unten gebogene Form 235 haben. Die ebene nach unten gebogene Form 235 kann eine Biegung von 90 Grad oder ähnlich enthalten. Weitere Formen und Winkel können hierin verwendet werden. Die flache nach unten gebogene Form 235 der Stirnseitenflanschdichtung 230 überdeckt und dichtet somit die untere Textillage 130 und den Leckströmungspfad 210 durch diese ab. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • 7 stellt eine alternative Ausführungsform einer Textildichtung 240 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung 180 beschrieben sein kann. In diesem Beispiel kann die Stirnseitendichtung 180 eine oder mehrere Stirnzwischenlagendichtungen 250 enthalten, die über einer oder mehreren von den Stirnseiten 190 der Textildichtung 240 positioniert sind. Die Stirnzwischenlagendichtungen 250 können mit der Textildichtung 240 verschweißt oder anderweitig an den Stirnseiten 190 der Textildichtung 240 befestigt sein. Die Stirnzwischenlagendichtungen 250 können etwa eine Höhe und Breite ähnlich der der Textildichtung 240 haben. Die Stirnzwischenlagendichtungen 250 können aus Metallen, Keramiken und dergleichen bestehen, um den Leckströmungspfad 210 dadurch hindurch zu behindern. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • 8 stellt eine weitere Ausführungsform einer Textildichtung 240 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung beschrieben sein kann. In diesem Beispiel kann die Textildichtung 260 zwei oder mehr Zwischenlagen 270 enthalten. Eine oder beide von den Zwischenlagen 270 kann die Stirnseitendichtung 180 in der Form einer Stirnseitenflanschdichtung 280 darauf enthalten. Die Stirnseitenflanschdichtungen 280 können eine nach oben gerichtet und eine nach unten gerichtet gebogene Form 290 enthalten. Eine erste Zwischenlage 300 kann eine Stirnseitenflanschdichtung 280 mit einer nach oben gebogenen Form 305 enthalten, während eine zweite Zwischenlage 310 eine Stirnseitenflanschdichtung 280 mit einer nach unten gebogenen Form 315 haben kann. Die gebogenen Formen 290 können im Wesentlichen gekrümmt oder flach sein. Die Stirnseitenflanschdichtungen 280 decken somit sowohl die obere Textillage 120 als auch die untere Textillage 130 ab, um so den Leckströmungspfad 210 dadurch hindurch zu blockieren. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • 9 stellt eine weitere Ausführungsform einer Textildichtung 320 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung 180 beschrieben sein kann. In diesem Beispiel kann die Stirnseitendichtung 180 die Form von einer oder mehreren Klammerdichtungen 330 annehmen, die auf den Stirnseiten 190 der Textildichtung 320 positioniert sind. Die Klammerdichtungen 330 können in einer ähnlichen Weise wie die vorstehend beschriebenen Stirnzwischenlagendichtungen 250 und dergleichen funktionieren, um so den Leckströmungspfad 210 dadurch hindurch zu blockieren. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • 10 stellt eine weitere Ausführungsform einer Textildichtung 340 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung 180 beschrieben sein kann. In diesem Beispiel können eine oder mehrere nachgiebige Dichtungen 350 an den Stirnseiten 190 der Textildichtung 340 und in Kontakt mit einer Stirnwand 245 einer tragenden Struktur positioniert sein. In diesem Beispiel kann eine nachgiebige ”C”-Dichtung 360 verwendet werden. Weitere Arten von nachgiebigen Dichtungen 350 können hierin verwendet werden einschließlich Schnurdichtungen, ”W”-Dichtungen und dergleichen um so den Leckströmungspfad 210 dadurch hindurch zu blockieren. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • 11 stellt eine weitere Ausführungsform einer Textildichtung 370 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung 180 beschrieben sein kann. In diesem Beispiel kann die Stirnseitendichtung 180 eine Hochtemperaturdichtungseinrichtung 380 enthalten, die an den Stirnseiten 190 der Textildichtung 370 angeordnet sind, um somit den Leckströmungspfad 210 dadurch hindurch zu blockieren. Jede Art von temperaturbeständigem Dichtungsmaterial kann hier verwendet werden, um die poröse Art der Textillagen 110 zu sperren oder wenigstens zu reduzieren. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • 12 stellt eine weitere Ausführungsform einer Textildichtung 390 dar, wie sie hierin mit der Stirnseitendichtung 180 beschrieben sein kann. In diesem Beispiel kann die Stirnseitendichtung 180 eine verlängerte Zwischenlage 400 an der Stirnseite 190 der Textildichtung 390 enthalten. Die verlängerte Zwischenlage 400 kann sich in den Stirnseitenspalt erstrecken, um so den Leckströmungspfad 210 dadurch hindurch zu blockieren. Die verlängerte Zwischenlage 400 zum Zusammenbau nach oben gebogen sein. Die verlängerte Zwischenlage kann zurückfedern, um einen Kontakt zu der Stirnwand herzustellen. Ein hoher Druck darauf stellt einen Kontakt sicher und verhindert eine Leckage dadurch hindurch. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden.
  • Eine Leckage wenigstens durch die untere Textillage 130 kann somit reduziert werden, um die Gesamtsystemleistung und den Wirkungsgrad durch die Verwendung der hierin beschriebenen Stirnseitendichtungen 180 zu verbessern. Die verschiedenen Ausführungsformen der hier beschriebenen Stirnseitendichtungen 180 blockieren somit den Leckströmungspfad 210 durch die Textildichtungen 100, um somit für eine geringere Sekundärströmungsentnahme zu sorgen. Die Gesamtleckage durch die Textildichtungen 100 kann um 50% oder mehr reduziert werden. Die Leckage durch die Stirnseitenspalte 215 zwischen den Schlitzen 92 kann ebenfalls reduziert werden. Mehrere Arten von Stirnseitendichtungen 180 können hierin zusammen verwendet werden. Weitere Ausgestaltungen können hierin verwendet werden. Die Textildichtungen 100 können mit jeder Art von benachbarten Komponenten verwendet werden, die um einen Gaspfad herum angeordnet sind.
  • Zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen verschiedenen Stirnseitendichtungseinrichtungen beinhalten weitere hierin enthaltene Einrichtungen die Verringerung der Porosität der Textillage 110. Beispielsweise können die Stirnseiten 190 geschnitten und dann auf eine gewünschte Größe geschliffen werden. Ein geeigneter Schleifprozess kann eine ”Verrundung” oder Verformung der scharfen Drähte der Textillagen 110 bewirken, um somit zu einer größeren Abmessung an den Stirnseiten 190 zu führen und dadurch die Spalten zwischen den Drähten zu verringern. Weitere Verfahren zum Verringern der Porosität an den Stirnseiten 190 können ebenfalls eingesetzt werden. Beispielsweise kann ein Füllmaterial zwischen die Drähte mittels Kapillarwirkung und Hartlötung eingespritzt werden. Ferner können die Stirnseiten 190 mit einem Hochtemperaturdichtungsmittel imprägniert und dann gesintert werden. Wie vorstehend können die Dichtungsmittel kommerziell erhältliche Hochtemperaturkeramik-Metallpasten und andere Hochtemperaturkleber enthalten. Verschiedene Arten von Schweißtechniken können ebenfalls eingesetzt werden. Derartige Verfahren können in einigen Fällen eine bessere Stirnseitenspalt-Leckageprävention durch die untere Textillage 130 als die Hinzufügung einer mechanischen Dichtung bereitstellen. Eine Porositätsverringerung kann sich bis zu einer Tiefe von einer zwei Textillagedicken von den Stirnwänden der Dichtung aus erstrecken. Größere Tiefen müssen nicht erforderlich sein und können die Nachgiebigkeit der Dichtungsschicht signifikant verringern.
  • Es dürfte offensichtlich sein, dass Vorstehendes nur auf bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Anmeldung zutrifft und dass zahlreiche Änderungen und Modifikationen hierin von einem Fachmann vorgenommen werden können, ohne von dem durch die nachstehenden Ansprüche und deren Äquivalente definierten allgemeinen Erfindungsgedanken und Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt eine Textildichtung 100 zur Verwendung mit Turbinenkomponenten 90, 91 bereit. Die Textildichtung 100 kann eine Anzahl von Textillagen 110, eine zwischen den Textillagen 110 positionierte Zwischenlage 140 und eine an einer Stirnseite 190 der Textillagen 110 positionierte Stirnseitendichtung 180 enthalten, um somit einen Leckströmungspfad 210 durch wenigstens eine von den Textillagen 110 zu blockieren.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Gasturbine
    15
    Verdichter
    20
    Luftstrom
    25
    Brenner
    30
    Brennstoffstrom
    35
    Strom von Verbrennungsgasen
    40
    Turbine
    45
    Last
    50
    Textildichtung
    55
    Textildichtungen
    60
    obere Textillage
    65
    untere Textillage
    70
    Zwischenlage
    75
    Seitenflansche
    80
    gerader Schenkel
    85
    gebogener Schenkel
    87
    Punktschweißung
    90
    erste Komponente
    91
    zweite Komponente
    92
    Schlitz
    93
    Schlitzspalt
    94
    Seitenleckagepfad
    95
    Stirnleckagepfad
    96
    zweiter Stirnleckagepfad
    100
    Textildichtung
    110
    Textillagen
    120
    obere Textillage
    130
    untere Textillage
    140
    Zwischenlage
    150
    Seitenflansch
    160
    gerader Schenkel
    170
    gebogener Schenkel
    180
    Stirnseitendichtung
    190
    Stirnseite
    200
    Stirnseitenflanschdichtung
    105
    gebogene Form
    210
    Leckströmungspfad
    215
    Stirnseitenspalt
    220
    Textildichtung
    230
    Stirnseitenflanschdichtung
    235
    ebene Form
    240
    Textildichtung
    250
    Stirnzwischenlagendichtung
    260
    Textildichtung
    270
    Zwischenlagen
    280
    Stirnseitenflanschdichtung
    290
    gebogene Form
    300
    erste Zwischenlage
    305
    nach oben gebogene Form
    310
    zweite Zwischenlage
    315
    nach unten gebogene Form
    320
    Textildichtung
    330
    Klammerdichtungen
    340
    Textildichtung
    345
    Stirnwand
    350
    nachgiebige Dichtungen
    360
    C-Dichtung
    370
    Textildichtung
    380
    Hochtemperaturdichtungsmittel
    390
    Textildichtung
    400
    verlängerte Zwischenlage

Claims (15)

  1. Textildichtung (100) zur Verwendung mit Turbinenkomponenten (90, 91), aufweisend: mehrere Textillagen (110); eine zwischen den mehreren Textillagen (110) positionierte Zwischenlage (140); und eine an einer Stirnseite der mehreren Textillagen (110) positionierte Stirnseitendichtung (180), um somit einen Leckströmungspfad (210) durch wenigstens eine von den mehreren Textillagen (110) zu sperren.
  2. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die mehreren Textillagen (110) eine obere Textillage (120) und eine untere Textillage (130) aufweisen, und wobei die Stirnseitendichtung (180) den Leckströmungspfad (210) durch die untere Textillage (120) hindurch sperrt.
  3. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, welche ferner mehrere Stirnseitendichtungen (180) aufweist.
  4. Textildichtung (100) nach Anspruch 3, wobei die mehreren Stirnseitendichtungen (180) mehrere unterschiedliche Stirnseitendichtungen (180) aufweisen.
  5. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Stirnseitendichtung (180) eine Stirnseitenflanschdichtung (200) aufweist.
  6. Textildichtung (100) nach Anspruch 5, wobei sich die Stirnseitenflanschdichtung (200) von der Zwischenlage (140) aus erstreckt.
  7. Textildichtung (100) nach Anspruch 5, wobei sich die Stirnseitenflanschdichtung (200) in einen Stirnseitenspalt (215) erstreckt.
  8. Textildichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die Stirnseitenflanschdichtung (200) eine im Wesentlichen gebogene Form (205) aufweist.
  9. Textildichtung (100) nach Anspruch 5, wobei die Stirnseitenflanschdichtung (200) eine im Wesentlichen flache Form (235) aufweist.
  10. Textildichtung (100) nach Anspruch 5, welche ferner mehrere Zwischenlagen (140) aufweist, und wobei jede von den mehreren Zwischenlagen (140) die Stirnseitenflanschdichtung (200) darauf aufweist.
  11. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Stirnseitendichtung (180) eine Stirnzwischenlagendichtung (310) aufweist.
  12. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Stirnseitendichtung (180) eine Klammerdichtung (330) aufweist.
  13. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Stirnseitendichtung (180) eine im Wesentlichen nachgiebige Dichtung (350) aufweist.
  14. Textildichtung (100) nach Anspruch 1, wobei die Stirnseitendichtung (180) ein Hochtemperaturdichtungsmittel (380) aufweist, das auf wenigstens eine von den mehreren Textillagen (110) aufgebracht ist.
  15. Textildichtung (100) zur Verwendung mit Turbinenkomponenten (90, 91), aufweisend: mehrere Textillagen (110); eine zwischen den mehreren Textillagen (110) positionierte Zwischenlage (140); und eine an einer Stirnseite (190) der mehreren Textillagen (110) positionierte Stirnseitendichtungseinrichtung (180), um somit einen Leckströmungspfad (210) durch wenigstens eine von den mehreren Textillagen (110) zu sperren.
DE201110055692 2010-11-29 2011-11-24 Textildichtung für Turbomaschinen Withdrawn DE102011055692A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/954,973 US8613451B2 (en) 2010-11-29 2010-11-29 Cloth seal for turbo-machinery
US12/954,973 2010-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102011055692A1 true DE102011055692A1 (de) 2012-05-31

Family

ID=46049911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201110055692 Withdrawn DE102011055692A1 (de) 2010-11-29 2011-11-24 Textildichtung für Turbomaschinen

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8613451B2 (de)
JP (1) JP5890663B2 (de)
CN (1) CN102536338B (de)
DE (1) DE102011055692A1 (de)
FR (1) FR2968033A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2977561A1 (de) * 2014-07-22 2016-01-27 General Electric Company Flexible, geschichtete dichtung für turbomaschinen

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120183393A1 (en) * 2011-01-14 2012-07-19 General Electric Company Assembly and method for preventing fluid flow
US8678754B2 (en) * 2011-01-24 2014-03-25 General Electric Company Assembly for preventing fluid flow
US20120211943A1 (en) * 2011-02-22 2012-08-23 General Electric Company Sealing device and method for providing a seal in a turbine system
US10161523B2 (en) * 2011-12-23 2018-12-25 General Electric Company Enhanced cloth seal
JP5987495B2 (ja) * 2012-06-25 2016-09-07 株式会社Ihi 熱交換器のシール構造及び圧縮機
US20140062034A1 (en) * 2012-08-06 2014-03-06 General Electric Company Gas path leakage seal for a turbine
US20140091531A1 (en) * 2012-10-03 2014-04-03 General Electric Company Spline seal with cooling pathways
US9759081B2 (en) 2013-10-08 2017-09-12 General Electric Company Method and system to facilitate sealing in gas turbines
US9416675B2 (en) 2014-01-27 2016-08-16 General Electric Company Sealing device for providing a seal in a turbomachine
US10099290B2 (en) 2014-12-18 2018-10-16 General Electric Company Hybrid additive manufacturing methods using hybrid additively manufactured features for hybrid components
US10280777B2 (en) 2014-12-19 2019-05-07 General Electric Company System and method including a circumferential seal assembly to facilitate sealing in a turbine
US9995160B2 (en) 2014-12-22 2018-06-12 General Electric Company Airfoil profile-shaped seals and turbine components employing same
US20160312633A1 (en) * 2015-04-24 2016-10-27 General Electric Company Composite seals for turbomachinery
US10247024B2 (en) * 2015-12-08 2019-04-02 General Electric Company Seal assembly for a turbomachine
US10094231B2 (en) 2015-12-08 2018-10-09 General Electric Company Seal assembly for a turbomachine
US10267171B2 (en) 2015-12-08 2019-04-23 General Electric Company Seal assembly for a turbomachine
US10138747B2 (en) 2017-01-28 2018-11-27 General Electric Company Seal assembly to seal end gap leaks in gas turbines
US10890078B1 (en) 2017-06-12 2021-01-12 Technetics Group Llc Flexible seal assembly
US11015483B2 (en) * 2018-03-09 2021-05-25 General Electric Company High pressure compressor flow path flanges with leak resistant plates for improved compressor efficiency and cyclic life

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2249127A (en) * 1939-10-16 1941-07-15 Frederick W Goetze Composite gasket and casing therefor
US3026367A (en) * 1959-05-08 1962-03-20 Tech Wire Prod Inc Shielding and mounting strip
US5172920A (en) * 1992-01-28 1992-12-22 Diamond Manufacturing Co. Composite material for gaskets
US5509669A (en) * 1995-06-19 1996-04-23 General Electric Company Gas-path leakage seal for a gas turbine
US5934687A (en) 1997-07-07 1999-08-10 General Electric Company Gas-path leakage seal for a turbine
US5915697A (en) * 1997-09-22 1999-06-29 General Electric Company Flexible cloth seal assembly
US6162014A (en) * 1998-09-22 2000-12-19 General Electric Company Turbine spline seal and turbine assembly containing such spline seal
US6345494B1 (en) 2000-09-20 2002-02-12 Siemens Westinghouse Power Corporation Side seal for combustor transitions
US6502825B2 (en) * 2000-12-26 2003-01-07 General Electric Company Pressure activated cloth seal
US6547256B2 (en) * 2000-12-26 2003-04-15 General Electric Company Cloth ring seal
US20020121744A1 (en) 2001-03-05 2002-09-05 General Electric Company Low leakage flexible cloth seals for turbine combustors
US6619669B2 (en) 2001-07-11 2003-09-16 General Electric Company Flexible non-metallic seals made of non-woven fabric
US20030039542A1 (en) * 2001-08-21 2003-02-27 Cromer Robert Harold Transition piece side sealing element and turbine assembly containing such seal
US6599089B2 (en) 2001-12-28 2003-07-29 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US6637751B2 (en) 2001-12-28 2003-10-28 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seals in a gas turbine
US6609886B2 (en) 2001-12-28 2003-08-26 General Electric Company Composite tubular woven seal for gas turbine nozzle and shroud interface
US6609885B2 (en) 2001-12-28 2003-08-26 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US6637752B2 (en) 2001-12-28 2003-10-28 General Electric Company Supplemental seal for the chordal hinge seal in a gas turbine
US6652231B2 (en) 2002-01-17 2003-11-25 General Electric Company Cloth seal for an inner compressor discharge case and methods of locating the seal in situ
US6733234B2 (en) 2002-09-13 2004-05-11 Siemens Westinghouse Power Corporation Biased wear resistant turbine seal assembly
US6971844B2 (en) * 2003-05-29 2005-12-06 General Electric Company Horizontal joint sealing system for steam turbine diaphragm assemblies
US7334800B2 (en) 2004-10-29 2008-02-26 Power Systems Mfg., Llc Seal for a gas turbine engine having improved flexibility
US7367567B2 (en) 2005-03-02 2008-05-06 United Technologies Corporation Low leakage finger seal
US7600970B2 (en) 2005-12-08 2009-10-13 General Electric Company Ceramic matrix composite vane seals
GB2434184B (en) 2006-01-12 2007-12-12 Rolls Royce Plc A sealing arrangement
US7771159B2 (en) * 2006-10-16 2010-08-10 General Electric Company High temperature seals and high temperature sealing systems
JP4625438B2 (ja) * 2006-11-16 2011-02-02 三菱重工業株式会社 回転機械の軸シール装置
US8356580B2 (en) * 2007-04-16 2013-01-22 Rush Brands, Llc Seal high temperature environment of a boiler assembly
US20090085305A1 (en) 2007-09-28 2009-04-02 General Electric Company High temperature seal
US20090322040A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Nitto Denko Corporation Gasket material
US8142142B2 (en) * 2008-09-05 2012-03-27 Siemens Energy, Inc. Turbine transition duct apparatus
US8075255B2 (en) 2009-03-31 2011-12-13 General Electric Company Reducing inter-seal gap in gas turbine
US8231128B2 (en) * 2010-04-01 2012-07-31 General Electric Company Integral seal and sealant packaging
US20120061923A1 (en) * 2010-09-10 2012-03-15 Bha Group, Inc. Breathable gasket

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2977561A1 (de) * 2014-07-22 2016-01-27 General Electric Company Flexible, geschichtete dichtung für turbomaschinen
CN105298552A (zh) * 2014-07-22 2016-02-03 通用电气公司 用于涡轮机的柔性分层密封件
US10047622B2 (en) 2014-07-22 2018-08-14 General Electric Company Flexible layered seal for turbomachinery

Also Published As

Publication number Publication date
US20120133102A1 (en) 2012-05-31
JP5890663B2 (ja) 2016-03-22
US8613451B2 (en) 2013-12-24
CN102536338B (zh) 2015-12-16
FR2968033A1 (fr) 2012-06-01
CN102536338A (zh) 2012-07-04
JP2012117670A (ja) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011055692A1 (de) Textildichtung für Turbomaschinen
DE3930324C2 (de) Turbinenlaufschaufelkranz für eine Axialströmungsturbine
DE60216354T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung von Gasturbinenbrennkammern
EP1448874B1 (de) Dichtungsanordnung zur dichtspaltreduzierung innerhalb einer strömungsrotationsmaschine
DE102012100521A1 (de) Anordnung zur Verhinderung eines Fluiddurchflusses
EP0995881B1 (de) Dichtungsanordnung
EP3017253B1 (de) Keramisches hitzeschild für eine gasturbinenbrennkammer, brennkammer für eine gasturbine und verfahren
DE102010054113B4 (de) Dichtung und Strömungsmaschine
EP2992270B1 (de) Hitzeschild
DE60311197T2 (de) Kühleinrichtung für eine Bürstendichtung
DE102009059225A1 (de) Turbinenrotorschaufelspitzen, die eine Querströmung behindern
EP1861584B1 (de) Wärmestausegment zum abdichten eines strömungskanals einer strömungsrotationsmaschine
EP1848904B1 (de) Dichtungselement zur verwendung in einer strömungsmaschine
DE102010016460A1 (de) Brennerrohr-Strömungskonditionierer
CH703758B1 (de) Laufschaufelummantelung mit Rippen aus einem abtragbaren Material.
DE1476804A1 (de) Turbinenschaufel mit Tragflaechenprofil
DE2439339A1 (de) Gasturbine
WO2007033974A1 (de) Hochtemperaturfeste dichtungsanordnung, insbesondere für gasturbinen
DE112008003522T5 (de) Turbinenleitapparatsegment
EP2823152A1 (de) Turbinenlaufschaufel und axialer rotorabschnitt für eine gasturbine
EP2938869A1 (de) Dichtelement zur dichtung eines spaltes
DE102014101360A1 (de) Kühlstruktur für Turbomaschine
DE102011050491A1 (de) Vorrichtung und Filterungssysteme in Bezug auf Brennkammern in Verbrennungsturbinen
DE4100554A1 (de) Vorrichtung zur spaltabdichtung zwischen benachbarten segmenten von turbinenleitschaufelkraenzen und mantelringen
DE19839592A1 (de) Strömungsmaschine mit gekühlter Rotorwelle

Legal Events

Date Code Title Description
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee