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Hintergrund der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft allgemein Turbinengehäusekonstruktionen und genauer eine Strömungshülse, die an der Innenfläche einer äußeren Turbinenwand bei einer doppelwandigen Turbinenkonstruktion angeordnet ist, sowie ein Turbinengehäuse mit einer derartigen Strömungshülse.
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Um die Effizienz und die Leistung einer Gasturbine zu maximieren, sollten Spalte zwischen rotierenden (z.B. Rotor) und stationären (z.B. Stator) Komponenten bei einem Minimum gehalten werden. Solche Spalte sollten jedoch auch der Ausdehnung und Zusammenziehung des Rotors und des Stators aufgrund von sich ändernden Temperaturen der Komponenten und der sich ändernden Drehzahlen der rotierenden Komponenten während verschiedener Betriebszustände der Turbine Rechnung tragen. Zum Beispiel dehnen sich Rotor- und Statorkomponenten radial aus, wenn die Temperatur ansteigt, während sich die Rotorkomponenten auch ausdehnen oder zusammenziehen, wenn sich die Drehzahl ändert.
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Eine Mehrzahl von Systemen wurden verwendet, um die radialen und axialen Spalte während aller Zustände des Turbinenbetriebs einzustellen und aufrechtzuerhalten, einschließlich von Luftverteilersystemen, die Kühl- und Heizluft auf Rotor- und/oder Statorelemente fördern. Allgemein wird die Luft vom Luftkompressor der Gasturbine entnommen und kann auf Turbinenschaufeln, Turbinenräder, Gehäuse oder Turbinenstatorträgerringe verteilt werden. Abhängig vom konkreten Ziel, kann die Luft von verschiedenen Stufen des Kompressors abgezweigt oder kann vom Brennkammergehäuse zur Bereitstellung der notwendigen Heizluft entnommen werden. Das Luftzufuhrsystem kann mit Regelventilen versehen sein, um die Luftströmung und die Temperaturen durch das Mischen von Luft aus verschiedenen Quellen abzustimmen.
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Derartige Systeme waren nicht in Bezug auf alle Aspekte zufriedenstellend, jedoch insbesondere nicht in Bezug auf die Innenfläche der äußeren Wand oder des äußeren Gehäuses bei einer doppelwandigen Gasturbinenkonfiguration.
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FR 2 832 178 A1 offenbart ein Turbinengehäuse mit inneren und äußeren Wänden, die eine Turbinenstufe einer Gasturbine umschließen, einem radial dazwischen befindlichen Raum, einem Lufteinlass durch die äußere Wand in den Raum, und einer Strömungshülse, die an der äußeren Wand innerhalb des Raums befestigt ist. Die Strömungshülse weist mehrere gekrümmte Segmente auf. Jedes gekrümmte Segment enthält eine Basis, ein Paar von sich von der Basis radial nach außen erstreckenden Seitenwänden, wodurch ein sich radial innen vom Lufteinlass in Umfangsrichtung erstreckender Strömungskanal gebildet ist. Der Strömungskanal ist dazu eingerichtet, Luft in entgegengesetzte Umfangs- und Axialrichtungen entlang der Innenfläche strömen zu lassen. Mehrere Strömungsöffnungen in der Basis sind dazu vorgesehen, einen Teil der Luft in dem Strömungskanal radial in den Raum zu leiten.
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DE 102 02 783 A1 offenbart ein prallgekühltes Bauteil, z.B. ein Deckband, eine Fussplattform oder ein Hitzeschild, für eine Gasturbine mit einer vor einer Kühlfläche im Abstand angeordneten Lochplatte, die Löcher aufweist, durch die Kühlmediumstrahlen in einen zwischen der Kühlfläche und der Lochplatte gebildeten Kühlraum eintreten, auf die Kühlfläche auftreffen und dann in dem Kühlraum parallel zu der Kühlfläche strömen. In einer Ausführungsform weisen die Löcher napfartige Vertiefungen auf, die von einer Unterseite der Lochplatte vorstehende Strahldüsen bilden.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Strömungshülse geschaffen, die zum Anbringen an eine Innenfläche eines Gehäuses eingerichtet ist, wobei die Strömungshülse aufweist: zumindest zwei gekrümmte Segmente, wobei jedes gekrümmte Segment aufweist: eine Basis, ein Paar von sich radial nach au-ßen von der Basis erstreckenden Seitenwänden, wodurch zwischen den Seitenwänden ein sich in Umfangsrichtung erstreckender Strömungskanal zum Leiten von Luft in Umfangsrichtung gebildet ist, und mehrere Strömungsöffnungen in der Basis zum Leiten von Luft in einer Richtung radial nach innen. Ein Befestigungsanschlusselement zum Befestigen der Strömungshülse an der Innenfläche des Gehäuses ist derart eingerichtet, dass es, wenn die Strömungshülse eingebaut ist, einen im Wesentlichen gleichmäßigen Radialspalt zwischen den Seitenwänden und der Innenfläche bildet, wodurch es Luft ermöglicht ist, axial in entgegengesetzte Richtungen entlang der Innenfläche des äußeren Gehäuses zu strömen.
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Zumindest eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Rippe kann in der Nähe entgegengesetzter Enden dieser Basis vorhanden sein, um zumindest teilweise Strömungswege an diesen entgegengesetzten Enden der Basis zu bilden.
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An irgendeiner oben erwähnten Strömungshülse können mehrere Rippen in der Nähe entgegengesetzter Enden der Basis angeordnet sein, wobei sie mehrere Strömungswege bilden, wobei jeder Strömungsweg dazu eingerichtet ist, Luft zu zumindest einer jeweiligen radial ausgerichteten Öffnung in der Basis zu lenken.
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Die Strömungshülse irgendeines oben erwähnten Typs kann ferner zumindest einen entlang der Basis gebildeten Strömungsweg sowie ein Oberflächenmittel auf der Basis innerhalb des Strömungsweges aufweisen, um Luft in dem zumindest einen Strömungsweg einzufangen und in eine radial ausgerichtete Öffnung in der Basis umzuleiten.
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Die zumindest eine radial ausgerichtete Öffnung kann Einlässe zu radial ausgerichteten Strahldüsen aufweisen, die von einer Unterseite der Basis vorstehen.
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Die Seitenwände von irgendeiner oben erwähnten Strömungshülse können gegenüber der Innenfläche des äußeren Gehäuses derart gekrümmt sein, dass im eingebauten Zustand ein Radialspalt zwischen den Seitenwänden und der Innenfläche gebildet ist, wodurch es der Luft ermöglicht wird, axial in entgegengesetzte Richtungen entlang der Innenfläche des äußeren Gehäuses zu strömen.
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Die zumindest zwei gekrümmten Segmente irgendeiner oben erwähnten Strömungshülse können vier gekrümmte Segmente enthalten, wobei jedes eine Umfangserstreckung von größer 0° bis in etwa 90° aufweist.
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Die Strömungshülse irgendeines oben erwähnten Typs kann ferner mehrere radial ausgerichtete Strahldüsen in ausgewählten Abschnitten der Basis aufweisen.
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Bei einem zweiten Aspekt ist ein Turbinengehäuse bereitgestellt, aufweisend: innere und äußere Wände, die dazu eingerichtet sind, eine oder mehrere Turbinenstufen einer Gasturbine zu umschließen, wobei die inneren und äußeren Wände einen radial dazwischen befindlichen Raum bilden, wobei die äußere Wand mit einem Lufteinlass in den Raum versehen ist; eine Strömungshülse, die an der Innenfläche einer äußeren Wand innerhalb des Raums befestigt ist, wobei die Strömungshülse zumindest zwei gekrümmte Segmente aufweist, wobei jedes gekrümmte Segment aufweist: eine Basis, ein Paar von sich radial nach außen von der Basis erstreckenden Seitenwänden, wodurch ein sich radial innen vom Lufteinlass in Umfangsrichtung erstreckender Strömungskanal gebildet ist, wobei der Strömungskanal durch die Basis, die Seitenwände und die Innenfläche gebildet ist; wobei der Strömungskanal dazu eingerichtet ist, Luft in entgegengesetzte Umfangs- und Axialrichtungen entlang der Innenfläche strömen zu lassen; und mehrere Strömungsöffnungen in der Basis, um einen Teil der Luft in dem Strömungskanal radial in den Raum zu leiten. Ein Befestigungsanschlusselement befestigt die Strömungshülse an der Innenfläche der äußeren Wand in einer derartigen Weise, dass ein im Wesentlichen gleichmäßiger Radialspalt zwischen den Seitenwänden und der Innenfläche gebildet ist, wodurch es Luft ermöglicht ist, axial in entgegengesetzte Richtungen entlang der Innenfläche der äußeren Wand zu strömen.
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Es kann zumindest eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Rippe in dem oben erwähnten Turbinengehäuse benachbart zu entgegengesetzten Enden der Basis angeordnet sein, um zumindest teilweise Strömungswege an diesen entgegengesetzten Enden der Basis zu bilden.
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Es können mehrere Rippen an irgendeinem oben erwähnten Turbinengehäuse benachbart zu entgegengesetzten Enden der Basis angeordnet sein, wobei sie mehrere Strömungswege bilden, wobei jeder Strömungsweg dazu eingerichtet ist, Luft zu zumindest einer jeweiligen radial orientierten Öffnung in der Basis zu leiten.
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Das Turbinengehäuse irgendeines oben erwähnten Typs kann ferner zumindest einen entlang der Basis gebildeten Strömungsweg und ein Oberflächenmittel auf der Basis innerhalb des Strömungsweges aufweisen, um Luft in dem zumindest einen gebildeten Strömungsweg einzufangen und durch eine radial ausgerichtete Öffnung in der Basis und in den Raum abzulenken.
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Die Öffnungen irgendeines oben erwähnten Turbinengehäuses können Einlässe zu radial ausgerichteten Strahldüsen aufweisen, die von einer Unterseite der Basis und in den Raum vorstehen.
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Die Seitenwände von irgendeinem oben erwähnten Turbinengehäuse können gegenüber der Innenfläche des äußeren Gehäuses derart gekrümmt sein, dass in eingebautem Zustand ein Radialspalt zwischen den Seitenwänden und der Innenfläche gebildet ist, wobei es der Luft in dem Strömungskanal ermöglicht wird, axial in entgegengesetzte Richtungen entlang der Innenfläche der äußeren Wand zu strömen.
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Die zumindest zwei gekrümmten Segmente von irgendeinem oben erwähnten Turbinengehäuse können vier gekrümmte Segmente aufweisen, wobei jedes eine Umfangserstreckung von größer als 0° bis im Wesentlichen 90° aufweist.
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Das Turbinengehäuse von irgendeinem oben erwähnten Typ kann ferner mehrere nach radial innen ausgerichtete Strahldüsen in ausgewählten Abschnitten der Basis aufweisen.
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Die Erfindung wird nun detailliert in Verbindung mit den unten angegebenen Zeichnungen beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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- 1 ist ein vereinfachter Schnitt einer bekannten Gasturbinenkonfiguration, die einen für diese Erfindung interessierenden Bereich enthält;
- 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Strömungshülsensegments von oben in Übereinstimmung mit einem beispielhaften aber nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel, wobei drei Kühlströmungspfade veranschaulicht sind, die durch das Strömungshülsensegment ermöglicht sind;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des in 2 dargestellten Strömungshülsensegments von unten;
- 4 ist eine perspektivische Teilansicht eines doppelwandigen Turbinengehäuses, wobei das Strömungshülsensegment der 2 und 3 eingebaut ist;
- 5 ist eine Schnittansicht der eingebauten Strömungshülse, wie in 4 veranschaulicht, wobei zwei von drei Kühlströmungspfaden veranschaulicht sind, die durch das Strömungshülsensegment ermöglicht sind.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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1 veranschaulicht eine bekannte Gasturbine 10, die den Kontext für das beispielhafte Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Kühlung einer Kammer oder eines Raumes in einem doppelwandigen Turbinengehäuse bildet. Bei dieser bekannten Konfiguration wird Luft von einem Kompressor 12 zu einer Anordnung von Brennereinrichtungen in der Gestalt von „Hülsen“ 14 (eine ist dargestellt) abgeführt, die in Umfangsrichtung um die Rotorwelle 16 angeordnet sind. Brennstoff wird den Brennereinrichtungen zugeführt, in denen er mit Luft vom Kompressor gemischt und in der Brennkammer 15 verbrannt wird. Im Anschluss an die Verbrennung, werden die resultierenden Brenngase dazu verwendet, den Turbinenabschnitt 18 anzutreiben, der bei dem vorliegenden Beispiel vier aufeinanderfolgende Stufen aufweist, die durch vier Laufräder 20, 22, 24 und 26 veranschaulicht sind, die auf der Rotorwelle 16 zur Drehung damit montiert sind. Jedes Laufrad trägt eine Reihe von Laufschaufeln, die jeweils durch die Blätter 28, 30, 32 und 34 dargestellt sind. Die Laufräder sind abwechselnd zwischen feststehenden Leitapparten angeordnet, die jeweils durch Leitschaufeln 36, 38, 40 und 42 veranschaulicht sind. Somit wird verstanden werden, dass eine vierstufige Turbine veranschaulicht ist, wobei die erste Stufe Leitschaufeln 36 und Laufschaufeln 28 aufweist, die zweite Stufe Leitschaufeln 38 und Laufschaufeln 30 aufweist, die dritte Stufe Leitschaufeln 40 und Laufschaufeln 32 aufweist und die vierte Stufe Leitschaufeln 42 und Laufschaufeln 34 aufweist.
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Die Gasturbine 10 enthält ein äußeres strukturelles Gehäuse oder eine äußere Wand 44 und eine innere Wand 46. Die innere Wand 46 trägt Deckbänder 48, 50, die die Laufschaufeln in der ersten Stufe und der zweite Stufe umschließen. Die äu-ßere Wand 44 ist an axial entgegengesetzten Enden an einem Turbinenabgasgestell und an einem stromaufwärtsseitigen Ende an einem Kompressorgehäuse befestigt. Es wird verstanden werden, dass die äußere Wand üblicherweise ein Paar von gekrümmten Halbschalen aufweist, die entlang von horizontalen Verbindungsflanschen miteinander verbunden sind. Die axiale Erstreckung der inneren Wand 46 kann von einer bis zu allen Turbinenstufen variieren, aber in 1 erstreckt sich die innere Wand entlang der ersten und der zweiten Turbinenstufe.
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Das äußere und das innere Turbinengehäuse oder die äußere und die innere Wand 44, 46 bilden einen Raum 52 radial zwischen der inneren und der äußeren Wand, der etwa die erste und die zweiten Turbinenstufe umspannt, aber es wird verstanden werden, dass zum Zwecke dieser Erfindung die Form und die axiale Erstreckung des Raumes 52 auch von der Darstellung abweichen kann und zum Beispiel drei oder vier Stufen enthalten kann.
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Nunmehr bezugnehmend auf die 2 und 3 ist eine dreiseitige, relativ flache, U-förmige Strömungshülse 54 oder ein Strömungskanal in der Gestalt von separaten gekrümmten Segmenten bereitgestellt, die sich, wie weiter hierin beschrieben, um das Innere oder die Innenfläche 56 der äußeren Wand 44 erstrecken, so dass die äußere Wand im Wesentlichen die offene Seite der Strömungshülse oder des Strömungskanals schließt. Für die meisten Anwendungen können vier Strömungshülsensegmente 54 vorgesehen sein (zum Beispiel eines pro Quadrant), wobei jedes etwa 45° umspannt. Es wird jedoch verstanden werden, dass die Anzahl und die Krümmungserstreckung der Segmente mit konkreten Anwendungen variieren kann. Im allgemeinsten Sinn kann jede der Hülsen eine Krümmungserstreckung im Bereich von größer als 0° bis im Wesentlichen 90° und vorzugsweise zwischen 30° und 60° abhängig von der spezifischen Anwendung aufweisen. Da die Strömungshülsensegmente im Wesentlichen identisch sind, ist das detaillierte Beschreiben von einem ausreichend.
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Wie in den 2 und 3 veranschaulicht, ist das Strömungshülsensegment 54 derart geformt, dass es eine Basis 58 enthält, die durch ein Paar von sich radial nach außen erstreckenden seitlichen Flanschen oder Seitenwänden 60, 62 flankiert ist. Die radial äußeren Kanten der Seitenwände 60, 62 sind gekrümmt, um einen Spalt zwischen den äußeren Kanten der Seitenwände und der Innenfläche 56 der äußeren Wand 44 bereitzustellen. Genauer und anhand eines nicht beschränkenden Beispiels können die Spalte durch geeignete Dimensionierung von Befestigungsanschlusselementen (weiter unten beschrieben) gebildet werden, die dazu verwendet werden, die Hülsensegmente an der Innenfläche 56 des äußeren Gehäuses oder der äußeren Wand 44 zu befestigen.
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Die Basis 58 des Strömungshülsensegments 54 ist mit vier Befestigungsanschlusselementen 64, 66, 68 und 70 versehen, die dazu verwendet werden, das Strömungshülsensegment 54 an der äußeren Wand 44 zu befestigen (mit inneren Gewinden), vorzugsweise, aber nicht notwendiger Weise unter Verwendung eines vorhandenen Bolzen-Loch-Musters an der äußeren Wand. Die Anzahl und Anordnung der Befestigungsanschlusselemente 64, 66, 68, 70 und der zugeordneten Bolzen kann jedoch mit spezifischen Anwendungen variieren.
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Zwischen den Befestigungsanschlusselementen 64, 66, 68 und 70 ist eine axial ausgerichtete Gruppierung von drei Luftstrahlöffnungen oder Strömungsöffnungen 72 vorhanden, die Einlässe zu den Strahldüsen 74 auf der Unterseite der Strömungshülse 54 bereitstellen (vergleiche 3). In der Nähe der entgegengesetzten Enden des Strömungshülsensegments 54, auf der radial äußeren Seite davon, ist ein Paar von sich in Umfangsrichtung erstreckenden Luftwegen 76, 78 und 80, 82 vorhanden, die durch jeweils drei vorstehende (sich radial nach außen erstreckende) Rippen 84, 86, 88 und 90, 92 und 94 gebildet sind. Die Rippen 84, 86, 88 und 90, 92 und 94 in jeder Gruppe können parallel oder gegeneinander gewinkelt sein, abhängig von der gewünschten Strömungscharakteristik. Am äu-ßeren Ende jedes Weges befindet sich jeweils eine Haube oder ein anderes Oberflächenmittel 96, 98, 100 und 102, das entlang der Basis strömende Luft auffängt und diese Luft radial nach innen über Luftstrahldüsen 104, 106 und 108, 110 leitet, die radial von der Unterseite der Strömungshülse weg ragen (siehe 3). Die Anzahl, der Abstand und die Anordnung der Luftstrahldüsen 104, 106, 108, 110 kann auch mit spezifischen Anwendungen variieren.
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In dem beispielhaften Ausführungsbeispiel ist jedes Strömungshülsensegment 54 an der Innenfläche 56 der äußeren Wand 44 innerhalb des Raums 52 angebracht, was am besten in den 4 und 5 zu erkennen ist. Wie oben angegeben, umspannt der Raum 52 zumindest die erste und die zweite Turbinenstufe, aber die Erfindung ist weder durch die Anzahl der von den Raum umspannten Stufen noch durch irgendeine bestimmte Breite der Strömungshülse 54 beschränkt. Bei einem Beispiel umspannt der Raum 52 drei Stufen, und die Breite der Strömungshülse 54 entspricht in etwa einer Hälfte der axialen Länge des Raumes.
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Ist das Strömungshülsensegment 54 wie in den 4 und 5 veranschaulicht eingebaut, sind verschiedene Strömungspfade durch die Strömungshülse 54 in Verbindung mit der Kompressorabluft bereitgestellt, die der Strömungshülse 54 über mehrere Kompressorablufteinlässe (kurz Lufteinlässe 105) bereitgestellt wird, die um die äußere Wand oder um das äußere Gehäuse beabstandet angeordnet sind. Zum Beispiel können vier solche Lufteinlässe 105 im Wesentlichen in 90°-Intervallen vorgesehen sein, aber diese Anordnung kann variieren. Die drei Strömungspfade, die durch die Verwendung der Strömungshülsensegmente 54 ermöglicht sind, sind in 2 und teilweise in 5 dargestellt und sind nachfolgend im Detail beschrieben.
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Erstens wird die Kompressorabluft über den lokalen Lufteinlass 105 in jedes Strömungshülsensegment 54 strömen und dann in entgegengesetzte Umfangsrichtungen entlang der Basis 58 und entlang der Innenfläche 56 der äußeren Wand 44 strömen.
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Zweitens wird ein Teil der Luft wegen der Spalte zwischen den Seitenwänden 60, 62 und der Innenfläche 56 der äußeren Wand in entgegengesetzte axiale Richtungen strömen. Dieser Strömungspfad erstreckt sich entlang und um ausgewählte axiale und radiale Flächen, die den Raum 52 bilden, wodurch eine Konvektionskühlung entlang dieser Flächen bereitgestellt wird. In erheblichem Maße dienen diese beiden ersten Strömungspfade auch zur Erzielung eines höheren Wärmeübertragungskoeffizienten (HTC) für die äußere Wand 44. Durch das Leiten der Luftströmung entlang der Oberflächen, die den Raum 52 bilden, kann die zu dem Raum zugeführte Kühlluft reduziert werden, so dass es nicht notwendig ist, den gesamten Raum mit Kühlluft zu füllen.
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Drittens sind andere Anteile der Luftströmung durch die drei Gruppen von Strahldüsen radial nach innen gerichtet. Insbesondere wird ein Teil der Luft in die zentral angeordneten Strahldüsen 74 strömen, und ein Teil der Luft, der entlang der Basis 58 der Strömungshülse in den Umfangsrichtungen strömt, wird in die Strömungswege 76, 78, 80 und 82 gelangen und durch die Hauben oder die anderen Oberflächenmittel eingefangen und in die Paare von sich radial erstreckenden Strahldüsen 104, 106 und 108, 110 umgelenkt werden. Es ist zu beachten, dass die Rippen 84, 86, 88 und 90, 92, 94 dazu dienen, den Luftstrom entlang der Wege 76, 80 und 82, 84 stromaufwärts der Strahldüsen auszurichten, indem Querströmungskomponenten eliminiert werden. Die verschiedenen Radialströme durch die Strahldüsen 74, 104, 106, 108, 110 im Zentrum und an entgegengesetzten Enden der Strömungshülsensegmente 54 sind dazu vorgesehen, bestimmte Oberflächen von inneren Anordnungen der inneren Wand 44 zu kühlen. Zum Beispiel kann Luft, die aus den Strahldüsen 74, 104, 106 und 108, 110 austritt, eine Prallkühlung der sich axial erstreckenden, in Umfangsrichtung beabstandeten Rippen 112 auf der inneren Wand 46 bewirken. Die Anzahl und die Anordnung der Rippen 112 und der Strahldüsen 74, 104, 106, 108, 110 und die spezifischen Ziele der Radialströme können abhängig von spezifischen Anwendungen und damit verbundenen Turbinengehäuskonstruktionen variieren.
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Bei einem anderen beispielhaften Ausführungsbeispiel, bei dem die Turbinenwand oder das Turbinengehäuse eine einwandige Konstruktion ist, können die Strömungshülsensegmente 54 an der Innenfläche der einzigen Wand befestigt sein, so dass die Axial- und Umfangsströme den HTC der Wand verbessern, während die Radialströme allgemein zu den Leitschaufelbereichen der Stufen gerichtet sind, anstatt auf irgendein spezifisches Oberflächenzielmerkmal, wodurch die Steuerung von radialen Freiräumen zwischen den Leitschaufeln und dem Rotor und zwischen den Laufschaufeln und dem umgebenden Stator (das heißt der einzigen Wand) verbessert sind. Bei diesem Beispiel können die Radialöffnungen im Strömungshülsensegment ausreichen ohne die Notwendigkeit für vorstehende Strahldüsen.
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Somit stellt das beispielhafte Ausführungsbeispiel einen effizienten Mechanismus für das Bereitstellen von Kühl- oder Heizluft zu einem Raum oder einem ausgewählten Bereich innerhalb einer Strömungsmaschine durch mehrere Strömungshülsensegmente 54 zur Verfügung, die an einer Wandfläche der Strömungsmaschine innerhalb des Raums oder des ausgewählten Bereichs angebracht sind, wobei Luft der Strömungshülse 54 zugeführt wird und wobei die Strömungshülse 54 dazu eingerichtet ist, die Luft im Wesentlichen nur entlang von ausgewählten Oberflächen des Raumes oder des ausgewählten Bereichs innerhalb und/oder außerhalb der Strömungshülse 54 zu verteilen.
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Während hierin verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind, wird es anhand der Beschreibung verstanden werden, dass darin verschiedene Kombinationen von Elementen, Abwandlungen oder Verbesserungen durch Fachleute gemacht werden können, die innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung liegen. Außerdem können viele Modifikationen gemacht werden, um eine bestimmte Situation oder Material an die Lehren der Erfindung anzupassen ohne von deren Kernbereich abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung nicht durch das konkrete Ausführungsbeispiel beschränkt ist, das als bevorzugtes Ausführungsbeispiel zum Ausführen der Erfindung beschrieben ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsbeispiele enthält, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.
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Ein Turbinengehäuse enthält zumindest eine Wand, die dazu eingerichtet ist, eine oder mehrere Turbinenstufen in einer Gasturbine zu umschließen; einen Lufteinlass in der zumindest einen Wand; eine Strömungshülse, die an der Innenfläche der zumindest einen Wand angebracht ist, wobei die Strömungshülse zumindest zwei gekrümmte Segmente aufweist. Jedes gekrümmte Segment enthält eine gekrümmte Basis, ein Paar von Seitenwänden, die sich radial nach außen von der Basis erstrecken und dabei einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Strömungskanal bilden, der durch die Basis, die Seitenwände und die Innenfläche gebildet ist. Der Lufteinlass ist mit dem Strömungskanal ausgerichtet, und die Hülse ist dazu eingerichtet, die in den Kanal strömende Luft in Bereiche benachbart zu einer oder zu mehreren Turbinenstufen in Umfangs-, Radial-, und Axialrichtungen zu verteilen, einschließlich entlang der Innenfläche von der zumindest einen Wand.
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Bezugszeichenliste:
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- 10
- Gasturbine
- 12
- Kompressor
- 14
- Brenner oder „Hülse“
- 15
- Brennkammer
- 16
- Rotorwelle
- 18
- Turbinenabschnitt
- 20, 22, 24, 26
- Räder
- 28, 30, 32, 34
- Laufschaufeln
- 36, 38, 40, 42
- Leitschaufeln
- 44
- äußeres strukturelles Gehäuse oder äußere Wand
- 46
- Innere Wand
- 48, 50
- Deckbänder
- 52
- Raum
- 54
- Strömungshülse (einschließlich Seg- mente davon)
- 56
- Innenfläche
- 58
- Basis
- 60, 62
- Seitenwände
- 64, 66, 68 und 70
- Befestigungsanschlusselemente
- 72
- Strömungsöffnungen
- 74, 104, 106, 108, 110
- Strahldüsen
- 76, 78, 80, 82
- Luftwege
- 84, 86, 88, 90, 92, 94
- Rippen
- 96, 98, 100, 102
- Haube oder anderes Oberflächenmittel
- 105
- Lufteinlässe
- 112
- Rippen
