DE1076446B - Einrichtung zur Schaufelkuehlung bei Gasturbinen - Google Patents

Description

Es ist bekannt, bei Gasturbinen zur Schaufelkühlung ein gasförmiges Kühlmittel, insbesondere Luft, mehrfach in verschiedener Strömungsrichtung in Luftspalten am Schaufelfuß entlangzuführen. Hierbei werden letztere über Umlenkkammern in seitlich an den Läuferscheiben bzw. Schaufelfüßen anliegenden Zwischenringen in Reihe geschaltet, so daß ohne Schwierigkeiten und zu enge Spalte eine hohe Kühlmittelgeschwindigkeit erreicht werden kann.

Das aus dem Innern des Läufers zugeführte Kühlmittel tritt bei dieser Anordnung durch verteilte Bohrungen oder Einlaßöffnungen in. das Innere der die Umlenkkammern enthaltenden Zwischenringe ein. Die Erfindung geht davon aus, daß bei dieser Anordnung die Kühlmittelzuführung verhältnismäßig ungünstig ist und die Wirkung der Kühlung beeinträchtigt. Gernäß der Erfindung wird eine wesentlich verbesserte Anordnung und Kühlluftzuführung dadurch ermöglicht, daß die Läuferscheiben sowie die an diesen und den in die Läuferscheiben eingeschobenen Schaufelfußen anliegenden Zwischenringe radial innerhalb der den Schaufelfüßen zugeordneten Kühlkanäle Eintrittsschlitze frei lassen, welche das Kühlmittel über den ganzen Läuferumfang den Kühlkanälen gleichmäßig zuströmen lassen. Durch die erfindungsgemäße Einrichtung wird eine wirksamere Kühlung infolge der vergleichmäßigten Kühlmittelzuströmung erreicht. Außerdem ergibt sich weiter noch der Vorteil, daß eine verwickeitere Ausbildung der Ringkörper vermieden ist und diese als einfache Drehkörper ausgeführt werden können.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden, das in den Figuren der Zeichnung wiedergegeben ist. Fig. 1 gibt einen axialen Ausschnitt durch die Schaufelanordnung der Turbine, Fig. 2 einen dazu senkrechten Ausschnitt durch eine Turbinenschaufel mit Fuß, der in einer zur Welle senkrechten Ebene liegt, wieder.

Dem Ausführungsbeispiel liegt eine Konstruktion zugrunde, bei der die Schaufeln 1 von Scheiben 2 des Läuferkörpers getragen werden, die axial hintereinander in zur Turbinenachse senkrechter Ebene liegen. Die Schaufeln 1 sind mit einem Fuß la versehen, der in bekannter Weise genutet ist und in ein entsprechendes Profil aufweisende Nuten 2 a der Läuferscheiben eingeschoben wird. An den beiden Seiten der Läuferscheibe 2 bzw. der Schaufelfüße la liegen Zwischenringe 3 an. Vor der ersten und letzten Stufe sind Deckringe vorhanden, die an den Läuferscheiben befestigt sind.

Die Profile der Schaufelfüße la einerseits bzw. der Laufernuten 2a andererseits sind in bekannter Weise derart gestaltet, daß neben Flächen 4, die der Führung der Schaufelfüße in den Nuten der Läuferschei-Einrichtung zur Schaufelkühlung
bei Gasturbinen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Math. Helmut Maghon, Mülheim/Ruhr,
ist als Erfinder genannt worden

ben dienen, verhältnismäßig schmale Luftspalte 5 vorhanden sind, die es erlauben, ein Kühlmittel zwischen Schaufelfuß und Nutwandung hindurchzuführen. Die Zuleitung bzw. Ableitung dieses Kühlmittels erfolgt durch die an den Stirnseiten der Schaufelfüße bzw. Läuferscheiben beiderseits in bekannter Weise vorgesehenen Umlenkkammern 6. Diese werden durch ringförmige Rippen 7 oder Stege 9,10 begrenzt, welche seitlich die Schaufeln festlegen und die Verspannung die Ringe 3 mit den Läuferscheiben 2 möglich machen. Die Rippen 7 bzw. Stege 9, 10 sind mit verschiedenen Durchmessern so angeordnet, daß sie in radialer Richtung die Strömung des Kühlmittels in den Umlenkkammern 6 abschnittweise begrenzen und die zwischen den Schaufelfußabschnitten und den Nuten der Läuferscheiben liegenden Luftspalte in Reihe schalten. Gemäß der Erfindung steht an der Eintrittsseite des Kühlmittels der vor den innenliegenden Kühlspalten liegende Ringraum der Zwischenringe mit einem ringförmigen Eintrittsschlitz 8 in Verbindung, der zwischen Läuferscheibe und den Zwischenringen liegt und auf einer Seite der Läuferscheiben bzw. Schaufelfüße über den ganzen Umfang eine gleichmäßige Kühlmittelzuführung ohne größere Kühlmittelumlenkungen möglich macht. In der Fig. 1 ist durch Pfeile 11 die Strömung des Kühlmittels angedeutet, das bei 12 aus dem Kühlkanalsystem in den Schaufelraum austritt. Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispieles können selbstverständlich abgeändert werden. Die erfindungsgemäß ausgebildete Kühleinrichtung kann

S09 757/137

auch Anwendung finden, wenn an Stelle von Kühlluft ein anderes Gas verwendet ist.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Einrichtung an Gasturbinen zur Schaufelküh- *: · lung durch ein gasförmiges Kühlmittel, insbesondere Luft, welches mehrfach in verschiedener "■■ -Strömungsrichtüng in Luftspalten am Schaufelfuß entlanggeführt wird, welche durch über Umlenk- ~ kammern in seitlich an den Läuferscheiben bzw. Schaufelfüßen anliegenden Zwischenringen in Reihe geschaltete Kühlkanäle bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Läuferscheiben (2) sowie die an diesen und den Schaufelfüßen (la) anliegenden Zwischenringe (3) radial innerhalb der den Schaufelfüßen zugeordneten Kühlkanäle Eintrittsschlitze (8) frei lassen, welche das Kühlmittel über den ganzen Läuferumfang den Kühlkanälen gleichmäßig zuströmen lassen.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Schweizerische Patentschrift Nr. 278 723;
   USA.-Patentschrift Nr. 2 722 101.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©909 757/157 2.60