DE112014006477T5

DE112014006477T5 - Abgasdiffusor mit einer Hauptstütze und kleinen Stützen

Info

Publication number: DE112014006477T5
Application number: DE112014006477.7T
Authority: DE
Inventors: Santhosh Kumar Vijayan; Chengappa Manjunath; Deepesh Dinesh Nanda; Tomasz Jendrzejewski
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2017-06-08
Also published as: WO2015142200A1; US20170130610A1; JP2017518454A; JP6409072B2; CN106103902A; US10392975B2; CN106103902B

Abstract

Ein Abgasdiffusor (38) aufweisend: ein radial äußeres Umfangsgehäuse (46); eine Nabe (42), die innerhalb des radial äußeren Umfangsgehäuses und koaxial mit einer zentralen Achse (40) des Gehäuses angeordnet ist; Hauptstützen (44), die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen um die Nabe angeordnet sind und sich nach radial außen zu dem radial äußeren Umfangsgehäuse erstrecken; und kleine Stützen (52), die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zwischen den Hauptstützen angeordnet sind; wobei die Hauptstützen und die kleinen Stützen im Wesentlichen parallele Längssehnenlinien aufweisen und jede von den kleinen Stützen eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als eine Querschnittsfläche der Hauptstützen. Ein Abgasdiffusor aufweisend: ein radial äußeres Umfangsgehäuse; eine Nabe, die innerhalb des radial äußeren Umfangsgehäuses angeordnet ist und koaxial mit einer zentralen Achse des Gehäuses ist; Hauptstützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen um die Nabe angeordnet sind und sich radial nach außen zu dem radial äußeren Umfangsgehäuse erstrecken; und kleine Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zwischen den Hauptstützen angeordnet sind; wobei die Hauptstützen und die kleinen Stützen im Wesentlichen parallele Längssehnenlinien aufweisen und jede der kleinen Stützen eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als eine Querschnittsfläche der Hauptstützen.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasturbinen und genauer auf Gasturbinenabgaskanäle oder Diffusoren.
Gasturbinen und dergleichen weisen typischerweise einen Abgaskanal oder Diffusor stromabwärts von der letzten Stufe des Turbinenabschnitts auf. Allgemein beschrieben wandelt der Diffusor die kinetische Energie der heißen strömenden Gase, die die letzte Turbinenstufe verlassen, in potenzielle Energie in der Form eines erhöhten statischen Drucks um. Der Diffusor lenkt die heißen strömenden Gase durch ein Gehäuse mit zunehmender Querschnittsfläche in der Strömungsrichtung. Der Diffusor weist allgemein eine Anzahl von Stützen auf, die auf einer Nabe montiert sind und sich radial zu einem äußeren Gehäuse erstrecken, es sind aber auch andere Konfigurationen bekannt. Häufig haben die Stützen eine Tragflächenkonfiguration.
Während Teillastbetrieben kann ein tangentialer Strömungswinkel (Verwirbelung) einer letzten Schaufelstufe zunehmen und kann zur Strömungsablösung an den Stützen und der Nabe des Diffusors führen. Die Strömungsablösung und eine Zunahme der Verwirbelung kann wiederum die Rückgewinnung des statischen Diffusordrucks reduzieren. Genauer tritt die Strömungsablösung bei Teillast fast gleichförmig von der zentralen Nabe zu den Spitzen der tragflächenförmigen Stützen an ihren jeweiligen Saugseiten auf. Eine solche Verringerung der statischen Druckrückgewinnung kann eine Auswirkung auf die Gesamtleistungsfähigkeit und die Gesamteffizienz der Gasturbine haben.
Es ist auch bekannt eine Anzahl von kleineren Stützten oder Leitschaufeln vorzusehen, die sich von der Nabe weg erstrecken, so dass sich die kleineren Stützen in Umfangsrichtung mit den Hauptstützen abwechseln, wie es in der Offenlegungsschrift US 2013/0170969 gezeigt ist.
Traditionell wurden die kleineren Stützen, die auch tragflächenförmig sein können, unter einem Winkel gegenüber den Hauptstützen positioniert, aber diese Konfiguration stellt keinen optimalen Teillastbetriebszustand dar. Daher verbleibt sogar mit der Verwendung von kleineren Stützen/ Flügeln ein unerwünschtes Wirbel- und Ablösemuster.
Es wäre daher wünschenswert, einen Abgasdiffusor bereitzustellen, der die gewünschte Teillastleistungsfähigkeit bereitstellt ohne ansonsten Diffusor- und/oder Turbinenleistungsfähigkeitseinschränkungen unter anderen Betriebszuständen auf sich zu ziehen.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
In Übereinstimmung mit einer ersten beispielhaften aber nicht beschränkenden Ausführungsform bezieht sich die Erfindung auf einen Abgasdiffusor aufweisend ein radial äußeres Umfangsgehäuse; eine Nabe, die innerhalb des radial äußeren Umfangsgehäuses angeordnet und koaxial mit einer Zentralachse des Diffusors angeordnet ist; eine erste Mehrzahl von verhältnismäßig größeren Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen um die Nabe angeordnet sind und sich radial nach außen zum radial äußeren Umfangsgehäuse erstrecken; und eine zweite Mehrzahl von verhältnismäßig kleineren Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zwischen der ersten Mehrzahl von den relativ größeren Stützen angeordnet sind; wobei die erste Mehrzahl von verhältnismäßig größeren Stützen und die zweite Mehrzahl von relativ kleineren Stützen im Wesentlichen parallele Längsmittelachsen oder Sehnenlinien haben.
Bei einem anderen Aspekt stellt die Erfindung einen Abgasdiffusor bereit, aufweisend ein äußeres Gehäuse; eine Nabe die innerhalb des äußeren Gehäuses zentriert ist; eine Mehrzahl von tragflächenförmigen Stützen, die sich von der Nabe zu dem äußeren Gehäuse in einer in Umfangsrichtung beabstandeten Anordnung erstrecken; eine Mehrzahl von Zusatzflügeln, die in Umfangsrichtung zwischen der Mehrzahl von Stützen angeordnet sind, wobei die Mehrzahl von Zusatzflügeln jeweils näher an einer Saugseite von einer von dem benachbarten Paar von tragflächenförmigen Stützten angeordnet ist; wobei die Mehrzahl von Zusatzflügeln Mittelachsen aufweist, die parallel zu betreffenden Sehnenlinien sind, die sich zwischen Vorder- und Hinterkanten von der Mehrzahl von Stützen erstrecken.
Bei noch einem anderen Aspekt bezieht sich die Erfindung auf eine industrielle Gasturbine aufweisend einen Kompressor, eine Brennkammer, eine oder mehrere Turbinenstufen und einen Abgaskanal, die entlang einer Turbinenrotorachse angeordnet sind, wobei der Abgaskanal einen Diffusor beinhaltet aufweisend ein radial äußeres Umfangsgehäuse; einen Zentralkörper oder eine zentrale Nabe, die innerhalb des radialen äußeren Umfangsgehäuses angeordnet ist; eine erste Mehrzahl von verhältnismäßig größeren Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen um den zentralen Körper oder die Nabe angeordnet sind und sich nach radial außen zu einem äußeren Umfangsgehäuse erstrecken; und eine zweite Mehrzahl von verhältnismäßig kleineren Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zwischen der ersten Mehrzahl von verhältnismäßig größeren Stützen angeordnet sind; wobei die erste Mehrzahl von relativ größeren Stützen und die zweite Mehrzahl von relativ kleineren Stützen Längsmittelachsen aufweisen, die im Wesentlichen parallel zu der Turbinenrotorachse sind; und wobei ein Umfangsraum zwischen jeder von den verhältnismäßig kleineren Stützen und der näheren von den zwei benachbarten relativ größeren Stützen gemessen von einer Sehnenlinie von den relativ größeren Stützen und einer Mittelachse von den relativ kleineren Stützen 10 Zoll nicht überschreitet.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Darstellung einer Gasturbine, die einen Kompressor, eine Brennkammer, eine Turbine und einen Diffusor zeigt;
2 ist eine perspektivische Teilansicht eines Abschnitts einer bekannten Diffusorkonfiguration;
3 ist eine perspektivische Teilansicht einer anderen bekannten Diffusorkonfiguration;
4 ist eine schematische geschnittene Draufsicht auf einen Abschnitt eines Diffusors in Übereinstimmung mit einer beispielhaften aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung;
5 ist eine perspektivische Teilansicht einer Diffusorkonfiguration in Übereinstimmung mit einer beispielhaften aber nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung.
6 ist eine Endansicht eines Diffusors, der die Stützkonfiguration beinhaltet, die in 5 gezeigt ist, und
7 ist eine Darstellung der Wiedergewinnung des statischen Drucks entlang einer Achse des Diffusors für einen Diffusor mit und ohne Zusatzflügeln.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
In 1 ist schematisch ein beispielhaftes industrielles Gasturbinenantriebssystem 10 veranschaulicht, das dazu eingerichtet ist, Umgebungsluft 12 aufzunehmen und Abgase oder Verbrennungsgase 14 in einen ringförmigen Diffusor 16 auf konventionelle Weise abzugeben. Die Verbrennungsgase werden dann durch eine konventionelle Abgasanordnung oder einen Abgaskanal 18 in die Atmosphäre abgegeben.
Typischerweise kann das Antriebssystem 10 ein Antriebssystem mit einem einzigen oder einem doppelten Rotor sein, mit einem oder mehreren Kompressoren und einer Brennkammer (nicht gezeigt) in der komprimierte Luft mit Brennstoff gemischt und zur Erzeugung der Verbrennungsgase oder Abgase 14 gezündet wird. Eine oder mehrere Turbinenstufen (nicht gezeigt) sind stromabwärts von der Brennkammer (den Brennkammern) angeordnet, die Energie aus den Abgasen 14 zum Antreiben des Antriebssystems 10 sowie zum Reinstellen von Ausgangsleistung mittels einer Ausgangswelle 20 entnehmen. Das Antriebssystem 10 und der Diffusor 16 sind typischerweise achssymmetrisch um eine Mittellinienachs 22 angeordnet, die mit den Turbinenrotor/der Welle 20 zusammenfällt.
Der in 1 dargestellte Diffusor 16 weist an seinem stromaufwärtsseitigen Ende einen ringförmigen Diffusorrahmen 24 mit einem ringförmigen zentralen Körper oder einer Nabe 26 auf, die radial nach innen von einer ringförmigen äußeren Wand oder äußeren Gehäuse 28 beabstandet ist, wodurch ein ringförmiger Abgasströmungskanal 30 gebildet wird.
Der zentrale Körper oder die Nabe 26 (die auch als Nabenwand 26 bezeichnet wird) und die äußere Wand 28 sind im Wesentlichen zylindrische Körper und es wird verstanden werden, dass die äußere Wand oder das äußere Gehäuse 28 sich entlang seiner Länge konisch sein kann, typischerweise in der Richtung der Abgasströmung nach außen.
2 vergrößert den Diffusorrahmen 24, um eine einzige Umfangsreihe von Stützen/Tragflächenanordnungen zu zeigen, die sich zwischen der inneren Wand oder der Nabe 26 und der äußeren Wand oder dem äußeren Gehäuse 28 erstrecken.
Typischerweise ist die Stütz- oder Tragflächenanordnung in zwei Teilen konstruiert, aufweisend eine innere strukturelle Hauptstütze 32 und eine äußere Tragfläche 34, die um die innere Stütze herum angeordnet ist. Die äußere Tragfläche 34 kann eine Ummantelung für die strukturelle Hauptstützte 32 bilden. Die internen Stützen sind typischerweise aus einem Material hergestellt, das nicht für die hohen Temperaturen der Verbrennungsgase ausgelegt ist, die durch den Diffusor strömen. Die Tragfläche 34 ist dazu ausgebildet, solchen Temperaturen standzuhalten und eine Wärmedämmung bereitzustellen, die die Stützen 32 schützt. Zur Einfachheit werden die Hauptstützen/Tragflächen-Anordnungen einfach als die Hauptstützen 32 bezeichnet.
Wie es in 3 gezeigt ist, können sich eine Anzahl von kleineren Stützen 36 von der Nabe 26 weg und zu der äußeren Wand 28 des Diffusorgehäuses hin erstrecken. Bei diesem Beispiel ist jede kleinere Stütze 36 benachbart zu einer entsprechenden von den Hauptstützen 34 angeordnet. Die Anordnungen von kleineren Stützen und Hauptstützen sind symmetrisch um den Umfang der Nabe angeordnet. Der Winkel, die Länge, die Größe, die Form und die Ausgestaltung der kleineren Stützen 36 kann variieren, aber typischerweise ist die kleinere Stütze unter einem Winkel (von etwa 5 bis etwa 15 Grad) zu der Mittellinie der Hauptstütze angeordnet. Anders ausgedrückt sind die Sehnenlinien, die sich zwischen den Vorder- und Hinterkanten der Hauptstützen 34 und der kleineren Stützen oder Zusatzstützen 36 erstrecken, nicht parallel.
Die Verwendung von kleineren Stützen 36 ist dazu bestimmt, einer richtigen Verwirbelung entgegenzuwirken und die Strömungsablösung um die Hauptstützen 34 und die Nabe 36 des Diffusors während Teillastbetriebszuständen zu reduzieren. Nichtsdestoweniger wurde erkannt, dass die Verwendung von den kleineren Stützen 36 in Verbindung mit den Hauptstützen 34 die Probleme der Verwirbelung und der Strömungsablösung an der Diffusornabe nicht vollständig korrigiert.
Mit Bezug auf die 4 bis 6 ist ein Abgaskanal oder Diffusor 38 angeordnet, um sich im Wesentlichen konzentrisch mit der Rotorachse auszurichten, wie es durch die zentrale Achse 40 des Diffusors dargestellt ist. Die Nabe 42 des Abgaskanals oder Diffusors 38 ist auch koaxial mit der zentralen Achse 40 und trägt eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Hauptstützen 34, die sich zwischen der Nabe und dem äußeren Gehäuse 46 erstrecken. Die Hauptstützen erstrecken sich radial von der zentralen Achse weg. Die Hauptstützen 44 können als aerodynamisch geformte, symmetrische Leitschaufeln oder als Tragflächen mit oder ohne einen optionalen hinteren Abschnitt 46 ausgebildet sein. In der beispielhaften Ausführungsform haben die Hauptstützen 44 Vorderkanten 48 und Hinterkanten 50, so dass eine Sehnenlinie, die sich von der Vorderkante zu der Hinterkante erstreckt, parallel zu der zentralen Achse 40 des Diffusors ist. Die Anzahl von Hauptstützen 44 kann von zum Beispiel sechs bis acht oder mehr variieren. Alternativ kann die Hinterkante 51 schräg zu einer radialen Linie sein, so dass die zur Nabe 42 benachbarte Kante stromaufwärts von der zum äußeren Gehäuse 46 benachbarten Kante ist.
In dem beispielhaften aber nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel sind kleinere Stützen (auch als „Zusatzflügel“ bezeichnet) 52 in Umfangsrichtung zwischen den Hauptstützen 44 angeordnet. Die Zusatzflügel können einen symmetrisch geformten Querschnitt um eine Mittelachse haben oder können tragflächenförmig sein, mit einer Sehnenlinie, die sich zwischen Vorderkanten und Hinterkanten des Zusatzflügels erstreckt.
Jeder Zusatzflügel ist nahe angeordnet bei und zugeordnet zu einer Hauptstütze 44. Wie es am besten in 6 gezeigt ist sind die Zusatzflügel 52 näher an der Saugseite von einer von den beiden benachbarten Hauptstützen 44 angeordnet (siehe die Hauptstütze 44 rechts von einem betreffenden Zusatzflügel 52, wie es in 6 gezeigt ist). Für einen Diffusor, wie er hierin beschrieben ist, können die Saug- und Druckseiten der Hauptstützen mit den Zuständen variieren, zum Beispiel, kann dieselbe Seite als eine Druckseite an ihrem Auslegungspunkt oder an einem kalten Tag, aber als Saugseite unter Teillastzuständen aufgrund des Drallwinkels von den Leitschaufeln der letzten Stufe wirken.
Bei einem Beispiel (siehe 4) ist die Mittellinienachse oder Sehnenlinie 54 der Zusatzflügel von der am nächsten liegenden Mittellinienachse oder Sehnenlinie 56 der Hauptstütze in einem Bereich von 4 und 10 Zoll beabstandet 53. Der Abstand 53 zwischen der Hauptstütze und dem Zusatzflügel kann abhängig von der Größe des Diffusors, der Anzahl von Hauptstützen und Herstellungsüberlegungen, zum Beispiel Platzbedarf für das Schweißen, abhängen. Genauer können die Zusatzflügel positioniert sein, um einen im Wesentlichen gleichförmigen Spalt zwischen der Nabe und dem Gehäuse aufrechtzuerhalten, aber auch mit ausreichend Platz, um das Schweißen der Hauptstützen und der Zusatzflügel zu ermöglichen. Wenn der Zusatzflügel zu nahe an der Hauptstütze angeordnet ist, wird die Anordnung unpraktisch (aufgrund von Herstellungsproblemen); wenn aber der Zusatzflügel zu weit von der Hauptstütze entfernt ist, wird die positive Auswirkung auf das Reduzieren/Eliminieren der Hauptstützenablösung verloren.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Vorderkante 48 der Hauptstütze um einen Abstand 55 entlang der Achse 40 von der Vorderkante 58 des Zusatzflügels 52 versetzt. Der Abstand 55 kann um zehn bis zwanzig Prozent von dem radialen Abstand 53 zwischen der Sehne der Hauptstütze und der Sehne des Zusatzflügels vor der Vorderkante 58 sein, das heißt stromaufwärts bezogen auf die Strömungsrichtung. Es wird verstanden werden, dass der Abstand 55 in anderen Ausführungsbeispielen derart sein kann, dass die Vorderkante vor oder hinter der Vorderkante des Zusatzflügels sein kann in einem Bereich, von beispielsweise etwa zehn Prozent bis fünfzig Prozent des Abstands 53.
Der Zusatzflügel 52 ist symmetrisch und aerodynamisch geformt, so dass seine Mittelachse oder Sehnenlinie 54, die sich zwischen der Vorderkante 58 und der Hinterkante 60 erstreckt, parallel sowohl zu der Sehnenlinie oder Achse 56 der Hauptstütze und der zentralen Achse 40 des Diffusors erstreckt. Die Zusatzflügel können nicht symmetrisch geformt sein, vorausgesetzt dass sie die gewünschten Strömungseigenschaften erreichen, wie etwa eine reduzierte Verwirbelung oder eine verringerte Strömungsablösung des über die Hauptstütze strömenden Abgases.
Es wird auch verstanden werden dass es, während die Hauptstützen und die Zusatzflügel als im Wesentlichen rechtwinklig zu der Diffusorachse ausgerichtet gezeigt wurden, innerhalb des Bereichs der Erfindung liegt, die Hauptstützen und Zusatzflügel in einer Stromabwärtsrichtung von der Nabe zu dem äußeren Gehäuse geneigt zu machen. Der Grad der Neigung kann von etwa 14 bis etwa 20 Grad variieren. Bei einem Beispiel kann der Grad der Neigung ungefähr 17 Grad sein. Durch diese Konfiguration können Steifigkeits- und Raumvorteile gewonnen werden mit geringem oder keinem Einfluss auf die Problemlösung der Strömungsablösung, die durch diese Offenbarung bereitgestellt wird.
Zusammenfassend wurde erkannt, dass dadurch, dass die Sehnenlinien der Hauptstützen und der Zusatzflügel parallel zueinander und zu der zentralen Achse des Diffusors sind, die gewünschte verbesserte Teillastleistungsfähigkeit bereitgestellt wird, während Nachteile bei Volllast mit voller Drehzahl (FSFL) vermieden werden.
7 ist eine Darstellung einer Diffusorrückgewinnung, wenn das Abgas entlang der Achse des Diffusors strömt. Die Diffusorrückgewinnung kann eine Erhöhung des statischen Drucks der Abgasströmung darstellen. Die untere Kurve 62 der Diffusorrückgewinnung stellt einen Diffusor mit Hauptstützen und ohne Zusatzflügel oder kleinere Stützen dar. Die obere Kurve 64 stellt einen Diffusor mit Hauptstützen und Zusatzflügeln dar. Die Kurven 62, 64 steigen im Eingangsabschnitt des Diffusors schnell an bis das Abgas die Hauptstützen am Punkt 66 erreicht. Ein großer Verlust in der Diffusorrückgewinnung ist in der Kurve 62 gezeigt, wenn das Abgas von der Vorderkante (Punkt 66) zu der Hinterkante (Punkt 68) der Hauptstütze strömt. Im Unterschied ist der Verlust der Diffusorrückgewinnung wesentlich geringer, zum Beispiel etwa vierzig Prozent geringer, für die Kurve 66 eines Diffusors mit Zusatzflügeln und Hauptstützen. Die Differenz 70 der Diffusorrückgewinnung bleibt bestehen, wenn das Abgas durch den Diffusor hindurchgeht.
Während die Erfindung mit dem beschrieben wurde, was momentan als die praktischste und bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern im Gegenteil dazu bestimmt ist, verschiedene Modifikationen und Äquivalente Anordnungen zu umfassen, die innerhalb des Gedankens und des Schutzbereichs der beigefügten Ansprüche enthalten sind.

Claims

Abgasdiffusor aufweisend: ein radial äußeres Umfangsgehäuse; eine Nabe, die innerhalb des radial äußeren Umfangsgehäuses und koaxial zu einer zentralen Achse des Gehäuses angeordnet ist; Hauptstützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen um die Nabe angeordnet sind und sich nach radial außen zu dem radial äußeren Umfangsgehäuse erstrecken; und kleine Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zwischen den Hauptstützen angeordnet sind; wobei die Hauptstützen und die kleinen Stützen im Wesentlichen parallele Längssehnenlinien aufweisen und jede von den kleinen Stützen eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche von wenigstens einer der Hauptstützen.
Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei zumindest die kleinen Stützen aerodynamisch geformt sind, um eine Verwirbelung und Strömungsablösung zu reduzieren.
Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei die Hauptstützen und die kleinen Stützen um den Umfang zueinander ausgerichtete Vorderkanten aufweisen.
Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei die Vorderkanten der Hauptstützen in Umfangsrichtung versetzt sind von den Vorderkanten der kleinen Stützen.
Abgasdiffusor nach Anspruch 4, wobei die Vorderkanten der Hauptstützen axial versetzt sind von den Vorderkanten der kleinen Stützen.
Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei die kleinen Stützen jeweils eine Vorderkante und eine Hinterkante aufweisen und wobei die sich zwischen der Vorder- und Hinterkante erstreckende Sehnenlinie parallel zu der Sehnenlinie einer benachbarten von den Hauptstützen und zu der zentralen Achse des Diffusors ist.
Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei die kleinen Stützen jeweils gleichförmig näher an einer Saugseite von einer von einem Paar von benachbarten Hauptstützen angeordnet ist, wobei die Saugseite bestimmt wird, während der Gasdiffusor unter Teillastbedingungen betrieben wird.
Abgasdiffusor nach Anspruch 7, wobei ein Umfangsabstand zwischen jeder von den kleinen Stützen und der näheren von den beiden benachbarten Hauptstützen zwischen vier und zehn Zoll ist, gemessen von der jeweiligen Mittelachse der kleinen und der großen Stütze.
Abgasdiffusor nach Anspruch 1, wobei ein Umfangsabstand zwischen jeder der kleinen Stützen und der näheren der zwei benachbarten der Hauptstützen zehn Zoll nicht überschreitet, gemessen von der jeweiligen Mittelachse der Stützen.
Abgasdiffusor aufweisend: ein äußeres Gehäuse; eine Nabe, die innerhalb des äußeren Gehäuses zentriert ist und eine Mittellinie mit dem Diffusor aufweist; tragflächenförmige Hauptstützen, die sich von der Nabe zu dem äußeren Gehäuse in einer in Umfangsrichtung beabstandeten Anordnung erstrecken, wobei die Hauptstützen jeweils eine Achse koaxial von einer Radiallinie zu der Mittellinie der Nabe aufweisen; Zusatzflügel, die die Umfangsrichtung zwischen benachbarten Paaren der Hauptstützen angeordnet sind, wobei jeder der Zusatzflügel eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als die Querschnittsfläche von einer der Hauptstützen, wobei jeder Zusatzflügel eine Achse koaxial zu einer Radiallinie von der Mittellinie der Nabe hat, die zumindest zwei Zoll von der am nächsten angeordneten Hauptstütze beabstandet ist und eine Sehnenlinie zwischen einer Vorder- und einer Hinterkante des Zusatzflügels hat, die parallel zu einer Sehne ist, die sich zwischen einer Vorderkante und einer Hinterkante der am nächsten angeordneten Hauptstütze erstreckt.
Abgasdiffusor nach Anspruch 10, wobei die Zusatzflügel kleinere Längen- und Breitenabmessungen aufweisen als die am nächsten angeordnete Hauptstütze.
Abgasdiffusor nach Anspruch 10, wobei der Umfangsabstand zwischen jedem der Zusatzflügel und der am nächsten angeordneten Hauptstütze in einem Bereich von etwa zwei bis zehn Zoll liegt.
Abgasdiffusor nach Anspruch 10, wobei die Zusatzflügel symmetrisch oder nicht symmetrisch geformt sind.
Abgasdiffusor nach Anspruch 10, wobei die Hauptstützen und die Zusatzflügel um den Umfang zueinander ausgerichtete Vorderkanten aufweisen.
Abgasdiffusor nach Anspruch 10, wobei die Vorderkanten der Hauptstützen entlang der Achse der Nabe von den Vorderkanten der Zusatzflügel versetzt sind.
Abgasdiffusor nach Anspruch 15, wobei sich die Vorderkanten der Hauptstützen axial in einer Stromaufwärtsrichtung, bezogen auf die Strömung durch den Abgasdiffusor, über die Vorderkanten der Zusatzflügel hinaus erstrecken.
Industrielle Gasturbine aufweisend einen Kompressor, eine Brennkammer, eine oder mehrere Turbinenstufen und einen Abgaskanal, angeordnet entlang einer Turbinenrotorachse, wobei der Abgaskanal einen Diffusor beinhaltet mit einem radial äußeren Umfangsgehäuse; einen zentralen Körper oder eine Nabe, die innerhalb des radial äußeren Umfangsgehäuses angeordnet ist; Hauptstützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen um den zentralen Körper oder die Nabe angeordnet sind und sich nach radial außen zum äußeren Umfangsgehäuse erstrecken; und eine zweite Mehrzahl von kleinen Stützen, die an in Umfangsrichtung beabstandeten Stellen zwischen den Hauptstützen angeordnet sind, wobei jede von den kleinen Stützen eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als eine Querschnittsfläche von zumindest einer der Hauptstützen, wobei die Hauptstützen und die kleineren Stützen im Wesentlichen Längsmittelachsen aufweisen, die parallel zu der Turbinenrotorachse sind, und wobei ein Umfangsabstand zwischen jeder der kleinen Stützen und einer am nächsten angeordneten der Hauptstützen zehn Zoll nicht überschreitet.
Industrielle Gasturbine nach Anspruch 17, wobei die Hauptstützen und die kleinen Stützen um den Umfang fluchtende Vorderkanten aufweisen.
Industrielle Gasturbine nach Anspruch 17, wobei die Vorderkanten von den Hauptstützen von den Vorderkanten der kleinen Stützen versetzt sind, wobei der Versatz parallel zur Turbinenrotorachse ist.
Industrielle Gasturbine nach Anspruch 19, wobei der Versatz in einem Bereich von etwa zehn Prozent bis zwanzig Prozent vom Umfangsabstand liegt.