DE112020004359T5 - Strebenabdeckung, abgasgehäuse und gasturbine - Google Patents

Strebenabdeckung, abgasgehäuse und gasturbine Download PDF

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Tomoyuki Hirata
Eiichi Tsutsumi
Kazuki Kitagawa
Takayoshi Iijima
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Abstract

Eine Strebenabdeckung für eine Gasturbine umfasst: ein zylindrisches Blechelement mit einem hohlen Abschnitt, und ein Flanschelement, das mit einem Ende des zylindrischen Blechelements in einer Axialrichtung des zylindrischen Blechelements verbunden ist und einen gekrümmten Abschnitt mit einer Außenoberfläche umfasst, derart dass ein Abstand von einer Mittelachse des zylindrischen Blechelements zu der Außenoberfläche mit einer Zunahme eines Abstands von dem zylindrischen Blechelement in der Axialrichtung zunimmt. Das Flanschelement hat zumindest in dem gekrümmten Abschnitt eine größere Dicke als die Mindestdicke des zylindrischen Blechelements.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Strebenabdeckung für eine Gasturbine, ein Auslass- oder Abgasgehäuse, das die Strebenabdeckung umfasst, und eine Gasturbine.
  • HINTERGRUND
  • Die Gasturbine ist mit einer Brennkammer zur Erzeugung von Verbrennungsgas mit hoher Temperatur und hohem Druck unter Verwendung von verdichteter Luft und Brennstoff, einer durch das Verbrennungsgas drehend angetriebenen Turbine zur Erzeugung von Rotationsleistung, und einem Auslass- oder Abgasgehäuse, dem das Verbrennungsgas, das die Turbine drehend antrieb, zugeführt wird, ausgestattet (siehe beispielsweise Patentdokument 1). Das Verbrennungsgas, das die Turbine drehend antrieb, wird in dem Diffusordurchgang des Abgasgehäuses in statischen Druck umgewandelt. Der Diffusordurchgang wird durch einen zylindrischen Außendiffusor und einen zylindrischen Innendiffusor definiert, der innerhalb des Außendiffusors angeordnet ist.
  • Im Patentdokument 1 ist eine Strebe mit einer Gehäusewand, die die Außenform des Abgasgehäuses bildet, und mit einem Lagergehäuse, das im Inneren einen Lagerabschnitt aufnimmt, der den Rotor trägt, verbunden. Die Gehäusewand ist außerhalb des Außendiffusors angeordnet, und das Lagergehäuse ist innerhalb des Innendiffusors angeordnet. Dementsprechend ist die Strebe so angeordnet, dass sie den Diffusordurchgang durchquert.
  • Im Patentdokument 1 deckt eine Strebenabdeckung die Strebe ab und bildet einen Strömungsdurchgang für Kühlluft zwischen der Strebenabdeckung und der Strebe. Die Strebenabdeckung ist an dem Außenende mit dem Außendiffusor und an dem Innenende mit dem Innendiffusor verbunden. Das Außenende und das Innenende der Strebenabdeckung haben eine Flanschform (engl.: „flare shape“) mit einer großen Wölbung oder Aufweitung in der Außenform. Ferner werden die Bauteile des Abgasgehäuses, beispielsweise die Strebenabdeckung, durch Blechschweißen hergestellt.
  • Zitierliste
  • Patentliteratur
  • Patentdokument 1: JP2013-57302A
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Zu lösende Probleme
  • Der Außendiffusor und der Innendiffusor schwingen, wenn das Verbrennungsgas durch den Diffusordurchgang strömt, und durch die Schwingung in der Strebenabdeckung, die den Außendiffusor und den Innendiffusor verbindet, werden Belastungen bzw. Spannungen (Schwingungsbelastungen bzw. - spannungen) erzeugt. Außerdem wird durch das Auftreffen des Verbrennungsgases auf die Strebenabdeckung eine Belastung bzw. Spannung (Stoßbelastung) erzeugt.
  • In den letzten Jahren hat sich mit zunehmender Ausgabeleistung der Gasturbine die Temperatur des durch den Diffusordurchgang strömenden Verbrennungsgases weiter erhöht. Der Außendiffusor, der Innendiffusor und die Strebenabdeckung können sich durch die von dem Verbrennungsgas übertragene Wärme erwärmen. In einer solchen Hochtemperaturumgebung steigt das Risiko eines Bruchs oder einer Beschädigung der Strebenabdeckung aufgrund der Schwingungsrissbildung (engl.: „high cycle fatigue“), die durch die in der Strebenabdeckung erzeugte Belastung verursacht wird.
  • Da die im Patentdokument 1 beschriebene Strebenabdeckung vom äußeren zum inneren Ende eine gleichmäßige Dicke aufweist, konzentriert sich die Belastung auf den Flanschabschnitt, und die Strebenabdeckung kann aufgrund der durch die Belastung verursachten Schwingungsrissbildung brechen oder beschädigt werden.
  • In Anbetracht des oben genannten ist es eine Aufgabe von mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, eine Strebenabdeckung für eine Gasturbine bereitzustellen, die die Betriebsfestigkeit gegenüber Schwingungsrissbildung (engl.: „high cycle fatigue strength“) verbessern kann.
  • Lösung der Probleme
  • Eine Strebenabdeckung für eine Gasturbine gemäß der vorliegenden Offenbarung umfasst: ein zylindrisches Blechelement mit einem hohlen Abschnitt, und ein Flanschelement, das mit einem Ende des zylindrischen Blechelements in einer Axialrichtung des zylindrischen Blechelements verbunden ist und das einen gekrümmten Abschnitt mit einer Außenoberfläche derart umfasst, dass ein Abstand von einer Mittelachse des zylindrischen Blechelements zu der Außenoberfläche mit einer Zunahme eines Abstands von dem zylindrischen Blechelement in der Axialrichtung zunimmt. Das Flanschelement hat zumindest in dem gekrümmten Abschnitt eine Dicke, die größer ist als eine Mindestdicke des zylindrischen Blechelements.
  • Ein Abgasgehäuse einer Gasturbine gemäß der vorliegenden Offenbarung weist auf: eine zylindrische Gehäusewand, einen zylindrischen Außendiffusor, der an einer radial inneren Seite der Gehäusewand angeordnet ist, einen Innendiffusor, der an einer radial inneren Seite des Außendiffusors angeordnet ist und einen Diffusordurchgang zwischen dem Innendiffusor und dem Außendiffusor bildet, und die oben beschriebene Strebenabdeckung. Das Flanschelement der Strebenabdeckung umfasst: ein äußeres Flanschelement, das mit dem Außendiffusor verbunden ist, und ein inneres Flanschelement, das mit dem Innendiffusor verbunden ist.
  • Eine Gasturbine gemäß der vorliegenden Offenbarung weist das oben beschriebene Abgasgehäuse auf.
  • Vorteilhafte Effekte
  • Wenigstens eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung stellt eine Strebenabdeckung für eine Gasturbine bereit, die die Betriebsfestigkeit gegenüber Schwingungsrissbildung verbessern kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Gasturbine gemäß einer Ausführungsform.
    • 2 ist eine schematische Querschnittansicht eines Abgasgehäuses gemäß einer Ausführungsform, in einem Querschnitt, der die Mittelachse des Abgasgehäuses enthält.
    • 3 ist eine schematische Darstellung eines Abgasgehäuses gemäß einer Ausführungsform von der Axialrichtung betrachtet.
    • 4 ist eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung einer Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform.
    • 5 ist eine schematische Querschnittansicht einer Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform, in einem Querschnitt, der die Mittelachse der Strebenabdeckung enthält.
    • 6 ist eine schematische Querschnittansicht einer Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform, in einem Querschnitt, der die Mittelachse der Strebenabdeckung enthält.
    • 7 ist ein erläuterndes Schaubild zur Beschreibung einer Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform.
    • 8 ist eine schematische Darstellung eines Flanschelements einer Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform, betrachtet von der Richtung der Verlängerung der Mittelachse des Flanschelements.
    • 9 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Querschnitt entlang der Hauptachse des hohlen Abschnitts des Flanschelements gemäß einer Ausführungsform zeigt.
    • 10 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Querschnitt entlang der Nebenachse des hohlen Abschnitts des Flanschelements gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch beabsichtigt, dass die Abmessungen, Materialien, Formen, relativen Positionen und dergleichen der in den Ausführungsformen beschriebenen Bauteile, sofern sie nicht besonders gekennzeichnet sind, nur zur Veranschaulichung dienen und den Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht beschränken sollen.
  • Beispielsweise ist ein Ausdruck für eine relative oder absolute Anordnung wie „in einer Richtung“, „entlang einer Richtung“, „parallel“, „orthogonal“, „zentriert“, „konzentrisch“ und „koaxial“ nicht so auszulegen, dass er nur die Anordnung in einem streng wörtlichen Sinne angibt, sondern umfasst auch einen Zustand, in dem die Anordnung relativ um eine Toleranz oder um einen Winkel oder einen Abstand versetzt ist, bei dem die gleiche Funktion erreicht werden kann.
  • Beispielsweise ist ein Ausdruck für einen gleichen Zustand wie „entsprechend“, „gleich“ und „einheitlich“ nicht so auszulegen, dass er nur den Zustand angibt, in dem das Merkmal strikt gleich ist, sondern auch einen Zustand umfasst, in dem es eine Toleranz oder einen Unterschied gibt, mit dem noch die gleiche Funktion erreicht werden kann.
  • Ferner ist beispielsweise der Ausdruck einer Form wie beispielsweise einer viereckigen Form oder einer zylindrischen Form nicht nur als die geometrisch strenge Form zu verstehen, sondern umfasst auch eine Form mit Unebenheiten oder abgeschrägten Ecken innerhalb des Bereichs, in dem die gleiche Wirkung erzielt werden kann.
  • Andererseits sind Ausdrücke wie „umfassen“, „aufweisen“, „haben“, „enthalten“ und „bilden“ nicht so zu verstehen, dass sie andere Bestandteile ausschließen.
  • Dieselben Merkmale können durch dieselben Bezugszeichen angegeben werden und werden nicht im Einzelnen beschrieben.
  • (Gasturbine)
  • 1 ist eine schematische Konfigurationsdarstellung einer Gasturbine gemäß einer Ausführungsform.
  • Wie in 1 dargestellt umfasst eine Gasturbine 1 gemäß einigen Ausführungsformen einen Verdichter 11 zur Erzeugung von verdichteter Luft, eine Brennkammer 12 zur Erzeugung von Verbrennungsgas unter Verwendung der verdichteten Luft und Brennstoff, eine Turbine 13, die konfiguriert ist, um durch das Verbrennungsgas in Drehung versetzt zu werden, und ein Abgasgehäuse 3, dem das Verbrennungsgas, das die Turbine 13 in Drehung versetzt hat, zugeführt wird. Im Falle der Gasturbine 1 für eine Stromerzeugung ist ein Generator (nicht dargestellt) mit der Turbine 13 verbunden.
  • Der Verdichter 11 umfasst eine Vielzahl von Leitschaufeln 15, die an einem Verdichtergehäuse 14 befestigt sind, und eine Vielzahl von Laufschaufeln 17, die an einem Rotor 16 so eingesetzt sind, dass sie abwechselnd mit den Leitschaufeln 15 angeordnet sind.
  • Dem Verdichter 11 wird Luft zugeführt, die von einem Lufteinlass 18 angesaugt wird. Die dem Verdichter 11 zugeführte Luft strömt durch die Vielzahl von Leitschaufeln 15 und die Vielzahl von Laufschaufeln 17 und wird zu verdichteter Luft mit hoher Temperatur und hohem Druck komprimiert.
  • Der Brennkammer 12 wird Brennstoff und die im Verdichter 11 erzeugte verdichtete Luft zugeführt. Die Brennkammer 12 verbrennt den Brennstoff, um Verbrennungsgas zu erzeugen, das als Arbeitsfluid der Turbine 13 dient. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform weist die Gasturbine 1 eine Vielzahl von Brennkammern 12 auf, die entlang der Umfangsrichtung um den Rotor 16 im Inneren eines Gehäuses 20 angeordnet sind.
  • Die Turbine 13 hat einen Verbrennungsgasdurchgang 22, der von einem Turbinengehäuse 21 gebildet ist, und umfasst eine Vielzahl von Leitschaufeln 23 und eine Vielzahl von Laufschaufeln 24, die in dem Verbrennungsgasdurchgang 22 angeordnet sind. Die Leitschaufeln 23 und die Laufschaufeln 24 der Turbine 13 sind stromabwärts von den Brennkammern 12 in der Strömungsrichtung des Verbrennungsgases angeordnet.
  • Die Leitschaufeln 23 sind an dem Turbinengehäuse 21 befestigt, und ein Satz der Leitschaufeln 23, der entlang der Umfangsrichtung des Rotors 16 angeordnet ist, bildet eine Leitschaufel-Anordnung. Ferner sind die Laufschaufeln 24 an dem Rotor 16 eingesetzt, und ein Satz der Laufschaufeln 24, der entlang der Umfangsrichtung des Rotors 16 angeordnet ist, bildet eine Laufschaufel-Anordnung. Die Leitschaufel-Anordnung und die Laufschaufel-Anordnung sind abwechselnd in der Axialrichtung des Rotors 16 angeordnet.
  • Wenn das von der Brennkammer 12 in den Verbrennungsgasdurchgang 22 eingeleitete Verbrennungsgas die Vielzahl von Leitschaufeln 23 und die Vielzahl von Laufschaufeln 24 durchströmt, wird in der Turbine 13 der Rotor 16 in Drehung versetzt. Dabei wird der mit dem Rotor 16 verbundene Generator angetrieben, um Strom zu erzeugen. Das Verbrennungsgas, das die Turbine 13 angetrieben hat, wird über das Abgasgehäuse 3 nach außen ausgetragen.
  • (Abgasgehäuse)
  • 2 ist eine schematische Querschnittansicht eines Abgasgehäuses gemäß einer Ausführungsform, in einem Querschnitt, der die Achse des Abgasgehäuses enthält. 3 ist eine schematische Darstellung eines Abgasgehäuses gemäß einer Ausführungsform, von der Axialrichtung betrachtet.
  • Wie in 1 dargestellt ist das Abgasgehäuse 3 gemäß einigen Ausführungsformen stromabwärts von den Leitschaufeln 23 und den Laufschaufeln 24 der Turbine 13 in der Strömungsrichtung des Verbrennungsgases angeordnet. Im Folgenden kann stromaufwärts (die linke Seite in 2) in der Strömungsrichtung des Verbrennungsgases einfach als „stromaufwärts“ bezeichnet werden, und stromabwärts (die rechte Seite in 2) in der Strömungsrichtung des Verbrennungsgases einfach als „stromabwärts“ bezeichnet werden.
  • Wie in 2 dargestellt umfasst das Abgasgehäuse 3 eine zylindrische Gehäusewand 31, die sich entlang der Axialrichtung des Rotors 16 (der Erstreckungsrichtung der Mittelachse CA des Rotors 16 oder der Rechts-Links-Richtung in 2) erstreckt, ein Lagergehäuse 32, das an der radial inneren Seite der Gehäusewand 31 angeordnet ist, mindestens eine Strebe 4, die die Gehäusewand 31 und das Lagergehäuse 32 verbindet, und mindestens eine Strebenabdeckung 5, die eine Außenoberfläche 41 der Strebe 4 abdeckt.
  • Das Abgasgehäuse 3 umfasst ferner einen zylindrischen Außendiffusor 33, der an der radial inneren Seite der Gehäusewand 31 angeordnet ist, einen zylindrischen Innendiffusor 35, der an der radial inneren Seite des Außendiffusors 33 angeordnet ist und einen Diffusordurchgang 34 zwischen dem Innendiffusor 35 und dem Außendiffusor 33 bildet, sowie eine Trennwand 36, die zwischen dem Innendiffusor 35 und dem Lagergehäuse 32 angeordnet ist. Der Außendiffusor 33, der Innendiffusor 35 und die Trennwand 36 erstrecken sich jeweils in der Axialrichtung des Rotors 16. Die Strebenabdeckung 5 verbindet den Außendiffusor 33 und den Innendiffusor 35.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Gehäusewand 31 und das Lagergehäuse 32 jeweils zylindrisch geformt und auf die Mittelachse CA zentriert. Die Gehäusewand 31 hat eine äußere Wandoberfläche 311, die die äußere Form des Abgasgehäuses 3 bildet. Das Lagergehäuse 32 nimmt einen Lagerabschnitt 37 auf und trägt den Lagerabschnitt 37 in einer nicht drehbaren Weise. Der Lagerabschnitt 37 trägt den Rotor 16 in einer drehbaren Weise.
  • Der Diffusordurchgang 34 ist konfiguriert, um mit Verbrennungsgas zugeführt zu werden, das die letzte Turbinenlaufschaufelstufe 24A der Turbine 13 durchströmte, und ist in einer Ringform gebildet, in der sich die Querschnittsfläche fortschreitend zu der stromabwärtigen Seite hin vergrößert. Wenn das Verbrennungsgas dem Durchgang 34 zugeführt wird, nimmt die Geschwindigkeit des Gases ab, und die kinetische Energie des Gases wird in Druck umgewandelt (statische Druckrückgewinnung).
  • In der dargestellten Ausführungsform sind sowohl der Außendiffusor 33 als auch der Innendiffusor 35 in einer Zylinderform geformt und auf die Mittelachse CA zentriert. Der Außendiffusor 33 weist eine innere Wandoberfläche 331 auf, deren Abstand von der Mittelachse CA zu der stromabwärtigen Seite hin fortschreitend zunimmt. Der Innendiffusor 35 hat eine innere Wandoberfläche 351 mit einem gleichmäßigen Abstand zur Mittelachse CA. Der Diffusordurchgang 34 wird durch die innere Wandoberfläche 331 des Außendiffusors 33 und die äußere Wandoberfläche 351 des Innendiffusors 35 gebildet und hat eine Form, die sich in der Radialrichtung fortschreitend nach außen vergrößert, wenn sie sich stromabwärts erstreckt.
  • Wie in den 2 und 3 gezeigt ist die mindestens eine Strebe 4 mit einem Ende 42 in der Längsrichtung an der Gehäusewand 31 befestigt und mit dem anderen Ende 43 in der Längsrichtung an dem Lagergehäuse 32 befestigt. Das Lagergehäuse 32 ist über die Strebe 4 von der Gehäusewand 31 getragen.
  • Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Strebe 4 in der Tangentialrichtung des Lagergehäuses 32. Mit anderen Worten erstreckt sich die Strebe 4 von dem anderen Ende 43 zu einer Seite in der Umfangsrichtung, während sie in der Radialrichtung nach außen verläuft. Die Abdeckung der Strebe 5 erstreckt sich entlang der Erstreckungsrichtung der Strebe 4 (der Tangentialrichtung des Lagergehäuses 32). Bei einigen Ausführungsformen können sich alternativ sowohl die Strebe 4 als auch die Strebenabdeckung 5 in der Radialrichtung erstrecken.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform umfasst die mindestens eine Strebe 4 eine Vielzahl von (in der Figur sechs) Streben 4, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Ferner umfasst die mindestens eine Strebenabdeckung 5 eine Vielzahl von (in der Figur sechs) Strebenabdeckungen 5, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind.
  • Die Strebe 4 ist so angeordnet, dass sie den Außendiffusor 33 und den Innendiffusor 35 durchdringt und den Diffusordurchgang 34 durchquert. Der Außendiffusor 33 ist mit einem Verbindungsloch 332 versehen, das die Innenseite und die Außenseite in der Radialrichtung verbindet, und die Strebe 4 wird durch das Durchgangsloch 332 eingesetzt. Der Innendiffusor 35 ist mit einem Verbindungsloch 352 ausgebildet, das die Innenseite und die Außenseite in der Radialrichtung verbindet, und die Strebe 4 wird in das Durchgangsloch 352 eingesetzt.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform werden die im Inneren des Abgasgehäuses 3 angeordneten Bauteile (z.B. Außendiffusor 33, Innendiffusor 35, Strebe 4 und Strebenabdeckung 5) durch Strömen von Kühlluft im Inneren des Abgasgehäuses 3 gekühlt.
  • Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die Gehäusewand 31 eine Einlassöffnung 312 zum Ansaugen von Kühlluft von der Außenseite auf. Die Einlassöffnung 312 durchdringt die Innen- und Außenseite der Gehäusewand 31 in der Radialrichtung. Der Außendiffusor 33 ist von der Gehäusewand 31 radial nach innen beabstandet, und zwischen dem Außendiffusor 33 und der Gehäusewand 31 ist ein erster Kühldurchgang 38A ausgebildet. Die Strebenabdeckung 5 weist eine Innenoberfläche 51 auf, die von der Außenoberfläche 41 der Strebe 4 getrennt ist, und ein zweiter Kühldurchgang 38B ist zwischen der Strebenabdeckung 5 und der Strebe 4 ausgebildet. Der Innendiffusor 35 ist radial nach außen von der Trennwand 36 beabstandet, und ein dritter Kühldurchgang 38C ist zwischen dem Innendiffusor 35 und der Trennwand 36 ausgebildet.
  • Der erste Kühldurchgang 38A steht in Verbindung mit der Einlassöffnung 312 und ist konfiguriert, um Kühlluft durchzulassen, die von der Einlassöffnung 312 eingeführt wird. Der zweite Kühldurchgang 38B steht in Verbindung mit dem ersten Kühldurchgang 38A durch das Verbindungsloch 332 und ist konfiguriert, um die Kühlluft durchzulassen. Der dritte Kühldurchgang 38C steht in Verbindung mit dem zweiten Kühldurchgang 38B durch das Verbindungsloch 352 und ist konfiguriert, um die Kühlluft durchströmen zu lassen.
  • Die von der Einlassöffnung 312 in das Abgasgehäuse 3 eingeleitete Kühlluft strömt in dieser Reihenfolge durch den ersten Kühldurchgang 38A, den zweiten Kühldurchgang 38B und den dritten Kühldurchgang 38C und kühlt die diesen Kühldurchgängen 38A, 38B und 38C zugewandten Bauteile (z.B. Außendiffusor 33, Innendiffusor 35, Strebe 4 und Strebenabdeckung 5), um den Temperaturanstieg der Bauteile zu verhindern.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Innendiffusor 35 eine Auslassöffnung 353 zum Austragen der Kühlluft in den Diffusordurchgang 34 auf. Die Austragsöffnung 353 durchdringt die Innen- und Außenseite des Innendiffusors 35 in der Radialrichtung und verbindet einen stromaufwärtigen Diffusoreinlassabschnitt 34A des Diffusordurchgangs 34 und den dritten Kühldurchgang 38C. Da der Diffusoreinlassabschnitt 34A auf die letzte Stufe der Laufschaufel 24A der Turbine 13 abgestimmt ist, ist der Druck des Verbrennungsgases in dem Diffusoreinlassabschnitt 34A ein Unterdruck im Vergleich zu dem statischen Druck. Aufgrund der Druckdifferenz zwischen der Luft außerhalb des Abgasgehäuses 3 und dem Unterdruck wird die Außenluft durch die Einlassöffnung 312 als Kühldurchgang eingeleitet und nach dem Durchströmen der Kühldurchgänge 38A, 38B und 38C durch die Auslassöffnung 353 ausgetragen.
  • (Strebenabdeckung)
  • 4 ist eine schematische perspektivische Explosionsdarstellung der Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform. 5 und 6 sind schematische Querschnittansichten der Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform, in einem Querschnitt, der die Mittelachse der Strebenabdeckung enthält. 7 ist ein erläuterndes Schaubild zur Beschreibung der Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform. 5 bis 7 zeigen jeweils die Vergrößerung des Abschnitts A in 2.
  • Die Strebenabdeckung 5 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst beispielsweise, wie in 2 gezeigt, ein zylindrisches Blechelement 6 mit einem hohlen Abschnitt 61 und einem Flanschelement 7, das mit einem Ende 62 des zylindrischen Blechelements 6 in der Axialrichtung (der Erstreckungsrichtung der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6) verbunden ist und einen gekrümmten Abschnitt 71 mit einer Außenoberfläche 711 derart aufweist, dass ein Abstand von der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6 zu der Außenoberfläche 711 mit einer Zunahme des Abstands von dem zylindrischen Blechelement 6 in der Axialrichtung zunimmt.
  • Das zylindrische Blechelement 6 hat eine zylindrische Form, die sich in der Axialrichtung des zylindrischen Blechelements 6 erstreckt, und wird durch Blechbearbeitung geformt. Das zylindrische Blechelement 6 ist also ein Blechteil. Da das zylindrische Blechelement 6 durch einen Blechbearbeitungsvorgang geformt wird, kann die Dicke verringert werden. Der hohle Abschnitt 61 des zylindrischen Blechelements 6 wird durch die Innenoberfläche 65 des zylindrischen Blechelements 6 definiert.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform, wie sie beispielsweise in 2 gezeigt ist, umfasst das Flanschelement 7 den oben beschriebenen gekrümmten Abschnitt 71, ein mit einem Ende 62 des zylindrischen Blechelements 6 verbundenes Verbindungsende 70, einen Flanschabschnitt 73, der auf der dem Verbindungsende 70 gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts 71 angeordnet ist, und einen Zylinderabschnitt 72, der sich entlang der Mittelachse CB zwischen dem gekrümmten Abschnitt 71 und dem Verbindungsende 70 erstreckt. Der Flanschabschnitt 73 ist entweder mit dem Außendiffusor 33 oder dem Innendiffusor 35 verbunden. Außerdem ist das Flanschelement 7 zylinderförmig mit einem hohlen Abschnitt 76 ausgebildet.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform, wie beispielsweise in 2 gezeigt, werden das zylindrische Blechelement 6 und das Flanschelement 7 befestigt, indem ein Ende 62 des zylindrischen Blechelements 6 an das Verbindungsende 70 des Flanschelements 7 angefügt wird und sie durch Schweißen miteinander verbunden werden. Ferner wird das Flanschelement 7 an dem Außendiffusor 33 oder dem Innendiffusor 35 befestigt, indem der Flanschabschnitt 73 des Flanschelements 7 auf den Außendiffusor 33 oder den Innendiffusor 35 aufgesetzt wird und diese durch Schweißen verbunden werden.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform, wie beispielsweise in 2 gezeigt, umfasst das Flanschelement 7 ein äußeres Flanschelement 7A, dessen Verbindungsende 70 mit einem oberen Endabschnitt 63 des zylindrischen Blechelements 6 verbunden ist und dessen Flanschabschnitt 73 mit dem Außendiffusor 33 verbunden ist, und ein inneres Flanschelement 7B, dessen Verbindungsende 70 mit einem unteren Endabschnitt 64 des zylindrischen Blechelements 6 verbunden ist und dessen Flanschabschnitt 73 mit dem Innendiffusor 35 verbunden ist. Die Strebenabdeckung 5 umfasst also das zylindrische Blechelement 6, das äußere Flanschelement 7A und das innere Flanschelement 7B, und die Form wird durch die Verbindung dieser Komponenten miteinander gebildet.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform, beispielsweise wie in 2 gezeigt, erstreckt sich der Flanschabschnitt 73 des äußeren Flanschelements 7A linear entlang der inneren Wandoberfläche 331 des Außendiffusors 33 und weist eine innere Wandoberfläche 732 auf, die mit der inneren Wandoberfläche 331 in Kontakt steht. Der Flanschabschnitt 73 des inneren Flanschelements 7B erstreckt sich geradlinig entlang der äußeren Wandoberfläche 351 des Innendiffusors 35 und hat eine innere Oberfläche 732, die mit der äußeren Wandoberfläche 351 in Kontakt steht.
  • Die Strebe 4 ist in den hohlen Abschnitt 61 des zylindrischen Blechelements 6 und den hohlen Abschnitt 76 des Flanschelements 7 eingesetzt und der zweite Kühldurchgang 38B ist zwischen dem hohlen Abschnitt 61 und der eingesetzten Strebe 4 ausgebildet.
  • Die Strebenabdeckung 5 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst, beispielsweise wie in den 5 bis 7, das zylindrische Blechelement 6 mit dem hohlen Abschnitt 61 und das Flanschelement 7, das mit einem Ende 62 des zylindrischen Blechelements 6 in der Axialrichtung verbunden ist und den gekrümmten Abschnitt 71 mit der Außenoberfläche 711 umfasst, derart dass der Abstand von der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6 zu der Außenoberfläche 711 mit einer Zunahme des Abstands von dem zylindrischen Blechelement 6 in der Axialrichtung zunimmt. Das Flanschelement 7 hat zumindest in dem gekrümmten Abschnitt 71 eine größere Dicke als die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6.
  • Bei der in 5 gezeigten Ausführungsform weist das Flanschelement 7 in jedem der gekrümmten Abschnitte 71, dem Verbindungsende 70 und dem Flanschabschnitt 73 eine größere Dicke als die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6 auf. Das in 5 gezeigte Flanschelement 7 lässt sich leicht durch Blechbearbeitung herstellen, da der gekrümmte Abschnitt 71, der Verbindungsabschnitt 70 und der Flanschabschnitt 73 jeweils eine einheitliche Dicke aufweisen. Da das Flanschelement 7 einfach durch Gießen geformt werden kann, kann es auch durch Gießen gebildet werden.
  • Bei der in 6 gezeigten Ausführungsform hat das Flanschelement 7 die gleiche Dicke wie die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6 in dem Verbindungsende 70 und eine größere Dicke als die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6 in jedem der gekrümmten Abschnitte 71 und dem Flanschabschnitt 73. Das in 6 gezeigte Flanschelement 7 ist durch Blechverarbeitung schwierig zu formen, da der gekrümmte Abschnitt 71, das Verbindungsende 70 und der Flanschabschnitt 73 eine ungleichmäßige Dicke aufweisen. Da das Flanschelement 7 einfach durch Gießen geformt werden kann, kann es durch Gießen gebildet werden.
  • Gemäß der obigen Konfiguration umfasst die Strebenabdeckung 5 das zylindrische Blechelement 6 mit dem hohlen Abschnitt 61 und das Flanschelement 7. Das Flanschelement 7 hat zumindest in dem gekrümmten Abschnitt 71 eine größere Dicke als die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6. Da in diesem Fall der gekrümmte Abschnitt 71 des Flanschelements 7 dick ist, kann die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugte Belastung verringert werden. Durch die Verringerung der in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugten Belastung kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Ferner kann gemäß der obigen Konfiguration die Wanddicke des zylindrischen Blechelements 6 im Vergleich zu einem durch Gießen gebildeten Gussteil verringert werden. Durch die Verringerung der Wanddicke des zylindrischen Blechelements 6 kann die Außenoberfläche 66 (siehe 5 und 6) näher zu der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements gebracht werden, und somit kann die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 verhindert werden. Durch die Verhinderung der Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 kann die Verringerung der Leistung der Gasturbine 1 verhindert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 7 gezeigt ist, steht die Innenoberfläche 712 des gekrümmten Abschnitts 71 des Flanschelements 7 zu der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6 bezüglich der Innenoberfläche 65 des zylindrischen Blechelements 6 vor. Wie in 7 dargestellt ist der Abschnitt des gekrümmten Abschnitts 71 des Flanschelements 7, der zu der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6 bezüglich der Innenoberfläche 65 des zylindrischen Blechelements 6 vorsteht, als ein dickwandiger Abschnitt 74 bezeichnet. Der Abschnitt, der den dickwandigen Abschnitt 74 des gekrümmten Abschnitts 71 umfasst, hat eine größere Dicke als die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann, da die Innenoberfläche 712 des gekrümmten Abschnitts 71 des Flanschelements 7 bezüglich der Innenoberfläche 65 des zylindrischen Blechelements 6 zu der Mittelachse CB vorsteht, die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 erhöht werden, während die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 durch eine Vergrößerung des Abstands der Außenoberfläche 711 des gekrümmten Abschnitts 71 von der Mittelachse CB verhindert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 7 gezeigt ist, umfasst der gekrümmte Abschnitt 71 des Flanschelements 7 in einem Querschnitt entlang der Mittelachse CB einen dickwandigen Abschnitt 74, der zu der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6 bezüglich der Innenoberfläche 65 des zylindrischen Blechelements 6 vorsteht, und eine Innenoberfläche 741 des dickwandigen Abschnitts 74 krümmt sich konvex.
  • Gemäß der obigen Konfiguration, da die Innenoberfläche 741 des dickwandigen Abschnitts 74 des Flanschelements 7 konvex gekrümmt ist, wird verhindert, dass der dickwandige Abschnitt 74 übermäßig dick wird. Indem verhindert wird, dass der dickwandige Abschnitt 74 übermäßig dick wird, kann die Wärmebelastung, die durch den Temperaturunterschied zwischen der Innenoberfläche 741, die dem zweiten Kühldurchgang 38B des dickwandigen Abschnitts 74 zugewandt ist, und der Außenoberfläche 711, die in der Dickenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Innenoberfläche 741 angeordnet ist, verringert werden. Durch die Verringerung der in dem Flanschelement 7 erzeugten Wärmebelastung kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Da die Innenoberfläche 741 des dickwandigen Abschnitts 74 des Flanschelements 7 gemäß der obigen Konfiguration konvex gekrümmt ist, ist die Formänderung der Innenoberfläche 741 fortschreitend, und die Belastungskonzentration in dem Flanschelement 7 kann verringert werden. Durch die Verringerung der Belastungskonzentration in dem Flanschelement 7 kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 7 gezeigt, umfasst das Flanschelement 7 den gekrümmten Abschnitt 71, das Verbindungsende 70 und den Zylinderabschnitt 72, der sich entlang der Mittelachse CB zwischen dem gekrümmten Abschnitt 71 und dem Verbindungsende 70 erstreckt. Die Innenoberfläche 721 des Zylinderabschnitts 72 umfasst eine Oberfläche 722 derart, dass der Abstand von der Mittelachse CB des zylindrischen Blechelements 6 mit einer Zunahme des Abstands von dem zylindrischen Blechelement 6 in der Axialrichtung des zylindrischen Blechelements 6 zunimmt. Bei der in 7 gezeigten Ausführungsform ist die Oberfläche 722 konkav gekrümmt. Bei einer Ausführungsform, die in 9 und 10 dargestellten Ausführungsform, die später beschrieben wird, ist die Oberfläche 722 in einer konischen Form ausgebildet. Da in diesem Fall die Formänderung der Innenoberfläche 721 (Oberfläche 722) des Zylinderabschnitts 72, der sich zwischen der Innenoberfläche 65 des zylindrischen Blechelements 6 und der Innenoberfläche 712 des gekrümmten Abschnitts 71 befindet, fortschreitend ist, kann die Belastungskonzentration in dem Flanschelement 7 verringert werden. Durch die Verringerung der Belastungskonzentration in dem Flanschelement 7 kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 7 gezeigt ist, umfasst das Flanschelement 7 den gekrümmten Abschnitt 71, den mit dem zylindrischen Blechelement 6 verbundenen Endabschnitt 70 und den Flanschabschnitt 73, der auf der dem Verbindungsende 70 gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts 71 angeordnet ist. Wie in 7 gezeigt wölbt sich das Flanschelement 7 in einem Querschnitt entlang der Mittelachse CB auf der dem zylindrischen Blechelement 6 gegenüberliegenden Seite der Tangente TL an der Innenoberfläche 732 des Flanschabschnitts 73 in einem Außenumfangsbereich 731 des Flanschabschnitts 73. Wie in 7 dargestellt ist der Abschnitt des Flanschelements 7, der sich auf der dem zylindrischen Blechelement 6 gegenüberliegenden Seite der Tangente TL wölbt, als ein Wölbungsabschnitt 75 bezeichnet. Bei der dargestellten Ausführungsform umfassen der gekrümmte Abschnitt 71 und der Flanschabschnitt 73 jeweils einen Abschnitt des Wölbungsabschnitts 75. Der Abschnitt, der den Wölbungsabschnitt 75 des Flanschelements 7 umfasst, hat eine größere Dicke als die Mindestdicke TC des zylindrischen Blechelements 6 und die Dicke TF des Außenumfangsabschnitts 731 des Flanschabschnitts 73.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann in einem Querschnitt entlang der Mittelachse CB, da sich das Flanschelement 7 auf der dem zylindrischen Blechelement 6 gegenüberliegenden Seite der Tangente TL wölbt, kann die Dicke des Abschnitts, der den Wölbungsabschnitt 75 des Flanschelements 7 umfasst, vergrößert werden, während die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 aufgrund einer Vergrößerung des Abstands der Außenfläche des gekrümmten Abschnitts 71 (Außenfläche 711 des gekrümmten Abschnitts 71 oder Außenfläche 733 des Flanschabschnitts 73) von der Tangente TL verhindert wird.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 7 gezeigt ist, umfasst das Flanschelement 7 in einem Querschnitt entlang der Mittelachse CB den Wölbungsabschnitt 75, der sich auf der dem zylindrischen Blechelement 6 gegenüberliegenden Seite der Tangente TL wölbt, und eine Innenoberfläche 751 des Wölbungsabschnitts 75 wölbt sich konvex.
  • Gemäß der obigen Konfiguration, da die Innenoberfläche 751 des Wölbungsabschnitts 75 des Flanschelements 7 konvex gekrümmt ist, wird verhindert, dass der Wölbungsabschnitt 75 übermäßig dick wird. Indem verhindert wird, dass der Wölbungsabschnitt 75 übermäßig dick wird, kann die Wärmebelastung verringert werden, die durch den Temperaturunterschied zwischen der Innenoberfläche 751, die dem Kühldurchgang des Wölbungsabschnitts 75 (z. B. dem ersten Kühldurchgang 38A) zugewandt ist, und der Außenoberfläche (z. B. der Seitenoberfläche 711, 733) verursacht wird, die in Dickenrichtung auf der gegenüberliegenden Seite der Innenoberfläche 751 angeordnet ist. Durch die Verringerung der in dem Flanschelement 7 erzeugten Wärmebelastung kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Da die Innenoberfläche 751 des Wölbungsabschnitts 75 des Flanschelements 7 gemäß der obigen Konfiguration konvex gekrümmt ist, ist die Formänderung der Innenoberfläche 751 fortschreitend, und die Belastungskonzentration in dem Flanschelement 7 kann verringert werden. Durch die Verringerung der Belastungskonzentration in dem Flanschelement 7 kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • 8 ist eine schematische Darstellung des Flanschelements der Strebenabdeckung gemäß einer Ausführungsform, betrachtet von der Erstreckungsrichtung der Mittelachse des Flanschelements. 9 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Querschnitt entlang der Hauptachse des hohlen Abschnitts des Flanschelements gemäß einer Ausführungsform zeigt. 10 ist eine schematische Querschnittansicht, die einen Querschnitt entlang der Nebenachse des hohlen Abschnitts des Flanschelements gemäß einer Ausführungsform zeigt.
  • Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise wie in den 9 und 10 gezeigt ist, umfasst das Flanschelement 7 den gekrümmten Abschnitt 71, das mit dem zylindrischen Blechelement 6 verbundene Verbindungsende 70 und den Flanschabschnitt 73, der auf der dem Verbindungsende 70 gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts 71 angeordnet ist. Das Flanschelement 7 umfasst einen ersten Bereich AR1 (siehe 8), in dem die Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB einen ersten Winkel α bildet, und einen zweiten Bereich AR2, der so angeordnet ist, dass er dem ersten Bereich AR1 mit der Mittelachse CB dazwischen zugewandt ist, in dem die Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB einen zweiten Winkel β bildet (siehe 8), der größer ist als der erste Winkel α, und der gekrümmte Abschnitt 71 in dem zweiten Bereich AR2 eine geringere Dicke aufweist als in dem ersten Bereich AR1.
  • Wie in 8 gezeigt hat der hohle Abschnitt 61 in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse CB eine Nebenachse MA und eine Hauptachse LA, die größer ist als die Nebenachse MA.
  • Der Bereich A3 und der Bereich AR4 des Flanschelements 7 sind einander in der Richtung entlang der Hauptachse LA des hohlen Abschnitts 61 (in 8 in der Rechts-Links-Richtung) mit der Mittelachse CB dazwischen zugewandt. Der Bereich AR3 ist auf der einen Seite (der linken Seite in den 8 und 9) in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet, und der Bereich AR4 ist auf der anderen Seite (der rechten Seite in den 8 und 9) in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet.
  • Der Bereich A5 und der Bereich AR6 des Flanschelements 7 sind einander in der Richtung entlang der Nebenachse MA des hohlen Abschnitts 61 (in der Oben-Unten-Richtung in 8) mit der Mittelachse CB dazwischen zugewandt. Der Bereich AR5 ist auf einer Seite (der oberen Seite in 8 und der linken Seite in 10) in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet, und der Bereich AR6 ist auf der anderen Seite (der unteren Seite in 8 und der rechten Seite in 10) in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet.
  • Nachfolgend kann beispielsweise, wie in den 9 und 10 gezeigt ist, der gekrümmte Abschnitt 71 in dem ersten Bereich AR1 als ein gekrümmter Abschnitt 71A bezeichnet werden, und der gekrümmte Abschnitt 71 in dem zweiten Bereich AR2 kann als ein gekrümmter Abschnitt 71B bezeichnet werden.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform, wie sie in den 8 und 9 gezeigt ist, umfasst der erste Bereich AR1 den Bereich AR3, und der zweite Bereich AR2 umfasst den Bereich AR4.
  • Wie in 9 ist der Winkel β1 (zweiter Winkel β) zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem Bereich AR4 größer als der Winkel α1 (erster Winkel α) zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem Bereich AR3. Ferner ist die Dicke T3 des gekrümmten Abschnitts 71 (71A) in dem Bereich AR3 größer als die Dicke T4 des gekrümmten Abschnitts 71 (71B) in dem Bereich AR4.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform, wie sie in den 8 und 10 gezeigt ist, umfasst der erste Bereich AR1 den Bereich AR5, und der zweite Bereich AR2 umfasst den Bereich AR6.
  • Wie in 10 gezeigt ist der Winkel β2 (zweiter Winkel β) zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem Bereich AR6 größer als der Winkel α2 (erster Winkel α) zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem Bereich AR5. Außerdem ist die Dicke T5 des gekrümmten Abschnitts 71 (71A) in dem Bereich AR5 größer als die Dicke T6 des gekrümmten Abschnitts 71 (71B) in dem Bereich AR6.
  • Gemäß der obigen Konfiguration ist der Winkel zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem zweiten Bereich AR2 größer als in dem ersten Bereich AR1. Daher ist der gekrümmte Abschnitt 71 (71B) in dem zweiten Bereich AR2 im Vergleich zu dem gekrümmten Abschnitt 71 (71A) in dem ersten Bereich AR1 geringfügig gekrümmt, und die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugte Belastung ist in dem zweiten Bereich AR2 gering, so dass die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 verringert werden kann. Wenn also die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 gemäß dem Winkel (erster Winkel α und zweiter Winkel β) in dem ersten Bereich AR1 und dem zweiten Bereich AR2 schwankt, kann die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 in jedem des ersten Bereichs AR1 und des zweiten Bereichs AR2 angemessen gemacht werden, während die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 verhindert wird. Durch eine geeignete Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 können die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugten Belastungen (Schwingungsbelastungen und thermische Belastungen) verringert werden. Auf diese Weise kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 9 gezeigt ist, sind der erste Bereich AR1 (Bereich A3) und der zweite Bereich AR2 (Bereich AR4) des Flanschelements 7 einander in der Richtung entlang der Hauptachse LA des hohlen Abschnitts 61 (in der Rechts-Links-Richtung in 8) mit der Mittelachse CB dazwischen zugewandt. Wie in 9 gezeigt ist die Dicke T3 des gekrümmten Abschnitts 71 in dem Bereich AR3 größer als die Dicke T4 des gekrümmten Abschnitts 71 in dem Bereich AR4.
  • Gemäß der obigen Konfiguration ist der erste Bereich AR1 (Bereich AR3) des Flanschelements 7 auf einer Seite in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet, und der zweite Bereich AR2 (Bereich AR4) ist auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet. Da der Winkel zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem Bereich AR4, der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet ist, größer ist als in dem Bereich AR3, der auf einer Seite in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet ist, ist die Belastung, die in dem gekrümmten Abschnitt 71B in dem Bereich AR4 erzeugt wird, gering, und somit kann die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71B in dem Bereich AR4 verringert werden. Somit kann gemäß der obigen Konfiguration die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 in jedem der Bereiche AR3, der auf einer Seite in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet ist, und dem Bereich AR4, der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Hauptachse LA angeordnet ist, angepasst werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise wie in 2 gezeigt, hat das Flanschelement 7 eine Vorderkante, die auf der einen Seite in Richtung entlang der Hauptachse LA (die Seite mit dem Bereich AR3) auf der stromaufwärtigen Seite im Diffusordurchgang 34 angeordnet ist, und eine Hinterkante, die auf der anderen Seite in Richtung entlang der Hauptachse LA (die Seite mit dem Bereich AR4) auf der stromabwärtigen Seite im Diffusordurchgang 34 angeordnet ist. In diesem Fall ist die Häufigkeit des Auftreffens des durch den Diffusordurchgang 34 strömenden Verbrennungsgases in dem gekrümmten Abschnitt 71A im Bereich AR3 höher als in dem gekrümmten Abschnitt 71B in dem Bereich AR4, so dass die auf den gekrümmten Abschnitt 71A im Bereich AR3 wirkende Kraft größer ist. Da der gekrümmte Abschnitt 71A in dem Bereich AR3 jedoch dicker ist als der gekrümmte Abschnitt 71B in dem Bereich AR4, kann die in dem gekrümmten Abschnitt 71A in dem Bereich AR3 erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 10 gezeigt ist, sind der erste Bereich AR1 (Bereich A5) und der zweite Bereich AR2 (Bereich AR6) des Flanschelements 7 einander in der Richtung entlang der Nebenachse MA des hohlen Abschnitts 61 (in der Oben-Unten-Richtung in 8) mit der Mittelachse CB dazwischen zugewandt. Wie in 10 gezeigt ist die Dicke T5 des gekrümmten Abschnitts 71 in dem Bereich AR5 größer als die Dicke T6 des gekrümmten Abschnitts 71 in dem Bereich AR6.
  • Gemäß der obigen Konfiguration ist der erste Bereich AR1 (Bereich AR5) des Flanschelements 7 auf einer Seite in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet, und der zweite Bereich AR2 (Bereich AR6) ist auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet. Da der Winkel zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73 und der Mittelachse CB in dem Bereich AR6, der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet ist, größer ist als in dem Bereich AR5, der auf einer Seite in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet ist, ist die Belastung, die in dem gekrümmten Abschnitt 71B in dem Bereich AR6 erzeugt wird, gering, und somit kann die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71B in dem Bereich AR6 verringert werden. Somit kann gemäß der obigen Konfiguration die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 in jedem der Bereiche AR5, der auf einer Seite in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet ist, und dem Bereich AR6, der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Nebenachse MA angeordnet ist, angepasst werden.
    Ferner kann gemäß der obigen Konfiguration, wie in 3 gezeigt, wenn sich die Strebenabdeckung 5 entlang der Tangentialrichtung erstreckt, die Strebenabdeckung 5 in geeigneter Weise mit dem Außendiffusor 33 verbunden werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Flanschelement 7 den gekrümmten Abschnitt 71, das mit dem zylindrischen Blechelement 6 verbundene Verbindungsende 70 und den Zylinderabschnitt 72, der sich entlang der Mittelachse CB zwischen dem gekrümmten Abschnitt 71 und dem Verbindungsende 70 erstreckt. Wie in 8 gezeigt umfasst das Flanschelement 7 einen dritten Bereich BR1, der eine gerade Linie LA1 schneidet, die sich von der Mittelachse CB in der Richtung entlang der Hauptachse LA in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse CB erstreckt, und einen vierten Bereich BR2, der eine gerade Linie MA1 schneidet, die sich von der Mittelachse CB in der Richtung entlang der Nebenachse MA in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse CB erstreckt, und der Zylinderabschnitt 72 hat in dem vierten Bereich BR2 eine geringere Dicke als in dem dritten Bereich BR1. Bei der dargestellten Ausführungsform wird zwischen dem dritten Bereich BR1 und dem vierten Bereich BR2 die maximale Dicke des Zylinderabschnitts 72 in jedem Bereich verglichen, bei einigen Ausführungsformen kann jedoch auch die minimale Dicke des Zylinderabschnitts 72 in jedem Bereich verglichen werden, oder es können die Durchschnitts- oder Medianwerte verglichen werden.
  • Gemäß der obigen Konfiguration hat das durch den Diffusordurchgang 34 strömende Verbrennungsgas nicht nur eine Geschwindigkeitskomponente in der Axialrichtung des Abgasgehäuses 3 (der Axialrichtung des Rotors 16), sondern auch eine Geschwindigkeitskomponente, die in der Umfangsrichtung strömt. Wenn also das Verbrennungsgas auf die Strebenabdeckung 5 auftrifft, wirkt die Aufprallkraft, um die Strebenabdeckung 5 zu verdrehen. Somit wirkt auf das Hauptachsenende des Flanschelements 7, d. h. den dritten Bereich BR1, eine größere Kraft als auf das Nebenachsenende des Flanschelements 7, d. h. den vierten Bereich BR2. Indem die Dicke TT1 des Zylinderabschnitts 72 im dritten Bereich BR1 größer ist als die Dicke TT2 des Zylinderabschnitts 72 im vierten Bereich BR2, kann die im dritten Bereich BR1 erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise wie in den 8 bis 10, umfasst der Zylinderabschnitt 72 eine Innenumfangsrippe 77, die zu der Mittelachse CB vorsteht und sich entlang der Umfangsrichtung um die Mittelachse CB herum erstreckt. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich die Innenumfangsrippe 77 über den gesamten Umfang. Gemäß der obigen Konfiguration verbessert die Innenumfangsrippe 77 die Steifigkeit und Festigkeit des Flanschelements 7, und die Dicke des Zylinderabschnitts 72 kann entsprechend verringert werden.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist das Flanschelement 7 ein Gussteil, das durch Gießen gebildet wird. In diesem Fall ist das Flanschelement 7, das ein durch Blechbearbeitung geformtes Blechteil ist, wie beispielsweise in 5 gezeigt, schwierig dicker zu machen, so dass der Krümmungsradius R1 der Außenoberfläche 711 des gekrümmten Abschnitts 71 vergrößert werden muss, um die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugte Belastung zu verringern. Im Gegensatz dazu kann das Flanschelement 7 (7A), das ein Gussteil ist, beispielsweise wie in 6 gezeigt, einfach dicker gemacht werden, so dass die Dicke T2 des gekrümmten Abschnitts 71 größer als die Dicke T1 des in 5 gezeigten gekrümmten Abschnitts 71 gemacht werden kann, und der Krümmungsradius R2 der Außenoberfläche 711 des gekrümmten Abschnitts 71 kann kleiner als der Krümmungsradius R1 gemacht werden. Durch Verringern des Krümmungsradius R2 der Außenoberfläche 711 des gekrümmten Abschnitts 71 kann die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 wirksam verhindert werden.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann, da das Flanschelement 7 ein Gussteil ist, die Wanddicke im Vergleich zu einem Blechteil, das durch Blechverarbeitung gebildet wird, einfach erhöht werden. Da das Flanschelement 7 ein Gussteil ist, kann der Krümmungsradius der Außenoberfläche des gekrümmten Abschnitts im Vergleich zu einem Blechteil verringert werden, so dass die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs wirksam verhindert werden kann. Entweder das äußere Flanschelement 7A oder das innere Flanschelement 7B kann ein Gussteil sein, und das andere kann ein Blechteil sein.
  • Wie in 2 gezeigt umfasst das Abgasgehäuse 3 der Gasturbine 1 gemäß einigen Ausführungsformen die zylindrische Gehäusewand 31, den zylindrischen Außendiffusor 33, der an der radial inneren Seite der Gehäusewand 31 angeordnet ist, den Innendiffusor 35, der an der radialen inneren Seite des Außendiffusors 33 angeordnet ist und den Diffusordurchgang 34 zwischen dem Innendiffusor 35 und dem Außendiffusor 33 bildet, und die Strebenabdeckung 5. Das Flanschelement 7 der Strebenabdeckung 5 umfasst das äußere Flanschelement 7A, das mit dem Außendiffusor 33 verbunden ist, und das innere Flanschelement 7B, das mit dem Innendiffusor 35 verbunden ist.
  • Gemäß der obigen Konfiguration umfasst das Flanschelement 7 der Strebenabdeckung 5 das äußere Flanschelement 7A, das mit dem Außendiffusor 33 verbunden ist, und das innere Flanschelement 7B, das mit dem Innendiffusor 35 verbunden ist. Da sowohl das äußere Flanschelement 7A als auch das innere Flanschelement 7B zumindest in dem gekrümmten Abschnitt 71 eine größere Dicke als die Mindestdicke des zylindrischen Blechelements 6 aufweisen, kann die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen, wie in 2 gezeigt, ist in einem Querschnitt entlang der Achse EA des Abgasgehäuses 3 die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 stromaufwärts von mindestens der Mittelachse CB in dem Diffusordurchgang 34 in dem äußeren Flanschelement 7A größer als in dem inneren Flanschelement 7B.
  • Gemäß der obigen Konfiguration ist der Diffusordurchgang 34 heißer und die Strömungsgeschwindigkeit des Verbrennungsgases ist an der Außenumfangsseite (der radial äußeren Seite) des Abgasgehäuses 3, wo sich das äußere Flanschelement 7A befindet, höher als an der Innenumfangsseite (der radial inneren Seite), wo sich das innere Flanschelement 7B befindet. Somit wirkt auf das äußere Flanschelement 7A eine größere Kraft als auf das innere Flanschelement 7B. Indem die Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 stromaufwärts von der Mittelachse CB in dem Diffusordurchgang 34 in dem äußeren Flanschelement 7A größer ist als in dem inneren Flanschelement 7B, kann die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • Bei einigen Ausführungsformen ist mindestens einer von dem Außendiffusor 33 oder dem Innendiffusor 35 ein Blechteil.
  • Gemäß der obigen Konfiguration kann, da mindestens einer von dem Außendiffusor 33 oder dem Innendiffusor 35 ein Blechteil ist, die Dicke des Diffusors verringert werden, so dass die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 verhindert werden kann. Da mindestens einer von dem Außendiffusor 33 oder dem Innendiffusor 35 ein Blechteil ist, schwingt es außerdem durch die Strömung des Verbrennungsgases, das durch den Diffusordurchgang 34 strömt, stark, und in dem Flanschelement 7 der Strebenabdeckung 5 wird eine Schwingungsbelastung erzeugt. Durch Vergrößerung der Dicke des gekrümmten Abschnitts 71 des Flanschelements 7 kann die in dem gekrümmten Abschnitt 71 erzeugte Schwingungsbelastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung 5 gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • Die Gasturbine 1 gemäß einigen Ausführungsformen umfasst das oben beschriebene Abgasgehäuse 3, wie in 1 dargestellt. Gemäß der obigen Konfiguration umfasst das Abgasgehäuse 3 der Gasturbine 1 die oben beschriebene Strebenabdeckung 5. Da in diesem Fall die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs 34 verhindert wird, kann die Leistungsminderung der Gasturbine 1 verhindert werden. Außerdem kann die Zuverlässigkeit der Gasturbine 1 im Langzeitbetrieb verbessert werden, da die Strebenabdeckung 5 eine verbesserte Betriebsfestigkeit gegenüber Schwingungsrissbildung aufweist.
  • Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst Modifikationen der oben beschriebenen Ausführungsformen und Ausführungsformen, die aus Kombinationen dieser Ausführungsformen bestehen.
  • Der in den obigen Ausführungsformen beschriebene Inhalt ist zum Beispiel wie folgt zu verstehen.
  • 1) Eine Strebenabdeckung (5) für eine Gasturbine (1) gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist auf: ein zylindrisches Blechelement (6) mit einem hohlen Abschnitt (61), und ein Flanschelement (7), das mit einem Ende des zylindrischen Blechelements (6) in einer Axialrichtung des zylindrischen Blechelements (6) verbunden ist und einen gekrümmten Abschnitt (71) mit einer Außenoberfläche (711) umfasst, derart dass ein Abstand von einer Mittelachse (CB) des zylindrischen Blechelements (6) zu der Außenoberfläche (711) mit einer Zunahme eines Abstands von dem zylindrischen Blechelement (6) in der Axialrichtung zunimmt. Das Flanschelement (7) weist zumindest im gekrümmten Abschnitt (71) eine Dicke auf, die größer ist als eine Mindestdicke (TC) des zylindrischen Blechelements (6).
  • Gemäß der obigen Konfiguration 1) umfasst die Strebenabdeckung das zylindrische Blechelement mit dem hohlen Abschnitt und dem Flanschelement. Das Flanschelement hat zumindest im gekrümmten Abschnitt eine größere Dicke als die Mindestdicke des zylindrischen Blechelements. Da der gekrümmte Abschnitt des Flanschelements dick ist, kann in diesem Fall die in dem gekrümmten Abschnitt erzeugte Belastung verringert werden. Durch die Verringerung der in dem gekrümmten Abschnitt erzeugten Belastung kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Ferner kann gemäß der obigen Konfiguration 1) die Wanddicke des zylindrischen Blechelements im Vergleich zu einem durch Gießen hergestellten Gussteil verringert werden. Durch die Verringerung der Wanddicke des zylindrischen Blechelements kann die Außenoberfläche des zylindrischen Blechelements näher zu der Mittelachse des zylindrischen Blechelements gebracht werden, und somit kann die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs (34) verhindert werden. Durch die Verhinderung der Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs kann die Leistungsminderung der Gasturbine verhindert werden.
  • 2) Bei einigen Ausführungsformen der in 1) beschriebenen Strebenabdeckung (5) steht eine Innenoberfläche (712) des gekrümmten Abschnitts (71) des Flanschelements (7) zu der Mittelachse (CB) bezüglich einer Innenoberfläche (65) des zylindrischen Blechelements (6) vor.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 2) kann, da die Innenoberfläche des gekrümmten Abschnitts des Flanschelements bezüglich der Innenoberfläche des zylindrischen Blechelements zu der Mittelachse vorsteht, die Dicke des gekrümmten Abschnitts vergrößert werden, während die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs (34) aufgrund einer Vergrößerung des Abstands der Außenoberfläche (711) des gekrümmten Abschnitts von der Mittelachse verhindert wird.
  • 3) Bei einigen Ausführungsformen der in 1) oder 2) beschriebenen Strebenabdeckung (5) umfasst das Flanschelement (7): ein Verbindungsende (70), das mit dem zylindrischen Blechelement (6) verbunden ist, und einen Flanschabschnitt (73), der auf einer dem Verbindungsende (70) gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts (71) angeordnet ist. In einem Querschnitt entlang der Mittelachse (CB) wölbt sich das Flanschelement (7) auf einer dem zylindrischen Blechelement (6) gegenüberliegenden Seite einer Tangente (TL) an einer Innenoberfläche (732) des Flanschabschnitts (73) in einem Außenumfangsbereich (731) des Flanschabschnitts (73).
  • Gemäß der obigen Konfiguration 3) kann in einem Querschnitt entlang der Mittelachse, da sich das Flanschelement auf der dem zylindrischen Blechelement gegenüberliegenden Seite der Tangente wölbt, kann die Dicke des Abschnitts, der den Wölbungsabschnitt (75) des Flanschelements umfasst, erhöht werden, während die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs (34) aufgrund einer Zunahme des Abstands der Außenoberfläche des gekrümmten Abschnitts (Außenoberfläche 711 des gekrümmten Abschnitts 71 oder Außenoberfläche 733 des Flanschabschnitts 73) von der Tangente verhindert wird.
  • 4) Bei einigen Ausführungsformen ist bei der in 3) beschriebenen Strebenabdeckung (5) in einem Querschnitt entlang der Mittelachse (CB) eine Innenoberfläche (751) des Wölbungsabschnitts (75) des Flanschelements (7), der sich auf der dem zylindrischen Blechelement (6) gegenüberliegenden Seite der Tangente (TL) wölbt, konvex gekrümmt.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 4) wird, da die Innenoberfläche des Wölbungsabschnitts des Flanschelements konvex gekrümmt ist, verhindert, dass der Wölbungsabschnitt übermäßig dick wird. Indem verhindert wird, dass die Wölbung übermäßig dick wird, kann die thermische Belastung, die durch den Temperaturunterschied zwischen der Innenoberfläche, die dem Kühldurchgang (z. B. dem ersten Kühldurchgang 38A) des Wölbungsabschnitts zugewandt ist, und der Außenoberfläche (z. B. der Außenoberfläche 711, 733), die auf der der Innenoberfläche in Dickenrichtung gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, verringert werden. Durch die Verringerung der in dem Flanschelement erzeugten thermischen Belastung kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • Da die Innenoberfläche des Wölbungsabschnitts des Flanschelements gemäß der obigen Konfiguration konvex gekrümmt ist, ist die Formänderung der Innenoberfläche fortschreitend, und die Belastungskonzentration in dem Flanschelement kann verringert werden. Durch die Verringerung der Belastungskonzentration in dem Flanschelement kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • 5) Bei einigen Ausführungsformen der in 1) bis 4) beschriebenen Strebenabdeckung (5) umfasst das Flanschelement (7): ein Verbindungsende (70), das mit dem zylindrischen Blechelement (6) verbunden ist, und einen Flanschabschnitt (73), der auf einer dem Verbindungsende (70) gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts (71) angeordnet ist. Das Flanschelement (7) umfasst: einen ersten Bereich (AR1, beispielsweise AR3 in 9 und AR5 in 10), in dem eine Tangentialrichtung zu einer Außenoberfläche (733) des Flanschabschnitts (73) und der Mittelachse (CB) einen ersten Winkel (α, beispielsweise α1 und α2) bildet, und einen zweiten Bereich (AR2, beispielsweise AR4 in 9 und AR6 in 10), der so angeordnet ist, dass er dem ersten Bereich (AR1) mit der Mittelachse (CB) dazwischen zugewandt ist, wobei die Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche (733) des Flanschabschnitts (73) und der Mittelachse (CB) einen zweiten Winkel (β, beispielsweise β1 und β2) bildet, der größer als der erste Winkel (α) ist. Der gekrümmte Abschnitt (71) hat in dem zweiten Bereich (AR2) eine geringere Dicke als in dem ersten Bereich (AR1).
  • Gemäß der obigen Konfiguration 5) ist der Winkel zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche des Flanschabschnitts und der Mittelachse in dem zweiten Bereich größer als in dem ersten Bereich. Daher ist der gekrümmte Abschnitt (71B) in dem zweiten Bereich im Vergleich zu dem gekrümmten Abschnitt (71A) in dem ersten Bereich weniger stark gekrümmt, und die in dem gekrümmten Abschnitt (71B) erzeugte Belastung ist in dem zweiten Bereich gering, so dass die Dicke des gekrümmten Abschnitts (71B) verringert werden kann. Wenn also die Dicke des gekrümmten Abschnitts gemäß dem Winkel (erster Winkel α und zweiter Winkel β) im ersten Bereich und im zweiten Bereich schwankt, kann die Dicke des gekrümmten Abschnitts sowohl im ersten Bereich als auch im zweiten Bereich angepasst werden, während die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs (34) verhindert wird. Durch eine geeignete Dicke des gekrümmten Abschnitts können die in dem gekrümmten Abschnitt erzeugten Schwingungs- und thermischen Belastungen verringert werden. So kann die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden.
  • 6) Bei einigen Ausführungsformen der in 5) beschriebenen Strebenabdeckung (5) weist der hohle Abschnitt (61) in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse (CB) eine Nebenachse (MA) und eine Hauptachse (LA) auf, die größer ist als die Nebenachse (MA). Der erste Bereich (Bereich AR3) und der zweite Bereich (Bereich AR4) des Flanschelements (7) sind einander in einer Richtung entlang der Hauptachse (LA) des hohlen Abschnitts (61) zugewandt, wobei die Mittelachse (CB) dazwischen liegt.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 6) ist der erste Bereich des Flanschelements auf einer Seite in der Richtung entlang der Hauptachse angeordnet, und der zweite Bereich ist auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Hauptachse angeordnet. Da der Winkel zwischen der Tangentialrichtung zur Außenoberfläche (733) des Flanschabschnitts (73) und der Mittelachse in dem Bereich (zweiter Bereich), der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Hauptachse angeordnet ist, größer ist als in dem Bereich (erster Bereich), der auf einer Seite in der Richtung entlang der Hauptachse angeordnet ist, ist die Belastung, die in dem gekrümmten Abschnitt (71B) in dem Bereich erzeugt wird, gering, und somit kann die Dicke des gekrümmten Abschnitts in dem Bereich verringert werden. Somit kann gemäß der obigen Konfiguration die Dicke des gekrümmten Abschnitts (71) in jedem der Bereiche (erster Bereich), der auf einer Seite in der Richtung entlang der Hauptachse angeordnet ist, und dem Bereich (zweiter Bereich), der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Hauptachse angeordnet ist, angepasst werden.
  • 7) Bei einigen Ausführungsformen in der in 5) beschriebenen Strebenabdeckung (5) weist der hohle Abschnitt (61) in einem Querschnitt senkrecht zur Mittelachse (CB) eine Nebenachse (MA) und eine Hauptachse (LA) auf, die größer ist als die Nebenachse (MA). Der erste Bereich (Bereich AR5) und der zweite Bereich (Bereich AR6) des Flanschelements (7) sind einander in einer Richtung entlang der Nebenachse (MA) des hohlen Abschnitts (61) zugewandt, wobei die Mittelachse (CB) dazwischen liegt.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 7) ist der erste Bereich des Flanschelements auf einer Seite in der Richtung entlang der Nebenachse angeordnet, und der zweite Bereich ist auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Nebenachse angeordnet. Da der Winkel zwischen der Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche (733) des Flanschabschnitts (73) und der Mittelachse in dem Bereich (zweiter Bereich), der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Nebenachse angeordnet ist, größer ist als in dem Bereich (erster Bereich), der auf einer Seite in der Richtung entlang der Nebenachse angeordnet ist, ist die Belastung, die in dem gekrümmten Abschnitt (71B) in dem Bereich erzeugt wird, gering, und somit kann die Dicke des gekrümmten Abschnitts in dem Bereich verringert werden. Somit kann gemäß der obigen Konfiguration die Dicke des gekrümmten Abschnitts (71) in jedem der Bereiche (erster Bereich), der auf einer Seite in der Richtung entlang der Nebenachse angeordnet ist, und dem Bereich (zweiter Bereich), der auf der anderen Seite in der Richtung entlang der Nebenachse angeordnet ist, angepasst werden.
  • 8) Bei einigen Ausführungsformen umfasst das Flanschelement (7) in der unter 1) bis 4) beschriebenen Strebenabdeckung (5): ein mit dem zylindrischen Blechelement (6) verbundenes Verbindungsende (70), und einen Zylinderabschnitt (72), der sich entlang der Mittelachse (CB) zwischen dem gekrümmten Abschnitt (71) und dem Verbindungsende (70) erstreckt. In einem Querschnitt senkrecht zur Mittelachse (CB) hat der hohle Abschnitt (61) eine Nebenachse (MA) und eine Hauptachse (LA), die größer ist als die Nebenachse (MA). Das Flanschelement (7) umfasst: einen dritten Bereich (BR1), der eine gerade Linie (LA1) schneidet, die sich von der Mittelachse (CB) in einer Richtung entlang der Hauptachse (LA) in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse (CB) erstreckt, und einen vierten Bereich (BR2), der eine gerade Linie (MA1) schneidet, die sich von der Mittelachse (CB) in einer Richtung entlang der Nebenachse (MA) in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse (CB) erstreckt. Der Zylinderabschnitt (72) hat in dem vierten Bereich (BR2) eine geringere Dicke als in dem dritten Bereich (BR1).
  • Gemäß der obigen Konfiguration 8) hat das durch den Diffusordurchgang strömende Verbrennungsgas nicht nur eine Geschwindigkeitskomponente in der Axialrichtung des Abgasgehäuses, sondern auch eine Geschwindigkeitskomponente, die in der Umfangsrichtung verwirbelt. Wenn das Verbrennungsgas auf die Strebenabdeckung auftrifft, bewirkt die Aufprallkraft daher eine Verdrehung der Strebenabdeckung. Somit wirkt auf das Hauptachsenende des Flanschelements, d. h. den dritten Bereich, eine größere Kraft als auf das Nebenachsenende des Flanschelements, d. h. den vierten Bereich. Indem die Dicke (TT1) des Zylinderabschnitts in dem dritten Bereich größer gemacht wird als die Dicke (TT2) des Zylinderabschnitts in dem vierten Bereich, kann die in dem dritten Bereich erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • 9) Bei einigen Ausführungsformen ist das Flanschelement (7) in der unter 1) bis 8) beschriebenen Strebenabdeckung (5) ein durch Gießen geformtes Gussteil.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 9) kann, da das Flanschelement ein Gussteil ist, die Wanddicke im Vergleich zu einem Blechteil, das durch Blechverarbeitung gebildet wurde, einfach erhöht werden. Außerdem kann durch das Flanschelement, das ein Gussteil ist, der Krümmungsradius der Außenoberfläche des gekrümmten Abschnitts im Vergleich zu einem Blechteil verringert werden, wodurch die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Durchgangs (34) wirksam verhindert werden kann.
  • 10) Ein Abgasgehäuse (3) einer Gasturbine (1) gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Ausführungsform weist auf eine zylindrische Gehäusewand (31), einen zylindrischen Außendiffusor (33), der an einer radial inneren Seite der Gehäusewand (31) angeordnet ist, einen Innendiffusor (35), der an einer radial inneren Seite des Außendiffusors (33) angeordnet ist und einen Diffusordurchgang (34) zwischen dem Innendiffusor (35) und dem Außendiffusor (33) bildet, und die Strebenabdeckung (5), die in einem von 1) bis 9) beschrieben ist. Das Flanschelement (7) der Strebenabdeckung (5) umfasst: ein äußeres Flanschelement (7A), das mit dem Außendiffusor (33) verbunden ist, und ein inneres Flanschelement (7B), das mit dem Innendiffusor (35) verbunden ist.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 10) umfasst das Flanschelement der Strebenabdeckung das äußere Flanschelement, das mit dem Außendiffusor verbunden ist, und das innere Flanschelement, das mit dem Innendiffusor verbunden ist. Da sowohl das äußere Flanschelement als auch das innere Flanschelement zumindest in dem gekrümmten Abschnitt eine größere Dicke als die Mindestdicke des zylindrischen Blechelements aufweisen, kann die in dem gekrümmten Abschnitt erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • 11) Bei einigen Ausführungsformen des in 10) beschriebenen Abgasgehäuses (3) ist in einem Querschnitt entlang einer Achse (EA) des Abgasgehäuses (3) eine Dicke des gekrümmten Abschnitts (71) stromaufwärts von mindestens der Mittelachse (CB) in dem Diffusordurchgang (34) in dem äußeren Flanschelement (7A) dicker als in dem inneren Flanschelement (7B) .
  • Gemäß der obigen Konfiguration 11) ist der Diffusordurchgang an der Außenumfangsseite des Abgasgehäuses, an der sich das äußere Flanschelement befindet, heißer als an der Innenumfangsseite, an der sich das innere Flanschelement befindet, und es wirkt eine größere Kraft auf das äußere Flanschelement als auf das innere Flanschelement. Indem die Dicke des gekrümmten Abschnitts stromaufwärts von der Mittelachse in dem Diffusordurchgang in dem äußeren Flanschelement als in dem inneren Flanschelement hergestellt wird, kann die in dem gekrümmten Abschnitt erzeugte Belastung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • 12) Bei einigen Ausführungsformen ist bei dem in 10) oder 11) beschriebenen Abgasgehäuse (3) mindestens einer von dem Außendiffusor (33) oder dem Innendiffusor (35) ein Blechteil.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 12) kann, da mindestens einer von dem Außendiffusor oder dem Innendiffusor ein Blechteil ist, die Dicke des Diffusors verringert werden, so dass die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs verhindert werden kann. Da zumindest der Außendiffusor oder der Innendiffusor ein Blechteil ist, schwingt es durch die Strömung des Verbrennungsgases, das durch den Diffusordurchgang strömt, stark, und in dem Flanschelement der Strebenabdeckung wird eine Schwingungsbelastung erzeugt. Durch Vergrößerung der Dicke des gekrümmten Abschnitts des Flanschelements kann die in dem gekrümmten Abschnitt erzeugte Schwingungsbeanspruchung verringert werden, so dass die Betriebsfestigkeit der Strebenabdeckung gegenüber Schwingungsrissbildung verbessert werden kann.
  • 13) Eine Gasturbine (1) gemäß mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist das Abgasgehäuse (3) auf, das in einer der Ausführungsformen (10) bis (12) beschrieben ist.
  • Gemäß der obigen Konfiguration 13) umfasst das Abgasgehäuse der Gasturbine die oben beschriebene Strebenabdeckung (5). Da in diesem Fall die Verringerung der Strömungsdurchgangs-Querschnittsfläche des Diffusordurchgangs (34) verhindert wird, kann die Leistungsminderung der Gasturbine verhindert werden. Da die Strebenabdeckung eine höhere Betriebsfestigkeit gegenüber Schwingungsrissbildung aufweist, kann die Zuverlässigkeit der Gasturbine im Langzeitbetrieb verbessert werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Gasturbine
    3
    Abgasgehäuse
    31
    Gehäusewand
    32
    Lagergehäuse
    33
    Außendiffusor
    34
    Diffusordurchgang
    34A
    Diffusoreinlassabschnitt
    35
    Innendiffusor
    36
    Trennwand
    37
    Lagerabschnitt
    38A,38B,38C
    Kühldurchgang
    4
    Strebe
    41
    Außenoberfläche
    5
    Strebenabdeckung
    6
    zylindrisches Blechteil
    61
    hohler Abschnitt
    62
    ein Ende
    63
    oberes Ende
    64
    unteres Ende
    7
    Flanschelement
    7A
    äußeres Flanschelement
    7B
    inneres Flanschelement
    70
    Verbindungsende
    71
    gekrümmter Abschnitt
    72
    Zylinderabschnitt
    73
    Flanschabschnitt
    74
    dickwandiger Abschnitt
    75
    Wölbungsabschnitt
    76
    hohler Abschnitt
    77
    Innenumfangsrippe
    11
    Verdichter
    12
    Brennkammer
    13
    Turbine
    14
    Verdichtergehäuse
    15,23
    Leitschaufel
    16
    Rotor
    17,24
    Laufschaufel
    18
    Lufteinlass
    21
    Turbinengehäuse
    22
    Verbrennungsgasdurchgang
    24A
    letzte Laufschaufelstufe
    AR1
    erster Bereich
    AR2
    zweiter Bereich
    AR3 bis AR6
    Bereich
    BR1
    dritter Bereich
    BR2
    vierter Bereich
    CA
    Mittelachse des Rotors
    CB
    Mittelachse des zylindrischen Blechelements
    EA
    Achse
    LA
    Hauptachse
    LA1,MA1
    gerade Linie
    MA
    Nebenachse
    R1,R2
    Krümmungsradius
    TC
    Mindestdicke
    TF
    Dicke
    TL
    Tangente
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2013057302 A [0005]

Claims (13)

  1. Eine Strebenabdeckung für eine Gasturbine, aufweisend: ein zylindrisches Blechelement mit einem hohlen Abschnitt, und ein Flanschelement, das mit einem Ende des zylindrischen Blechelements in einer Axialrichtung des zylindrischen Blechelements verbunden ist und das einen gekrümmten Abschnitt mit einer Außenoberfläche derart umfasst, dass ein Abstand von einer Mittelachse des zylindrischen Blechelements zu der Außenoberfläche mit einer Zunahme eines Abstands von dem zylindrischen Blechelement in der Axialrichtung zunimmt, wobei das Flanschelement zumindest in dem gekrümmten Abschnitt eine Dicke aufweist, die größer ist als eine Mindestdicke des zylindrischen Blechelements.
  2. Die Strebenabdeckung gemäß Anspruch 1, wobei eine Innenoberfläche des gekrümmten Abschnitts des Flanschelements zu der Mittelachse bezüglich einer Innenoberfläche des zylindrischen Blechelements vorsteht.
  3. Die Strebenabdeckung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Flanschelement umfasst: ein Verbindungsende, das mit dem zylindrischen Blechelement verbunden ist, und einen Flanschabschnitt, der an einer dem Verbindungsende gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts angeordnet ist, und wobei sich das Flanschelement in einem Querschnitt entlang der Mittelachse auf einer dem zylindrischen Blechelement gegenüberliegenden Seite einer Tangente an einer Innenoberfläche des Flanschabschnitts in einem Außenumfangsbereich des Flanschabschnitts wölbt.
  4. Die Strebenabdeckung gemäß Anspruch 3, wobei, in einem Querschnitt entlang der Mittelachse, eine Innenoberfläche des Wölbungsabschnitts des Flanschelements, das sich auf der dem zylindrischen Blechelement gegenüberliegenden Seite der Tangente wölbt, konvex gekrümmt ist.
  5. Die Strebenabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Flanschelement umfasst: ein Verbindungsende, das mit dem zylindrischen Blechelement verbunden ist, und einen Flanschabschnitt, der an einer dem Verbindungsende gegenüberliegenden Seite des gekrümmten Abschnitts angeordnet ist, und wobei das Flanschelement umfasst: einen ersten Bereich, wo eine Tangentialrichtung zu einer Außenoberfläche des Flanschabschnitts und der Mittelachse einen ersten Winkel bildet, und einen zweiten Bereich, der so angeordnet ist, dass er dem ersten Bereich mit der Mittelachse dazwischen zugewandt ist, wo die Tangentialrichtung zu der Außenoberfläche des Flanschabschnittes und der Mittelachse einen zweiten Winkel bildet, der größer als der erste Winkel ist, wobei der gekrümmte Abschnitt eine geringere Dicke in dem zweiten Bereich als in dem ersten Bereich aufweist.
  6. Die Strebenabdeckung gemäß Anspruch 5, wobei der hohle Abschnitt in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse eine Nebenachse und eine Hauptachse, die größer als die Nebenachse ist, aufweist, und wobei der erste Bereich und der zweite Bereich des Flanschelements einander in einer Richtung entlang der Hauptachse des hohlen Abschnitts mit der Mittelachse dazwischen zugewandt sind.
  7. Die Strebenabdeckung gemäß Anspruch 5, wobei der hohle Abschnitt in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse eine Nebenachse und eine Hauptachse, die größer als die Nebenachse ist, aufweist, und wobei der erste Bereich und der zweite Bereich des Flanschelements einander in einer Richtung entlang der Nebenachse des hohlen Abschnitts mit der Mittelachse dazwischen zugewandt sind.
  8. Die Strebenabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Flanschelement umfasst: ein Verbindungsende, das mit dem zylindrischen Blechelement verbunden ist, und einen Zylinderabschnitt, der sich entlang der Mittelachse zwischen dem gekrümmten Abschnitt und dem Verbindungsende erstreckt, wobei der hohle Abschnitt in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse eine Nebenachse und eine Hauptachse, die größer als die Nebenachse ist, aufweist, und wobei das Flanschelement umfasst: einen dritten Bereich, der eine gerade Linie schneidet, die sich von der Mittelachse in einer Richtung entlang der Hauptachse in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse erstreckt, und einen vierten Bereich, der eine gerade Linie schneidet, die sich von der Mittelachse in einer Richtung entlang der Nebenachse in einem Querschnitt senkrecht zu der Mittelachse erstreckt, wobei der Zylinderabschnitt in dem vierten Bereich eine geringere Dicke als in dem dritten Bereich aufweist.
  9. Die Strebenabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Flanschelement ein durch Gießen geformtes Gussteil ist.
  10. Ein Abgasgehäuse einer Gasturbine, aufweisend: eine zylindrische Gehäusewand, einen zylindrischen Außendiffusor, der an einer radial inneren Seite der Gehäusewand angeordnet ist, einen Innendiffusor, der an einer radial inneren Seite des Außendiffusors angeordnet ist und einen Diffusordurchgang zwischen dem Innendiffusor und dem Außendiffusor bildet, und die Strebenabdeckung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Flanschelement der Strebenabdeckung umfasst: ein äußeres Flanschelement, das mit dem Außendiffusor verbunden ist, und ein inneres Flanschelement, das mit dem Innendiffusor verbunden ist.
  11. Das Abgasgehäuse gemäß Anspruch 10, wobei in einem Querschnitt entlang einer Achse des Abgasgehäuses eine Dicke des gekrümmten Abschnitts stromaufwärts von mindestens der Mittelachse in dem Diffusordurchgang in dem äußeren Flanschelement dicker ist als in dem inneren Flanschelement.
  12. Das Abgasgehäuse gemäß Anspruch 10 oder 11, wobei mindestens einer von dem Außendiffusor oder dem Innendiffusor ein Blechteil ist.
  13. Eine Gasturbine, die das Abgasgehäuse gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12 aufweist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11898467B2 (en) * 2022-02-11 2024-02-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Aircraft engine struts with stiffening protrusions

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013057302A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0550126A1 (de) * 1992-01-02 1993-07-07 General Electric Company Hitzeschild für Nachbrenner
US5292227A (en) * 1992-12-10 1994-03-08 General Electric Company Turbine frame
US5609467A (en) * 1995-09-28 1997-03-11 Cooper Cameron Corporation Floating interturbine duct assembly for high temperature power turbine
JP2004346885A (ja) 2003-05-26 2004-12-09 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd タービンフレーム構造
JP4969500B2 (ja) * 2008-03-28 2012-07-04 三菱重工業株式会社 ガスタービン
JP5118568B2 (ja) * 2008-07-22 2013-01-16 株式会社日立製作所 ガスタービンの排気ディフューザ
US8083465B2 (en) * 2008-09-05 2011-12-27 United Technologies Corporation Repaired turbine exhaust strut heat shield vanes and repair methods
US8152451B2 (en) 2008-11-29 2012-04-10 General Electric Company Split fairing for a gas turbine engine
US8177488B2 (en) * 2008-11-29 2012-05-15 General Electric Company Integrated service tube and impingement baffle for a gas turbine engine
EP2900973B1 (de) * 2012-09-28 2018-12-12 United Technologies Corporation Mittelturbinenrahmen mit verkleidungsbefestigung
US20150337687A1 (en) * 2012-12-29 2015-11-26 United Technologies Corporation Split cast vane fairing
US9316153B2 (en) * 2013-01-22 2016-04-19 Siemens Energy, Inc. Purge and cooling air for an exhaust section of a gas turbine assembly
US10330011B2 (en) * 2013-03-11 2019-06-25 United Technologies Corporation Bench aft sub-assembly for turbine exhaust case fairing
PL3022400T3 (pl) * 2013-07-15 2024-04-22 Rtx Corporation Łopatki turbin o zmiennym zaokrągleniu
US20150044046A1 (en) * 2013-08-07 2015-02-12 Yevgeniy Shteyman Manufacturing method for strut shield collar of gas turbine exhaust diffuser
US20150040393A1 (en) 2013-08-07 2015-02-12 Yevgeniy Shteyman Manufacturing method for exhaust diffuser shell with strut shield collar and joint flange
EP3112589A1 (de) * 2015-07-03 2017-01-04 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenschaufel
DE102015224283A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-08 MTU Aero Engines AG Leitschaufelcluster für eine Strömungsmaschine
ES2723623T3 (es) * 2016-02-22 2019-08-29 MTU Aero Engines AG Carcasa intermedia de turbinas de materiales compuestos de fibra cerámica
JP6821426B2 (ja) * 2016-12-26 2021-01-27 三菱重工業株式会社 ディフューザ、タービン及びガスタービン
JP6862292B2 (ja) 2017-06-19 2021-04-21 川崎重工業株式会社 ガスタービンエンジン
US10837316B2 (en) * 2017-08-25 2020-11-17 DOOSAN Heavy Industries Construction Co., LTD High thermal response exhaust diffuser strut collar
JP7082215B2 (ja) * 2018-06-07 2022-06-07 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト パーシャルカラーを用いたタービン排気亀裂の低減

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013057302A (ja) 2011-09-09 2013-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン

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US11834957B2 (en) 2023-12-05
JP2021042721A (ja) 2021-03-18
CN114450467B (zh) 2023-09-05
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US20220325635A1 (en) 2022-10-13

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