DE1208556B - Leitapparat fuer mit gasfoermigem oder fluessigem Arbeitsmittel betriebene Axialturbinen - Google Patents

Description

• Leitapparat für mit gasförmigem oder flüssigem Arbeitsmittel betriebene Axialturbinen Die Erfinduna bezieht sich auf einen Leitapparat f ür mit gasförmigem oder flüssigem Arbeitsmittel betriebene Axialturbinen, der das zentripetal ströniende Arbeitsmittel aus der radialen in die axiale Richtung umlenkt mnd aus einem konzentrisch zur Turbinenachse angeordneten Kanal besteht, in dem von einem Kühlmittel durchströmte hohle Leitschaufeln angeordnet sind, die etwa im Bereich der Umlenkung des Arbeitsmittels in die axiale Richtung eine Krünimung entsprechend der Anströmrichtung der Turbinenlaufschaufeln aufweisen.
• Bei rein axial durchströmten Leitapparaten für Axialturbinen ist es bereits bekannt, die Leitschaufeln sowie Teile des Leitapparates als Blechpreßteile herzustellen und durch Schweißen, Bördeln usw. zu verbinden.
• Bekannt sind ferner Leitapparate für Axialturbinen mit radialer Zuströmung und Umlenkung des strömenden Mediums von der radialen in die axiale Richtung, wobei im rein radialen und rein axialen Bereich der Gasführung Leitschaufeln angeordnet sind, zwischen denen sich ein schaufelloser Ringraum befindet. Dabei sind jedoch die Gasführung sowie die Leitschatifeln als schwere und aufwendige Gußkonstruktion ausgeführt.
• Der Erfindun liegt die Aufgabe zu-runde, einen 9 im Leitapparat für Axialturbinen mit radialer Zuströmung zu schaffen, der sich durch einen konstruktiv einfachen Aufbau auszeichnet, und schlägt hierzu vor, daß der Leitapparat von zwei mindestens näherungsweise parallelen, quer zur Turbinenachse stehenden Seiteiischeiben aus Blech begrenzt ist, an welchen die aus einfach gekrümmten, also abwickelbaren Blechpreßteilen hergestellten und aus einem etwa halbzviiiidrischen Eintrittsteil mit sich daran anschließenden, -eradlini" verlaufende radiale Mantellinien aufweisenden Seitenteilen zusammengesetzten Leitschaufeln befestigt sind.
• Die Vorteile der Erfindung sind darin zu sehen, daß sämtliche Teile des Leitapparates als einfach gekrümmte Blechpreßteile hergestellt sind, zu deren Herstellun- keine komplizierten und damit teuren Werkzeu-e erforderlich sind, so daß der gesamte Leitapparat daher verhältnismäßig einfach und billig C C herzustellen ist. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist in der leichten Konstruktion des Leitapparates zu sehen.
• In vorteilhafter Weise wird ferner vorgeschlagen, daß die Leitschaufeln in ihrem radialen Bereich in an sich bekannter Weise durch die Seitenscheiben gesteckt und gegebenenfalls an ihren Enden umgebördelt und verschweißt sind, während sie im Bereich der Umlenkung des Arbeitsmittels in die axiale Richtung lediglich durchgesteckt und verschiebbar gehalten sind, wobei die Verbindungsstellen zwischen den Leitschaufeln und den Seitenscheiben so ausgebildet sind, daß das Kühlmittel sowohl den radialen wie auch den Umlenkbereich der hohlen Leitschaufeln durchströmt.
• Dadurch werden die Leitschaufeln sowohl im radialen als auch axialen Teil wirkungsvoll gekühlt, wobei insbesondere auch die Schaufelenden von Kühlluft durchströmt werden.
• Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung näher erläutert.
• Die Erfindung ist an Hand eines Ausführungsbeispiels dargestellt, und zwar zeigt F i g. 1 einen Teillängssehnitt durch eine Gasturbine, F i 2 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 der Fig. 1, Fi ' g. 3 einen Schnitt gemäß der Linie 111-111 der Fig. 1 und F i g. 4 eine perspektivische Darstellung der Turbinenleitschaufeln.
• Der erfindungsgemäße Leitapparat kann für die verschiedensten Arten von sowohl mit aasförmiaen als auch flüssiaern Arbeitsmittel betriebenen Axialturbinen Verwendun" finden. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel findet der erfindungsgemäße Leitapparat bei einer Gasturbine Anwendung, die im wesentlichen aus einem in der Zeichnun- nicht dar-estellten Verdichter und einer Axial-C bl turbilie 1 besteht, zwischen denen eine radial nach außen durchströmte, mit einem Umkehrabschnitt 2 für die Zuführung der Brenngase zu dem Tarbinenleitapparat 3 versehene Brennkammer 4 angeordnet ist, wobei in diesem Fall als Arbeitsmittel ein gasförmiges C Medium, und zwar das in der Brennkammer erzeugte Brenngas dient. An den Umkehrabschnitt 2 schließt sich der Turbinenleitapparat 3 an, der im wesentlichen aus einem ringförmigen Kanal, der die zentripetal strömenden Brenngase aus der radialen in die axiale Richtung umlenkt, sowie aus in diesem Kanal radial angeordneten Turbinenleitschaufeln 5 besteht, wobei die Turbinenleitschaufeln 5 etwa im Bereich der Umlenkung der Brenngase in die axiale Richtung eine Krümmung entsprechend der Anströmrichtung der Turbinenlaufschaufeln 6 aufweisen. Der ringfönnige Kanal besteht aus im wesentlichen parallel verlaufenden Seitenteilen 7 und 8, die quer zur Turbinenachse angeordnet und als Blechdrückteile ausgebildet sind. Zwischen diesen Seitenteilen 7 und 8 sind die aus Blech als Hohlschaufeln ausgebildeten, im radialen Teil 9 von kalter Verdichterluft durchströmten Turbinenleitschaufeln 5 angeordnet. Die Leitschaufeln 5 setzen sich aus einfach gekrümmten, also abwickelbaren Blechpreßteilen zusammen und bestehen aus einem etwa halbzylindrischen Eintrittsteil 5' mit sich daran anschließenden, geradlinig verlaufende Mantellinien aufweisenden Seitenteilen 5" und 5"'. Die Turbinenleitschaufeln 5 sind an ihren axial gerichteten Stirnflächen im radialen Teil des Turbinenleitapparates 3 durch die Seitenteile 7 und 8 gesteckt, gegebenenfalls umgebördelt und verschweißt, während sie im Bereich der Umlenkung der Brenngase in die axiale Richtung lediglich durchgesteckt sind und sich radial nach innen frei bewegen können. Die Abdichtung der Turbinenleitschaufeln 5 erfolgt innen durch Blechstulpen oder federnde Ansätze 10. Der Verlauf der heißen Brenn-ase ist in den Zeichnun-en durch aus-ezogene Pfeile dargestellt, während die kalte Verdichterluft durch gestrichelte Pfeile dargestellt ist.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Leitapparat für mit gasförmigem oder flüssigem Arbeitsmittel betriebene Axialturbinen, der das zentripetal strömende Arbeitsmittel aus der radialen in die axiale Richtun- umlenkt und aus einem konzentrisch zur Turbinenachse angeordneten Kanal besteht, in dem von einem Kühlmittel durchströmte hohle Leitschaufeln angeordnet sind, die etwa im Bereich der Umlenkung des Arbeitsmittels in die axiale Richtung eine Krümmung entsprechend der Anströmrichtung der Turbinenlaufschaufeln aufweisen, d a d u r c b gekennzeichnet, daß der Leitapparat von zwei mindestens näherungsweise parallelen, quer zur Turbinenachse stehenden Seitenscheiben (7, 8) aus Blech begrenzt ist, an welchen die aus einfach gekrümmten, also abwickelbaren Blechpreßteilen hergestellten und aus einem etwa halbzylindrischen Eintrittsteil (5') mit sich daran anschließenden, geradlinig verlaufende radiale Mantellinien aufweisenden Seitenteilen 5", 5 ... ) zusammengesetzten Leitschaufeln (5) befestigt sind.
2. 2. Leitapparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufeln in ihrem radialen Bereich in an sich bekannter Weise durch die Seitenscheiben (7, 8) gesteckt und gegebenenfalls an ihren Enden umgebördelt und verschweißt sind, während sie im Bereich der Umlenkung des Arbeitsmittels in die axiale Richtung lediglich durchgesteckt und verschiebbar gehalten sind. 3. Leitapparat nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch aekennzeichnet, daß die Verbindungsstelle zwischen den Leitschaufeln (5) und den Seitenscheiben (7, 8) durch Blechstulpen oder federnde Ansätze (10) gegebenenfalls nachgiebig abgedichtet ist. 4. Leitapparat nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch aekennzeichnet daß die Verbindunosstellen zwischen den Leitschaufeln (5) und den Seitenscheiben (7, 8) so ausgebildet sind, daß das Kühlmittel sowohl den radialen wie auch den Umlenkbereich der hohlen Leitschaufeln durchströmt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 972 792, 923 518. deutsche Ausle-eschriften Nr. 1095 453, 1067971-, schweizerische Patentschriften Nr. 272 069, 232 208; französische Patentschrift Nr. 899 599; britische Patentschrift Nr. 623 149; USA.-Patentschriften Nr. 2 980 396, 2 925 998, 1484579.