DE1287857B

DE1287857B -

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Publication number: DE1287857B
Application number: DE1965E0030150
Authority: DE
Priority date: 1964-09-24
Filing date: 1965-09-23
Publication date: 1969-01-23
Also published as: CH448616A; FR1447664A; CH448619A; US3300178A; GB1126469A; GB1126467A; ES317728A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine einpaßt und er hat eine Stirnringfläche, welche gegen

mit einem Gehäuse, in dem die äußeren Plattformen . die stromoberseitige Stufe 18 anschlägt. Der Ring 20

mindestens einer Reihe von Leitschaufeln festgelegt weist eine Kegelstumpfgestalt auf, mit einem relativ

sind, wobei in Umfangsrichtung verlaufende Kühl- dünnen Mittelabschnitt 21 und zwei relativ kräftigen

luftkanäle vorhanden sind, denen die Kühlluft von 5 Endringen 22,23. Der äußere Endring 22 ist gegen

der radial äußeren Seite her zugeführt wird und deren die Stufe 18 mittels Segmente 24 festgelegt, welche

radial innere Begrenzung durch die Plattformen der in Nuten im Hauptgehäuse 17 mittels Kopfschrauben

Leitschaufeln gebildet ist. 25 befestigt sind.

Bei einer bekannten Gasturbine dieser Bauart er- Mittels Kopfschrauben 26 ist mit dem inneren

folgt die Einführung der Luft durch radial angeord- 10 Endring 23 ein Flansch 27 verbunden, dessen Innen-

nete Löcher in der radial äußeren Begrenzung, die in fläche die äußere Begrenzung des Strömungskanals

den Kühlmittelkanal in axialem Abstand zu den im Bereich der Rotorschaufeln 12 der ersten Stufe

axialen Stirnringflächen enden. Dadurch kann die bildet. Am stromoberseitigen Ende des kegelstumpf-

Luft m'cht unmittelbar über diese Stirnringflächen förmigen Ringes 20 ist ein nach innen vorstehender

fließen, die die stromunterseitige bzw. stromobersei- ₁₅ Flansch 28 vorgesehen, und die äußeren Plattformen

tige Begrenzung der Kammern bilden, was eine wirk- 29 der Leitschaufeln 11 der ersten Stufe werden zwi-

same Kühlung ausschließt. sehen dem Flansch 28 und dem Flansch 27 gehaltert.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zu- Letzterer ist mit einer ringförmigen Feder 30 ausgründe, eine verbesserte Kühlwirkung insbesondere gestattet, die in eine Ringnut 31 in den Plattformen der äußeren Plattformen der Leitschaufeln zu ge- 20 29 eingreift, von denen je eine für jede Leitschaufel währleisten. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfin- vorgesehen ist. Beim Zusammenbau befindet sich ein dung bei einer Gasturbine der eingangs genannten Spalt zwischen den Plattformen 29 und dem Flansch Bauart dadurch gelöst, daß das Gehäuse stromober- 28, und die Gasbelastung der Statorschaufeln 11 hält seitig und stromunterseitig der Leitschaufelreihe mit diese gegen den Flansch 27 und gewährleistet, daß nach innen einstehenden Flanschen ausgestattet ist, ₂₅ der Spalt im Betrieb aufrechterhalten bleibt, zwischen denen der Kühlluftkanal gebildet ist, der Die Leitschaufeln 13 der zweiten Stufe werden von auf seiner radial inneren Seite von den Plattformen einem weiteren kegelstumpfförmigen Ring 40 getrabegrenzt ist, daß in der radial äußeren Begrenzungs- _gen, der ebenfalls einen relativ dünnen Mittelabschnitt wand des Kühlluftkanals ein als Ringnut ausgebilde- 41 und zwei relativ schwere Endringe 42,43 besitzt, ter Verteilungskanal angeordnet ist und daß im Kühl- ₃₀ Der Endring 42 paßt in den Teil des Hauptgehäuses luftkanal an seiner radial äußeren Wand ein in Um- 17, der den größten Innendurchmesser hat und stößt fausrichtung gewellter, ringsumlaufender Blechstrei- gegen die Schulter 19, gegen die er durch einen fen mit stirnseitigem Abstand zu den Flanschen an- Flansch 44 gehalten wird, welcher mit dem Hauptliegt, gehäuse durch Kopfschrauben 45 verbunden ist. Mit

Durch diese Anordnung wird gewährleistet, daß 35 dem inneren Endring 43 ist mittels Kopfschrauben

die Kühlluft mit niedriger Temperatur unmittelbar 46 ein Flansch 47 verbunden, der die äußere Begren-

den Oberflächen der Flansche, die die stromober- zung des Strömungskanals im Bereich der Rotor-

seitige und stromunterseitige Begrenzung der Kühl- schaufeln 14 der zweiten Stufe bildet. Am stromober-

luftkanäle bilden, zugeführt wird und schließlich über seitigen Ende weist der kegelstumpfförmige Ring 40

die Schaufelfüße streicht. Hierdurch ergibt sich ein 40 einen nach innen gerichteten Flansch 48 auf, und die

besonders günstiges Wärmegefälle und eine wesent- äußeren Plattformen 49 der Leitschaufeln 13 sind

lieh verbesserte Kühlung. zwischen dem Flansch 47 und; dem Flansch 48 ge-

Nachstehend wird ein Ausführangsbeispiel der Er- lagert. Sowohl der Flansch 47 als auch der Flansch

findung an Hand der Zeichnung beschrieben. In der 48 ist mit ringförmigen Federn 50,51 versehen, die

Zeichnung zeigt 45 in Ringnuten 52,53 in der Plattform 49 eingreifen.

F i g. 1 eine Teilschnittansicht einer erfindungs- Die Plattformen 54,55 an den inneren Enden der

gemäßen Gasturbine, Leitschaufeln können in bekannter Weise an Ringen

F i g. 2 als Einzelansicht eines die äußeren Platt- festgelegt sein.

formen umschließenden Kühlmittelkanals im Axial- Über einen Nippel 59 und eine Bohrung im Hauptschnitt, : 50 gehäuse wird dem Raum 60 zwischen den kegel-

F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie III-III gemäß stumpfförmigen Ringen 20,40 Kühlluft zugeführt.

Fig.2. Um zu verhindern, daß die Kühlluft unmittelbar in

In der Zeichnung ist eine zweistufige Turbine dar- den Arbeitsmittelkanal zwischen dem Flansch 27 und

gestellt, deren erste Stufe eine Leitschaufelreihe 11 dem Flansch 48 gerät, ist eine Dichtung vorgesehen,

und Rotorschaufeln 12 und deren zweite Stufe eine 55 welche einen Ring 61 aufweist, der an der stromober-

Leitschaufelreihe 13 und Rotorschaufeln 14 aufweist. seitigen Stirnfläche des kegelstumpfförmigen Ringes

Die Rotorschaufeln sind in Scheiben 15 bzw. 16 an- 40 befestigt ist. Außerdem lagert ein Dichtungsring

geordnet, die in geeigneter Weise auf einer Welle be- 62 gegen die stromunterseitige Stirnfläche des inneren

festigt sind. Die Konstruktion des Rotors bildet nicht Endringes 23, der mit dem Ring 61 über den flexiblen

Gegenstand der Erfindung und wird daher nicht im 60 kreisringförmig gewellten Teil 64 verbunden ist.

einzelnen weiter beschrieben. Der Endring 23 ist, wie aus den F i g. 2 und 3 er-

Das Hauptgehäuse 17 der Turbine ist koaxial zu sichtlich, mit Bohrungen 63 zwischen dem Raum 60

der Turbinenwelle gelagert. Der innere Durchmesser und einem Kühlluftkanal 65 ausgestattet, der zwi-

des Hauptgehäuses 17 weist zwei Stufen 18 und 19 sehen dem Endring 23, dem Flansch 27, dem Flansch

auf. Ein kegelstumpfförmiger Ring 20 wird vom 65 28 und Plattformen 29 ausgebildet ist. In diesem

stromunterseitigen Ende des Gehäuses her so ein- Raum ist ein sich in Umfangsrichtung erstreckender

gefügt, daß sein äußerer Durchmesser in den mitt- axial gewellter Blechstreifen 66 vorgesehen, der gegen

leren inneren Durchmesser des Hauptgehäuses 17 den inneren Durchmesser des Endrings 23 durch

Claims

3 4

Stege 67,68 gehalten wird, welche stromoberseitig und 3 entnehmbar ist. Die Kühlluft tritt von dem von dem Flansch 27 und stromunterseitig von dem Raum 73 über die Stirnflächen der Plattformen 49 Flansch 28 vorstehen. Mit dem Blechstreifen 66 zwi- ein und strömt über die Fläche des Flansches 47, um sehen dessen stromoberseitigen und stromunterseiti- einen Schutz gegen den Heißgasstrom zu bewirken,
gen Ende ist eine Abdeckung 69 aus Aluminiumfolie 5 Die Konstruktion der kegelstumpfförmigen Ringe verbunden, deren stromoberseitiger und stromunter- 20,40 ist derart, daß ihre relativ kühlen äußeren seitiger Rand radial innerhalb der Stege 67,68 liegt. Endringe 22,42 formschlüssig durch das Gehäuse 17 Außerdem stehen die Bohrungen 63 mit einer Ring- festgelegt werden, und zwar derart, daß sie konzennut 70 im Endring 23 in Verbindung, die ungefähr in trisch mit der Drehachse der Turbine sind, während der Mitte zwischen den axial im Abstand zueinander io die relativ schweren Endringe 23,43 an ihrem inneangeordneten Enden des gewellten Blechstreifens 66 ren Ende sich frei radial ausdehnen können, weil die liegt. Die Luft wird in Umfangsrichtung in dem Kühl- dünnen Mittelabschnitte 21,41 vorgesehen sind. Die luftkanal 65 mittels der Nut 70 verteilt und tritt in die relativ starren Abschnitte 23, 43 gewährleisten, daß Enden der Wellungen in die Räume zwischen den die Kreisgestalt bei der Expansion erhalten bleibt. Stegen 67 und 68 und die stromunterseitigen und 15 Auf diese Weise wird es möglich, daß die Leitstromoberseitigen Ränder der Abdeckung 69 ein, so schaufeln 11,13 sich radial bei Erwärmung ausdehdaß die Kühlluft nach dem Flansch 27 und dem nen können, daß sie aber konzentrisch zur Dreh-Flansch 28 gerichtet wird. Die Enden der durch die achse der Turbine gehalten werden.
Stege 67,68 geformten Nuten sind abgerundet, um Außerdem bilden die kegelstumpfförmigen Ringe

zu verhindern, daß der Blechstreifen 66 sich nach 20 20,40 zwischen sich eine Speicherkammer 60 für einem Ende bewegt und die Auslässe an jenem Ende Kühlluft, die nicht nur die Kühlluftanordnungen für schließt. die Leitschaufeln, wie oben beschrieben, speist, son-

Die Kühlluft tritt von dem Kühlluftkanal 65 zwi- dem auch den Wärmefluß nach dem Hauptgehäuse sehen den Flansch 28 und die Plattformen 29 ein und 17 gegenüber dem Hauptgasstrom vermindert,
bildet somit einen Kühlluftfilm an den stromober- 25

seitigen und inneren Oberflächen, der Plattform 29 ratentansprucü:

und des Flansches 27, die mit dem Heißgasstrom in Gasturbine mit einem Gehäuse, in dem die

Berührung stehen. Die stromoberseitige Fläche des äußeren Plattformen mindestens einer Reihe von

Endringes 23 kann auch mit einem Metallblechschild Leitschaufeln festgelegt sind, wobei in Umfangs-

71 versehen sein, das von dieser Fläche in einem ge- 30 richtung verlaufende Kühlluftkanäle vorhanden ringen Abstand angeordnet ist, und die Kühlluft kann sind, denen die Kühlluft von der radial äußeren

in den Zwischenraum über die Bohrungen 63 geführt Seite her zugeführt wird und deren radial innere

werden. Es kann ein Spalt zwischen dem Ende der Begrenzung durch die Plattformen der Leit-

Metallblechabschirmung71 und dem Endring23 vor- schaufeln gebildet ist, dadurch gekenn-

gesehen sein, durch welchen Luft eintritt, die sich 35 zeichnet, i

dem Arbeitsmittelstrom anschließt und so den End- und ^

ring23 kühlt. 0i spielsweise Ü) mit nach innen einstehenden Flan-

Der Endring 43 ist ebenfalls mit Bohrungen 72 , sehen (27,28) ausgestattetist, zwischen__denen

zwischen dem Raum 60 und einem Raum 73 aus- . der Kühlluftkanal (65) gebildet ist, der auf seiner

gestattet, der zwischen dem Endring 43, dem Flansch 40 radial inneren Seite von den Plattformen (29) be-47, dem Flansch 48 und den Plattformen 49 aus- _grenzt ist, daß in der..radial...äußeren Begrenzungsgebildet ist. Die Bohrungen 72 dienen dem gleichen p ^wand des JOMhiftfenals_(65X einjalsJürjgniit_(70) Zweck wie die Bohrungen 63, und der Raum 73 kann "£- ausgebildeter VerteifungskanaJ angeordnet ist und mit einer Ringnut im Endring 43 und mit einem sich daß im Kühlluftkanal (65) an seiner radial äuße-

in Umfangsrichtung erstreckenden Blechstreifen aus- 45 Ji?iLWand_ein uijümfausrichtung gewdlter ringsgestattet sein, wobei die Anordnung der Anordnung /^ umlaufender Blechstreifen (66) mit stirnseitigem in dem Raum 65 entspricht, wie dies aus den Fig. 2 '^—" Abstand zu den Flanschen (27,28) anliegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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