DE1476795C - Leitschaufelsegmente von Gasturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Leitschaufelsegmente von Gasturbinen mit mehreren Leitschaufeln und einem inneren und einem äußeren Deckband, wobei die Deckbänder benachbarter Leitschaufelsegmente durch jeweils eine Trennfuge getrennt sind.

Derartige Leitschaufelsegmente sind aus der französischen Patentschrift 1377 802 bekannt.

Bei der bekannten Anordnung hat sich jedoch ergeben, daß durch die Trennfugen der Deckbänder ein Teil des Arbeitsmittels ungenutzt entweichen kann.

Es liegt die Aufgabe vor, diese Leckverluste zu reduzieren, ohne aufwendige und sich nachteilig auswirkende Dichtungseinrichtungen vorzusehen.

Die Lösung dieser Aufgabe wird bei Leitschaufel-Segmenten der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Trennfuge von der Anströmseite des Deckbandes von einem Punkt ausgeht, der in axialer Richtung gegenüber der Anströmkante einer ersten Leitschaufel liegt, und geradlinig zu einem Punkt im Bereich der konvexen Seite der benachbarten Leitschaufel und von dort unter Bildung eines Knickes geradlinig an der Abströmkante der ersten Leitschaufel vorbei zur Abströmseite des Deckbandes verläuft. Mit dieser Maßnähme wird erreicht, daß die Trennfugen teilweise längs von Linien verlaufen, an denen im Betrieb der Druck des Arbeitsmittels zwischen den Deckbändern des Düsen-Zwischenbodens im wesentlichen dem statischen Druck entspricht, der an den Außenseiten der Deckbänder vorhanden ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt und nachstehend im einzelnen näher erläutert.

Die Darstellung des Ausführungsbeispiels zeigt einen Teil eines Düsen-Zwischenbodens 20, der aus Leitschaufelsegmenten 25 zusammengesetzt ist. Zwecks einer anschaulichen Erläuterung ist dabei nur ein inneres Deckband 27 gezeigt, das von einem inneren Flansch 32 getragen wird. Auf dem Deckband 27 befinden sich im Schnitt dargestellte Leitschaufeln 28, deren Anströmkanten mit 29 und deren Abströmkanten mit 30 bezeichnet sind. Das Deckband 27 ist durch die Trennfugen C unterteilt. Mit 55 sind die Düsenkanäle zwischen den Leitschaufeln bezeichnet, die im mit T bezeichneten Bereich ihren kleinsten Querschnitt aufweisen, der sich aus der entsprechenden Ausgestaltung der konvexen und konkaven Leitschaufelseiten 56 bzw. 57 ergibt.

In den Düsenkanälen 55 wird der Druck des Arbeitsmittels beträchtlich herabgesetzt. Das Druckgefälle des .Arbeitsmittels in . den Düsenkanälen 55 ..._.. ist graphisch durch Isobaren zwischen zwei Leitschaufeln 28 dargestellt. Die Isobare α stellt "den Druck des aus dem Düsen-Zwischenboden 20 austretenden Arbeitsmittels dar und damit auch den statischen Druck, der in den Bereichen stromabwärts vom inneren Flansch 32 auf die Außenseite der äußeren und inneren Deckbänder wirkt. Wenn man das Deckband entlang dieser Isobaren unterteilt, ist an der Trennfuge kein Druckgefälle mehr vorhanden. In der Praxis kann man zu diesem Zweck die Deckbänder derart unterteilen, daß die Trennfuge stromabwärts von den' ihnen zugeordneten Flanschen 32 einer Linie folgt, die einen ersten Punkt 1 im Bereich der konvexen Leitschaufelseite 56 und einen zweiten Punkt 2 im Bereich der Abströmkante 30 der benachbarten Leitschaufel besitzt. Da die Trennfuge C bei der normalen Betriebstemperatur der Turbine infolge der Wärmedehnung des Deckbandes geschlossen ist, treten nur sehr geringe Druckgefälle auf, so daß Leckverluste von Arbeitsmittel durch die Trennfugen der Deckbänder im wesentlichen verhindert werden.

Stromaufwärts von den Abströmseiten der Flansche" sind die Deckbänder derart unterteilt,_daß die Trennfuge einer-Iinie folgt, die durch den ersten Punkt 1 und einen dritten Punkt 3 bestimmt ist, der mit der Anströmkante 29 der benachbarten Leitschaufel 28 fluchtet. Da die Trennfuge stromaufwärts von dem Bereich T nicht einer Isobare folgen kann, ist zu erwarten, daß die stromaufwärts vom Flansch 32 von außen in, den Düsenkanal 55 eintretenden Druckluftmengen etwas größer sind als die Leckverluste des Arbeitsmittels aus dem Düsenkanal 55 stromabwärts von diesem Flansch. Dieser Eintritt von Luft in die Düsenkanäle 55 führt jedoch nicht zu beträchtlichen Verlusten, da diese Luft in den Düsenkanälen 55 inr wesentlichen ebenso beschleunigt wird wie das Arbeitsmittel. Die geringen Verluste, die tatsächlich auftreten, sind überwiegend Mischverluste.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Leitschaufelsegmente von Gasturbinen mit mehreren Leitschaufeln und einem inneren und einem äußeren Deckband, wobei die Deckbänder benachbarter Leitschaufelsegmente durch jeweils eine Trennfuge getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennfuge (C) von der Anströmseite des Deckbandes (27) von einem Punkt (3) ausgeht, der in axialer Richtung gegenüber der Anströmkante (29) einer ersten Leitschaufel (28) liegt, und geradlinig zu . einem Punkt (1) im Bereich der konvexen Seite (56) der benachbarten Leitschaufel und von dort

   unter Bildung eines Knickes geradlinig an der Abströmkante (30) der ersten Leitschaufel vorbei zur Abströmseite des Deckbandes (27) verläuft.