DE1476798A1 - Dichtungseinrichtung fuer Rotations-Luftvorwaermer von Gasturbinenanlagen,insbesondere Flugzeuggasturbinenanlagen - Google Patents

Dichtungseinrichtung fuer Rotations-Luftvorwaermer von Gasturbinenanlagen,insbesondere Flugzeuggasturbinenanlagen

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DE1476798A1
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    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/08Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases
    • F02C7/10Heating air supply before combustion, e.g. by exhaust gases by means of regenerative heat-exchangers
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Description

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1 BERLIN 33 (DAHLEM) ■ PODBIELSKIALLEE 68 TELEFON 762907 · TELEGRAMME: PROPINDUS
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19 359/60
General Electric Company Schenectady , New York
Dichtungseinrichtung für Rotations-Luftvorwärmer von Gasturbinenanlagen, insbesondere Plugzeuggasturbinen
anlagen
Die Erfindung betrifft eine Dichtungseinrichtung für Rotations-Luftvorwärmer von Gasturbinenanlagen, insbesondere solchen für Plugzeuge, durch welche die Druckluftverluste erheblich herabgesetzt werden und der Wirkungsgrad der Anlage beträchtlich verbessert wird.
Es ist bereits vorgeschlagen worden, Gasturbinenanlagen mit Luftvorwärmern (Regeneratoren oder Rekuperatoren) zu versehen,
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um die Wirtschaftlichkeit der Anlage zu erhöhen und ins-besondere den Kraftstoffverbrauch herabzusetzen. Regeneratoren und Rekuperatoren werden dazu verwendet, Wärmeenergie zurückzugewinnen, indem heiße Abgase zum Vorwärmen der Luft verwendet werden, die der Brennkammer zugeführt wird. Vom thermodynamischen Gesichtspunkt stellt ein Regenerationskreislauf, bei dem die heißen Abgase und die relativ kühle Luft abwechselnd in einander entgegengesetzten Richtungen durch ein Wärmetauschergitter geführt werden, eine sehr wirksame Maßnahme zur Herabsetzung des spezifischen Kraftstoffverbrauchs dar. In einem Regenerator strömen sowohl die heißen Verbrennungsgase als auch die kühle Verbrennungsluft durch dieselben Wärmetauscherkanäle, jedoch in jedem einzelnen Kanal zu verschiedenen Zeiten. Die Wärme, die in einem Wärmetauscherkanal während einer Zeitperiode den heißen Verbrennungsgasen entzogen worden ist, wird in einer anderen Zeitperiode an die kühle Verbrennungsluft übertragen. Im Unterschied zu Rekuperatoren, in denen die beiden Gasströme in getrennten Strömungskanälen geführt werden, müssen bei Regeneratoren wenigstens einige bewegliche Elemente vorhanden sein, um die abwechselnde Durchströmung zu ermöglichen.
Es sind schon Rotations-Luftvorwärmer bzw. Regeneratoren vorgeschlagen worden, in denen die Wärme tauscheranordnung um eine Achse relativ zu ortsfesten Kanälen gedreht wird,
SAD ORISIfJAjL
welche zum Zuführen der heißen und kalten Gase von der Wärmetauscheranordnung und zum Abführen der Gase von dieser Anordnung dienen.
Ein Regenerations-Kreislauf ist zwar in der Theorie eine sehr wirksame Maßnahme zur Erzielung ein'es niedrigen spezifischen Kraftstoffverbrauchs, doch müssen in der Praxis die Druckluftverluste auf ein Minimum herabgesetzt werden, damit der theoretisch mögliche, niedrige spezifische Kraftstoffverbrauch erzielt werden kann. Wenn derartige Druckluftverluste auftreten, wird dem System diejenige Energie entzogen, die zum Verdichten der verlorengehenden Luft aufgewendet worden iet. Bei beträchtlichen DrucM^ftverlusten kann daher die Erhöhung des Wärmewirkungsgrades aufgrund der Anordnung eines Luftvorwärmers erheblich vermindert oder sogar ganz verloren werden. Durch beträchtliche Druckluftverluste kann auch die Gesamt-Ausgangsleistung· der Gasturbinenanlage stark verringert werden. Es ist daher sehr erwünscht, einen Rotations-Luftvorwärmer zu schaffen, bei dem diese Druckluftverluste auf ein Minimum herabgesetzt sind.
Um Druckluftverluste bei Rotations-Luftvorwärmern zu verhindern oder wenigstens beträchtlich herabzusetzen, müssen die beiden Hauptursachen der Dfu-ckverluste beseitigt werden. Die beiden Hauptanteile der Verluste werden gewöhnlich als
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"ündichtigkeitsverluste" und "überführungsVerluste" bezeichnet. Zunächst seien die "Undichtigkeitsverluste11 betrachtet.. Natürlich bestellt eine Tendenz zum Auftreten Ton Druckluftverlusten syrischen relativ zueinander rotierenden Elementen, weil der Druck der aus dem Verdichter austretenden Druckluft viel holier ist ale der Druck der Abgase. Die unter hohem Druck stehende Luft ist daher bestrebt, in den heissen Gasstrom oder ins Freie zu entweichen. Dadurch irird dem System die Energie entzogen, die zum Verdichten der Tifclersngehenden Luft aufgewendet worden ist. Es ist selt>aiY#rst&ndlieh,. dasc sum Tierabsetzen dieser Druckluftverluste Dichtungsein-. richtungen vorgesehen v/erden müssen, wie dies auch allgemein üblich ist. Die Ergebnisse bei Verwendung der bekannten Dichtungseinrichtungen waren jedoch keineswegs befriedigend, weil an den Dichtungsstellen noch immer beträchtliche Druck»- luf tinengen verlorengingen. Daher ist die Sohaffung von wirksameren Mitteln zum Herabsetzen dieser Druckluftverluste an den Dichtungsstellen Aufgabe der Erfindung· f V
Zu den tJberführungsVerlusten ist folgendes e^WttWÖttk. Die Värmetauscherkanäle in dem Värmetauschberei<Är einis'ifetÄtioiul-»^ Luftvorwärmers werden abwechselnd von kühler Dru, von heissen Abgasen durchströmt. Wenn eich ei&*S kanal des Rotors eines Rotatione-Luftvorwämere stationären Druckluftkanal gu dem ebenfalls #%ä kanal bewegt, ist in den KÄnal eine bestimmte Wfnge
en Abgas1-:
hohem Druck stehender Druckluft eingeschlossen, die in den Abgasteil des Luftvorwärmers gelangt. Diese Druckluft tritt in den Abgasstrom über und geht dadurch dem System verloren. Auch die zum Verdichten dieser Luft aufgewendete Energie geht verloren. Da die Luft unter relativ hohem Druck steht und aus jedem Kanal immer wieder Druckluft in den Abgasstrom abgegeben wird, können diese Überführungsverluste ein sehr beträchtliches Ausmaß annehmen. Zur Erzielung eines genügend hohen Wirkungsgrades müssen aie aber auf ein Minimum reduziert werden,
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für Gasturbinenanlagen einen Rotations-Luf'tvorwärmer zu schaffen, der sich iiii Betrieb durch äußerst geringe Druckluftverluste auszeichnet.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, einen Rotations-Luftvorwärmer mit einer auf einem Läufer montierten, ringförmigen Wärmetauscheranordnung und an entgegengesetzten Enden des Läufers angeordneten Zwischenkammern zum Zuführen eines Hochdruckmediums zu und von einem bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung an beiden Enden des Läufers mit Axialdichtanordnungen, welche die Strömung zwischen den Zwischenkammern und den Wärmetauscherkanälen des bogenförmigen Teils führen, auszurüsten. Die au beiden Enden den Lauiers vorhandenen Axialdichtanordnungen umfassen zwei
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■ ortsfeste Dichtungsplatten, die an in der Umfangsrichtung entgegengesetzten Enden der zugeordneten Zwischenkammer angeordnet sind, wobei das Umfangsmaß .jeder Dichtungsplatte größer ist als das Umfangsmaß jedes Kanals der Wärmetauscheranordnung. Jede Axialdichtanordnung umfaßt ferner mehrere radiale Dichtungselemente, die in der Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind und von dem Ende des Läufers getragen werden und so eingerichtet sind, daß sie mit den Dichtwtigsplatten in Gleitberührung· stehen, wenn sich die Wärmetauscheranordnung gegenüber den Zwischenkammern bewegt. Nach einem Merkmal der Erfindung sind zwei Dichtungsplatten durch Leitungen miteinander verbunden, durch die Hochdruckmedium aus den den bogenförmigen Teil verlassenden Kanälen in Kanäle abgegeben wird, die in den bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung eintreten.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besitzt jede Dichtungsplatte mehrere radiale Nuten, in denen Gleitstücke angeordnet sind, die unter der Wirkung von Belastungsmitteln stehen, welche die Gleitstücke zu dem zugeordneten Ende des Läufers hin zu bewegen trachten. Nach einem anderen Merkmal der Erfindung sind die Nuten und Gleitstücke derart ausgebildet, daß das Hochdruckmedium zu der Diehtwirkunsr beiträgt, indem es die Gleitstücke dichtend gegen die Dichtungselemente und die Dichtungsplatten drückt.
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In den Figuren I bis 13 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt, welches nachstehend im einzelnen näher beschrieben ist. Es zeilen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch 'einen Teil einer Gasturbinenanlage mit einem Rotations-Luftvorwärmer gemäß der Erfindung;
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Fig. 2 einen Längsschnitt durch die*Hälfte des Rotations-Luftvorwärmers gemäß Fig. l;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die untere Hälfte des Luftvorwärmers;
Fig. 4 einen Querschnitt durch den oberen Teil des Luftvorwärmers längs der Linie 4-4 in Fig. 2;
Fig. 5 einen Querschnitt durch die Anlage entlang der Linie 5-5 in Fig. 2|
Fig. 6 und 7 je einen Querschnitt durch die Gleitstücke der Dichtungsanordnung entlang der Linie 6-6 in Fig. 5»
Fig. 8 einen Querschnitt durch den oberen Teil des Luft-Vorwärmers längs der Linie 8-8 in Fig. 2;
Fig. 9 ein Detail hinsichtlich eineε Dichtungselements;
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Pig. 10 die Lage eines Dichtlingselements zu der Dichtungsplatte und den zugeordneten Bestandteilen in sehe- · matischer Darstellung;
Pig. 11, 12 und 13 schematische Darstellungen des Erfindungsgegenstandes zwecks Verdeutlichung der Wirkungsweise.
Die in Fig. 1 dargestellte Gasturbinenanlage 10 ist mit einem Dreh-Regenerator 11 gemäß der Erfindung ausgerüstet und weist wie üblich eine zweiteilige Gasturbine 12, einen mehrstufigen Axialverdichter 13 und eine Brennkammer 14 auf. Der Läufer der Turbine 15 treibt über die Hohlwelle 16 den Läufer des Verdichters 13 an. Die hinter der vorderen Gasturbine 15 lie-
gende Arbeits-Gasturbine 17 treibt über die in der Hohlwelle 16 angeordnete Abtriebswelle 18 beispielsweise einen Propeller eines Plugzeugs od. dgl. an. In solchen Fällen wird die Gasturbinenanlage allgemein als Turboprop-Triebwtrk bezeichnet. Selbstverständlich ist der Gegenstand der Erfindung auch bei anderen Gasturbinenanlagen anwendbar, beispielsweise bei solchen, bei denen die Arbeiteturbine 17 zum Antrieb von anderen Aggregaten als Propellern dient.
Die Erfindung selbst betrifft eine neuartige Einrichtung zum Herabsetzen der Druckluftverluste, die infolge der Uhdichtigkeits- und Überführungsverluste in einem Rotatione-Luftvorwärmer auftreten. Die Erfindung ist auf Rotations-Luftvorwärmer
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■ verschiedener Konstruktion anwendbar, wird jedoch mit besonderem Vorteil bei einem solchen angewendet, der Gegenstand der gleichzeitig hinterlegten Patentanmeldung der gleichen Anmelderin ist. Die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung ist daher vorzugsweise anhand eines Rotations-Luftvorwärmers 11 erläutert, der demjenigen der vorgenannten Anmeldung entspricht, Um das Verständnis der vorliegenden Erfindung zu erleichtern, ist zunächst die Konstruktion des Luftvorwärmers und danach die erfindungsgemäße Dichtungseinrichtung beschrieben.
Vor einer ausführlichen Beschreibung der Konstruktion und ϊ/irkungsweise des Rotations-Luftvorwärmers 11 sind nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 die Hauptteile eines solchen Luftvorwärmers und seine Wirkungsweise im allgemeinen behandelt. Der Rotations-Luftvorwärmer besitzt drei Hauptteile, and zwar eine ortsfeste Tragkonstruktion, eine Läuferanordnung und eine Einrichtung zum Zuführen von kühler Luft, die von dem Verdichter zugeführt wird, und von heißen Abgasen zu und von der Läuferanordnung. Die ortsfeste Tragkonstruktion A besitzt ein Tragorgan 20, in der ein in sich starrer Läufer B drehbar gelagert ist, der eine ringförmige Värmetauscheranordnung 70 trägt. Die Wärmetauscheranordnung 70 besteht aus mehreren, in ümfangarichtung in Abstandem voneinander angeordneten Wärmetauschereinheiten 71 und 72, die je einen axialen Durchtrittskanal zwischen dem Eintritts- und
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Austrittsende des Läufers B bilden. Am Eintritts- und am Austrittsende des Läufers B befinden sich von der Tragkonstruktion A gehaltene Zwischenkammern 85'bzw. 95, die mit den Wärmetauschereinheiten in Verbindung stehen, und bilden einen ersten bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung 70. Ein zweiter bogenförmiger Teil der Wärmetauscheranordnung 70 ist mit dem Austrittsteil der Arbeitsturbine 17 durch eine Abströmleitung 87 und mit der Atmosphäre durch eine Abströinleitung 97 verbunden.
Ein Verteiler, der von Kanälen 37 gebildet wird, dient zum Zuführen von Luft, die von dem Verdichter abgegeben wird, zu der Zwischenkammer 95. Ein ähnlicher Verteiler bzw. Sammler umfaßt die Kanüle 91 und dient zum Zurück-ίuhren der aufgeheizten, komprimierten Luft aus der Zwischenkammer'85 in die Brennkammer 14. Schließlich ist ein geeigneter Antrieb 80 - 82 vorgesehen, der den Läufer B so in Drehung versetzt, so daß die Wärmetauschereinheiten, die den ersten und den zweiten bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung 70 bilden, ständig bewegt werden. Die heißen Abgase strömen durch die Kanäle der vVärmetauschereinheiten des zweiten bogenförmigen Teils der Anordnung 70 hindurch und geben an diese Wärme ab, die dann auf die Druckluft übertragen wird, wenn sich die Einheiten infolge der Drehung des .Läufers B von dem zweiten zu dem
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ersten bogenförmigen Teil der Y/ärmetauscheranordnung 70 bewegen.
Der Rotations-Luftvorwärmer 11 besitzt ein zylindrisches Sragorgan 20, das hinter der Arbeitsturbine 17 angeordnet und an seinem hinteren Ende mit einer Abdeckplatte 21 abgeschlossen ist. An dem vorderen.und an dem hinteren Ende des Tragorgans 20 sind Ringräufiie 23 und 25 ausgebildet, die nach hinten bzw. nach vorn offen sind. .Yie au3 den Zeichnungen hervorgeht, sind diese Räume durch Elemente verschlossen, die nachstehend erst beschrieben sind. Diese Räume v/erden als ringförmige Stauräume 23 und 25 bezeichnet. Das zylindrische Tragorgan 20 mit den Ringelementen 22 und 24 bildet den inneren Teil des ringförmigen, ortsfesten Traggestells, an dessen vorderem Ende mehrere hohle Streben 26 befestigt sind, die sich radial nach außen erstrecken. Die Streben 26 haben Öffnungen 27, die mit dem Stauraura 23 in Verbindung stehen. Die in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordneten Streben 26 sind mit ihren äußeren Enden an einem hohlen Ringkörper 2b befestigt, mit dem sie durch Öffnungen 29 in Verbindung stehen. Entsprechende hohle Streben 32 sind in gleicher Anzahl an dem hinteren Ende des Tragorgans 20 angeordnet und erstrecken sich von dort nach außen zu dem Ringkörper 33· Die Streben 32 stehen durch Öffnungen 34 und 35 mit dem Stauraum 25 bzw. dem Ringkörper
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in Verbindung. Die beiden hohlen Ringkörper 28 und 33 sind durch mehrere axiale Leitungsstücke 36 miteinander verbunden, die in der Umiangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind und eine Verbindung zwischen den Innenräumen der Ringkörper 2b und 33 herstellen. Weitere, in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnete Leitungs-
stücke 37 stellen eine Verbindung zwischen dem vorderen Ringkörper 28 und dem Sammler hinter dem Verdichter 13 her.
Wie Fig. I zeigt, ist das Gasturbinenaggregat 12 im Bereich der Brennkammer 14 von einem Gehäusering 40 umgeben, der ein relativ starres Tragorgan darstellt, und dessen Innen- ; raum durch eine Trennwand 41 in die beiden Ringräume 42 und
43 unterteilt ist. Der vordere Ringraum 42 ist durch einen ringförmigen Leitkanal 44 mit dem hinteren End· dee Verdichters 13 verbunden. In die im hinteren Ringrftum 43 befindliche Ringkammer 45 ragt die Brennkammer 14 hinein.
Die axialen Leitungsstücke 37 verbinden den vorderen Ring- 4| raum 42 in dem Gehäusering 40 mit dem vorderen Ringkörper 28. Die vorstehend beschriebenen Bauteile, nämlich das zylindrische Tragorgan 20, die Streben 26 und 32» die Ringkörper 28 und }2, die Leitungsetücke 36 lind 37» und der Gehäusering 40 sind sämtlichst im wesentlichen starre Elemente, die starr miteinander verbinden sind, eo daß sie ' ■?
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ein starres, ringförmiges Traggerüst für den Rotations-Luftvorwärmer 11 bilden. Diese Elemente stehen ferner derart miteinander in Verbindung, daß die aus dem Verdichter austretende Luft in der nachstehend beschriebenen Weise alle Elemente durchströmen kann.
Nachstehend ist nun anhand der Pig. T bis 3 und 6 der Zeichnungen der drehbare Teil des Luftvorwärmers 1V beschrieben. Das zylindrische Tragorgan 20 weist im Bereich seiner beiden Enden .je einen kegeligen lagerring 50 bzw. 51 auf, welche die Lager 52 bzw. 53 tragen. Mittels dieser Lager 52, 53 ist ein zylindrischer Mantel 54 außen um das zylindrische Tragorgan 20 drehbar gelagert. Unmittelbar vor dem Lager 52 bzw. hinter dem Lager 53 erstrecken sich mehrere hohle Streben 55 bzw. 58 von dem zylindrischen Mantel 54 radial nach außen und sind an ihren äußeren Enden mit den Ringkörpern 56 bzw. 59 verbunden. Die in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordneten Streben 55 bzw. 58 stellen eine Strömungsverbindung zwischen den ringförmigen 3tauräumen 23 bzw. 25 und den Ringkörpern 56 bzw. 59 her. Unmittelbar hinter dem Lager 53 erstreckt sich ein weiterer Satz von hohlen Streben 58 von dem Mantel 54 radial auswärts. Die Streben 5ö sind an ihren äußeren Enden mit einem Ringkörper 59 verbunden und stellen eine Strömungsverbindung zwischen dem Stauraum 25 und dem Ringkörper 59 her.
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Zur Versteifung der Tragkonstruktion des Läufers sind die Hingkörper 56 und 59 durch mehrere, in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnete, axiale Leitungsstücke 61 miteinander verbunden, die zwischen den Ringkörpern eine Strömungsverbindung herstellen, tfie bei den Tragelementen des ortsfesten Traggerüstee sind auch die Tragelemente des Läufers im wesentlichen starre Elemente, die zu einem starren Läufer miteinander verbunden sind. Diese Tragelemente des Läuters stehen miteinander und mit den Elementen des Traggerüstθs in Strömungsverbindung.
Die ringförmige 7/ärmetauscheranordnung 70 v/ird von dem Läufer getragen. Die Anordnung 70 besteht aus einem inneren und einem äußeren Satz von sich axial erstreckenden und in Umfangsriohtung in Abständen voneinander im Kreis um den zylindrischen Mantel 54 herum angeordneten Wärmetauschereinheiten, die .Leitungsstücke 7' und 72 aufweisen, die paarweise im Radialabstand voneinander angeordnet sind. Jedes Paar der Leitungsstücke 71 und 72 ist zwischen je gwei einander benachbarten radialen Strebenpaaren 55 und 58 angeordnet. Ferner verbinden die Tragelemente 77 bzw. 78 die Enden der Leitungsstücke 71 und 72 mit dem zylindrischen Mantel 54, den Streben 55 bzw. 58 und den Ringkörpern 56' bzw. 59.
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Infolgedessen kann der Läufer nur durch die Axialkanäle durchströmt werden, die von den Leitunfsstücken 71 und gebildet sind. Zur Durchführung des Wärmeaustauschers sind in den axialen Kanälen der Rohrstücke 7' und 72 Wärmetauschgitter 75 bzw. 76 angeordnet.
Aus den Figuren 2, 3 und 6 geht ferner hervor, daß der vor dere Ringkörper 56 einen Zahnkranz 80 trägt, mit dem das Zahnritzel 81 kämmt; dieses wird auf geeignete Weise, beispielsweise mittels eines Elektromotors 82, angetrieben und dreht den Zahnkranz 80 und damit die ganze Läuferanordnung mit einer gewünschten Drehzahl, Gegebenenfalls könnte die Läuferanordnung auch über ein Zahnradgetriebe von der Gas-' turbine 15 oder 17 angetrieben werden. Die Drehzahl der Läuferanordnung des Rotations-Luftvorwärmers 11 ist relativ niedrig, im allgemeinen unter 100 Umdrehungen je Minute.
Aue den Figuren 2, ? und 4 ist erkennbar, daQ einige der vorderen Gerüststreben 26 eine bogenförmige Zwischenkammer tragen, die von d'en Streben durchsetzt ist, aber nicht mit ihnen in Strömungsverbindung steht. Wie Fig. 2 am besten zeigt, let die Zwischenkammer 85 nach hinten offen und steht dort in Strömungsverbindung mit den vorderen Enden der LeitungsstUcke 71 und 72 des mit der Zwieohenkanaer 85 korrespondierenden, bogenförmigen Teils der Läuferanordnung.
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Da die Läuferanordnung im Betrieb rotiert, werden die Kanäle und Wärnietauschereinheiten, welohe diesen ersten bogenförmigen Teil der Värmetauecheranordnung 70 bilden, ständig verändert. In jedem gegebenen Zeitpunkt gehören jene Wärmetauschereinheiten, die nicht zu dem ersten' bogenförmigen Teil gehören, zu einem aweiten bogenförmig gen Teil, der über die AbstrUmleitung 87 direkt mit dem Austrittsteil dee Gasturbinenaggregats 12 in Verbindung steht (Pig. 3).
Die Figuren 1 bis 3 zeigen, dass die Abetrumleitung 87 * an ihrem Ende von einem Ringkörper 90 UÜgefefn ist* der einerseits mit der Zwischenkammer 85 und Ifcn^rliffeJ-te mit dem Hingraum 43 im Gehäuse ring 40 sowie jBtf.% Äer Brenn*· [ kammer 14 über die axialen Leitungeetücke fff in Verbindung steht, die in Umfangerichtung in Abstanden Vöft^J^laüder angeordnet sind. . · .·** uii'..'|·
Die hintere bogenförmige Zwiiohenkammer fi ^t^ fft jenen Gerüstetreben 32 getragen, Ali sich durch die Ew^Sthenkammer 95 hindurch erstrecken und durch (töfttftnjin $$ der
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ΐ '
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Streben mit ihr in Verbindung stehen. Wie i*'ig. 2 am besten zeigt, ist die Zwischenkammer 95 am vorderen Ende offen, . so daß sie mit den hinteren Enden der Leitungsstücke 71 und 72 in Verbindung steht, welche zu dem ersten bogenförmigen Teil der vorstehend beschriebenen Wärmetauscheranordnung gehören. Zu jedem gegebenen Zeitpunkt stehen die Leitungsstücke 7· und 72 des zweiten bogenförmigen Teils über den Abströmkanal 97 direkt mit der freien Atmosphäre in Verbindung.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung der Gasturbinenanlage 10 ist folgende:
Die relativ kühle, von dem Verdichter 13 abgegebene Druckluft gelangt über den Ringkanal 44» den Ringraum 42 und die Leitungsstücke 37 zu dem vorderen Ringkörper 28. Dort wird der Luftstrom geteilt. Der eine Teil strömt durch die axialen Leitungsstücke 36 zu dem hinteren Ringkörper 33, der andere Teil durch die Streben 26 radial nach innen in den Stauraum 22. Die in den Stauraum 23 eintretende Druckluft wird erneut geteilt. Der eine Teil tritt durch das Lager 52 hindurch und strömt dann längs der Innenwandung des Läufermantels 54 durch einen Durchlaß, der von dem Mantel 54 und einem an dem Tragorgan 20 sitzenden Führungselement 105 begrenzt wird. Schließlich gelangt dieser Teil
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der Druckluft durch das. Lager 53 hindurch in den hinteren Stauraum 25. Der andere Teil der in den vorderen Stauraum 23 eintretenden Luft strömt auswärts durch die Streben 55 hindurch in den Ringkörper 56, dann durch die axialen Leitungsstücke 61 in den Ringkörper 59 und schließlich einwärts durch die Streben 58 ebenfalls in den hinteren Stauraum 25. Aus dem Ringraum 33 und dem Stauraum 25 tritt die Druckluft dann Über die Streben 32 in die hintere Zwischenkammer 95 ein. Selbstverständlich müssen die Strömungskanäle so bemessen sein, daß durch jeden dieser Kanäle die gewünschte Luftmenge strömt. Aus der vorstehenden Beschreibung geht hervor, daß die Bauelemente, welche das Traggerüst und die Läuferanordnung bilden, eine Verteileranordnung zum Zuführen von Druckluft zu der Zwischenkammer 95 darstellen. Im Betrieb werden diese Elemente infolge der sie durchströmenden, relativ kühlen Luft gekühlt und somit auf einer niedrigen Betriebstemperatur gehalten. Infolgedessen zeichnen sich das Traggerüst und die Läuferanordnung im Betrieb durch eine hohe Maßhaltigkeit aus, welche eine einwandfreie Abdichtung sehr erleichtert. Wenn der Läufer aus irgendeinem Grunde im Betrieb stehenbleibt, verhindert die durch die verschiedenen Tragelemente strö-
i mende Luft eine Überhitzung der Elemente, die in dem
Strömungsweg der heißen Gase stillstehen.
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Die aus der hinteren Zwischenkammer 95 austretende Druckluft gelangt durch die Strömungskanäle des ersten bogenförmigen Teils der «Värmetauscheranordaung 70 hindurch in de vordere Zwischenkammer Ü5. Die erhitzte Iruft wird dann über die Leitungsstücke 9"· und den Hm^raum 4" im Gehäusering 40 der Brennkammer !4 zugeführt.
Während die Druckluft durch die Strömungakanäle der Wärmetauschereinheiten strömt, die den ersten bogenförmigen Teil der Wännetauscheranordnunr 70 bilden, strömen die heißen Abgase aus dem Abströmkanal 87 durch die 'Yärmetauschereinheiten, die den zweiten bogenförmigen Teil der Anordnung bilden und erhitzen dabei die Wärrnetauschergitter 75 und 76. Die dadurch abgekühlten Abgase gelangen über den Abströmkanal S)7 ins Freie. Ba die Läuferanordnung rotiert, werden die Strömungs-r kanäle, welche den ersten und deu zweiten bogenförmigen Teil der Yärmetauscheranordnung 70 bilden, ständig gewechselt. Infolgedessen -wird ständig Wärme von den heizen Verbrerinungsgasea auf die in die Brennkammer '4 eintretende Druckluft übertragen.
Aus der vorstehenden Beschreibung ist erkermciar, daß der Wirkungsgrad der Anlage herabgesetzt wird, wenn Verluste hinsichtlich der Druckluft auftreten, wenn diese aus der hinteren Zwifechenkammer 95 in die vordere Zwischenkammer 85 strömt.,
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Diese Verluste entsprechen der Luftmengendifferenz, welche die Zwischenkammer 95 verlassen, aber nicht in die Zwischenkammer 85 gelangen. Diese Druckverluste Bind auf zwei Ursachen zurückzuführen. Zunächst kann luft in den radialen Ebenen zwischen den Zwischenkammern 85 und 95 und den beiden Enden der Läuferanordnung entweichen. Zweitens ist Luft in den Leitungsstücken 71 und 72 eingeschlossen, ΐ
während sich diese von dem ersten bogenförmigen Teil au dem zweiten bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung 70 , :i « bewegen. Diese Luft tritt dann durch die Abströmleitung 97 ,;, r. · 4t. ins Freie. Durch die erfindungsgemäfle Diohtungseinriohtung · , t wird nicht nur das Entweichen von Druckluft herabgese.tet, i .,* ; sondern auch die Luftmenge, die eingeechlossen bim. aus den f unter hohem Druck stehenden, ersten bogenförmigen Teil In >%
: ' ■ ■ I den unter niedrigem Druck stehenden Teil dir WMnaetaueoher- _ - anordnung 70 überführt wird.
Die Axialdicht anordnung zwischen der vorderen twisohentra—er , ■ f 65 und dem vorderen Ende des Läufers ist wie folgt ausgebildet. . #
Wie aus den Figuren 2, 5 und β hervorgeht, sind «tt dem vorde- . · ■ ren Ende der Lttuferanordnung am Innen- bew. Auflenueifang der
Wttrmetauscheranordnung 70 ein innerer und ein äuflerer . -T"1 Dichtungsring 110 bzw. 111 angeordnet. Diese Dichtungsringe
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110 und 111 sind an dem vorderen Ende des Läufermantels 54 bzw. des Ringkörpers 56 angebracht und haben glatt bearbeitete, radial liegende Dichtflächen 112 und 113. Aus Gründen der Abriebfestigkeit und der Dichtwirkung können diese Dichtungsringe 110 und 111 aus Stellite 6 B bestehen und mit Molykote X-15, einem hitzebeständigen Schmiermittel, überzogen sein. Die Dichtungsringe 110 und 111 können jedoch auch aus verschiedenartigsten anderen Werkstoffen hergestellt sein. Ahnliche, innere und äußere Dichtungsringe 114 und 115, die mit den Dichtungsringen 110 und 111 radial fluehten, sind an der hinteren Zwischenkaramer 95 und der Abströmleitung 87 angebracht. Wie am besten aus den Figuren 2 und 5 hervorgeht, werden die ortsfesten Dichtungsringe 114 und 115 von mehreren Dichtungssegmenten 114a bzw. 115a gebildet, die die Dichtflächen 116 bzw. 117 aufweisen. Die Dichtungssegmente 114a und 115a sind in axialer Richtung durch Federelemente lld bzw. 119 belastet, so daß die Dichtflächen 112 und 116 axial aneinanderliegen und ein radiales Entweichen von Druckluft durch den axialen Zwischenraum bzw. Spalt zwischen dem Läufer und der ortsfesten Konstruktion verhindern, welche die Zwischemcammer 85, die Abströmleitung 87 und den Stauraum bildet. Auch die Dichtflächen 11? und 117 liegen axial aneinander und verhindern dadurch ein radial auswärtsgerichtetes Entweichen von Druckluft. Die hohe Maßhaltigkeit, die durch
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die erfindungsgemässe Ausbildung erzielt wird, trägt wesentlich zu der Dichtwirkung der zuvor beschriebenen Anordnung bei, weil eie bewirkt, dass der Axialabstand zwischen dem Läufer und der ortsfesten Konstruktion sehr klein 1st und sich nur wenig verändert.
Ss muss aber nicht nur ein radiales Entweichen der Druckluft verhindert werden, wozu die vorstehend beschriebenen Mittel dienen, sondern es müssen auch Druckluftverluste in der Umfangsrichtung von der Zwischenkamner 85 und dem unter hohem Druck stehenden, ersten Teil der ΐ/ärme taue ehe re.nordnung 70 in die .W rs tr einleitung 87 und dem unter niedrigem Druck stehender, zwsiten Teil der Anordnung durch den axialen Zwischenraum zwischen der ortsfesten Konstruktion und dem vorderen Ende des Läufers verhindert v/erden. Erfindungsgesnäss sind an in der Unifan£srichtun£ sirandsr entgegengesetzten Enden der Zwischen!cammer 35 zv/ei orbsfeste Dichtun^splatten 120 und 121 angebracht, wie in Pig. 5 gezeigt ist. Diese Dichtungsplatten erstrecken sich raiir.l über die ^.nze Strecke zwischen den Dichtungsringen 114 und 115 und habon radial angeordnete Flächen 122 und 123. Die Abmessungen der Dichtungsplatten 120 und 121 in der TTmfanßorichtung sind grosser als die Abmessung der Wärmetauschereinheiten und der Leitungsstücke 71 und 72 in der umfangsrichtung.
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In den Figuren 2 und 5-7 ist die Dichtungsplatte 120 genauer dargestellt. Sie besitzt in ihrer Fläche 122 mehrere hinterschnittene Radialnuten 124f die in der Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet und im Querschnitt im wesentlichen T-förraig sind. Die eine Seitenwandung· jeder Nut 124 ist näher bei der Zwischenkammer Ö5 angeordnet oder dieser benachbart. Die andere Seitenwandung der Nut ist von der Zwischenkammer entfernt. In der erstgenannten Seitenwandung sind Kanäle 125 angeordnet, die eine Verbindung von dem Inneren der Nut 124 zu der Fläche 122 herstellen. Die von der Zwischenkammer entfernte Seitenwandung hat eine radial Angeordnete Axiaidichtflache 126. In jeder Nut 124 ist ein im Querschnitt ebenfalls T-förmiges Gleitstück 120 angeordnet. Der.Steg 1}1 des Gleitstücks 130 steht von der Fläche 122 der Dichtungsplatt· axial gegen den Läufer hin vor und ist in dieser Richtung durch eine gewellte Flachfeder 132 belastet, die zwischen dem Gleitstück 130 und dem Grund der Nut 124 angeordnet ist. Bas größte Maß, um welches der Steg 131 von der Fläche vorstehen kann, ist größer als der normale Axialabstand zwischen der Dichtungaplatte 120 und dem vorderen Ende des Läufers im Betrieb des Luftvorwärmers.
Gemäß den Figuren 2, 8 und 9 trägt der Läufer an seinem
vorderen Ende mehrere radiale Dichtungselemente 135, die in der UmIausrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind.
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Die Dichtungselemente 135 erstrecken sich radial zwischen dem' inneren und dem äußeren Dichtungsring 110 bzw. 111 und sind vor den radialen Streben 55 des Läufers angeordnet, d. h. zwischen einarider benachbarten Paaren der Leitungsstücke und 72 für den Wärmetausch. Erfindungsgemäß wird die Abdichtung durch die GIeitberührung zwischen den Gleitstücken und den Dichtungselementen 135 erzielt. Versuche haben gezeigt, daß eine einwandfreie Abdichtung und eine gute Abriebfestigkeit erzielt wird, wenn die Gleitstücke 130 und die Dichtungselemente 135 aus Stellite 6 B bestehen und mit Molykote X-15, einem hitzebeständigen Schmiermittel, über-, zogen sind. Natürlich können aber auch andere Materialien verwendet werden.
Eine ähnliche Axialdichtanordnung dient zum Verhindern von Druckluftverlusten durch den axialen Zwischenraum zwischen der hinteren Zwischenkammer 95 und dem hinteren A$§# dee Läufers. In Fig. 2 sind für diesen Zweck ähnllghj Öiöhtungselemente gezeigt, deren Bezugezeichen mit eine* Beintrjlch (') versehen sind.
Aus den Figuren 5, 6 und 10 geht hervor, daß die Dichtungs- Γ platte 120 in ihrer radialen Fläche 122 zwischen den von der Zwischenkammer 85 am weitesten entfernten Gleitstücken eine Öffnung 138 besitzt. In der radialen Fitted 123 der :
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Dichtungsplatte 121 ist eine ähnliche öffnung 139 zwischen den beiden Gleitstücken vorgesehen, die der Zwischenkammer benachbart sind. Diese Öffnungen 138 und 139 stehen gemäß Fig. 11-13 durch eine Leitung 140 miteinander in Verbindung. Wie nachstehend ausführlicher beschrieben ist, werden durch die Anordnung dieser Öffnungen die Überführungsverluste beträchtlich herabgesetzt. Gegebenenfalls kann eine ähnliche Verbindung 138· - 140* zwischen den Dichtungsplatten 120* und 121· am hinteren Ende des Läufers vorgesehen werden.
Nachstehend ist anhand der Figuren 5 - 10 die Dichtwirkung der Dichtungsplatte 120 beschrieben. Wenn sich ein Dichtungen element 135 der Dichtungsplatte 120 nähert, überlappen die Stege 131 der Gl/eitstücke 130 das Dichtungselement 135 axial um das in Fig. 10(a) mit "d" bezeichnet· Haß. Daher hat das Dichtungselement 135 an seinem vorderen Ende eine Auflaufflache 145, die bewirkt, daß die Stege 1}1 der Gleitstücke 130 gegen die Wirkung ihrer Federn 132 etwas zurückgedrückt werden und auf der Auflauffläche 145 gleiten, bis sie auf eine ebene Dichtfläche 148 gelangen. Dies ist in Fig. 10(b) gezeigt. Die Abmessung dieser Dichtfläche 148 in der Umfangerichtung ist so groß, daß diese Fläche gleichzeitig an den Stegen von zwei einander benachbarten Gleitstücken I30 angreifen kann und daher die Dichtungsfläche 148 stets mindesten» emei Gleitstücksteg 131 berührt. Wenn gemäß Fig. 10(b) zwei
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Gleitstücke 13Oa und UOb die Dichtfläche 14Ö berühren, erfolgt die Abdichtung in erster Linie durch das Gleitstück 130a, weil dieses gegen die Dichtfläche 148 nicht nur durch den iederdruck gedrückt wird, sondern auch durch die nicht kompensierte Kraft der Druckluft, die durch die Kanäle 125 in die Nut 124 gelangt. Dagegen wird in diesem Zeitpunkt das Gleitstück I30b nur durch den Federdruck gegen die Dichtfläche 14Ö gedrückt. Wenn danach das Gleitstück I30a auf der Ablauffläche I46 heruntergleitet, wird das Gleitstück POb mit dem Luftdruck beaufschlagt und dadurch seine Dichtkraft verstärkt. Der Luftdruck bewirkt ferner, dkaß die von der Hochdruck-Zwischenkammer entfernte Seite des Steges gegen die Dichtfläche 126 gedrückt und dadurch ein Entweichen von Druckluft verhindert wird. Die Druckkräfte sollen jedoch das Gleitstück nicht gegen die !'lachen 126 drücken, wenn es die An- bzw. Ablauf fläche 145 und 146 berührt. Daher können in den-Flächen 145 und i46 Schlitze 150 und 151 in der Umfangsrichtung vorgesehen sein (siehe Fig. 8), die einen Druckausgleich auf beiden Seiten jedes Steges herstellen, solange dieser eine der flächen 145 und 146 berührt.
Anhand der Figuren 11 - 13 ist die Wirkungsweise der Mittel zum Herabsetzen der Überführungsverluste nachstehend näher erläutert. Die Värmetauscheranordnung 70 des Regenerators
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dreht sich in der angegebenen Richtung, so daß die Leitungsstücke 7· und 72 für den Wärmetausch sich an den Dichtungsplatten 12», 521* und 120, 120* vorbei in den unter hohem Druck stehenden, ersten bogenförmigen Teil der Anordnung zwischen den ZwiBchenka;nmern 85 und 95 bewegen. Zur Vereinfachung der Beschreibung sind die Paare der Leitungsstücke 7 und 72 mit den Buchstaben A, B usw. und die Dichtungselemente mit a, a*f b, b* usw. bezeichnet. 7/enn die Teile die in Fig. 11 gezeigte Stellung einnehmen, berühren die Üichtungselemente a, a1, b und b' die Gleitstücke der Dichtungsplatten 120 und 120*,und berühren die Dichtungselemente e, e*t f und f* die Gleitstücke der Dichtungsplatten 121 und 121·. Infolgedessen wird Druckluft aus der Zwischenkammer 95 in den Leitungsstücken A und werden unter niedrigem Druck stehende Verbrennungsgase in den Leitungsstücken S eingeschlossen. Kurz danach haben sich gemäß Fig. 12 infolge des Drehens der Anordnung die Dichtungselemente a und a* und die Dichtungeelemente e und e* an den Öffnungen in den Dichtungsplatten vorbeibewegt, so daß Druckluft aus den Leifcungsstücken A durch die Leitungen und 140* in die Leitungsstücke E strömen kann, um den Druck in den Le.tungsetücken A und E auszugleichen. Infolgedessen geht ein beträchtlicher Teil der ursprünglich in den Leitungeetttcken A befindlichen Luft nicht verloren, während 3ich die Dichtungseleusente a und a* an den Dichtungsplatten
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120 und 120· vorbei in die in Fig. 13 gezeigte Stellung bewegen. Gleichzeitig werden die Leitungsstücke E mit Druck vorbeaufschlagt und wird eine bestimmte Luftmenge in ihnen erhitzt, ehe die Abdichtung zwischen den Dichtungeelementen e und e1 und den Dichtungsplatten 121 und 121* unterbrochen wird. Wenn sich die Wärmetauscheranordnung und die Dichtungselemente in der in Fig. 13 gezeigten Stellung befinden, kann die Druckluft nicht aus den Leitungsstücken E über die Leitungen 140 und 140· in die Leitungsstücke A und weiter ine Freie * gelangen, weil eine Strömung in dieser Richtung durch Rückschlagventile 150 und 150* verhindert wird. Diese Anordnung setzt somit die Druckluftmenge herab, die aus den ersten in den zweiten bogenförmigen Teil des Regenerators überfuhrt ' ' *
wird, und verhindert einen Verlust von Druckluft ,
I, ■ " '? über die genannte Verbindung.
Zur Erfindung gehört alles dasjenige, was In der Beschreibung ■'**' f
- 'S Ί ' ί·
enthalten und bzw. oder in der Zeichnung dargestellt ist, V**· einschliesslich decsen, was in Abweichung γοη den konkreten AueftUirungsbeispielen für den Fachmann naheliegt,
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Rotations-Luftvorwärmer mit einer ringförmigen Wärmetauscheranordnung, die um eine Achse drehbar gelagert ist und mehrere, in der Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnete, sich axial zwischen den beiden Enden der Anordnung erstreckende Kanäle besitzt, sowie mit im Bereich des vorderen bzw. hinteren Endes der Wärmetauscheranordnung angeordneten, ortsfesten Zwischenkammern, die mit einem bogen- . fHrmigen Teil der Wärmetauscheranordnung in Verbindung stehen, einem Antrieb zum Drehen der Wärmetauscheranordnung, so daß die Kanäle, welche den bogenförmigen Teil der Wärmetaueoaer-
    /ge-
    anordnung bilden, ständig wechselt werden, und einer Dichtungeeinrichtung zwischen den feststehenden und den bewegten Teilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungseinrichtung eine . erste Axialdichtanordnung zwischen der vorderen Zwischen-
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    kammer und dem vorderen Ende der .Värmetauacheranordnung und eine zweite Axialdichtanordnung zwischen der hinteren Zwischenkammer und dem hinteren Ende der Wärmetauscheranordnung besitzt, jede dieser Axialdichtanordnungen zwei ortsfeste Dichtungsplatten aufweist, die an den in Umfangsrichtung einander entgegengesetzten Enden der betreffenden Zwischenkammer angeordnet sind, wobei die Abmessung jeder dieser Dichtungsplatten in der Umfangsrichtung größer ist als die Abmessung jedes der Kanäle der Wärmetauscheranordnung in der Umfangsrichtung, ferner mehrere radiale Dichtungselemente, die von dem betreffenden Ende der Warmetaus ehe ranordnung getragen werden und in der Umfangarichtung· gesehen zwischen einander benachbarten Kanälen und axial gesehen so angeordnet sind, daß sie die zugeordneten Dichtungs platten gleitend berühren, und eine Strömung-sverbindung zwischen den beiden Dichtungsplatten wenigstens einer der Axialdichtanordnungen, so daß zwischen den bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung verlassenden und in ihn eintretenden Kanälen Strömungsmittel übertragen wird.
    2. Rotations-Luftvorwärmer mit Dichtungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Dichtun^splatten mehrere sich radial erstreckende und in der Urafangsrichtung in Abständen voneinander angeordnete Gleitstücke besitzt, die von der radialen Fläche der Dichtungsfläche
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    axial vorstehen und unter der Wirkung von Belastungsmitteln zu dem zugeordneten Ende der Wärmetauscheranordnung hin gedrückt werden, so daß die Gleitstücke mit den Dichtungselementen in Gleitberührung treten.
    ?. Rotations-Luftvorwärmer mit Dichtungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsverbindung zwei Öffnungen besitzt, die in der radialen Fläche je einer der beiden Dichtungsplatten zwischen einander benachbarten Paaren von Gleitstücken angeordnet sind.
    4. Rotations-Luftvorwärmer für eine Gasturbinenanlage mit einem Verdichter, einer Brennkammer und einer Turbine zum Antrieb des Verdichters, gekennzeichnet durch einen Läufer, der um •int Achse drehbar gelagert ist und axial im Abstand voneinander stromaufwärts bzw. stromabwärts angeordnete Enden hat, eine ringförmige Wärmetauscheranordnung, die mehrere in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnete Wärmetauschereinheiten besitzt, die von dem Läufer getragen werden 'und sich zwiechen dem stromaufwärtigen und den stromabwärtigen Ende des Läufers erstrecken und swieohen dieeen Enden je einen Strömungskanal bilden, im Bereich des stromaufwärtigen bsw. des stromabwärtigen Endes des Läufers angeordnete, ortsfeste Zwischenkammern, die nur mit einem ersten bogenförmigen Teil der ringförmigen
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    r/ärmetauscheranordnun^ in Verbindung stehen, einem ersten Verteiler, der den Austrittsteil det; Verdichters mit einer der Zwischenkammern verbindet, einem zweiten /erteiler, der den Eintrittsteil der Brennkammer mit der anderen Zwischenkammer verbindet, einer ersten Abströmleitung, die den Austrittsteil der Turbine mit dem stromaufwärtigen Ende nur eines zweiten bogenförmigen Teils der ringförmigen »Värmetauscheranordnung verbindet, einer zweiten Abströmlei tun^; zur Abgabe von Gas aus dem stromabwärtigen Ende des zweiten bogenförmigen Teils der ringförmigen War;netauscheranordnung ins Freie, einem Antrieb zum Drehen I. :| des Läufers und der ringförmigen Wärmetauacheranordnung, so daß die .Värmetauschereinheiten, welche den ersten und den zweiten bogenförmigen Teil der Y/ärmetauscheranordnung bilden, ständig gewechselt werden, einer ersten Axialdichtanordnung zwischen der Btromaufwärtigen Zwischenkammer und dem stromaui.värtigen linde des Läufers und ' ,,
    einer zweiten Axialdichtanordnung zwischen der stpom- " -
    * * χ abwärtigen Zwischenkammer und dem stromabwärtigen Bälde des Läufers, wobei diese beiden Axialdichtanordnungen die ' Strömung des Hochdruckmediums zwischen den Zwischenkammern '■ · und den Kanälen jener V/ärmetauschereinheiten führen, die .}.'' den ersten bogenförmigen Teil der Wärmetauscheranordnung bilden und jede dieser Axialdichtanordnungen zwei ortefeste Dichtun^splatten besitzt, die radial angeordnete
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    Flächen an den in Umfangarichtung einander entgegengesetzten Enden der betreffenden Z.vi Höhenkammer aufweisen und deren Abmessung in Umfangsrichtung größer ist als die Abmessung jeder der V/ärmetauschereinheiten, ferner mehrere sich radial erstreckende, in Umfangsrichtung in Abständen voneinander ang-eordneten Gleitstücke, die von der radialen Fläche jeder dieser Dichtungsplatten axial vorstehen und durch Belastungsmittel axial zu dem zugeordneten Ende des Läufers hin gedrückt werden, und mehrere radial angeordnete Dichtungselemente, die von dem zugeordneten Ende des Läufers getragen werden und in Umfangsrichtung gesehen zwischen einander benachbarten Wärmetauschereinheiten und axial gesehen so angeordnet sind, daß sie mit den zugeordneten Gleitstücken in Gleitberührung treten, um Verluste des Hochdruckmediums in der Umfangsrichtung zwischen den Gleitstücken und den Dichtungselementen zu verhindern.
    luft-5. Rotations-vorwärmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
    daf3 die Gleitstücke und die Dichtungselemente zueinander
    und
    komplementäre An-*bzw. Ablaufflächen haben, welche die
    Gleitberührung zwischen diesen Teilen erleichtern.
    6. Rotations-Luftvorwärmer nach Anepruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in den radialen Flächen der Dichtungsplatten so angeordnet sind, daß sie mit den Kanälen
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    der V/ärmetauschereinheiten, die in den ersten bogenförmigen Teil eixitreten, in Verbindung treten, ehe diese Einheiten den zweiten bogenförmigen Teil der //arme tausche ranordnung vollständig verlassen haben, so daß Abgase aus diesen Kanälen durch das in diese Kanäle eintretende Hochdruckraedium herausgedrückt werden.
    7. Rotations-Luftvorwärmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Dichtplatten wenigstens einer der Axialdichtanordnungen in ihren radialen Flächen je eine Öffnung zwischen zwei benachbarten Gleitstücken haben und diese Offnungen durch eine Leitung miteinander verbunden sind, "so daß Hochdruckmediuin aus ilen Kanälen der den ersten bogenförmigen Teil verlassenden 'Yärrnetauschereinheiten in die Kanäle der in den ersten bogenförmigen Teil der .Värnietauscheranordnuni? eintretenden ./arme tauscher einheit en überführt und dadurch die in den zweiten bogeniorrnigen Teil überführte und danach durch den zweiten Abströmkanal ins Freie abgegebene klenge des Hochdruckraediums auf ein Minimum herabgesetzt wird.
    &. Rotations-Luftvorwärmer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeih-
    net, daß .jede der Axialdichtanordnungen einen inneren und einen äußeren Dichtungsring besitzt, die am Ende des Läufers am Innen- bzw. Außenumfang der Wärmetauscheranordnung ange-
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    ordnet sind, von der zugeordneten ZCvischenkauimer und dem zugeordneten Abströmkanal getragen .verdeii und die einander zugeordneten rotierenden und ortsfesten iiichtungseleiiienten einander berühren, ui.i das radiale A\X-vveichen des Hocndruckinediumc aui ein L'iniiiUiu zu reduzieren.
    llotatioiiG-Lu! -Ivorvarner nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß .jede der aus einer Dichtun'-nplatte und den Gleitstücken bestehenden Anordnungen »nehrsre Tiadialnuten aufweist, die in der radialen i'lache der Diehtungsplatten ausgebildet sind und je eine der zugeordneten Zwischenkammer benachbarte, erste Seitenwandiinr-, und ie eine von der zugeordneter» Zwischenkär.mer entfernte, ::.,eite oeitenwandung hat, die Gleitstüclce in ,ie einer der Radialnuten aiireordnet rind und axial ^u dem zugeordneten ^nde den Läufers hin gedrückt werden, die rv.veiten Seiten.vandungen der Nuten sich axial erstreckende Dichtflächen bilden, die entsprechenden Seitenflächen der Gleitstücke dazu komplementäre Dichtflächen besitzen und die ernten oeitenv/andungen der Hüten mit Kanälen zum Beaufschlagen der unten mit Hochdruckmediuir. aus der zugeordneten Zwischenkamner versehen sind, so daß das in den Nuten befindliche HochdruoKinedium die Gleitstücke axial in Gleitberührunp- mit den Dichtelementen
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    und in Umfangsrichtunr in dichtende Anlage mit den Dichtflächen der Nuten drückt.
    10. Rotations-Luftvorv/ärraer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten hinterschnitten und ebenso wie d">e Gleitntüclre im Querschnitt T-förmig sind.
    11. Hotati OJT:ϊ-Ιuf tvorwärmer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitstücke von Wellenfedern axial zu dem zugeordneten Ende des Läufers hin gedrückt werden.
    T!. ΤΛ :.t~.''yLon::-IuTt^. orv'L'r::_cr nach cineci oder mehreren der
    TIc 11, ansonr:t vie "beeahrieften und bzw.
    .';ι_ν.-c 1 TI
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DE19661476798 1965-12-29 1966-09-29 Dichtungseinrichtung fuer Rotations-Luftvorwaermer von Gasturbinenanlagen,insbesondere Flugzeuggasturbinenanlagen Pending DE1476798A1 (de)

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