DE1551230B2

DE1551230B2 - Umlenkschaufelgitter in einem ringförmigen Strömungskanal einer Strömungsmaschine

Info

Publication number: DE1551230B2
Application number: DE1551230A
Authority: DE
Inventors: Elwood La Vern Willing Township Clark; Alan Henry Andover Tuttle
Original assignee: Worthington Corp Gegr 1967 Harrison Nj (vsta)
Current assignee: Worthington Corp Gegr 1967 Harrison Nj (vsta)
Priority date: 1965-01-28
Filing date: 1966-01-22
Publication date: 1974-02-28
Also published as: US3310287A; DE1551230C3; FR1454307A; DE1551230A1; BE672485A; NL6515720A; GB1050879A

Description

F i g. 1 eine Radialansicht eines Teilgitters mit Seitenplatten in der Einbaustellung,

F i g. 2 eine Axialansicht in der durch den Pfeil 2 in F i g. 1 angedeuteten Blickrichtung,

F i g. 3 einen Axialschnitt durch das Teilgitter längs der Linie 3-3 in F i g. 1,

F i g. 4 einen Schnitt durch den Abgasdiffusor mit eingebauten Teilgittern und

F i g. 5 eine Ansicht in der durch den Pfeil 5 in F i g. 4 angedeuteten Blickrichtung.

In einem Gehäuseteil 28 (F i g. 4), anschließend an die letzte Stufe 30 einer Gasturbine, ist ein ringförmiger Gasausströmkanal 32 gebildet, der durch radiale Rippen 34 in ringsegmentförmige Teilkanäle 41 (F i g. 5) unterteilt ist, die von den Turbinenabgasen in Richtung des Pfeiles 31 durchströmt werden.

Die Turbinenabgase werden dabei durch den Teilkanälen 41 angepaßte und in diese eingesetzte Teilgitter 10 des Umlenkschaufelgitters aus der axialen Richtung ia radiale Richtungen umgelenkt.

Jedes der Teilgitter 10 besteht aus Umlenkschaufeln 16, die beispielsweise durch geschweißte Kehlnähte 18 mit zwei Seitenplatten 12, 14 verbunden sind.

Die Seitenplatten 12,14 weisen je mehrere aus deren Außenfläche hervortretende federnde Vorsprünge 20 sowie von einer Randkante vorspringende, rechtwinkelig umgebogene Flansche 22, 24 auf, von denen die Flansche 22 der einen Seitenplatte 12 gegenüber den Flanschen 24 der anderen Seitenplatte 14 versetzt angeordnet sind.

An der Kante 39 jeder Rippe 34 sind Gewindebohrungen 36 für die Befestigung der Flansche 22 der Seitenplatte 12 eines Teilgitters 10 sowie der gegenüber jenen versetzten Flansche 24 der Seitenplatte 14 des benachbarten Teilgitters 10 vorgesehen, und die Flansche 22 und 24 dieser Teilgitter sind dort mittels Schrauben 38 mit Innensechskant unter Zwischenlage von Scheiben 37 zwischen den Flanschen 22, 24 und den Rippen 34 befestigt und mittels Sicherungsdrähten 40 gesichert.

ίο Im Betrieb sind die Teilgitter 10 durch die Schrauben 38 gehalten, während die federnden Vorsprünge 20 etwaige Relatiwerschiebungen zwischen den Rippen 34 und den Teilgittern 10 infolge wärmebedingter Verformungen aufnehmen und ein geräuschvolles Vibrieren der Teilgitter verhindern.

Das Ausbauen eines schadhaften Teilgitters 10 setzt lediglich voraus, daß die diesem Teilgitter zugeordneten Schrauben 38 gelöst werden. Nach dem Ausschrauben der Schrauben braucht der Monteur

ao das Teilgitter nicht mit der Hand festzuhalten, während er die Schrauben beiseite räumt, und er braucht nicht zu befürchten, daß das Teilgitter zu Boden fällt, denn es ist in seiner Lage durch die federnde Anlage der Vorsprünge 20 an den Rippen 34 vorläufig festgehalten, bis es mit der Hand herausgezogen wird. In gleicher Weise erleichtern die Vorsprünge 20 den Einbau des Teilgitters, indem sie dieses nach dem Einsetzen vorübergehend festhalten, bis die Durchgangslöcher der Flansche 22, 24 auf die Gewindelöcher in den Kanten 39 der Rippen 34 ausgerichtet und die Schrauben 38 wieder angezogen und gesichert sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 ohne Demontage des Turbinengehäuses, repariert Patentansprüche: bzw. ganz oder teilweise ersetzt werden kann. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

1. Umlenkschaufelgitter in einem ringförmigen ein Umlenkschaufelgitter der eingangs genannten Strömungskanal einer Strömungsmaschine zur 5 Gattung zu schaffen, das nicht nur zur Gänze, son-Umlenkung des Strömungsmittels im wesentli- dem auch nur zum Teil, d.h. ohne Demontage des chen aus axialer Richtung in radiale Richtung, ganzen Umlenkschaufelgitters — und bei Anordnung wobei der Strömungskanal durch mehrere radial des Umlenkschaufelgitters im Inneren eines Gehäuverlaufende Rippen in Umfangsrichtung unter- ses auch ohne vorangehende Demontage dieses Geteilt ist und die einzelnen in Umfangsrichtung io häuses —, zu Wartungs-, Instandhaltungs- und Ausverlaufenden Umlenkschaufeln an den Rippen tauschzwecken ausgebaut werden kann.

befestigt sind, gekennzeichnet durch die ..Die gestellte Aufgabe wird bei einem Umlenk-

Kombination folgender Merkmale: schaufelgitter der eingangs angegebenen Art gemäß

a) Das Ümlenkschaufelgitter ist in Umfangs- der Erfindung durch die Kombination der im Anrichtung in einzelne voneinander unabhän- 15 spruch 1 angeführten Merkmale a) bis e) gelöst.

gige Teilgitter (10) unterteilt, die jeweils in Umlenkgitter, bestehend aus parallelen Seitenplat-

Umfangsrichtung zwischen den einzelnen ten und dazwischen mit ihren Enden festgelegten

Rippen (34) des Strömungskanals austausch- Umlenkschaufeln sind für den Einbau in Schächte

bar angeordnet sind, von Lüftungs- und Klimaanlagen bekannt (USA.-Pa-

b) jedes Teilgitter (10) besteht dabei aus je- ao tentschrift 2 861597), jedoch sind diese ungeteilt und weils zwei radial ausgerichteten Seitenplat- brauchen auch nicht für die bequeme Auswechselten (12, 14), an denen die einzelnen Um- barkeit geeignet ausgebildet zu sein, da sie schweren lenkschaufeln (16) mit ihren Enden festge- Beanspruchungen nicht ausgesetzt sind. Diese belegt sind, kannten Umlenkgitter lassen sich, wenn überhaupt,

c) jede Seitenplatte (12, 14) ist mit federnden 35 so nicht in Strömungsrichtung des umgelenkten Ga-Vorsprüngen (20) versehen, die eine fe- ses, sondern lediglich unter rechtem Winkel zur Strödernde Abstützung des Teilgitters (10) in mungsebene ausbauen.

Umfangsrichtung zwischen zwei benachbar- Die Vorteile der Ausbildung eines Umlenkschauten Rippen (34) ergeben, felgitters gemäß der Erfindung bestehen darin, daß

d) die Festlegung eines jeden Teilgitters (10) 30 der Ausbau eines einzelnen Teilgitters durch kein anerfolgt durch Flansche (22, 24) an den Sei- deres im eingebauten Zustand verbleibendes Teilgittenplatten (12, 14), die an der Kante (39) ter noch durch das Gehäuse beeinträchtigt oder be-

: . der angrenzenden Rippe (34) lösbar befe- hindert wird. Zum Ausbau des einzelnen Teilgitters

stigtsind, genügt es, die wenigen Schrauben, mit denen es an

e) der Strömungskanal (32) stromunterhalb des 35 den zugeordneten Rippen des Strömungskanals befe-Umlenkschaufelgitters ist so bemessen, daß stigt ist, zu lösen, um das Teilgitter auszubauen. Der die einzelnen Teilgitter (10) in Abströmrich- Ein- und Ausbau des Teilgitters wird durch die seittung auswechselbar sind. lieh hervortretenden Vorsprünge erleichtert, die

2. Umlenkschaufelgitter nach Anspruch 1, da- durch federnde Anlage an den benachbarten Rippen durch gekennzeichnet, daß die federnden Vor- 40 das Teilgitter vorübergehend in seiner Stellung halsprünge (20) an den Seitenplatten (12, 14) fe- ten, solange die Schrauben gelöst sind. Die gleichen dernde Lappen sind. Vorsprünge ermöglichen durch die federnde Anlage

3. Umlenkschaufelgitter nach Anspruch 1 an den benachbarten Rippen die zwängungsfreie oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehr- Wärmeausdehnung der zusammengebauten Teile in zahl von Flanschen (22,24) an jeder Seitenplatte 45 der Umfangsrichtung des Strömungskanals.

:, 1 (12, 14) vorgesehen ist, wobei die Flansche an Wegen der besonderen Bemessung des Strömungs-

der einen Seitenplatte gegenüber den Flanschen kanals stromunterhalb des Umlenkschaufelgitters ist

an der anderen Seitenplatte versetzt angeordnet jedes Teilgitter nach Lösen der Schrauben mühelos

sind. in Abströmrichtung entnehmbar.

4. Umlenkschaufelgitter nach einem der An- 50 Das Merkmal des Anspruchs 2 gestattet in vorteilsprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hafter Weise die Herstellung der Vorsprünge durch Seitenplatten (12, 14) und die Umlenkschaufeln Ausschlagen aus dem Material der Seitenplatten.
(16) aus Blech ausgestanzt sind. Von besonderem Vorteil ist das Merkmal gemäß

Anspruch 3, da es dem Monteur ermöglicht, nur die-55 jenigen Schrauben zu lösen, die dem auszubauenden

■ ;·■' Teilgitter zugeordnet sind, so daß er sich nicht dar

auf zu verlassen braucht, daß die benachbarten Teilgitter nach Lösen der Schrauben, die diesen und dem

Die Erfindung bezieht sich auf ein Umlenkschau- ausgebauten Teilgitter gemeinsam sind, vorübergefelgitter der im Anspruch 1 beschriebenen allgemei- 60 hend nur durch eine geringere Anzahl von Schrauben nen Gattung. und durch die Vorsprünge gehalten werden.

Umlenkschaufelgitter dieser beispielsweise aus der Das Merkmal des Anspruchs 4 ermöglicht die

USA.-Patentschrift 2 845 249 bekannten Gattung, die wirtschaftliche Herstellung einer besonders raumspabeispielsweise bei Abgasdiffusoren von Gasturbinen renden, d.h. nur einen minimalen Teil des Querverwendet werden, sind häufig starken Beanspru- 65 Schnitts des Strömungskanals beanspruchenden Auschungen ausgesetzt. Es besteht daher ein Bedürfnis, bildung.

ein solches Umlenkschaufelgitter so auszubilden, daß In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der

es mit möglichst geringem Aufwand, insbesondere Erfindung dargestellt. Es zeigt