DE1913065C3 - Flüssigkeitskühlung von Laufschaufeln einer Gasturbine - Google Patents

Description

a) das durch die öffnungen (46,47,48,49) des Laufscbaufelfußes (28) gelangende Kühlmittel wird durch innerhalb der Laufschaufel (19) radial verlaufende Kühlkanäle (53,54) nach außen geleitet;

b) das Kühlmittel wird nach Verlassen der Laufschaufel in einem radial außenliegenden Ringkanal (27) im Gehäuse (26) aufgefangen;

c) ein Teil des aus den Laufschaufeln austretenden Kühlmittels wird durch Prallbleche (61) im Ringkanal (27) wieder auf die Laufschaufelspitzen zurückgeworfen, wo es zur Kühlung eines an den Laufschaufelspitzen angebrachten Deckbandes (21) dient.

2. Flüssigkeitskühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Laufschaufel (19) in an sich bekannter Wer» einen Grundkern (58) besitzt, der eine Reihe von im wesentlichen radial verlaufenden Rippen (5.,. 57) als integralen Bestandteil aufwe.st, und wobei eine dünne Metallhaut (59) die äußere Oberfläche der Laufschaufel bildet, die an den Rippen (56,57) befe _stjg_t j_st

3. Flüssigkeitskühlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise innerhalb der hohlen Laufschaufel an der inneren Seite der Schaufelwand, weiche die Sogseile der Laufschaufel bildet, Mittel vorgesehen sind um unter der Einwirkung der Zentrifugalkraft eine Strömung von mindestens einem Teil des sich nach außen bewegenden Kühlmittels entlang dieser Sogseite zu gewährleisten.

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitskühlung von Laufschaufeln einer Gasturbine, wobei das Kühlmittel beidseits der Läuferscheibe in jeweils eine unterhalb des LaufschaufeifuBes durch in Umfangsrichtung verlaufende radial nach innen gerichtete Lippen gebildete Sammelrinne gespritzt wird, von wo es durch radiale öffnungen in der Schaufelfußplatte zur Kühlung des Schaufelblattes nach außen strömt.

Aus der britischen Patentschrift 731440 ist bereits eine derartige Flüssigkeitskühlung für Laufschaufeln einer Gasturbine bekanntgeworden, bei der das Kühlmittel unterhalb des Laufschaufelfußes in eine radial nach innen gerichtete Sammelrinne gespritzt gsgs

oberfläche der Laufschaufeln ist jedoch mit Schwierfgkeiten verbunden, da Teile der Schaufeloberfläche infolge der herrschenden Druckverhältnisse, von Zentrifugal- und CorioHs-Kräften nicht mit Sicherheit durch den Kühlmittelfilm bedecM werden. _ao j_jj_nzu kommt, daß sich an der Schaufeloberfläche Ablagerungen aus Rückständen des verdampften Kühlmittels bilden. Die äußeren Schaufelenden, welche einer besonders hohen mechanischen BeIastung unterliegen, werden bei der beschriebenen An-_{3J orc}j_nung nicht zuverlässig in ausreichendem Maße gekühlt. Außerdem tritt eine starke Untermischung J₆₅ Kühlmittels mit «'.em Arbeitsmittel auf.

^_{us der} britischen Patentschrift 837 469 ist eine Anordnung für die Luftkühlung TurbinenLufschaufei bekanntgeworden, bei der sich in dem Lauf-Schaufelblatt Kühlkanäle befinden, die sich in radialer Richtung nahe der Oberfläche der Laufschaufel erstrecken, wobei das Kuhlmittel durch Offnungen des Laufschaufelfußes in die Kühlkanale gelangt

Es liegt die Aufgabe vor, eine Flüssigkeitskühlung für eine Laufschaufel zu schaffen, weiche eine gleichmäßige Kühlung der gesamten Laufschaufeloberfläche bis zu den Laufschaufelspitzen hin und des Deckbandes gewährleistet.

Diese Aufgabe wird be- einer Flüssigkeitskühlung der eingangs angegebenen Art durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

, _{Das durch die öffnungen des} Laufschaufelfußes gelangende Kühlmittel wird durch innerhalb der Laufschaufel radial verlaufende Kühlkanale . _auß_{en e}eleitet*

_{b) das Kühlmit}f_{el wird} „ach Verlassen der Laufschaufel in einem radial außenliegenden Ringkanal im Gehäuse aufgefangen;

c) ein Teil des aus den Laufschaufeln austretenden Kühlmittels wird durch Prallbleche im Ringkanal wieder auf die Laufschaufelspitzen zurückgeworfen, wo es zur Kühlung eines an den Laufschaufelspitzen angebrachten Deckbandes dient.

Das Kühlmittel wird dabei von mehreren stationär angeordneten Spriihdüsen gegen die Läuferscheibe gesprüht, in der Sammelrinne gesammelt und auf Ro-

taü'onsgeschwindigkeit gebracht und unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft durch die im Innern der Laufschaufel radial verlaufenden Kühlkanäle geführt und aus dem offenen, radial außenliegendcn Ende einer jeden Laufschaufel herausgeschleudert. Auf diese Weise erhält man vorteilhaft eine wirksame Flüssigkeitskühlung, die es gestattet, praktisch ohne Begrenzung der Durchsatzmenge des Kühlmittelstromes die Laufschaufeln und Deckbänder des Gastur-

i 913 065

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seife zu SrtSten eS A * f "h ⁸ f·*· ,^S^" Schaufelfußplatte 28 abfließt. Von den radialen öff-

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schaufelt L^und Hi, F. ^e ™l ,Ίί\ ^&'^S *™ ¹^ ^taIlhaut59- die den Grundkern 58 umgibt und mit Erffndunfenth "i? ^Flussl8^keitskuhIu"g gemäß der den Rippen 56 und 57 verschweißt ist, begrenzt die F i β "einen S 'hnitt 9 ο ρ · ι Kühlkanäle 53 und 54. Das Kühlwasser und der hier-

F fr" i eZn Sein W I ■ ^g· ί' ^{aUS erzeu}S^{te Dam}P^{f werde}" ^a"s dem Inneren der

DieFirr?undV;e-^aUS ι'⁸"- α r-K ^{35 Laufschaufel} durch die offenen Enden der Lauf-

OJe H g. 1, 2 und 3 ze.gen als ein Ausfuhrungs- schaufel frei ausgestoßen

S£^b5?e SrSil^^eL?T^rb'7_h ^nkT?^kÜ _f ^On' ^{Wie in den F}>S- ^{l und 2} dargesteHt ist, fließt ein SLSTe12 eniSl^I₁I Λ 'ΐΓί 5^ ^^^Γ' ^{Tdl dcS Wassers und Dam}P^fes ^^{s den ob}eren offe-Bche be si. ^fS.LtT,w to"f Γ¹ f^ng ΐ^{Γ L}^^Ufer- ^{nen Enden der} Kühlkanäle 53 und 54 gegen die fest bandI 21 S^ an £^ Λ, f h ff ^stf^ie^^E _t ^ln ^ *° angeordneten Prallbleche 61, die in dem Ringkader Ebene dS I^,fS» f α" ^{P Zen} ^⁰?' ^{In naI 27 in Absta}«den angeordnet sind. Hierdurch wird 26 ein raki auSÄ P-"²^ ^IS\ "ü °^{ehäUSe dn beträchtlic}^r Teil des ausgestoßenen Wassers um-26ein rad.al außenhegender Ringkanal 27 vorgese- gelenkt und gegen die äußere Oberfläche des Deck-Die Kühleinrichtung wird unter Verwendung von ₄₅ St'ir'd. ^ZUrÜck^^chleudert. ^wodu-« dieses ge-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkeitskühlung von Laufschaufeln etaer Gasturbine; wobei das Kühlmittel beidseits der

   wird. Das Kühlmittel strömt dort durch radiale öff-

   nuneen in der Schaufelfußplatte über eine kurze nungen rn^ ^ ^^ ^ _{AustrUtsöffnungen m}

   der Oberfläche desι Schaufelb^- «eiche skh rela-Uv nahe zum Schaufelfuß befindenHierzu w,rd

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