Erosionsschutz für die Beschaufelung von Gasturbinen, insbesondere
Abgasturbinen-Gase, die Abgasturbinen beaufschlagen, führen vielfach Teilchen, wie
Sand oder Staub mit sich, die insbesondere im Bereich der energiereichen Spaltströmung
erosiv wirksam werden und damit schwere Schäden verursachen können. Vor allem bei
Läufern mit freistehenden Schaufeln müssen daher Maßnahmen getroffen werden, damit
diese Spaltströmung nicht die folgenden Lauf- und Leitschaufeln trifft und durch
Erosion insbesondere deren Eintrittskante am Schaufelfuß annagt. Hiefür einen geeigneten
Weg aufzuzeigen, ist das Ziel der vorliegenden Erfindung. Erosion protection for the blading of gas turbines, in particular
Exhaust gas turbine gases, which act on exhaust gas turbines, often carry particles such as
Sand or dust with it, especially in the area of the high-energy gap flow
have an erosive effect and can thus cause severe damage. Especially with
Measures must therefore be taken to prevent runners with free-standing blades
this gap flow does not hit and through the following blades and vanes
Erosion, in particular, the leading edge of which gnaws at the blade root. A suitable one for this
To show the way is the aim of the present invention.
Gegenstand der Erfindung ist ein Erosionsschutz für die Beschaufelung
von Gasturbinen, insbesondere von Abgasturbinen, indem in erfindungsgemäßer Weise
der Läufer und/bzw. oder das Gehäuse im Bereich der Spalt strömung der freistehenden
Lauf- bzw. Beitschaufeln eine flache, in Umfangsrichtung verlaufende Nut aufweist,
bzw. eine die Spaltströmung brechende Kante, an der metallische Auflagen angebracht
sind, die von der Spaltströmung mitgeführte erosive Teilchen in die Hauptströmung
umlenken.The subject of the invention is an erosion protection for the blading
of gas turbines, in particular of exhaust gas turbines, by in a manner according to the invention
the runner and / or. or the housing in the area of the gap flow of the freestanding
Rotor blades or blades have a flat groove running in the circumferential direction,
or an edge that breaks the gap flow, attached to the metallic supports
are, the erosive particles carried along by the gap flow into the main flow
redirect.
An Hand der beiliegenden Zeichnung soll der erfindungsgemäße Vorschlag
näher erläutert werden. In den Figuren ist mit 1 eine Leitschaufel angedeutet, mit
2 der Tei-tschaufelfuß und seine efestigung im furbinengehEuse, mit 3 das der Leitschaufel
im Rotor gegen-Überliegende Zwischen-(Distanz-)Stuck, mit 4 eine Laufschaufel, mit
5 der Laufschaufelfuß zur Hefestigung der Laufschaufel im Rotor uni mLt 6 ier der
fiaufsciiaufel gegenüberliegende Ausklei(lering
der Gehäusewandung.
In erfindungsgernäßer Weise sind in die Teile 3 und 6, also in die den Leit- bzw.
Laufschaufeln gegenüberliegenden Teile des Rotors bzw. des Gehäuses, an denen es
gilt, die Spaltströmung abzudichten, Umfangsnuten 9 eingearbeitet, deren eine Kante
als sogenannte Stolperkante 7, d.h. als eine die Spaltströmung vor ihrem Eintritt
in die nächste Stufe brechende Kante ausgebildet ist. Diese Kante 7 wird durch Aufschweißen
von Hartmetall besonders erosionsfest gemacht und in einer der aus den Fig. 3a bis
3f ersichtlichen Arten geformt. Schließlich sind mit 8 die aus öP 262.333 bekannten
Dichtungsstreifen der Schaufeln am Spalt angedeutet.The proposal according to the invention should be based on the accompanying drawing
are explained in more detail. In the figures, 1 indicates a guide vane, with
2 the partial blade root and its fixation in the turbine housing, with 3 that of the guide vane
in the rotor opposite intermediate (spacer) pieces, with 4 a rotor blade, with
5 the blade root for securing the blade in the rotor uni mLt 6 ier der
fiaufsciiaufel opposite lining (lering
the housing wall.
In erfindungsgernäßer way are in parts 3 and 6, so in the guide or
Blade opposite parts of the rotor or the housing, on which it
applies to seal the gap flow, circumferential grooves 9 incorporated, one edge of which
as a so-called stumbling edge 7, i.e. as a gap flow before it enters
edge breaking into the next stage is formed. This edge 7 is welded on
Made of hard metal particularly resistant to erosion and in one of the FIGS. 3a to
Shaped 3f apparent types. Finally, with 8 are those known from ÖP 262,333
Sealing strips of the blades indicated at the gap.
In Fig. 2 sind die ohne erfindungsgemäße Maßnahme im Spalt entstehende
Wirbelbildung und die durch erosive Teilchen verursachten Auswaschungen an der Schaufel
und an den ihr gegenüberliegenden Rotor- bzw. Gehäuseflächen angedeutet. Mit P1
und P2 sind die zu beiden Seiten einer Schaufel gegebenen Drücke bezeichnet.In Fig. 2 are those arising in the gap without a measure according to the invention
Vortex formation and the washout on the blade caused by erosive particles
and indicated on the opposite rotor or housing surfaces. With P1
and P2 are the pressures given on both sides of a blade.
Durch die erfindungsgemäße Zurücksetsung der Dichtflächen in Form
einer in Umfangsrichtung verlaufenden Nut 9 wird die aufgezeigte Wirbelbildung weitgehend
hintangehalten und durch die in Strömungsrichtung folgende Stolperkante wird die
Spalt strömung umgelenkt, so daß von ihr mitgeführte erosive Teilchen in den freien
Gasstrom hineingeschleudert, d.h. von der besonders erosionsanfälligen Eintrittskante
am Schaufelfuß abgelenkt werden. In erflndungsgemäßer Weise wird also die Spaltströmung
gebrochen und werden mitgeführte erosive Teilchen in die Hauptströmung zurückgeschleudert,
sodaß also die Ansammlung erosiver Teilchen in der Nähe der Rotor- bzw. Gehäuse
oberfläche unterbunden wird und die unvermeidlichen erosiven Teilchen QLichmäßiger
auf die Gasströmung verteilt werden.By resetting the sealing surfaces according to the invention in shape
a circumferential groove 9, the vortex formation shown is largely
held back and by the stumbling edge following in the direction of flow, the
Gap flow deflected, so that it entrained erosive particles in the free
Gas flow thrown in, i.e. from the leading edge, which is particularly susceptible to erosion
be deflected at the blade root. In the manner according to the invention, the gap flow is thus
broken and entrained erosive particles are thrown back into the main flow,
so that the accumulation of erosive particles in the vicinity of the rotor or housing
surface is suppressed and the inevitable erosive particles become more light
be distributed to the gas flow.