DE19546722A1 - Leitschaufelträger für eine Gasturbine - Google Patents

Leitschaufelträger für eine Gasturbine

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Eduard Primoschitz
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General Electric Technology GmbH
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14—Casings modified therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Gasturbinen­ technik. Sie betrifft einen Leitschaufelträger mit Kühlkanälen.
STAND DER TECHNIK
Derartige Leitschaufelträger für Gasturbinen sind bekannt. Sie werden in der Regel aus einem Sphäroguß hergestellt und bei Betrieb aus Gründen der thermischen Symmetrie mittels Luft gekühlt. Hierfür ist ein Leitschaufelträger entweder doppelschalig aufgebaut oder er ist mit einer Anzahl gebohrter Kühlkanäle versehen. In beiden Fällen werden durch den speziellen Aufbau des Leitschaufelträgers Strömungskanäle für ein Kühlmedium ausgebildet.
Ein doppelschaliger Aufbau stellt bei der Herstellung des Leitschaufelträgers hohe Anforderungen an die Gießtechnik. Das Bohren von Kühlkanälen in einen gegossenen Leitschaufelträger ist eine komplexe Aufgabe mit vergleichsweise hoher Durchlaufzeit, bezogen auf das gesamte Herstellungsverfahren für einen Leitschaufelträger.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Leitschaufelträger für eine Gasturbine der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß seine Fertigung vereinfacht wird, und damit sowohl die Fertigungszeit als auch die Produktionskosten reduziert werden. Desweiteren soll der Leitschaufelträger bei wechselnden Betriebsbedingungen eine höhere thermische Stabilität aufweisen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche gelöst.
Ein Vorteil der Erfindung ist unter anderem darin zu sehen, daß durch eine thermische Isolationsschicht, mit der jedes Kühlrohr ummantelt ist, die variierende thermische Beanspruchungen aufgrund wechselnder Betriebsbedingungen nur stark verzögert die Kühlrohre beeinflussen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Die einzige Fig. zeigt einen Teilquerschnitt durch einen Leitschaufelträger. Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt ist beispielsweise die Anordnung eines Leitschaufelträgers in einer Gasturbine. Auch die in dem Leitschaufelträger angeordneten Leitschaufeln werden lediglich durch ihre Leitschaufelfüße repräsentiert.
WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
In der einzigen Figur ist mit 1 ein Gußteil eines Leitschaufelträgers bezeichnet. Bei der Herstellung dieses Gußteils 1 werden in die Gießform Kühlrohre 2 derart eingelegt, daß sie parallel zur strömungsbegrenzenden Wand 7 des Leitschaufelträgers in der Nähe von Leitschaufelfüßen 4 verlaufen. Die Kühlrohre 2 sind mit einer wärmeisolierenden Schicht 3 ummantelt. Dieser wärmeisolierenden Schicht 3 kommt eine doppelte Funktion zu. Zum einen verhindert sie während des Gießvorgangs das Aufschmelzen der Kühlrohre 2, und desweiteren dient die wärmeisolierende Schicht 3 während des Betriebes einer Gasturbine als Wärmeschutz für die Kühlrohre 2. Damit wird erzielt, daß die Kühlrohre 2 bei wechselnden Betriebsbedingungen, und den dadurch verursachten thermischen Schwingungen, weitgehend unbeeinflußt bleiben. Die Kühlrohre sind damit geringeren Dehnungsschwingungen unterworfen, was der thermischen Stabilität und Symmetrie des Leitschaufelträgers zugute kommt.
Jedes Kühlrohr 2 weist an der Abströmseite des Leitschaufelträgers eine Einlaßöffnung 6 für ein Kühlmedium auf, und desweiteren ist ein Kühlrohr 2 durch eine Anzahl Strömungskanäle 5 mit Leitschaufelfüßen 4 verbunden. Das Kühlmedium durchströmt also das Kühlrohr 2 von der Einlaßöffnung 6 bis zu den Leitschaufelfüßen 4, und kühlt damit den Leitschaufelträger und anschließend die Leitschaufelfüße 4.
Durch das direkt Eingießen der Kühlrohre 2 mit der wärmeisolierenden Schicht 3 werden auf einfache Art und mit vergleichsweise geringem Bearbeitungsaufwand Strömungskanäle für ein Kühlmedium in einem Leitschaufelträger bereitgestellt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So sind beispielsweise auch mehrere Kühlrohre 2 pro Schaufelposition mit mehreren Strömungskanälen 5 pro Leitschaufelfuß denkbar im Sinne der Erfindung.
Bezugszeichenliste
1 Gußteil eines Leitschaufelträgers
2 Kühlrohr
3 Isolationsschicht
4 Leitschaufelfuß
5 Strömungskanal
6 Einlaßöffnung
7 strömungsbegrenzende Wand

Claims (4)

1. Leitschaufelträger für eine Gasturbine, der über seine axiale Längsausdehnung mit einer Mehrzahl von über dem Umfang gleichmäßig verteilten Kühlkanälen versehen ist, und wobei diese Kühlkanäle in einem Gußteil (1) des Leitschaufelträgers parallel zu dessen strömungsbegrenzenden Wand (7) ausgerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkanäle als in das Gußteil (1) des Leitschaufelträgers eingegossene Kühlrohre (2) ausgebildet sind.
2. Leitschaufelträger nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr mit einer wärmeisolierenden Schicht 3 ummantelt ist.
3. Leitschaufelträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr (2) zu einer Anzahl Leitschaufelfüßen (4) eine Strömungsverbindung (5) für ein Kühlmedium aufweist.
4. Leitschaufelträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kühlrohr auf der Abströmseite des Leitschaufelträgers eine Einlaßöffnung (6) für ein Kühlmedium aufweist.
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