DE19709607A1 - Leitschaufel für Dampfturbinen - Google Patents
Leitschaufel für DampfturbinenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Leitschaufel für Dampfturbinen mit einem
durch einen Unterdruck beaufschlagten Hohlraum im Schaufelinnern, mit minde
stens einer mit einer porösen, Kapillaren aufweisenden Abdeckung versehenen
Öffnung für eine Fluidabsaugung von der Schaufeloberfläche, vorzugsweise im
Bereich der Schaufelhinterkante, wobei die Öffnung in den Hohlraum mündet und
wobei die Abdeckung so dimensioniert ist, daß sämtliche Kapillaren während
des Betriebes mit dem abzusaugenden Fluid gefüllt sind.
Allgemein bekannt sind Leitschaufeln im Niederdruckteil von Dampfturbinen, die
mit einer Wasserabsaugung versehen sind. Leitschaufeln dieser Art weisen
beispielsweise im Bereich ihrer Hinterkante Öffnungen auf, die als Schlitze paral
lel zur Schaufelkante oder als Bohrungen ausgebildet sind, und die in einen
Hohlraum im Innern der Leitschaufel führen. Die Hohlräume aller Leitschaufeln
sind mit einem ringförmigen Kanal verbunden, der selbst mit dem Kondensator
der Dampfturbinenanlage verbunden ist. Vom Kondensator her wird der Hohl
raum im Innern der Leitschaufel mit einem vergleichsweise geringen Unterdruck
beaufschlagt. Mit Hilfe dieses Unterdrucks wird an der Oberfläche der
Leitschaufel kondensiertes Wasser in die Öffnungen gesaugt und gelangt von
dort weiter in den Kondensator. Ohne diese Absaugung würden sich auf der
Leitschaufel Wassertropfen ausbilden, die sich von der stromabwärts gelegenen
Schaufelkante ablösen und auf die mit hoher Geschwindigkeit rotierenden Lauf
schaufeln der Dampfturbine auftreffen würden. Dieses Auftreffen der Wasser
tropfen kann an den Laufschaufeln eine erhebliche Erosion verursachen. Durch
die Wasserabsaugung kann diese Erosionsquelle beseitigt werden.
Durch diese Öffnungen, die einen vergleichsweise großen Querschnitt auf
weisen, wird in der Regel zusammen mit dem Wasser auch Dampf abgesaugt,
was eine Reduktion des Wirkungsgrades der Dampfturbine mit sich bringt. Ferner
stören die Kanten dieser Öffnungen die Dampfströmung entlang der
Leitschaufeln.
Aus der DE-A1-20 38 047 ist zudem bekannt, diese Öffnungen für die Was
serabsaugung mit porösem, flüssigkeitsdurchlässigem Material abzudecken. Mit
Hilfe eines vergleichsweise großen Druckgefälles wird das poröse Material dau
ernd teilweise leergesaugt, um genügend offene Poren zu schaffen, in welche
dann das die Schaufeloberfläche benetzende Wasser mit Hilfe der Kapillar
wirkung hineingezogen wird. Mit Hilfe des Druckgefälles wird dann das Wasser
aus den Poren in den Schaufelhohlraum abgesaugt. Bei dieser Art der Aus
nutzung des vergleichsweise großen Druckgefälles wird trotz der porösen
Abdeckung ein gewisser Anteil des um die Schaufel strömenden Dampfes
ebenfalls mit abgesaugt, was eine Leistungsreduktion der Turbine zur Folge hat.
Für die Aufrechterhaltung des vergleichsweise großen Druckgefälles für die
Wasserabsaugung wird eine vergleichsweise große Energiemenge verbraucht.
Eine Leitschaufel der eingangs genannten Art ist bekannt aus der
DE-A1-195 04 631. Bei dieser Leitschaufel wird durch die poröse Abdeckung und die flüssig
keitsgefüllten Kapillaren eine der Unterdruckbeaufschlagung standhaltende
Wand gebildet. Diese Wand ist nur dort, wo sie mit dem Fluid benetzt wird, für
das Fluid durchlässig. Die poröse Abdeckung weist eine Porengröße auf, die auf
das abzusaugende Fluid und den Unterdruck abgestimmt ist. Die Öffnungen für
die Fluidabsaugung weisen einen vergleichsweise kleinen wirksamen Querschnitt
auf. Zwischen dem unterdruckbeaufschlagten inneren Hohlraum und dem
dampfbeaufschlagten Turbineninneren ist im Betrieb stets eine dichte Wand
vorhanden, die sich aus dem porösen Material der Abdeckung und dem in allen
Kapillaren dieser Abdeckung enthaltenen Fluid aufbaut. Diese dichte Wand hält
dauernd dem als Sperrdruck bezeichneten Druckgefälle zwischen dem Turbinen
inneren und dem mit Unterdruck beaufschlagten inneren Hohlraum stand. Das
die Oberfläche der Leitschaufel benetzende Wasser tritt zwar durch diese Wand
hindurch, Dampf kann dabei jedoch nicht mitgerissen werden, da für ihn die
Wand massiv und undurchdringlich ist. Der Wirkungsgrad der Dampfturbine wird
durch die Wasserabsaugung an den Leitschaufeln nicht nennenswert reduziert,
ihre Verfügbarkeit wird jedoch wesentlich erhöht, da durch Wassertropfen
bedingte Erosionserscheinungen nun nicht mehr auftreten.
Die Öffnungen für die Abdeckungen sind in der Schaufel im Bereich der Hin
terkante als parallel zur Schaufelkante verlaufende ein- oder mehrteilige Nut
ausgebildet. Die poröse Abdeckung ist mit der Leitschaufel durch ein flächiges
oder stellenweises Verlöten, durch eine Verschweißung, durch ein Verkleben
und/oder durch ein mechanisches Verstemmen verbunden. Alle diese bekannten
Befestigungsmethoden erschweren die Auswechselbarkeit der Abdeckung im
Bedarfsfall.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leitschaufel der eingangs
genannten Art mit lösbaren Mitteln zur Fluidabsaugung zu versehen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die poröse Abdeckung mit
einem mechanischen Befestigungselement in der Leitschaufel verankert ist.
Es ist zweckmäßig, wenn das Befestigungselement ein federbelasteter
Schnellverschluß ist, im wesentlichen bestehend aus einer in den Schaufelhohl
raum hineinragenden Büchse und einem im Innern der Büchse axial verschieb
baren Dorn, der den Boden der Büchse durchdringt und an seinem Ende mit
einer auf der Innenwand der Schaufel aufliegenden Kappe versehen ist. Mit die
ser Maßnahme kann ein extrem flaches Element konzipiert werden, welches
möglichst nahe an der zu entwässernden Schaufelhinterkante angebracht wer
den kann.
Es ist sinnvoll, wenn die Kappe an ihrem zylindrischen Außenumfang mit vier
Abflachungen versehen ist. Zwei einander gegenüberliegende Abflachungen sind
so gewählt, daß die Kappe beim Einführen in den Schaufelhohlraum gegen die
Federkraft die Öffnung durchdringt. Danach wird mittels des Dorns die Kappe um
90° gedreht und mit zwei weiteren einander gegenüberliegenden Abflachungen
von der Federkraft auf die die Öffnung begrenzenden Innenwandungen der
Schaufel angepreßt. Das Montieren und Demontieren der Abdeckung kann
damit auf einfachste Art erfolgen.
Wenn die Federmittel aus einem Paket von Tellerfedern gebildet sind, können mit
der entsprechenden Federwahl die Anpress- bzw. Vorspannkräfte an die
vorhandenen Bedingungen angepaßt werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch
dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine mit drei gestaffelten Abdeckungen versehene Leitschaufel;
Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Leitschaufel nach Linie II-II in Fig. 1;
Fig. 3 das Detail III aus Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Kapillare einer mit einem Fluid getränkten
porösen Abdeckung;
Fig. 4a und 4b das Durchtreten des Fluids durch die poröse Abdeckung;
Fig. 5 den durch die fluidgetränkte poröse Abdeckung gehaltenen Sperrdruck in
Abhängigkeit von der Korngröße des für die Herstellung der porösen
Abdeckung verwendeten Materials;
Fig. 6 die Menge des durch die poröse Abdeckung durchtretenden Fluids in
Abhängigkeit von der Korngröße des für die Herstellung der porösen
Abdeckung verwendeten Materials und vom auf die Abdeckung einwirk
enden Druck;
Fig. 7 ein vorgefertigtes, einbaufertiges Befestigungselement.
Fig. 1 zeigt eine Prinzipskizze einer Leitschaufel 1 einer Dampfturbine, deren
Schaufelblatt 2 aus zwei vorgeformten Blechen zusammengeschweißt ist und
welches mittels einer Schweißverbindung mit dem Fuß 5 verbunden ist. In die
Oberfläche des Schaufelblatts 2 sind mehrere, einander überlappende Öffnun
gen 3 in Form von Längsnuten eingefräst. Diese erstrecken sich parallel zur
stromabwärts gelegenen Schaufelhinterkante 4. Diese Nuten 3 müssen nicht
über die gesamte Länge der Leitschaufel 1 verlaufen, sondern werden nur dort
vorgesehen, wo Flüssigkeit abgesaugt werden soll. In der Regel wird man das
radial äußere Drittel der Schaufel mit der Absaugvorrichtung bestücken.
Im Fuß 5 der Leitschaufel 1 ist ein Hohlraum 6 vorgesehen, der sich in den
inneren Hohlraum 18 des Schaufelblatts 2 erstreckt. In diesen Hohlraum 18
münden die Nuten 3 ein. Die Hohlräume 6 und 18 sind mit dem nicht dargestell
ten, unter Unterdruck stehenden Kondensator der Dampfturbinenanlage verbun
den und stehen somit selbst unter Unterdruck. Mit 8 ist die Abströmungsrichtung
des aus dem Hohlraum 6 in den Kondensator abzuziehenden Wassers bezeich
net.
Zum Wasserabsaugen ist jede Nut 3 mit einer porösen Abdeckung 7 versehen,
die sie gegen die Oberfläche des Schaufelblatts 2 abschließt. Die poröse
Abdeckung 7 in Form eines Streifens eines hoch porösen Sinterwerkstoffs auf
Chrom-Nickel-Basis liegt auf einem Absatz 9 der Nutflanke auf (Fig. 3). Der Dif
ferenzdruck an der porösen Abdeckung 7 liegt üblicherweise im Bereich von 10
bis 50 mbar, vorzugsweise bei ca. 20 mbar.
In einer Versuchsanordnung wurde der Nachweis erbracht, daß das Absaugen
von in dünnen Strähnen über das Schaufelblatt 2 fließenden Wasser in den
angestrebten Mengen möglich ist. Deutlich war vor allem erkennbar, daß das
Wasser sofort in die Kapillaren der porösen Abdeckung 7 hineingezogen wurde.
Der Differenzdruck von 20 mbar reicht hier aus, um das Wasser durch die poröse
Abdeckung 7 hindurch in die Nut 3 zu befördern.
Zur Erläuterung der Wirkungsweise seien die Fig. 4, 4a und 4b näher betrachtet.
Gezeigt ist schematisch ein Schnitt durch eine einzelne, vereinfacht dargestellte
Kapillare 11 einer vollständig mit einem Fluid getränkten porösen Abdeckung 7.
Die Kapillare 11 ist, wie alle übrigen Kapillaren 11 der porösen Abdeckung 7 mit
einem Fluid gefüllt. Die Kapillaren 11 sind in der porösen Abdeckung 7 mit
einander vernetzt, so daß sich beim Auftreffen eines Fluids an einer Stelle der
porösen Abdeckung 7 sofort die Gesamtheit aller Kapillaren 11 mit diesem Fluid
füllt. Bei Dampfturbinen ist das Fluid in der Regel destilliertes Wasser. Wegen der
Oberflächenspannung des Wassers und wegen der Kapillarwirkung bildet sich in
der Kapillare 11 eine Wassersäule 12 aus. An beiden, der jeweiligen Oberfläche
der porösen Abdeckung 7 zugewandten Seiten der Wassersäule 12 bildet sich
jeweils ein Meniskus 13a, 13b aus. Die Form der Menisken 13a, 13b wird durch
die Oberflächenspannung des Wassers bestimmt. Der Meniskus 13a ist der
dampfbeaufschlagten Seite der porösen Abdeckung 7 zugeordnet. Die Ober
fläche 14 der porösen Abdeckung 7 ist ebenfalls der dampfbeaufschlagten Seite
zugeordnet, während die Oberfläche 15 dieser Abdeckung der Kondensatorseite,
also der mit Unterdruck beaufschlagten Seite der Abdeckung 7 zugeordnet ist.
Die Wassersäule 12 bleibt im Normalfall dauernd bestehen, sie wird durch die
anstehende Druckdifferenz, den sogenannten Sperrdruck, nicht aus der Kapillare
11, bzw. aus der Gesamtheit aller Kapillaren 11 entfernt. Die poröse Abdeckung
7 bildet mit dem in allen Kapillaren 11 vorhandenen Wassersäulen 12 eine
druckdichte Wand, die dem anstehenden Sperrdruck stets standhält, so daß kein
Dampf durch diese Wand in den Kondensator abgesaugt werden kann, so daß
bei dieser Ausführung der porösen Abdeckung 7 kein Wirkungsgradverlust der
Dampfturbine infolge von Dampfverlusten auftritt.
Gemäß Fig. 4a fließt über die Oberfläche 14 eine Strähne 16 von an der
Leitschaufel 1 kondensiertem Wasser. Sobald diese Strähne 16 eine Kapillare 11
erreicht, wird der obere Meniskus 13a der Wassersäule 12 zerstört. Die Kapillar
wirkung und die Oberflächenspannung des unteren Meniskus 13b reichen nun
nicht mehr aus, die Wassersäule 12 stationär zu halten, das Wasser aus der
Strähne 16 dringt in die Kapillare 11 ein und der untere Meniskus 13b geht über
in eine Ausbauchung 17. Die Ausbauchung 17 nimmt wegen des durch die
Kapillare 11 nachströmenden Wassers eine Tropfenform an, wie in Fig. 4b
dargestellt. Der so entstehende Wassertropfen tropft dann ab und wird durch den
Unterdruck in den Kondensator befördert. Dieses Abtropfen erfolgt solange bis
das gesamte Wasser der Strähne 16 in diese und die benachbarten Kapillaren
11 abgeströmt ist. Nach dem Abfließen und Abtropfen des letzten Wasserrests
bleiben die mit der Wassersäule 12 gefüllten Kapillaren 11 zurück und dichten die
poröse Abdeckung 7 wieder gegen den Sperrdruck ab und vermeiden so einen
unerwünschten Dampfdurchtritt. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, daß
die gesamte der mit Unterdruck beaufschlagten Seite der Abdeckung 7 zugeord
nete Oberfläche 15 für das Abtropfen zur Verfügung steht, da sich das Wasser
durch die miteinander vernetzten Kapillaren so verteilt, das es an der gesamten
Oberfläche 15 austritt. Diese Anordnung ist für den Durchtritt von vergleichsweise
großen Wassermengen gut geeignet.
In der Fig. 5 ist der durch die fluidgetränkte poröse Abdeckung 7 gehaltene
Sperrdruck in Abhängigkeit von der Korngröße des für die Herstellung der
porösen Abdeckung 7 verwendeten Materials, und damit indirekt von der Größe
der Kapillaren 11, dargestellt. Auf der Ordinate dieses Diagramms ist der
Sperrdruck in bar und auf der Abszisse ist die mittlere Korngröße des für die
Herstellung der porösen Abdeckung 7 verwendeten Materials in µm aufgetragen.
Mit einer gröberen Körnung der verwendeten Materialpartikel ergeben sich beim
Sintern zwangsläufig größere Durchmesser der Kapillaren 11. Die Menisken
13a, 13b weisen damit ebenfalls eine größere, durch den Sperrdruck
beaufschlagte Fläche auf. Wenn die Kapillare 11 durch den Sperrdruck nicht
geleert werden darf, so muß der Sperrdruck entsprechend reduziert werden.
In der Fig. 6 ist die Menge des durch die poröse Abdeckung 7 durchtretenden
Wassers in Abhängigkeit von der Korngröße des für die Herstellung der porösen
Abdeckung verwendeten Materials dargestellt. Als weiterer Parameter ist der auf
die Abdeckung 7 einwirkende Sperrdruck in dem Diagramm angegeben. Auf der
Ordinate dieses Diagramms ist die pro Stunde durch eine poröse Abdeckung 7
mit einer wirksamen Fläche von 10 cm2 durchtretende Wassermenge und auf
der Abszisse ist die mittlere Korngröße des für die Herstellung der porösen
Abdeckung 7 verwendeten Materials in µm aufgetragen. Aus diesem Diagramm
ist eindeutig zu erkennen, daß sich mit einer gröberen Körnung der verwendeten
Materialpartikel beim Sintern zwangsläufig größere Durchmesser der Kapillaren
11 und, in Verbindung damit, auch größere Mengen des durchtretenden
Wassers ergeben. Das Wasser trifft bei dem zugrundeliegenden Modellversuch
in Form einer einzelnen Strähne 16 auf die poröse Abdeckung 7 und benetzt eine
an der Oberfläche 14 liegende Fläche von etwa 50 mm2. Das Wasser verteilt
sich in dem Kapillarensystem der porösen Abdeckung 7 und tritt auf der gesam
ten mit Unterdruck beaufschlagten Oberfläche 15 der Abdeckung 7 aus, in die
sem Fall sind dies etwa 1000 mm2, die für das Abtropfen des durchtretenden
Wassers zur Verfügung stehen. Nur auf diese Art ist es überhaupt möglich, der
artige, vergleichsweise große Wassermengen durch die poröse Abdeckung 7
hindurch abzuführen. Es zeigt sich eindeutig, daß mit derartig ausgebildeten
porösen Abdeckungen 7 die bei heutigen Dampfturbinen an den Leitschaufeln 1
vorkommenden Mengen des kondensierten Wassers einwandfrei abgeführt wer
den können.
Die auf dem Absatz 9 aufgelegte Abdeckung muß auf geeignete Art mit der
Leitschaufel fixiert werden. Gemäß der Erfindung ist diese Verbindung nunmehr
lösbar ausgeführt. In Fig. 2 ist in einem Teilschnitt die örtliche Lage eines Befes
tigungselementes 20 im Bereich der Schaufelhinterkante 4 dargestellt. In den
Fig. 3 und 7 ist eine bevorzugte Ausführungsvariante des Befestigungselementes
vergrößert dargestellt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, liegt die mit den Kapillaren versehene Abdeckung 7
auf einem in der Schaufelwand 2 angeordneten Absatz 9 der Nut 3 auf. Auf ihrer
gegen den durchströmten Kanal gerichteten Außenseite ist sie bündig mit der
Außenwand der Schaufel. Im Bereich des Befestigungselementes 20 ist sie mit
einer vorzugsweise zylindrischen Durchgangsbohrung 32 versehen, die ihrerseits
eine Aussparung 22 aufweist.
Das mechanische Befestigungselement 20 ist als federbelasteter Schnellver
schluß ausgebildet. Als Material wird vorzugsweise rostfreier Stahl verwendet.
Es besteht zum einen aus einer Büchse 21, welche über einen in der Ausspa
rung 22 einliegenden Ringflansch 23 die Abdeckung in der Schaufelöffnung 3
fixiert. Mit ihrem zylindrischen Teil 24 ragt die Büchse in den Schaufelhohlraum
18 hinein. Zum andern ist im Innern der Büchse ein axial verschiebbarer Dorn 25
vorgesehen, welcher mit Federmittel 26 bestückt ist. Hierbei handelt es sich um
ein Paket übereinandergestülpter Tellerfedern, die zwischen dem Dornboden 33
und dem Boden 27 der Büchse geführt sind. Der Dorn durchdringt diesen Boden
27 der Büchse und ist an seinem Ende mit einer auf der Innenwand der Schaufel
aufliegenden Kappe 28 versehen. Die Kappe ist vorzugsweise mit dem Dorn
verschweißt. Im montierten Zustand ist sie mit den Innenwandungen ihres
Hohlteiles an der zylindrischen Außenwand der Büchse geführt und kann daran
entlanggleiten.
Die Kappe 28 ist an ihrem zylindrischen Außenumfang mit vier Abflachungen
versehen. Zwei einander gegenüberliegende Abflachungen 29 (Fig. 7) erstrecken
sich über die ganze Kappenhöhe und sind in ihren Abmessungen so gewählt,
daß die Kappe beim Einführen in den Schaufelhohlraum die Nut 3 durchdringt.
Zum vollständigen Einführen der Kappe wird der Dorn mittels eines Werkzeuges
gegen die Federkraft angehoben. Hierzu ist der Dornboden mit einem Schlitz 31
zur Aufnahme beispielsweise eines Schraubenziehers versehen.
Mittels einer Drehung des Dorns um 90° wird die Kappe nunmehr zur Auflage auf
die die Öffnung 3 begrenzenden Innenwandungen der Schaufel gebracht. Für
diese Auflage sind die zwei weiteren einander gegenüberliegenden Abflachun
gen 30 vorgesehen, die lediglich am unteren Teil der Kappe angebracht sind. Sie
sind so dimensioniert, daß sich beim Entlasten des Dornes die Kappe infolge
der Federkraft auf die Ränder der Nut absenkt und darin mit geringem seitlichen
Spiel einsitzt.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene
Ausführungsbeispiel beschränkt.
Wird zum Beispiel an bestimmten Stellen der Leitschaufel 1 mit besonders
großen Mengen Kondenswasser gerechnet, so können dort statt der gezeigten
schmalen Streifen auch großflächige poröse Abdeckungen 7 vorgesehen wer
den und die Nuten 3 können durch entsprechend den weitergehenden Anfor
derungen geformte Öffnungen ganz oder teilweise ersetzt werden. Je nach
Länge der Abdeckungen können auch mehr als die in Fig. 1 gezeigten zwei
Befestigungselemente pro Abdeckung vorgesehen werden.
In Abweichung zur gezeigten Hohlschaufel kann die Leitschaufel selbstver
ständlich genau so gut massiv ausgeführt sein und beispielsweise aus GGG40
gegossen sein. In die Oberfläche des Schaufelblatts kann dann eine nutenför
mige Öffnung 3 eingegossen oder eingefräst sein. Der erforderliche Absatz 9
wird mit einer Kopierfräsmaschine eingefräst oder erodiert. Beim Fräsvorgang
wird gleichzeitig darauf geachtet, daß auch Gießrückstände, die den Nutquer
schnitt unzulässig reduzieren könnten, entfernt werden. Der Fuß der Leit
schaufel wird wiederum einen Hohlraum 6 aufweisen, in den die mit der porösen
Abdeckung 7 versehene Nut einmündet.
Als lösbares mechanisches Befestigungselement ist ebenfalls eine einfache,
Schraubverbindung denkbar, wobei in die Schaufelwand geschraubte Senkkopf- oder
Sechskantschrauben zur Anwendung gelangen können. Hierbei können die
Sechskantschrauben entweder je über eine Unterlagscheibe oder über ein sich
über die Länge des Filters erstreckendes Unterlagblech die Abdeckung nieder
halten. Im Fall von Senkkopfschrauben können diese mit einem Teil Ihres Um
fanges direkt auf das mit entsprechender Abschrägung versehene Filter wirken.
Von Nachteil ist bei diesen Lösungen, daß Gewinde in die Schaufelwände
anzubringen sind.
1
Leitschaufel
2
Schaufelblatt
3
Öffnung, Nut
4
Schaufelkante
5
Fuß
6
Hohlraum in
5
7
poröse Abdeckung
8
Pfeil
9
Absatz
10
Vertiefung
11
Kapillare
12
Wassersäule
13
a, bMeniskus
14
,
15
Oberfläche
16
Strähne
17
Ausbauchung
18
Hohlraum in
2
20
Befestigungselement
21
Büchse
22
Aussparung
23
Ringflansch von
21
24
zylindrischer Teil von
21
25
Dorn
26
Federmittel
27
Boden von
21
28
Kappe
29
Abflachung
30
Abflachung
31
Schlitz in
25
32
zylindrische Bohrung in
7
33
Dornboden
Claims (4)
1. Leitschaufel (1) für Dampfturbinen mit einem durch einen Unterdruck
beaufschlagten Hohlraum (18) im Schaufelinnern, mit mindestens einer mit
einer porösen, Kapillaren (11) aufweisenden Abdeckung (7) versehenen
Öffnung (3) für eine Fluidabsaugung von der Schaufeloberfläche, vorzugs
weise im Bereich der Schaufelhinterkante (4), wobei die Öffnung in den
Hohlraum mündet und wobei die Abdeckung so dimensioniert ist, daß
sämtliche Kapillaren während des Betriebes mit dem abzusaugenden Fluid
gefüllt sind,
dadurch gekennzeichnet,
daß die poröse Abdeckung (7) mit einem mechanischen Befestigungs
element (20) in der Leitschaufel verankert ist.
2. Leitschaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
mechanische Befestigungselement (20) ein federbelasteter Schnellver
schluß ist, im wesentlichen bestehend aus
- - einer Büchse (21), welche über einen in einer Aussparung (22) der Abdeckung (7) einliegenden Ringflansch (23) die Abdeckung in der Schaufelöffnung (3) fixiert und mit ihrem zylindrischen Teil (24) in den Schaufelhohlraum (18) hineinragt,
- - sowie einen im Innern der Büchse axial verschiebbaren Dorn (25), welcher mit Federmittel (26) bestückt ist, den Boden (27) der Büchse durchdringt und an seinem Ende mit einer auf der Innenwand der Schaufel aufliegenden Kappe (28) versehen ist.
3. Leitschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe
(28) an ihrem zylindrischen Außenumfang mit vier Abflachungen verse
hen ist, von denen zwei einander gegenüberliegende Abflachungen (29)
so gewählt sind, daß die Kappe beim Einführen in den Schaufelhohlraum
die Öffnung durchdringt, danach mittels des Dorns um 90° gedreht wird
und mit zwei weiteren einander gegenüberliegenden Abflachungen (30)
von der Federkraft auf die die Öffnung begrenzenden Innenwandungen
der Schaufel angepreßt wird.
4. Leitschaufel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder
mittel (26) aus einem Paket von Tellerfedern gebildet sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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WO2009112400A1 (de) * | 2008-03-11 | 2009-09-17 | Alstom Technology Ltd | Hohlgegossenes gussteil |
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JP6813446B2 (ja) * | 2017-07-12 | 2021-01-13 | 三菱パワー株式会社 | 蒸気タービンのドレン排出構造及びその改造方法 |
KR102230700B1 (ko) * | 2017-09-12 | 2021-03-23 | 한국기계연구원 | 가스 터빈용 블레이드 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19504631A1 (de) * | 1995-02-13 | 1996-08-14 | Abb Research Ltd | Leitschaufel für Dampfturbinen |
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---|---|---|---|---|
US741776A (en) * | 1902-12-13 | 1903-10-20 | Gen Electric | Means for improving the efficiency of turbines. |
GB1099501A (en) * | 1964-05-12 | 1968-01-17 | Merz And Mclellan Services Ltd | Improvements relating to steam turbines |
DE2038047A1 (de) | 1970-07-31 | 1972-02-03 | Maschf Augsburg Nuernberg Ag | Entwässerung der Oberflachen der Leitschaufeln und des Stromungsraumes von Dampfturbinen, insbesondere Satt und Naßdampfturbinen |
US3778190A (en) * | 1971-10-01 | 1973-12-11 | Gen Electric | Bucket cover attachment |
GB1411057A (en) * | 1973-04-06 | 1975-10-22 | Kosyak J F | Steam turbines |
US3881842A (en) * | 1973-04-10 | 1975-05-06 | Jury Fedorovich Kosyak | Diaphragm for steam turbine stage |
JPS58176404A (ja) * | 1982-04-08 | 1983-10-15 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ドレン除去装置 |
US4812097A (en) * | 1984-07-18 | 1989-03-14 | Moulton Anthony D | Spring action fastener |
US4902181A (en) * | 1984-07-18 | 1990-02-20 | Moulton Anthony D | Spring action fastener |
CH671072A5 (de) * | 1986-01-15 | 1989-07-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
JPH0315847Y2 (de) * | 1986-03-31 | 1991-04-05 | ||
US5267828A (en) * | 1992-11-13 | 1993-12-07 | General Electric Company | Removable fan shroud panel |
JP3297972B2 (ja) * | 1995-04-17 | 2002-07-02 | 株式会社パイオラックス | 固定クリップ |
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Patent Citations (1)
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---|---|---|---|---|
DE19504631A1 (de) * | 1995-02-13 | 1996-08-14 | Abb Research Ltd | Leitschaufel für Dampfturbinen |
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