DE19815168A1 - Rohrleitungsdurchführung durch zwei oder mehrere Wandungen eines Axialkompressors einer Gasturbine - Google Patents

Rohrleitungsdurchführung durch zwei oder mehrere Wandungen eines Axialkompressors einer Gasturbine

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsdurchführung durch eine Austrittsöffnung (17) eines Leitschaufelträgergehäuses (1) und einer Öffnung (6) in einer Außenwand (3) eines Kompressorgehäuses einer Gasturbine. Das obere Teil des Rohres (2) ist mit Flansch (14) und Dichtungen (7) fest zwischen Entnahmestutzen (15) und der Außenwand (3) mittels Befestigungselementen (16) verspannt. Der untere Teil des Rohres (2) wird durch einen Kolbenring (8) abgedichtet. DOLLAR A Der Kolbenring (8) wird durch zwei Befestigungsringe (9, 10) geführt, die mittels Befestigungselementen (16) in dem Leitschaufelträgergehäuse (1) verlagert sind. DOLLAR A Die Befestigungsringe (9, 10) ermöglichen durch ihre Freiräume (11, 12, 13) eine Relativbewegung von Rohr (2) und Gehäuse (3) gegenüber dem Leitschaufelträger (1) in horizontaler Richtung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsdurchführung durch eine Öffnung eines Leitschaufelträgergehäuses und einer Öffnung in einer Außenwand eines Axialkompressor­ gehäuses einer Gasturbine.
Für die Entnahme von verdichteter Luft aus dem Leitschaufelträgerinnenraum ist bei einer von der Anmelderin entwickelten Gasturbine eine Rohrleitung in einer Austrittsöffnung der Außenwand des Kompressor­ gehäuses fest verspannt.
Die Rohrleitungsdurchführung wird durch zwei oder mehrere Wandungen geführt, die aufgrund von Relativ­ bewegungen horizontal und vertikal gegeneinander verschoben werden. Die Abdichtung der Rohrleitung erfolgt durch Weichstoffdichtringe an der Austritts­ öffnung des Leitschaufelträgergehäuses. Nachteilig bei dieser Konzeption ist, daß bei Verlust der Elastizität durch erhöhte Temperatur der Dichtringe die Durchfüh­ rungen ausschlagen und somit Leckagen entstehen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine temperaturbeständige Abdichtung zu schaffen, die einerseits verschleißarm ist und andererseits eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit der Rohrdurchführung in radialer und axialer Richtung gewährleistet.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches. Die abhängigen Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Rohrleitungsdurch­ führung.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird verdichtete Luft aus dem Leitschaufelträgergehäuse eines Axial­ kompressors einer Gasturbine über eine Rohrleitung entnommen. Da sich der Leitschaufelträger innerhalb des Axialkompressorgehäuses befindet, muß die Rohrleitung durch den Ringraum des Axialkompressors, der durch die Wände des Leitschaufelträgergehäuses und des Kompressorgehäuses gebildet wird, geführt werden.
Das unterschiedliche Druckniveau im Leitschaufel­ trägerinnenraum, im Ringraum und außerhalb des Axial­ kompressorgehäuses erfordert eine Abdichtung der Räume gegeneinander und gegenüber der Rohrleitung. Da die Gehäusewände und die Rohrleitung unterschiedlichen Wärmedehnungen ausgesetzt sind, muß die Abdichtung eine Relativbewegung der Bauteile in horizontaler und vertikaler Richtung zulassen.
Erfindungsgemäß wird daher der obere Teil der Rohrleitung mit Flansch an der Durchführung bzw. dem Entnahmestutzen der Kompressorgehäusewand fest einge­ spannt und durch zwei Dichtungen abgedichtet.
An der Durchführung bzw. Austrittsöffnung des Leit­ schaufelträgers wird das Rohr durch einen Kolbenring abgedichtet. Der Kolbenring erlaubt die Relativbewegung von Rohr und Kompressorgehäuse gegenüber dem Leit­ schaufelträger in vertikaler Richtung.
Der Kolbenring wird an der Leitschaufelträgerwand durch zwei Befestigungsringe geführt. Die Befestigungsringe ermöglichen durch ihre Freiräume die Relativbewegung von Rohr und Kompressorgehäuse gegenüber dem Leit­ schaufelträger in horizontaler Richtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich in allen Fällen anwenden, in denen eine Rohrleitung mehrere Wandungen, die Relativbewegungen ausgesetzt sind, abgedichtet durchdringt.
Die Vorrichtung ist darüber hinaus durch die metallische Ausführung temperaturbeständig, es sind keine Verschleißteile erforderlich. Im Rahmen der vorgegebenen Freiräume ist eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit in radialer und axialer Richtung möglich. Eine Montage der Vorrichtung ist sehr einfach. Eine Anregungsgefahr durch Strömungskräfte ist ausgeschlossen.
Die Erfindung wird anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Axialkompressor einer Gasturbine mit einem Luftentnahmerohr,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Rohrleitungsdurchführung.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Axialkompressor einer Gasturbine mit auf der Welle (19) angeordneten Schaufeln (21) und in dem Leitschaufel­ träger (23) befestigten Leitschaufeln (22) sowie einem unterhalb des Diffusors (20) auf der Welle (19) ange­ ordnetem Laufrad (18).
Aus dem Leitschaufelträger (1) wird Luft über eine Rohrleitung (2) entnommen. Da sich der Leitschaufel­ träger (1) innerhalb des Kompressorgehäuses (3) befindet, muß die Rohrleitung (2) durch den Ringraum (4), der durch die Wände der Gehäuse (1) und (3) gebildet wird, geführt werden.
Das unterschiedliche Druckniveau im Leitschaufel­ trägerinnenraum (5) mit Austrittsöffnungen (25) im Ringraum (4) und außerhalb des Kompressorgehäuses (3) erfordert eine Abdichtung der Räume (5) und (4) gegen­ einander und gegenüber der Rohrleitung. Da die Gehäuse­ wände (1, 3) und die Rohrleitung (2) unterschiedlichen Wärmedehnungen ausgesetzt sind, muß die Abdichtung eine Relativbewegung der Einbauten in horizontaler und vertikaler Richtung zulassen.
Erfindungsgemäß wird das obere Rohrteil (2) mit Flansch (14) an der Durchführung (6) der Außengehäusewand (3) durch den Entnahmestutzen (15) und mittels Befesti­ gungselementen (16) fest eingespannt und durch zwei Dichtungen (7) abgedichtet.
Entsprechend Fig. 2 wird an der Austrittsöffnung (17) des Leitschaufelträgers (1) das untere Teil des Rohres (2) durch einen Kolbenring (8) abgedichtet. Der Kolben­ ring (8) erlaubt die Relativbewegung von Rohr (2) und Gehäuse (3) gegenüber dem Leitschaufelträger (1) in vertikaler Richtung.
Der Kolbenring (8) wird an der Leitschaufelträgerwand (1) durch zwei Befestigungsringe (9) und (10) geführt. Die Befestigungsringe (9, 10) ermöglichen durch ihre Freiräume bzw. innere und äußere Ausdehnungen (11, 12, 13) die Relativbewegung von Rohr (2) und Gehäuse (3) gegenüber dem Leitschaufelträger (1) in horizontaler Richtung.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich auch in Fällen anwenden, in denen eine Rohrleitung (2) mehrere Wandungen, die Relativbewegungen ausgesetzt sind, abgedichtet durchdringt.
Bezugszeichenliste
1
Leitschaufelträgergehäuse
2
Rohrleitung
3
Kompressorgehäuse (Außenwand)
4
Ringraum
5
Leitschaufelträgerinnenraum
6
Austrittsöffnung in
3
7
Dichtung
8
Kolbenring
9
Befestigungsringe
10
Befestigungsringe
11
Innere Ausnehmung in
9
12
Äußere Ausnehmung in
9
13
Ausnehmung in
10
14
Flansch von
2
15
Entnahmestutzen
16
Befestigungselemente
17
Bohrung/Austrittsöffnung in
1
18
Laufrad
19
Welle/Rotor
20
Diffusor
21
Schaufel von
19
22
Leitschaufeln
23
Leitschaufelträger
24
Entnahmeventil
25
Austrittsöffnung von
4

Claims (4)

1. Rohrleitungsdurchführung durch eine Öffnung eines Leitschaufelträgergehäuses und einer Öffnung in einer Außenwand eines Axialkompressorgehäuses einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet,
daß der obere Teil einer Rohrleitung (2) mit einem Flansch (14) und beidseitigen Dichtungsringen (7) mittels lösbaren Befestigungselementen (16) zwischen der Außenwand (3) und einem Entnahme­ stutzen (15) fest eingespannt ist,
daß der untere Teil der Rohrleitung (2) gleitend mittels eines Kolbenringes (8) in einem oberen (9) und unteren (10) Befestigungsring an einer Austrittsöffnung (17) eines Leitschaufelträger­ gehäuses (1) gelagert ist.
2. Rohrleitungsdurchführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Befestigungsring (9) eine innere Ausnehmung (11) und eine äußere Ausnehmung (12) aufweist.
3. Rohrleitungsdurchführung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Befestigungsring (10) eine innere Ausnehmung (13) aufweist.
4. Rohrleitungsdurchführung nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Befestigungsring (9) und der untere Befestigungsring (10) mittels lösbaren Befesti­ gungselementen (16) in dem Leitschaufelträger­ gehäuse (1) fest eingespannt sind.
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