DE2042947A1

DE2042947A1 - Schaufelanordnung mit Kühlvorrichtung

Info

Publication number: DE2042947A1
Application number: DE19702042947
Authority: DE
Inventors: Robert John Cincinnati Hope Ned Alexander Loveland Sidenstick James Edgar Cincinnati Ohio Smuland (V St A )
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1969-12-01
Filing date: 1970-08-29
Publication date: 1971-06-09
Also published as: DE2042947B2; JPS4826086B1; DE2042947C3; BE755567A; US3628880A; FR2071665A5; CA941745A; IL35196A; IL35196A0; GB1322801A

Description

Die Erfindung betrifft Gasturbinen und insbesondere eine verbesserte Schaufel mit Kühlung.

Es ist bekannt, daß der Wirkungsgrad einer Gasturbine von der Arbeitstemperatur der Turbine abhängt und daß theoretisch der Wirkungsgrad durch Erhöhung der Arbeitetemperatur erhöht werden kann. In praktischer Hinsicht wird jedoch im allgemeinen die maximale Arbeitetemperatur der Turbine durch die Hochtemperatureigenschaften der verschiedenen Turbinenelemente begrenzt und die stärkste Begrenzung erfolgt dabei gewöhnlich durch die Turbinenschaufeln.

Um die obere Arbeitstemperatur der Turbine zu erhöhen und damit einen Teil der theoretisch möglichen Erhöhung des Wirkungs-

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grades zu erzielen, sind verschiedenste Konstruktionen entwickelt worden, die auf hohle Schaufeln gerichtet sind, welche so eingerichtet sind, daß sie im Innern relativ kühle Luft aufnehmen können, die aus dem Kompressor ausgestoßen oder abgezogen wird. Bei solchen Anordnungen jedoch ist es wichtig, daß die Schaufel solche Wärmeübergangseigenschaften besitzt, daß die Menge des erforderlichen Kühlmittels auf ein Mindestmaß reduziert wird, da die Verwendung von Kompressorluft an sich schon den Wirkungsgrad der Turbine verringert.

Ein weiteres Problem bei solchen Schaufelkonstruktionen ist die Neigung der Seitenwände, sich infolge der an ihnen herrschenden Druckdifferenz nach außen aufzuwölben und zu reißen.

Eine Hauptaufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Hohlschaufel mit geringem Gewicht und vergrößertem Widerstand gegen diese Aufwölbung.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Schaufelanordnung, die verbesserte Wärmeübergangs- und Temperaturregelungseigenschaften besitzt.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist eine Temperaturregelungsanordnung für eine Turbine, die so beschaffen ist, daß sie zur Aufrechterhaltung niedriger Betriebstemperaturen in verschiedenen Turbinenelementen ein Kühlmittel wirksam ausnutzen kann.

Diese und andere Aufgaben, welche sich aus der untenstehenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ergeben, werden durch die erfindungsgemäße Schaufel verwirklicht, welche so beschaffen ist, daß sie in eine ringförmige Reihe solcher Schaufeln eingefügt werden kann. Sie besitzt einen hohlen Teil

mit Tragflügelprofil, der sich im allgemeinen in radialer Richtung in einen Heißgasstrom zwischen im Abstand voneinander angebrachten Plattformteilen erstreckt. Die Seitenwände des

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Hohlteils mit Tragflügelprofil sind mit Stützrippen ausgebildet, die sich nach innen in den Profilteil hinein erstrecken und längs Profilsefren verlaufen. Hohe Wärmeübergangsgeschwindigkeiten zwischen einem Kühlmittel, das allgemein von dem Turbinenkompressor entnommen wird, und dem Profilteil werden erreicht. Dies geschieht teilweise dadurch, daß mindestens ein rohrförmiges Einsatzstück vorgesehen ist, das so beschaffen ist, daß es das Kühlmittel aufnehmen und es in Form einer Vielzahl von Strahlen mit hoher Geschwindigkeit gegen die Seitenwände des Profilteils richten kann. Vorzugsweise enthält der Profilteil ein Brückenteil, daß sich im Innern des Profils zwischen den Seitenwänden erstreckt, wodurch Kammern ^ für die Eintrittskante und die Austrittskante definiert werden, die jeweils einen rohrförmigen Einsatzteil aufweisen.

Es sind Vorrichtungen vorhanden, welche das Kühlmittel gegen die Plattformteile jeder Schaufel richten, um hohe Wärmeübergangsgeschwindigkeiten zwischen diesen zu erhalten. Sie können entweder von der Schaufel oder von der zugehörigen Tragstruktur der Turbine aufgenommen werden. Zur zusätzlichen Kühlung der Plattformteile der Schaufel und auch zur Kühlung der strömungsabwärts gelegenen Turbinenelemente durch einen Kühlfilm sind Durchlaßkanäle durch die Plattformteile vorhanden, um das Kühlmittel auf die strömungsabwärts gelegene Kante der Platt- J form und in den Heißgasstrom zu richten.

Zum besseren Verständnis der Erfindung dient die folgende Beschreibung bevorzugter Ausführungeformen im Zusammenhang mit den Abbildungen.

Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung, teilweise im Schnitt, die eine Ausführungeform der verbesserten erfindungsgemäßen Schaufel zeigt.

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- 4 Pig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie 2-2 der Pig. I

Fig. 3 ist ein Teilschnitt einer Gasturbine, welche die erfindungsgemäße Schaufel nach Fig. 1 mit Temperaturregelungsanordnung verwendet.

Fig. 4 ist ein Teilschnitt einer Gasturbine und zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaufel- und Temperaturregelungsanordnung gemäß der Erfindung.

In der folgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen werden für die Bezeichnung gleicher Teile gleiche Bezugsziffern verwendet.

Fig. 1 zeigt eine hohle luftgekühlte Schaufel, die für die Einfügung in eine ringförmige Reihe solcher Schaufeln eingerichtet ist, wie es bei 10 gezeigt ist. Sie enthält einen inneren bzw. äußeren Plattformteil 12 bzw. 14, welche durch mindestens einen sich in allgemein radialer Richtung erstrekkenden Profilteil 16 miteinander verbunden sind. Der Profilteil 16 enthält im Abstand längs der Profilsehne angeordnete Teile 18 bzw. 20 für die Eintrittskante bzw. die Austrittskante und verbindende konkave und konvexe Seitenwände 22 und 24. Zwischen den Seitenwänden 22 und 24 erstreckt sich ein Brücken- oder Wandteil 25 im Innern des Profilteils 16 und definiert abgegrenzte Kammern 26 bzw. 28 für die Eintrittskante bzw. die Austrittskante. Die hohlen rohrförmigen Einsatzstücke 30 und 32 haben Seitenwände 34, die allgemein an die Form der Seitenwände 22 und 24 des Profils entsprechend Fig. angepaßt sind. Sie sind in geeigneter Weise in den Kammern und 28 für die Eintrittskante und die Austrittskante befestigt, so daß ihre Wände 34 sich in einem engen Abstand von den Seitenwänden 22, 24 des Profilteils 16 befinden. Jedes Einsatzstück 30, 32 ist mit einer Vielzahl von öffnungen 36 versehen, die so eingerichtet sind, daß sie ein Kühlmittel, beispielsweise aus dem Kompressor der Gasturbine erhaltenes oder abgezogenes Gas, gegen den Eintrittskantenteil 18 und die Seiten-

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wände 22 und 24 des Profils in Form einer Vielzahl von Strahlen mit relativ hoher Geschwindigkeit richten, so daß zu diesen eine hohe Wärmeübergangsgeschwindigkeit erzeugt wird.

Um eine wirksame Kühlung für die inneren und äußeren Plattformteile 12 und 14 zu erhalten, sind entsprechende Mittel vorgesehen. Diese besitzen die Form von inneren und äußeren Prallblechen 40 und 42 zur Richtung des Kühlmittels gegen den inneren und äußeren Plattformteil 12 und 14 in Form einer Vielzahl von Strahlen hoher Geschwindigkeit zwecks Erzeugung einer hohen Wärmeübergangsgeschwindigkeit zu diesen.

Wie am besten aus Fig. 1 und 3 ersichtlich, sind Kanäle 37 durch die innere Plattform 12 und das innere Prallblech 40 vorgesehen, um das Kühlmittel dem Einsatzstück 30 für die Eintrittskante zuzuführen. Durch die äußere Plattform 14 und das äußere Prallblech 42 sind Kanäle 38 vorhanden zur Zufuhr des Kühlmittels zu dem Einsatzstück 30 für die Eintrittskante und zu dem Einsatzstück 32 für die Austrittskante.

Wie in den Fig. 1 und 3 gezeigt, erstreckt sich das innere Prallblech 40 zwischen den sich in radialer Richtung nach innen erstreckenden Plattformflanschen 44 und 46 und ist an ä diesen durch Anschweißen, Hartlöten oder auf andere geeignete Weise befestigt. Ebenso erstreckt sich das Prallblech 42 zwischen radial nach außen ragenden Flanschen 48 und 50, die einen integralen Teil des äußeren Plattformteils 14 bilden, und ist an diesen in geeigneter Weise befestigt.

Die Fig. 1 und 3 zeigen, daß der strömungsabwärts gelegene Flansch 50 der äußeren Plattform 14 mit einer Vielzahl von Durchlaßöffnungen 52 ausgestattet ist, um das Kühlmittel, das auf die äußere Plattform 14 aufgeprallt ist, zu der strömungsabwärts gelegenen Kante der Plattform zu richten. Dies ist durch die Strömungspfeile der Fig. 3 angedeutet. In ähn-

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licher Weise ist die innere Plattform 12 mit einer Vielzahl von Durchlaßöffnungen 5k ausgebildet, die das Kühlmedium, welches auf die innere Plattform 12 aufgeprallt ist,· zu seiner strömungsabwärts gelegenen Kante richten. Es ist zu beachten, daß beim Betrieb die Schaufeln 10 einen Strom des Antriebsmediums oder eines Heißgases 56 von einer Quelle, beispielsweise einer Brennkammer 57, auf eine Reihe von Turbinenschaufeln 66 richten und diesem einen vorgegebenen Drallwinkel C (gemessen von einer axialen Ebene einschließlich der Linien 57 der Fig. 1) vermitteln. Um Verluste in dem Heißgasstrom 56 bei der Mischung und Impulsverluste, die den Wirkungsgrad der Turbine beeinträchtigen, auf ein Minimum zu verringern, verlaufen die Durchlaßöffnungen 52 vorzugsweise in einem Winkel zu der axialen Ebene. Auf diese Weise tritt das von den Durchlaßöffnungen 52 austretende Kühlmittel in den Heißgasstrom 56 unter einem vorgegebenen Winkel A ein, welcher an den Heißgasdrallwinkel C angenähert ist. In gleicher Weise sind die Durchlaßöffnungen 5k so ausgebildet, daß sie das Kühlmittel in den Heißgasstrom 56 unter einem vorgegebenen Winkel B austreten lassen, der an den Drallwinkel C für das Heißgas angenähert ist.

Obwohl die Austrittswinkel A und B für das Kühlmittel aus den Durchlaßwegen 5k und 52 vorzugsweise gleich dem Drallwinkel C gemacht werden, können sie kleiner sein als dieser. Beispielsweise wurde gefunden, daß bei einem Drallwinkel C von etwa 73° ein Ausflußwinkel B von etwa 65° und ein Ausflußwinkel A von etwa 55° zufriedenstellende Ergebnisse liefern im Hinblick auf die Wirksamkeit der Kühlung beim Durchgang des Kühlmittels durch die Durchlaßwege, die Möglichkeit der Herstellung und die anschließende Verwendung des ausströmenden Kühlmittels als Kühlfilm, wie es nachstehend erörtert wird.

Fig. 2 zeigt, daß der Teil des Profils mit der Kammer 28 für die Austrittskante eine Vielzahl von im Abstand in Längsrichtung angeordneten Stützrippen 58 enthält. Sie ragen von den Seitenwänden 22 und 2k aus nach innen und erstrecken sich von

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dem Brücken- oder Wandteil 25 zu einem Punkt strömungsabwärts von dem Einsatzstück 32 , wo, wie bei 60 gezeigt, gegenüberliegende Rippen 58 miteinander verbunden sind. Auf diese Weise bilden sie im Zusammenwirken mit dem Brückenteil 25 und den Seitenwänden 22, 2k eine starre, mit Rippen versehene Kastenstruktur mit geringem Gewicht um das Einsatzstück 32 herum. Es wurde gefunden, daß eine solche mit Rippen versehene K&tenstruktur höchst wirksam ist, um die inneren Spannungen und damit das Aufwölben und" Aufreißen der Seitenwände 22, 2k infolge von Druckdifferenzen zwischen dem Kühlmittel und dem Heißgasstrom zu verhindern, ohne dabei die Wirksamkeit der Kühlung der Seitenwände 22, 24 durch Aufprall zu stören oder J zu verringern.

Um weiterhin die Schaufelanordnung 10 im Bereich der Kammer 28 für die Austrittskante zu verstärken und die Temperaturregelungseigenschaften der Schaufel 10 zu verbessern, kann strömungsabwärts von dem Einsatzstück 32 eine Vielzahl von Stiftrippen oder Finnen 62 vorgesehen werden, die sich jeweils zwischen den Seitenwänden 22 und 2k erstrecken und mit ihnen verbunden sind.

Durch den Eintrittskantenteil 18 und die Seitenwände 22 und 2k kann in an sich bekannter Weise eine Vielzahl von Durchlaßwegen 6k für die Erzeugung eines Kühlmittelfilms ausgebildet werden, t um einen kontinuierlichen Kühlmittelstrom durch die Kammer 26 für die Eintrittskante zu ergeben und einen Film des austretenden Kühlmittels längs der äußeren Oberfläche des Profilteils 16 zur weiteren Temperaturregelung der Schaufel 10 auszubilden. Durch eine Vielzahl von Durchlaßwegen 66 für die Austrittskante wird ein kontinuierlicher Kühlmittelstrom durch die Kammer 28 für die Austrittskante und eine weitere Kühlung des Auetrittskantenteils 20 erhalten.

Fig. 3 zeigt einen Teil einer Gasturbine, in der die Schaufelanordnung 10 in einer ringförmigen Reihe solcher Schaufeln verwendet wird, die strömungeaufwärts von einem Ring von Turbinen-

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schaufeln 66 liegt. Jede der Turbinenschaufeln 66 erstreckt sich in allgemein radialer Richtung von einem Turbinenrotor 68 nahezu bis zur Hülle 70. Es ist zu beachten, daß der Weg des Heißgasstroms 56 durch die Turbine nach Fig. 3 im allgemeinen ringförmig verläuft und teilweise durch eine innere Oberfläche 72 des äußeren Plattformteils I¹* der Schaufel, eine innere Oberfläche 7 ^ der Hülle 70, eine innere Oberfläche 76 der inneren Plattform 12 der Schaufel und einen Schaufelplattformteil 78 gebildet wird.

Im Betrieb wird ein geeignetes Kühlmittel, beispielsweise aus dem Kompressor der Gasturbine abgezogenes oder erhaltenes Gas, durch geeignete Durchlaßkanäle, beispielsweise in den Fig. 3 und ¹I mit 77 und 79 bezeichnet, zu den Prallblechen ^O und Ί2 geleitet. Ein Teil des Kühlmittels aus dem Durchlaßweg 79 strömt durch die Öffnungen 80 im Prallblech k2_t prallt gegen die äußere Oberfläche des äußeren Plattformteils Ik und strömt von dort durch die Kanäle 52 in den Heißgasstrom 56. Ein weiterer Teil des Kühlmittels wird in die Einsatzstücke 30 und 32 durch die Kanäle 38 geleitet. Hochtemperaturgase aus dem Strom 56 werden daran gehindert, in den Raum 82 zwischen dem äußeren Plattformteil l¹» und dem angrenzenden Hüllenteil 70 einzutreten. Weiterhin wird ein Kühlmittelfilm längs der inneren Oberfläche 7¹* der Hülle 70 zur Temperaturregelung dieses Bauelementes erzeugt. Dies geschieht beides dadurch, daß ein Teil des Kühlmittels durch die Kanäle 52 in den Heißgasstrom 56 abgeleitet wird, wie es allgemein durch die Strömungspfeile in Fig. 3 gezeigt ist.

In ähnlicher Weise strömt ein Teil des Kühlmittels vom Kanal durch die Öffnungen 80, prallt gegen den inneren Plattformteil 12 und strömt dann durch die Kanäle 5¹J zu dem Heißgas st rom 56. Dadurch ergibt sich eine weitere Kühlung des strömungsabwärts gelegenen Teils der Plattform 12 und längs der Schaufelplattform 78 wird ein schützender KühlmittelfiIm erhalten. Gleichzeitig wird ein weiterer Teil des Kühlmittels vom Kanal 77

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durch die Kanäle 37 zu dem Einsatzstück 30 {^Leitet.

Wie am besten aus Fig. 3 ersichtlich, prallt das Kühlmittel in dem Einsatestück 30 für die Eintrittskante gegen den Eintrittskantenteil 18 und die Seitenwände 22 und 24 des Profilteils 16 und liefert eine gleichmäßige und wirksame Temperaturregelung dieser Oberflächen. Eine zusätzliche Temperaturregelung erhält man dadurch, daß das Kühlmittel durch die Kanäle 64 ausströmt, welche 30 eingerichtet sind, daß sie einen Kühlmittelfilm längs der äußeren Oberfläche des Profils erzeugen. In gleicher Weise prallt das Kühlmittel im Innern der strömungsabwärts gelegenen Einsatzstücke 32 gegen die Seitenwände i 22 und 24, um eine hohe Wärmeübergangsgeschwindigkeit zu erzielen. Das aufgeprallte Kühlmittel fließt dann in axialer Richtung nach hinten durch die sich in Spantenrichtung erstrekkenden Kammern, die zwischen den Stützrippen 58 definiert sind, um die Pinnen 62 herum und wird von dort durch die Kanäle 66 in dem Austrittskantenteil 20 in den Heißgasstrom 56 ausgestoßen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Schaufel mit Tragflächenprofil und der Temperaturregelung gemäß der Erfindung. Dort sind die Prallbleche 40 bzw. 42 außerhalb ihrer Plattformteile 12 bzw. 14 in einem Abstand angeordnet und sind in geeigneter Weise, wie bei 86 bzw. 88 gezeigt, an der Trag- " struktur der Turbine befestigt. Weiterhin ist zu beachten, daß in der Ausführungsform nach Fig. 4 das Einsatzstück 30 für die Eintrittskante über geeignete Kanäle, wie bei 37 in Fig. 3 gezeigt, ausschließlich mit dem durch das Prallblech 40 durchtretenden Kühlmittel in Verbindung steht. Andererseits steht das strömungsabwärta gelegene Einsatzstück 32 ausschließlich mit dem Kühlmittel in Verbindung, das durch das äußere Prallblech 42 geht.

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In der Ausführungsform nach Pig. 4 ist außerhalb des Prallbleches 42 ein Gitter 90 vorgesehen, um Teilchen auszufiltern, welche die öffnungen 36 oder die Kanäle 6*1 verstopfen könnten; hierdurch wird die Zuverlässigkeit und Wirksamkeit der Kühlanordnung insgesamt vergrößert. Beim Betrieb strömt das Kühlmittel vom Kanal 79 durch das Gitter 90, durch die öffnungen des Prallbleches 42 und prallt gegen die äußere Oberfläche des äußeren Plattformteils 14. Wie durch die Strömungspfeile in Pig. 4 gezeigt, wird ein Teil des aufgeprallten Kühlmittels dann in das strömungsabwärts gelegene Einsatzstück 32 geleitet, und ein Teil wird durch die Kanäle 52 in derateißgasstrom 56 geleitet, wie zuvor im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Fig. 1 beschrieben. In ähnlicher Weise wird Kühlmittel vom Kanal 77 durch das Prallblech 40 gegen die innere Oberfläche des inneren Plattformteils 12 gerichtet und ein Teil des aufprallenden Kühlmittels wird dann in das Austrittskanteneinsatzstück 32 gerichtet. Der übrige Teil geht durch die Kanäle 54 zu der strömungsabwärts gelegenen Kante des inneren Plattformteils 12, wie zuvor im Zusammenhang mit der Ausführungsform nach Pig. I beschrieben.

Es wurden zur Erläuterung vorstehend verschiedene Ausführungsformen der Schaufel mit Temperaturregelung gemäß der Erfindung abgebildet und beschrieben. Für den Fachmann ist es jedoch ersichtlich, daß die verschiedensten Variationen und Modifikationen durchgeführt werden können, ohne die technische Lehre der Erfindung zu verlassen.

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Claims

Ansprüche

Schaufel mit einem hohlen Profilteil, der so eingerichtet ist, daß er in einen Heißgasstrom hineinragen kann und im Abstand längs der Profilsehne angeordnete Eintrittskanten und Austrittskantenteile besitzt, die durch konkave und konvexe Seitenwände verbunden sind, wobei im Innern dieser Struktur Vorrichtungen zur Aufnahme eines KühlmitteIstrom3 und zur Richtung des Kühlmittels gegen einen Teil der inneren Oberfläche der Seitenwände angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß sie

eine Vielzahl von von den Seitenwänden (22, 24) aus in f

das Innere des Profils hineinragende und der Länge nach im Abstand angeordnete und längs Profilsehnen verlaufenden Stützrippen (58) aufweist sind zwecks Verringerung der Auslenkung der Seitenwände infolge der auf beiden Seiten bestehenden Druckdifferenzen.

Schaufel nach Anspruch 1, weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Aufnahme und Richtung des Kühlmittels ein erstes rohrförmiges, mit Durchbohrungen versehenes Einsatzstück (32) umfaßt, wobei die Rippen (58) an dem Einsatzstück (32) zwecks Herstellung eines optimalen Abstandes zwischen dem Einsatz- ä stück (32) und den Seitenwänden (22, 24) des Profils anliegen .

Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sie ein Brückenteil (25) enthält, das sich im Innern der Profilstruktur zwischen den Seitenwänden (22, 24) erstreckt, wobei die Vorrichtung zur Aufnahme und Weiterleitung des Kühlmittels ein erstes rohrförmiges mit Durchbohrungen versehenes Einsatzstück (32) aufweist, dessen Seitenwände allgemein an die Form der Seitenwände (22, 24) des Profils angepaßt sind und wobei die Rippen (58) sich von dem Brückenteil (25) aus so verlaufen,

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daß gegenüberliegende Rippen (58) strömungsabwärts von dem ersten Einsatzstück (32) verbunden sind und im Zusammenwirken mit dem Brückenteil (25) eine, starre kastenförmige Struktur um das Einsatzstück (32) herum bilden.

Schaufel nach Anspruch 3, weiterhin dadurch gekennzeichnet , daß der Brückenteil (25) das Innere des Profils in abgegrenzte Kammern (26, 28) für die Eintritts- und Austrittskante unterteilt und das erste Einsatzstück (32) in der Kammer (28) für die Austrittskante angeordnet ist.

Schaufel nach Anspruch M, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung zur Aufnahme und Weiterleitung des Kühlmittels weiterhin ein zweites rohrförmiges mit Durchbohrungen versehenes Einsatzstück (30) enthält, das in der Kammer (26) für die Eintrittskante angebracht ist.

Schaufel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufelanordnung weiterhin innere und äußere Plattformteile (12, 1Ί) enthält.und die Schaufel für die Verwendung in einem Ring solcher Schaufeln eingerichtet ist, bei dem innere und äußere Plattformen (12, I¹I) einen Ringkanal für den Heißgasstrom (56) definieren, und die Schaufel weiterhin Prallvorrichtungen (Ί0, 42> zwecks Erzeugung eines Aufpralls gegen die Plattformteile (12, IM) besitzt, welche von den Plattformteilen getragen werden.

Schaufelanordnung für eine Gasturbine, welche eine ringförmige Reihe solcher Schaufeln enthält, wobei jede Schaufel innere und äußere Plattformteile besitzt, die einen Teil der inneren bzw. äußeren Begrenzung eines HeißgasStroms definieren, und mindestens ein hohler Teil mit Tragflügelprofil eich im allgemeinen radial zwischen den Plattformteilen erstreckt, sowie Hüllenvorrichtungen zur Definierung eines Teils der

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äußeren Begrenzung des HeißgasStroms strömungsabwärts von den Schaufeln und mindestens eine ringförmige Reihe von Turbinenschaufeln strömungsabwärts von den Schaufeln, wobei diese Turbinenschaufeln sich im allgemeinen in radialer Richtung von einem Turbinenrotor bis nahe an die Hüllenvorrichtung heran erstrecken und jede der Schaufeln einen Plattformteil zur Definierung der inneren Begrenzung des Heißgasstroms längs der Schaufeln besitzt, und eine Quelle für ein Kühlmittel benachbart zu den inneren und äußeren Plattformteilen der erstgenannten Schaufel aufweist, gekennzeichnet durch eine Regelung der Turbinentemperatur, welche umfaßt: Eine Prallblech- i Vorrichtung (40, 42), die von den inneren und äußeren Plattformteilen (12, 14) der Schaufel einen Abstand besitzt und Kühlmittel gegen die Plattformteile (12, 14) als Vielzahl von Strahlen hoher Geschwindigkeit zwecks Erzielung einer höhten Wärmeübergangsgeschwindigkeit richtet, mindestens ein im Innern des Profilteils (16) angeordnetes rohrförmiges Einsatzstück (32), Durchlaßkanäle (38), die durch mindestens einen der Schaufelplattformteile (14) führen zur Zufuhr von Kühlmittel in das Innere des rohrförmigen Einsatzstückes (32), wobei das Einsatzstück (32) Seitenwände (34) besitzt, die sich im allgemeinen in einem Abstand von den Seitenwänden (22, 24) des Profilteils befinden, sich deren Form anpassen und eine Vielzahl von Öffnungen (36) aufwei- " sen, um das Kühlmittel als Vielzahl von Strahlen mit hoher Geschwindigkeit gegen die Seitenwände (22, 24) des Profils zu richten und dadurch eine hohe Wärmeübergangsgeschwindigkeit zu erzeugen, sowie eine durch den Profilteil hindurch gebildete Vielzahl von Kanälen (66) zum Ausströmen von Kühlmittel aus dem Profilteil zur Erzeugung eines kontinuierlichen Kühlmittelstroma durch denselben und eine Vielzahl von in den inneren und äußeren Plattformteilen (12, 14) der Schaufel ausgebildeten Bohrungen (54, 52) zur Richtung des aufgetroffenen Kühlmittels auf die strömungsabwärts gelegene Kante der Plattformteile zwecke Erzeugung eines Kühlmittelfilms längs der Hüllenvorrichtung (70) und der Schaufelplattform·!!. (78). 109924/1010

8. Schaufelanordnung nach Anspruch 7, weiterhin dadurch gekennzeichnet , daß die Schaufeln (10) so eingerichtet sind, daß sie dem Heißgasstrom einen vorgegebenen Drallwinkel (C) vermitteln und die Kanäle (52) in der Schaufelplattform unter einem solchen Winkel verlaufen, daß das Kühlmittel unter einem Winkel aus ihnen ausströmt, welcher angenähert an den Drallwinkel (C) des Heißgasstroms ist, wodurch Misch- und Impülsverluste im Innern des Heißgasstroms stark verringert sind.

9. Schaufelanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß jeder Profilteil (16) längs der Profilsehne im Abstand angeordnete Eintritts- und Austrittskanten„teile (18, 20), dazwischenliegende konkave und konvexe Seitenwände (22, 24) sowie ein Brückenteil (25) besitzt, das sich im Innern des Profilteils zwischen den Seitenwänden (22, 2¹J) des Profils erstreckt und diskrete Kammern (26, 28) für die Eintritts- und Austrittskante definiert, wobei ein rohrförmiges Einsatzstück (30, 32) jeweils in einer solchen Kammer angeordnet ist, und Durchlaßkanäle (37, 38) mindestens in einem der Plattformteile zur Zufuhr von Kühlmittel zu den Einsatzstücken ausgebildet sind.

10. Turbine nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß die Durchlaßvorrichtungen (37) durch den inneren Plattformteil (12) zur Zufuhr des aufgeprallten Kühlmittels zu dem Einsatzteil (30) für die Eintrittskante und Durchlaßvorrichtungen (38) in dem äußeren Plattformteil zur Zufuhr von aufgetroffenem Kühlmittel zu dem Einsatzstück (32) für die Austrittskante besitzt.

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