DE2238178A1 - Gasturbine - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

Dipl-Ing. R WfRTH · Dr. V. SCHMIED-KQWARZfK Dipl-lng. G. DANNENBERG ■ Dr. P. WElNHOLD · Dr. D. GUDEL

281134 6 FRANKFURT AM MAIN

TELEFON CG6T1)

287014 GR. ESCHENHEIMER STRASSE 39

1. August 1972
Gu/gm/x

British Leyland Truck and Bus Division

Limited

Hough Lane, Leyland,Lancashire ^England

Gasturbine

Die Erfindung betrifft Gasturbinen.

In Gasturbinen hat der Abstand zwischen den Spitzen der Stator-Düsenflügel und dem sie umgebenden Ummantellungsring einen großen Einfluß auf den Leistungsausgang der Maschine. Es besteht eine beträchtliche Veränderung dieses Abstands oder Spiels innerhalb des Bereichs der Arbeitsbedingungen der Maschine, entsprechend den unterschiedlichen Graden der Erhitzung der Bestandteile, insbesondere während des Startvorgangs .

Wenn die Gasturbine kalt gestartet ist, werden die Stator-Düseniflügel vor dem sie umgebenden Ummantelrrungsring hohen Temperaturen unterworfen; folglich wird dieser Abstand störend, wenn die Düse erhitzt wird, falls ein minimaler Abstand bei kaltem Zustand beider Bauteile besteht. Die Störung wird gewöhnlich beigelegt durch ein Verdrehen der Düse, aber ein anschließendes Erhitzen des Ummantelungsring stellt den Abstand wieder her /

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BAD ORIGINAL

und vergrößert ihn bis zu einem Viert, der beträchtlich über den ursprünglichen Kaltv/ert hinausgehen kann.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die Störung beizulegen, ohne einen übermäßigen Abstand während normaler Arbeitsbedingungen zu bewirken.

Die Erfindung geht von einer Gasturbine aus, die mit einer Anordnung von Stator-Dusenflügein ausgerüstet ist, und zwar umgeben von einer inneren diametralen Oberfläche eines Ummantelungsringes derart, daß, wenn beide Bauteile kalt sind, ein kleinstmöglicher Abstand zwischen den Spitzen der Stator-Düsenflügel und dem Ummantelungsringes besteht. Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß auf die innere diametrale Oberfläche des UmmanteJungsrInges eine erosions- und hitzbeständige Auskleidung aus weichem Material aufgebracht ist, die durch die Stator-Düsenflügel eingedrückt wird, wenn diese sich relativ zum Ummantelungsringes erweitern.

Ein zufriedenstellendes Material zur Auskleidung der Ummante lung ist z.B./llickelfilz, das eine zellenartige Struktur von eingeschränkter Durchlässigkeit aufweist, und das in Blattform hergestellt werden kann.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein Blatt Nickelfilz um die Innenseite des Ummantelungsrings gewickelt und in dieser Stellung aufgelötet und danach mit Chrom aluminisiert ( um seinen Widerstand gegen Korrosion zu verbessern).

Die Düse und die Ummantelung sind in einem kleinstmöglichen Abstand angeordnet. Wenn sich die Düse relativ zur Ummantelung ausdehnt, werden Verformungen oder Einbuchtungen in der Auskleidung der Ummantelung ausgebildet, ohne daß die Düse verformt wird. Bei der nachfolgenden Ausdehnung der Ummantelung relativ zur Düse bilden die Einbuchtungen mit den Düsenflügeln eine Labyrinthdichtung. Die Wirksamkeit der Labyrinthdichtung kann

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durch eine Reihe von auf den Spitzen der Düsenflügel einschneidenden Zacken gesteigert v/erden, wobei die Zacken weitgehend im rechten Winkel zur Strömungsrichtung des Gaslecks stehen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen achsialen Teilsclinitt einer Kompressorturbine einer Gasturbinenmaschine nach der Erfindung, und zwar stellt die Anordnung Ummantelung/ Stator-Düsenflügel dar., wenn beide Bauteile kalt sindj

Fig. 2 zeigt eine entsprechende Darstellung derselben Anordnung während die Kompressorturbine in Betrieb ist.

Eine Kompressorturbine 1 einer Gasturbine ist mit einer Anordnung 2 von Stator-Düsenflügeln 3 ausgestattet, die von einer inneren diametralen Oberfläche 4 eines Ummantelungsrings 5 umgeben sind. Auf die diametrale Oberfläche 4 ist eine Auskleidung 6 derart angeordnet, daß, wenn beide Bauteile kalt sind, ein kleinstmöglicher Abstand (Fig. 1) zwischen den Spitzen der Stator-Düsenflügel 3 und der Oberfläche 4 der Auskleidung 6 besteht. Die Auskleidung 6 ist aus einem weichen Material hergestellt, das sowohl erosionsbeständig als auch hitzebeständig ist und einer Verformung bzw. Einbuchtung durch die Stator-Düsenflügel 3 ausgesetzt ist, wenn diese sich auf den Ummantelungsring 5 zu ausdehnen.

Das bevorzugte Material für die Auskleidung 6 ist Nickelfilz (nickel-felt). Ein Blatt hiervon wird um die Innenseite des Ummantelungsrings 5 gewickelt und in dieser Stellung aufgelötet. Danach wird die entstandene Auskleidung chrom-alumini-siert.

Die weiche Auskleidung der Ummantelung 6 verhindert die Verformung der Düse, wenn deren Flügel 3 aufgrund thermischer Ausdehnungen in Richtung auf den Ummantelungsring 5 die Auskleidung einbuchten. Wie Fig. 2 zeigt, wird im Zustand des Arbeitens der Kompresso.rturMne aufgrund veränderlicher '

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Ausdehnungen der Düsen/Ummantelungsanordnung ein Spalt 7 zwischen der Spitze jedes Düsenflügels 3 und der entsprechenden Einbuchtung 8 (gestrichelte Linie) in der Auskleidung der Ummantelung 6 gebildet.

Nickelfilz besteht im wesentlichen aus 20% Chrom und 80% Nickel.

- Ansprüche

3098 U 9/0231 BAD ORIGINAt.

Claims (2)

1. British Leyland Truck and Bus Division: Limited

   Gu/gm/x

   : Ansprüche . ■-..-■■

   Gasturbine mit einer Anordnung von Stator-Düsenflügeln, die von einer inneren diametralen Oberfläche eines Ummantelungsrings derart umgeben ist, daß bei kaltem Zustand beider Teile ein kleiräbmöglicher.Abstand zwischen den Spitzen bzw* Enden der Stator-Büsenflügel und dem Ummantelungsring besteht, dadurch gekennzeichnet, daß auf die innere diametrale Oberfläche des Ummantelungsrings (5) eine Auskleidung (6) aufgebracht ist, die sowohl erosionsbeständig als auch hitzebeständig ist, und die einer Verformuiig durch die Stator-Düsenflügel (3) ausgesetzt ist, wenn diese sich relativ zum Ummantelungsring (5) ausdehnen*
2. 2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, das für die Auskleidung des Ummantelungsrings (5) verwendet wird, Nickelfilz ist.

   3» Gasturbine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auskleidung (6) aus Kickelfilz um die Innenseite . (4) des Ummantelungsrings (.5) gewickelt ist, in dieser Stellung aufgelötet bzw. hartgelötet und anschließend • *■-.. Ghrom-aluminisiert ist.

   Der Patentanwalt:

   309809/0231

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