Patents
Search within
Search within the title, abstract, claims, or full patent document: You can restrict your search to a specific field using field names.
Use TI= to search in the title, AB= for the abstract, CL= for the claims, or TAC= for all three. For example, TI=(safety belt).
Search by Cooperative Patent Classifications (CPCs): These are commonly used to represent ideas in place of keywords, and can also be entered in a search term box. If you're searching forseat belts, you could also search for B60R22/00 to retrieve documents that mention safety belts or body harnesses. CPC=B60R22 will match documents with exactly this CPC, CPC=B60R22/low matches documents with this CPC or a child classification of this CPC.
Learn More
Title
Abstract
Claims
Full Document
Find patents
Keywords and boolean syntax (USPTO or EPO format): seat belt searches these two words, or their plurals and close synonyms. "seat belt" searches this exact phrase, in order. -seat -belt searches for documents not containing either word.
For searches using boolean logic, the default operator is AND with left associativity. Note: this means safety OR seat belt is searched as (safety OR seat) AND belt. Each word automatically includes plurals and close synonyms. Adjacent words that are implicitly ANDed together, such as (safety belt), are treated as a phrase when generating synonyms.
Learn More
Search by
Chemistry searches match terms (trade names, IUPAC names, etc. extracted from the entire document, and processed from .MOL files.)
Substructure (use SSS=) and similarity (use ~) searches are limited to one per search at the top-level AND condition. Exact searches can be used multiple times throughout the search query.
Searching by SMILES or InChi key requires no special syntax. To search by SMARTS, use SMARTS=.
To search for multiple molecules, select "Batch" in the "Type" menu. Enter multiple molecules separated by whitespace or by comma.
Learn More
Patent numbers
Search specific patents by importing a CSV or list of patent publication or application numbers.
Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine
DE2256092A1
Germany
- Other languages
English - Inventor
Manfred Radloff - Current Assignee
- Daimler Benz AG
Worldwide applications
1972
DE
Application DE19722256092 events
1972-11-16
1972-11-16
1974-05-22
Status
Pending
Description
translated from
-
[0001] "Regenerativ-Wärmetauscher einer Gasturbine" Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Wärmetauscher einer Gasturbine in der Ausführung als keramische Wärmetauscherscheibe mit littenlagerung, bestehend aus einem Gehäuse mit Strömungskanälen für zwei Gasströme, zwischen denen Wärme über die Kanalwände ausgetauscht werden soll. Diese Wärmetauscherscheibe wird zur einen hälfte von Verdichterfrischluft und zur anderen Ilaifte von entspanntem Abgas durchströmt, wobei Dichtungen, die einerseits am Gehäuse befestigt sind under andererseits auf der Scheibe dichtend schleifen, die beiden Gasströme trennen. -
[0002] An eine Wärmetauscherscheibenlagerung werden im wesentlichen folgende Forderungen gestellt: Die Wärme tauscher scheiben , die aufgrund thermischer Ausdehnungen geeigneterweise aus keramischem Material bestehen, sind so zu lagern, daß sie während ihres Laufes möglichst weitgehend von Verspannung frei bleiben, um Druck zu vermeiden. -
[0003] Veränderungen im Betriebsverhaltensder Gasturbine sollen'durch einen sich stets wieder einstellenden Gleichgewichtszustand der Kräfte an der Wärmetauscherscheibe keine nachteilige Auswirkungen auf das Zusammenspiel von Lagerung und Dichtung haben. -
[0004] Bisher ist es nicht gelungen, diesen Forderungen ganz naclizukommen, denn die Bewegungsfreiheit bekannter Wärmetauscherscheiben bei Außenlagerung ist nur bedingt gegeben. Die. -
[0005] Scheiben mußten zeitweise mehr oder minder holie Kräfte aufnehmen, so daß ein Dauerbruch mit zunehmender Betriebszeit nicht auszuschließen war. Wegen der punktförmigen Berührung in der Lauffläche sind die seitherigen Mittenlagerungen einem erhöhten Verschleiß ausgesetzt. Als Folge davon kann sich ein unzulässig großcs Lagerspiel einstellen. -
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mittenlagerung für Wärmetauscherscheiben zu schaffen, die in jedem fletriebszustand der Gasturbine an den Gleitflachen der aneinanderliegenden Teile genügendes Spiel gewährleistet oder selbstständige Nachstellmöglichkeiten sicherstellt. Ferner soll die Lagerung so ausgeführt sein, daß die gleitenden Teile mindestens Linienberührung miteinander haben, um den Verschleiß herabzusetzen. -
[0007] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelost, daß die Wärmetauscherscheibe kugelartig zwischen beiderseits der Wärmetauscherscheibe angeordneten Kalotten gelagert ist und die Kalotten längsverschiebbar und koaxial auf einem in dem Gehäuse verdrehfest gelagerten, als Achse dienenden Bolzen angeordnet sind und sich entgegen-axialem Federdruck an den Innenseiten des Gehäuses abstützen. -
[0008] In vorteilhafter Ausgestaltung gemäß der Erfindung kann zwischen den Bolzen und der Wärmetauscherscheibe ein zylindrisch geformtes Lagerteil angeordnet sein, dessen Enden konvex ausgebildet sind und an den Innenseiten der Kalotten ganzflächig gleitend anliegen. -
[0009] Durch diese Anordnung ist für die empfindliche Keramik-Wärmetauscherscheibe jeder Freiheitsgrad garantiert. Die Kalotten rechts und links der Scheibe mit gemeinsamem Mittelpunkt ermöglichen eine taumelnde Bewegung der Scheibe. Der axiale und radiale Freiheitsgrad ist durch die Federwirkung garantiert. -
[0010] Da die Lauffläche zwischen Kalotte und Lagerteil gelegt ist, kann erfindungsgemäß das Lagerteil klemmend in die Wärme tauscherscheibe eingeschoben sein, wobei das Lagerteil konzentrisch und mit Abstand zum Bolzen hin angeordnet ist. -
[0011] Um während des Betriebes der Gasturbiile ein Mitdrehen der Kalotten auszuschließen, sind diese mittels Paßfedern gegen Drehrichtung gesichert. -
[0012] In vortcilhafter Weise kann erfindungsgemäß das Lagerteil auseinem Werkstoff mit etwa gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Kern der Wärmetauscherscheibe bestehell. -
[0013] Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus der Beschreibung zu entnehmen In der Zeichnung ist der Gegenstand-der Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele dargestellt. -
[0014] Es zeigen Fig. 1 im Schnitt eine Mittenlagerung einer Wärmetauscherscheibe mit Laufflächen zwischen Kalotten und drehbarer Lagerteil, Fig. 2 im Scinitt die blittenlagerung mit drchfestem einteiligen Lagerteil und Laufflächen zwischen Lagerteil und Buchse, die in die Wärmetauscherscheibe eingepreßt ist. -
[0015] Fig. 3 -im Schnitt die Mittenlagerung nach Fig. 2, jedoch mit zweiteiligem Lagerteil, dessen Enden jeweils mit einem Bund versehen sind, Fig. 4 im Sclmitt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform, die anstelle einer Uucllse mit einem Wälzlager und mit einem zwischen Wälzlager und Wärmetauscllersclleibe angeordnetem Federblecii versehen ist. -
[0016] Fig. 5 im vergrößerten Maßstab einen Teil der Elittenlagerung nach der Linie V - V in Fig. 4, Fig. 6 im vergrößerten Maßstab eine Draufsicht auf die zwischen Stahlhülse und Bolzen angeordnete Paßfeder nach Fig. 2 und Fig. 7 die Paßfeder nach der Linic VII - VII in Fig. 6. -
[0017] Eiiie iii Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform der Nittenlagerung eines Regenerativ-Wärmetauschers für eine Gasturbine ist als \särmetauscllersclleibe 1 ausgebildet, die aus einem wärmespeicherfähigen Material besteht. -
[0018] In den massiven Kern 2 der Wärmetauscherscheibe 1 ist ein Lagerteil 3, das gegenüber dem Elaterial der Scheibe 1 aus einem Werkstoff mit etwa gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten besteht, und zwar Graphit, mit Preßsitz befestigt. Diesesals Hohlzylinder ausgebildete Lagerteil 3 ist zwischen zwei auf einem Bolzen 4 koaxial angeordneten Kalotten 5,6 gelagert, derart, daß die konvexen Enden des Lagerteiles 3 an den Innenseiten der Kalotten 5,6 anliegen. Sowohl die konvexen Enden als auch die Innenseiten der Kalotten haben gleich große Radien und einen gemeinsamen Mittelpunkt, der auf der Längsmittelachse des Dolzens 4 liegt und mit 7 bezeiclinet ist. -
[0019] Um die Kalotten 5,6 am Verdrehen zu hindern, sind sie dadurch auf dem Bolzen 4 angeordnete Paßfedern 8,9 gesichert, jedoch sind sie längsverschiebbar entgegen axialem Federdruck auf dem im Gehäuse 10 drehfest gelagerten Bolzen 4 angeordnet. Der Federdruck wird durch Tellerfedern 11,12 aufgebracht, die unter Vorspannung zwischen Gehäusedeckel 13, 14 und Kalotten 5, 6 liegen. Um die Anpreßkraft zu-reguliercn und ferner die Lage der Wärmetausche'rscheibe~zu fixieren, kann je ein auf der linken und der rechten Bolzenhälfte angeordnetes Distanzteil 15, 16 mit Milde von Paßscheiben 17, 18 verlängert oder verkürzt werden. Das in den Geliäusedeckel 14 eingeschobene und über den Bolzen 4 angeschraubte Distanzteil 16 ist in jedem Fall bis auf Anschlag anzuziehen. Das Distanzteil 15 hat seinen axialen Festpunkt am linken Gehäusedeckel 13. -
[0020] Durch Anziehen des Distanzeteiles 16 wird die Kraft über alle Teile bis auf den linken Geiiäusedeckel 13 weitergeleitet, so daß sämtliche Teile unter Anzugsspannung stehen. -
[0021] Da der Innendurchmesser des Lagerteiles zum Bolzen hin genügend Spiel aufweist, ist einerseits ein Federn und andererseits ein Taumeln der Wärmetauscherscheibe in Verbindung mit den Kalotten 5, 6 und den Tellerfedern 11, 12 möglicii. Die Zentrierung der Scheibe 1 wird von den Kalotten 5, 6 übernommen. -
[0022] Die mit 19 und 20 bezeichneten Teile sind zur Abdichtung vorgesehen. -
[0023] Die erfindungsgemäße Ausführungsform der littenlagerung nach Fig. 2 unterscheidet sich gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Elittenlagerung dadurch, daß die Laufflächen nicht zwischen Kalotten und Lagerteil, sondern zwischen Lagerteil, das in diesem Falle als Stahlhülse ausgebildet und mit 21 bezeichnet ist, und einer in den massiven Kern der Wärmetauscherscheibe eingepreßten, aus Graphit bestehenden Buchse 22 gelegt sind. -
[0024] Die Stahlhülse 21 ist durch eine auf dem Bolzen 4 eingepaßte Paßfeder 23 gegen Verdrehen gesichert. Die Paßfeder ist ballig ausgeführt, wie aus dcii Fig. 6 und 7 zu erschen ist, und die Stahlhülse 21, die zur Graphitbuchse 22 genügend Spiel aufweist, um auch ein Ausdehnen der llülxc 21 zu ermöglichen, ist zur Gewährleistung der Schwenkbewegungen (bis 40 und mehr) die Wärmetauscherscheibe in der Bohrung beidseitig kegelig ausgebildet. -
[0025] Die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Mittenlagerung ist in der Funktion und im Aufbau wie die vorher beschriebeiien Mittenlagerungen, mit Ausnahme der Stahlhülse 21, die einer aus Montagegründen geteilt und an den Enden mit je oinem Bund 24 versehen ist. Mit dieser Anordnung soll die Axialbewegung der Scheibe 1 in Grenzen geiialten werden. -
[0026] Bei der Mittenlagerung nach Fig. 4 und 5 ist die Graphitbuchse 22 durch ein in den massiven Kern der Wärmetauscherscheibe 1 eingepreßtes gewelltes Federblecll 25 und ferner durch ein zwischen dem Federblech und der geteilten Stahlhülse 21 angeordnetes Walzlager 26, z.B. Nadellager, ersetzt. -
[0027] Das Federblech soll Wärmedehnungen des Lagers 26 ermöglichell. -
[0028] Die Ausführungsformen nach Fig. 2 und 3 können erforderlichenfalls am Außendurchmesser des jeweiligen Lagerteiles, und zwar im Bereich der oberen hälfte, mit Schmiernuten 27 - wie aus Fig. 2 ersichtlich ist - versehen sein, wobei an deren Nutenden Bohrungen 28 abzweigen, die zu den Gleitflächen der Kalotten 5, 6 führen. Durch diese Maßnahme wird eine vorteilhafte Selbstschmierung an den Gleitflächen erzielt.
Claims (12)
Hide Dependent
translated from
Claims (12)
Hide Dependent
translated from
- An sprücheRegellerativ-\i'ärmetauscher einer Gasturbine in der Ausführung als Wärmetauscherscheibe mit Mittenlagerung, bestehend aus einem Gehäuse mit Strömungskanälen für zwei Gasströme, zwischen denen Wärme über Kanalwände ausgetauscht werden soll, dadurch gekennzeichnet, daß die \'ärmetausc'herscheibe (1) kugelartig zwischen beiderseits der Wärmetauscherscheibe angeordneten Kalotten (5,6) gelagert ist und die Kalotten längsverschiebbar und koaxial auf einem in dem Gehäuse (10) vcrdrehfest gelagerten, als Achse dienenden Bolzen (4) angeordnet sind und sich entgegen axialem Federdruck an den Innenseiten des Gehäuses (10) abstützen.
- 2. Regenerativ-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Wärmetauscherscheibe ( 1) und Bolzen (4) ein zylindrisch geformtes Lagerteil (3) angeordnet ist, dessen Enden konvex ausgebildet siiid uiid aii den Innenseiten der Kalotten (5,6) ganzflächig gleitend anliegen.
- 3. Regenerativ-Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (3) in die Wärmetauscherscheibe (1) klemmend eingeschoben ist.
- 4. Regenerativ-Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (3) konzentrisch und mit Abstand zum Bolzen (4) angeordnet ist.
- 5. Regenerativ-ls'ärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotten (5,6) gegen Drehrichtung gesichert sind.
- 6. Regenerativ-Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (3) aus einem-Werkstoff mit etwa gleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Kern der Wärmetauscherscheibe besteht.
- 7. Regenerativ-Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil aus einer Staiilhüise (21) besteht, die durch eine auf dem Bolzen (1j) eingepaßte Paßfeder (23) verdrehfest gehalten ist.
- 8. Regenerativ-Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Schwenkbewegung der Wärmetauscherscheibe (1) die Paßfeder (23) ballig und die Bohrung dor Stahlhülse (21) beidseitig kegelig ausgebildet sind.
- 9. Regenerativ-Wärmetauscher nach einem oder mehrerell der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlhülse (21) zweiteilig ausgebildet und an ihren Enden mit einem Bund (24) versehen ist.
- 10. Regenerativ-Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorher genannten Ansprüche, dadurch gekennzeicllnet, daß zwischen der Wärmetauscherscheibe (1) und der Stahlhülse (21) eine wärmeleitfähige Buchse (22) angeordnet ist, die mit der Wärmetauscherscheibe (1) drehfest verbunden ist, während sich die Buchse (22) gegenüber der Stahlhülse (21) dreht.
- 1. Regenerativ-Wärmetauscher nach einem oder mehreren der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlhülse (21) von einem Wälzlager (26), z.B. Nadellager, fest umschlossen ist und zwischen Wälzlager (26) und Wärmetauscherscheibe (1) ein gewelltes Federblech (25) klemmend eingepaßt ist.
- 12. Regenerativ-Wärmetauscher nach einem oder mehreren der zuvor genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (21) am Außendurchmesser an der oberen llälftc mit Schmiernuten (27) zur Selbstschmierung versehen ist.