DE2410139B2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbinenanlage mit zumindest einer Radialverdichterstufe mit einem Radialaustrittsleitapparat und einer Entnahmestelle zur Druckluftentnahme für Fremdverwendung, bei der im Druckluftkanal im Bereich der Entnahmestelle ein Strömungsteiler angeordnet ist, der eine Teilung und Umlenkung der Druckluft in einen zu Brennkammern der Gasturbinenanlage führenden zylindrischen Druckluftringkanal und in einen zum Lufteintritt hin gelegenen Luftentnahmeringkanal bewirkt.

Es ist eine Gasturbine bekannt, die ausschließlich als Drucklufterzeuger für einen konstant luftabnehmenden Verbraucher dient (FR-PS 20 25 284). Die Druck- und Strömungsverhältnisse im Druckluftkanal sind bei unveränderlichem Strömungsteiler auf einen Auslegungspunkt optimiert, so daß insbesondere der Brennkammer stets die erforderliche Luftmenge zugeführt wird. Für eine Kombination mit einem nur zeitweise zugeschalteten Verbraucher oder einem solchen mit veränderlicher Abnahmemenge ist diese Gasturbine nicht geeignet, da hierbei keine Anpassung der Teilmengen zum Verbraucher und zur Brennkammer möglich ist und so die Verbrennungsverhältnisse gestört werden.

Für wechselnde Verhältnisse am Verbraucher ist es bekannt, Gasturbinen mit einer zwischen der Druckluftentnahmestelle und der Turbine jeweils bei Druckluftentnahme einzuschaltenden Drossel zu versehen. Die Anordnung der Drossel kann einen Druckabfall vor der Brennkammer verhindern, dies aber nur dann, wenn der Drosselquerschnitt in Abhängigkeit vom öffnungsquersch.nitt des Entnahmeventüs exakt cesteuet wird. Dies bedingt eine Zusatzeinrichtung, die wiederum einen größeren Bauaufwand erfordert. Versicllvorrichuingen für den .Strömungsteiler sind beTeils in solchen 1 allen bekannt geworden, in denen /ur Verhinderung b/v\. Beendigung des Verdichterpumpens Abblasevorrkhtungen vorgesehen sind. Diese Vcrstdlvorriehuingen sind jedoch kompliziert und unzweckmäßig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache, betriebssichere Verstellvorrichtung für eine l.uftentnahniesielle im Druckluftkanal des Verdichters einer Gasturbine zu schaffen, mit der die IJ-ucklufieninahme variiert und die erforderlichen Druckverhältnisse in der Brennkammer leicht eingestellt werden können.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Strömungsteiler mit einer Axialverschiebevoi richtung versehen ist mit drehfesten Gewindespindeln, die den Strömungsteiler in seiner Lage halten, mit Spindelmuttern, die im Gasturbinengehäuse drehbar gelagert sind und mit den Gewindespindel zusammenwirken, und mit einem zentralen Zahnrad, das mit Außenverzahnungen an den .Spindelmuttern dauernd im Hingriff ist, und daß der Strömungsteiler eine Betriebsstcllung aufweist, in der er einen Verschluß des Durchtritts vom Radialaustrittsleitapparat zum l.uftentnahmcringkanal bildet und in der eine vollständige Umlenkung der Druckluft in den Druckluftringkanal stattfindet. Hiermit ist für den im Querschnitt etwa dreieckigen Strömungsteiler eine hinsichtlich Leichtgängigkeil, ' erstellgenauigkeit und Einfachheit sich auszeichnende Axialschiebevorrichtung geschaffen. Sie besteht iii wesentlichen aus nur drei verschiedenen Einzelteilen, nämlich Gewindespindel, Spindclmulter und zentralem Zahnrad, die in exaktem Gleichlauf mit parallelen Drehachsen formschlüssig ineinandergreifen. Durch seine Orientierung zur Lufteinlaßscite hin werden die Strömungsverhältnisse im Druckluftkanal durch keinerlei Zusatzteile behindert oder gestört.

Um durch Betätigen nur eines Teiles eine Gesamtvcrstellung des Strömungsteilers zu bewirken, wird vorgeschlagen, daß in besonderer erfindungsgemäßer Ausführung eine der Spindelmuttern eine aus dem Gehäuse hervorragende Verlängerung hat, über die die Verstellung des Strömungsteilers eingeleitet wird.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ai'sführungsbeispiel der Erfindung vereinfacht dargestellt ist. Es zeigt

A b b. 1 einen Teil einer Gasturbine mit Schnitt durch einen Kreiselverdichter und den erfindungsgemäßen Strömungsteiler,

Abb. 2 einen Schnitt entsprechend Abb. 1, bei dem auch die Verstelleinrichtung zu sehen ist.

Bei der in Abb. 1 teilweise gezeichneten Gasturbine ist mit 1 eine Welle bezeichnet, auf der ein Laufrad 3 mit Schaufeln 2 sitzt. An das Laufrad 3 schließt sich ein Gehäuse 4 mit einem Austrittsleitapparat 5 an. Die aus dem Austrittsleitapparat 5 austretende Druckluft wird, wie durch den Pfeil angedeutet ist, im Gehäuse aus der im wesentlichen radialen Richtung in eine axiale Richtung umgelenkt. An diese Umlenkung schließt sich ein zu einer nicht dargestellten Brennkammer der Gasturbine führender Druckluftringkanal 6 an. Diesem gegenüber liegt ein Luftentnahmeringkanal 7, in welchem ein Strömungsteiler 8 während des Betriebes ohne Luftentnahme untergebracht ist. Die dem Druckluftringkanal 6 zugewandte Seite 9 des Strömungsteilers 8 ist dem Verlauf des Strömungskanals sorgfältig angepaßt, um Verluste zu vermeiden.

In Λ b b. 2 befindet sich der Strömungsteiler 8 in der l.ulientnahmeslell'ing und bewirkt die Teilung der vom Verdichter kommenden l.uflincnge. Der/u entnehmende l.ufuiiueil wird durch die strönuingsgünstige Gestaltung einer Kontur 20 auf der dun Luftentnahmeringkanal 7 zugewandten Seite des Strömungsteilers 8 sowie einer Rundung 10 am Gehäuse 4 verluslarm durch den l.ufientnahmeringkanal 7 in einen im Gehäui.t.· 4 angeordneten Kninahmeluftsanimelraum Il überführt. Die Verschiebung des Ströniungsteilers 8 in Richtung des Druckluftringkanals 6 bewirkt eine Verengung des /ur Brennkammer führenden Siröniungskanals, so daU der vorher eingestellte Druck erhallen bleibt. liin guier Wirkungsgrad des Ströniungsteilers 8 wird weiterhin durch eine /wischen der Seile 9 und der Kontur 20 ' angeordneten Schneide 15 bewirkt.

Der Strömungsteiler 8 ist an mehreren Stellen des I anfangs an einem radial nach außen gebogenen linde an Gewindespindel 17 aufgehängt und kann durch diese axial verschoben weiden. Die Gewindespindel!! 17 ■ bewegen sich in Spindeiniuuern 18. die mit einer AuLSenver/ahnung2I versehen sind.

Zur Betätigung des Sirönuingsteilers 8 wird an einer Stell·.· über eine durch den Kninahrieluftsamnielraum 11

■ nach uuUen gehende Verlängerung 23 einer Spindelmutler 18 eine Drehbewegung eingeleitet, die über die auf die Spindelmuiter 18 geschnittene Außenver/ahnung 21 und ein zentrales Zahnrad 19 auf die anderen Spindelmuttern 18 gleich/eilig übertragen wird, lintsprechend der Drehung der Spindehnultern 18 werden die Gewindespindeln 17 heraus- oder hineingeschraubt und somit der an den nach auswärts gebogenen l.nden der (iewindespindeln 17 aufgehängte Strömungsteiler 8 axial verschoben. Durch die Aufhängung des Ströniungsteilers 8 an den nach auswärts gebogenen Knden der Gewindespindeln 17 werden diese in einfacher Weise an einer Drehung gehindert; außerdem kann sich der ringförmige Strömungsteiler 8 bei Erwärmung ohne Zwang ausdehnen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Gasturbinenanlage mit zumindest einer Radialverdichlerslufe mit einem Radialaustrittsleitapparat und einer Kntnahmeslelle zur Druckluftentnahme für Fremdverwendung, bei der im Druckluftkanal im Bereich der Hninahmesielle ein Strömungsteiler angeordnet ist, der eine Teilung und Umlenkung der Druckluft in einen zu Brennkammern der Gasturbinenanlage führenden zylindrischen Druckluftringkanal und in einen zum Lufteintritt hin gelegenen Luftentnahmeringkanal bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsteiler (8) mit einer Axialverschiebevorrichlung versehen ist mit drehfesten Gewindespindeln (17), die den Strömungsteiler (8) in seiner Lage halten, mit Spindelmuttern (18), die im Gasturbinengehüuse (4) drehbar gelagert sind und mit den Gewindespindeln (17) zusammenwirken, und mit einem zentralen Zahnrad (19), das mit Außenverzahnungen (21) an den Spindelmuttern (18) dauernd im Eingriff ist, und daß der Strömungsteiler (8) eine Betriebsstellung aufweist, in der er einen Verschluß des Durchtritts vom Radialaustrittsleitapparat (5) zum Luftentnahmcringkanal (7) bildet und in der eine vollständige Umlenkung der Druckluft in den Druckluftringkanal (6) stattfindet.

2. Gasturbinenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Spindelmuttern (18) eine aus dem Gasturbinengehäuse (4) herausragende Verlängerung (23) hat, über die die Verstellung des Strömungsteilers (8) eingeleitet wird.