DE2414069A1 - Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine - Google Patents

Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine

Info

Publication number
DE2414069A1
DE2414069A1 DE2414069A DE2414069A DE2414069A1 DE 2414069 A1 DE2414069 A1 DE 2414069A1 DE 2414069 A DE2414069 A DE 2414069A DE 2414069 A DE2414069 A DE 2414069A DE 2414069 A1 DE2414069 A1 DE 2414069A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
leaf spring
disk
disc
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2414069A
Other languages
English (en)
Inventor
Manfred Stute
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler Benz AG
Original Assignee
Daimler Benz AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daimler Benz AG filed Critical Daimler Benz AG
Priority to DE2414069A priority Critical patent/DE2414069A1/de
Publication of DE2414069A1 publication Critical patent/DE2414069A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D19/00Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium
    • F28D19/04Regenerative heat-exchange apparatus in which the intermediate heat-transfer medium or body is moved successively into contact with each heat-exchange medium using rigid bodies, e.g. mounted on a movable carrier
    • F28D19/048Bearings; Driving means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)

Description

  • "Regenerativ-Wärmetauscher einer Gasturbine" Die Erfindung bezieht sich auf einen Regenerativ-Wärmetauscher einer Gasturbine, dessen keramische Wärmetauscherscheibe von einem metallischen Zahnkranz unter Bildung eines Ringraumes koaxial umgeben ist, in dem in gleichmässigen Abstanden Blattfederelemente angeordnet sind, die sich mit jeweils einem Mittelabschnitt und zwei Endabschnitten unter Vorspannung eincrseits am Umfang der Wärmetauscherscheibe, andererseits an der Innenseite des ahnkranzes abstützen. Die Blattfederelemente diellen dazu, die größere Wärmedehung des metallischen Zahnkranzes gegenüber der keramischen Wärmetauscherscheibe, die eine sehr kleine Wärmedehnungszahl aufweist, auszugleichen. Außerdem sollen diese Blattfederelemente besonders die beim Anfahren und Beschleunigen von E;raftfarrzeuS-GasturbineIl in Umfangsrichtung auftretenden Stöße elastisch abfangen.
  • Bei einer bekannten derartigen Ausführung (OT-OS 2 224 191X) haben die Blattfederelemente in axialer Richtung eine im wesentlichen starre, in radialer Richtung und in Umfangsrichtung jedoch eine nachgiebige Gestalt, die sich gut aazu eignet, die durch die erwähnten Einflüsse hervorgerufenen Relativbewegungen zwischen der Wärmetauscherscheibe und dem Zahnkranz federnd aufzunehmen. Es hat sich jedoch gezeigt, daß infolge der wechselnden Druck- und Temperaturverhältnisse in den zur WarmetauscI1erscheibe führenden Gaskanälen iiber deren Dichtungen zusätzlich örtlich unterschiedliche und häufig wechselnde axiale Kräfte auf die Wärmet. cher£--cheibe einwiricen. Diese können von den in axialer Richtung starren Blattfederelementen nicht ausgeglichen werden. Dies führt zu unerwünschten Spannungen in der Wärmetauscherscheibe u. weiter zur Abniitzung der Wärmetauscherscheibe und der Dichtungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beheben und eine Befestigung der Wärmetauscherscheibe im Zahnkranz zu schaffen, die auch axiale Kräfte elastisch aufnehmen kann. Dies geschieht nach der Erfindung dadurch, daß die zwischen den Mittelabschnitt und jedem der Endabschnitte liegenden Abschnitte der Blattfederelemente mindestens eine schraubenförmige Windung aufweisen, deren Achse im wesentlichen radial in der Mittelebene der Wärmetauscherscheibe liegt. Diese Anordnung erlaubt es, alle im Betrieb auftretenden i'elativbewegungen zwischen der Wärmetauscherscheibe und dem Zahnkranz aufzunehmen. Ein besonderer Vorteil ergibt sich daraus, daß die erfindungsgemäßen fllattfederelemente auch eine Taumelbewegung der Wiirmetaus cherscheibe zulassen, die axial einwirkende Kräfte ausgleichen kann, so daß Spannungen in der Wärmetauscherscheibe und eine übermässige Abnützung der Anlageflächen der Wärmetauscherscheibe und der Dichtungen vermieden werden.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der Beschreibung angegeben.
  • Die Erfindung wird im folgenden anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Ansicht eines in einem Pegenerativ-Wärmetauscher eingebauten Blattfederelementes in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine Draufsicht auf dieses Blattfederelement mit einem am Umfang der Wärmetauscherscheibe anliegenden Mitnehmerblech, Fig. 3 eine Schrägsicht auf einen Teil dieses fllattfederelementes und des Mitnehmerbleches und Fig. 4 eine Ansicht eines ähnlichen eingebauten Blattfederelementes in schematischer Darstellung.
  • Die in Fig. 1 gezeigte Wärmetauscherscheibe 11 einer Kraftfahrzeug-Gas turbine ist aus einem glaskeramischen Werkstoff hergestellt. Sie weist eine Vielzahl kleiner Durciiganskanäle 12 auf, die wechselweise von heißen Abgasen und der zu erwärmenden Verbrennungsluft durchströmt werden. Die Wärmetauscherscheibe 11 wird unter Bildung eines Ringraumes 13 koaxial von einem Zahnkranz 14 aus legiertem Stahl ungeben, der im nicht dargestellten Gehäuse der I;raftfahrzeug-Gasturbine drehbar gelagert ist. Der Zahnlcranz 14 dient dem Antrieb der Wärmetauscherscheibe 11 und wird seinerseits durch ein nicht dargestelltes Ritzel eines Nebenabtriebes der Gasturbine angetrieben. Zwischen der Wärmetauscherscheibe 11 und dem Zahnkranz 14 sind in gleichmaßigen Abständen Blattfederelemente 15 aus einem hochwarmfesten Chromnickelstahl eingespannt, die den Ringraum 13 überbriicken und das Antriebsdrehmoment vom Zahnkranz 14 auf die Wärmetauscherscheibe 11 übertragen.
  • Die Blattfederelemente 15 weisen eine symmetrische Gestalt auf und bestehen im wesentlichen aus einem Mittelabschnitt 16 und zwei Endabschnitten 17, zwischen denen jeweils eine schraubenförmige Windung 18 angeordnet ist. Mit seinem ltittelabschnitt 16 stiitzt sich jedes Blattfederelement 15 unter Zwischenschaltung eines Mitnehmerbleches 19 am Umfang 20 der Wärmetauscherscheibe 11 und mit seinen Endabschnitten 17 an der Innenseite 21 des Zalmkranzes 14 ab.
  • Der Mittelabschnitt 16 des BIattfederele-ientes 15 weist eine gegen die Wärmetauscherscheibe 11 gerichtete etl-ra kreisbogenförmige Wölbung 22 auf, die im Bereich ihres Scheitels mit dem entsprechend der Wärmetauscherscheibe 11 gewölbten Nitnelimerblech 19 z.B. durch Löten oder Schweißen verbunden ist. Das Mitnehmerblech 19 ist,z.B. durch Aufkleben, mit einer Schicht 23 aus einem hitzebeständigen elastischen Werkstoff versehen, die am Umfang 20 der Wärmetauscherscheibe 11 anliegt. Die Schicht 23 ermöglicht eine schlupffreie Übertragung des Drehmomentes vom Zahnkranz 14 auf die Wärmetauscherscheibe 11 und schützt diese außerdem durch ihre 'iachgiebigkeit vor Beschädigungen.
  • Der liittelabschnitt 16 des Blattfederelementes 15 geht beiderseits in die schraubenförmigen Windungen 18 über, deren Achsen im wesentlichen radial in der ilittelebene der Wärmetauscherscheibe 11 liegen. An jede Windung 18 schließt sich der gegen den Zahnkranz 14 gewölbte Endabschnitt 17 an, der in eine Öse 24 iibergeht, die an der Innenseite 21 des Zahnkranzes 14 anliegt. Die Breite jedes Endabschnittes 17 nimmt von der Windung 18 ausgehend zu und erreicht im Bereich der Öse 24 ihren größten Wert. Die Ösen 24 erleichtern die Verwendung von Werkzeugen und Vorrichtungen beim Einbau der Blattfederelemente 15.
  • Im Bereich der Ösen 24 jedes fllattfederelementes 15 ist jeweils ein Laschenpaar 25 angeordnet, das den Zahnkranz 14 beiderseitig umgreift und in Ausnehmungen 26 an den Flanken 27 des Zahnkranzees 14 einrastet. Die Blattfederelemente 15 sind dadurch gegen axiales Verrutschen im Ringraum 13 zwischen der Wärmetauscherscheibe 11 und dem Zahnkranz 14 gesichert.
  • Das Laschenpaar 25 hat in den Ausnehmungen 26 Spiel in Umfangsrichtung, wodurch die Beweglichkeit der Endabschnitte 17 in dieser nichtung und damit auch die des gesamten Balttfederelementes 15 erhöht wird.
  • Neben den erlvähnten Bewegungen in radialer Richtung und in Umfangsrichtung erlaubt das Blattfederelement 15 durch die Nachgiebigkeit seiner schraubenförmigen Windungen 1o auch axiale und taumelnde Bewegungen der Wärmetauscherscheibe 11 gegenüber dem im wesentlichen starr im Gehäuse gelagerten Zahnkranz 14. Da sich die Flächen 28 des Blattfederelementes 15 im Bereich der Windungen 18 im wesentlichen quer zu deren Achse ausdehnen, haben die ITindungen 18 in axialer Richtung der Wärmetauscherscheibe 11 bei ausreichender Nachgiebigkeit doch eine verhältnismäßig steife Gestalt, so daß die l;irmetauscherscheibe 11 selbst bei Taumelbewegungen stets zuverlässig im Zahnkranz 14 gehalten wird.
  • Das in Fig.4 gezeigte Blattfederelement 29 hat im wesentlichen den gleichen Aufbau wie das oben erläuterte Beispiel. die dieses stützt es sich mit einem Mittelabschnitt 30 an einer Wärmetauscherscheibe 31 und mit seinen beiden 8,ndabschnitten 32 an einem Zahnkranz 33 ab und hat zwischen diesen Abschnitten jeweils eine schraubenförmige Windung 34. Der Mittelabschnitt 30 des Blattfederelementes 29 weist ebenfalls eine kreisbogenförmige Wölbung 35 auf, mit der es jedoch in einer muldenförmigen Vertiefung 36 am Umfang 37 der Wärmetauscherscheibe 31 aufliegt. An dieser Stelle weist die Wärmetauscherscheibe 31 einen massiven glaskeramischen Einsatz 38 auf, der ein widerstandsfähiger Federwiderlager ergibt. An die lfölbung 35 schließen sich Zwischenabschnitte 39 an, die über der konkaven Seite der Wölbung 35 einwärts gebogen sind und im mittleren Bereich in zwei schräg auswärtsgerichtete Schenkel 40 und danach in die schraubenförmigen Windungen 34 übergehen. Die Endabschnitte sind ebenfalls mit Ösen 41 und Laschenpaaren 42 versehen. Das 3lattfederelement 29 hat den Vorzug, daß es aus einem Stück hergestellt werden kann. Durch seine Gestalt ermöglicht auch das fllattfederelement 29 alle einfachen und zusammengesetzten Relativbewegungen in radialer und axialer Richtung sowie in Umfangsrichtung zwischen der Wärmetauscherscheibe 31 und dem Zahnkranz 33.

Claims (3)

Ansprüche
1. Regenerativ-Wärmetauscher einer Gasturbine, dessen keramische Wärmetauscherscheibe von einem metallischen Zahn-Icranz unter Bildung eines Ringraumes koaxial umgeben ist, in dem in gleichmäßigen Abständen Blattfederelemente angeordnet sind, die sich mit jeweils einem Mittelabschnitt und zwei Endabschnitten unter Vorspannung einerseits am Umfang der Wärmetauscherscheibe, andererseits an der Innenseite des Zahnkranzes abstiitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen dem Mittelabschnitt (16, 30) und jedem der Endabschnitte (17,32) liegenden Abschnitte der fllattfederelemente (15,29) mindestens eine schraubenförmige Windung (1S,34) aufweisen, deren Achse im wesentlichen radial in der Mittelebene der Wärmetauscherscheibe (11,31) liegt.
2. Re$enerativ-liurmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (16) jedes Blattfederelementes (15) eine gegen die Wärmetauscherscheibe (11) gerichtete Wölbung (22) aufweist, die im Bereich ihres Scheitels mit einem Mitnehmerblech (19) verbunden ist, das in an sich bekannter Weise mit einer elastischen Schicht (23) versehen ist, die am Umfang (20) der Wärmetauscherscheibe (11) anliegt.
3. Regenerativ-Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelabschnitt (30) jedes Blattfederelementes (29) eine Wölbung (35) aufweist, die in an sich bekannter Weise in einem muldenförmigen Federwiderlager (36) am Umfang (37) der Wärmetauscherscheibe (31) aufliegt und an die (35) sich beiderseits Zwischenabschnitte (39) anschließen, die in die schraubenförmigen Windungen (34) übergehen.
DE2414069A 1974-03-23 1974-03-23 Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine Withdrawn DE2414069A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2414069A DE2414069A1 (de) 1974-03-23 1974-03-23 Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2414069A DE2414069A1 (de) 1974-03-23 1974-03-23 Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2414069A1 true DE2414069A1 (de) 1975-10-02

Family

ID=5910949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2414069A Withdrawn DE2414069A1 (de) 1974-03-23 1974-03-23 Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2414069A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3209008A1 (de) * 1982-03-12 1983-09-22 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine
US10871084B2 (en) 2017-07-31 2020-12-22 Rolls-Royce Plc Mount assembly

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3209008A1 (de) * 1982-03-12 1983-09-22 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine
US10871084B2 (en) 2017-07-31 2020-12-22 Rolls-Royce Plc Mount assembly

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69634788T2 (de) Dämpfungsscheibeneinheit mit einem Reibungsmechanismus mit verbesserten Reibungselementen
DE69915587T2 (de) Ineinanderschiebbare brückendichtung
DE2855399A1 (de) Drehschwingungsdaempfer
EP1672177A1 (de) Turbolader
DE102004011153A1 (de) Dämpfer und Überbrückungskupplung
EP1745245A1 (de) Brennkammer für gasturbine
DE3023609C2 (de) Turbine für ein Gasturbinentriebwerk
DE3021677C2 (de) Wärmetauschergefüge für Gasströme von stark unterschiedlicher Temperatur
DE2414069A1 (de) Regenerativ-waermetauscher einer gasturbine
DE102021107721A1 (de) Heizelement für eine Abgasreinigungsvorrichtung
DE3103821A1 (de) Keramischer gasturbinenrotor
DE2117930B2 (de) Flüssigkeits-Drehschwingungsdämpfer
DE2915292A1 (de) Befestigung eines rotors auf einer welle
DE2600946A1 (de) Dynamisch beanspruchte wellenfeder, insbesondere von hydraulischen teleskopschwingungsdaempfern fuer kraftfahrzeuge
DE2153586A1 (de) Dreh-Regenerator für Gasturbinenmaschinen
DE2361697C2 (de) Mittenlagerung der Wärmetauscherscheibe eines Regenerativ-Wärmetauschers
DE2738860B2 (de)
DE2419376C2 (de) Regenerativ-Wärmetauscher einer Gasturbine,
DE3807702A1 (de) Kupplungsscheibe mit radialer elastizitaet
DE3348469C2 (de) Kupplungsdruckplatte mit gewellten Drahtringen zur Abstützung der Membranfeder
DE1600208B2 (de) Kupplung zum befestigen einer nabe aus bruchempfindlichem werkstoff auf einer welle mit unterschiedlichem waermeausdehnunnungskoeffizienten
DE3442155A1 (de) Hydrodynamisches folienlager
DE2230662A1 (de) Vorgeformte Abdichtanordnung für einen Gasturbinenregenerator
DE1941190A1 (de) Waermetauscher fuer Gasturbinen
DE10315380A1 (de) Bremsscheibe

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination