DE2718623A1 - Vorrichtung zur erzielung eines moeglichst kleinen spiels an einer turbinenhuelle - Google Patents

Vorrichtung zur erzielung eines moeglichst kleinen spiels an einer turbinenhuelle

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DE2718623A1
DE2718623A1 DE19772718623 DE2718623A DE2718623A1 DE 2718623 A1 DE2718623 A1 DE 2718623A1 DE 19772718623 DE19772718623 DE 19772718623 DE 2718623 A DE2718623 A DE 2718623A DE 2718623 A1 DE2718623 A1 DE 2718623A1
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bypass
turbomachine
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speed
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DE19772718623
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Inventor
James William Bartos
William Roy Patterson
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
    • F01D11/20Actively adjusting tip-clearance
    • F01D11/24Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Dr. rer. nat. Horst Schüler PATENTANWALT
6000 Frankfurt/Main 1 26 . 4 .1977 Kaiserstrasso 41 WK/ — /Rß
Telefon (0611) 235555 Telex: 04-16 759 mapat d Postscheck-Konto: 282420-602 f-rankfurt/M.
Bankkonto: 225/0389 Deutsche Bank AG, Frankfurt/M.
GENERAL ELFXTRIC COMPANY
1 River Road SCHENECTADY, N.Y./U.S.A.
U2I3-I3DV-6852
Vorrichtung zur Erzielung eines möglichst kleinen Spiels an einer Turbinenhülle
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Die Erfindung betrifft allgemein Gasturbinentriebwerke und besonders eine Vorrichtung zur Verringerung des Spiels im Betrieb zwischen einem Turbinenläufer und der umschliessenden Hülle während vorbestimmter Betriebsverhältnisse .
Bei der Bemühung zur Erzielung eines hohen Wirkungsgrades waren die Hersteller von Turbinentriebwerken bestrebt, den kleinstmöglichen Spielraum zwischen dem Triebwerksläufer und der umgebenden stationären Struktur zu erreichen, da jegliches zwischen den beiden Teilen hindurch strömende Gas einen Energieverlust für das System darstellt. Wenn das System nur unter stationären Betriebsbedingungen arbeiten würde, dann wäre es einfach, das gewünschte geringe Spiel zwischen dem Läufer und dem stationären Teil oder Stator einzustellen, um auf diese Weise den grösstmöglichen Wirkungsgrad ohne Reibung zwischen den beiden Bauelementen zu erhalten. In Wirklichkeit müssen jedoch alle Turbinentriebwerke oder Turbinenkraftmaschinen zunächst aus dem Stillstand auf eine stationäre Drehzahl hochgefahren werden und schliesslich zum Stillstandheruntergefahren werden. Weiterhin müssen Turbinentriebwerke, welche zum Antrieb von Düsenflugzeugen verwendet werden, in der Lage sein, in verschiedenen vorübergehenden Betriebszuständen zu arbeiten, beispielsweise bei einem Schubstoss bei kaltem Rotor, einer ruckhaften Bewegung des Drosselhebels und bei einem Schubstoss bei heissem Rotor. Die Schwierigkeit bei der Erzielung eines konstanten Spiels zwischen der Turbinenhülle und dem Rotor während solcher vorübergehender Betriebszustände wird erstens durch die veränderliche mechanische Ausdehnung und Schrumpfung des Rotors bewirkt, wie sie durch die Drehzahländerungen herbeigeführt werden, und zwei-
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tens durch die relative thermische Ausdehnung zwischen den beiden Strukturen, welche durch die notwendigen Unterschiede in der Wärmekapazität bewirkt werden. Ein Verfahren zur Reduzierung des Spiels der Turbinenspitze von Turbomaschinen auf ein Minimum bestand in der richtigen Auswahl der verschiedenen Materialien, welche solche thermische Eigenschaften besitzen, welche die Anpassung der radialen Ausdehnung unter verschiedenen Betriebsbedingungen des Triebwerkes fördern. Ein weiteres Verfahren bestand darin, Luft mit variabler Temperatur auf eine Tiagstruktur zur Halterung der Hülle zu leiten, so dass die Ausdehnungsgeschwindigkeit und Schrumpfgeschwindigkeit derselben selektiv verändert wird, um verschiedenen Betriebsverhältnissen des Triebwerkes gerecht zu werden. Es war jedoch allgemein üblich, das Spiel an der Turbinenspitze auf der Basis von vorübergehenden Betriebszuständen des Triebwerkes und der Einstellung für maximale Leistung einzustellen. Das heisst, unter diesen Bedingungen ist das Spiel zwischen dem Turbinenläufer und der Hülle auf dem kleinsten Wert und während aller anderen Betriebsverhältnisse ist das Spiel grosser, als es für einen sicheren reibungs- oder störungsfreien Betrieb erforderlich ist. Demzufolge besteht während dieser anderen Betriebsperioden ein Wirkungsgradverlust in dem Masse, wie das Spiel grosser als erforderlich ist. Man wird verstehen, dass bei dem Betrieb eines Triebwerkes im Dauerflugzustand (verringerte Leistung) das Spiel an der Turbinenläuferspitze grosser ist als notwendig und sich daraus ein Leistungsverlust ergibt. Dies gilt besonders dann, wenn man berücksichtigt, dass bei den meisten Flügen eines Luftfahrzeuges ein beträchtlicher Anteil der Flugzeit in diesem Dauerflugzustand verbracht wird.
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Hs ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Turbomaschine zu schaffen, die mit verbesserten Gesamtwirkungsgrad und verbesserter Gesamtleistung arbeitet.
Liine weitere Aufgabe der Erfindung ist die selektive Veränderung des Spiels an der Turbinenspitze während vorbestiminter Betriebszustände.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Spiel zwischen dem Turbinenläufer und der umgebenden Hülle über einen vorbestimmten Bereich der Drehzahl und der Temperatur auf ein Minimum zu bringen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Turbomaschine mit einem minimalen Spiel der Turbinenspitze während eines Dauerflugzustandes.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Steuersystems zur Beherrschung des Spitzenspiels, welches wirkungsvoll in der Anwendung und wirtschaftlich im Betrieb ist.
Ein besseres Verständnis dieser Aufgaben und weiterer Merkmale und Vorteile ist ersichtlich aus der nachstehenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen im Zusammenhang mit den Abbildungen.
In einem Aspekt der Erfindung wird ein Verteiler für Aufprallkühlung über die Halterung für die Turbinenhülle gesetzt und selektiv während vorbestimmter Perioden des Betriebs des Triebwerkes mit Kühlluft versorgt, um auf diese Weise ein Schrumpfen der Halterung für die Hülle herbeizuführen und dadurch zur Erhöhung der Leistung
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das Spitzenspiel der Turbinenlaufschaufeln auf ein Minimum zu reduzieren.
(lemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird dieser Luftstrom für die Aufprallkühlung durch ein Ventil eingeschaltet und abgesperrt, welches durch eine Triebwerkkcnngrösse oder einen Triebwerksparameter angesteuert wird, welcher die Temperatur oder Drehzahl des Triebwerkes anzeigt. Mit der Erhöhung der Drehzahl des Triebwerkes auf den Zustand für Dauerflug und darüberhinaus wird das Kühlsystem bei einer ersten vorbestimmten Drehzahl eingeschaltet und später bei einer zweiten höheren vorbestimmten Drehzahl abgeschaltet.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird am Verdichter abgezweigte Luft zur Versorgung des Systems zur Aufprallkühlung verwendet und sie wird durch ein thermisches Ventil eingeschaltet, welches entsprechend den Änderungen der Temperatur der am Verdichter abgezweigten Luft betätigt wird.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird durch die Betätigung der Ventile zur Änderung des Kühlluftstroms zu dem Aufprallkühlungssystem auch der Kühlluftstrom zu anderen Bauelementen der Maschine verändert, um die Gesamtmenge der verwendeten Kühlluft zu verringern.
In der nachstehenden Beschreibung und den Abbildungen sind mehrere beispielhafte Ausführungsformen dargestellt. Es können jedoch zahlreiche andere Abwandlungen und andere Konstruktionen vorgenommen werden, ohne die Lehre und den Umfang der Erfindung zu verlassen.
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Die Figur 1 zeigt einen Teillängsschnitt des Turbinenteils einer Turbomaschine und zeigt die besonderen Einzelheiten der Erfindung in der bevorzugten Ausführungsf ο rm.
Die Figur 2 enthält eine Kurvendarstellung eines stationären Turbinenlaufschaufelspiels über einem Bereich von Betriebsdreh zahlen.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen Teillängsschnitte mit abgewandelten Ausführungsformen der Erfindung.
Die Figuren 6 und 7 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung, welche ein zweites Aufprallkühlsystem enthalten, welches für eine zweite Turbinenhülle verwendet wird.
Die Figur 8 ist eine Teilansicht des Beipassklappenteils der Ausführungsform nach Figur 7.
Figur 1 zeigt die allgemein mit der Bezugsziffer 1o bezeichneten erfindungsgemässe Anordnung in dem Hochdruckturbinenteil eines Triebwerkes, welches eine einstufige Reihe von Rotorlaufschaufeln 11 besitzt, die drehbar in dem Strömungsweg der Heissgase angeordnet sind, welche aus einem Ringbrenner 12 nach rückwärts zu einer Reihe von am Umkreis beabstandet angeordneten Hochdruckdüsen strömen, von dort aus durch die am Umkreis beabstandete Reihe von Laufschaufeln 11, durch eine stationäre Reihe von Niederdruckdüsen und schliesslich gemäss den Pfeilen stromabwärts zur Niederdruckturbine strömen (nicht gezeigt). Das Brennkammergehäuse 16 und die Brennkammerverkleidung begrenzen gemeinsam die ringförmigen Sammelräume 18 und 19, welche Luft vom Verdichterauslass enthalten und Kühlluft
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an die Hochdruckturbinendüsen 13 liefern. Die Kühlluft vom Sammelraum 19 strömt durch das Abteil 21 und in den Hohlraum 22 vor der Turbinenscheibe 23, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist. Die Luft im Hohlraum 22 bewirkt eine Kühlung der Turbinenscheibe 23 und erzeugt einen Druck im Hohlraum 22 und verhindert auf diese Weise das Austreten von Heissgasen radial nach innen aus dem Hauptgasstrom.
In ähnlicher Weise wie bei der Hochdruckdüse 13 wird auch die Niederdruckdüse 14 durch darüber strömende Kühlluft gekühlt. Dies wird allgemein erreicht durch Abzweigung von Luft vom Verdichter 24 in einen Verteilerraum 26 und von dort aus in eLne Anzahl von Abzweigleitungen 27, von wo sie dann in einen Kühlsammelraum 28 geleitet wird (siehe die gestrichelt gezeichneten Pfeile). Die abgezweigte Luft strömt dann vom Kühlsammelraum 28 über eine Aufprallplatte 29 in die Ringkammer 31 und von dort über die NLederdruckdüse 14 in den darunter liegenden Hohlraum 32. Dort unterstützt sie die Kühlung der Turbinenscheibe 23 und bewirkt einen Druck im Hohlraum 32 zur Verhinderung der Strömung von Heissgasen nach innen aus dem Hauptgasstrom heraus.
Eine Hülle 33 umschliesst eng die am Umkreis beabstandete Reihe von llochdruckturbinenlaufschaufeln 11 und besitzt vorzugsweise als Teil ihrer inneren Oberfläche ein abriebfähiges Material, so dass die Hochdruckturbinenlaufschaufeln 11 während bestimmter Betriebszustände mit Reibung an der Hülle anliegen können und das Material abtragen können. Die Hülle 33 ist in ihrer radialen Lage gehalten durch vordere und rückwärtige Flansche 34 und 36, welche von einem Hüllentragelement 37 aus radial nach
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innen ragen. Dieses lllement 37 seinerseits ist mit einer Anzahl von Schrauben an dem Brennkammergehäuse 16 befestigt. Man wird erkennen, dass die Hülle 33 unmittelbar mit dem Hüllentragelement 37 verbunden ist und daher
jede Änderung der Temperatur des Hüllentragelementes 37 eine thermische Ausdehnung oder Schrumpfung desselben
bewirkt und eine entsprechende radiale Ausdehnung oder
Schrumpfung der Turbinenhülle 33. Wenn die Ilüllenhalterung 37 ständig direkt der am Verdichter abgezweigten Luft aus der Abzweigluftleitung 27 ausgesetzt ist, dann besteht eine Tendenz zur Ausdehnung der Halterung 37
mit ansteigender Drehzahl des Triebwerkes (die am Verdichter abgezweigte Luft wird heisser) und eine Tendenz zur Schrumpfung mit Verringerung der Triebwerksdrehzahl (kältere Abzweigluft). Diese Beziehung ist selbstverständlich günstig, wenn man das Gesamtproblem der Einhaltung eines richtigen Spiels über einen Drehzahlbereich berücksichtigt. Für sich allein genommen reicht es jedoch nicht aus für den Betrieb unter vorübergehenden Verhältnissen. IJm diesen vorübergehenden Betribeszuständen gerecht zu werden, können verschiedene andere Methoden
verwendet werden. Beispielsweise die Einleitung von
heisser Turbinenabgasluft auf die Hülle 37, welche eine schnelle Erhöhung der Drehzahl einhergehend mit einer
Temperatursteigerung gestattet und eine rasche Ausdehnung der Halterung bewirkt, sowie eine rasche Verringerung der Temperatur beim plötzlichen Abbremsen des Triebwerkes, wobei ein rasches Schrumpfen des Halterungselementes 37 bewirkt wird. Welche Methode auch immer verwendet wird, um die Lage der Hülle zu regeln zur Erfassung von vorübergehenden Betriebszuständen, der Spielraum 39 zwischen der Turbinenspitze an den Hochdrucklaufschaufeln und der Hülle 33 ist stets zu gross, kenn
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das Triebwerk schliesslich im stationären Zustand arbeitet. Die Erfindung zielt hauptsächlich auf diesen Betriebzustand ab. Sie ist jedoch selbstverständlich auch anwendbar während nicht-stationärer Betriebszustände, wenn gewisse Vorkehrungen zur Aufhebung oder Oberordnung getroffen werden.
Radial ausserhalb des Hüllenhalterungselementes 37 befindet sich eine Aufprallplatte 41 mit einer Anzahl von Löchern Die Richtung und Stelle der Löcher ist dabei so ausgelegt, dass durch sie die Luft auf das Hüllenhalterungselement 37 aufprallen kann, wie es durch die Pfeile in Figur 1 gezeigt ist. Die Aufprallplatte 41 ist an ihren Enden mit dem Hüllenhalterungselement 37 verbunden und begrenzt auf ihrer einen Seite teilweise einen inneren Hohlraum 43 und einen äusseren Hohlraum 44 auf ihrer anderen Seite. Der äussere Hohlraum 44 besitzt eine ringförmige Deckelplatte 46, an die eine oder mehrere Kühlrohre 47 angeschlossen sind zur Leitung von Kühlluft in den äusseren Hohlraum 44. Die Kühlrohre 47 sind ihrerseits an ihrem anderen Ende mit dem Verteiler 26 des Verdichters verbunden und der Luftstrom durch dieselben wird durch ein Ventil 48 gesteuert, welches über eine Leitung 5o durch einen Temperaturmessfühler 49 angesteuert wird, welcher in dem benachbarten Abzweigrohr 27 angeordnet ist.
Beim Betrieb füllt die Abzweigluft vom Verdichter 24 den Verteiler 26, fliesst dann aufwärts in die Abzweigrohre 27, in den Kühlluftsammelraum 28 und nach unten in den Hohlraum 32, und zwar unter allen Betriebsverhältnissen des Triebwerkes. Die Abzweigluft vom Sammelraum 26 strömt durch die Kühlrohre 47 nur während der Perioden, in denen das Ventil 48 eingeschaltet ist. Erfindungsgemäß wird
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Ab
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das Ventil 48 dann eingeschaltet, wenn das Triebwerk in einem Drehzahlbereich arbeitet, welcher bei oder nahe bei der Auslegungs-Dauerflugdrehzahl des Triebwerkes liegt. In diesem Drehzahlbereich und bei Abschaltung des erfindungsgemässen Systems (das Ventil 48 ist geschlossen) wird das Spitzenspiel 39 an der Turbine grosser sein als das für diesen Betrieb des Triebwerkes erforderliche Spiel und wird daher zu einem beträchtlichen Leistungsverlust führen. Die vorliegende Erfindung bezweckt eine Verringerung dieses Spiels auf ein Mindestraass und damit eine "Feinabstimmung" des Systems zur Erzielung einer maximalen Leistung. Dies wird dadurch erreicht, dass eine Annäherung der Drehzahl des Triebwerkes an die Auslegungs-Dauerflug- oder Reiseflugdrehzahl erfasst wird und das Ventil 48 geöffnet wird, um Kühlluft auf die Hüllenhalterung 37 zu leiten und sie dadurch zur Schrumpfung zu veranlassen und auf diese Weise ein geringes Spiel mit der Reihe der Turbinenlaufschaufeln 11 zu erhalten. Nach dem Durchgang durch die Aufprallöffnungen 42, in den inneren Hohlraum 43 und auf die Hüllenhalterung 37, fliesst die Kühlluft durch den Kanal 49 in Richtung des Hohlraums 32. Wenn die Drehzahl des Triebwerkes weiter gesteigert wird bis zu einem Punkt, bei dem sie um einen vorgegebenen Wert über der Auslegungs-Dauerflugdrehzahl des Triebwerkes liegt, dann wird das Ventil 49 entsprechend der Temperatur der Abzweigluft in den Abzweigrohren 27 geschlossen und das System abgeschaltet, so dass sich das Hüllenhalterungselement 37 erneut ausdehnen kann. Diese Ausdehnung ergibt dann die Möglichkeit für ein mechanisches und thermisches Wachstum, wie sie bei der Beschleunigung auf maximale Leistung erforderlich ist.
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ΑΨ
Wenn das System in der vorstehend beschriebenen Weise betrieben wird, dann wird das Spiel zwischen den Turbinenlaufschaufeln 11 und der umschliessenden Hülle 33 geliiäss der Darstellung in Figur 2 gesteuert. Ks ist zu erwähnen, dass die Kerndrehzahl und die Radialstellungen für den stationären Betriebszustand des Triebwerkes angedeutet sind. Wenn daher ein Betrieb in vorübergehenden Zuständen beabsichtigt ist, dann werden die Verhältnisse komplizierter. Die vorliegende Erfindung ist jedoch hauptsächlich für stationäre Betriebbedingungen gedacht und die Kurve nach Figur 2 ist daher für die Erläuterung ausreichend. Man wird erkennen, dass das radiale Spiel D zwischen dem Rotor und der Hülle bei abgeschaltetem Aufprallkühlsystem benötigt wird, um dem Betrieb bei vorübergehenden Verhältnissen gerecht zu werden^ und das benötigte Spiel mit ansteigender Drehzahl des Triebwerkes abnimmt. Man wird auch erkennen, dass das Spiel bei voller Leistung gemäss der Auslegung praktisch 0 ist. Für den Betrieb bei oder in der Nähe der Auslegungs-Dauerflugdrehzahl ist jedoch das Spiel y für stationäre Betriebsbedingungen zu gross und kann dadurch verringert werden, dass das Aufprallkühlsystem eingeschaltet wird und die Grosse der Hülle verringert wird, um ein maximales sicheres Spiel ζ zwischen Hülle und Rotor zu erhalten. Zur Erläuterung der Erfindung wird die Auslegungsdauerflugdrehzahl als diejenige vorgegebene Drehzahl oder der Drehzahlbereich definiert, bei welcher ein Triebwerk im stationären Zustand über einem beträchtlichen Teil seines Flugplans arbeiten soll. Bei dieser Festlegung sind die Hauptfaktoren der bestimmte Flugzeugtyp und die bestimmte Verwendungsart des Flugzeuges sowie der Wirkungsgrad und die Wirtschaftlichkeit. Gemäss dem vorstehend beschriebenen Betrieb würde das System
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die Abzweigluft-Temperatur vom zugeordneten Verdichter und die Drehzahl A des Kerns erfassen und das Ventil einschalten. Das System würde dann solange eingeschaltet bleiben, bis das Triebwerk eine Drehzahl B erreicht hat, wobei dann die erhöhte Temperatur der Verdichterabzweigluft bewirken würde, dass das System das Ventil 48 schliesscn würde. Hierdurch kann sich dann die Hülle ausdehnen zur ausreichenden Vergrösserunj; des Spitzenspiels zur maximalen Leistungseinstellung.
Selbstverständlich gibt es neben dem vorstehend beschriebenen Temperaturmessverfahren zahlreiche andere Verfahren, durch welche das System gesteuert und ein- und ausgeschaltet werden kann. Beispielsweise kann es erwünscht sein, die Drehzahl des Triebwerkes unmittelbar mit Hilfe eines Tachometers oder einer ähnlichen Einrichtung zu erfassen. Eine weitere Möglichkeit besteht in der selektiven Betätigung des Ventils von Hand durch einen Bedienungsmann, wenn bestimmte Bedingungen erfüllt sind. Ausserdem könnte die Betätigung des Ventils entsprechend der Stellung des Drosselhebels für das Triebwerk erfolgen. Weiterhin können zur Erfassung vorübergehender Betriebszustände in dem Bereich der Dauerflugdrehzahl, für welche die vorliegende Kühlvorrichtung ausgelegt ist, verschiedene Sperreinrichtungen vorgesehen werden, beispielsweise Verzögerungsmechanismen, um auf diese Weise das System während vorübergehender Betriebsperioden praktisch ausser Betrieb zu setzen. Weiterhin ist daraufhin zuweisen, dass das Ventil ein Ein-Aus-Ventil oder ein Ventil mit Änderung des Strömungsdurchflusses sein kann. Das öffnungsmass des Ventils und damit die Menge der durchströmenden Kühlluft ist dann abhängig von der Drehzahl, der Temperatur oder anderen Kenngrössen des
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Triebwerkes. Selbstverständlich kann anstelle eines einzigen Ventils eine Anzahl von Ventilen gleichzeitig betätigt werden.
Für die vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsform wurde das Steuerventil 48 an einer leicht zugänglichen Stelle ausserhalb der Hochtem'peraturumgebung des Triebwerkes angeordnet. In einer alternativen Ausführungsform befindet sich das Ventil direkt in dem Kühlmittelsammelraum 28. Da die Abzweigluft als bequemes Mittel zur Erfassung der Drehzahl des Triebwerkes dient, können daher die Kühlrohre 4 7 beseitigt werden und die Kühlluft von den Abzweigleitungen 27 kann durch ein Ventil in dem KühIsamme 1 raum in einer solchen Weise geleitet werden, dass das Ventil gemäss der Temperatur der Abzweigluft thermisch betätigt wird. Die Figuren 3 bis 7 zeigen verschiedene Arten von thermisch betätigten Ventilen, welche gemäss der Temperatur des Kühlluftstroms betätigt werden, den sie verändern.
Es wird nunmehr auf die abgewandelte Ausführungs form nach Figur 3 Bezug genommen. Die Abzweigluft strömt durch die Abzweigleitungen 27 in den Kühlmittelsammeiraum und schliesslich nach unten in ähnlicher Weise in den Hohlraum 32, wie dies vorstehend beschrieben wurde. In dem Kühlluftsammelraum 28 ist jedoch noch ein Kühlmittelverteiler 51 angeordnet, welcher über öffnungen 42 in Strömungsmittel verbindung mit dem inneren Hohlraum 43 und über ein thermisch betätigtes Ventil 52 in Strömungsmittelverbindung mit dem Kühlluftsammelraum 28 steht. Der Kühlmittelverteiler 51 ist teilweise begrenzt durch die Aufprallplatte 41, eine vordere Platte 53, welche an ihrem einen Ende einseitig an der Aufprallplatte
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befestigt ist, und einen Ventilsitzring 54, welcher am anderen Ende der Frontplatte 53 befestigt ist. Eine Rückplatte 56 ist an ihrem einen Ende an der Aufprallplatte 41 befestigt und erstreckt sich radial nach aussen und ist an ihrem anderen Ende an einem Haltering 57 befestigt, welcher einen Teil des Ventilsitzringes 54 umschliesst. An der Innenseite des T-förmigen Halterings sind schwenkbar (beispielsweise durch Schrumpfpassung oder auf ähnliche Weise) die konischen Ringventile 58 und 59 befestigt, welche allgemein radial nach innen in einer solchen Weise verlaufen, dass sie mit dem Ventilsitzring 54 in Eingriff kommen können. Jedes der konischen Ringventile 58 und 59 besteht aus einem Material mit einem relativ hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, während der T-förmige Haltering aus einem Material mit einem relativ niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist. Da die konischen Ringventile 58 und 59 unter einem Winkel zur radialen Richtung ausgerichtet sind, und ihre Wärmeausdehnung grosser ist als die für den T-förmigen Haltering 57, besitzen die konischen Ringventile eine Neigung zum Schwenken um ihre befestigten Enden, wenn sie variablen Temperaturverhältnissen ausgesetzt werden. Diese Ventilkombination arbeitet in Abhängigkeit von den Temperaturen der Abzweigluft so, dass sie sich bei Annäherung der Drehzahl des Triebwerkes an den Dauerflugzustand öffnen und sich schliessen, wenn die Triebwerksdrehzahl diese Dauerflugdrehzahl um einen vorgeschriebenen Betrag überschritten hat.
Unter den Betriebsverhältnissen des Triebwerkes arbeitet das thermisch betätigte Ventil 52 wie folgt: Bei Leerlaufverhältnissen ist das Ventil 38 geöffnet und das Ventil 59 ist wie gezeigt geschlossen. Mit der Erhöhung
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der Triebwerksdrehzahl und Annäherung an den Dauerflugzustand besitzt das Ventil 59 eine Neigung zum öffnen und das Ventil 58 bewegt sich in Richtung der geschlossenen Stellung; es bleibt jedoch teilweise in der offenen Stellung und lässt dadurch Luft in den Kühlluftverteiler und damit zu der Aufprallplatte 41. Mit weiterem Ansteigen der Triebwerksdrehzahl über die Dauerflugdrehzahl hinaus besitzt das Ventil 58 eine Neigung zum Schliessen und damit zur Absperrung des Luftstroms in den Kühlluftverteiler 51.
Man wird erkennen, dass während derjenigen Betriebsperioden, in denen das thermisch betätigte Ventil 52 abgesperrt ist, der Strom der Abzweigluft zum KühIsamme1raum 28 und abwärts in den Hohlraum 32 über einen ßeipass mit praktisch konstantem Querschnitt erfolgt. Wenn das thermisch betätigte Ventil 52 eingeschaltet wird, dann strömt die Kühlluft auch durch die Aufprallplatte 41, auf die Hüllenhalterung 37 und aus dem Kanal 49 heraus und vergrössert damit den Gesamtkühlluftstrom in Richtung des Hohlraums 32.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungs form des thermisch betätigten Ventils, welches in dem Kühlluftsammelraum angeordnet ist. Dabei wird der Strom der Kühlluft zum Kühlluftverteiler 51 gemäss der Temperatur verändert und der Strom der Abzweigluft zur Aufprallplatte 29 durch die Kammer 58 erfolgt mit Hilfe eines Beipasses mit konstantem Querschnitt.
Der Kühlluftverteiler 51 wird begrenzt durch die Aufprallplatte 41, einen relativ radial verlaufenden Verteiler-
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ring 59 und einen geneigten Deckel 61. Der geneigte Dekkel 61 verläuft am Umfang der Aufprallplatte 41 und besitzt eine Anzahl von öffnungen 62 zum Eintritt der Luft aus dem Kühlluftsammclraum 28. Über jede Öffnung 62 ist eine Klappe befestigt, bei der ein Ende starr an einem Drehpunkt 64 befestigt ist, so da.ss sich die Belüftungsöffnung selektiv öffnen und schliessen kann. Eine Feder kann in geeigneter Weise an der Klappe befestigt werden zur Vorspannung derselben in der geschlossenen Stellung.
Die selektive Bewegung der Klappe wird mit Hilfe eines Kurvenstücks 67 bewirkt, welches an der Klappe an ihrem Scharnierende starr befestigt ist. An der Rückseite des Verteilerrings 59 ist eine L-förmige Halterung 69 durch eine Anzahl von Schrauben 68 befestigt und besitzt an ihrem rückseitigen Ende einen Schwenkzapfen 71, an dem ein Stellarm 72 schwenkbar befestigt ist. An dem anderen Ende des Stellarms 72 befindet sich ein Kurvenscheibenabnehmer 73, der antriebsmässig mit dem Kurvenstück 67 so in Eingriff steht, dass er die Klappe 63 während des Vorhandenseins vorbestimmter Temperatur- oder Drehzahlverhältnisse des Triebwerkes öffnet und schliesst.
Hinter den L-förmigen Halterungen 69 und durch in Figur nicht gezeigte Mittel befestigt befindet sich ein Klappenbetätigungsring 74, der aus einem Material mit relativ hohem Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist. Der Klappenbetätigungsring 74 ist schwenkbar an einem Punkt an dem Betätigungs- oder Stellarm 72 befestigt, welcher gegenüber den Schwankzapfen 71 versetzt ist, so dass bei radialer Einwärts- oder Auswärtsbewegung des Klappenbetätigungsringes 74 dieser eine Neigung zur Drehung des Betätigungsarmes 72 um den Schwenkzapfen 71
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Xl
besitzt, wodurch der Kurvenscheibenabnehmer 73 über das Kurvenstück 67 zum öffnen oder Schliessen der Klappe 63 bewegt wird. Da der Verteilerring aus einem Material mit einem relativ niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten hergestellt ist, bewirkt die relative Wärmeausdehnung zwischen dem Verteilerring 59 und dem Klappenbetätigungsring 74 ein Schwenken des Arms 7 2 und eine Bewegung der Klappe 63.
Der Aufbau und die Abmessungen der verschiedenen Teile in der Kammer 58 sind so gewählt, dass im Betrieb beim Leerlauf des Triebwerks der Kurvenscheibenabnehmer 73 sich benachbart zum Schwenkpunkt 64 befindet. Mit ansteigender Temperatur besitzt der Klappenbetätigungsring 74 eine Neigung zu einer stärkeren Wärmeausdehnung als der Verteilerring 59 und infolgedessen besitzt der Kurvenscheibenabnehmer 73 eine Neigung dazu abwärts in Richtung des freien Endes des Kurvenstücks zu rollen. Wenn eine vorbestimmte Temperatur erreicht wird (diejenige Temperatur, welche eine Annäherung an den Zustand mit Dauerflugdrehzahl darstellt), dann bewegt sich der Kurvenscheibenabnehmer 73 zu der höchsten Stelle auf dem Kurvenstück und die Klappe 63 beginnt sich zu öffnen. Mit weiterem Ansteigen der Triebwerksdrehzahl zur Dauerflugdrehzahl und darüber liegenden Drehzahlen steigen auch die Temperaturen an und die relative Wärmeausdehnung zwischen dem Verteilerring 59 und dem Klappenbetätigungsring 74 hält solange an, bis der Kurvenscheibenabnehmer 73 von dem höchsten Punkt des Kurvenstücks abrollt und sich dadurch die Klappe 63 schliessen kann. Die Gestängeverbindung zwischen den Türbetätigungsringen 74 und dem Betätigungsarm 72 ist deutlicher ersichtlich aus der Figur 8.
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Man wird erkennen, dass bei abgesperrtem Wärmeventil nach Figur 4 der Kühlluftstrom der Kammer 58 über einen Beipass mit praktisch konstantem Querschnitt zugeführt wird. Wenn das System eingeschaltet wird, dann wird diese Luft in der Kammer 58 leicht vergrössert durch die abgegebene Luft vom Kühlluftverteiler 51.
l;s wird nunmehr Bezug genommen auf die Figur 5. Der dort gezeigte Mechanismus ist im wesentlichen der gleiche wie in Figur 4 mit der Ausnahme, dass die Beipassluft zur Kammer 58 mit der Bewegung der Klappe 63 veränderlich ist. Man wird erkennen, dass ähnlich zum Aufbau in Figur eine Verteilerplatte 76 den Kühlluftsammelraum 28 und die Kammer 58 voneinander trennt und die Verbindung für den Luftstrom zwischen den beiden Räumen durch eine Anzahl von Öffnungen 77 in der Platte hergestellt wird. Eine solche Anordnung von Öffnungen mit festem Querschnitt ergibt einen praktisch konstanten Strömungsquerschnitt oder Beipass, wie er vorstehend im Zusammenhang mit Figur 4 erläutert wurde. Das Gerät nach Figur 5 besitzt jedoch ein zusätzliches Merkmal zur Veränderung dieses Strömungsquerschnittes mit Hilfe einer Beipassklappe 78, welche eine Verlängerung der Klappe 63 bildet und den Strom der Luft zu den Löchern 77 während bestimmter Betriebsverhältnisse sperrt. Wenn im Betrieb die Klappe geöffnet ist, dann ist die Beipassklappe 78 geschlossen, wie dies durch die ausgezogenen Linien gezeigt ist. Mit Ausnahme von Ciasdurchlass um die Kanten der Beipassklappe 78 herum wird die gesamte Kühlluft durch den Kühlluftverteiler 51 und durch den Kanal 49 zu den stromabwärts gelegenen Hohlräumen fliessen, welche Kühlluft benötigen. Wenn andererseits die Klappe 63 geschlossen ist, dann ist die 3eipassklappe 78 in der geöffneten
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Stellung (gestrichelte Linie) und gestattet den Luftstrom in die Kammer 58, wie dies durch die gestrichelten Pfeile dargestellt ist. Dieses Merkmal eines variablen ßeipasses gestattet die Verringerung des Gesamtluftstroms während derjenigen Perioden, in denen das Kühlsystem eingeschaltet ist, und besitzt daher eine Neigung zur Verbesserung der Gesamtleistung der Maschine.
Neben der vorstehend erläuterten Zuführung von Kühlluft zur Hüllenhalterung für eine einzige Turbinenstufe kann das erfindungsgemässe System auch noch verwendet werden, um einer zweiten Stufe stromabwärts von der ersten Stufe Kühlluft zuzuführen. Für die Darstellung wird dabei angenommen, dass die vorliegende Maschine eine einzige Hochdruckturbinenstufe und eine oder mehere Niederdruckturbinenstufen stromabwärts von der selben besitzt. Das vorstehend beschriebene Kühlsystem bezog sich auf die Hochdruckturbine, während das nachstehend erläuterte System sich auf die Niederdruckturbinenstufe bezieht. Man wird erkennen, dass das gleiche System auch für eine Anzahl von Turbinenstufen verwendet werden könnte, beispielsweise für zwei Hochdruckturbinenstufen oder zwei Niederdruckturbinenstufen oder irgend eine Anzahl von Verdichterstufen.
Es wird nunmehr Bezug genommen auf die Figur 6. Der Mechanismus arbeitet bezüglich der Hochdruckturbinenhülle praktisch in der gleichen Weise wie die Anordnung nach Figur 4. Der einzige Unterschied besteht darin, dass die Verteilerplatte 79 und die zugeordneten öffnungen 81 in einer anderen Lage angeordnet sind, um eine Halterung für das Kühlsystem für die Niederdruckturbinenhülle zu erhalten. Das Kühlsystem für die Niederdruckturbinenhülle enthält den Niederdruckverteiler 82. Dieser be-
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sitzt an seinem äusseren Ende eine Anzahl von grossen Öffnungen 33 in Strömungsmittelverbindung mit dem Kühlluftsammelraum 28 und eine Anzahl von kleinen öffnungen 84 an der Innenseite zum Aufprall von Luft gegen die Halterung 86 der Niederdruckturbinenhülle. Das Prinzip der Kühlung der Halterung der Turbinenhülle ist praktisch das gleiche wie vorstehend für die Halterung der Hochdruckturbinenhülle beschrieben. Das heisst, es wird selektiv das Spiel zwischen dem sich drehenden Rotor und der stationären umschliessenden Hülle während vorbestimmter Betriebsverhältnisse gesteuert. Die Änderung der Kühlluftzufuhr zum Niederdruckverteiler 82 wird durch die Bewegung einer Anzahl von Klappen 87 gemäss dem Vorhandensein von vorbestimmten thermischen Verhältnissen erreicht. Jede Klappe 87 ist mit dem Klappenbetätigungsring über ein Scharnier 88, ein angeschlossenes Kurvenstück 89, einen Kurvenscheibenabnehmer 91 und einen Bügel 92 verbunden. Zur Vorspannung der Klappe 87 in die geschlossene Stellung bis zum öffnen durch die thermische Ventilanordnung ist eine Feder 93 vorgesehen.
Im Leerlaufzustand befindet sich im Betrieb der Kurvenscheibenabnehmer oder die Rolle 91 radial einwärts von dem höchsten Punkt auf dem Kurvenstück 89. Mit ansteigender Triebwerkstemperatur besitzt der Türbetätigungsring 74 eine Neigung zur schnelleren Ausdehnung als die Struktur des Verteilers 82, so dass bei Annäherung der Temperatur an die Dauer^flugtemperatür der Kurvenscheibenabnehmer 91 mit dem Kurvenstück 89 an seinem höchsten Punkt gemäss der Darstellung in Figur 6 in Eingriff ist. Dadurch wird die Klappe geöffnet und die Kühlluft kann in den Verteiler 82, durch die Aufprallöffnungen 84 und auf die Halterung 86 der Turbinenhülle strömen und
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dadurch ein Schrumpfen der Hülle und eine Verringerung des Spiels zwischen der Hülle und dem Niederdruckturbinenläufer bewirken. Mit weiterem Anstieg der Temperatur in Richtung der Temperatur für die maximale Leistung wird sich der Kurvenscheibenabnehircer 91 nach aussen bewegen und über den höchsten Punkt des Kurvenstücks hinweg bewegen, so dass sich die Klappe 87 schliessen kann. Die Kühlvorrichtung für die Hülle für die Hochdruckturbine und die Niederdruckturbine können daher so koordiniert werden, dass sie gleichzeitig arbeiten zur Erzielung eines minimalen Spitzcnspiels an den Hochdruckstufen und den Niederdruckstufen. Selbstverständlich kann dieses Prinzip eiweitert werden und noch weitere Stufen einer Maschine einschliessen.
Es wird nunmehr auf die Figuren 7 und 8 Bezug genommen. Eine weitere Abwandlung der Vorrichtung enthält Vorkehrungen zur Änderung der Luftmenge, welche durch die Niederdruckdüse 14 zum Hohlraum 32 umgeleitet wird. Wie im Falle der Ausführungsform nach Figur 5 liegt der Vorteil einer solchen Konstruktion darin, dass sie eine Verringerung der gesamten benutzten Kühlluftmenge gestattet und daher eine Verringerung in der Menge der Kühlluft, welche von dem Hauptluftstrom zur Erzeugung von Antriebsleistung abgezweigt wird.
Ähnlich den Ausführungsformen nach den Figuren 4 bis 6 ist an dem Klappenbetätigungsring 74 eine Anzahl von Bügeln 94 befestigt, die jeweils einen Ansatz 96 besitzen, welcher sich nach vorn zur Verbindung mit dem freien Ende des Betätigungsarms 72 über einen Stift 97 erstreckt. Es ist ersichtlich, dass der Stift 97 gegenüber dem Schwenkzapfen 71 versetzt ist und man dadurch ein Schwenken
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des Betätigungsarms 72 mit einer relativen Bewegung des Türbetätigungsrings 74 und des Verteilerrings 59 erhält. Für den variablen Beipass enthält die Ausführungs form nach den Figuren 7 und 8 einen C-förmigen Haken 98, welcher unten am Bügel 94 befestigt ist zum Eingriff mit einer variablen Beipassklappe 99, welche sich darunter befindet. Die Klappe 99 ist an ihrem einen Ende über eine Achse 1o1 mit der L-förmigen Halterung 69 verbunden, um eine strömungsmässige Abtrennung zwischen dem KühIsamme1 raum 28 und dem inneren Hohlraum 43 zu erhalten. Benachbart zum Achsenende der Klappe 99 befindet sich ein Paar beabstandeter Öffnungen 1o2 und 1o3 in der Klappe zur Aufnahme des Hakens 98 zum Eingriff mit der Klappe. Die Klappe 99 erstreckt sich nach rückwärts zu einer Verlängerung 1o4 des Niederdruckverteilers 82 und ist eingerichtet zur Schwenkung um die Welle oder Achse 1o1 durch eine radiale Bewegung des Hakens 98, so dass sie selektiv geöffnet und geschlossen werden kann zur Steuerung des Luftstroms vom Kühlluftsammelraum 2 8 zum inneren Hohlraum 43. Am freien Ende der Klappe 99 befindet sich ein Bügel 1o6 und eine zugeordnete Rolle 1o7, welche in ähnlicher Weise wie die Rolle oder der Kurvenscheibenabnehmer 91 der Figur 6 arbeitet zum öffnen und Schliessen der Aufprallklappe 97 für Niederdruck.
Wenn im Betrieb das Triebwerk auf eine Drehzahl angenähert dem Dauerflugzustand beschleunigt (Punkt A in Figur 2), dann erfolgt eine solche relative Wärmeausdehnung des Verteilerringes 59 und des Türbetätigungsringes 74, dass die Klappen 63 und 87 zu öffnen beginnen und gleichzeitig sich die Klappe 99 nach oben von der gestrichelten Stellung in die geschlossene Stellung nach Figur 7
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bewegt. Die Menge der Beipassluft, welche zum Hohlraum nach unten strömt, ist dann gleich der Gesamtluft von den beiden Klappen 63 und 87 und irgendwelcher Leckageluft, welche zwischen der geschlossenen Klappe 99 und der Verlängerung 1o4 fliessen kann. Mit weiterer Erhöhung der Drehzahl des Triebwerkes über die Dauerflugdrehzahl hinaus, bewirkt die weitere relative thermische Ausdehnung zwischen dem Verteilerring 59 und dem Türbetätigungsring 74 ein Schliessen der Klappen 63 und 87, wie dies zuvor beschrieben wurde, und eine weitere Bewegung der Klappe 99 nach oben in die offene Stellung, wie dies in Figur 7 durch die gestrichelten Linien gezeigt ist. Der Gesamtbeipass-Strom von Kühlluft zum Hohlraum 32 ist dann erneut gleich dem Strom durch die geöffnete Klappe 99.
Vorstehend wurde die Erfindung beschrieben in ihrer Anwendung für Drehzahlbereiche in der Nähe der Auslegungsdauerflugdrehzahl des Triebwerkes. Man wird jedoch erkennen, dass sie auch für andere Drehzahlbereiche verwendet werden kann, beispielsweise für Landeanflugdrehzahlen.
Weitere Beispiele beinhalten die mögliche Verwendung verschiedener anderer Betriebsparameter, beispielsweise Luftstrom oder Luftdruck, auf welche dann das Ventil ansprechen kann, und die Verwendung von anderen Kühl luftquellen, beispielsweise die Verwendung der Gebläseluft für die Kühlung.
Weiterhin kann selbstverständlich der Kühleffekt an der Hüllenstruktur dadurch herbeigeführt werden, dass anstelle der Injektion eines Stroms relativ kalter Luft relativ
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heisse Luft entfernt wird. Beispielsweise kann zwecks guter vorübergehender Anpassung der Durchmesser von Stator und Rotor Luft mit hoher Temperatur kontinuierlich im Kreislauf um die Hüllenstruktur herumgeführt werden. Die orliegende Erfindung würde dann die Entfernung dieser Heissluftanwendung während vorbestiminter Betriebsperioden des Triebwerkes ergeben.
Ein weiteres Beispiels für einen alternativen Aufbau liegt in der Verwendung eines anderen Kühlverfahrens als der vorstehend gezeigten und beschriebenen Aufprallkühlung.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche:
    I.) Verbesserte Turbomaschine des Typs mit einem Rotor, der mit engem Spiel in der stationären Hülle zum Betrieb über einen Drehzahlbereich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
    a) eine Ilüllenhal terung (37), welche mit der Hülle (33) so verbunden ist, dass die Hülle sich mit der Änderung der Temperatur der Hüllenhalterung (37) ausdehnt und schrumpft,
    b) Einrichtungen zur Erfassung eines ersten vorbestimmten Zustandes als Anzeige für die Maschinendrehzahl und
    c) Einrichtungen zur selektiven Zuführung eines Kühlmittelstroms zu der Hüllcnhalterung (37) zur Schrumpfung und damit zur Verringerung des Spiels zwischen Hülle und Rotor oder Läufer.
    2.) Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Erfassung eines zweiten vorbestimmten Zustandes als Anzeige für die Maschinendrehzahl und Einrichtungen zur selektiven Wegnahme des Kühlmittelstroms von der Hüllenhalterung (37) besitzt.
    3.) Turbomaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste vorbestimmte Zustand eine Drehzahl unterhalb der Dauerflugdrehzahl des Triebwerkes anzeigt und der zweite vorbestimmte Zustand eine Drehzahl oberhalb der Dauerflugdrehzahl des Triebwerkes anzeigt.
    4.) Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich-
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    net, dass die Einrichtung zur selektiven Zuführung eines Kühlmittelstroms ein Ventil (48) umfasst, welches durch die Temperatur des Kühlmittels steuerbar ist.
    5.) Turbomaschine nach Anspruch 2., dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur selektiven Zuführung eines Kühlmittelstroms ein Paar von Ventilen umfasst, die strömungsmässig im Strömungsweg des Kühlmittels zur HüllenhalterungC37)in Reihe liegen, wobei das erste Ventil durch den genannten ersten vorbestimmten Zustand zum Öffnen betätigbar ist und das zweite Ventil gemäss dem zweiten vorbestimmten Zustand zum Schliessen betätigbar ist.
    6.) Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie Einrichtungen für den Beipass eines Teils des Kühlmittelstroms um die Einrichtung zur selektiven Zuführung des Kühlmittels zur Kühlung anderer Teile der Maschine besitzt.
    7.) Turbomaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beipasseinrichtung für einen praktisch konstanten Gesamtstrom der Kühlluft eingerichtet ist.
    8.) Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur selektiven Zuführung eines Kühlmittelstroms ein Ventil enthält, welches durch die relative Wärmeausdehnung zwischen zwei miteinander verbundenen Metallelementen betätigbar ist.
    9.) Turbomaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
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    dass die Beipasseinrichtung zur Änderung der Beipass-Luftmenge gemäss der Vorrichtung zur selektiven Kühlungszufuhr betätigbar ist.
    1o.) Turbomaschine nach Anspruch 1, dadurcli gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Rotor mit engem Spiel zu einer zweiten stationären Hülle enthält, welche mit einer zweiten Hüllenhalterung verbunden ist, und die Einrichtung zur selektiven Zufuhr von Kühlluft zur Zuführung des Kühlmittelstroms zu dieser zweiten Hüllenhalterung bei Vorhandensein des genannten ersten vorbestimmten Zustande betätigbar ist.
    11.) Turbomaschine nach Anspruch 1o, dadurch gekennzeichnet, dass sie noch Beipasseinrichtungen für den Beipass eines Teils des Kühlmittels an der genannten Vorrichtung zur selektiven Zuführung von Kühlluft enthäIt.
    12.) Turbomaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Beipasseinrichtung für eine Änderung dos Anteils der umgeleiteten Kühlluft gemäss der Betätigung der Einrichtung zur selektiven Kühlungszufuhr betätigbar ist.
    13.) Turbomaschine des Typs mit einem Rotor, der innerhalb einer stationären Hüllenstruktur zur Drehung über einen Bereich von Betriebszuständen des Triebwerkes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sie umfasst:
    a) Einrichtungen zur Erfassung eines ersten Betriebsparameters der Turbomaschine und
    b) Einrichtungen, welche auf diesen Betriebsparameter ansprechen zur Kühlung der Hüllenstruktur und zur Verringerung des Spiels zwischen der Hülle (33) und dem Rotor.
    14.) Turbomaschine nach Anspruch .13, dadurch gekennzeichnet, dass sie Vorrichtungen zur Erfassung eines zweiten Betriebsparameters und Einrichtungen zur Erwärmung der Hüllenstruktur entsprechend diesem Betriebsparameter besitzt.
    15.) Turbomaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Betriebsparameter eine Drehzahl unterhalb der Dauerflugdrehzahl des Triebwerkes und der zweite Betriebsparameter eine Drehzahl oberhalb der Dauerflugdrehzahl des Triebwerkes anzeigt.
    16.) Turbomaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung, welche auf dem Betriebsparameter anspricht, ein Ventil umfasst, das durch bestimmte Temperaturen in der Turbomaschine betätigbar ist.
    17.) Turbomaschine nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Einrichtung, welche auf den Betriebsparameter anspricht, Vorrichtungen zur Richtung eines Kühlmittelstroms auf die Hüllenstruktur umfasst.
    18.) Turbomaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Einrichtung, welche auf den Betriebsparameter anspricht, ein Paar von Ventilen (58, 59) umfasst, die in Reihe in den Strömungsweg eines
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    Kühlmittels zur Ilüllenstruktur eingefügt sind, wobei sich das erste Ventil gemäss dem ersten Betriebsparameter öffnet und das zweite Ventil gemäss dem zweiten Betriebsparameter schliesst.
    19.) Turbomaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie Vorrichtungen für den Beipass eines Teils des Kühlmittelstroms um die Einrichtung zur selektiven Zuführung des Kühlmittels herum zur Kühlung anderer Teile der Maschine enthält.
    2o.) Turbomaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beipasseinrichtung für einen praktisch konstanten Strömungsquerschnitt der Beipass-Luft eingerichtet ist.
    21.) Turbomaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Leitung des Kühlmittels ein Ventil enthält, das durch die relative thermische Ausdehnung zwischen zwei miteinander verbundenen Metallelementen betätigbar ist.
    22.) Turbomaschine nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Beipasseinrichtung zur Änderung des Luftanteils des Beipass gemäss der Einrichtung zur selektiven Zuführung von Kühlluft betätigbar ist.
    23.) Turbomaschine nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen zweiten Rotor mit engem Spielraum in einer iweiten stationären Hüllenstruktur enthält und die Einrichtung zur selektiven Kühlluftzufuhr zur Kühlung dieser zweiten Hüllenstruktur betätigbar ist.
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    24.) Turbomaschine nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Beipasseinrichtung zum Beipass eines Teils des Kühlmittels an der Einrichtung zur selektiven Kühlluftzufuhr vorbei enthält.
    25.) Turbomaschine nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Beipasseinrichtung zur Umleitung eines variablen Anteils der Kühlluft gemäss der Stellung der durch den genannten Betriebsparameter betätigbaren Einrichtung zur selektiven Kühlluftzufuhr betätigbar ist.
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