DE2844801A1

DE2844801A1 - Fluessigkeitsgekuehlter uebergangsteil und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2844801A1
Application number: DE19782844801
Authority: DE
Inventors: Miles Francis Bintz; Raymond Louis Dehmer
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1977-10-17
Filing date: 1978-10-13
Publication date: 1979-04-19
Also published as: CA1100769A; IT7828585A0; IT1099282B; JPS5471216A; US4195474A; NL7810323A; FR2406077A1; NO783498L

Description

Patentanwälte

Dipl -Ing Dipl -Cherrr Dipl.-lng.

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Ernsbergerstrasse 19

8 München 60

13. Oktober 1978

(JENEEAL ELECTRIC COMPANY

570 Lexington Avenue

New York, New York 10022 /V.St.A.

Unser Zeichen: G 1429

Flüssigkeitsgekühlter Übergangs teil und Verfahren zu seiner Herstellung

Die Erfindung betrifft generell Gasturbinentriebwerke und insbesondere eine verbesserte Gestaltung zur Kühlung des Übergangsteils, das die heißen Verbrennungsgase vom Brenner der Turbine zuleitet. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung des Übergangsteils-

Bei industriell genutzten Gasturbinen wird generell verdichtete Luft einem Gehäuse zugeführt, welches einen oder mehrere Brenne umgibt, in denen der Verbrennungsvorgang erfolgt, durch den die der Turbine zuzuführenden Gase erzeugt werden. Jeder Brenner besitzt einen offenen zylindrischen Ausgangsteil, der als Brennereinsatz bekannt ist. Der Ausgang eines jeden Brennereinsatzes ist generell in einigem Abstand von dem Turbineneingang entfernt angeordnet. Um die heißen Gase von dem Ausgang des Brennerein-

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satzes zum Turbinendüsen-Eingangskanal zu leiten, ist ein Übergangsteil vorgesehen.

Ein bei Gasturbinen auftretendes Problem ist die Kühlung des Übergangsteils. Die heißen, mit Brennstoffverunreinigungen vereinigten Verbrennungsgase können eine rasche Oxidation und Korrosion des Übergangsteils bei hohen Temperaturen herbeiführen. Dieser Vorgang ist als Heißkorrosion bekannt. Die hohen Temperaturen können auch das Wärmegefälle in dem Bauteil erhöhen und höhere Wärmespannungen erzeugen. Um die Auswirkungen der Heißkorrosion zu verringern, ist die Begrenzung der Innenflächentemperatur des Übergangsteils auf etwa 540 C (1000 F) wünschenswert. Zusätzlich ist eine gleichmäßige Temperatur zur Minimierung der thermisch hervorgerufenen Spannungen erwünscht.

Bei bekannten Gasturbinen wird ein Teil der komprimierten Luft auf verschiedene Arten zur Kühlung des Bauteils verwendet. Bei einigen Turbinengestaltungen zirkuliert vom Verdichter kommende Luft auf dem Weg zum Brenner um den Bauteil herum, um diesen durch Mitführung von Wärme zu kühlen. Falls eine zusätzliche Kühlung erforderlich ist, sind die Übergangsteile mit Öffnungen versehen, so daß ein Teil der vom Verdichter kommenden Luft darin eintritt und dadurch einen Kühlfilm zwischen den Strom des Verbrennungsgases und die Innenfläche des Bauteils legt. Bei einer anderen, in der US-Patentschrift 3 652 181 offenbarten Ausführungsform ist eine doppelwandige Kühlhülse vorgesehen, durch die Verdichterluft um einen Bereich des Übergangsteils zirkuliert. Die vorangehend beschriebenen Kühlungsverfahren können generell als ausreichend für Gasturbinen angesehen werden, die bei Turbinen-Eingangstemperaturen bis zu etwa 1150° C (2100° F) arbeiten.

Besondere Kühlungsprobleme ergeben sich jedoch bei der Konstruktion von Gasturbinen für ultrahohe Temperaturen, die

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bei einer Verbrennungstemperatur im Bereich von 1540° C (2800 F) arbeiten. Bei einer solchen extremen Verbrennungstemperatur muß eine wesentliche Wärmemenge von der Innenfläche des Übergangsteils abgeleitet werden.

Die Wärmeableitung durch einen Kühlflüssigkeitsstrom wurde bisher nur zur Wärmeübertragung in nicht verwandten Bereichen eines Triebwerksaufbaus, wie beispielsweise im Zylinderblock einer Kolben-Brennkraftmaschine in Betracht gezogen. Das hohe Wärmeaufnahmevermögen einer Flüssigkeit wie Wasser wäre gut geeignet, um die Metalltemperatur des Übergangsteils auf Werten zu halten, bei denen die Wärmespannung und die Widerstandsfähigkeit gegen Heißkorrosion annehmbar ist. Es ergeben sich jedoch Probleme bei der Entwicklung eines Verteilungssystems für die Kühlflüssigkeit, mit dem eine wirkungsvolle und gleichmäßige Wärmeübertragung von dem komplex geformten Bauteil möglich ist und das auch leicht hergestellt werden kann. Besondere Herstellungsprobleme ergeben sich durch Forderungen für vormontierte Hauptkomponenten, die die Qualitätskontrolle, die Druckprüfung und die Strömungsprüfung vor dem Endeinbau betreffen.

Die Erfindung betrifft einen flussigkeitsgekühlten Übergangsteil, durch den heiße Verbrennungsgase von einem Brennereinsatz einem Turbineneingangskanal zugeleitet werden. Der Übergangsteil umfaßt einen profilierten Rumpf, dessen eines Ende entsprechend der Form des Brennereinsatzes im wesentlichen kreisrund ist, während das andere Ende entsprechend der Form des Turbineneingangskanals im wesentlichen rechteckig ist. Ein zur Aufnahme von Kühlflüssigkeit gestaltete Eingangsverzweigung ist in Längsrichtung an der äußeren radialen Mittelachse des Rumpfes befestigt. Eine Auslaß-Sammelverzweigung ist längs der inneren radialen Mittellinie des Rumpfes befestigt. Der Rumpf hat eine Vielzahl innerer, seitlich angeordneter Durchgänge, die Kühlflüssigkeit von der Eingangsverzweigung um den Rumpf herum der Sammelverzweigung zuführen. Mit der Sammelverzweigung ist eine Umfangs-Austragsverzwei-

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gung verbunden, durch die die Kühlflüssigkeit um das Brennereinsatzende des Übergangsteils geleitet und dann von diesem ausgetragen wird. Der Kühlflüssigkeitsstrom leitet dabei Wärme von dem Brennereinsatz in einem seitlichen Umfangsströmungsprofil ab.

Das seitliche Umfangsströmungsprofil erlaubt es, daß der Übergangsteil in Grund-Untereinheiten hergestellt wird, namentlich in zwei einander ergänzender Half ten, die unter Ausbildung des Rumpfes aneinander befestigt werden, und einer an dem Rumpf befestigbaren, am Umfang angeordneten Austragsverzweigung. Das Herstellungsverfahren umfaßt das Ausschneiden eines ebenen Bleches entsprechend der Form der abgewickelten Rumpfhalfte, die Ausbildung seitlicher Schlitze auf der Innenfläche des ebenen Bleches, die Ausbildung von Verbindungsdurchgängen, welche jeden Schlitz durch das Blech nahe den Blechlängsrändern schneiden, das Aufbringen einer Metallzwischenhaut auf die geschlitzte Blechinnenfläche unter Bildung seitlicher Kühldurchgänge in dem Blech, die Formung des mit der Innenhaut überzogenen Bleches in die erforderliche Profilform der Rumpf-Untereinheit, den Zusammenbau der Rumpf-Untereinheiten, die Befestigung der längsverlaufenden Eingangsverzweigung über den entsprechenden Rumpf-Verbindungsnähten und über den Verbindungsdurchgängen, die die Verzweigung mit den Kühlmitteldurchgängen verbinden, die Verbindung der über den Umfang verlaufenden Austrags-Verzweigungsunteranordnung mit der Sammelverzweigung sowie die Befestigung der Austrags-Verzweigungsunteranordnung an dem Rumpf.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen. Es zeigen:

Fig. 1 eine geschnittene Teil-Seitenansicht mit schematischer Darstellung einer Hochleistungs-Gasturbine mit dem erfindungsgemäßen flüssigkeitsgekühlten Übergangsteil,

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Fig. 2 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung des in Fig. 1 verwendeten Übergangsteils,

Fig. 3 einen Schnitt entsprechend der Linie 3-3 in Fig.2,

Fig. 4 einen Querschnitt durch eine Leitung gemäß der Linie 4-4 in Fig. 3,

Fig. 5 eine vergrößerte Detaildarstellung des durch die Linie 5-5 in Fig. 3 umgrenzten Bereichs einer Ausführungsform des Überangsteils mit eingebetteten rohrförmigen Kühlmitteldurchgängen,

Fig. 6 eine der Fig. 5 entsprechende Querschnittsdarstellung einer alternativen Ausführungsform, bei der die Kühlmittelkanäle von einer mit Diffusionskontakt festgelegten Haut gebildet werden,

Fig. 7 eine schaubildliche Exöosionsdarstellung des Herstellungs- und Zusammenbauverfahrens einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen übergangsteils.

Die Fig. 1 zeigt zunächst einen Teil eines Axial-Gasturbinentriebwerks 10 mit einem Teil eines Verdichters 12, einem Teil einer Turbine 14 und mit einem Brenner 16 in einem äußeren Gehäuse 18. Die Turbine 14 weist einen Bogen sich radial erstreckender, gekrümmter Düsenunterteilungen auf, die einen bogenförmigen Turbineneingang 20 bilden. Der Kompressor 12 hat einen Ausgang 22, der in eine Kammer 24 austrägt, von der die verdichtete Luft in den Brenner 16 geleitet wird, wo sie zur Herstellung eines brennbaren Gemisches mit Kraftstoff vermischt wird (nicht dargestellt), das dann zur Erzeugung heißer Antriebsgase verbrannt wird.

Zur Zuführung der heißen Antriebsgase von dem Brenner zur Turbine ist ein Ubergangsteil 26 vorgesehen. Der Ubergangs-

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teil 26 ist einerends mit einem Brennereinsatz 27 des Brenners 16 und andernends mit dem Turbineneingang 20 verbunden. Der Übergangsteil ist dabei mit einem geeigneten Profil versehen, damit ein Strömungsübergang von einem kreisrunden Eingangsbereich zu einem im wesentlichen rechteckigen Ausgangsbereich hergestellt wird. Eine Vielzahl solcher Ubergangsteile 26 und Brennereinsätze 27 (von denen jeweils nur einer dargestellt ist) sind umfangsmäßig um die Gasturbine herum verteilt. Der Übergangsteil 26 ist an dem Eingang 20 durch Flansche 28 sicher befestigt und durch eine federverschlossene Verbindung 29 um den Brennereinsatz 27 dehnbar festgelegt. Die dehnbare Befestigung läßt eine Wärmedehnung des Übergangsteils zu, sobald seine Temperatur ansteigt, wodurch die Wärmespannung auf ein Minimum beschränkt wird. Durch den Ausgang 22 des Verdichters wird verdichtete Luft ausgetragen, die mit etwa 370 C (700 F) zirkuliert, wobei sie in den Übergangsteil 26 eintritt und auf dessen Innenfläche einen Kühlfilm ausbildet. Soweit bisher beschrieben, ist der Aufbau bekannt.

Die vorliegende Erfindung führt zu einer Verbesserung des Aufbaus des Übergangsteils 26, durch die Strömungswege für den Kühlflüssigkeitsstrom geschaffen werden. Der Kühlflüssigkeitsstrom leitet Wärme vom übergangsteil ab, wodurch die Heißkorrosion des diesen Bauteil bildenden Materials auf ein Minimum beschränkt wird.

Die Fig. 2, 3, 4 und 5 zeigen vergrößerte Darstellung des Übergangsteils 26· Der Übergangsteil ist in Bezug auf das Triebwerk und die Strömung der heißen Antriebsgase axial ausgerichtet. Der Bauteil 26 umfaßt einen profilierten Rumpf 30 mit einem kreisrunden Ende 32, das der Form des Brennereinsatzes 27 (in Fig. 1 dargestellt) entspricht, und ein im wesentlichen rechteckiges Ende 34, das der Form des bogenförmigen Turbineneingangs 20 (in Fig. 1 dargestellt) entspricht. Der Rumpf 30 besitzt eine Vielzahl von Strömungswegen 36 für eine Kühlflüssigkeit, die seitlich in der profilierten Innenfläche angeordnet sind. Die Kühlmittelströmungswege 36 sind

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dabei in einer seitlichen Anordnung quer zur Strömung der heißen Antriebsgase durch den Bauteil 26 angeordnet. Die Seitenanordnung schafft eine gleichmäßige parallele Verteilung der Kühlflüssigkeit um die komplexe Form herum und erleichtert eine gleichmäßigere Einstellung der Betriebstemperatur des Bauteils. Die Strömungswege 36 sind in der in den Fig. 2 bis 5 dargestellten Ausführungsform durch, wie Fig. 5 zeigt, die Einbettung von Rohrelementen 37 in Schlitze 36' hergestellt, welche ihrerseits in den Rumpf 30 eingearbeitet sind. Die Seitenausrichtung der Strömungswege führt zu einem besonderen Vorteil bei der Herstellung, da die Ausbildung des Rumpfes im wesentlichen senkrecht zur Ausrichtung der Durchgänge erfolgt. Die Ausrichtung ermöglicht es, die Schlitze 36' durch spanabhebende Bearbeitung herzustellen und die Rohrelemente 3 7 in den Schlitzen durch Hartlötung festzulegen, während der Rumpf 30 noch die Form eines ebenen Bleches hat. Da die Kühlmittelströmungswege 36 in den Rohrelementen 37 quer zur Biegeachse des Bleches verlaufen, erfolgt die Biegung der Oberfläche des Bleches in die Profilform des Rumpfes 30 im wesentlichen senkrecht zu der Achse eines jeden Kühlmittelströmungsweges. Die Biegung der Kühlmitteldurchgänge 36 in einer Richtung senkrecht zu den Achsen der Durchgänge beschränkt deren Deformation auf ein Minimum.

In Längsrichtung der äußeren radialen Mittellinie des Rumpfes 30 verläuft eine Eingangsverzweigung 38. Die Eingangsverzweigung 38 besitzt einen Eingang 40 zur Zuführung der Kühlflüssigkeit. Eine Ausgangs-Sammelverzweigung 42 verläuft in Längsrichtung der inneren radialen Mittellinie des Rumpfes 30. Die Ausgangsverzweigung besitzt eine Öffnung 43, durch die das Kühlmittel abgeleitet wird.

Der Rumpf 30 weist eine Vielzahl von Verbindungsgängen 40 auf, die jeden der Kühlmittelströmungswege 36 schneiden und durch die Kühlflüssigkeit von der Eingangsverzweigung 38 den Strömungswegen 36 zugeführt wird, wie dies in den Fig. 4, 5 und

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dargestellt 1st. Die Verbindungsgänge 4 4 auf der gegenüberliegenden Seite des Rumpfes 30 leiten Kühlmittel von den Strömungswegen 36 der Sammelverzweigung 42 zu. Auf diese Weise wird Wärme von dem Bauteil 26 an die Kühlflüssigkeit abgegeben, während diese einem seitlichen Umfangsströmungsprofil folgt.

Eine über den Umfang gehende Austragsverzweigung 46 mit einem Eingangsanschlußteil 48 ist mit der Öffnung 43 der Sammerverzweigung 42 durch ein überbrückungsrohr 49 verbunden. Die Verzweigung 46 hat einen Ausgang 50, der zum Austrag des Kühlmittels aus dem Übergangsteil ausgebildet ist.

Die Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform sind die Kühlmittelströmungswege 3 6 dadurch gebildet, daß eine Materialschicht 52 auf der Oberfläche 53 befestigt ist. Die Materialschicht 52 bedeckt die seitlich ausgerichteten Schlitze 36', wodurch die Strömungswege 36 gebildet werden. Diese Ausführungsform unterscheidet sich dadurch von der in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Ausführungsform. Die Strömungswege 36 für das Kühlmittel sind dabei jedoch gegenüber der Profilbiegung des Rumpfes in der zuvor beschriebenen Weise ausgerichtet, so daß das Material 52 bereits auf der geschlitzten Oberfläche 52 befestigt werden kann, wenn diese noch flach ist, wobei es nach der Formgebung des Rumpfes im wesentlichen von Fehlverformungen frei bleibt.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 soll nun der Betrieb einer speziellen Ausführungsform eines Gasturbinentriebwerks 10 erläutert werden, das Brennereinsätze 27 mit einem Durchmesser von 406 mm (16 inches) aufweist, die das Verbrennungsgas bei einer Temperatur von etwa 1540° C (2800° F) durch den Übergangsteil 26 in den Turbineneingang 20 austrägt. Der Arbeitsbereich der Kühlflüssigkeit (Wasser) ist dabei so gewählt, daß diese eine Eingangstemperatur von etwa 107 C

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(225 F) und eine maximale Ausgangst^mperatur von 300° C (572 F) hat, damit sie unterhalb der Sättigungstemperatur eines Wasserzuführungssystems mit einem Druck von 10 342 kPa (1500 psi) bleibt. Die Kühlmittelströmungswege sind dabei unter Zugrundelegung einer Temperatursteigerung von etwa 107 C (225 F) ausgelegt. Der rechnerische Wärmeausgleich des Übergangsteils unter Verwendung zweiundfünfzig gleichmäßig beabstandeter Schlitze mit einem Querschnitt von 3,05 mm χ 2,03 mm (.12 inch χ .08 inch) und einer Strömungsgeschwindigkeit von 3,4 m/sec (11.2 ft/sec) führte dabei zu einer mittleren Metalltemperatur von 427° C (800° F), die weit innerhalb einer Entwurfsgrenze von 538° C (1000° F) liegt. Das Wasser tritt in den Übergangsteil 26 am Eingang 40 mit einer Temperatur von 107° C (225° F) und einem Druck von 10 342 kPa (1500 psi) ein und füllt die Verzweigung 38. Das Wasser wird dann durch die Querströmungsdurchgänge 36 in die beiden 180 Umfangsströmungswege um die Wände des Übergangsteils verteilt und gelangt von dort zu der Sammelverzweigung 42, die entlang der inneren radialen Linie des Übergangsteils angeordnet ist. Während dieses Durchgangs erhöht sich die Wassertemperatur von 107° C (225° F) auf etwa 232° C (450° F). Das Wasser strömt dann mit dem Druck von 10 3 42 kPa (1500 psi) durch die Sammelverzweigung in die Austragsverzweigung 56, in der das Wasser um die Verzweigung zu dem Ausgang 50 strömt.

Die Anordnung des Eingangs 40 und des Ausgangs 50 an der äußeren radialen Mittellinie eines jeden Übergangsteils 26 erleichtert den Zusammenbau und die Wartung des wassergekühlten Systems.

Der vorangehend beschriebene Aufbau ermöglicht nicht nur eine wirksame Kühlung eines Übergangsteils sondern führt auch zu einer Gestaltung, bei der eine gleichmäßige Kühlung erfolgt. Ein anderer Vorteil des Aufbaus besteht darin, daß seine Merkmale und seine Formgestalt eine wirtschaftliche Herstellung und Wartung des Flüssigkeits-Kühlsystems ermöglicht.

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In der Fig. 7 sind die Untereinheiten und Komponenten dargestellt, die ein vorteilhaftes Herstellungsverfahren einer Ausführungsform des Übergangsteils 26 ermöglichen. Wie die Fig. 7 zeigt, wird der Rumpf 30 in zwei einander ergänzenden Hälften geformt, die die Untereinheiten 30' und 30'' umfassen. Zu den zusätzlichen Komponenten gehören die über den Umfang angeordnete Austragsverzweigung 46, ein halbzylinderförmiges Gehäuse 38', das den Eingang 40 umfaßt und eine Außenwand der Eingangsverzweigung 38 bildet, sowie ein halbzylindrisches Gehäuse 42', das die Öffnung 43 umfaßt und eine Aussenwand der Sammelverzweigung 42 bildet.

Zur Formung der Untereinheit 30 wird zunächst ein (schon verformt dargestelltes) flaches Blech zunächst in einer der Abwicklung der Untereinheit 30' entsprechenden Form zugeschnitten bzw. ausgestanzt. Danach werden die Schlitze 36' durch spanabhebende Bearbeitung in die Innenfläche des Bleches eingearbeitet, so lange dieses noch eben ist. Wie zuvor mit Bezugnahme auf die Fig. 2 dargelegt wurde, erlaubt die Querausrichtung der Strömungswege 36 in Bezug auf die Formgestalt der Untereinheit 30', daß die Schlitze 36' im ebenen Zustand des Bleches hergestellt werden können und bei der Biegung des Bleches in die gewünschte Form im wesentlichen frei von Deformationen bleiben. Die Herstellung der Schlitze 36' bei ebenem Zustand des Bleches hat einen beträchtlichen Herstellungvorteil und erlaubt eine wirtschaftliche, leistungsfähige Herstellung der Untereinheit 30'. Die Schlitze 36' sind außerdem im wesentlichen geradlinig und parallel und sind dabei durchgehend sichtbar, so daß sie visuell auf Störungen und Unterbrechungen nach der Herstellung untersucht werden können. Die Durchgänge 44 werden danach durch spanabhebende Bearbeitung so ausgebildet, daß sie jeden der Schlitze 36' durch die Außenfläche und in der Nähe der Längsränder 54 und 55 des Bleches schneiden. Danach wird eine Materialschicht 52, wie eine Metallhaut, auf die geschlitzte Fläche 53 geklebt, wodurch die Kühlflüssigkeits-Strömungswege 36 in der Untereinheit ausgebildet v/erden. Ein bevorzugtes

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Verbindungsverfahren ist hierbei eine als Diffusions-Kontakthersteilung bekanntes Verfahren. Die geraden, parallelen Strömungswege 36 haben zu diesem Zeitpunkt den besonderen Herstellungsvorteil einer visuellen Inspektionsmöglichkeit, da sich während der Herstellung der Diffusionsbindung Fremdstoffe in den Strömungswegen sammeln können. Jegliche Fremdstoffe, die sich in den Strömungswegen ansammeln können, können zu diesem Zeitpunkt vor der Biegeverformung aus den geraden Strömungswegen ausgeräumt oder anderweitig entfernt werden. Danach wird das Blech, bei dem auf die Oberfläche 53 das Material aufgebracht ist, in die gewünschte Profilform der Untereinheit 30' verformt.

Wie zuvor bereits dargelegt wurde, verlaufen die Strömungswege 36 im wesentlichen senkrecht zur Biegeachse, wenn das Blech in die Profilform der Untereinheit 3O¹ gebogen wird. Die Bindung der Kühlmittelströmungswege 36 senkrecht zu ihren Achsen führt zu einer minimalen Verformung dieser Strömungswege. Die Minimierung der Verformung ergibt sich aus der Ausrichtung der Strömungswege und ermöglicht den beträchtlichen Herstellungvorteil, der sich durch die Ausbildung der Schlitze und das Aufbringen der Metallhaut auf die Oberfläche ergibt, so lange das Blech noch eben ist.

Die unter Verwendung einer Diffusionsbindung hergestellten Strömungswege 36 für das Kühlmittel sind generell in Fig. 6 dargestellt. Jeder der Strömungswege 36 kann in diesem Herstellungsstadium eine Druck- und Strömungsprüfung unterzogen werden, durch die frühzeitig vor dem Endzusammenbau und dem Einbau festgestellt werden kann, ob die Untereinheit 30' frei von Defekten ist. Der wirksamste Wärmeübergang auf das Kühlmittel in den Strömungswegen 3 6 ergibt sich durch die Ausbildung der Schlitze 36' und die Verbindung des Materials 52 mit der Innenfläche des Übergangsteils zur Ausbildung der Strömungswege 36. Für andere Zwecke als einen solchen Wärmeübergang kann es jedoch auch wünschenswert sein, Strömungs-

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wege 36 durch die Ausbildung von Schlitzen 36' und die Aufbringung von Material 52 auf die Außenfläche des Bauteils herzustellen.

Nach einem alternativen Herstellungsverfahren der Untereinheit 3O¹ können rohrförmige Bauteile 37 zur Ausbildung der Strömungswege 36 in den Schlitzen 36' festgelegt werden. Die Enden der Rohrteile 37 werden dabei ineinandergesteckt oder anderweitig dicht miteinander verbunden. Die Strömungswege 44 werden dabei spanabhebend so ausgebildet, daß sie diesen Rohrteil 37 durch die Außenfläche hindurch und in der Nähe der Längsränder 54 und 55 des Bleches schneiden. Die dabei entstehenden rohrförmigen Kühlmittelströmungswege 36 sind generell in den Fig. 4 und 5 dargestellt.

Die Untereinheit 30'' wird wie die Untereinheit 30' geformt. Die Untereinheiten werden dann entlang ihrer gemeinsamen Längsränder 54 und 56 sowie 55 und 57 aneinander befestigt, wobei ein Rumpf 30 entsteht, der entlang der äußeren radialen Mittellinie und der inneren radialen Mittellinie Längsnähte aufweist. Die Eingangsverzweigung 38 und die Ausgangs-Sammelverzweigung 42 werden dann dadurch hergestellt, daß die halbzylindrischen Gehäuse 38' und 42' über die Verbindungsgänge 44' geschweißt werden, welche in der Nähe der Längsnähte liegen.

Die über den Umfang verlaufende Austragsverzwexgung 46 (im Zusammenbauzustand dargestellt) wird dadurch hergestellt, daß der Eingangsansatz 48 und der Ausgang 50 zu einem U-förmigen Ringschmiedestück zusammengeschweißt werden das eine Abdeckung hat. Die Verzweigung 46 kann natürlich auch aus einer Anzahl von zusammenpassenden Komponenten hergestellt werden, die zu der Verzweigung zusammengesetzt werden und dann die geforderte Funktion erfüllen. Ein besonderer Herstellungsvorteil liegt darin, daß die Verzweigung 46 vor dem endgültigen Zusammenbau einer Druck- und Strömungsprüfung zwischen dem Eingangsansatz 48 und dem Ausgang 50 unterzogen werden kann. Die Verzweigung

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46 wird an dem Eingangsansatz 48 durch ein Übergangsrohr 49 mit der öffnung 43 der Ausgangsverzweigung 42 verbunden. Die Verzweigung 46 wird dann an dem Rumpf 30 festgelegt.

Die Befestigung der metallenen Untereinheiten und Komponenten aneinander erfolgt generell durch Schwexßverbindungen.
Es können jedoch auch andere Verfahren verwendet werden, durch die die zusammengehörenden Komponenten aneinander befestigt werden.

Jeder zusammengebaute Ubergangsteil 26 kann frühzeitig einer Druck- und Strömungsprüfung am Eingangsende 40 und am Ausgang 50 unterzogen werden, bevor der Endeinbau in dem Triebwerk
erfolgt.

Das zuvor beschriebene Herstellungsverfahren ermöglicht die einfache Herstellung eines flüssigkeitsgekühlten Übergangsteils. Der Übergangsteil· kann dabei durch die Ausbiidung von Haupt-Untereinheiten hergestellt werden, die eine wirtschaftliche Massenherstellung ermöglichen und deren Druck- und
Strömungsprüfung zusätzlich zu der Druck- und Strömungsprüfung nach dem Endzusammenbau zulassen.

Wie bereits erwähnt, sind die dargestellten Ausfuhrungsformen nur beispielsweise Verwirklichungen der Erfindung, in deren Rahmen noch mancherlei Änderungen möglich sind.

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Claims

GENERAL ELECTRIC COMPANY

570 Lexington Avenue

New York, New York 10022 /V.St.A.

Unser Zeichen: G 1429

Anspruch :

Gasturbinentriebwerk mit einem Brennereinsatz und einer Turbine, deren Eingang das heiße Verbrennungsgas von dem Brennereinsatz durch ein Übergangsteil zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet , daß der Übergangsteil (26) einen profilierten Rumpf (30) aufweist, dessen eines Ende der Form des Ausgangsendes des Brennereinsatzes (27) und dessen anderes Ende der Form des Turbineneingangs (20) angepaßt ist, daß in Längsrichtung des Rumpfes (30) eine Eingangsverzweigung (38) zur Aufnahme einer Kühlflüssigkeit und ebenfalls in Längsrichtung des Rumpfes (30) eine Ausgangs-Samme!verzweigung (42) angeordnet ist, daß der Rumpf weiterhin eine Vielzahl seitlich angeordneter Strömungswege (36) aufweist, die die Kühlflüssigkeit von der Eingangsverzweigung (38) zu der Sammelverzweigung (42) leiten, wobei Wärme von dem Rumpf (30) auf die Kühlflüssigkeit übertragen wird, während diese einem seitlichen Umfangsprofil folgt, und daß die Ausgangs-Sammelverzweigung (42) zum Austrag der Kühlflüssigkeit ausgebildet ist.

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