DE2913987A1

DE2913987A1 - Gasturbine

Info

Publication number: DE2913987A1
Application number: DE19792913987
Authority: DE
Inventors: Thomas Alvin Auxier; Jun Delmer Hughes Landis; Louis Lievestro; Paul Wayne Lozier; John Howard Starkweather
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1978-04-20
Filing date: 1979-04-06
Publication date: 1979-10-25
Also published as: GB2019503B; US4187054A; JPS623298B2; FR2423639B1; GB2019503A; DE2913987C2; IT7922006A0; JPS54148916A; IT1112869B; FR2423639A1; CA1116094A

Description

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Gasturbine

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine und speziell auf ein Kühlsystem in einer Hochtemperatur-Gasturbine.

Die Kühlung der hohen Temperaturen ausgesetzten Komponenten in einer Gasturbine ist eines der Hauptprobleme, denen der Konstrukteur heute gegenübersteht. Zwar sind verbesserte hochtemperaturfeste Materialien entwickelt worden, die dieses Problem verringert haben, es ist jedoch augenscheinlich, daß man sich für absehbare Zeit zur Lösung des genannten Problemkreises nicht vollständig von der ¥eiterentwicklung der Materialien abhängig machen kann. Ein Grund hierfür ist, daß diese verbesserten Materialien zumeist aufwindigere Verarbeitungsmethoden erfordern oder Legierungen aus teueren Metallen enthalten. Das Produkt lcaim hierdurch zwar technisch ausführbar werden, wird jedoch unwirtschaftlich. Da die Tendenz außerdem dahingeht, die Temperaturen in Gasturbinen immer weiter zu steigern, ist klar, daß kein Material, und sei es noch so außergewöhnlich, den aggressivem Bedingungen widerstehen kann, ohne durch eine zusätzliche Strömungskühlung gekühlt zu werden. Eine Strömungskühlung erlaub daher den Einsatz kostengünstigerer Materialien in heutige Gasturbinen und läßt bei Neukonstruktionen höhere Betriebstemperaturen zu, womit man den Wirkungsgrad der Turbine steigern kann,

Ein Bereich der Turbine, der im besondere Schwierigkeiten bei der Temperaturbeherrschung macht, ist der Düsenring, der aus mehreren ringförmigen Sektoren besteht, die zusammen eine vollständige ringförmige Fand bilden, die einen Strömungskanal der Turbomaschine begrenzt, der sich durch eine Düsenschaufelstufe der Turbine erstreckt. Es sind bereits viele Vorschläge zur

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Kühlung dieser Wandsektoren gemacht worden, die sich in die Konvektionskühlung, die Aufprallkühlung und die Filmkühlung klassifizieren lassen« All diesen Vorschlägen ist gemeinsam,, daß sie, einzeln oder in Kombination, die relativ kühle verdichtete Luft aus dem Verdichter der Maschine als Kühliuittel verwenden. Hierzu sei beispielsweise auf die US-PS 38 00 86^ hingewiesen,, Obgleich sich die bekannten Lösungen strukturell voneinander unterscheiden, führen sie die Wärme im wesentlichen doch auf die gleiche Art ab. Sie verwenden nämlich alle Konvektionshohlräume auf der Rückseite der zu kühlenden Flächen» Diese Hohlräume werden im allgemeinen durch Anbringen einer Rückenplatte am Düsenring durch Hartlöten gebildet, wobei die Kühlung entweder durch Aufleiten einer Kühlmittelströmung durch die Platte und auf die Rückseite des Ringes erzielt wird oder durch Vorbeileiten einer Kühlmittelströmung an einer Vielzahl von Rippen,, die sich zwischen dem Ring und der Rückenplatte erstrecken.» Die verbrauchte Kühlmittelströmung wird dann als Film über die heiße Ringflache abgeführt»

Solche Systeme sind zwar in vielen Turfbisienarten sur Kühlung von Tiarbinanringem brauchbar,, sie weisen dennoch einige Nachteile auf ο Da der Turbinenring aus einer Asnaahl einzelner ringförmiger· Sektoren besteht „ dia aneinanderstoßend eine ringförmige !fand bilden₀ tritt durch die Spalte zwischen den Enden benachbarter Sektoren eine Leckstromwag der verdichteten Kühlluft auf₀ denn dor Briasls Für die Aufprallkülilung der Ringe ist" der gleiche ₀ dor an dem Spaltern herrschte Dies© LeckströEaussg ist der Hauptnaehtoil dieser Systeme₀ Dies gilt besonders-₈ wenn der Kühlluft« druck hooh ±m ¥Qrgl©ieh su dem Druck der Arbeitsgasströiaumg ist, weleli© Verhältnisse beispielsweise im Niederdruckt oil einer Gast- turbinenmaschine herrschen,,

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Eine weitere unbefriedigende Eigenschaft der bekannten Systeme ist j daß sie nur sehr aufwendig herstellbar und schwierig zu reparieren sind. Sie verlangen beispielsweise kompliziert geformte Gußstücke wegen der Kühlrippen oder Kühlkanäle oder sie weisen einen gegossenen Mantelsektor auf, auf welchem ein perforiertes Prallblech hart angelötet ist, um einen einzelnen Speicherraum für Kühlzwecke zu bilden. Die Aufprallkühlsysteme verlangen zwar weniger komplexe Gußstücke als die konvektionsgeküh!ten Systeme, ihnen wohnt jedoch der Nachteil inne, daß vom Kühlluftstrom mitgebrachte Festkörpei'partikelchen sich in den Perforationen des Prallbleches niederschlagen können, wodurch die Kühlwirkung wesentlich herabgesetzt wird. Hierdurch wird mitunter der Ersatz eines vollständigen Ringsektors notwendig.

Weiterhin ist es aufwendig und zeitraubend, bei neuen Turbinen» koEstrulctionea das Aufprallkühlsystem nichtig abzustimmen«, Da der Turbin©nrimg eimer lokalen Hitsekoazentration, beispielsweise durch Hitzeschlieresip ausgesetzt sein kaaa, saiß entweder ausreichend Luft dem gesaiatGEL Speicherraum zwischen, dem Riiigsektor und dem Prallblech angeführt werden, «at des Bereich. solcher Hitzesciiliersia eu !zahlen fd.Ii« der KiililGsi tt-elbedai-f wxrd von dem j ©mi ge κι Bereich des Sektors bestiHMst _s dor der !lochsten Toaperratnujr awäsg©sQl-z3t ist_ff was klarervsicii eine Eilbl«= Eiaittelverscliwesidiaiag rait sieln Iä3?ing'&) ©dajr- ©s E'ässGii unterschiedliche Prallblecli=PeE"rorati©ESSHäuist©r ausprobiert werden, was jeweils eisa Abtreaaes-j. Bad EIsKaalötea der Prallbleche bedingt. Dies ist eiia zeitaujfwanelieQsr

Diese ungiiiistigern Eigenschaften vervielfachen aich bei einer Turbine mit variablem Qu«ireehn±tt„ die Turbineiiflügel verwendet, die um ihre Längsachsen drehbar sind und die durch die Ring-

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selctoren ragen. Bei diesen Turbinen ragen die Flügel Schäfte durch die Kühlmittelzuführhohlräume hindurch, was weitere Schwierigkeiten bei der Führung der Kühlmittelströmung und bei der Abdichtung mit sich bringt. Beispielsweise bringt der Spalt zwischen einem Flüf:elschaf t und dem Ringsektor eine weitere Kühlmittel-Leckströmung mit sich.

Es ist notwendig, die Kühlmittel-Leckströmungen so klein wie möglich zu machen, da die Kühlluft der Turbine im allgemeinen aus dem Verdichterteil der Maschine abgezweigt wird und somit einen Teil der von der Maschine erzeugten Energie enthält. Da diese Leckströmungen beim Durchtreten durch die genannten Spalte viel von ihrem Druck verlieren und sich aufspalten, führen sie nicht die volle, ihnen im Verdichter vermittelte Energie in den Arbeitsprozeß zurück«, Außerdem bringt die Wiedereinführung der Kühlluft in die Gasströmung einen Verlust im Gesamtdruck der Gasströmung als Folge von Momentenmxscliverlusten, die mit dem Einleiten von Kühlluft relativ niedrigen Drucks in eine Gasströmung hohen Drucks einhergehen. Je größer daher der Verlust an Kühlluft ist, der durch Leckströmungen verlorengeht, umso größer wird auch der Abfall im Druck der Antriebsgase. Ein Kühlsystem, daß Leckströmungen zwischen benachbarten Ringsektoren vermeidet, führt daher zu einer Steigerung des Wirkungsgrades der Turbine„

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Gasturbine mit einem Kühlsystem anzugeben, in welcher Leckströmungen zwischen benachbarten Turbinenringsektoren so gering wie möglich sind. Dabei soll die Erfindung ^>" onders zur Anwendung bei Turbinen variablen Querschnitts geeignet sein.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

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Im wesentlichen wird das von der Erfindung verfolgte Ziel durch hohle Strahlduschen erreicht, die in einem ringförmigen Hohlraum angeordnet sind, der hinter den Wandringsektoren angeordnet ist, die den Strömungskanal umgeben. Die Kühlluft wird in die selbsttragenden Strahlduschen geleitet und von diesen durch Perforationen abgegeben und trifft auf die Rückseite der Wandsektoren nach Art der Strahlen einer Brause. Im Gegensatz zu bekannten Systemen werden die Strahlduschen von einem ringförmigen Rahmen getragen, anstatt an den Wandsektoren befestigt zu sein oder Teile derselben zu sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform bestehen die Strahlduschen aus zwei dünnen Metallplatten, die radial im Abstand zueinander angeordnet sind und an ihren Kanten zusammengelötet sind, so daß ihr Innenraum eine hohle Klimatisierungskammer bildet. Eine der Platten ist mit Perforierungen versehen, um das Kühlmittel auf die Wandsektoren zu leiten, während die andere Platte mit einem Zuführrohr versehen ist, durch das die Kühlluft in den Innenraum geleitet wird und das weiterhin die Strahlduschen am Rahmen festhält. Wenn die Luftströmung auf die Ringsektoren trifft, erleidet sie einen Druckverlust. Der Druck, der in dem ringförmigen Hohlraum auf der Rückseite des Ringes herrscht, ist dann jener, der nach dem Aufprall auftrat, was der treibende Einfluß für die Filmkühlung (durch Löcher in den Ringsektoren nach bekannter Art) und Spaltleckströme zwischen benachbarten Sektoren ist. Im Vergleich zu konventionellen Kühlsystemen ist der Zuführdruck für die Filmkühlung im wesentlichen unverändert, jedoch ist jener für die Leckströmungen wesentlich reduziert. Die Strahlduschen können so gestaltet sein, daß sie um und zwischen die Drehzapfen der einstellbaren Flügel passen.

Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt:

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Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch den Niederdruckteil einer Gasturbinenmaschine mit den Merkmalen der Erfindung;

Fig. 2 einen Schnitt ähnlich Fig. 1, der den Kühlluftweg detaillierter zeigt;

Fig. 3 eine Explosionsdarstellung zur Veranschaulichung der Verhältnisse zwischen Turbinenringsektoren, verstellbaren Flügeln und Strahlduschen;

Fig. k einen Schnitt durch die Außenring-Strahldusche nach den Figuren 1 und 2;

Fig. 5 eine Draufsicht auf die Außenring-Strahldusche aus der Sicht der Linie 5-5 in Fig. k;

Fig. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 von Fig. h;

Fig. 7 einen Schnitt durch einen Teil der Innenring-Strahldusche der Figuren 1 und 2;

Fig. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 von Fig. 7, und

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Innenring-Strahldusche aus der Sicht der Linie 9-9 von Fig. 8.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Turbine IO variablen Querschnitts mit den Merkmalen der Erfindung. Die Turbine besteht aus einer Niederdruckturbine und einer Gasturbinenmaschine mit Vorverdichter, d.h. mit dem Ausdruck "Turbine" werden hier Hochdruckturbinen, Niederdruckturbinen und andere Maschinen bezeichnet, die aus einer Fluidströmung mit Hilfe

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von Flügeln oder Schaufeln Energie entnehmen. Hochenergiereiche Verbrennungsgase verlassen eine Reihe von rotierenden Turbinenschaufeln 12, von denen nur eine aus Vereinfachungsgründen dargestellt ist, und gelangen in einen Strömungskanal 14, der von einem Außenring aus einer Mehrzahl von zu einem Ring geschlossenen Sektoren 16 und einem dazu konzentrischen Innenring aus ebenfalls mehreren Ringsektoren 18 begrenzt wird. Zwischen den Ringen sind den Strömungskanal 14 überspannend in gleichmäf3iger Verteilung verstellbare Turbinenleitschaufein 20 angeordnet, von welchen hier wiederum nur eine dargestellt ist. Jede Leitschaufel ist mit einem Schaufelblatt 21 von bekannter luftgekühlter Art versehen, das von an seinen Enden integral mit ihm ausgebildeten zylindrischen Drehzapfen 22, 24 getragen wird.

Es sollen nun die Einzelheiten am äußeren Ende der Schaufel erläutert werden, wo die Schaufel drehbar gehalten und wo Kühlluft zugeführt wird. Zwischen dem Schaufelblatt 21 und dem Drehzapfen 22 ist die Schaufel 20 mit einem zylindrischen Kragen 26 versehen, dessen Innenseite 28, d.h. die dem Strömungskanal 14 zugekehrte Seite, so geformt ist, daß sie im Bereich der Schaufeln zusammen mit der Innenseite 30 des äußeren Ringsektors 16 den Strömungskanal 14 begrenzt. Die Ringsektoren werden über eine Nut- und Feder-Verbindung bei 34 von einem Außenringträger 32 gehalten. Der Außenringträger 32 weist an seinem vorderen Ende einen sich radial nach außen erstreckenden Flansch 36 auf, der seinerseits an dem steifen, ringförmigen Ilochdruckturbinengehäuse 38 befestigt ist. Jeder Außenringsektor 16 ist mit wenigstens einem Hohlraum 39 versehen, der von einem zylindrischen tfandabschnitt 40 begrenzt ist und an seiner Innenseite kegelstumpfförmig ausgebildet ist, um zu der Kontur der Innenseite 28 des Kragens 26 und der Innenseite 30 des entsprechenden Ringsektors zu passen. Ein Flanschring 42 schließt

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teilveise den Hohlraum an seiner Grundfläche ab und bildet einen Sitz für die Stufe 44 zwischen dem Kragen 26 und dem Drehzapfen 22 ₁ um die Schaufel 20 in ihrer radialen Position festzulegen.

Der Kranz der äußeren Ringsegmente 16 ist von einer ringförmigen Nebenluftleitung 46 umgeben. Diese besteht aus einem integralen Gußteil, das die Schaufeln 20 in ihrer richtigen Lage hält und die auf die Schaufelblätter 21 wirkenden Kräfte aufnimmt. Die Nebenluftleitung 46 besteht aus zwei in radialem Abstand angeordneten dünnen gegossenen Wänden 48, 5O und einem Paar innerer Versteifungsrippen 52» 5^» die sich dazwischen erstrecken und drei axial im Abstand voneinander angeordnete ringförmige Kammern 56» 58 und 60 voneinander abteilen. Der äußeren Wand ^8 sind mehrere im Umfang verteilt angeordnete zylindrische Einlaßkanäle 62 zugeordnet, die axial vorstehen und mit einer Kühlfluidquelle, beispielsweise den Zwischenstufen eines Axialströmungsverdichters, in Verbindung stehen und relativ kühle Luft von einer Nebenluftleitung 64 her zuführen. Diese Nebenluft wird in Umfangsrichtung über die ringförmigen Kammern 56, 58 und 60 verteilt, um die Schaufeln zu kühlen.

Jede Schaufel ist um ihre Längsachse drehbar in dem Kanal 46 mit Hilfe von aufeinander ausgerichteten Ansätzen 66, 68 von im wesentlichen kreisförmiger Gestalt gelagert. Diese sind durchbohrt und bilden Sitze 70, 72 zur Aufnahme der Drehzapfen 22. Jeder Flügel 20 wird von seiner Stufe 44 radial in Position gehalten. An seinem äußeren Ende ist jeder Drehzapfen 22 mit einer Vertiefung 76 versehen, in welche jeweils ein mit einem entsprechend ausgebauchten Vorsprung versehener Hebel 74 eingreift, der einen ringförmigen Flansch 78 aufweist, der auf dem äußeren Vorsprung 66 aufliegt. Dieser Hebel 7^ ist am Drehzapfen 22 mit Hilfe einer Schraubverbindung 80 befestigt.

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Die Nebenluftleitung 46 weist auch einen axial gerichteten Vorsprung 82 auf, der Teil des Gußstücks oder nachträglich angeschweißt sein kann und in einem Ringflansch 84 endet. Dieser Flansch 84 ist am steifen Hochdruckturbxnengehäuse mit Hilfe von Schrauben 86 befestigt, wobei von ihm gleichzeitig der Flansch 36 des Außenringträgers 32 festgeklemmt wird (Fig. 1). Der tragende Rahmen, der von der Nebenluftleitung 46 und speziell durch deren Innenwand 50 und dem Vorsprung 82 gebildet wird, bildet zusammen mit der Innenseite des Außenringsektors 16 eine ringförmige Kammer 90. An dieser Stelle sei in Erinnerui.ü gebracht, daß die Außenseite 30 des Ringsektors 16 den heißen Brenngasen im Strömungskanal 14 ausgesetzt ist und daß es deshalb notwendig ist, die Ringsektoren zu kühlen. Die nachfolgend beschriebene Erfindung betrifft ein Kühlsystem in der ringförmigen Kammer 90, das eine geeignete Ringkühlung sicherstellt.

Aus den Figuren 2 bis 4 erkennt man, daß die Kühlluft, die durch die Pfeile dargestellt ist, von den Einlaßkanälen 62 direkt in die ringförmige Kammer 56 fließt, in welcher sie in Umfangsrichtung verteilt wird. In der von dem Vorsprung umschlossenen Kammer 90 sind Hohlkörper 92, nachfolgend Strahlduschen genannt, im Umfangsrichtung verteilt angeordnet. Vorzugsweise ist die Anzahl der Strahlduschen gleich der Anzahl der Ringsektoren 16. Diese Strahlduschen 92 sind selbsttragend und bestehen aus einem ersten oder oberen Blech 92 und einem im Abstand dazu angeordneten zweiten oder unteren Blech 96, die an ihren Kanten 98 miteinander hartverlötet sind und zwischen sich eine Verteilerkammer 100 einschließen. Das obere Blech ist mit einem Rohrstutzen 102 versehen, der an dem Blech angelötet ist und in ein Loch 104 in der Innenwand 50 der Kammer 56 eingepaßt ist und eine Strömungsverbindung zwischen der Kammer 56 und dem Innenraum der Strahldusche 92 herstellt.

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Das Zuführrohr 102 weist einen vorstehenden Kragen 106 auf, der an einem Ansatz 108 um das Loch 104 anliegt. Weiterhin können Abstandshalter 110 (Fig. 2) zwischen der Strahldusche 92 und dem Ringsektor 16 vorgesehen sein, die an einem der beiden Teile befestigt sind. Das Bodenblech der Strahldusche weist eine Vielzahl von Löchern 112 auf, die Kühlluft aus dem Innenraum 100 auf die Innenseite 88 des Ringsektors 16 richten.

Im Betrieb sind die Strahlduschen 92 selbsttragende perforierte Druckbehälter, die ein Kühlmittel von einer Quelle wie beispielsweise der Nebenluftleitung k6 erhalten und die Kühlluft auf die Außenringflächen 88 verteilen, um eine Kühlung nach dem Aufprallprinzip zu bewirken. Wie am besten die Draufsicht nach Fig. 5 zeigt und der Querschnitt nach Fig. 2,sind die Strahlduschen so gestaltet, daß sie zwischen benachbarte Schaufelzapfen passen, um die Kühlung der Ringaußenfläche auch zwischen den Schaufeln so gut zu ermöglichen, wie dies oberhalb der Schaufeln der Fall ist. Fig. 3 zeigt, wie die Strahlduschen 92 zwischen die zylindrischen Wände k0 eingepaßt sind, die die Schaufelzapfen 22 halten, wobei hi ei· die Strahldusche im eingebautem Zustand, und - als Phantom in dem montierten Zustand gestrichelt - dargestellt ist. Diese Konstruktion unterscheidet sich vom Stand der Technik in hervorragender Weise dadurch, daß die Strahlduschen nicht an den Ringen befestigt sind. Vielmehr bilden die Zuführrohre 102 und Löcher 104 Beispiele für Ilalteeinrichtungen für die Strahlduschen in der Kammer 90 in radialem Abstand zur Fläche 88. Durch liorstellung der Strahlduschen als Serie separater Teile lassen sich die Kosten erheblich senken. Die Teile können einfach durch Stanzen hergestellt werden, so daß es nicht teuer ist, wenn einmal unbrauchbare Teile ausgeschieden werden müssen. Da die Strahldusche das Druckgefäß ist und nicht die ringförmige Kammer 90 auf der Rückseite des Ring-

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sektors i6, werden Leckströme zwischen benachbarten Sektoren erheblich vermindert. Dies resultiert aus der Tatsache, daß, wenn die Kühlluft auf die Ringsektoren trifft, sie einen erheblichen Druckverlust erfährt. Der Druck in der ringförmigen Kammer 90 ist dann jener, der nach dem Aufprall herrscht und nur jener ist es, der Leckströmungen durch die unvermeidlichen Spalte 114 zwischen den Ringsektoren 16 (s. Fig. 6 im Phantom) hervorruft. Die verbrauchte Kühlluft kann dann aus der Kammer 90 durch eine Mehrzahl von geneigten Bohrungen 116 in den Sektoren abgezogen werden, womit eine Filmkühlung der Außenseite 30 in üblicher Weise bewirkt werden kann. Verglichen mit konventionellen Kühlsystemen ist der Zuführdruck für die Filrakühlung im wesentlichen unverändert und der Luftdruck, der an den Bohrungen 116 herrscht, bleibt der gleiche wie bei der konventionellen Kühlung, die Leckströmungen zwischen benachbarten Sektoren sind jedoch erheblich vermindert.

Die Erfindung ist bisher speziell unter Bezugnahme auf die Kühlung des äußeren Turbinenringsektors 16 beschrieben worden. Sie ist ebenso aber auch zur Kühlung an den inneren Ringsektoren 18 einsetzbar, die eine Außenfläche 118 bilden, die den Heißgasströmungskanal begrenzen. Weiterhin bilden sie eine Innenseite 120 aus, die eine ringförmige Kammer 122 begrenzt, die analog der äußeren ringförmigen Kammer 90 ist. Die Kühlluft tritt durch den hohlen Zapfen 22 aus der ringförmigen Kammer 58 durch zwei einander gegenüberstehende Löcher 124 ein, fließt durch den Innenraum 126 des Schaufelblatts und bewirkt dort eine Kühlung desselben in bekannter Weise, wobei ein Teil der Kühlluft an der nacheilenden Kante des Schaufelblatts durch eine Reihe von Löchern 128 austritt und dort eine Filmkühlung bewirkt und gelangt durch ein Loch 130 im inneren Zapfen 24 in einen Hohlraum 132 im inneren Tragrahmen 13^ der Turbine. Dieser weist einen Einlaufkranz I36 auf, der einen Teil des Kühlluft-

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stroms radial nach innen leitet und aus dem Hohlraum 132 ableitet, wie der Pfeil 138 zeigt, um zusätzliche Kühlfunktionen zu bewirken, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind. Weiterhin ist eine vordere Kranzkonstrukion i40 vorgesehen, die die Ringsektoren 18 über Nut- und Federverbindungen bei 142 trägt. Diese Kranzlconstruktion 14O enthält einen Ring l44, der eine ringförmige Kammer 122 abschließt und Vorsprünge 146 mit Bohrungen 147 trägt, die als innere Lager für die inneren Schaufelzapfen 24 dienen. Löcher 148 in den Lagern 146 erlauben den Eintritt der Kühlluft in den Hohlraum 132. In gleicher ¥eise, wie am Beispiel des Außenringkühlsystem beschrieben, ist eine Serie von hohlen Strahlduschen I50 in einem Kreis in der Kammer 122 angeordnet, deren Anzahl vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, gleich der Anzahl der inneren Ringsektoren 18 ist.

Die Figuren 7 und 8 zeigen eine Strahldusche I50 in größerem Detail. Ein erstes oder oberes perforiertes Blech 152 ist an seinem Rand I56 mit einem zweiten oder Bodenblech 154 hartverlötet .und umschließt einen Hohlraum I58. Das Bodenblech 154 ist mit zwei Zuführrohren I60 versehen, die am tragenden Ring 144 mit Hilfe von hohlen Schraubbolzen I62 befestigt sind, die durch den tragenden Ring l44 hindurch in die Rohre I60 eingeschraubt sind und den Tragring 144 zwischen Kragen 164 und I66 an Rohr und Schraubbolzen einklemmen. Die Strahlduschen I50 sind in der Kammer 122 vollständig durch diese Maßnahmen gehalten. Wie am besten aus den Figuren 2 und 9 hervorgeht, sind die Strahlduschen so gestaltet, daß sie zwischen die Drehzapfen 24 passen, um eine wirksame Kühlung der inneren Ringsektoren zu gewährleisten. Im Betrieb wird die in den Hohlraum 132 aus dem Hohlraum 26 der Schaufel eintretende Luft in die Strahlduschen 150 durch die Bohrungen 168 in den Schraubbolzen 162 eingeleitet. Sie entweicht dann durch eine Vielzahl von üffnun-

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gen 170 im oberen Blech 152 und prallt auf die Innenseite 120 der Ringsektoren 18 und bewirkt dort die Kühlung. Sie wird dann durch Löcher 116 zur Außenseite 118 der Wand 18 abgegeben und bewirkt dort eine Pilmkühlung nach bekannter Art.

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Claims

Ansprüche

Gasturbine mit mehreren, eine vollständige ringförmige Wand bildenden Ringsektoren mit ersten und zweiten Seiten, von denen die ersten. Seiten einen Heißgaskanal umgeben, dadurch gekennzeichnet,, daß die zweiten Seiten (88) eine ringförmige Kammer (90) begrenzen, in welcher eine Vielzahl von hohlen Strahlduschen (92) um den Heißgaskanal (i4) verteilt angeordnet sind, die Einrichtungen (102) zum Einleiten eines Kühlgasstromes in die 'Strahlduschen.'(92) und Einrichtungen (112) zum Richten von Gasstrahlen auf die zweiten Seiten (88) der ringförmigen Wand~(16) zwecks. Kühlung derselben aufweisen»

2β Turbine nach. Anspruch " 1_t dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen (102,104) zum Tragen der Strahlduschen (92) in radialem "Abstand zur zweiten. Seite (88) der Wand (16) vorhanden sind ο

3. Turbine nach. Anspruch 1 ©d©r Z₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen ztjmh Richtern, von Gasstrahlen aus Löchern (112) la eimer Wand (96) der Strahldusehe (92) bestehen.

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MÜNCHEN: TELEFON (O89) 22558S KABEL; PROPINDUS · TELEX O5 24244

BERLIN: TELEFON (O3O) 831 2O38
KABEL: PROPINDUS ■ TELEXO184O57

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4. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (46) zum Tragen der Wandsektoren (16) in ringförmiger Anordnung und zum teilweisen Ausbilden der ringförmigen Kammer (90) im Zusammenwirken mit der zweiten Wandseite (88) vorhanden ist und daß die Strahlduschen (92) durch diesen Rahmen (46) in der Kammer (90) getragen werden.

5. Turbine nach Anaspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vielzahl verstellbarer Leitschaufeln (20) jeweils mit einem Schaufelblatt (21) und Drehzapfen (22) aufweisen, der durch den Wandsektor (16) ragt und im Rahmen (46) drehbar gelagert ist, und daß die Strahlduschen (92) eine solche Gestalt aufweisen, daß sie zwischen benachbarte Schaufeldrehzapfen (22) passen.

6. Turbine nach einem der Ansprüche 3 bis 5i dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Strahldusche (92) ein Rotor (102)
zum Einleiten eines Kühlgases ausgebildet ist, das in ein Loch (1O4) im Rahmen (46) eingepaßt ist.

7» Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzexcnnet, daß der Rahmen eine Verteilerkammer (56) aufweist, die mit denStrahlduschen (92) in Strömungsverbindung steht.

8„ Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 7_f dadurch gekennzeichnet, daß ein Rahmen (134) vorgesehen ist, der eine
Verteilerkammer (132) umschließt, und daß die Strahlduschen (ISO) jeweils ein Zufülirrohr (160) aufweisen, in das ein axial durchbohrter HaltebοIzen (166) eingeschraubt ist, der zwischen sich und dem Zuführrohr (160) eine von letzterem durchdrungene Wand (144) des Verteilerkanals (132) einklemmt.

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9. Turbine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlduschen (92;15O) jeweils aus
einem Löcher (1OO;17O) tragenden Blech (965152) und einem im Abstand dazu angeordneten zweiten, ein Zufiihrrohr (102, 160) tragenden Blech (9^515^) bestehen, die miteinander
verbunden sind.

10. Turbine nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß wenig» stens ein Verstärkungsstift (172) vorgesehen ist, der die Bleche (96,152;9k,154) miteinander verbindet.

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