DE2948811C2 - - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/16—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means
- F01D11/18—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means using stator or rotor components with predetermined thermal response, e.g. selective insulation, thermal inertia, differential expansion
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Turbinenabdeckanordnung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Kühlung der das Turbinenrad umgebenden Abdeckung in einer
Turbine bietet einzigartige Probleme. Die Abdeckung
muß sich in dichter Nachbarschaft zu den Schaufeln befinden,
um den Wirkungsgrad aufrechtzuerhalten. Trotz der Temperatur
muß sich das Turbinenrad frei drehen können, und zwar sowohl
beim Starten als auch während des Betriebs. Für Turbinenmoto
ren ist es charakteristisch, daß das Turbinenrad und die
umgebenden Abdeckungen auf einer relativ hohen Temperatur ar
beiten. Die Erfahrung zeigt, daß die Abdeckung normalerweise
auf einer höheren Temperatur als das Turbinenrad arbeitet.
Wenn daher die beiden Elemente aus dem gleichen Material her
gestellt sind, so wird sich die Abdeckung schneller ausdehnen
und schließlich einen relativ größeren Innendurchmesser be
sitzen als der Außendurchmesser des sich im stetigen Zustand
befindenden ausgedehnten Turbinenrads. In dieser Situation
wird ein Teil des das Turbinenrad antreibenden heißen Strömungs
mittels die Turbinenschaufeln umgehen und kann ferner eine
nicht notwendige Turbulenz in der Nähe der Turbinenschaufeln
hervorrufen. Jeder dieser Vorgänge bedeutet einen erhöhten
Kraftstoffverbrauch.
Demgemäß ist es zweckmäßig, eine Kühlung vorzusehen, um den
Ausdehnungsunterschied zwischen der Turbinenabdeckung und dem
Turbinenrad und Schaufeln zu verkleinern. Kühlströmungsmittel
für Turbinenmotoren angewandt zum Antrieb eines Flugzeugs sind
ohne weiteres verfügbar, und zwar entweder aus der atmosphäri
schen Luftströmung über ein nicht-isoliertes Motorgehäuse, oder
aber durch Abflußluft vom Kompressor, oder aber durch Luft, die
von einem Gebläse im Falle eines Turbogebläsemotors abgegeben
wird.
Bei gewissen industriellen Gasturbinenmotoren ist atmosphärische
Luft der Gebläseablaßluft nicht verfügbar. Ferner ist das
Motorgehäuse im allgemeinen stark zur Verhinderung von Wärme
verlust isoliert, und somit ist Umgebungsluft von wenig Nutzen.
Der komprimierte Luftfluß von der Kompressorstufe eines indu
striellen Gasturbinenmotors wird normalerweise direkt mit einem
Wärmeaustauscher verbunden, der die einströmende Luft für die
darauffolgende Verbrennung in der Gasturbine selbst erwärmt und
die Abgase vor der Abgabe in die Atmosphäre kühlt. Es ist nicht
zweckmäßig, die komprimierte Luft vom Wärmeaustauscher zum Küh
len zu verwenden, da deren Temperatur übermäßig groß ist.
Andererseits kann Luft direkt von der Kompressorstufe zur Kühlung
verschiedener Vergasungsturbinenteile abgelassen werden. Diese
Ablaßluft besitzt eine relativ kühle Temperatur gegeben in erster
Linie durch das Kompressionsverhältnis und in zweiter Linie durch
Leitung vom heißen Motorgehäuse. Die Verwendung von Ablaßluft
sollte begrenzt sein, um den höchsten Motorwirkungsgrad zu er
halten. Bei bekannten industriellen Gasturbinenmotoren wurde die
Luft Zufallsweise an die Abdeckvorrichtung geliefert,
welche die Turbinenschaufeln umgibt. Ferner wurde das bei
früheren Abdeckvorrichtungen verwendete Material normalerweise
im Hinblick auf dessen Festigkeit ausgewählt. Bei derartigen
Motoren wurde nicht versucht, die Kühlluft gegenüber der um
gebenden heißen Vorrichtung zu isolieren, wobei dann, wenn die
Kühlluft an der Abdeckvorrichtung ankam, ein guter Teil ihres
Kühlpotentials verloren gegangen war. Schließlich hatte die
große Kammer-Anordnung früherer Gasturbinenmotoren
einen Druckabfall in der Kühlluft zur Folge, so daß heißes
Gas in die Kammer eintreten konnte und die Kühlung
weiter verschlechterte.
Versuche zur Aufrechterhaltung eines glatten Gasflusses durch
die Turbine und am Turbinenrad vorbei hatten zur Folge, daß
die Turbinenabdeckung im wesentlichen als ein integraler Teil
des Turbinengehäuses ausgebildet wurde. Auf diese Weise wurden
die relativ hohen Temperaturen des Turbinengehäuses zur Tur
binenabdeckung geleitet, und zwar mit einer damit einher
gehenden Ausdehnung. Versuche zur Beschränkung der Ausdehnung
der Turbinenabdeckung war nicht vollständig erfolgreich. Das
Problem erschwerend ist dabei, daß die Durchmesserverminderung
oder die Beibehaltung des gleichen Durchmessers des Turbinen
abdeckrings sich ergebend aus dem Auftreffen der Kühlluft einen
Widerstand erfuhr durch die mechanischen Einschränkungen infol
ge der Ausdehnung des Turbinenmotorgehäuses.
Viele bekannte Gasturbinenmotoren sowohl industrieller als
auch der Luftfahrzeug-Bauart, verwendeten eine überlappende
segmentierte Abdeckanordnung, um die thermische Ausdehnung
jedes Segments zu gestatten, während die Innenseite des Durch
messers der gesamten Abdeckung im wesentlichen beibehalten wurde.
Eine echt kreisförmige Öffnung für das Turbinenrad war wegen
der segmentierten Natur der Abdeckanordnungen selbst schwer
zu erreichen. Daher mußte der Zwischenraum zwischen der Tur
binenabdeckanordnung und einer Turbinenschaufel derart einge
stellt werden, daß ein möglicherweise nicht runder Zustand be
rücksichtigt wurde. Dies ergab einen Verlust an Wirkungsgrad.
Beispielhaft für den Stand der Technik auf dem Gebiet der
Kontrolle der Ausdehnung bei einer Gasturbinenabdeckvorrich
tung sind die folgenden US-Patente: 40 23 919,
40 23 731, 39 90 807, 39 86 720, 39 75 901 und 40 86 757.
Es sei ferner auf die DE-OS 16 01 676 hingewiesen, die sich
mit dem Problem befaßt, daß Spitzenspiel der Turbinenschaufeln
unter veränderlichen Flugbedingungen auf einen optimalen Wert
zu halten. Es werden hierbei Verschleißbandhalter mit Luft
kanälen sowie Einstellmitteln vorgesehen, und zwar angeordnet
in einer Radialöffnung, wobei ein kreisförmiges Verschleißband
mit der Innenfläche des Verschleißbandhalters abstandsmäßig
verbunden ist und eine Ringkammer begrenzt. Ferner wird ein
mit den Kanälen in Verbindung stehender Kanal in einer Platte
ausgebildet, wobei diese Platte und das Verschleißband
miteinander verbunden sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Turbinenabdeckanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
derart auszugestalten, daß eine effektive Kühlung erreicht
wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im kenn
zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Maßnahmen vor.
Dadurch, daß das Kühlströmungsmittel in steuerbarer Weise in
die Umgebung des Schenkelteils und des Querstangenteils
geleitet wird, wird auch eine Kühlung der entgegengesetzt
liegenden Seite des Ausdehnungssteuerringes vorgesehen.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen.
Fig. 1 ist ein Schnitt eines Teils eines Gasturbinenmotors,
bei dem die hier beschriebene Abdeckanordnung verwendet
werden kann;
Fig. 2 ist ein ins einzelne gehender Schnitt der Abdeckanord
nung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 ist eine Teilseitenansicht der in Fig. 2 gezeigten Ab
deckanordnung, wobei ein Teil zur Darstellung des Auf
baus des Ausdehnungssteuerrings weggebrochen ist;
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht eines Teils eines
Rotorabdecksegments, und zwar dargestellt in Anordnung
auf einem Teil des Ausdehnungssteuerrings;
Fig. 5 ist eine Schnittansicht der Turbinenabdeckanordnung,
wobei einer der Bolzen dargestellt ist, der die Anordnung
am Turbinengehäuse befestigt.
Ein Teil eines Gasturbinenmotors 10 ist in Fig. 1 gezeigt.
Die Gasturbine 10 weist ein Turbinenrad 12 auf,
auf dem eine Vielzahl von Turbinenschaufeln 14 angeordnet ist.
Das Turbinenrad 12 ist an einer Welle 16 befestigt, die drehbar
in einem Turbinengehäuse 18 gelagert ist, in dem ebenfalls eine
Verbrennungskammer 20 befestigt ist. Die Welle 16 dreht einen
(nicht gezeigten) Kompressor, von dem aus eine Menge an Kühl
strömungsmittel oder Luft zu einem Durchlaß abgeleitet wird
und in Verbindung mit einer Kammer 24 steht, und zwar für die
darauffolgende Verbindung mit dem Inneren einer Vielzahl
von Leitschaufeln 26. Die so weit beschriebene Kühl
anordnung ist in dem obengenannten US-Patent 40 86 757 be
schrieben.
Mit der Leitschaufel 26 in Verbindung stehenden Kühlströmungs
mittel wird über einen Ablaß 28 in eine ringförmige Kammer 30
abgelassen. Die Kammer 30 wird von Isoliermaterial 32 umgeben,
welches irgendein in der Technik bekanntes Material, wie bei
spielsweise Keramikfaser, sein kann. Mit der Kammer 30 steht
eine Reihe von Rohren 34 in Verbindung, die an einem Flansch 36
befestigt sind, der das Turbinenrad 12 umgibt. Der Flansch 36
ist am Turbinengehäuse 18 befestigt und sieht einen Teil der
Halterung für die Turbinenabdeckanordnung 40 vor (vgl. auch
Fig. 2 und 5).
Am entgegengesetzten Ende der Rohre 34 ist ein Blech
glied 38 befestigt, welches einen Ring bildet. Isoliermaterial
33 ist im Ring angeordnet und umgibt die Rohre 34, um den
Temperaturanstieg im Kühlströmungsmittel zu minimieren,
wenn dies von dem Inneren der Leitschaufel 26 zur Turbinen
abdeckanordnung 40 gelangt.
Die Turbinenabdeckanordnung 40 ist am Flansch 36 durch eine
Vielzahl von Bolzen 42 in der in Fig. 5 gezeigten
Weise befestigt. Die Turbinenabdeckanordnung 40 besteht aus einem
Ausdehnungssteuerring 44, der eine im Ganzen
T-förmige Querschnittsgestalt besitzt. Der Ausdehnungssteuer
ring 44 definiert einen Querstangenteil 46, der seinerseits
eine innere zylindrische Oberfläche 48 besitzt, an der eine
Vielzahl von Rotorsegmenten 50 befestigungsartig anstoßen.
Von dem Querstangenteil 46 aus erstreckt sich radial nach
außen ein Schenkelteil 52. Auf entgegengesetzten Seiten
des Schenkelteils 52 sind Mittel bzw. eine Anordnung zur Bildung einer Sammel
leitung positioniert, um Kühlluft mit dem Schnitt von Schenkel
teil 52 und Querstangenteil 46 zu verbinden. Diese Anordnung be
steht aus ersten und zweiten Sammelleitungsringen 54 bzw.
56. Die Sammelleitungsringe 54 und 56 sind von gleichem Aufbau
mit unterschiedlicher Struktur am Außenumfang desselben,
wie in Fig. 2 gezeigt. Die ersten und zweiten Sammelleitungs
ringe 54 und 56 besitzen dazwischen angeordnet und radial nach
außen gegenüber dem Ausdehnungssteuerring 44 einen Abstands
ring 62, der eine Breite etwas größer als der Schenkelteil 52
des Ausdehnungssteuerrings 44 hat. Der Abstandsring 62 ordnet
den Ausdehnungssteuerring 44 radial gegenüber der Sammelleitungsanordnung
an.
Aus Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 5 kann man erkennen, daß der
Sammelleitungsring 54 und der Sammelleitungsring 56 mit einer
Vielzahl von Befestigungslöchern 64 bzw. 64′ ausgebildet sind.
In gleicher Weise ist der Abstandsring 62 mit einer Vielzahl
von Befestigungslöchern 65 ausgebildet. Die Vielzahl der bereits
unter Bezugnahme auf Fig. 5 erwähnten Bolzen 42 ver
läuft durch diese Befestigungslöcher zum Flansch 36, und ein
Flansch 66 ist ebenfalls am Turbinengehäuse 18 befestigt.
Es sei darauf hingewiesen, daß der Flansch 36 mit einer sich
nach hinten erstreckenden Lippe 37 an seinem Außenumfang aus
gebildet ist, und zwar den Sammelleitungsring 54 überlappend.
Der Sammelleitungsring 54 ist ebenfalls mit einer sich nach
hinten erstreckenden Lippe 55 ausgebildet, die den Abstands
ring 62 überlappt.
Der Abstandsring 62 ist mit einer Vielzahl von parallelen
seitlichen Nuten 70 ausgebildet, die zur Aufnahme von Ansätzen
72 dienen, die am Außenumfang des Schenkelteils 52 des Aus
dehnungssteuerrings 44 ausgebildet sind. In Fig. 3 erkennt
man, daß jeder Ansatz 42 mit einer entsprechenden Nut 70
zusammenpaßt, wobei ein Ausdehnungsraum vorgesehen ist, zwi
schen dem Ansatz 72 und der Nut 70. Die Axialausrichtung des
Ausdehnungssteuerrings 44 mit dem Turbinenrad 12 wird nicht
während der thermischen Ausdehnung des Ausdehnungssteuerrings
44 beeinflußt, weil die parallelen Seiten der Nuten 70 und
die entsprechenden Ansätze 72 eine gleichförmige Ausdehnung
des Rings erfordern. Daher kann der Ausdehnungssteuerring 44
sich in einem unterschiedlichen Ausmaß vom Turbinengehäuse selbst
aus ausdehnen, ohne die Konzentrizität des Ausdehnungssteuer
rings 44 zu beeinflussen.
Jeder Sammelleitungsring 54 und 56 wird durch eine Vielzahl
von hinterdrehten Zonen 74 und 74′ gebildet, die eine im
ganzen dreieckförmige Gestalt, wie in Fig. 3 gezeigt, besitzen,
obwohl auch andere Gestalten in adäquater Weise verwendet werden
können. Jede hinterdrehte Zone 74 und 74′ verbindet ihren brei
testen Teil mit der entsprechenden Nut 58 im Sammelleitungsring
54 und der Nut 58′ im Sammelleitungsring 56. Eine Bohrung 76
(vgl. Fig. 3) ist im allgemeinen am Scheitel der dreieckförmi
gen hinterdrehten (verjüngten) Zone 74 ausgebildet. Die Boh
rung 76 steht mit einer im Abstandsring 62 ausgebildeten Boh
rung 78 in Verbindung, die ihrerseits mit einer entsprechenden
Bohrung 76′ im zweiten Sammelleitungsring 56, wie in Fig. 2
gezeigt, in Verbindung steht. Diese zweite Bohrung 76′ steht
ihrerseits mit der entsprechenden verjüngten Zone 74′ des
zweiten Sammelleitungsrings 56 in Verbindung. Eine Vielzahl
von Zumeßöffnungen 80 verbinden Nut 58 (vgl.
Fig. 5) mit der Zone benachbart zum Ausdehnungssteuerring 44.
Speziell ist jede Öffnung 80 im ersten Sammelleitungsring 54
zu einer Seite des Ausdehnungssteuerrings 44 hin gerichtet,
und zwar in der Nähe des Schnitts von Schenkelteil 52 mit
Querstangenteil 46. Eine gleiche Vielzahl von Öffnungen 80′
ist im Sammelleitungsring 56 ausgebildet, so daß auf diese
Weise über die Bohrungen 76, 78 und 76′ mit der hinterdrehten
Zone 74′ in Verbindung stehendes Kühlströmungsmittel in steuer
barer Weise zur entgegengesetzten Seite des Ausdehnungssteuer
rings 44 hin geleitet wird, und zwar in der speziellen Nachbar
schaft des Schnitts von Schenkelteil 52 und Querstangenteil 46.
Der spezielle so weit beschriebene Aufbau sieht die Kühlung
des Ausdehnungssteuerrings 44 vor, der aus einer eine besonders
niedrige Ausdehnung aufweisenden Legierung ausgebildet sein kann,
und zwar mit einer hinreichend hohen Temperaturfestigkeit für
diesen Anwendungsfall, wobei aber ein relativ niedriger thermi
scher Ausdehnungskoeffizient aufrechterhalten bleibt. Eine
geeignete Legierung dafür ist "Hastelloy S" (Warenzeichen
der Stellite Division der Cabot Corporation).
Der relativ lose Kontakt zwischen dem Ausdehnungssteuerring
44 und den benachbarten Sammelleitungsringen und Abstandsring
schafft einen relativ hohen Widerstand gegenüber Wärmeleitung
von benachbarten Motorteilen, die Bemühungen zur Kühlung des
Ausdehnungssteuerrings 44 umsonst machen könnten. Die Vorsprung-
und Nut-Verbindung zwischen dem Ausdehnungssteuerring 44 und
dem Abstandsring 62 eliminiert mechanische Belastungen zwischen
diesen zwei Teilen, die die Tendenz haben würden, der Durch
messerverminderung des Ausdehnungssteuerrings 44 entgegenzu
wirken, wobei sich diese Verminderung dadurch ergibt, daß
Kühlluft an den Schnitt von Schenkelteil 52 und Querstangen
teil 46 gebracht wird.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Rotorabdeck
segments 50, befestigt an einem Teil des Ausdehnungssteuer
rings 44. Jedes Rotorabdecksegment 50 ist mit einer Vielzahl
von nach innen weisenden Ansätzen 84 ausgebildet, die an der
Außenoberfläche 49 ausgebildet sind, um den Querstangenteil
46 des Ausdehnungssteuerrings 44 zu überlappen. Der Ausdeh
nungssteuerring 44 besitzt eine Vielzahl von Nuten 86,
die mit einem Abstand im wesentlichen gleich dem Abstand
angeordnet sind, der die nach innen weisenden Ansätze 84
trennt, auf welche Weise die Vielzahl der Rotorabdecksegmente
50 auf dem Ausdehnungssteuerring 44 angeordnet werden kann, und
zwar durch Orientierung der Ansätze 84 in Nuten 86, worauf
dann die Vielzahl der Rotorabdecksegmente in die in Fig. 4 ge
zeigte Position durch Gleitbewegung gebracht werden. Es sei
darauf hingewiesen, daß einer der beiden Mittenansätze 84
darinnen ausgebildet eine Nut 88 aufweist, die Teil eines
Sockels für einen darin anzuordnenden Stift 90 bildet. Eine
entsprechende Bohrung 94 ist im Sammelleitungsring 54 aus
gebildet. Man erkennt somit aus Fig. 2, daß der Stift 90
umfangsmäßig jedes einzelne Rotorabdecksegment 50 am Ausdeh
nungssteuerring 44 orientiert. Die Rotorabdecksegmente 50
können ebenfalls aus der gleichen eine niedrige Ausdehnung
besitzende Legierung wie der Ausdehnungssteuerring 44 herge
stellt sein. Zudem besitzt die Außenoberfläche 49, die
die innere zylindrische Oberfläche 48 berührt oder mit ihr
zusammenpaßt, vorzugsweise im wesentlichen den gleichen
Krümmungsradius wie die zusammenpassende zylindrische Ober
fläche 48.
Es wurde festgestellt, daß die mittige Lage des Stiftes
90 die Ausdehnung jedes einzelnen Rotorabdecksegments 50 ge
stattet, ohne die Ausdehnung des nächst benachbarten Rotor
abdecksegments zu beeinflussen. Das heißt, daß - vgl. Fig. 3 -
jedes Rotorabdecksegment 50 sich von der Mitte aus nach außen
bezüglich des Ausdehnungssteuerrings 44 ausdehnt und nicht von
einem Verriegelungspunkt an einem Ende aus.
In Fig. 2 ist ein Querschnitt der Rotorabdeckung 50 in bezug
auf das zugehörige Turbinenschaufelblatt 14 dargestellt.
Man erkennt, daß das Rotorabdecksegment 50 mit einer Längs
nut 96 ausgebildet ist. In der Längsnut 96
ist ein dem Abrieb unterworfenes Material 98 in bekannter
Weise angeordnet. Dieses dem Abrieb unterworfene Material
dient zum Schutz der Spitze der Turbinenschaufel 14 für den
Fall, daß die Turbinenschaufel 14 das Rotorabdecksegment
berührt.
In Fig. 3 erkennt man, daß die Enden jedes Rotorschaufelsegments
50 zur gegenseitigen Überlappung ausgebildet sind. Das heißt,
das erste Ende 100 überlappt das zweite Ende des nächst be
nachbarten Rotorschaufelsegments.
Für ein besseres Verständnis der Arbeitsweise der Erfindung
sei auf Fig. 1 Bezug genommen, wo man erkennt, daß Kühlluft
vom Kompressorteil des Turbinenmotors durch Leitschaufeln
26 mit Durchlässen geliefert wird. Nach dem Kühlen
der Leitschaufeln 26 läuft die Kühlluft nach außen gegenüber jeder Leitschaufel
durch Ablaß 28 in Kammer 30 und sodann in Rohre 34.
Jedes Rohr 34 ist durch Material 33 wie beispielsweise kerami
sches Fasermaterial isoliert. Dieses Material verhindert einen
Anstieg der Wärme bei der von den Düsenschaufeln 26 kommenden
Luft auf deren Weg zur Abdeckanordnung 40. Luft wird zum
Sammelleitungsring 54 von Rohren 34 geliefert, und zwar an
der Vielzahl von hinterdrehten Zonen. Gleichzeitig läuft ein
Teil der Kühlluft von der hinterdrehten Zone 74 durch die
Bohrungen 76, 78 und 76′ und zu der hinterdrehten Zone 74′.
Die Kühlluft in den hinterdrehten Zonen 74 und 74′ läuft
durch die Öffnungen 80 und 80′ und wird in steuerbarer Weise
gegen den Schnitt von Schenkelteil 52 und Querstangenteil 46
des Ausdehnungssteuerrings 44 geleitet.
Wie man anhand der stark ausgezogenen Pfeile in Fig. 2
erkennt, läuft Kühlluft nach außen zwischen die Rotorabdeck
segmente 50 und Turbinengehäuse 18 und in den Hauptheiß
gasstrom hinein an Stellen stromaufwärts und stromabwärts
gegenüber der Turbinenschaufel. Dieser Luftströmungspfad ist
besonders vorteilhaft insofern, als die Heißgase im Turbi
nenhauptstrom in effektiver Weise daran gehindert werden,
den Ausdehnungssteuerring (44) zu erreichen.
Es sei darauf hingewiesen, daß die Rotorabdecksegmente 50
sich nicht in direktem Kontakt mit dem benachbarten Teil
des Turbinengehäuses befinden, auf welche Weise Wärme nicht
in effektiver Weise vom Gehäuse direkt zu den Rotorabdeck
segmenten geleitet wird. Die Verbindung jedes Rotorabdeck
segments 50 mit dem Turbinengehäuse 18 erfolgt über den
Ausdehnungssteuerring 44 und insbesondere durch den Schenkel
teil 52. Da Kühlluft in steuerbarer Weise gegen den Schenkel
teil 52 geleitet wird, wird die Wärmeleitung vom Turbinen
gehäuse 18 durch den Schenkelteil 52 verringert, wohingegen
der Schenkelteil und der Querstangenteil selbst durch die
darauf auftreffende Luft gekühlt werden.
Claims (7)
1. Turbinenabdeckanordnung mit einem Ausdehnungssteuerring
(44), der eine Innenzylinderoberfläche und eine Sammelleitungs
anordnung bildet, um ein Kühlströmungsmittel zu vorgewählten
Stellen am Ausdehnungssteuerring hinzuleiten, und mit einer
Traganordnung, um den Ausdehnungssteuerring bezüglich der Sam
melleitungsanordnung bei unterschiedlichen Temperaturbedingun
gen zu haltern, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausdehnungssteu
erring (44) einen im ganzen T-förmigen Querschnitt definiert,
und zwar mit einem Schenkelteil (52) und einem Querstangenteil (46), daß
die Oberfläche (48) des Querstangenteils die Innenzylinderober
fläche bildet, während der Schenkel sich radial nach außen von
dem Querstangenteil erstreckt, daß die Sammelleitungsanordnung
erste und zweite Sammelleitungsringe aufweist, die auf entgegen
gesetzten Seiten des Schenkelteils des Ausdehnungssteuerrings
(44) vorgesehen sind, und daß jeder der ersten und zweiten Sam
melleitungsringe eine Vielzahl von Strömungsmittelöffnungen de
finiert, die zu entgegengesetzten Seiten des Schenkelteils des
Ausdehnungssteuerrings (44) hin orientiert sind.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Traganordnung einen Abstandsring aufweist, der eine
axiale Dicke etwas größer besitzt als der Schenkelteil, und
wobei der Abstandsring zwischen den ersten und zweiten Sammel
leitungsringen liegt, und zwar radial außerhalb des Schenkel
teils.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Ausdehnungssteuerring eine Achse und eine Vielzahl von vorste
henden Ansätzen definiert, die sich nach außen vom Schenkelteil
an vorbestimmten Stellen erstrecken, wobei der Abstandsring fer
ner eine Vielzahl von Nuten definiert, die am Innenumfang des
selben ausgebildet sind, wobei die Nuten jeweils eine Breite im
wesentlichen gleich der Breite der Ansätze aufweisen und zur
Aufnahme eines Ansatzes angeordnet sind.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die ersten
und zweiten Sammelleitungsringe und der Abstandsring eine Viel
zahl von ausgerichteten Löchern definieren, wobei jeder der er
sten und zweiten Sammelleitungsringe eine und die andere im we
sentlichen parallele flache Oberflächen bilden, wobei die eine
flache Oberfläche ferner eine Umfangsnut definiert, während die
andere flache Oberfläche ferner eine Vielzahl von Ausnehmungsge
bieten bildet, die eine vorbestimmte Anzahl der ausgerichteten
Löcher jeder der ersten und zweiten Sammelleitungsringe mit der
Umfangsnut verbindet.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
ersten und zweiten Sammelleitungsringe eine Vielzahl von Strö
mungsmittelöffnungen definieren, die zu entgegengesetzten Sei
ten des Schenkelteils des Ausdehnungssteuerrings hin orientiert
sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß je
de der Öffnungen die Nut mit dem Innenumfang der ersten oder
zweiten Sammelleitungsringe verbindet, wobei die Öffnungen un
ter Winkeln ausgerichtet sind, ausreichend für das Auftreffen
des Strömungsmittels von den Öffnungen im ganzen am Innenab
schnitt des Schenkelteils und des Querstangenteils der Ausdeh
nungssteuerringe.
7. Anordnung nach einem oder mehreren der vorhergehenden An
sprüche, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abdeckanordnung eine Vielzahl von Segmenten aufweist,
die umfangsmäßig an der inneren zylindrischen Oberfläche des
Ausdehnungssteuerrings angeordnet sind.
Applications Claiming Priority (2)
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DE2948811C2 true DE2948811C2 (de) | 1990-08-16 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP (1) | JPS6237205B2 (de) |
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GB (1) | GB2036882B (de) |
SE (1) | SE437694B (de) |
WO (1) | WO1979001008A1 (de) |
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