DE3825744A1 - Fluiddichtungs- und gasturbinenanordnung sowie verfahren zum verhindern des entweichens von arbeitsfluid aus einer turbomaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Fluiddichtungen, die zum Verhindern der Leckage von Fluid aus einem Strömungsweg über Spaltöffnungen, welche durch Teile einer Turbomaschine gebildet sind, benutzt werden. Insbesondere betrifft die Erfindung eine berührungslose Ejektordichtung zur Verwendung in einem Gasturbinentriebwerk.

Es ist ständige Praxis, sogenannte Labyrinthdichtungen in Turbomaschinen zu benutzen, um die Leckage von Arbeitsfluid aus einem durch Leit- und Laufschaufeln der Maschine gebildeten Hauptströmungsweg über Spaltöffnungen, die durch wenigstens eine der Schaufeln gebildet sind, und in einen Außenbereich jenseits des Hauptströmungsweges zu reduzieren. Beispielsweise ist es manchmal notwendig, die Laufschaufeln radial nach außen über den Hauptströmungsweg hinaus zu verlängern, um eine Diskontinuität zwischen den verlängerten Laufschaufeln und Punkten an den äußeren Umfängen von benachbarten Leitschaufeln zu schaffen. Eine Labyrinthdichtung wird häufig benutzt, um eine solche Diskontinuität zu überspannen und die Fluidleckage aus dem Strömungsweg zu minimieren. Ein Beispiel einer solchen Dichtungsanordnung ist in der US-PS 41 3 899 beschrieben. Die Verwendung von Labyrinthdichtungen für andere Zwecke in Turbomaschinen ist auch in den US-PS 35 27 053 und 43 20 903 beschrieben.

Labyrinthdichtungen haben den Nachteil eines endlichen Leckageverlustes, der in einigen Fällen unzulässig sein kann, und zwar aus Leistungsgründen oder weil heiße Strömungswegfluids mechanische Probleme in dem Gebiet außerhalb des Strömungsweges hervorrufen, z.B. Hochtemperaturprobleme oder Verunreinigung. Der Leckageverlust kann durch einen verkleinerten Dichtspalt reduziert werden, es gibt aber einen Mindestdichtspalt in Abhängigkeit von den vergangenen und gegenwärtigen Betriebsbedingungen der Dichtung. Der Mindestdichtspalt existiert aufgrund von Unrundheiten, unterschiedlichem radialen Wachstum und dynamischer Belastung der Konstruktion. Solche mechanischen Probleme können in dem äußeren Gebiet überwunden werden, indem die Dichtung mit einem Hochdruckfluid gepuffert wird. Trotzdem existieren unzulässige Leckageverluste selbst bei den bekannten fluidgepufferten Labyrinthdichtungsanordnungen.

Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen und weitere Nachteile der bekannten Labyrinthdichtungen bei Turbomaschinen zu beseitigen.

Weiter soll durch die Erfindung eine berührungslose Strömungswegdichtung geschaffen werden, welche die Fluidleckage aus einem Hauptströmungsweg in einer Turbomaschine im wesentlichen beseitigt.

Ferner soll durch die Erfindung eine berührungslose Strömungswegdichtung geschaffen werden, bei der ein Pufferfluid benutzt wird, das einer stromaufwärtigen Stufe entnommen und im wesentlichen vollständig in den Hauptströmungsweg zurückgeleitet wird.

Außerdem soll durch die Erfindung eine Ejektordichtung geschaffen werden, welche die Fluidleckage eliminiert und außerdem Luft in den Raum um das Triebwerk einsaugt, um das Triebwerk zu belüften, ohne daß Gebläse benötigt werden.

Schließlich soll durch die Erfindung eine berührungslose Strömungswegdichtung mit Dichtungsspielen geschaffen werden, die ausreichen, um Reibberührungen und dadurch verursachte Dichtungsverschlechterungen im normalen Turbomaschinenbetrieb zu verhindern.

Gemäß der Erfindung wird eine Fluiddichtungsanordnung für eine Turbomaschine geschaffen. Die Turbomaschine enthält einen ersten Satz Turbinenschaufeln und einen zweiten Satz Turbinenschaufeln benachbart zu dem ersten Satz Turbinenschaufeln, wobei die Sätze relativdrehbar um eine gemeinsame Maschinenachse angeordnet sind. Begrenzungskonstruktionen, die dem ersten und dem zweiten Satz Schaufeln zugeordnet sind, bilden die innere und die äußere Umfangsbegrenzung, zwischen denen ein Hauptfluidströmungsweg gebildet ist. Teile wenigstens eines der Schaufelsätze bilden eine Spaltöffnung, die eine Verbindung zwischen dem Fluidströmungsweg und einem äußeren Gebiet jenseits der Umfangsbegrenzungen in radialer Richtung herstellt. Ein ringförmiger Arm erstreckt sich von einer Schaufel aus über die Spaltöffnung und auf die benachbarte Schaufel. Der Arm bildet mit einem äußeren Umfang der benachbarten Schaufel einen ringförmigen Durchlaß, der mit der Spaltöffnung in Verbindung steht. Ein ringförmiger Hohlraum ist an dem äußeren Umfang der benachbarten Schaufel gebildet, der eine Strahlöffnung zum Leiten eines unter Druck stehenden Vorrats von Pufferfluid aus dem Hohlraum und aus der Strahlöffnung hinaus in den ringförmigen Durchlaß als einen Pufferfluidstrahl relativ hoher Geschwindigkeit hat. Der Strahl hoher Geschwindigkeit tritt mit dem Fluid in dem äußeren Gebiet jenseits der Umfangsbegrenzung in Wechselwirkung, um eine kontinuierliche Dichtfluidströmung aus dem äußeren Gebiet über die Spaltöffnung in den Hauptfluidströmungsweg hervorzurufen.

Gemäß der Erfindung wird außerdem ein Verfahren geschaffen zum Verhindern des Entweichens des Arbeitsfluids einer Turbomaschine aus dem Strömungsweg über einen zwischen relativdrehenden Teilen der Turbomaschine gebildeten Spalt. Das Verfahren beinhaltet die Schritte, an dem Spalt einen Vorrat von Pufferfluid mit hoher Geschwindigkeit auszustoßen. Ein Dichtfluid, welches die rotierenden Teile umgibt, wird dann mit Hilfe des Pufferfluids über den Spalt in den Strömungsweg gesaugt. Auf diese Weise blockiert das einströmende Dichtfluid das Entweichen des Arbeitsfluids aus dem Strömungsweg.

Die verschiedenen Merkmale der Neuheit, welche die Erfindung kennzeichnen, sind in den beigefügten Ansprüchen besonders angegeben und bilden einen Teil der Offenbarung. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Betriebsvorteile und ihrer besonderen Merkmale, welche durch ihre Anwendung erzielt werden, wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die in den beigefügten Zeichnungen dargestellten bevorzugten Ausführungsformen näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Teilansicht von Leit- und Laufschaufeln in einer Turbomaschine mit einer Dichtungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht von in Fig. 1 gezeigten Ejektorschlitzen,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer ersten Modifizierung eines Teils der Dichtungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Modifizierung eines Teils der Dichtungsanordnung nach der Erfindung,

Fig. 5 eine Teilansicht einer Turbomaschine wie in Fig. 1, die aber ein gemäß der Erfindung modifiziertes Gehäuse hat, und

Fig. 6 eine Teilansicht des Turbinenteils eines mit der Erfindung versehenen Strahltriebwerks.

Fig. 1 zeigt eine Teilansicht einer Leitschaufel 10 und einer Laufschaufel 12, die längs der axialen Richtung einer Turbomaschine benachbart zueinander angeordnet sind.

Wie bekannt ist die Leitschaufel 10 eine von einer Anzahl gleicher Leitschaufeln, die so angeordnet sind, daß sie sich radial um die Maschinenachse erstrecken. Ebenso ist die Laufschaufel 12 eine von einer Anzahl von gleichen Laufschaufeln, die so angeordnet sind, daß sie sich von der Maschinenachse aus radial erstrecken. Wenigstens ein Satz von Turbinenschaufeln 10, 12 ist relativdrehbar zu dem anderen um die gemeinsame Maschinenachse angeordnet.

Gemäß der Darstellung in den Fig. 1 und 5 erstreckt sich die Laufschaufel 12 radial aus einem Hauptfluidströmungsweg 14 heraus, der über den Schaufeln 10, 12 gebildet ist. Ein äußerer Mantel 16 (Fig. 1 und 5), der den Leitschaufeln 10 zugeordnet ist, bildet eine äußere Umfangsbegrenzung für den Hauptfluidströmungsweg 14. Ein äußerer Mantel 17 (Fig. 1), der den Laufschaufeln 12 zugeordnet ist, setzt die Bildung einer äußeren Umfangsbegrenzung für den Hauptfluidströmungsweg 14 fort. Eine innere Nabe 18 (Fig. 5) bildet eine innere Umfangsbegrenzung für den Hauptfluidströmungsweg 14.

In der dargestellten Ausführungsform gibt es eine Spaltöffnung 20 zwischen dem äußeren Mantel 16 und dem äußeren Mantel 17. Die Spaltöffnung 20 ist notwendig, damit sich die Laufschaufel 12 aus dem begrenzten Strömungsweg 14 radial nach außen erstrecken kann, damit eine relative Axial- und Umfangsverschiebung zwischen den Mänteln 17 und 16 erfolgen kann und damit die Drehung während des normalen Turbomaschinenbetriebes stattfinden kann. Die Spaltöffnung 20 stellt wie dargestellt eine Verbindung zwischen dem Hauptfluidströmungsweg 14 und einem äußeren Gebiet 22 radial jenseits der durch die Mäntel 16 und 17 gebildeten Umfangsbegrenzung her. Wenn die Spaltöffnung 20 nicht wirksam abgedichtet wird, gestattet sie Druckfluid, aus dem Hauptfluidströmungsweg 14 in das äußere Gebiet 22 zu entweichen, was selbstverständlich mit einem Verlust an Betriebswirkungsgrad der Turbomaschine verbunden ist.

Gemäß der Erfindung steht ein ringförmiger Arm 24 über die Spaltöffnung 20 in dem äußeren Gebiet 22 des Hauptfluidströmungsweges 14 vor. Gemäß der Darstellung in den Figuren erfolgt das in stromaufwärtiger Richtung. Es könnte aber bei anderen Verwendungszwecken ebensogut in stromabwärtiger Richtung erfolgen. In der dargestellten Ausführungsform steht der ringförmige Arm 24 von einem Teil der Laufschaufel 12 vor, der sich radial nach außerhalb der äußeren Umfangsbegrenzung des Hauptfluidströmungsweges 14 erstreckt. Der ringförmige Arm 24 bildet mit dem äußeren Umfang der benachbarten Leitschaufel 10 einen ringförmigen Durchlaß 26, der mit der Spaltöffnung 20 in Verbindung steht.

Ein ringförmiger Hohlraum 28, der eine Strahl- oder Ejektoröffnung 30 hat, die insgesamt in axialer Richtung ausgerichtet ist, ist an dem äußeren Umfang der Leitschaufel 10 vorgesehen. Die Strahlöffnung 30 dient dazu, einen unter Druck stehenden Vorrat an Pufferfluid als einen Pufferfluidstrahl relativ hoher Geschwindigkeit in den ringförmigen Durchlaß 26 zu leiten. Demgemäß ruft eine Wechselwirkung zwischen dem Strahl hoher Geschwindigkeit mit Fluid, das in dem äußeren Gebiet 22 in der Nähe des ringförmigen vorstehenden Arms 24 vorhanden ist, eine kontinuierliche Dichtfluidströmung 23 aus dem äußeren Gebiet 22 hervor, die sich mit dem Pufferfluid 25 in dem ringförmigen Durchlaß 26 vermischt und über die Spaltöffnung 20 in den Hauptfluidströmungsweg 14 eintritt. Ein oder mehrere Versorgungsrohre 32 leiten das Pufferfluid in den ringförmigen Hohlraum 28 aus einer stromaufwärtigen Turbomaschinenstufe mit einem Gesamtdruck, der beträchtlich größer ist als die statischen Drücke in dem äußeren Gebiet 22 oder der Spaltöffnung 20. Diese stromaufwärtige Stufe kann beispielsweise eine Verdichterstufe der Turbomaschine oder eine stromaufwärtige Turbinenstufe sein. Durch diese Entnahme hat das Pufferfluid eine große Bewegungsenergie nach dem Beschleunigen durch die Strahlöffnung 30. Nach dem Vermischen mit der Dichtströmung 23 wird die vereinigte Strömung 29 mit Hilfe des divergierenden ringförmigen Durchlasses 26 verlangsamt, wobei durch die abnehmende Geschwindigkeit der statische Druck erhöht wird. Infolgedessen bewirkt diese Ausführungsform eine Strömung aus dem äußeren Gebiet 22, das auf einem niedrigen Druck ist, in den Hauptfluidströmungsweg 14, der auf einem relativ höheren statischen Druck ist. Ähnliche Ausführungsformen werden häufig als "Strahlpumpe" oder "Ejektorpumpe" bezeichnet.

Fig. 5 zeigt einen Verwendungszweck der Strömungswegejektordichtung in einem Gasturbinentriebwerk, das in ein Gehäuse in Form einer Gondel 34 eingebaut ist, wodurch ein zusätzlicher Vorteil erzielt wird. Luft, die in ein Ejektorsystem gesaugt wird, von dem die Schaufeln 10, 12 ein Teil sind, wird aus dem Raum zwischen dem System und einer Wand der Gondel 34 abgesaugt. Durch Vorsehen von Belüftungsöffnungen 36 in der Wand der Gondel bewirkt der Ejektor, daß Luft in das äußere Gebiet 22 um die Turbine gesaugt wird, um eine kontinuierliche Belüftung des umschlossenen Raums durch Außenluft zu gestatten. Eine gemischte Strömung aus dem unter Druck stehenden Pufferfluid (z.B. vom Verdichter gelieferte Luft) und der eingesaugten Luft geht durch die stromabwärtigen Turbinenstufen und die Schubdüse (nicht dargestellt) hindurch.

Die Strahlöffnungen 30, die in Fig. 1 gezeigt sind, können verschiedene Formen haben. Bei dem in Fig. 2 gezeigten Beispiel haben die Ejektoröffnungen die Form eines ringförmigen Spalts 30′. Der ringförmige Spalt ist als ein schmaler Durchlaß zwischen dem oberen Dachteil 40 des ringförmigen Hohlraums 28 und dem unteren Teil 42, bei dem es sich um das äußere Ende der benachbarten Leitschaufel handelt, gebildet. Ein kontinuierlich konvergierender Spalt 30′ ist zwischen denselben gebildet, um das Pufferfluid zu beschleunigen und mit hoher Geschwindigkeit auszustoßen. Der Spalt 30′ könnte auch zwecks größerer Pufferfluidgeschwindigkeit konvergieren und dann divergieren. Die Austrittsgeschwindigkeit des Pufferfluids an den Spalten 30′ kann höher sein als die Schallgeschwindigkeit an dieser Stelle.

Andere Arten von Ejektorspalten können ebenfalls vorgesehen werden. Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel handelt es sich um Ejektorspalte in Form von gleichabständigen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ejektorspalten 30′′. Die Spalte 30′′ sind zwischen sich nach oben erstreckenden Vorsprüngen 44 gebildet, welche von der äußeren Wand 42′ nach oben vorstehen. Die stromaufwärtigen Teile dieser Vorsprünge sind abgerundet, um um sie herum eine gleichmäßige, beschleunigende Strömung des ausgestoßenen Fluids zu erzeugen.

In Fig. 4 haben die Ejektoröffnungen, die aus dem ringförmigen Hohlraum 28 hinausführen, die Form einer Anzahl mit gleichem gegenseitigen Umfangsabstand angeordneten Löchern 30′′′. Diese Löcher sind in einer vorderen massiven Wand 48 an der Mündung des ringförmigen Hohlraums 28 gebildet. Selbstverständlich könnten aber auch andere Typen von Ejektoranordnungen vorgesehen werden.

Fig. 6 zeigt einen typischen Anwendungsfall der Ejektordichtung bei dem Turbinenteil eines Gasturbinentriebwerks. In der gezeigten besonderen Anordnung weist die Turbine mehrere Schaufeln auf, von denen jeder zweite Satz Schaufeln relativ zu den zwischen diesen Schaufelsätzen angeordneten benachbarten Schaufeln sich gegenläufig dreht. Die Schaufeln 50, 52, 54 und 56 drehen sich in einer Richtung, während sich die zwischen Ihnen angeordneten Schaufeln 58, 60 und 62 gegenläufig in der entgegengesetzten Richtung drehen. Es ist deshalb zu beachten, daß die hier beschriebene Ejektordichtung nicht nur zwischen umlaufenden und stationären Teilen verwendbar ist, sondern auch zwischen gegenläufig umlaufenden Teilen. Zwischen den Laufschaufeln 50 und 58 gibt es einen Spalt 64, der in einer exemplarischen Ausführungsform in der Breite in axialer Richtung ungefähr 10 mm (0,38 Zoll) mißt. Stromaufwärts von der Schaufel 50 aus erstreckt sich ein ringförmiger Arm 66, der über den radial äußeren Umfang 68 der benachbarten Schaufel 58 vorsteht, um zwischen denselben den ringförmigen Durchlaß 70 zu bilden. Die radiale Höhe des ringförmigen Durchlasses 70 beträgt in der exemplarischen Ausführungsform ungefähr 12,7 mm (0,5 Zoll). Die Zufuhr von Pufferfluid erfolgt an einer stromaufwärtigen Stelle 72 der Gasturbine selbst. An dieser stromaufwärtigen Stelle hat die Fluidströmung einen höheren Druck als am Ort des Spalts 64. Diese Fluidströmung geht durch einen Durchlaß 74, der das Fluid in Form eines Pufferfluids leitet, was durch Pfeile 76 angedeutet ist. Das Pufferfluid wird in einen ringförmigen Hohlraum 78 geleitet, der zwischen dem radial äußeren Umfang 68 der Schaufel 58 und einer überhängenden Dachwand 80 gebildet ist. Der Druck des Pufferfluids in dem ringförmigen Hohlraum 78 ist beträchtlich größer als der Druck in dem Spalt 64. Dieses Pufferfluid wird durch einen konvergierenden ringförmigen Durchlaß 82 auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt. Die äußere Gondelwand 86, die die Gasturbine umgibt, ist mit einer Anzahl von Lufthutzen 84 versehen. Die Lufthutzen gestatten das Einströmen von äußerer Luft, was durch Pfeile 88 angedeutet ist. Die Luft wird in den Raum 90 zwischen der äußeren Gondelwand 86 und der Turbine gesaugt, wodurch sie zum Belüften des Raums 90 dient und der äußere Umfang der Turbinenstufen gekühlt wird. Gleichzeitig strömt diese Luft weiter in den ringförmigen Durchlaß 92, der zwischen dem vorstehenden Arm 66 und dem äußeren Umfang 68 der benachbarten Schaufel gebildet ist.

Das Einströmen der Luft über den Durchlaß 92 wirkt einer möglichen Leckage des Fluids entgegen, das in dem Hauptfluidströmungsweg über die Turbinenschaufeln strömt, was durch Pfeile 94 angedeutet ist.

Die Erfindung arbeitet also als Ejektor- oder Strahlpumpe, die dazu dient, das in dem Hauptströmungsweg strömende Fluid darin zu halten und jede Leckage aus dem Hauptströmungsweg zu verhindern. Gleichzeitig werden zusätzliche Vorteile erzielt. Im Vergleich zu einer Labyrinthdichtung gibt es bei der hier beschriebenen Dichtungsanordnung keinen Systemverschleiß. Der Spalt zwischen den umlaufenden und stationären Teilen ist an dem Ejektor weniger empfindlich und gestattet einen größeren Spalt zwischen den Rotor- und Statorteilen als eine Labyrinthdichtung.

Die hier beschriebene Dichtung ergibt weiter einen besseren Wirkungsgrad, weil die Pufferluft für den Zyklus nicht verlorengeht. Gleichzeitig wird Verlustwärme aus dem Triebwerksgehäuse in den Zyklus selbst zurückgeleitet. Weitere Vorteile können gemäß obiger Beschreibung erzielt werden, wenn Öffnungen in der äußeren Gondel verfügbar sind. Das Einsaugen der externen Luft schafft einen Belüftungsvorteil in dem Raum um das Triebwerk automatisch ohne die Notwendigkeit von Gebläsen oder äußeren Systemen. Weiter ist für die Belüftung kein Abluftkanal erforderlich, da die zur Belüftung verwendete Luft in die Hauptströmung selbst eintritt.

In besonderen Fällen ist weniger Hochdruckpufferfluid zun Antreiben des Ejektorsystems erforderlich als bei einer herkömmlichen Labyrinthdichtung.

Die Abmessungen und proportionalen Konstruktionsbeziehungen, die in den Zeichnungen gezeigt sind, dienen lediglich als Beispiel, und die Figuren zeigen nicht notwendigerweise tatsächliche Abmessungen oder proportionale Konstruktionsbeziehungen, die bei der Strömungswegdichtung nach der Erfindung benutzt werden.

Claims (25)

1. Fluiddichtungsanordnung für eine Turbomaschine mit einem Hauptfluidströmungsweg (14), der sich axial längs der Turbomaschine erstreckt, und mit ersten und zweiten Konstruktionsteilen (10, 12) der Turbomaschine innerhalb des Strömungsweges, die relativ zueinander bewegbar sind und eine Spaltöffnung (20) zwischen sich bilden, welche eine Verbindung zwischen dem Strömungsweg (14) und einem Gebiet (22) außerhalb des Strömungsweges (14) herstellt, gekennzeichnet durch:
einen ringförmigen Arm (24), der von dem ersten Konstruktionsteil (12) vorsteht und dem zweiten Konstruktionsteil (10) benachbart ist, so daß zwischen denselben ein ringförmiger Durchlaß (26) gebildet ist, der mit der Spaltöffnung (20) in Verbindung steht;
einen ringförmigen Hohlraum (28) an dem zweiten Konstruktionsteil (10) zum Aufnehmen eines Vorrats an Pufferfluid (25); und
Ejektoröffnungen (30), die eine Verbindung zwischen dem ringförmigen Hohlraum (28) und dem ringförmigen Durchlaß (26) herstellen, um einen unter Druck stehenden Vorrat des Pufferfluids (25) aus dem ringförmigen Hohlraum (28) in den ringförmigen Durchlaß (26) zu leiten und eine Strömung (23) von Dichtfluid aus dem Gebiet (22) außerhalb des Strömungsweges (14) in den ringförmigen Durchlaß (26) über die Spaltöffnung (20) und in den Hauptfluidströmungsweg (14) hervorzurufen, wodurch Fluid innerhalb des Hauptströmungsweges (14) daran gehindert wird, über die Spaltöffnung (20) aus dem Hauptströmungsweg (14) zu entweichen.

2. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Versorgungseinrichtung (32; 74), die das Pufferfluid (25) in den ringförmigen Hohlraum (28) leitet.

3. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungseinrichtung eine Stufe einer Turbomaschine stromaufwärts einer Stufe, in der der ringförmige Hohlraum (28) angeordnet ist, und eine Zufuhreinrichtung (32; 74) zur Zufuhr eines unter Druck stehenden Fluids aus der stromaufwärtigen Stufe in den ringförmigen Hohlraum (28) aufweist.

4. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die stromaufwärtige Stufe ein Verdichter ist.

5. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Hohlraum (28) bei einer Stufe in einer Turbine ist und daß die stromaufwärtige Stufe eine stromaufwärtige Stufe der Turbine ist.

6. Fluiddichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Konstruktionsteile erste und zweite Sätze von Turbinenschaufeln (10, 12) sind.

7. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz von Turbinenschaufeln (12) einen Rotor und der zweite Satz von Turbinenschaufeln (10) einen Stator der Turbomaschine bildet und daß der ringförmige Hohlraum (28) an dem äußeren Umfang des Stators ist.

8. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator und der Rotor gemeinsam die Spaltöffnung (20) bilden und daß der ringförmige Arm (24) an einem äußeren Umfang des Rotors vorgesehen ist.

9. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Sätze von Turbinenschaufeln (10, 12) beides Laufschaufeln sind, wobei jeder Satz sich gegenläufig zu dem anderen Satz dreht.

10. Fluiddichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoröffnungen (30) ringförmige Spalte (30′) sind.

11. Fluiddichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoröffnungen (30) aus einer Anzahl von gleichen gegenseitigen Umfangsabstand aufweisenden Löchern (30′′′) bestehen.

12. Fluiddichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoröffnungen (30) aus einer Anzahl von gleichabständigen, sich in Umfangsrichtung erstreckenden Spalten (30′′) bestehen.

13. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Distanzblöcke (44) zwischen benachbarten Spalten (30′′), wobei die Distanzblöcke (44) gekrümmte hintere Wände (42′) haben, welche der Strömung des Druckpufferfluids (25) zugewandt sind.

14. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoröffnungen (30) konvergierende Durchlässe bilden, welche bewirken, daß das Pufferfluid (25) auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird.

15. Fluiddichtungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ejektoröffnung (30) konvergierende/ divergierende Durchlässe bildet, welche bewirken, daß das Pufferfluid (25), das die Spalte (30′) verläßt, auf eine hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird, die größer als die Schallgeschwindigkeit ist.

16. Fluiddichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Durchlaß (26) divergierende Wände hat und als Diffusor für die Strömung wirkt, so daß deren Geschwindigkeit verringert und gleichzeitig deren statischer Druck vergrößert wird.

17. Fluiddichtungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbomaschine eine äußere Gondel (34) aufweist, die mit Öffnungen (36) für den Eintritt von Luft in das Gebiet (22) außerhalb des Strömungsweges (14) versehen ist, wobei die Luft das Dichtfluid bildet, wodurch die Luftströmung aus den Gondelöffnungen (36) in den ringförmigen Durchlaß (26) zum Belüften der Turbomaschine dient.

18. Gasturbinenanordnung in einer Turbomaschine mit einem Hauptfluidströmungsweg (14), der sich axial durch die Maschine erstreckt, gekennzeichnet durch einen ersten Satz von Turbinenschaufeln (12), die so angeordnet sind, daß sie sich radial um die Maschinenachse erstrecken;
durch einen zweiten Satz von Turbinenschaufeln (10) benachbart zu dem ersten Satz von Schaufeln (10) und so angeordnet, daß sie sich radial um die Maschinenachse erstrecken, wobei der erste und der zweite Satz von Schaufeln so angeordnet sind, daß sie relativ zueinander um die Maschinenachse drehbar sind;
durch Strömungswegbegrenzungseinrichtungen (16, 17, 18), die dem ersten und dem zweiten Satz von Schaufeln (10, 12) zugeordnet sind und eine äußere Umfangsbegrenzung sowie eine innere Umfangsbegrenzung, zwischen denen der Hauptfluidströmungsweg gebildet ist, und ein Gebiet (22) außerhalb des Strömungsweges (14) bilden;
wobei Teile wenigstens des ersten oder des zweiten Satzes von Schaufeln (10, 12) eine Spaltöffnung (20) bilden, die eine Verbindung zwischen dem Fluidströmungsweg (14) und dem äußeren Gebiet (22) jenseits der äußeren oder der inneren Umfangsbegrenzung in der radialen Richtung herstellen;
durch einen ringförmigen Arm (24), der über die Spaltöffnung (20) und in das äußere Gebiet (22) vorsteht;
wobei der ringförmige Arm (24) mit einem äußeren Umfang des ersten oder des zweiten Satzes von Schaufeln (10, 12) einen ringförmigen Durchlaß (26) bildet, der mit der Spaltöffnung (20) in Verbindung steht;
durch eine Einrichtung an dem äußeren Umfang, die einen ringförmigen Hohlraum (28) bildet, der eine Strahlöffnung (30) hat, welche insgesamt in axialer Richtung ausgerichtet ist, um einen unter Druck stehenden Vorrat an Pufferfluid (25) über die Strahlöffnung (30) als einen Pufferfluidstrahl relativ hoher Geschwindigkeit in den ringförmigen Durchlaß (26) zu leiten und eine kontinuierliche Dichtfluidströmung aus den äußeren Gebieten (22) über die Spaltöffnung (20) in den Hauptfluidströmungsweg (14) hervorzurufen; und
durch eine Versorgungseinrichtung zum Leiten des Pufferfluids (25) in den ringförmigen Hohlraum (28);
wobei das Fluid innerhalb des Hauptströmungsweges (14) durch die Dichtfluidströmung daran gehindert wird, über die Spaltöffnung (20) in die äußeren Gebiete (22) zu entweichen.

19. Gasturbinenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Turbomaschine eine äußere Gondel (34) aufweist, welche eine Öffnung (36) für den Eintritt von Luft in das Gebiet außerhalb der Begrenzungen (16, 17, 18) hat, wobei die Luft das Dichtfluid bildet, wodurch die Luftströmung über die Gondelöffnungen (36) in den ringförmigen Durchlaß (26) außerdem zum Belüften der Turbomaschine dient.

20. Gasturbinenanordnung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Satz von Turbinenschaufeln (12) einen Rotor und der zweite Satz von Schaufeln (10) einen Stator der Turbomaschine bildet und daß der ringförmige Hohlraum (28) an dem äußeren Umfang des Stators vorgesehen ist.

21. Gasturbinenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Satz von Turbinenschaufeln Laufschaufeln (50, 52, 54, 56) bilden, wobei jeder Satz von Laufschaufeln gegenläufig zu dem anderen Satz von Laufschaufeln (58, 60, 62) rotiert.

22. Verfahren zum Verhindern, daß ein Turbomaschinenarbeitsfluid, welches durch einen Strömungsweg strömt, aus dem Strömungsweg über einen Spalt entweicht, der zwischen sich relativ zueinander drehenden Teilen der Turbomaschine gebildet ist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
Ausstoßen eines Vorrats an Pufferfluid mit hoher Geschwindigkeit an dem Spalt; und
Fördern eines Dichtfluids über den Spalt in den Strömungsweg, das aus dem Bereich um die rotierenden Teile mit Hilfe des Pufferfluids angesaugt wird, wodurch das einströmende Dichtfluid das Entweichen des Arbeitsfluids blockiert.

23. Verfahren nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Drosselns des Durchlasses, durch den das Pufferfluid strömt, um die hohe Geschwindigkeit des Pufferfluids zu erzeugen.

24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, wobei die rotierenden Teile in eine äußere Ummantelung eingeschlossen sind, gekennzeichnet durch den weiteren Schritt des Schaffens von Öffnungen in der Ummantelung, so daß das Dichtfluid von außerhalb der Ummantelung eingesaugt wird, wodurch das Dichtfluid auch zum Kühlen der rotierenden Teile dient.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 22 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtfluid, das Pufferfluid und das Arbeitsfluid alle in einer einzigen axialen Richtung strömen.