DE4033711C2

DE4033711C2 - Wärmedämmung für eine Gehäusewand

Info

Publication number: DE4033711C2
Application number: DE19904033711
Authority: DE
Inventors: Johann Dipl Ing Heckel
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1990-10-24
Filing date: 1990-10-24
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2010-10-25
Also published as: DE4033711A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmedämmung für eine Gehäusewand gemäß des Oberbegriffes des Patentanspruchs 1.

Eine Wärmedämmung der gattungsgemäßen Bauart ist aus der DE-PS 36 38 658 C1 bekannt. Diese bezieht sich eine wärmedämmende Auskleidung für eine Gasturbine. Diese besteht aus einer Keramikfasermatte, die an der Heißgas zugewandten Seite mit einer metalloxidhaltigen Schutzschicht versehen ist.

Aus der DE-OS 37 40 791 ist eine Außenverschalung mit einem wärmeisolierenden Füllmaterial an einer metallischen Wandung eines Abgasrohres zur Reduzierung der Wärmestrahlung bekannt, wobei an einem Rand der Verschalung sich auf Grund unterschiedli cher Wärmeausdehnung der Materialien eine vom heißen Gasstrom vollständig abgekoppelten Dehnfuge befindet. Durch die Anordnung eines das Füllmaterial abdeckenden Schutzelementes wird die Beaufschlagung des Füllmaterials nur von langsam strömenden kühleren Medien verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schutz für die gattungsgemäße Wärmedämmung zu schaffen, der in den Randbereichen der Verschalung Beschädigungen des wärmedämmenden Füllmaterials durch Schmutzpartikel und anströmende gasförmige Medien verhindert.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 angegebenen kennzeichnenden Merkmale gelöst.

Zur Vermeidung einer Verspannung der Innenverkleidung der heißgasführenden Gehäusewand der Gasturbine aufgrund des sehr hohen Temperaturniveaus innerhalb der Turbinen ist dabei in einem Randbereich der Gehäusewand eine Dehnfuge vorgesehen, die die Innenverkleidung mit der Gehäusewand bildet. Zum Schutz vor der schädigenden Einwirkung des mit hoher Geschwindigkeit strömenden, hochgradig heißen Gasstromes oder vor dem Eintritt von Schmutzpartikeln aus dem Gasstrom erhält das Füllmaterial im Randbereich der Verschalung eine temperaturbeständige Abdeckung, die aus einer elastischen Masse aus keramischen Schnüren, die die Dehnfuge ausfüllt bzw. einem keramischen Gewebe und einer dünnen federnden Metall überspannt. Durch die Elastizität der Abdeckung wird dabei einer Rißbildung durch Wärmedehnung entgegengetreten.

Somit werden Erosionserscheinungen am Füllmaterial, die in den Randbereichen der Verschalung bei relativ großen Gasdurchsätzen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, verhindert. Zudem werden Folgeschäden an empfindlichen Triebwerksteilen durch losgelöste, auftreffende keramische Wärmedämm-Partikel vermieden.

In der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung werden zwei Ausfüh rungsbeispiele der Erfindung anhand einer an ihrer Innenseite mit einer wärmedämmenden Verschalung abgedeckten Gehäusewand näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Abschnitt einer Gehäusewand mit einer an der Innenseite abgedeckten wärmedämmen den Verschalung sowie einer Fugenfüllung in einer Dehnfuge zwischen Gehäusewand und der Ver schalung im Querschnitt;

Fig. 2 den Abschnitt der Gehäusewand aus Fig. 1 mit einer Abdeckung des Füllmaterials innerhalb der Verschalung;

Fig. 3 einen Ausschnitt der Abdeckung aus Fig. 1 in einer Draufsicht.

In Fig. 1 ist eine Gehäusewand 1 zur Führung eines heißen Gases - z. B. in einer Turbomaschine - an ihrer dem Gasstrom zugewand ten Wandseite 2 durch eine wärmedämmende Verkleidung 3 abge deckt. Die Verkleidung 3, deren Außenseite 4 dem heißen Gas strom ausgesetzt ist, besteht aus einem an der Wandseite 2 an liegenden wärmisolierenden Füllmaterial 5, das von einer Ver schalung 6 aus einem temperaturbeständigen Werkstoff, z. B. Ke ramik, umschlossen ist.

Die Verschalung 6 besitzt an den umfangsseitigen Enden einen zur Gehäusewand 1 abgewinkelten Rand 7. Zum Ausgleich von Wär medehnungen ist zwischen dem Rand 7 und der Gehäusewand 1 eine Dehnfuge 8 vorgesehen. Um zu vermeiden, daß die heißen Gase durch die Dehnfuge 8 in das Füllmaterial 5 eindringen können, ist die Dehnfuge 8 erfindungsgemäß mit einer elastischen Ab deckung 9 verschlossen. Die Abdeckung 9 besteht dabei aus einer die Dehnfuge 8 ausfüllenden elastischen Masse 10 und einer ge gebenenfalls die Masse 10 zum Gasstrom hin abschirmenden dünnen federnden Metallfolie 11. Die Metallfolie 11 ist dabei an der Gehäusewand 1 und der Außenfläche 4 der Verschalung 6 durch elektrisches Punktschweißen, Kleben oder dergleichen befestigt.

Sofern die Gehäusewand 1 bündig mit dem Rand 7 der Verschalung 6 abschließt, kann die Metallfolie 11 überlappend an der Ver schalung 6 und der Gehäusewand 1 befestigt werden.

In einer anderen Ausgestaltung der Abdeckung 9 gemäß Fig. 3 ist die Metallfolie 11 in sich gegenseitig überlappende Lamellen 12 unterteilt.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist zwischen dem Rand 7 und dem Füllmaterial 5 ein Zwischenraum 13 vorgesehen, der mit einer elastischen Masse 14 als Abdeckung 9 ausgefüllt ist, so daß das Füllmaterial 5 zur Dehnfuge 8 hin abgeschirmt ist. Die Masse 10 und 14 besteht beispielsweise aus keramischen Fa sern, elastischen Dämmschäumen oder dämmenden Faserfilzen. Zusätzlich ist eine Ergänzung der Abdeckung durch eine Metallfolie außen vor der Dehnfuge 8 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 möglich.

Als Abdeckung 9 sind auch temperaturbeständige Fasergewebe, Gestricke oder Filze möglich, welche mittels eines Klebers, durch Klemmen oder elektrisches Punktschweißen mittels metalli scher Auflagen an der Gehäusewand 1 und der Verschalung 6 be festigt sind.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung des Ausführungsbei spiels aus Fig. 2 eine Unterfütterung der Abdeckung 9 denkbar, wobei die Unterfütterung aus temperaturbeständigen Fasern, Ge weben oder Schäumen besteht.

Claims

1. Wärmedämmung für eine Gehäusewand zur Führung eines Heißgasstromes in einer Gasturbine, wobei die Wärmedämmung aus einer Verschalung aus Keramik besteht, die ein an der Gehäusewand anliegendes, wärmeisolierendes Füllmaterial umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewand (1) in einem Randbereich mit der Verschalung eine Dehnfuge (8) ausbildet, und daß das wärmeisolierende Füllmaterial (5) eine Abdeckung (9) besitzt, welche aus einer elastischen die Dehnfuge (8) ausfüllenden Masse (10) aus keramischen Schnüren oder einem keramischen Gewebe und einer die Dehnfuge (8) zum Gasstrom hin überspannenden dünnen federnden Metallfolie (11) besteht.

2. Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (9) aus einer die Dehnfuge (8) ausfüllenden elastischen Masse (10) aus keramischen Schnüren oder einem ke ramischen Gewebe besteht.

3. Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (9) aus einer elastischen Masse (10) inner halb der Dehnfuge (8) und einer die Dehnfuge (8) zum Gasstrom hin überspannenden dünnen federnden Metallfolie (11) besteht.

4. Wärmedämmung nach den Ansprüchen 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (11) an der Gehäusewand (1) und an einer Außenseite (4) der Verschalung (6) befestigt ist.

5. Wärmedämmung nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolie (11) lamellenförmig ausgebildet ist.

6. Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Rand (7) der Verschalung (6) und dem Füll material (5) ein Zwischenraum (13) ausgebildet ist und daß in diesem eine elastische Masse (14) als Abdeckung (9) des Füllma terials (5) zur Dehnfuge (8) hin vorgesehen ist.

7. Wärmedämmung nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Masse (14) sich aus keramischen Fasern, elastischen Dämmschäumen oder dämmenden Faserfilzen zusammen setzt.

8. Wärmedämmung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (9) aus einem den Rand des Füllmaterials (5) im Bereich der Dehnfuge (8) umschließenden temperaturbeständi gen Fasergewebe oder Gestrick besteht, das jeweils an der Ge häusewand (1) befestigt ist.