DE4102033A1 - Duesenbandkuehlung - Google Patents

Duesenbandkuehlung

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DE4102033A1
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nozzle
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nozzle arrangement
band
bank
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Withdrawn
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DE4102033A
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English (en)
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Andrew Pierre Elovic
Alan Walker
Dean Thomas Lenahan
Gary Michael Itzel
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General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
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    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/06—Fluid supply conduits to nozzles or the like
    • F01D9/065—Fluid supply or removal conduits traversing the working fluid flow, e.g. for lubrication-, cooling-, or sealing fluids
    • 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
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Gasturbinentriebwerke und insbesondere auf eine Düsenanordnung für eine Hochdruckturbine von einem Gasturbinentriebwerk.
Gasturbinentriebwerke enthalten üblicherweise ein äußeres Gehäuse oder eine Gondel, die eine so bemessene Einströmung bildet, daß eine vorbestimmte Luftströmung zu einem Kerntriebwerk gebildet ist. Das Kerntriebwerk enthält im allgemeinen einen Verdichter zum Verdichten der Einlaßluft, die in eine Brennkammer ausgestoßen wird, wo Brennstoff verbrannt wird zur Bildung von hochenergetischen Verbrennungsgasen, die eine Kerntriebwerksturbine oder Hochdruckturbine antreiben. Die Hochdruckturbine ihrerseits treibt den Verdichter an.
Die Hochdruckturbine enthält im allgemeinen eine oder mehrere Reihen oder Stufen von Turbinenschaufeln, die auf dem Umfang im Abstand um einen Turbinenrotor herum angeordnet sind. Die Hochdruckturbine enthält weiterhin eine Düsenanordnung zum Richten von Hochdruckgasen aus der Brennkammer auf die Turbinenschaufeln unter dem richtigen Winkel und der Geschwindigkeit, um die Turbinenschaufeln und Rotoren zu drehen oder anzutreiben.
Im allgemeinen enthält die Düsenanordnung mehrere Düsenschaufeln, die sich in radialer Richtung zwischen einem ringförmigen inneren und äußeren Düsenband erstrecken und auf dem Umfang um dieses herum im Abstand angeordnet sind. Das innere Düsenband bildet eine Plattform für die Düsenschaufel und enthält einen Befestigungsflansch, der sich radial nach innen erstreckt für eine Befestigung des inneren Düsenbandes an einer Düsenhalterung, um die Drucklasten aufzunehmen, die auf die Düsenschaufeln ausgeübt werden. Um für eine kontinuierliche Strömungsbahn zur Plattform der Düsenschaufel zu sorgen, erstreckt sich das innere Düsenband axial nach hinten von dem Befestigungsflansch, um eine massive durchgehende Lippe oder einen "Überhang" des Bandes zu bilden.
Üblicherweise werden die Düsenschaufeln durch Verdichterausgangsluft gekühlt, die durch eine Reihe von Vorderkantenlöchern und Löchern oder Öffnungen auf jeder Seite der Düsenschaufeln strömt. Aus diesen Löchern strömende Luft bildet einen dünnen Film aus Kühlluft über der äußeren Oberfläche der Düsenschaufel. Innen ist die Düsenschaufel in zwei Hohlräume unterteilt, und in den hinteren Hohlraum strömende Luft wird durch Schlitze an der Hinterkante ausgestoßen. Darüberhinaus werden die Düsenbänder durch Luft, die auf die radial innere oder hintere Seite aufprallt, in Verbindung mit Filmkühlung auf der radial äußeren oder Gasbahnseite gekühlt.
Ein Nachteil des vorstehend angegebenen Düsenschaufel- Kühlprinzips besteht darin, daß es schwierig ist, den Bandüberhang zu kühlen, der typischerweise einen Spannungsbereich hervorruft. Infolgedessen können sich axiale Risse in dem Bandüberhang entwickeln wegen des Bestehens eines großen Temperaturgradienten zwischen dem heißen hinteren Ende des Bandüberhanges und dem kalten Befestigungsflansch, was insbesondere während eines transienten Betriebs auftreten kann.
Eine vorgeschlagene Lösung zur Kühlung des Bandüberhanges durch einen rückseitigen Luftaufprall beinhaltete ein Prallverteilersystem. Ein Beispiel dafür ist in der US-PS 41 87 054 beschrieben. Dieses Verteilersystem gestattet, daß Kühlluft zur Rückseite des Bandüberhanges und an dem Befestigungsflansch entlang eingeführt wird. Das Verteilersystem kann einstückig mit der Gasbahnseite ausgebildet sein. Als Folge davon kann ein großer Temperaturgradient zwischen der heißen Gasbahnseite und der kalten Rückseite bestehen, der die Lebensdauer des Bandüberhanges in kritischer Weise beschränkt.
Es sind weitere Versuche unternommen worden, um den Bandüberhang zu kühlen, aber sie haben sich nicht als erfolgreich erwiesen oder haben schlechte Ergebnisse erzeugt. Ein Versuch bestand darin, den Bandüberhang durch eine Serpentinen-Kühlung intern zu kühlen. Ein Beispiel dafür ist in der US-PS 43 53 679 beschrieben. Dort waren Serpentinen-Kanäle in das Düsenband und den Bandüberhang eingearbeitet. Luft trat in die Serpentinen-Kanäle ein und strömte durch diese hindurch. Aus den Serpentinen-Kanälen austretende Luft wurde als ein Film stromaufwärts von einem Düsenhals abgegeben, d. h. an dem minimalen Durchtritt zwischen einem benachbarten Paar von Schaufeln, wo der statische Druck der Gasbahn am höchsten ist. Jedoch erwiesen sich die Serpentinen-Kanäle als ein ineffektives Mittel zum Ableiten von Wärme von der Gasbahnseite zur Rückseite, was hohe Temperaturgradienten zwischen der Gasbahnseite und der Rückseite zur Folge hatte. Als Folge davon entwickelten sich axiale Risse in dem Bandüberhang und Kühlluft leckte durch die Serpentinen-Kanäle heraus, anstatt durch den vollständigen Kanal hindurchzuströmen. Diese Leckage verkleinerte sowohl die Filmströmung als auch die Lochrückströmungsgrenze, wodurch die Temperatur der Gasbahnseite erhöht und der Temperaturgradient weiter vergrößert wurde.
Ein anderer Versuch zur Kühlung des Bandüberhanges benutzte eine Stiftrippenkühlung. Die Rückseite des Bandüberhanges war eine Metallblechabdeckung, die auf mehrere Stifte geschweißt war, die sich von dem Düsenband radial nach innen erstreckten. Jedoch konnte die Metallblechabdeckung nicht wirksam auf alle Stifte geschweißt bzw. gelötet werden. Infolgedessen war die Wärmeleitung von der Gasbahnseite zur Rückseite lokalisiert, wodurch hohe Temperaturgradienten entstanden. Darüberhinaus hatte das Löt- bzw. Schweißmaterial die Tendenz, einige der Stiftzwischenräume zu füllen, wodurch Hitzeflecken entstanden.
Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine einfache Struktur zur Kühlung des Bandüberhanges auf einer Düsenanordnung für eine Hochdruckturbine von einem Gasturbinentriebwerk zu schaffen. Dabei sollen insbesondere axiale Risse in dem Bandüberhang von einem Düsenband für eine Düsenanordnung verkleinert bzw. eleminiert und der Temperaturgradient zwischen dem Bandüberhang und einem Befestigungsflansch von einem Düsenband gesenkt werden.
Gemäß einem bevorzugtem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine neuartige Düsenanordnung von einer Hochdruckturbine in einem Gasturbinentriebwerk enthalten. Die Düsenanordnung weist mehrere auf dem Umfang im Abstand angeordnete Schaufeln und ein Düsenband auf. Das Düsenband haltert die Schaufeln und enthält einen Befestigungsflansch, der von dem Düsenband in radialer Richtung ausgeht und an dem Gasturbinentriebwerk befestigt werden kann. Das Düsenband hat einen Überhangabschnitt axial stromabwärts von dem Befestigungsflansch. Eine Einrichtung bildet eine Stiftrippenbank innerhalb des Überhangabschnittes, damit ein Kühlmittel hindurchströmen kann, um dem Überhangabschnitt zu kühlen.
Mit der Erfindung sind insbesondere die Vorteile erzielbar, daß eine Kühlung des Bandüberhanges von einer Düsenanordnung für eine Hochdruckturbine erreicht wird. Weiterhin erzielt die Stiftrippenbank eine längere Lebensdauer des Bandüberhanges mit einer geringeren Kühlluftströmung als ein massiver Überhang. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Verwendung eines thermischen Grenzüberzuges Temperaturgradienten zwischen der Gasbahnseite und der Rückseite der Stiftrippenbank insbesondere während eines transienten Betriebs verkleinert. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Stiftrippenbank eine einfachere Struktur bildet, die eine direkte Leitfähigkeitsbahn von der Gasbahnseite zur Rückseite des Bandüberhanges sicherstellt.
Die Erfindung wird nun mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand der Beschreibung und Zeichnung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine Querschnittsansicht von einem Gasturbinentriebwerk mit der Düsenband-Überhangkühlung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eine vergrößerte, perspektivische Teilansicht des in Fig. 1 eingekreisten Abschnittes.
Fig. 3 ist eine Seitenansicht der Düsenschaufeln gemäß Fig. 2 mit der Düsenband-Überhangkühlung gemäß der Erfindung.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Teildarstellung des in Fig. 3 eingekreisten Abschnittes.
Fig. 5 ist eine Teildarstellung der Düsenschaufeln gemäß den Fig. 2 bis 4 mit der Düsenband-Überhangkühlung gemäß der Erfindung.
In Fig. 1 ist ein konventionelles Gasturbinentriebwerk 10 gezeigt, das beispielweise ein Turbofan- Gasturbinentriebwerk sein kann. Das Triebwerk 10 enthält ein äußeres Gehäuse oder eine Gondel 12, deren stromaufwärtiges Ende eine Einströmung 14 bildet, die so bemessen ist, daß eine vorbestimmte Luftströmung zu den inneren Komponenten des Triebwerks 10 ausgebildet wird.
Innerhalb der Einströmung 14 ist ein Fan bzw. Bläser 16 angeordnet. Der Bläser 16 verdichtet die Luftströmung aus der Einströmung 14. Stromabwärts von dem Bläser 16 ist ein Kerntriebwerk 18 angeordnet. Das Kerntriebwerk 18 enthält einen Axialverdichter 20. Verdichtete Luft aus dem Bläser 16 tritt in das Kerntriebwerk 18 durch einen Verdichtereinlaß 22 ein und wird durch den Verdichter 20 weiter verdichtet und wird dann in eine Brennkammer 24 abgegeben. In der Brennkammer 24 wird Brennstoff verbrannt, um hochenergetische Verbrennungsgase zu bilden, die eine Kerntriebwerksturbine oder Hochdruckturbine 26 antreiben. Die Hochdruckturbine 26 treibt ihrerseits den Verdichter 20 über eine Welle 28 an, wie es bei einem Gasturbinentriebwerk üblich ist. Die heißen Verbrennungsgase treiben dann eine Bläserturbine oder Niederdruckturbine 30 an, die ihrerseits den Bläser 16 über eine Welle 32 in üblicherweise antreibt. Bezüglich weiterer Einzelheiten eines derartigen Gasturbinentriebwerkes 10 wird auf die US-PS 38 79 941 oder 40 80 785 verwiesen.
Die Hochdruckturbine 26 enthält eine oder mehrere Reihen oder Stufen von mehreren Turbinenschaufeln 34 und 36, die auf dem Umfang im Abstand um die Turbinenrotoren 38 bzw. 39 angeordnet sind. Weiterhin enthält die Hochdruckturbine 26 eine Düsenanordnung 40, beispielsweise eine erste Stufe einer Düsenanordnung zum Richten von Hochdruckgasen aus der Brennkammer 26 auf die Turbinenschaufeln 34 unter einem vorbestimmten Winkel und einer entsprechenden Geschwindigkeit, um die Turbinenschaufeln 34 und den Turbinenrotor 38 zu drehen oder anzutreiben. Es sei darauf hingewiesen, daß der Turbinenrotor 38 mit der Welle 28 verbunden ist, um einen Rotor des Verdichters 20 anzutreiben. Es sei ferner darauf hingewiesen, daß eine ähnliche Düsenanordnung 40 für andere Stufen der Hochdruckturbine 26 verwendet werden kann.
Gemäß Fig. 2 enthält die Düsenanordnung 40 eine Düsenhalterung 42, die eine ringförmige Komponente ist. Die Düsenhalterung 42 bildet eine innere Strömungsbahnwand und ist typisch an einem hinteren Rahmen des Verdichters 20 befestigt. Diese Anordnung 40 enthält auch eine äußere Ringdichtung 44 und eine innere Ringdichtung 46. Ferner weist die Düsenanordnung 40 mehrere auf dem Umfang im Abstand angeordnete und im wesentlichen radial verlaufende Turbinendüsenschaufeln 48 auf. Die Düsenschaufeln 48 enthalten radial verlaufende Schaufeln 49, die durch ein segmentiertes ringförmiges äußeres Düsenband 50 und ein ähnlich segmentiertes inneres Düsenband 52 getragen werden. Es wird darauf hingewiesen, daß die äußeren und inneren Ringdichtungen 40 und 46 eine Leckage von heißen Verbrennungsgasen um die äußeren und inneren Düsenbänder 50 bzw. 52 herum verhindern. Eine genauere Beschreibung der Düsenanordnung ist in der US-PS 43 53 679 gegeben.
Gemäß den Fig. 2 und 3 bildet das innere Düsenband 52 eine ringförmige Wand oder Plattform 54, die sich seitlich von der Düsenschaufel 49 erstreckt. Das innere Düsenband 52 enthält weiterhin einen Befestigungsflansch 56, der radial nach innen vorsteht für eine Befestigung des inneren Düsenbandes 52 an der Düsenhalterung 42. Der Befestigungsflansch 56 ist an der Düsenhalterung 42 durch Mittel wie beispielsweise ein segmentiertes Halterungsband 58 befestigt. Das Halterungsband 58 verläuft radial und ist teilweise in entsprechenden Rillen des Befestigungsflansches 56 und der Düsenhalterung 42 angeordnet. Das innere Düsenband 52 enthält ferner eine hintere axial verlaufende Lippe oder einen Bandüberhang 60, um eine kontinuierliche Strömungsbahn zu der Plattform 54 zu bilden. Es sei darauf hingewiesen, daß die bolzenlose Halterung des Befestigungsflansches die axiale Länge des Bandüberhanges 60 verkürzt. Es sei auch darauf hingewiesen, daß der Befestigungsflansch 56 mit der Düsenhalterung 42 durch eine übliche Bolzenverbindung verbunden sein könnte, dies würde aber zu einer größeren axialen Länge des Bandüberhanges 60 führen.
Gemäß Fig. 4 enthält das innere Düsenband 52 mehrere Kühllöcher oder Öffnungen 62, die sich unter einem spitzen Winkel durch die Plattform 54 erstrecken. Durch Pfeile 63 dargestellte Luft wird von einer Rückseite 64 des inneren Düsenbandes 52 durch die Kühlöffnungen 62 hindurch zu einer Gasbahnseite 66 abgegeben und bildet einen dünnen Film von Kühlluft über der Plattform 54. Das innere Düsenband 52 weist ferner mehrere Kühlluft-Zufuhrlöcher oder -öffnungen 68 auf, die sich unter einem Winkel durch den Befestigungsflansch 56 hindurch von der Rückseite 64 zum Bandüberhang 60 erstrecken.
Gemäß den Fig. 4 und 5 enthält der Bandüberhang 60 eine Stiftrippenanordnung oder -bank 70, um die Kühlung und Leitung zur Rückseite 64 zu verstärken bzw. zu verbessern. Die Stiftrippenbank 70 ist durch Gießen oder Kernbohren in dem Bandüberhang 60 ausgebildet und integral mit diesem. Die Stiftrippenbank 70 weist mehrere axial und lateral im Abstand angeordnete Stifte 72, 74 und 76 auf, die in seitlich bzw. lateral verlaufenden Reihen ausgerichtet sind. Die Stifte 72, 74 und 76 sind typisch rund und im Abstand von zwei Durchmessern angeordnet. Weiterhin haben die Stifte 72, 74 und 76 einen vorbestimmten Durchmesser von beispielsweise 1,5 mm (0,06 Zoll). Die Stifte 72, 74 und 76 sind axial im Abstand angeordnet, um Durchlässe 78, 80, 82 und 84 zu bilden, die lateral zwischen den Reihen verlaufen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Durchlässe in axialer Richtung zwischen den Stiften 72, 74 und 76 verlaufen. Der Einlaßdurchlaß 78 hat eine radiale Höhe von etwa 1,5 mm (0,06 Zoll), und der Auslaßdurchlaß 84 hat eine radiale Höhe von etwa 1 mm (0,04 Zoll). Mehrere Auslaßlöcher oder -öffnungen 86 gehen von dem Auslaßdurchlaß 84 aus und sind tangential gerichtet. Die Auslaßöffnungen 86 sind durch eine Elektroentladungsbearbeitung hergestellt oder durch einen Laser gebohrt, um Performanceverluste der Turbine zu verkleinern.
Der Bandüberhang 60 hat weiterhin einen Wärmebegrenzungsüberzug 88 auf der Gasbahnseite 66, um den Wärmefluß und transiente Temperaturgradienten zu verkleinern. Der Wärmebegrenzungsüberzug 88 hat eine erste oder innere Schicht 90 aus einem hoch oxidationsbeständigen Rohmaterial, das auf einem vertieften Schnitt 91 des Bandüberhanges 60 angeordnet ist. Die erste Schicht 90 ist etwa 0,125 mm (0,005 Zoll) dick und ist auf den vertieften Abschnitt 91 durch konventionelles Vakuum-Plasmasprühen aufgebracht. Der thermische Begrenzungsüberzug 88 hat weiterhin eine zweite oder äußere Schicht 92 aus einem keramischen Material. Vorzugsweise hat das keramische Material eine Zusammensetzung von acht Prozent (8%) Y2O3 und zweiundneunzig Prozent (92%) ZrO2. Die zweite Schicht 92 ist etwa 0,38 mm (0,015 Zoll) dick und ist auf eine Oberseite von oder neben der ersten Schicht 90 durch konventionelles Luftplasmasprühen derart aufgebracht, daß die äußere Oberfläche der zweiten Schicht 92 bündig oder zusammenhängend mit der äußeren Oberfläche der Plattform 54 ist.
Der Bandüberhang 60 weist ferner eine äußere oder Gasbahnwand 93 auf, die im radialen Abstand von einer inneren oder Rückseitenwand 94 angeordnet ist. Die Rückseitenwand 94 hat eine vorbestimmte Dicke von beispielsweise 1,25 mm (0,05 Zoll), um transiente bzw. flüchtige Temperaturgradienten zwischen der Gasbahnseite 66 und der Rückseite 64 zu reduzieren oder zu minimieren. Vorzugsweise weist das innere Düsenband 52 ein monokristallines Legierungsmaterial auf, das so orientiert ist, daß die sekundäre Achse des Einkristalls (primär ist radial) in Umfangsrichtung entlang dem inneren Düsenband 52 orientiert ist. Es sei darauf hingewiesen, daß die sekundäre Achse der monokristallinen Legierung durch konventionelle und bekannte Verfahren in eine geeignete vorbestimmte Richtung orientiert werden kann.
Im Betrieb strömt kühlende Ausgangsluft aus dem Verdichter 20 durch einen Kanal bzw. Durchlaß zur Rückseite 64 des inneren Düsenbandes 52 vor dem Befestigungsflansch 56. Die durch Pfeile 63 dargestellte Kühlluft strömt dann durch Kühllöcher 62 und wird als ein dünner Film über der Plattform 54 abgegeben. Durch Pfeile 96 dargestellte Kühlluft strömt ferner von der Rückseite 64 vor dem Befestigungsflansch 56 durch Versorgungslöcher 68 und in den Einlaßkanal 78 der Stiftrippenbank 70. Luft strömt dann durch die anderen Kanäle 80 und 82 zu dem Auslaßkanal 84. Die Luft wird dann von dem Auslaßkanal 84 durch die Ausgangslöcher 86, wie durch Pfeile 96 dargestellt, abgegeben und tangential weggerichtet, um Performanceverluste der Turbine zu verkleinern.
Somit bildet durch die Versorgungslöcher 68 eingeführte Kühlluft eine konvektive Kühlung, die hohe interne Wärmeübertragungskoeffizienten zur Folge hat. Die Kühlung der Rückseite 64 des Bandüberhanges 60 verstärkt stark den thermischen Isoliereffekt des thermischen Grenzüberzuges 88. Kombiniert haben sie akzeptable Temperaturwerte für den Bandüberhang 60 mit minimalen Kühlerfordernissen zur Folge.
Zusätzlich erzielt die Stiftrippenbank 70 eine längere Lebensdauer mit weniger Kühlströmung als ein massiver durchgehender Bandüberhang. Die Verwendung des thermischen Grenzüberzuges 88 ist besonders effektiv während eines transienten Betriebs, um die Temperaturgradienten zwischen der Gasbahnseite 66 und der Rückseite 64 des Bandüberhanges 60 zu verkleinern. Die Stiftrippenbank 70 bildet eine gleichförmige Durchströmung von Luft und stellt auch eine direkte Leitfähigkeitsbahn zwischen der Gasbahnseite 66 und der Rückseite 64 des Überhanges 60 sicher, wodurch wesentlich mehr Wärmeleitung ausgebildet wird als bei serpentinenförmigen Kanälen.
Ferner ist die Kühlluft, die an dem hinteren Ende des Bandüberhanges 60 ausgestoßen wird, kein ernsthafter Performance-Nachteil, da dies der Hauptbereich der Strömung ist, und der Druckabfall wird dazu verwendet, eine signifikante Geschwindigkeit in der Richtung der Gasströmung zu erzeugen. Dies hilft auch dabei, die Gaseinführung in die vordere Rotorkammer zu verkleinern. Die Rückströmungsgrenze wird nicht beeinflußt, wenn sich axiale Risse in dem Bandüberhang 60 entwickeln, da der größte Teil der Strömungszumessung an den Austrittsöffnungen 86 an der Hinterkante auftritt.
Die Orientierung der sekundären Achse des Einkristalls in Umfangsrichtung entlang dem Bandüberhang 60 verkleinert stark die thermischen Beanspruchungen und verlängert die Lebensdauer des Bandüberhanges 60. Aufgrund der bolzenlosen Halterung des Befestigungsflansches 56 ist die axiale Länge des Bandüberhanges 60 kurz im Vergleich zu den gegenwärtigen Längen, wodurch thermische Gradienten verkleinert werden. Weiterhin wurde die Dicke der Rückseitenwand 94 des Bandüberhanges 60 auf eine vorbestimmte Dicke eingestellt, um transiente Temperaturgradienten zwischen der Gasbahnseite 66 und der Rückseite 64 zu verkleinern. Weiterhin wurde die radiale Höhe der Stiftbankkanäle 78, 80, 82 und 84 auf vorbestimmte Höhen eingestellt, um stationäre Temperaturgradienten in axialer Richtung zu verkleinern. Als eine Folge ist das vordere oder Einlaßende der Kanäle groß, wo der stromaufwärtige Film groß ist, und das hintere oder Auslaßende der Kanäle ist vermindert, um die Rückseitenkühlung zu erhöhen, wo die Filmwirksamkeit abfällt.

Claims (20)

1. Düsenanordnung für ein Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch:
mehrere auf dem Umfang im Abstand angeordnete Schaufeln (48) ,
ein Düsenband (50, 52), das die Schaufeln haltert und einen Befestigungsflansch (56) aufweist, der in radialer Richtung von dem Düsenband ausgeht und an dem Gasturbinentriebwerk befestigbar ist, wobei das Düsenband einen Überhangabschnitt (60) axial stromabwärts von dem Befestigungsflansch aufweist, und
Mittel zur Bildung einer Stiftrippenbank (70) innerhalb des Überhangabschnittes, durch die ein Kühlmittel zur Kühlung des Überhangabschnittes hindurchleitbar ist.
2. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenband Mittel zur Bildung mehrerer Versorgungslöcher (68) aufweist, durch die Kühlluft zum Eintritt in die Stiftrippenbank (70) eintreten kann.
3. Düsenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenband Mittel aufweist zur Bildung mehrerer Ausgangsöffnungen (86), durch die Kühlluft aus der Stiftrippenbank (70) austreten kann.
4. Düsenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftrippenbank (70) mehrere Stifte (72, 74, 76) aufweist, die lateral und axial im Abstand angeordnet sind.
5. Düsenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (72, 74, 76) im Querschnitt im wesentlichen rund sind.
6. Düsenanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftrippenbank (70) mehrere Kanäle (78, 80, 82, 84) bildet, die lateral verlaufen und axial im Abstand angeordnet sind, wobei die Kanäle jeweils zwischen benachbarten lateralen Stiftreihen angeordnet sind.
7. Düsenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermischer Grenzüberzug (88) auf einer Gasbahnseite (66) des Überhangabschitts (60) angeordnet ist.
8. Düsenanordnung für eine Hochdruckturbine von einem Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch:
mehrere auf dem Umfang im Abstand angeordnete Schaufeln (48), ein Düsenband (50, 52), das die Schaufeln haltert und einen Befestigungsflansch (56) aufweist, der in radialer Richtung von dem Düsenband ausgeht und an dem Gasturbinentriebwerk befestigbar ist, wobei das Düsenband einen Überhangabschnitt (60) axial stromabwärts von dem Befestigungsflansch aufweist,
Mittel zur Bildung einer Stiftrippenbank (70) innerhalb des Überhangabschnitts (60), durch die ein Kühlmittel hindurchströmen kann, und
einen thermischen Grenzüberzug (88) auf der Gasbahnseite des Überhangabschnitts.
9. Düsenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der thermische Grenzüberzug (80) eine erste Schicht (90), die in einem vertieften Abschnitt des Überhangabschnitts angeordnet ist, und eine zweite Schicht (92) aufweist, die neben der ersten Schicht angeordnet ist und eine mit der äußeren Oberfläche des Düsenbandes zusammenhängende Außenfläche aufweist.
10. Düsenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schicht (90) ein Material hoher Oxydationsbeständigkeit aufweist.
11. Düsenanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (92) ein keramisches Material aufweist.
12. Düsenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenband eine Einkristall-Legierung mit einer Sekundärachse in Umfangsrichtung entlang dem Düsenband aufweist.
13. Düsenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhangabschnitt (60) eine Gasbahnwand und eine Rückseitenwand aufweist, wobei die Stiftrippenbank (70) die Gasbahnwand und Rückseitenwand in radialem Abstand hält.
14. Düsenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückseitenwand eine vorbestimmte Dicke hat.
15. Düsenanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stiftrippenbank (70) mehrere lateral und axial im Abstand angeordnete Stifte aufweist.
16. Düsenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte einstückig mit der Gasbahnwand und der Rückseitenwand ausgebildet sind.
17. Düsenanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste lateral verlaufende Reihe von Stiften eine radiale Höhe hat, die größer als eine axial im Abstand angeordnete und zweite lateral verlaufende Stiftreihe ist.
18. Düsenanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenband (50, 52) Mittel aufweist zur Bildung mehrerer Versorgungsöffnungen, damit Kühlluft von einer Rückseite des Düsenbandes in die Stiftrippenbank eintreten kann.
19. Düsenanordnung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Düsenband (50, 52) Mittel aufweist zur Bildung mehrerer Ausgangsöffnungen, damit Kühlluft an einem hinteren Ende des Überhangabschnittes aus der Stiftrippenbank austreten kann.
20. Düsenanordnung für eine Hochdruckturbine von einem Gasturbinentriebwerk, gekennzeichnet durch:
mehrere auf dem Umfang im Abstand angeordnete Schaufeln,
ein Düsenband, das die Schaufel haltert und
einen Abschnitt, der im wesentlichen lateral zu den Schaufeln stromaufwärts von einer Engstelle verläuft, und
einen weiteren Abschnitt aufweist, der im wesentlichen lateral zu den Schaufeln stromabwärts von der Engstelle verläuft,
mehrere lateral und axial im Abstand angeordnete Stifte, die eine Stiftrippenbank innerhalb des stromabwärtigen Abschnittes bilden,
Mittel zur Bildung mehrerer Versorgungsöffnungen, damit Kühlluft in die Stiftrippenbank eintreten kann, und
Mittel zur Bildung mehrerer Ausgangsöffnungen, damit Kühlluft aus der Stiftrippenbank austreten kann, wobei Kühlluft in die Stiftrippenbank durch die Versorgungslöcher eintritt und durch die Stiftrippenbank strömt und aus der Stiftrippenbank austritt zur Kühlung des stromabwärtigen Abschnittes.
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