-
Die
Erfindung betrifft eine Gasturbine mit einem geschlossenen Kühlkreislauf
für einen
oder mehrere Leitapparatstufen und betrifft insbesondere eine Gasturbine,
die einen geschlossenen Kühlkreislauf
mit örtlicher
Kühlung
von Leitapparatwandabschnitten aufweist.
-
Gasturbinenleitapparate
sind häufig
mit offenen und/oder geschlossenen Kühlkreisläufen ausgestattet. In einem
offenen System, beispielsweise einem luftgekühlten Leitapparat, wird gewöhnlich der Leitapparatschaufel
Verdichterausstoßluft
zugeführt und
in den Heißgasstrom
entlassen. Lokale Luftfilmkühlung
ist vorgesehen, um in örtlichen
Bereichen der Schaufel nach Wunsch oder Bedarf eine verbesserte
Kühlung
zu ermöglichen.
In geschlossenen Leitapparatkühlungssystemen
strömt
ein Kühlmedium,
z.B. Dampf, gewöhnlich
von dem Außenband aus
durch in der Leitschaufel vorhandene vielfältige Hohlräume, durch das innere Band
und kehrt über Rückkehrkanäle durch
die in der Leitschaufel vorhandenen Hohlräume und das Außenband
zu einem Dampfauslass zurück.
Der Dampf kühlt
die Leitapparatwände
durch Aufprallkühlung.
Ein Beispiel eines mittels geschlossenem Kreislauf dampfgekühlten Leitapparats
für eine
Gasturbine ist in der US-Patentschrift 5 743 708 offenbart, die
dem Inhaber der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Dieses System verwendet
ebenfalls ein offenes Luftkühlungssystem zum
Kühlen
der Hinterkante der Leitschaufel.
-
US 2 847 185 offenbart für Turbinen
oder Kompressoren eine hohle Beschaufelung, die Mittel zum Zuführen von
Fluid in das Innere der Beschaufelung aufweist.
-
Im
Falle eines Kühlsystems
mit geschlossenem Kreislauf ist es allerdings klar, dass sich die
wirkungsvolle Kühlung
unterschiedlicher Oberflächen gegen
das Ende des geschlossenen Kreislaufs hin verringert. Dies ist hauptsächlich auf
ein geringeres Aufpralldruckverhältnis
und eine erhöhte
Kühlmediumtemperatur
längs jener
lokalen Oberflächen
zurückzuführen. Beispielsweise
lassen sich die Wände der
zu dem Kühlmediumauslass
ins Freie gegenüber dem
Kühlmediumauslass
benachbarten Hohlräume nur
schwer kühlen,
da sie sich am Ende des Kühlkreislaufs
befinden. Das Kühlmedium
hat eine beträchtliche
Wärmemenge
aufgenommen, und das Druckverhältnis
ist so stark vermindert, dass die örtliche Aufprallkühlung nicht
mehr in befriedigendem Maße
wirkungsvoll ist. Als Folge hiervon ist die Außenwandtemperatur der Leitschaufel
an solchen Stellen verhältnismäßig hoch,
was dort zu einer Ermüdung
bei niedriger Lastspielzahl führt.
Dementsprechend besteht ein Bedarf, Leitapparatwände gegen das Ende des geschlossenen
Kreislaufs hin wirkungsvoll zu kühlen.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung sind Einrichtungen und Verfahren für eine wirkungsvolle
Kühlung örtlicher
Oberflächen
der benachbart zu dem Ende des geschlossen Kühlkreislaufs angeordneten Leitapparatwand
geschaffen, um die Ermüdung
bei niedriger Lastspielzahl zu verbessern oder die Lebensdauer zu
steigern. Um dies zu erreichen, wird ein Teil des zu Beginn des
geschlossen Kühlkreislaufs
zugeführten Kühlmediums,
d.h. ein Teil des Kühlmediums,
der unter Einlassbedingungen steht, zu einem oder mehreren in einem
Hohlraum der Leitschaufel angeordneten sekundären Einsätzen umgeleitet, um die örtlichen
Bereiche zu kühlen,
die sich andernfalls am Ende des geschlossenen Kühlkreislauf nur schwer wirkungsvoll
kühlen
lassen. Insbesondere ist ein mit Aufprallöffnungen ausgebildeter sekundärer Ein satz in
einem Leitapparathohlraum benachbart zu einer örtlichen Fläche, d.h. einem Überhitzungspunkt,
angeordnet, der eine örtliche
Kühlung
erfordert und dem Kühlmedium,
z.B. Dampf, zugeführt
wird, das weder Wärme
von der Leitschaufel aufgenommen noch Druck verloren hat. Der sekundäre Einsatz
nutzt den über
dem gesamten Kühlkreislauf
vorhandenen Druckabfall, um das Kühlmedium durch seine Aufprallöffnungen
zu treiben, um den örtlichen
Bereich durch Aufprall zu kühlen.
Dies wirkt gegen die Ermüdung
bei niedriger Lastspielzahl in dem durch Aufprall gekühlten örtlichen
Bereich, da kühlerer
Dampf mit einem erheblich höheren
Druckverhältnis
aufgebracht wird, was eine wesentlich bessere Kühlung erbringt, als es andernfalls
unter Verwendung eines am Ende des geschlossenen Kühlkreislaufs
weitgehend verbrauchten Kühlungsdampfes
der Fall ist. Es ist einsichtig, dass das Haupteinsatzelement in
dem Leitschaufelhohlraum, wie in dem früheren oben erwähnten US-Patent
veranschaulicht, von dem inneren Band das Kühlmedium, z.B. den Dampf, aufnimmt,
um dieses durch das Einsatzelement strömen zu lassen, um die benachbart
zu dem Haupteinsatzelement angeordneten Leitschaufelwände durch
Aufprall zu kühlen.
Der sekundäre
Einsatz ist benachbart zu einem örtlichen Überhitzungspunkt
anstelle einer Aufprallkühlung
durch das Haupteinsatzelement an einem solchen örtlichen Bereich angeordnet,
um kühleren
Dampf mit einem höheren
Druckverhältnis zuzuführen und
folglich eine solche örtliche
Fläche wirkungsvoller
zu kühlen.
-
Gemäß einem
bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in einem Gasturbinenleitapparat mit inneren und äußeren Bändern und
einer sich zwischen ihnen erstreckenden Leitschaufel, die zwischen
Seitenwänden
der Leitschaufel wenigstens einen Hohlraum aufweist, ein in dem
Hohlraum angeordneter Einsatz, der sich von dem äußeren Band ausgehend und längs einer
der Leitschaufelseitenwände
und beabstandet von dieser erstreckt und kurz vor der Hälfte der
Länge der
Leitschaufel in dem Hohlraum endet, wobei der Einsatz einen Durchlasskanal
bildet, um ein Kühlmedium
aufzunehmen, und Öffnungen
aufweist, die durch eine seiner Wände ausgebildet sind, um das
Kühlmedium
hindurchströmen
zu lassen, um die eine Seite der Leitschaufel durch Aufprall zu
kühlen,
und ein Durchlasskanal geschaffen, der dazu dient, verbrauchtes
Aufprallkühlmittel
aus dem Leitschaufelhohlraum zu entlassen.
-
Gemäß einem
weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in einer Gasturbine mit inneren und äußeren Bändern und
einer sich dazwischen erstreckenden Leitschaufel, die wenigstens einen
Hohlraum zwischen Seitenwänden
der Leitschaufel aufweist, ein erster Einsatz in dem einen Hohlraum,
um ein Kühlmedium
aufzunehmen, wobei das Einsatzelement von den Seitenwänden beabstandete
seitliche Wände
und mehrere hindurch führende Öffnungen
aufweist, um ein Kühlmedium
durch die Öffnungen
strömen
zu lassen, um die Seitenwände
der Leitschaufel durch Aufprall zu kühlen, und ein in dem einen
Hohlraum angeordneter zweiter Einsatz geschaffen, der eine von einer
der Seitenwände
gegenüberliegend
beabstandete seitliche Wand mit einer Anzahl von hindurch führenden Öffnungen
aufweist, um ein Kühlmedium
hindurch strömen
zu lassen, um einen Abschnitt der einen Seitenwand durch Aufprall
zu kühlen.
-
In
einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in einer Gasturbine mit inneren und äußeren Bändern, einer
sich dazwischen erstreckenden Leitschaufel, die zwischen Seitenwänden der
Leitschaufel wenigstens einen Hohlraum aufweist, und einem Kühlsystem
mit geschlossenem Kreislauf, um ein Kühlmedium durch die Leitschaufel strömen zu lassen,
um die Leitschaufel zu kühlen,
ein Verfahren zum Kühlen
einer örtlichen
Fläche
längs der
Leitschaufelwand geschaffen, mit den Schritten: Strömenlassen
eines ersten Teils des Kühlmediums durch
einen ersten Einsatz in dem einen Hohlraum, um einen ersten Abschnitt
der Seitenwände
der Leitschaufel durch Aufprall zu kühlen; Strömenlassen eines zweiten Teils
des Kühlmediums
durch einen in dem einen Hohlraum angeordneten zweiten Einsatz, um
die örtliche
Fläche
der Leitschaufelwand zu kühlen,
und Liefern des zweiten Teils des Kühlmediums zu dem zweiten Einsatz
bei einer Temperatur, die geringer ist als die Temperatur des dem
ersten Einsatz zugeführten
ersten Teils des Kühlmediums.
-
In
noch einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in einer Gasturbine mit inneren und äußeren Bändern, einer sich dazwischen
erstreckenden Leitschaufel, die zwischen Seitenwänden der Leitschaufel wenigstens
einen Hohlraum aufweist, und einem Kühlsystem mit geschlossenem
Kreislauf, um ein Kühlmedium
durch die Leitschaufel strömen
zu lassen, um die Leitschaufel zu kühlen, ein Verfahren zum Kühlen einer örtlichen
Fläche
längs der
Leitschaufelwand geschaffen, mit den Schritten: Strömenlassen
eines ersten Teils des Kühlmediums
durch einen ersten Einsatz in dem einen Hohlraum, um einen ersten
Abschnitt der Seitenwände
der Leitschaufel durch Aufprall zu kühlen; Strömenlassen eines zweiten Teils
des Kühlmediums durch
einen zweiten Einsatz in dem einen Hohlraum, um die örtliche
Fläche
der Leitschaufelwand zu kühlen,
und einschließend
den Schritt des Lieferns des zweiten Teils des Kühlmediums zu dem zweiten Einsatz
bei einem Druck, der höher
ist als der Druck des dem ersten Einsatz zugeführten ersten Teils des Kühlmediums.
-
Im
Folgenden wird nun ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnungen exemplarisch beschrieben:
-
1 zeigt
in einem vergrößerten Querschnitt
eine Leitapparatschaufel der ersten Stufe aus dem Stand der Technik;
-
2 veranschaulicht
in einer perspektivischen Ansicht das Leitapparatsegment nach 3 nach
der Fertigung und dem Zusammenbau;
-
3 veranschaulicht
in einer perspektivischen Explosionszeichnung eines Leitapparatsegments
mit einer Leitschaufel den Zusammenbau von Haupt- und sekundären Einsätzen, eines
Auslasskamins, einer Aufprallplatte, einer Abdeckung und eines Auslassanschlusskanals
zu dem Außenbandabschnitt
des Segments, gemäß der vorliegenden
Erfindung;
-
4 veranschaulicht
in einer vergrößerten fragmentarischen
Schnittansicht die Haupt- und sekundären Einsätze in dem zweiten Hohlraum
der Leitschaufel zusammen mit dem Auslasskamin und Abschnitten des
Außenbandkühlsystems;
-
5 veranschaulicht
in einer perspektivischen Explosionszeichnung den Leitapparatauslasskamin
und den sekundären
Einsatz; und
-
6 zeigt
in einer schematischen Ansicht, durch den Auslasskamin der Leitschaufel
hindurch gesehen, den Ort des Haupt- und des sekundären Einschubs.
-
Wie
zuvor erörtert,
betrifft die vorliegende Erfindung insbesondere geschlossene Kühlkreisläufe für Leitapparatstu fen
einer Turbine, vorzugsweise für einen
Leitapparat der ersten Stufe, wobei zur Offenbarung vielfältiger sonstiger
Aspekte der Turbine, ihrer Konstruktion und ihres Betriebsverfahrens
auf das zuvor bezeichnete Patent Bezug genommen wird. Indem nun
auf 1 eingegangen wird, ist in einem schematischen
Querschnitt eine Leitschaufel 10 veranschaulicht, die eines
aus einer Anzahl von kreisförmig
angeordneten Segmenten 11 eines Leitapparats der ersten
Stufe einer Gasturbine aufweist. Es ist einsichtig, dass die Segmente 11 miteinander verbunden
sind, um eine ringförmige
Reihe von Segmenten zu bilden, die den durch den Leitapparat der ersten
Stufe der Turbine führenden
Heißgaspfad
definieren. Jedes Segment enthält
radial beabstandete äußere und
innere Bänder 12 bzw. 14,
wobei sich zwischen den äußeren und
inneren Bändern
eine oder mehrere der Leitschaufeln 10 erstrecken. Die Segmente
sind rund um das (nicht gezeigte) innere Gehäuse der Turbine abgestützt, wobei
benachbarte Segmente gegeneinander abgedichtet sind. Zu Zwecken
der vorliegenden Beschreibung wird die Leitschaufel 10 als
die einzige Leitschaufel eines Segments bildend beschrieben, wobei
jedes Segment 11 selbstverständlich zwei oder mehr Leitschaufeln
enthalten kann. Wie zu sehen, weist die Leitschaufel 10 eine
Vorderkante 18 und eine Hinterkante 20 auf.
-
Der
herkömmliche
Kühlkreislauf
für das
veranschaulichte Segment der Leitapparatschaufel der ersten Stufe
nach 1 weist einen Kühldampfeinlass 22 zu
dem Außenband 12 auf.
Ein Rückkehrdampfauslass 24 befindet
sich ebenfalls in strömungsmäßiger Verbindung
mit dem Leitapparatsegment. Das Außenband 12 weist eine äußere Seitenschiene 26,
eine vordere Schiene 28 und eine hintere Schiene 30 auf,
die einen Sammelraum 32 mit einer oberen Abdeckung 34 und
einer in dem Außenband 12 angeordneten
Aufprallplatte 36 definieren. (Die Begriffe au ßen und
innen oder äußere und
innere beziehen sich auf eine im Wesentlichen radiale Richtung).
Zwischen der Aufprallplatte 36 und der inneren Wand 38 des
Außenbands 12 sind
mehrere strukturelle Rippen 40 angeordnet, die sich zwischen
den Seitenwänden 26,
der vorderen Wand 28 und der hinteren Wand 30 erstrecken.
Die Aufprallplatte 36 liegt über die gesamte Weite des Sammelraums 32 über den
Rippen 40. Folglich strömt
ein durch den Einlass 22 in den Sammelraum 32 eintretender
Dampf durch die Öffnungen
in der Aufprallplatte 36, um die äußere Wand 38 des Außenbands 12 durch
Aufprall zu kühlen,
wobei das Außenband
an einander gegenüber liegenden
Seiten der Aufprallplatte daher erste und zweite Kammern 39 und 41 aufweist.
-
Die
Leitapparatschaufel der ersten Stufe 10 weist ebenfalls
eine Vielzahl von Hohlräumen
auf, beispielsweise den Vorderkantenhohlraum 42, einen hinteren
Hohlraum 44, drei intermediäre Rückkehrkammern 46, 48 und 50 und
eine Hinterkantenkammer 52. Diese Hohlräume sind durch sich in Querrichtung
erstreckende Rippen definiert, die zwischen entgegengesetzten Seitenwänden der
Leitschaufel verlaufen. Es können
ein oder mehrere zusätzliche Hohlräume oder
auch weniger Hohlräume
vorgesehen sein.
-
Der
Vorderkantenhohlraum 42 und der hintere Hohlraum 44 weisen
jeweils einen Einsatz 54 bzw. 56 auf, während die
intermediären
Hohlräume 46, 48 und 50 jeweils ähnliche
Einsätze 58, 60 bzw. 62 aufweisen,
wobei sämtliche
solcher Einsätze
in der allgemeinen Form hohler Büchsen
gestaltet sind. Die Einsätze
können
so geformt sein, dass sie jeweils der Gestalt des speziellen Hohlraums
entsprechen, für den
sie vorgesehen sind. Die Seitenwände
der Büchsen
sind längs
Abschnitten des Einsatzelements, die sich gegenüberliegend zu den Wände der durch
Aufprall zu kühlenden
Leitschaufel befinden, mit einer Anzahl von Aufprallkühlungsöffnungen
ausgebildet. Beispielsweise ist die Vorderkante des Einsatzelements 54 in
dem Vorderkantenhohlraum 42 bogenförmig, und die Form der Seitenwände entspricht
im Wesentlichen den Seitenwänden
des Hohlraums 42, wobei sämtliche solcher Einsatzelementwände Aufprallöffnungen
aufweisen. Die Rückseite
der Büchse oder
des Einsatzes 54, die der Rippe 64 gegenüberliegt,
die den Hohlraum 42 von dem Hohlraum 46 trennt,
weist jedoch keine Aufprallöffnungen
auf. In dem hinteren Hohlraum 44 weisen andererseits nur die
Seitenwände
der Einsatzhülse 56 Aufprallöffnungen
auf; wobei die vordere und hintere Wand der Einsatzhülse 56 auf
einem kompakten nicht mit Löchern ausgebildeten
Material basiert.
-
Es
ist einsichtig, dass die in den Hohlräumen 42, 44, 46, 48 und 50 aufgenommenen
Einsatzelemente von den Wänden
der Hohlräume
beabstandet sind, um einem Kühlmedium,
z.B. Dampf, zu ermöglichen,
durch die Aufprallöffnungen
zu strömen,
um gegen die Innenwandoberflächen
der Hohlräume aufzuprallen,
um auf diese Weise die Wandoberflächen zu kühlen. Wie aus der folgenden
Beschreibung ersichtlich, sind die Einsätze 54 und 56 an
ihren radial inneren Enden geschlossen, während die Einsätze 58, 60 und 62 an
ihren radial äußeren Enden
geschlossen sind.
-
Wie
in 1 zu sehen, strömt der die äußere Wand 38 kühlende Aufprallkühlungsdampf
danach in die offenen äußeren Enden
der Einsätze 54 und 56, um
die Leitschaufelwände,
die über
die gesamte Länge
der Leitschaufel den Aufprallöffnungen
in den Einsatzelementen gegenüberliegen,
durch Aufprall zu kühlen.
Der Dampf strömt
anschließend
in einen in dem inneren Band 14 angesammelten Sammelraum 66,
der durch eine innere Abdeckplatte 68 geschlossen ist.
Strukturelle Verstärkungs rippen 70 sind
einstückig
mit der inneren Wand 69 des Bands 14 gegossen.
Radial innen gegenüber
den Rippen 70 ist eine Aufprallplatte 72 angeordnet.
Damit ergibt sich offensichtlich, dass der aus den Hohlräumen 42 und 44 strömende verbrauchte
Aufprallkühlungsdampf
in den Sammelraum 66 und durch die Aufprallöffnungen
der Aufprallplatte 72 strömt, um die innere Wand 69 durch
Aufprall zu kühlen.
Der verbrauchte Kühlungsdampf
strömt
gelenkt durch die Rippen 70 in Richtung von (im Einzelnen
nicht gezeigten) Öffnungen
in den Rippen 70, um durch die Hohlräume 46, 48 und 50 zu
dem Dampfauslass 24 zurückzuströmen. Insbesondere
sind die Einsätze 58, 60 und 62 in
den Hohlräume 46, 48 und 50 mit
Abstand zu den Seitenwänden
und Rippen angeordnet, die die entsprechenden Hohlräume definieren.
Die Aufprallöffnungen
der Einsätze 58, 60 und 62 befinden
sich längs
deren entgegengesetzten Seiten gegenüberliegend zu den Leitschaufelwänden. Auf
diese Weise strömt
der verbrauchte Kühlungsdampf
durch die offenen inneren Enden der Einsatzelemente 58, 60 und 62 und
durch die Aufprallöffnungen,
um die benachbarten Seitenwände
der Leitschaufel durch Aufprall zu kühlen. Der verbrauchte Kühlungsdampf
entströmt
anschließend
dem Auslass 24, um beispielsweise zu der Dampfzufuhrquelle
zurückzukehren.
-
Der
Luftkühlkreislauf
der Hinterkantenkammer der kombinierten Dampf- und Luftkühlkreisläufe der
in 1 veranschaulichten Leitschaufel entspricht im
Wesentlichen dem in dem '708-Patent
offenbarten Kühlkreislauf.
Auf eine detaillierte Erörterung
desselben wird daher hier verzichtet.
-
Wie
oben erwähnt,
werden in einer Konstruktion eines Leitapparats mit geschlossenem
Kreislauf örtliche
Bereiche der Leitschaufel, insbesondere gegen das Ende des geschlossenen
Kreislaufs hin, möglicherweise
nicht in gewünschtem
Maße wirkungsvoll
gekühlt.
Wie im Falle des Standes der Technik nach 1 wird beispielsweise
eine benachbart zu der vorderen konvexen Seitenwand der Leitschaufel
angeordnete örtliche
Fläche
in Nachbarschaft zu dem Auslass des geschlossenen Kühlsystems
unter Verwendung von verbrauchtem Kühlungsdampf einer Aufprallkühlung unterworfen.
Die Temperaturdifferenz des verbrauchten Kühlungsdampfes gegenüber der
zu kühlenden
Flächen
ist minimal, und das Druckverhältnis,
das den verbrauchten Kühlungsdampf
durch die Aufprallöffnungen treibt,
ist ebenfalls minimal. Die vorliegende Erfindung ermöglicht allerdings
eine verbesserte örtliche Kühlung von
an dem Ende des geschlossenen Kühlsystems
angeordneten Flächen.
-
Mit
Bezugnahme auf 3 und 4 ist ein verbesserter
geschlossener Kühlkreislauf
insbesondere für
den zweiten Hohlraum 46 veranschaulicht, obwohl der verbesserte
Kühlkreislauf
für andere Hohlräume verwendet
werden kann, wobei der Hohlraum 46 ein repräsentatives
Beispiel ist. Wie zu sehen, ist das Einsatzelement in dem Hohlraum 46 modifiziert.
Ein solcher modifizierter Einsatz basiert auf einem in 3, 4 und 6 gezeigten
ersten oder Haupteinsatzelement. Der Einsatz 80 weist ähnlich wie
das Einsatzelement 58 entgegengesetzte Seitenwände auf,
die mit hindurch führenden
Aufprallöffnungen 82 ausgebildet
sind, um die Seitenwände
der Leitschaufel benachbart zu dem Einsatzelement 80 durch
Aufprall zu kühlen.
In Nachbarschaft zu dem Außenband
und auf der konvexen Seite der Leitschaufel ist das Einsatzelement
jedoch nach innen abgestuft und weist eine Wand 84 auf,
die nicht mit Aufprallöffnungen
ausgebildet ist. Aus diesem Grund sorgt das an seinem äußeren Ende
geschlossene Einsatzelement 80, wie auch am besten in 4 veranschaulicht,
für eine
Aufprallkühlung der
entgegengesetzten Wände
der Leitschaufel mit Ausnahme des zu der örtlichen Fläche 86 benachbarten
Wandabschnitts, der kei ne Aufprallkühlung von dem in dem Einsatz 80 strömenden Kühldampf empfängt. Wie
in 4 zu sehen, entweicht der gegen die Seitenwände der
Leitschaufel gelenkte Aufprallkühlungsdampf
aus dem Hohlraum 46 durch einen Auslasskamin 88 und
gelangt in den Dampfauslass 24.
-
Um
die örtliche
Fläche 86 auf
der konvexen Seite der Leitschaufel 10 wirkungsvoll zu
kühlen,
ist ein sekundärer
oder zweiter Einsatz 90 vorgesehen. Dieser sekundäre Einsatz 90 basiert
im Wesentlichen auf einem sehr kleinen Einsatzelement in Gestalt
einer rechtwinkligen Tasche 92, deren eine Seitenstirnfläche mit
hindurchführenden
Aufprallöffnungen 94 ausgebildet
ist. Der sekundäre
Einsatz 90 ragt lediglich um eine sehr geringe Distanz
in die Leitschaufel 10, beispielsweise weniger als die
Hälfte
der Länge des
Haupteinsatzelements 80, und endet an seinem inneren Ende
kurz vor dem inneren Ende des Haupteinsatzelements 80.
Die Tasche 92 ist mit Ausnahme eines Dampfeinlasskanals 96,
das sich benachbart zu ihrem äußeren Ende öffnet, im
Wesentlichen geschlossen. Der sekundäre Einsatz 90 ist
in einem Schlitz 98 gesichert (3), der
in dem Flansch 100 des Auslasskamins 88 ausgebildet
ist. Vorzugsweise ist das äußere Ende
des sekundären
Einsatzes 90 mit dem Flansch 100 hartverlötet. Wie
in 4 zu sehen, befindet sich der Einlasskanal 96 zu
dem sekundären
Einsatz 90 in strömungsmäßiger Verbindung mit
der äußeren oder
ersten Kammer 39 des Außenbandsammelraums 32.
Folglich wird dem Haupteinsatzelement 80 und dem sekundären Einsatz 90 aus einer
gemeinsamen Quelle, d.h. dem Sammelraum 32, unter Einlassbedingungen
stehendes Kühlmedium,
z.B. Dampf, zugeführt,
wobei das dem Einsatz 90 zugeführte Kühlmedium dazu genutzt wird,
um die örtliche
Fläche 86 auf
der konvexen Seite der Leitschaufel durch Aufprall zu kühlen. Lediglich
ein sehr kleiner Teil des Einlassdampfes wird dem sekundären Einsatz 90 zugeführt, während der
Hauptteil des Einlassdampfs dem Kühlkreislauf zugeführt wird,
der zuvor anhand von 1 beschriebenen wurde. Das aus
den Aufprallöffnungen 94 des
sekundären
Einsatzes 90 austretende verbrauchte Aufprallkühlungsmedium
vereinigt sich mit dem aus den Öffnungen 82 des
Haupteinsatzelements 80 austretenden und damit vermischten
verbrauchten Kühlmedium,
um durch den Auslasskamin 88 und den Auslass 24 zu strömen. Dementsprechend
ist eine verbesserte örtliche
Kühlung
für eine
andernfalls nicht ausreichend gekühlte Fläche der Leitschaufel geschaffen,
wodurch eine geringere Ermüdung
bei niedriger Lastspielzahl erreicht wird.