DE69417363T2

DE69417363T2 - Kontaminationsfreies Schubausgleichsystem für Gasturbine

Info

Publication number: DE69417363T2
Application number: DE69417363T
Authority: DE
Inventors: Christopher D Mize; William W. Pirsig; Peter T. Vercellone
Original assignee: United Technologies Corp
Current assignee: RTX Corp
Priority date: 1993-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 1999-11-04
Anticipated expiration: 2014-12-07
Also published as: EP0657623B1; US5402636A; EP0657623A1; JPH07208208A; DE69417363D1; JP3657636B2

Description

Die Erfindung betrifft das Druckausgleichen für Gasturbinenmaschinen und insbesondere ein Druckausgleichssystem durch das Bilden von Hohlräumen, die unter Druck stehen, die dem tangentialen On-Board- Injektor (TOBI - tangential on-board injector) benachbart sind, und das Verhindern von Verschmutzt-werden der TOBI-Luft.
Es ist bekannt, daß das Druckausgleichen bei einer Zwei-Wellen- Axialströmungsgasturbinenmaschine durch das Kontrollieren der Leckströmung bestimmter Dichtungen zwischen benachbarten Hohlräumen manifestiert wird, um vorbestimmte Druckniveaus zu erzielen. Typischerweise ist der dem TOBI benachbarte Hohlraum einer der Hohlräume, die verwendet werden, um diese Druckausgleichsbeziehung beizubehalten. Der TOBI, der manchmal auch mit anderen Bezeichnungen versehen ist, dient dazu, zum Zwecke der Kühlung der Turbinenscheiben und der Turbinenlaufschaufeln beschleunigte Kühlluft tangential zu der Turbine zu lenken.
TOBIs, die zum Injizieren von Kühlluft an den Turbinenrotor einer Gasturbinenmaschine verwendet werden, sind in den US Patenten Nr. 4,822,244, das Maier et al. am 18. April 1989 erteilt wurde und den Titel "TOBI" trägt, und Nr. 4,730,978, das Baran, Jr. am 15. März 1988 erteilt wurde und den Titel "Cooling Air Manifold For A Gas Turbine Engine" trägt, beschrieben, die beide der United Technologies Corporation, der Anmelderin dieser Patentanmeldung übertragen wurden. Auch das US Patent Nr. 3,989,410, das Ferrari am 2. November 1976 erteilt wurde und den Titel "Labyrinth Seal System" trägt, beschreibt einen Beschleuniger (ein anderer Name für TOBI), der in ähnlicher Weise Kühlluft tangential an den Turbinenrotor lenkt. Für weitere Einzelheiten des TOBIs in dieser Patentanmeldung wird auf die genannten Patente hingewiesen.
Bei der in dem letzteren Patent beschriebenen Maschinenkonfiguration wird das Druckausgleichen durch das Beibehalten des Druckniveaus in zwei benachbarten Hohlräumen so, daß es identisch ist, und Zulassen des Fließens einer Leckströmung in beiden Richtungen über die Dichtung zwischen den zwei Hohlräumen bewirkt. Damit kann die Strömung in beiden Hohlräumen in den anderen abhängig von den Druckniveaus in diesen benachbarten Hohlräumen strömen. Falls sich in dem strömungsaufwärtigen Hohlraum Fremdteilchen befinden, kann diese Fremdmaterie in den strömungsabwärtigen Hohlraum und schließlich in die internen Kühlpassagen der Turbinenlaufschaufeln strömen. Außerdem kann sich die Leckageluft schließlich mit der TOBI- Luft vermischen und damit bewirken, daß sich die TOBI-Luft bei einem Temperatur- und Druckzustand befindet, der schlechter als ideal ist. Man müßte zusätzliche Einrichtungen vorsehen, um diesen nachteiligen Zustand zu kompensieren, der ansonsten zu einem Defizit bei der Maschinenbetriebsleistung führen würde.
Bei anderen Maschinenentwicklungen wurden spezielle und teure komplexe Dichtungen der Maschinenwelle benachbart verwendet, um zu versuchen, das Wandern von Fremdmaterie in die Turbinenlaufschaufel- Kühlpassagen zu vermeiden. Natürlich werden mit dem Auftauchen von Maschinen mit höherer Leistung, die so konstruiert sind, daß sie mit einer höheren Turbineneinlaßtemperatur als bisher bekannte Konstruktionen zur Erhöhung der Maschinenleistung laufen, die Turbinenlaufschaufeln mit zusätzlichen Öffnungen in der Laufschaufel ausgelegt, um eine kühlere Laufschaufel beizubehalten, um diese höheren Temperaturen zuzulassen. Um die Anzahl der Kühlöffnungen in diesen Laufschaufeln zu erhöhen, ist es üblich, die Laufschaufeln mit Öffnungen mit kleineren Durchmessern herzustellen, welche eine Neigung zum Verstopfen haben und somit die Probleme erhöhen, die mit von dem Kühlluftstrom getragenen Fremdteilchen verbunden sind.
Deshalb schafft die Erfindung eine Gasturbinenmaschine, die eine Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten, tangential injizierenden Passagen, welche Turbinenkühlluft in einen Abgabehohlraum in Fluidverbindung mit Kühlpassagen in der Turbine abgeben, einen zweiten Hohlraum, der vor der Turbine angeordnet ist und auf einem höheren Druck gehalten wird als der Abgabehohlraum, und eine Pufferkammer aufweist, die zwischen dem Abgabehohlraum und dem zweiten Hohlraum gebildet ist und davon durch eine erste bzw. zweite Dichteinrichtung getrennt ist, wobei sich die Pufferkammer mit einem Teil der Maschine, der auf einem niedrigeren Druck gehalten wird als sowohl der Druck in dem Abgabehohlraum oder dem zweiten Hohlraum, in Fluidverbindung befindet, so daß beim Betrieb ein Strömen von dem zweiten Hohlraum zu dem Abgabehohlraum durch die Dichtungen vermieden ist.
Ein Merkmal der Erfindung ist es deshalb, eine Pufferzone zwischen zwei Dichtungen zu schaffen, die eine Drucksenke mit einem vorbestimmten Druckniveau definiert.
Wir haben herausgefunden, daß wir das Druckausgleichsfeature und eine Anti-Kontaminationseinrichtung durch das Einbringen eines Pufferhohlraums zwischen zwei axial benachbarten Dichtungen erreichen konnten. Ein Pufferhohlraum erlaubt es, den Druck in dem Hohlraum vor dem Turbinenrotor (FRC - Forward Rotor Cavity) auf einen Wert zu erhöhen, der höher ist als in dem Hohlraum am Abgabeende des TOBIs (TDC - TOBI Discharge Cavity), indem eine Drucksenke zwischen den zwei Hohlräumen gebildet wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist eine Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten Sammelkammern in der Nähe des TOBIs angeordnet. Der Druck in dem Pufferhohlraum wird knapp unterhalb des Drucks in dem TDC und deutlich unterhalb des Drucks in dem FRC gehalten, indem er mit einem Bereich noch niedrigeren Drucks in der Nähe des Strömungswegs der Maschine mit sechs der elf Sammelräume verbunden wird, die mit dem Rand-Totbereich in Verbindung stehen. Diese Fluidverbindung mit dem Niederdruckbereich wird bewirken, daß Luft aus dem FRC und dem TDC in den Pufferhohlraum und nach außen in den Strömungsweg der Maschine leckt. Da kontinuierlich Luft aus dem TDC nach außen leckt, wird der TDC nicht verschmutzt.
In ihren bevorzugten Ausführungsformen schlägt die Erfindung vor, daß die Luft, die durch diese sechs Sammelräume austritt, beschleunigt wird und tangential gerichtet wird (TOBI-behandelt wird), um an dem Rand- Totbereich ein Kühlen der Turbinenscheibe zu schaffen. Die sechs Sammelräume, die bestimmt sind, die Pufferströmung zu liefern, die identisch zu den restlichen fünf Sammelräumen ausgelegt sind, werden Abdeckplatten aufweisen, die in diesen fünf Sammelräumen nicht vorgesehen sind, um so die Öffnungen abzudecken, die mit dem Raum zwischen den zwei Dichtungen in Verbindung stehen, um die Sammelräume von dem FRC zu trennen und einen Weg zu dem Niederdruckbereich zu öffenen. Die restlichen fünf Sammelräume werden die Hochdruck-FRC-Luft zu verstärkter Randkühlung durch TOBI-Behandeln der Luft durch TOBI-Öffnungen verwenden, die identisch zu den anderen sechs Sammelräumen sind mit der Ausnahme der Abwesenheit der Abdeckplatten. Diese fünf Sammelräume werden den erforderlichen Abfall in den Strömungsweg schaffen, der erforderlich ist, um ein Kühlen über den Turbinenrotor der ersten Stufe beizubehalten.
Die Abdeckplatten isolieren die Puffer-Sammelräume von dem FRC. Alle Sammelräume dieser Konstruktion haben Öffnungen an dem Bodenende, die in dem Gußstück zum Entfernen des beim Gießprozeß verwendeten Kerns enthalten sind. Bei existierenden Sammelräumen sind diese Öffnungen in den Bypass-Sammelräumen absichtlich nicht bedeckt, um ein Strömen durch den Sammelraumhohlraum direkt von dem FRC zu erlauben. Bei den Puffer-Sammelräumen dienen die Abdeckplatten dem Abdichten des Sammelraums gegen den FRC und erlauben es nur einer Strömung von dem Pufferhohlraum, durch diese Sammelräume zu strömen.
Die mit den Sammelraumkammern kommunizierenden Passagen sind mit Bedacht bezogen auf die rotierende Turbinenscheibe orientiert, um die abgegebene Strömung tangential auf den Rand-Totbereich der Scheibe zu lenken, um diesen Teil des Turbinenrotors zu kühlen. Das von den alternierenden Sammelräumen abgegebene Druckniveau ist ausreichend hoch, um eine Kühlströmung über den Turbinenrotor aufrechtzuerhalten.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nun nur beispielhaft mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, die folgendermaßen bezeichnet sind:
Fig. 1 ist eine Teilansicht im Schnitt des Turbinenabschnitts der ersten Stufe einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine, welche die Erfindung verwendet;
Fig. 2 ist eine perspektivische Teilansicht im Schnitt, die die Sammelraumanordnung von Fig. 1 zeigt; ·
Fig. 3 ist eine Teilansicht im Schnitt, die einen der Sammelräume von Fig. 2 zeigt; und
Fig. 4 ist eine Teilansicht im Schnitt, die den zu dem in Fig. 3 gezeigten nächsten benachbarten Sammelraum zeigt.
Die Erfindung versteht man am einfachsten unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4, die einen Teil des Brennkammerabschnitts einschließlich des Diffusorgehäuses 18, der generell mit dem Bezugszeichen 10 gezeigt ist, und des Turbinenabschnitts einer Axialströmungs-Gasturbinenmaschine zeigen, der generell mit dem Bezugszeichen 12 gezeigt ist. Die Brennkammereinrichtung weist den ringförmig geformten Brennkammerverkleidungsbereich 14 auf, der um die Mittellinie A der Maschine koaxial angebracht ist und die Brennkammer 16 definiert. Das innere Gehäuse 18 des Diffusors ist an der Statorabstützung 20 durch den abgehenden Flansch 24 abgestützt und daran mit einer Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten Muttern und Schrauben (von denen je eine gezeigt ist) festgemacht. Das innere Gehäuse 18 des Diffusors ist in ähnlicher Weise ringförmig geformt, konzentrisch zu und relativ zu der Auskleidung 16 beabstandet und definiert eine ringförmige Passage oder einen Hohlraum 22. Der Hohlraum 22 befindet sich in Verbindung mit dem Verdichterabschnitt (nicht gezeigt) zum Liefern von Kühlluft zu der Brennkammerverkleidung, den Maschinenkomponenten und den Turbinenabschnittskomponenten.
Die ringförmig geformte Rotorabstützung 30 mit dem an seinem inneren Ende gebildeten Anlageelement 32 ist in enger Nähe zu der Messerkante 34, die von der Hauptmaschinenwelle 36 wegragt. Die Rotorabstützung 30 ist an dem Diffusorgehäuse 18 abgestützt und daran mit den Schrauben- und Bolzen-Anordnungen 38 festgemacht, die ebenfalls den Stator 20 abstützen und dazu dienen, ein Absinken der Maschinenwelle und des daran festgemachten Rotors während des Auseinanderbauens der Maschine zu verhindern, um so die Spitzen der Rotorlaufschaufeln zu schützen. Eine Mehrzahl von Öffnungen 40 (von denen eine gezeigt ist), die umfangsmäßig in der Rotorabstützung 30 beabstandet sind, erlauben ein Strömen von vom Verdichter abgegebener Luft in Richtung zu dem vorderen Rotorhohlraum 42. Es gibt praktisch keinen Druckabfall über die Öffnungen 40, so daß der Druck unmittelbar strömungsaufwärts und strömungsabwärts davon praktisch gleich ist.
Die Strömung durch die Öffnungen 40 strömt da hindurch ohne einen Druckabfall, so daß der Druck in dem Hohlraum 42 der gleiche ist, wie der Hochdruck strömungsabwärts der Öffnungen 40. Der Grund für das Beibehalten des Drucks auf diesem hohen Wert wird aus der nachfolgenden Beschreibung klar werden.
Man erkennt, daß der Druck in dem Hohlraum 10, der mit der von der letzten Stufe des Verdichters (nicht gezeigt) der Maschine abgegebenen Luft in Fluidströmungsverbindung ist, sich auf einem Druckniveau befinden wird, das im wesentlichen das gleiche ist, wie das der vom Verdichter abgegebenen Luft. Offensichtlich bringt das eine hohe Drucklast in Richtung nach vorne auf den Verdichterrotor (nicht gezeigt) auf. Wenn der Druck in dem Hohlraum 42 niedrig gemacht wird, indem man die Rotorabstützung 30 als eine Dichtung wirken läßt, wird es zu einer kleinen nach hinten gerichteten Belastung auf die Turbine kommen. Damit würde das Drucklager (nicht gezeigt) sonst den Unterschied aufnehmen müssen. Indem man den Druck in dem Hohlraum 42 auf einem hohen Niveau hält, heben die darin wirkenden Kräfte die hohe Last nach vorne auf, die durch die Kräfte erzeugt werden, die durch den Druck in dem Hohlraum 10 erzeugt werden.
Wie vorangehend ausgeführt, dient der TOBI dazu, die Strömung zum Kühlen des Turbinenrotors zu richten, indem er die Kühlströmung beschleunigt und sie tangential an die an der Maschinenwelle 36 abgestützte Turbinenrotorscheibe richtet. Der TOBI, der generell mit dem Bezugszeichen 46 versehen ist, weist eine Mehrzahl von Passagen 48 auf, die umfangsmäßig in dem Stator 20 beabstandet sind. Kühlluft von dem Verdichter (nicht gezeigt), die in den ringförmigen Hohlraum 22 eingelassen wurde, der zwischen der Brennkammerverkleidung 14 und dem Diffusorgehäuse 18 gebildet ist, dient dem Zuführen von Kühlmittelströmung zu jeder der Passagen 48, wo sie tangential in den TOBI-Abgabehohlraum 50 und zu der Rotorscheibe 44 durch die Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 52 (von denen eine gezeigt ist) abgegeben wird, welche in dem Vorderrand- Abstützscheibenelement 54 umfangsmäßig beabstandet sind, das an der Maschinenwelle 36 festgemacht ist und mit dieser rotiert. Ein Schmutzabweiser 49 dient dem Ablenken von Fremdmaterie weg von den TOBI-Passagen 48, um die TOBI-Luft so frei wie möglich von Verschmutzungen zu halten. Kühlluft wird in die TOBI-Passagen durch die umfangsmäßig beabstandeten Öffnungen 51 (von denen eine gezeigt ist) eingelassen, die in dem Schmutzabweiser 49 gebildet sind.
Ein Pufferhohlraum 56 ist durch beabstandete Labyrinthdichtungen 58 und 60, die unter den TOBI-Passagen 48 angeordnet sind, gebildet. Labyrinthdichtungen werden von den ringförmigen Messerkanten 64 und 66, die an ringförmigen Anlageelementen 68 anliegen, und die ringförmige Messerkante 70 gebildet, die an den Anlageelementen 72 anliegt. Die Labyrinthdichtungen dichten den Pufferhohlraum gegen den vorderen Rotorhohlraum 42 und den TOBI-Abgabehohlraum 50 ab. Der TOBI-Abgabehohlraum ist durch Labyrinthdichtungen 60 und 61 und die Vorderrandabstützscheibe 54 begrenzt. Messerkanten 64, 66 und 70, die von einem ringförmigen Arm 74 getragen sind, der sich axial von der Vorderrand-Scheibenabstützung 54 erstreckt und damit rotiert, kooperieren mit Anlageelementen 66 und 68. All die hier beschriebenen Anlageelemente sind aus einem Metall-Wabenmaterial gebildet, welches typischerweise bei Flugzeugtriebwerksdichtungen verwendet wird. Der Fachmann wird erkennen, daß die Leckage durch die Dichtungen durch die speziellen Toleranzen der zusammenwirkenden Teile so kontrolliert werden kann, daß ein vorgegebener Druck in dem Pufferhohlraum 56 kontrolliert und beibehalten wird, der in einer vorgegebenen Beziehung zu den Drücken in dem benachbarten vorderen Rotorhohlraum 42 und dem TOBI-Abgabehohlraum 50 steht. Man erkennt, daß die Öffnungen 52 (von denen eine gezeigt ist) in der Vorderrandscheibe 54 zu keinen Druckverlusten führen, so daß der Druck unmittelbar strömungsaufwärts und strömungsabwärts davon praktisch gleich ist.
Die bisher bekannten Statorabstützungen des als Element 20 gezeigten Typs, weisen generell eine Mehrzahl von Sammelräumen 80 auf, die über den TOBI-Passagen gebildet sind. Die Sammelräume 80 dienen dem Empfangen von Kühlluft aus dem vorderen Rotorhohlraum 42 und lenken eines Teils der Kühlluft direkt in den Strömungsweg der Maschine, um eine Kühlung über die Extrembereiche des Rotors beizubehalten, und einen anderen Teil zu dem Rand-Totbereich 90 der Rotorscheibe. In dieser Ausführungsform sind die Sammelräume 80 in dem Stator über den TOBI-Passagen 48 gebildet und erstrecken sich umfangsmäßig, um elf (11) separate Sammelräume zu definieren, die von Vorderwänden 81, Seitenwänden 83 und Rückwänden 85 definiert sind. Jeder dieser Sammelräume weist an dem Bodenende Öffnungen auf, die zu den Bypass-Sammelräumen exponiert sind. Das dient dazu, eine Strömung durch diese elf Sammelräume direkt von dem vorderen Rotorhohlraum 42 zuzulassen.
Sechs der elf Sammelräume, die jeweils alternierend mit den verbleibenden fünf Sammelräumen angeordnet sind, sind an dem unteren Ende mit Abdeckplatten 82 abgedeckt, um die in einige der Öffnungen 84 gelangende Strömung zu blockieren, um die Menge an Luft zu begrenzen, die in diese Sammelräume gelangt. Der Druck in dem Pufferhohlraum 56 wird unterhalb des TOBI-Abgabedrucks in den Hohlraum 50 gehalten und deutlich unterhalb des Drucks in dem vorderen Rotorhohlraum 42 gehalten, indem man den Pufferhohlraum mit einem noch niedrigeren Druckbereich in der Nähe des Strömungswegs der Maschine mit diesen sechs Sammelräumen verbindet. Diese Verbindung zu dem Niederdruckbereich wird ein Lecken von Luft von dem vorderen Rotorhohlraum 42 und dem TOBI- Abgabehohlraum 50 in den Pufferhohlraum 56 bewirken. Von hier strömt die Luft in den Hohlraum 56 über Öffnungen 87, die in jedem der sechs Sammelräume gebildet sind, in die Sammelräume. Die von diesen sechs Sammelräumen abgegebenen Strömungen werden beschleunigt und tangential durch die Abgabeauslässe 88 gerichtet, die an den Enden der Sammelräume sind. Die aus den Auslässen 88 abgegebene Luft wird zu dem Rand-Totbereich 90 der Rotorscheibe 44 gerichtet, was einem Kühlen dieses Bereichs dient. Der Rand-Totbereich der Rotorscheibe ist der Bereich an dem Außendurchmesser der Scheibe, der zu den Schlitzen benachbart ist, welche die Turbinenlaufschaufeln abstützen.
Wie aus dem vorausgegangenen deutlich wird, trennt die von der Drucksenke, die durch den Pufferhohlraum 56 definiert ist, durch umfangsmäßig beabstandete Öffnungen 92, die in dem zylinderförmigen Element 94 gebildet sind, zusammen mit der reduzierten Strömung in die sechs Sammelräume abgegebene Luft diese Sammelräume von den vorderen Rotorhohlraum 42 und öffnet einen Weg von dem Puffer 56 zu dem Niederdruckbereich. Beabstandete Schlitze 91, die in dem zylinderförmigen Element 94 gebildet sind, erlauben ein Strömen der Luft von dem vorderen Rotorhohlraum 42 zu dem Niederdruckbereich durch die fünf verbleibenden Sammelräume. Ein zylinderförmiges Element 94, welches die Anlageelemente 68 und 72 abstützt, ist an dem Stator 20 durch die Muttern- und Schraubenanordnungen 38 festgemacht.
Die verbleibenden fünf Sammelräume nutzen den hohen Druck von dem vorderen Rotorhohlraum 42 für eine verstärkte Rand-Totbereichkühlung durch das Lenken dieser Strömung in diesen fünf Sammelräumen durch tangential orientierte Auslaßöffnungen, die identisch zu denen sind, die in den anderen sechs Sammelräumen verwendet werden. Wegen des höheren Drucks in diesen fünf Sammelräumen schaffen diese Sammelräume den erforderlichen Abfall in den Strömungsweg der Maschine, der erforderlich ist, um eine ausreichende Kühlströmung über den Rotor der ersten Stufe beizubehalten. Diese Strömung kann auf jedes gewünschte Niveau eingestellt werden durch Ändern des Mix aus Bypass-Strömungs- und Pufferströmungssammelräumen durch Zufügen oder Wegnehmen von Abdeckplatten 82 und/oder Öffnungen 84.
Aus dem vorausgehenden erkennt man, daß der Pufferhohlraum 56 als eine Drucksenke dient, so daß dort der niedrigste Druck in dem zu dem TOBI benachbarten Bereich ist, obwohl der Druck in dem Gasweg noch niedriger ist. Bei der Konstruktion der Gasturbinenmaschine waren die folgenden Beziehungen der Relativdrücke der verschiedenen Stationen effizient:
Unmittelbar strömungsaufwärts des FRC - 81%
FRC - 81%
TDC - 64%
Pufferhohlraum - 63%
in der Umgebung des Scheibentotrands - 48%
Da der Pufferhohlraumdruck der niedrigste Druck ist, kommt es zu einer Strömung in dem Pufferhohlraum von dem TOBI-Abgabehohlraum 50 und dem vorderen Rotorhohlraum 42. Das stellt sicher, daß Fremdmaterie von dem vorderen Rotorhohlraum 42 nicht in den TOBI- Abgabehohlraum 50 gelangen wird und die Kühlluft verschmutzt, die zu der Turbinenscheibe 44 gelassen wird, und vermeidet das mögliche Verstopfen der Kühlöffnungen in den internen Passagen der Turbinenlaufschaufel (nicht gezeigt), die an der Turbinenscheibe 44 festgemacht sind, und das Verursachen von Temperatur- und/oder Druckzuständen der TOBI-Abgabehohlraumluft, die schlechter als ideal sind.
Obwohl die Erfindung mit Bezugnahme auf detaillierte Ausführungsformen davon gezeigt und beschrieben wurde, erkennt der Fachmann, daß verschiedene Änderungen in deren Form und Detail vorgenommen werden können, ohne von dem Umfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen.

Claims

1. Gasturbinenmaschine aufweisend eine Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten tangential injizierenden Passagen (48), die Turbinenkühllüft in einen Abgabehohlraum (50) in Fluidverbindung mit Kühlpassagen in der Turbine abgeben, einen zweiten Hohlraum (42), der vor der Turbine angeordnet ist und bei einem höheren Druck als der Abgabehohlraum (50) gehalten wird, und eine Pufferkammer (56), die zwischen dem Abgabehohlraum (50) und dem zweiten Hohlraum (42) gebildet ist und davon durch eine erste bzw. eine zweite Dichteinrichtung (60, 58) getrennt ist, wobei die Pufferkammer (56) sich mit einem Teil der Maschine in Fluidverbindung befindet, der bei einem niedrigeren Druck gehalten wird als sowohl der Druck in dem Abgabehohlraum (50) als auch der in dem zweiten Hohlraum (42), so daß bei Betrieb ein Strömen aus dem zweiten Hohlraum (42) zu dem Abgabehohlraum (50) durch die Dichtungen (58, 60) vermieden ist.

2. Maschine nach Anspruch 1, wobei die Maschine eine Reihe von umfangsmäßig beabstandeten Sammelräumen (80) zum Abgeben von Luft in den Gasweg der Maschine hat, wobei sich der zweite Hohlraum (42) in Fluidverbindung mit mindestens einigen der Sammelräume befindet, und wobei sich die Pufferkammer (56) in Fluidverbindung mit vorausgewählten Sammelräumen (80) befindet.

3. Maschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Maschine eine Maschinenwelle (36) aufweist, die eine Abstützung (54) für den Scheibenvorderrand und eine Statorabstützung (20) abstützt, und wobei die erste und die zweite Dichteinrichtung (60, 58) axial voneinander beabstandet sind und zwischen einem sich axial von der Abstützung (54) für den Scheibenvorderrand erstreckenden ringförmigen Arm (74) und der Statorabstützung (20) vorgesehen sind.

4. Gasturbinenmaschine nach Anspruch 2, wobei die Gasturbinenmaschine ferner aufweist:

ein zylinderförmiges Gehäuse;

eine Brennkammerauskleidung (14), die konzentrisch in dem zylinderförmigen Gehäuse abgestützt ist und eine Kühlluftpassage definiert, wobei sich die Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten tangential injizierenden Passagen (48) mit der in einer Statorabstützung (20) gebildeten Kühlluftpassage in Fluidverbindung befindet, wobei die Statorabstützung (20) die Mehrzahl von umfangsmäßig beabstandeten Sammelräumen (80) definiert und an dem zylinderförmigen Gehäuse festgemacht ist;

eine Maschinenwelle (36), die in dem zylinderförmigen Gehäuse abgestützt ist;

einen Turbinenrotor, der eine Turbinenscheibe (44) aufweist, die an der Maschinenwelle drehbar angebracht ist;

eine Abstützung (54) für den Scheibenvorderrand, die damit drehbar an der Welle abgestützt ist und an der Turbinenscheibe (44) festgemacht ist und mit dem zylinderförmigen Gehäuse einen Hohlraum bildet, der Maschinenkühlluft bei einem vorgegebenen Druckniveau aufnimmt, wobei sich der Abgabehohlraum (50) mit dem Hohlraum in Fluidverbindung befindet und zwischen der ersten Dichteinrichtung (60) und einer radial davon beabstandeten dritten Dichteinrichtung (71) definiert ist, wobei die erste Dichteinrichtung und die dritte Dichteinrichtung an der Abstützung (54) für den Scheibenvorderrand festgemacht sind und mit dem ringförmigen Stator 20 abdichten, wobei die zweite Dichteinrichtung (58) von der ersten Dichteinrichtung (60) axial beabstandet ist und an der Abstützung (54) für den Scheibenvorderrand festgemacht ist und mit dem ringförmigen Stator abdichtet;

eine Einrichtung zum Lenken von Kühlluft von dem zweiten Hohlraum (42) durch Öffnungen (84) an dem inneren Umfang der Sammelräume (84) durch einige der Sammelräume zu dem Gasweg;

und eine Einrichtung (82) zum Abdecken der Öffnungen (84) an dem inneren Durchmesser bei einer vorgewählten Anzahl der Sammelräume (80) und zum Verbinden der Pufferkammer (56) mit den abgedeckten Sammelräumen durch eine Öffnung (87), die in dem Stator gebildet ist, wodurch der Druck in der Pufferkammer (56) niedriger ist als in dem Abgabehohlraum (50) und dem zweiten Hohlraum (42), so daß eine Leckströmung über die zweite (58) und erste (60) Dichteinrichtung eine Leckströmung von dem zweiten Hohlraum (42) in den Abgabehohlraum (50) verhindert.

5. Gasturbinenmaschine nach Anspruch 4, aufweisend eine dem Hohlraum benachbarte ringförmige Rotorabstützeinrichtung (30), die an der Statorabstützung (20) festgemacht ist und sich in enger Nähe zu der Maschinenwelle (36) radial erstreckt, wodurch die Rotorspitzen vor Beschädigungen beim Auseinanderbauen der Gasturbinenmaschine geschützt sind.

6. Gasturbinenmaschine nach Anspruch 4 oder 5, wobei die erste Dichteinrichtung (60), die zweite Dichteinrichtung (58) und die dritte Dichteinrichtung (71) Labyrinthdichtungen sind.

7. Gasturbinenmaschine nach Anspruch 6, aufweisend ein ringförmiges und sich axial erstreckendes Element (94), das an einem Ende an der Statorabstützung (20) befestigt ist, zum Abstützen der stationären Teile (68, 72) der Labyrinthdichtungen der zweiten Dichteinrichtung (58) und der ersten Dichteinrichtung (60).

8. Gasturbinenmaschine nach einem der Ansprüche 4 bis 7, aufweisend einen Rand-Totbereich (90) an der Turbinenscheibe (44), wobei der Sammelraum (80) Auslaßpassagen (88) zum Lenken von Kühlluft an den Rand-Totbereich (90) aufweist.

9. Gasturbinenmaschine nach Anspruch 8, wobei die Auslaßpassagen (88) zum Abgeben der Strömung tangential relativ zu der Abstützung (54) für den Scheibenvorderrand orientiert sind.