DE69712831T2 - Kühlgaskrümmer für Dichtungsspaltregelung einer Turbomaschine - Google Patents

Kühlgaskrümmer für Dichtungsspaltregelung einer Turbomaschine

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DE69712831T2
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Guy Pierre Queneherve
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    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/14Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
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Description

  • Diese Erfindung betrifft einen Kühlgaskrümmer zur Regelung der Spalts in einem Turbotriebwerk.
  • Man ist seit langem bestrebt, die Spalte zwischen den drehenden und den feststehenden Teilen von Turbotriebwerken und insbesondere zwischen den Enden der Rotorschaufeln und den gegenüber liegenden Ringen des Stators vor allem bei den Turbinen zu verringern, um die Leistung der Maschine, den von ihr erzeugten Schub und die Pumpreserve zu erhöhen.
  • Während des Betriebs der Maschine zwischen dem Abheben, den Übergangszuständen und dem stabilen Zustand sind die Spalten auf Grund des Erhitzens und der Zentrifugalkräfte, die wachsende und zwischen dem Stator und dem Rotor unterschiedliche thermische und mechanische Verformungen bewirken, variabel. Aus diesem Grund wurden bereits dynamische Vorrichtungen zur Regelung der Spalte entworfen, von denen die am weitesten verbreiteten mit einem Gasstrom arbeiten, der aus einem Abschnitt des Triebwerks wie z. B. dem Kompressor entnommen wird und hinter den Statorringen zirkulieren, deren Durchmesser geregelt werden soll: Das Gas kühlt oder erhitzt die Ringe, je nachdem, von welchem Abschnitt des Triebwerks es stammt, und erzeugt damit zusätzliche thermische Verformungen, durch die diese Ringe den gewünschten Durchmesser erhalten. Das Ausmaß dieser Verformungen kann durch die entnommene Gasmenge geregelt werden. Es können auch an verschiedenen Stellen des Triebwerks Gasentnahmen vorgesehen werden, und die entsprechenden Kanäle werden nacheinander geöffnet, um eine Verformung mit dem gewünschten Wert zu erhalten. In den französischen Patentschriften 2 509 373 und 2 688 539 werden einige Beispiele für diese Ausführungen angegeben.
  • Aus US-A-S 399 066 ist ein Kühlgaskrümmer zur Regelung der Spalte bekannt, der schienenförmige segmentierte Kammern umfasst, durch die Öffnungen mit Mehrfachbohrungen verlaufen, die eine Kühlungsluft auf einen Statorring auftreffen lassen.
  • Es zeigt sich jedoch, dass die erzeugten thermischen Verformungen nicht immer gleichförmig sind, was auf einen Mangel an Homogenität der Gasmenge entlang des Ringumfangs zurückzuführen ist, oder auf eine mangelhafte Gleichförmigkeit ihrer Temperatur, wenn sie aus mehreren Leitungen stammt, die vor aufeinander folgenden Abschnitten des Rings münden. Gemäß dieser Erfindung münden die Gase zur Spaltregelung daher aus den Führungsleitungen nicht direkt in die von dem Ring umgrenzte Kammer, sondern durchqueren zuvor einen Mischer.
  • Dieser Mischer besteht aus mehreren aufeinander folgenden Kammern mit analogen aufrechten Querschnitten, die durch im wesentlichen parallele Trennwände abgegrenzt sind, und durch die Trennwände verlaufen Öffnungen, die von einer Trennwand zur nächsten in Richtung Statorring jeweils zahlreicher sind. Auf diese Weise wird eine sich verzweigende Strömung der Gase von einer Kammer zur nächsten hergestellt, so dass sie mit großer Homogenität hinsichtlich der Menge und der Temperatur den Ring erreichen.
  • Die Öffnungen können aus einfachen Bohrungen bestehen, die durch die Trennwände der Kammern hindurch oder als kurze Leitungen ausgeführt sind. In beiden Fällen besteht nur ein deutlich geringerer Druckverlust als bei den gewöhnlichen Kanalisierungsvorrichtungen, die im Allgemeinen durch große Richtungs- oder Geschwindigkeitsänderungen bedeutende Störungen der Strömung mit sich bringen.
  • Die Anzahlen der Öffnungen von einer Trennwand zur nächsten können in geometrischer Abstufung vorgesehen sein, beispielsweise jeweils in doppelter Anzahl, und sie sind vorzugsweise bei allen Trennwänden auf Umkreislinien von gleicher Anzahl verteilt, so dass von einer Trennwand zur nächsten nur der Winkelabstand variiert.
  • Die Kammern können ringförmig ausgeführt und durch in dem Triebwerk quer verlaufende und kranzförmig verlaufende Trennwände voneinander getrennt sein: Diese bestehen dann in Form von aufeinander liegenden Zylindern; oder sie können auch im wesentlichen ringförmig ausgeführt und dabei durch im wesentlichen zylindrische und konzentrische Trennwände voneinander getrennt sein.
  • Die Öffnungen zwischen den Kammern können durch Verbindungsleitungen ersetzt werden, wenn die Kammern nicht aneinander grenzen. Dieses Konzept ist insbesondere bei länglichen Vorrichtungen anzuwenden, bei denen die Kammern unterschiedlichen zu kühlenden Abschnitten des Rings gegenüber liegen und mit Kühlungsöffnungen versehen sind, die durch sie hindurch auf diese Abschnitte zu verlaufen. Es ist weiterhin von Vorteil, zwischen Paaren von in Strömungsrichtung des Gases aufeinander folgenden Kammern immer zahlreichere Leitungen anzuordnen, jedoch kann die geeignete Ausführung dieser Erfindung etwas anders als die oben dargestellten Ausführungen ins Werk gesetzt werden. Es ist nicht mehr erforderlich, dass die Kammern den gleichen aufrechten Querschnitt haben, wenn das Gas nach und nach durch die durch sie hindurch verlaufenden Öffnungen entweicht: Es ist sogar im Gegenteil günstig, dass ihre aufrechten Querschnitte von einer Kammer zur nächsten abnehmen, um ungefähr konstante Geschwindigkeit und Druck aufrecht zu erhalten. Es ist aber noch immer zweckmäßig, wenn die Kammern die gleiche Ausdehnung haben, d. h. im Normalfall von ringförmigen oder ringabschnittförmigen Kammern die gleiche Winkelausdehnung haben.
  • Auf Basis dieser Erklärungen kann man solche Ausführungen der Erfindung zusammenfassen als Kühlgaskrümmer in einem Turbotriebwerk, der sich um mindestens einen Statorring herum erstreckt und mehrere Kammern umfasst, die parallel in axialer Aufeinanderfolge angeordnet sind, analoge Ausdehnungen aufweisen, durch sie hindurch auf den Statorring zulaufende Öffnungen aufweisen und dadurch gekennzeichnet sind, dass die Kammern abnehmende aufrechte Querschnitte aufweisen und in Strömungsrichtung des Gases von einer Kammer zur nächsten stets zahlreicher sind.
  • Diese und weitere Besonderheiten der Erfindung werden nun mit ihren Vorteilen anhand der folgenden zu Darstellungszwecken beigefügten und nicht einschränkenden Figuren beschrieben, wobei
  • Fig. 1 in einem Längsschnitt einen Abschnitt eines Turbotriebwerks zeigt, in dem eine Ausführung dieser Erfindung eingebaut ist,
  • Fig. 2 bis Fig. 5 Schnitte nach den Linien II-II bis V-V in Fig. 1 zeigen,
  • Fig. 6 eine weitere Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 7 eine dritte Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 8 eine vierte mögliche Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 9 eine fünfte mögliche Ausführungsform zeigt,
  • Fig. 10 eine Evolvente über eine halbe Umdrehung der Mischervorrichtung dieser Ausführung zeigt,
  • Fig. 11 einen Querschnitt der Mischervorrichtung zeigt, und
  • Fig. 12 und Fig. 13 Schnitte von zwei Verbindungskanalführungen zwischen Kammern zeigen.
  • Der in den verschiedenen Figuren dargestellte Abschnitt eines Turbotriebwerks weist im wesentlichen ein Fragment eines Stators 1 auf, der gegenüber zwei Stufen Rotorschaufeln 2 zwei Ringe 3 aufweist, die aus einer im wesentlichen zylindrischen Metallhaut bestehen, die mittels eines Befestigungsrings 5 Dichtungs-Segmente 4 trägt, die sich unmittelbar vor den Enden der Rotorschaufeln 2 befinden. Hinter jedem der Ringe 3 ist eine Kammer 6 oder 106 ausgeführt, und zwei Raumteilerwände 7, die mit dem Ring 3 in einem Stück ausgeführt sind, umgrenzen sie in der Ausführung von Fig. 1 auch an den Seiten.
  • Der Mischer 8, der Gegenstand der Erfindung ist, ist ringförmig ausgeführt, verschließt die Außenseite einer der Kammern 6 und ist mit seinen Längsenden an zwei Blechen 9 angeschraubt, die Verlängerungen der Raumteilerwände 7 bilden. Ein Außengehäusering 10 umgibt den Mischer 8 und deckt ihn ab. Es führen jedoch vier Gaszuführungsleitungen 11 durch ihn hindurch, die in einer ersten Kammer 12 des Mischers 8 enden. Diese Leitungen 11 sind in rechtem Winkel um die Maschine herum angeordnet, und in Fig. 1 ist eine einzige dargestellt.
  • Im Einzelnen treten die Gasströme durch die Außenwand des Mischers 8 ein und haben zunächst eine zentripetale Richtung, wenn sie aus den Leitungen 11 austreten, bevor sie sich in der ersten Kammer 12 ausrichten und eine axiale Richtung annehmen. Sodann treten sie in eine zweite Kammer 14 ein, dann in eine dritte Kammer 15, und dann verlassen sie den Mischer 8 und gelangen in die erste Kammer 6 zur Regelung des Durchmessers des Rings 3.
  • Jeder dieser Übergänge erfolgt durch immer zahlreichere Öffnungen: während es vier Leitungen 11 gibt, befinden sich zwischen der ersten Kammer 12 und der zweiten Kammer 14 acht Öffnungen 16, zwischen der zweiten Kammer 14 und der dritten Kammer 15 sechzehn Öffnungen 17 und am Ausgang der dritten Kammer 15 zweiunddreißig Öffnungen 18, wie in den Fig. 2 bis 5 zu sehen ist, die halbe Umfänge des Mischers 8 zeigen, wobei das Übrige identisch ist.
  • Die Öffnungen 16, 17, 18 sind jeweils in einer einzigen Reihe um die Maschine herum angeordnet, so dass ihr Winkelabstand jeweils um den Faktor zwei verkleinert wird. Als Ergebnis wird die Strömung gleichförmiger und die Gase werden umgerührt, was dazu beiträgt, dass sowohl ihre Menge als auch ihre Temperaturausgeglichen wird, und damit die erzeugte Wärmedehnung.
  • Dazu ist es zweckmäßig, wenn die Kammern 12, 14 und 15 des Mischers 8 und die Trennwände 16 und 17 zwischen diesen regelmäßig angeordnet sind, d. h. wenn die Kammern einen ungefähr gleichen aufrechten Querschnitt haben und die Trennwände ungefähr parallel zueinander liegen, um die Strömung der Gase nicht zu stören, was Druckverluste zur Folge hätte und die Homogenität der Strömung beeinträchtigen würde. Die dritten Öffnungen 18 befinden sich an der Innenseite 19 des Mischers 8, so dass die Gase gezwungen sind, in der dritten Kammer 15 wieder eine zentripetale Strömungsrichtung anzunehmen, die Gleichmäßigkeit ist aber dann bereits hergestellt. Die Gase verlassen die Kammer 6, in die sie durch die durch die Raumteilerwände 7 verlaufenden Öffnungen 20 geblasen wurden, dann durchqueren sie einen Zwischenraum 21 des Stators 1, bevor sie durch die Öffnungen 20 dieser Raumteilerwände 7 in die andere der Kammern 106 eintreten. Es ist zu bemerken, dass eine dieser Raumteilerwände 7 noch mit weiteren Öffnungen 22 versehen ist, die in der Strömungsbahn 23 des Triebwerks enden, durch die die Entleerung dieser zweiten Kammer 106 erfolgt und das Gas zur Regelung des Spalts, das zuvor aus der Strömungsbahn 23 entnommen wurde, nun wieder in sie zurückkehrt.
  • Der Mischer 8 kann aus zwei kreisförmigen Blechplatten gebildet werden, die im wesentlichen Außenseiten 13 und Innenseiten 19 der ringförmigen Kammern 12, 14 und 15 entsprechen und tiefgezogen sind, um sich an den Längsenden und an den Trennwänden 16 und 17, außer an den Öffnungen, zu vereinen; diese Bleche weisen Endumrandungen 24 auf, mit denen sie an die Bleche 9 geschraubt sind, die mit den Raumteilerwänden 7 fest verbunden sind.
  • Fig. 6 zeigt einen im wesentlichen gleichen Mischer 108, dessen Aufbau aber wie der der angrenzenden Teile gänzlich aus abnehmbaren Hauben gebildet ist.
  • Daraus ergibt sich, dass die Zuführungsleitungen, hier mit der Bezugszahl 111 bezeichnet, an dem Außengehäuse 10 enden und nicht mit dem Mischer 108 verbunden sind.
  • Eine erste Haube 113 bildet die dem Außengehäuse 10 zugewandte Außenseite des Mischers 108 und weist eine Umrandung 114 auf, die zwischen zwei Flanschen von Elementen 115 und 116 des Stators 101 sitzt, wobei diese Elemente 115 und 116 mit den Ringen, die hier wärmegeregelt werden sollen, bzw. mit dem Außengehäuse 10 verbunden sind, um eine durchgehende Trennwand zu bilden. Eine weitere Haube 119, die sich konzentrisch zu der vorherigen erstreckt und die Innenseite des Mischers 108 bildet, weist ferner eine Außenumrandung 120 auf, die an einer Rippe 121 des Außengehäuses 10 angeschraubt ist.
  • Der Raum zwischen Außengehäuse 10 und Stator 101, der von dem Mischer 108 eingenommen wird, wird von diesem und insbesondere von den Umrandungen 114 und 120 in zwei im wesentlichen konzentrische Teile geteilt, so dass die aus den Leitungen 111 kommenden Gase in dem äußeren Teil dieses Raums landen und ihn nur durch vier Öffnungen 122 verlassen, die sich den Leitungen 111 gegenüber befinden und durch die erste Haube 113 führen. Die Öffnungen 122 münden in die erste Kammer 12 des Mischers 108, dessen innere Gestaltung identisch mit der des Mischers 8 ist und insbesondere die drei aufeinander folgenden Kammern 12, 14 und 15 aufweist, aus denen die Gase durch Öffnungen in wachsender Anzahl austreten.
  • Die dritten Öffnungen 18 münden in den anderen Teil des Raums, der den Mischer 108 enthält, vor einer der Raumteilerwände 7 einer der Kammern 6 zur thermischen Regelung. Bei diesem Konzept wird die Kammer 6 von einem geradlinigen Gasstrom in Längsrichtung von einer Raumteilerwand 7 zur nächsten durchströmt, und sie ist nicht durch den Mischer 108 verschlossen, sondern durch eine zylindrische Trennwand 123 einer dritten Haube 124, die an der Umrandung 120 der ersten Haube 113 angeschraubt ist. Die Dichtigkeit zwischen den Raumteilerwänden 7 und der zylindrischen Trennwand 123 wird durch O-Ringdichtungen 125 aus Metall mit offenem Querschnitt gewährleistet, die selbst bei hohen Temperaturen eine gute Elastizität besitzen.
  • Angrenzende Hauben können zwischen dem Stator 101 und dem Außengehäuse 10 angeordnet werden, um die Gase zur Regelung des Spalts zur zweiten Kammer 106 zu führen; ihre Form hängt von den anderen vorfindlichen Ausführungen ab. Die zweite Kammer 106 kann im Besonderen durch eine Haube 126 analog zu der zylindrischen Trennwand 123 verschlossen werden, die dazu beiträgt, weitere Dichtungen 125 mit den Raumteilerwänden 7 zusammenzupressen.
  • Fig. 7 zeigt eine andere Ausführung, die hier insbesondere die Raumteilerwände der Kammern betrifft, die nun mit der Bezugszahl 207 bezeichnet werden: Diese neuen Raumteilerwände sind dergestalt durch eine ringförmige Auskehlung 208 ausgehöhlt, dass sie in zwei dünne Häute 209 und 210 geteilt werden, die sich überdecken. Außerdem befinden sich die Öffnungen 211 bzw. 212, die durch diese Häute 209 und 210 hindurch verlaufen, nicht in Verlängerung zueinander, so dass den Gasen eine Hindernisbahn aufgezwungen wird, die ihren Aufenthalt in der Auskehlung 208 verlängert und den Wärmetausch mit den Raumteilerwänden 207 und indirekt mit dem Ring 3 verbessert. Die anderen Anordnungen der Erfindung sind unverändert.
  • Ferner ist analog zu bemerken, dass die Öffnungen, die durch die Raumteilerwände 107 und 207 verlaufen, in Richtung des Umfangs geneigt sein können, um dem Strom der Gase eine schraubenförmige Komponente zu geben, die deren Aufenthalt in der Kammer 6 oder 106 verlängert und damit den Wärmetausch verbessert.
  • Eine weitere bemerkenswerte Ausführung ist in Fig. 8 dargestellt. Es ist wieder ein Außengehäuse 10 vorhanden, an dem Zuführungsleitungen 111 enden, sowie ein (einziger) Ring 3 in einem Stator 301 und ein Mischer 308 in dem Zwischenraum. Wie bei der vorherigen Ausführung wird dieser Mischer 308 von Hauben gebildet, hier aber verläuft der Gasstrom durch den Mischer 308 nicht im wesentlichen axial, sondern bleibt insgesamt zentripetal. Der Mischer 308 wird hier von einer Haube gebildet, die man als dreilagig bezeichnen könnte, da sie aus drei vom Außengehäuse 10 zum Stator 301 aufeinanderfolgenden Schichten 309, 310 und 311 besteht, wobei diese Schichten sich an den Enden vereinen, um zwei Kammern 312 und 313 abzuteilen, durch die das Gas nacheinander strömt. Wie oben verlaufen auch durch die Schichten 309, 310 und 311 Öffnungen 324, 325 bzw. 326, die nacheinander jeweils die doppelte Anzahl Bohrungen aufweisen, d. h. acht, sechzehn bzw. zweiunddreißig. Die konzentrischen Kammern 312 und 313 sind in Längsrichtung relativ flach geformt, so dass, um die Strömung gleichmäßig zu machen, eine längliche Bahn zweckmäßig ist, die eine hindernisartige Anordnung der Öffnungen vorsieht: Die Öffnungen 324 und 326 der äußeren Schichten 309 und 311 befinden sich stromabwärts von der Maschine, während die Öffnungen 325 der mittleren Schicht 310 sich stromaufwärts befinden. Die dreilagige Haube endet mit einer ersten Umrandung 315, die an dem Außengehäuse 10 verschraubt ist, und mit einer gegenüberliegenden Umrandung, die die Form eines Winkelprofils 316 hat und eine metallene O-Ring-Dichtung mit offenem Querschnitt 317 aufnimmt, die an ein gegenüberliegendes kreisförmiges Band des Außengehäuses 10 gepresst ist. Auch bei dieser Anordnung muss die aus den Leitungen 11 kommende Luft durch den Mischer 308 hindurch strömen, um die Kammer zur thermischen Regelung 6 zu erreichen. Bei dieser Ausführung kann bildet der Raum zwischen dem Außengehäuse 10 und dem Stator 301 außerhalb der Hauben 309 bis 311 zwei Endkammern 327 und 328, die ebenfalls zum Mischer 308 gehören, da dort die Strömung gleichförmig gemacht wird.
  • Ferner sind allgemein in Querrichtung Hauben 318 und 319 vorhanden, um die von dem Ring 3 umgrenzte Kammer 6 zu isolieren; diese Hauben 318 und 319 ersetzen die Raumteilerwände der vorherigen Lösungen; sie sind mit einem Ende an dem Außengehäuse 10 angeschraubt und sitzen mit dem anderen zwischen den Verbindungsflanschen 320 angrenzender Elemente des Stators 301. Zwischen diesen Verbindungsflanschen 320 besteht nämlich eine Rille 321, in deren Mitte ein Endmöndchen 322 der zusätzlichen Haube 318 bzw. 319 eingesetzt wird, so dass das Gas keine andere Möglichkeit hat, als in die Rille 321 einzudringen und bis zu ihrem Grund vorzudringen, bevor es aus ihr austritt, wobei es in einer haarnadelförmigen Bahn um das Möndchen 322 herum streicht. Der Vorteil dieser Anordnung liegt wieder darin, dass der Wärmetausch dadurch erleichtert wird, diesmal durch ein Leiten der Verbindungsflansche 320 zu dem Ring 3.
  • Die letzte hier dargestellte Ausführungsvariante betrifft eine Mischervorrichtung, deren Kammern mit Lecköffnungen versehen sind, die nicht mit einer der anderen Kammern in Verbindung stehen. Diese Konzeption ist zweckmäßig bei Mischervorrichtungen mit größerer Länge als den vorherigen, deren Kammern jeweils für das Kühlen eines bestimmten Bereichs der Maschine vorgesehen sind. Eine solche Konzeption ist in den Fig. 9 bis 13 dargestellt, in denen sich die Mischervorrichtung 400 in Form eines Rings präsentiert, der eine Niederdruckturbine 401 umgibt, deren Stator 402 gekühlt werden muss. Die Mischervorrichtung 400 setzt sich aus zwei Blechen 403 und 404 zusammen, die gebördelt und dann dergestalt miteinander vereint werden, dass sie kreisförmig, aufeinander folgende Kammern 405, 406, 407 und 408 mit polygonalem Querschnitt umschließen. Durch alle diese Kammern verlaufen an ihrer radial inneren Seite Öffnungen 409, durch die sie Kühlungsgas auf Rippen 410 blasen können, die ihnen gegenüberliegend von dem Stator 402 abstehen. Die Mischervorrichtung 400 wird durch mindestens eine Zuführungsleitung 411 mit Gas gespeist: Da der Einbau der Mischervorrichtung einfacher ist, wenn dieser in zwei halbkreisförmigen Teilen hergestellt ist, werden insgesamt zwei Zuführungsleitungen verwendet, wenn diese halbkreisförmigen Teile beim Zusammenbau der Maschine nicht miteinander verbunden werden, und entweder zwei Zuführungsleitungen oder nur eine einzige, wenn diese Teile durch Verbindungsflansche aneinander gefügt werden, so dass sich die Kammern 405 bis 408 in einem kompletten Kreis erstrecken. Die Konstruktion mit nicht miteinander verbundenen Teilen ist einfacher, aber weniger gut, da ein Teil der Maschine an den Verbindungen zwischen den Gehäusen der Mischervorrichtungen 400 ungenügend gekühlt wird, und es können zwischen der einen und der anderen Hälfte der Vorrichtung 400 Unregelmäßigkeiten im Kühlen und damit in der Verformung des Stators 402 auftreten.
  • Wie auch immer, in Fig. 10 zeigt sich, dass das Grundprinzip der vorherigen Ausführungen gewahrt wurde: Wenn es eine einzige Zuführungsleitung 411 gibt, die in die erste Kammer 405 führt, dann sind zwei Leitungen 412 vorhanden, die die Kammern 405 und 406 miteinander verbinden, und vier Leitungen 413, die die Kammer 406 mit den Kammern 407 und 408 verbinden, wobei in den Leitungen 413, wo sie die dritte Kammer 407 durchqueren, seitliche Öffnungen 414 vorgesehen sind. Dieses Verbindungskonzept gilt für eine kreisförmige Hälfte der Mischervorrichtung 400 und wiederholt sich bei der anderen Hälfte; es sind weitere mit anderen Anzahlen von Kammern und Verbindungsrohren je nach der Winkelausdehnung der Kammern möglich.
  • Fig. 11 zeigt die Mischervorrichtung 400 alleine. Es ist zu sehen, dass die Kammern 405 bis 408 immer kleinere Querschnitte haben, was durch die immer geringere Gasmenge, die sie erreicht und durchströmt, gerechtfertigt ist. Die Fig. 12 und 13 zeigen, dass die Leitungen 412 wegen ihrer geringeren Anzahl und der größeren Menge, die durch sie hindurchströmt, viel größer sind als die Leitungen 413.
  • Die Leitungen 412 und 413 erfüllen vollkommen die Funktion der Öffnungen, die die Kammern in den anderen Ausführungen miteinander in Verbindung setzen, und sind nur auf Grund des Abstandes der Kammern voneinander in dieser Ausführung erforderlich.
  • Fig. 10 zeigt Trennwände 414 und 415, die die beiden letzten Kammern 407 bzw. 408 in Abteilungen unterteilen, in die jeweils eine einzige der Leitungen 413 mündet. Diese Anordnung begünstigt noch den Vorgang des Gleichmäßig-Machens der Kühlungsmengen und des Kühlungsstroms in jeder der Kammern.
  • Und schließlich zeigt Fig. 11 eine der Flansche 416 zur Verbindung mit der anderen halbkreisförmigen Hälfte der Mischervorrichtung 400.

Claims (14)

1. Kühlgaskrümmer in einem Turbotriebwerk, der sich um mindestens einen Statorring herum erstreckt und mehrere Kammern (12, 14, 15, 312, 313) umfasst, die in Achsrichtung aufeinander folgen, analoge aufrechte Querschnitte aufweisen und durch Trennwände (16, 17, 309, 310, 311) abgegrenzt sind, durch die Öffnungen (11, 16, 17, 18, 111, 324, 325, 326) verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (12, 14, 15, 312, 313) durch die Trennwände hindurch mittels der Öffnungen (16, 17, 324, 325, 326), die in Strömungsrichtung des Gases von einer Trennwand zur nächsten stets zahlreicher sind, miteinander verbunden sind, wobei die Trennwände zwischen den Kammern angeordnete Trennwände umfassen, die im wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind.
2. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahlen der Öffnungen von einer Trennwand zur nächsten in geometrischer Abstufung vorgesehen sind.
3. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Öffnungen von einer Trennwand zur nächsten jeweils in doppelter Anzahl vorgesehen sind.
4. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (12, 14, 15) ringförmig ausgeführt und durch in dem Triebwerk quer verlaufende und kranzförmig ausgeführte Trennwände voneinander getrennt sind.
5. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern (327, 312, 313, 328) im wesentlichen ringförmig ausgeführt und durch im wesentlichen zylindrische und konzentrische Trennwände (309, 310, 311) voneinander getrennt sind.
6. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass er eine Kammer zur Wärmeeinstellung (6) aufweist, die durch den Ring (3), eine der genannten Trennwände und durch parallele Raumteilerwände (7), die mit dem Ring verbunden sind und sich bis zu dieser Trennwand erstrecken, umgrenzt wird, wobei durch die Raumteilerwände hindurch Auslassöffnungen (20) verlaufen.
7. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Ring (3) mit Raumteilerwänden (207, 320) verbunden ist, durch die gewundene Öffnungen (208, 211, 212, 321) verlaufen, durch die hindurch das Gas durch die Raumteilerwände gelangt.
8. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Raumteilerwände von zwei parallelen Häuten (209, 210, 320) gebildet werden, die durch eine Rille (208, 321) voneinander getrennt sind.
9. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern und die Trennwände aus aufeinandergefügten Hauben bestehen.
10. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass Abschnitte (322) der Hauben zumindest in manchen der Rillen (321) in Eingriff sind.
11. Kühlgaskrümmer in einem Turbotriebwerk, der sich um mindestens einen Statorring herum erstreckt und mehrere Kammern (405, 406, 407) umfasst, die in Achsrichtung parallel angeordnet sind, analoge Ausdehnungen haben, und durch welche Öffnungen (409) zum Statorring hin verlaufen,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern kleiner werdende aufrechte Querschnitte aufweisen und durch Leitungen (412, 413) miteinander verbunden sind, die in Strömungsrichtung des Gases von einer Kammer zur nächsten stets zahlreicher sind.
12. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Anzahlen der Leitungen von einer Kammerverbindung zur nächsten in geometrischer Abstufung vorgesehen sind.
13. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Leitungen von einer Kammerverbindung zur nächsten jeweils in doppelter Anzahl vorgesehen sind.
14. Kühlgaskrümmer nach Anspruch 1 l,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Kammern in Bereiche unterteilt sind, in die jeweils eine der Leitungen mündet, die zu einer in Strömungsrichtung des Gases vorherigen Kammer führt.
DE69712831T 1996-06-27 1997-06-26 Kühlgaskrümmer für Dichtungsspaltregelung einer Turbomaschine Expired - Fee Related DE69712831T2 (de)

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