DE869711C - Anordnung zur Belueftung des Auspuffgehaeuses von Gas- oder Abgasturbinen - Google Patents

Description

• Anordnung zur Belüftung des Auspuffgehäuses von,Gas- oder Abqasturbinen Die Zuführung der Kühlluft zur innengekühlte. Turbine von der Gasaustrittsseite her bereitet vielfach gewisse Schwierigkeiten, weil die Kühlluft durch den geschlossenen Abgasring hinter der Turbine durchgeführt werden muß. Man hat diese Aufgabe dadurch zu lösen versucht, daß man ein entsprechend gebogenes Rohr durch das Auspuffgehäuse geführt und mit Strahlungsschutzrohren usw. versehen hat. Ausführungsformen dieser Art haben jedoch den Nachteil, daß sie zu unsymmetrischen Auspuffgehäuseformen führen und infolgedessen ungewünschte und nicht kontrollierbare Formänderungen dieses Gehäuses meist unvermeidbar sind. Um eine einwandfreie Zuführung der Kühlluft zu dem Turbinenlader für die Verdichtung der Kühlluft sicherzustellen, war es außerdem notwendig; einen Haltestern vorzusehen, der in einigen Fällen gleichfalls belüftet wurde. Dies bedingt jedoch einen zusätzlichen, nicht unerheblichen Bauaufwand.
• Entsprechend der Erfindung können diese Nachteile trotz einfachsten Aufbaues vermieden werden, wenn die der Kühlluftzuführung dienenden Kanäle bzw. Räume mit getrennt belüfteten Schutzräumen umgeben werden. Weitere Merkmale der Erfindung sind aus der Beschreibung zu entnehmen.
• Abb. z stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dar; Abb..2 und 3 lassen weitere Möglichkeiten für die .Ausbildung des Auspuffgehäuses erkennen.
• In Abb. z wird der vom Kühlluftstrom K1 innengekühlte Turbinenläufer L von den Frischgasen in der durch die Pfeile angegebenen Richtung durchströmt. Zwischen Deckscheibe D und .Läufer L sind . Laderschaufeln Sch vorhanden, die die Förderung der Turbinenkühlluft K1 bewirken. Vor ihrem Eintritt in die Turbine wird die Turbinenkühlluft durch ein hier kreisförmiges Rohr T durch die Gehäuseteile Vi, Tl2 und V3 durchgeführt. Die Abgase selbst durchströmen den Raum R5 zwischen V1 und Tl2 und gehen von da ins Freie. Zur Verminderung des Strömungswiderstandes ist das Rohr .T mit einem stromförmigen Verkleidungsteil St umgeben. Bei einer derartigen Anordnung ist es möglich, die Turbinenkühlluft im wesentlichen ohne Temperaturerhöhung der Turbine zuzuleiten, wenn die vorhandenen Schutzräume R3 und R4 zwischen den der Turbinenkühlluftführung dienenden Räumen R1 und R2 und den abgasführenden Räumen R5 belüftet wurden. Der stromförmige Verkleidungsteil St ist hier in an sich bekannter Weise am hinteren Ende längs der Austrittsseite mit einer Aussparung versehen, so daß sich auf -Grund der Saugwirkung der Abgase ein Kühlluftstrom K4 ausbilden kann. Der innere Schutzraum -R4 besitzt hier Öffnungen zum inneren Kühlluftraum R2 und zum Schutzraum R3 zwischen .dem Verkleidungsteil St und dem Rohr T, so daß sich ein Luftstrom K3 bzw. K5 ausbildet, der aus dem Gehäuseteil P2 am rückwärtigen Ende, z. B. durch die Öffnung B, austritt. Auch hier wird in erster Linie die Saugwirkung der Abgase zur Erzeugung dieses Belüftungsstromes verwendet. Statt durch die Bohrung B kann der Kühlluftstrom K3 auch durch die Aussparung am Verkleidungsteil St in den Abgasraum R5 eingeleitet werden. Eine Verbesserung kann weiterhin erzielt werden, wenn durch Schleuderwirkung mittels der Turbine ein gewisser überdruck erzeugt wird. Diese Schleuderwirkung kann entsprechend Abb. 2 durch die Anordnung kleiner Rippen R auf der Deckscheibennabe N erzeugt werden. Damit wird gleichzeitig eine Rückströmung von Abgasen und ihre Beimischung zur Turbinenkühlluft vermieden. Dieselbe Wirkung läßt sich erzielen, wenn, wie in Abb. 3 gezeigt ist, die Deckscheibe am inneren Ende nur verkürzt ausgeführt ist, so daß die vorstehenden Enden- der Laderschaufeln Sch der Turbine I. eine Schleuderwirkung. ausüben. Auch hier wird die Sperrwirkung gegen die Beimischung von Abgasen zur Turbinenkühlluft gewährleistet. Das gleiche gilt bei deckscheibenloserAusführung der Hohlschaufelturbine.
• Die gezeigten Anordnungen zeichnen sich insbesondere neben ihrem symmetrischen Aufbau dadurch aus, _ daß thermische Dehnungen ohne die Gefahr, daß Spannungsrisse auftreten, in absolut einwandfreier Weise aufgenommen werden k'ö'nnen, und daß die Notwendigkeit entfällt, Abgas- und Turbinenkühlluft :durch eine Spitzendichtung od. dgl. voneinander zu trennen. Die Übergangsmöglichkeiten für einen Wärmetransport zwischen den kühlluftführenden Teilen und den abgasführenden Teilen sind damit auf ein Minimum herabgesetzt und an eine Stelle verlegt, an der die ungünstige Wirkung einer Aufheizung der Kühlluft durch unmittelbare Wärmeleitung in metallischen Bauteilen nicht zu befürchten ist. Zur Sicherung der formschlüssigen Verbindung entsprechendideniAbb. 2 und 3 kann die in Abb. 2 gezeigte Zugschraube Z zwischen den Gehäuseteilen V2 und V3 dienen.
• In dem Teilbild zu Abb. r links oben ist gezeigt, . wie eine gute Verteilung des Kühlluftstromes K4 um das Rohr T vorgenommen werden kann. In besonderen Fällen ist es auch möglich, das Rohr T doppelwandig auszuführen. Die Ausführung entsprechend Abb.2 und 3 läßt :erkennen, daß der Zusammenbau des gesamten Gehäuses äußerst einfach durchzuführen ist, wenn .die Gehäuseteile I%, und Tl2 und St von den Gehäuseteilen V3 und T trennbar sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. Anordnung zur Belüftung des Auspuffgehäuses von,Gas- oder Abgasturbinen, dadurch gekennzeichnet, däß die der Turbinenkühlluftzuführung dienenden Räume von getrennt belüfteten Schutzräumen umgeben sind. Anordnung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Belüftung der Schutzräume vorgeseheneVerkleidungsteil gleichzeitig zur Zentrierung und Halterung der zur Turbinenkühlluftzuführung dienenden Bauteile dient. 3. Anordnung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Kühlluftzuführrohr und Verkleidung trennbar sind und beim Zusammenbau für den Betriebszustand nur form- oder kraftschlüssig verbunden werden. q.. Anordnung nach Anspruch z bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß die zum inneren Kühlluftraum (R3) führenden Zuleitungen von einem oder mehreren, vorzugsweise kreisförmigen Rohren (T) gebildet werden. 5. Anordnung nach Anspruch z bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die kreisförmigenTurbinenkühllüftzuleitungsrohre in die Abschlußwand des inneren Kühlluftraumes lösbar eingesetzt, vorzugsweise eingeschraubt werden. 6. Anordnung nach Anspruch z bis 5; dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzraum (R4) des inneren Kühlluftraumes (R,) am hinteren Ende eine oder mehrere.Öffnungen, die mittelbar oder unmittelbar zur Abgasleitung (R5) führen, und an geeigneten Stellen eine oder mehrere Öffnungen zum inneren Kühlluftraum (R2) besitzt, so daß eine Belüftung dieses Schutzraumes infolge der Saugwirkung der Abgase bewirkt wird. 7. Anordnung nach Anspruch r bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stellen, an denen der zur Belüftung des inneren Schutzraumes (R4) dienende Kühlluftstrom in diesen eingeführt wird, durch Schleuderwirkung des Turbinenladers, der zu diesem Zweck mit kleinen Rippen (R) versehen werden kann, ein gewisser Überdruck erzeugt wird. B. Anordnung nach Anspruch z bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schleuderwirkung durch Verkürzung der Deckscheibe (D) des Kühlluftladers der Turbine erzeugt wird.