DE876936C - Arbeitsverfahren ifür Gasturbinen und Gasturbine zur Ausübung des Verfahrens - Google Patents
Arbeitsverfahren ifür Gasturbinen und Gasturbine zur Ausübung des VerfahrensInfo
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Description
(WiGBl. S. 175)
AUSGEGEBEN AM
23Jovember 1953
des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Arbeitsverfahren für Gasturbinen, bei dem zusätzliche Brenngemischteile
dem Arbeitsgas nach Beginn der Entspannung zur Zwischenerhitzung zugeführt werden. Bei einem bekannten
Verfahren dieser Art wird Brennstoff durch die Wände des Turbinengehäuses hindurch in
das Innere der Turbine eingeführt und durch Nachverbremnungen'
die Temperatur während dies Entspannungsvorganges erhöht. Um nun eine Verbrennung
des auf diese Weise eingeführten Brennstoffes zu ermöglichen, wurde vorgeschlagen, den gasförmigen
(Brennstoff beispielsweise durch eine Teilverbremnung
sehr hoch vorzuwärmen, da zum guten Zünden und Verbrennen eine hohe Temperatur des
Gemisches vor der Nachverbrennung nötig ist. Diese Maßnahme hat jedoch den Nachteil, daß die
an sich schon thermisch hoch beanspruchten Türbinenteile,
wie Gehäuse, Leitschaufeln usw., durch die das heiße Zusatzgas einströmt, noch stärker erhitzt
werden, so daß dadurch die benutzbaren Temperaturen und damit der wirtschaftliche Wirkungsgrad
des Arbeitsgases niedrig begrenzt werden.
Dieser Nachteil wird gemäß der Erfindung dadurch beseitigt, daß thermisch hoch beanspruchte
Bauteile der Turbine gekühlt werden und das Arbeitsgas mit einer so hohen Temperatur arbeitet,
daß die zusätzlichen Brenngemischteile unvorgewärmt der Turbine zugeführt werden können. Die
Erfindung hat den Vorteil, daß nicht die Zusatzstoffe, sondern das Arbeitsgas, das die Turbine
durchströmt, eine so hohe Temperatur erhalten kann, daß eine gute Verbrennung der Zusatzstoffe
im Innern der Turbine erreicht wird, ohne daß diese durch eine Vorverbrennung od. dgl. besonders vorgewärmt
werden. Erfahrungsgemiälß wird der Wirkungsgrad1,
die Schnelligkeit und die Vollständigkeit eines Verbrennungsvorganges entscheidend ver-.
., bessert; wenn die;Verbrennungsluft, das ist bei dem
Verfahren gemäß der Erfindung das Arbeitsgas,
ίο eine hohe Temperatur besitzt. Im Gegensatz zu dem
Bekannten werden gemäß der /Erfindung bei ausreichender Temperatur des Nachbrenngemisches die
gefährdeten Turbinenteile kühl gehalten.
An sich ist es beim Betrieb von Gasturbinen bekarant,
thermisch hoch beanspruchte Bauteile zu kühlen, um eine möglichst hohe Gastemperatur mit
den verfügbaren Werkstoffen ertragen und so die Anfangstemperatur der Entspannung des Arbeitsgases möglichst hoch wählen zu können. Durch die
erfindungsgemäße Anwendung dieser Maßnahme bei einem Arbeitsverfahren der angeführten Art
mit Zwischenerhitzung durch Nachverbremiungen im Innern der Turbine wird die neuartige Wirkung
erreicht, daß infolge der hohen Arbeitsgastemperatüren
die Nachverbrennung sowie eine ausreichende Geschwindigkeit und Vollkommenheit derselben
und damit überhaupt das ganze Verfahren einer weitgehenden' Annäherung an eine isothermische
Entspannung ermöglicht wird ohne eine so hohe Vorwärmung des· zusätzlich eingeführten Brennstoffes
wie bei dem bekannten Verfahren durch eine Vorverbrennung od. dgl., jedoch mit den hohen
wirtschaftlichen Wirkungsgraden, die sich durch die bei Bauteilkühlung möglichen hohen Arbeitsgastemperaturen
erzielen lassen.
Als eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann eine Zuführung von flüssigen oder
gasförmigen Brenngemischteilen durch Laufschaufeln, Leitschaufeln, Gehäuse oder Läufer hindurch
benutzt werden, indem diese Brenngemisch teile beispielsweise
durch den Läufer hindurch in die hohl ausgeführten Laufschaufeln eingeführt und aus
diesen in den Arbeitsgasstrom eingespritzt bzw. -geblasen werden. Unter Brenngemischteile sind
hierbei Brennstoffe aller Art (Gas, öl, Kohlenstaub usw.) zu verstehen, wie auch Stoffe, die, wie Luft,
als Sauerstoffträger (Verbrennungsluft) oder zwecks Kühlung des Gases auf die gewünschte
Temperatur (Kiühlstoffe) Bestandteile des Brenngemisches
sind. Alle nach der Erstverbrennung dem Arbeitsgas zugesetzten Stoffe werden im folgenden
als Zusatzstoffe bezeichnet.
Durch eine Anordnung gemäß der Erfindung können gleichzeitig oder einzeln die folgenden,
gegenüber dem Bekannten vorteilhaften Wirkungen erzielt werden:
i. Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades durch vielstufige Zwischenerhitzung und Anniälherung an
isothermische Entspannung.
2. Wirksame Kühlung von thermisch hoch beanspruchten Teilen, insbesondere Läufer und Schaufehl',
durch den Zusatzstoff.
3. Gute Vorwärmung der Zusatzstoffe, die bei Verwendung von flüssigem Brennstoff durch geeignete
Dimensionierung bis zur Verdampfung getrieben werden kann; dadurch schnelle und vollkommene
Verbrennung des Zusatzstoffes im Arbeitsgasstrom.
4. Erzielung einer guten Zerstäubung von flüssigem Zusatzbrennstoff durch die hohe Umfangsj
geschwindigkeit bzw. den hohen Fliehkraftdruck am Läuferumfang mit der gleichen Folge wie bei 3.
5. WeitgehendeAufteilung und gute Vermischung der eingeführten Zusatzstoffe mit dem Arbeitsgasstrom,
insbesondere wenn sie durch sämtliche Schaufeln eingeführt werden, geringste axiale Erstreckung
der einzelnen Nachbrennzonen durch die Vielzahl der Zuführstellen und Ausnutzen des gesamten
Läuferumfangs.
6. Fortfall der Einspritzpumpe für flüssigen Zusatzstoff.
7. Fortfall jedes Leistungsaufwandes für die Kühlung, da die Zufiührungsarbeit in den Zusatzstoff
ohnedies hineingesteckt werden muß.
8. Rückstoßwirkung des herausgeschleuderten Zusatzstoffes im Sinne einer Drehmomenterhöhung,
wenn die Richtung des Ausstoßes aus den Laufschaufeln oder dem Läufer entgegengesetzt der
Drehrichtung gewählt wird.
9. Verbesserung der Umströmung der Schaufelprofile, wenn die Zusatzstoffabführungsstellen aus
der Schaufel sinngemäß gewählt werden oder wenn beispielsweise durch Ausstoßen längs der Austrittskante die Strömungslücke hinter derselben ausgefüllt
und die dort auftretenden Wirbelverluste beseitigt werden.
10. Kühlung des Läufers außer der Kühlung der Schaufeln.
Die verschiedenen Zusatzstoffe können nun gemäß der Erfindung in verschiedener Verteilung und
auf verschiedenen Wegen dem Arbeitsgasstrom dadurch zugeführt werden, daß feststehende oder bewegliche
Bauteile der Turbine von ihnen durchflossen und gekühlt bzw. zur Einspritzung unter
Pumpendruck benutzt werden. So kann durch den Läufer zugeführter Brennstoff allein mit der Überschußluft
der Erstverbrennung oder auch mit zusätzlich zugeführter Luft verbrannt werden; umgekehrt
kann durch stehende Teile zugeführter Brennstoff mit Uberschußluft oder mit durch den
Läufer zugeführter Zusatzluft verbrannt werden, wobei die Zusatzbrennstoffmenge der zur Kühlung
der Turbine nötigen Zusatzluft zuzüglich der Überschußluft entsprechen müßte. Im übrigen ist es bei
der Zuführung der Zusatzstoffe durch den Läufer zur Erzielung eines Teiles der angeführten Vorteile
nicht erforderlich, die durchströmten Bauteile gleichzeitig zu kühlen, so daß diese Vorteile auch
bei Benutzung von vorgewärmten Zusatzstoffen auftreten. Aber auch andere Kombinationen und
weitere Unterteilungen der Zuführung von verschiedenen gasförmigen und flüssigen Brennstoffen bzw.
Kühlstoffen usw. sind möglich. Eine hierdurch gegebenenfalls erzielte weitere Abstufung der Nachverbrennung
würde den Wirkungsgrad noch weiter verbessern. Schließlich kann man durch noch
weitere Unterteilung der Zuführung die Temperatur noch gleichmäßiger und die Verbrennung möglichst
auf konstanter Anfangstemperatur halten.
Andererseits kann man die Leitschaufeln auch
mit Wasser oder Luft kühlen, was sich durch ihre Unbeweglichkeit leicht durchführen läßt, oder
wegen ihrer geringen mechanischen Beanspruchung auch ungekühlt lassen, wobei sie aus hitzebestän-■
digen metallischen oder aus keramischen Werkstoffen hergestellt werden können, die die hohe Beanspruchung
der Läufer nicht aushalten. Ob man die Leitschaufeln auch von Zusatzstoff durchströmen
läßt, wird man vielfach nach dem Wärmegleichgewicht zwischen der von den Zusatzstoffen
aufnehmbaren' und der zwecks Kühlung der Schaufeln abzuführenden' Wärmemenge richten. Je nach
Brennstoffart und -menge ist in manchen Fällen eine Einführung von Zusatzbrennstoff durch den
Stator und1 von Zusatzluft durch den Läufer hindurch empfehlenswert, im anderen umgekehrt. In
jedem Fall können die zugeführten Mengen der verschiedenen Brenngemischteile so gegeneinander abgestimmt
werden, daß jeweils die gewünschte Temperatur entsteht.
Hinter den Einfülhrungsstellen des Zusatzbrennstoffes
wird gegebenenfalls ein gewisser Abstand bis zur nächsten Schaufelreihe eingehalten! werden
müssen, um ein völliges Ausbrennen zu gewährleisten. Zur Einleitung bzw. Beschleunigung der
Verbrennung mit der Überschußluft bzw. Zusatzluft werden in manchen Fällen mit Vorteil Glühteile
oder Zündfunken anzuordnen sein. Auch durch das Vorwärmen der Zusatzstoffe sowie durch Einspritzen
flüssigen Brennstoffs bzw. Einblasen von Gasen oder Luft oder Gemischen in Wirbelzonen
wird die Vermischung beschleunigt, die Nachbrennzone verkürzt bzw. die Wirbelverluste verringert.
Daher kann es vorteilhaft sein, die Einführung der Zusatzstoffe in Abreißzonen, z.B. am Schaufelprofil
oder sonstige Wirbelbereiche, wie z, B. in den Wirbelzopf hinter der Austrittskante usw. vorzunehmen,
wodurch gleichzeitig die Umströmung des Profils verbessert wird. Eine Einspritzung und
Einleitung der Verbrennung bereits im Beginn des Schaufelkanals kann die günstige Wirkung auf die
Strömung des Gases haben, daß durch die Volumenvergrößerung erstens eine Reaktionswirkung
hervorgerufen wird und zweitens hinter dem Kanal gegebenenfalls Strömungsstörungen durch den
Nachverbrennungsvorgang weitgehend vermieden werden. In den Fällen, in denen der Zusatzstoff
zwecks Zuführung zu den verschiedenen Stufen der Turbine verdichtet werden muß, kann er der jeweils
dazu passenden Stufe des Verdichters entnommen werden.
Der Zusatzstoff kann durch die hohle Welle zufließen. Die Ausgestaltung der Hohlräume dei
Schaufeln kann verschieden ausgeführt werden. Hierbei sind die Gastemperaturen, die sekundlich
zuzuführende Zusatzstoffmenge, die erwünschte Temperatur des austretenden Zusatzstoffes (bzw.
Brennstoff dampf es), hierdurch die notwendige Aufenthaltsdauer des Zusatzstoffes in der Schaufel,
ferner die Schaufelprofilform, die Wandstärke der hohlen Schaufel, die Herstellungsart des Hohlraumes
(beispielsweise durch Bohrungen in der Schaufel oder.durch Blechausführung der Schaufel)
usw. gegeneinander abzustimmen.
Infolge der bei flüssigem Zusatzbrennstoff durch die Fliehkraftwirkung sehr hohen verfügbaren Ein- ,70
spritzdrücke innerhalb der Schaufeln, kann auch Kohlenstaub oder Kohlenstaubemulsion (Kohlenstaubölgemisch)
als Brennstoff benutzt werden, Auch mit Zusatzluft kann Kohlenstaub eingeführt werden. Dabei ist die konstruktive Ausgestaltung
der Einführungsöffnungen sowie deren Lage der jeweiligen Natur des Brennstoffes anzupassen.
Durch Anspritzen relativ in Bewegung befindlicher Teile, beispielsweise der Leitschaufel oder Gehäusewand,
vom Läufer aus, ist infolge der hohen ReIativgeschwindigkeit derselben gegenüber dem eingespritzten
Medium eine gute Zerstäubung des Brennstoffes zu erwarten.. Günstige Verhältnisse
ergeben sich für gasförmige Brennstoffe, da hier die Zufiührungsquerscbnitte größer werden und die
Nachverbrennung leicht eingeleitet werden: kann und schnell vor sich geht. Auch hier kann man
zweckmäßig die Zusatzstoffe durch die Austrittskante oder durch die infolge einer Vielzahl kleiner
Öffnungen durchlässige Wand insbesondere an Stellen, wo bei der'Umströmung Abreißgefahr und
Wirbelbildung entsteht, hinausführen. Bei der Wahl flüssiger Brennstoffe ist gegebenenfalls Siedepunkt
und Verdampfungswärme mit der in der Schaufel zuzuführenden Wärmemenge abzustimmen.
Die Regelung 'der Zusatzstoffmenge zwecks Anpassung an eine Leistungsänderung kann durch
Drosseln der Zusatzstoffzufuhr erfolgen, wobei die einzelnen Stufen oder Stufengruppen getrennt oder
gemeinsam mit Zusatzstoff gespeist und geregelt ich werden können, oder aber man kann durch Änderung
der Turbinendrehzahl oder schließlich durch Verstellen von Öffnungen die Zusatzstoffmenge
regeln, die in der Nähe des Außenrandes des Läuferhohlraumes angeordnet sein können und 10;
durch die beispielsweise flüssiger Zusatzstoff anstatt in den Arbeitsmittelstrom nach außen abfließt, wo
er aufgefangen wird.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Gegenstand1 derselben in den Abb. 1 bis 8 dargestellt, und m
zwar zeigt Abb. 1 einen schematischen Längsschnitt eines Turbinenliäiufers gemäß der Erfindung, dem
flüssiger Zusatzstoff durch die hohle Welle zuströmt. Von, dem äußeren Flüssigkeitsmantel geht
der Zusatzstoff in die Schaufeln über, von wo er in 11; den vom Arbeitsmittel durchströmten Innenraum
der Turbine abgespritzt wird. Die Leitschaufeln sind mit Rücksicht auf die Übersichtlichkeit der
Darstellung fortgelassen. Rechts ist ein zwecks Regelung durch eine drehbare Scheibe verstellbarer ia<
Abschluß schematisch angedeutet. Die Abb. 2 bis 8 stellen (Einzelheiten von Schaufelausführungen gemäß
den Ansprüchen dar. Abb. 2 zeigt den aus der Austrittskante mit hoher Umfangskomponente austretenden
Zusatzstoffstrahl; Abb. 3 und 4 zeigen in 12; zwei Räume geteilte Hohlschaufeln, Abb. 5 und 6
Massivschaufeln mit Bohrungen, die in Abb. 6 von außen zwecks Reinigung lösbar verschlossen sind,
Abb. 7 eine Schaufel mit Verdrängungs- bzw. Führungseinbau
und mit Zusatzstoffzufuhr unmittelbar aus dem Läufer und Abb. 8 das Schema einer
Schaufel, die den Zusatzstoff zwecks Zerstäubung gegen eine stillstehende Außenwand spritzt.
Claims (36)
- PATENTANSPRÜCHE:
10i. Arbeitsverfahren für Gasturbinen, bei dem zusätzliche Brenngemischteile dem Arbeitsgas nach Beginn der Expansion zur Zwischenerhitzung zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß thermisch hoch beanspruchte Turbinenteile gekühlt werden und das Arbeitsgas mit einer so hoben Temperatur arbeitet, daß die zusätzlichem Brenngemischteile unvorgewärmt der Turbine zugeführt werden. können. - 2. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe nach Kühlung von Bauteilen der Turbine in das Innere derselben eingeführt werden.
- 3. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß außer Zusatzbrennstoffen noch Zusatzluft zugeführt wird.
- 4. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1. bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe ganz oder teilweise durch thermisch besonders hoch beanspruchte Turbinenteile,-wie z. B. Leit- und Laufschaufeln, Läufer od. dgl., eingeführt werden und dabei Wärme aufnehmen.
- 5.· Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Zusatzstoffe durch den Läufer hindurch in die hohl ausgebildeten Laufschaufeln eingeführt und aus diesen in den Arbeitsgasstrom eingespritzt bzw. eingeblasem werden.
- 6. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1· bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzstoffe dem Läufer durch die hohl ausgebildete Welle zugeführt werden·.
- 7. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff an vielen Stellen, beispielsweise an einem oder an mehreren Punkten jeder Lauf- bzw. Leit- und Laufschaufel, zugeführt wird.
- 8. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der Zusatzstoffe so bemessen wird, daß durch die Verbrennung des eingeführten Brennstoffes das Gas etwa wieder auf die Gasexpansionsanfangstemperatur erwärmt wird.
- 9. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1: bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff mit möglichst großer Umfangskomponente entgegen der Drehrichtung aus der Laufschaufel oder dem Läufer ausgestoßen wird.
- 10. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff längs der Austrittskante der Schaufel etwa in der gleichen Richtung wie das die Schaufel umströmende Arbeitsgas abströmt.
- ii1. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff an denjenigen Stellen des Schaufelprofus, z. B. am Schaufelrücken, austritt, ; an denen sonst die Strömung abreißt.
- 12. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff in den vorderen Teil der Schaufelkanäle eingeführt wird.
- 13. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Fliehkraft im Läufer dazu benutzt wird, Zusatzstoff in die Turbine einzuführen,
- 14. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsrichtung des Zusatzstoffes in der hohlen Schaufel durch Zwischenwände geändert wird.
- 15. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zuströmende Zusatzstoff im Sohaufelinnern an der Innenseite der Eintrittskante entlang geleitet wird.
- 16. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Zusatzstoff aus den Schaufeln gegen relativ dazu4n Bewegung befindliche Teile, beispielsweise die Gehäusewand, geschleudert und zerstäubt bzw. verwir1)elt wird.
- 17. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zusatzverbrennung ein Brennstoff benutzt wird, der hinsichtlich Siedepunkt und Verdampfungswiälrme auf die zugeführte Wärme abgestimmt ist.
- 18. Arbeitsverfahrennach Anspruch 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Zusatzbrennstoff Kohlenstaub, gegebenenfalls mit öl od. dgl. gemischt, benutzt und durch die Austrittsöffnungen ins Turbineninnere gedrückt wird.
- 19. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß gasförmige Zusatzstoffe zugeführt werden.
- 20. Arbeitsverfahren nach Anspruch 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leistungsänderungen die Zusatzstoffmenge durch Änderung der Turbinenläuferdrehzahl geändert wird.
- 21. Nach dem Verfahren gemäß dem Ansprüchen ι bis 20 arbeitende 'Turbine, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zuleitung für die Zusatzstoffe dienenden Teile, wie z. B. Schaufeln und Läufer, so gestaltet und bemessen sind, daß der Wärmeübergang ausreicht, um die Zusatzstoffe in gewünschtem Maße zu erwärmen oder zu verdampfen.
- 22. Gasturbine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zuleitung für die Zusatzstoffe dienenden Teile, wie z. B. Schaufeln und Läufer, so gestaltet und bemessen sind, daß sie durch die Zusatzstoffe ausreichend gekühlt werden.
- 23. Gasturbine nach Anspruch 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Turbine Glühteile, Zündkerzen oder andere Einrichtungen zum Entzünden des Zusatzbrennstoffes angeordnet sind.
- 24. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Austrittsquerschnitt des Zusatzstoffes so bemessen ist, daß der Druck im Innern -der Schaufel auf das Maß ansteigt, das nötig" ist, um die zur Erzeugung der Enispannunigsanfamgstemperatur erforderliche Zusatzstoffmenge: einzuführen.
- 25. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Austrittsöffnungen für den Zusatzbrennstoff zur Durchführung der Verbrennung desselben ein gewisser Abstand bis zur nächsten. Schaufel freigelassen ist.
- 26. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum innerhalb der Schaufel in zwei oder mehrere Hohlräume geteilt ist.
- 27. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß im Hohlraum der Schaufel Verdrängungs- bzw. Führungseinbauten angeordnet sind, die den Zusatzstoff an alle besonders zu kühlenden Stellen leiten.
- 28. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß im Inroerni der Schaufel nur ein Hohlraum vorhanden und die Austrittsöffnung in der Nähe des Schaufelfußes angeordnet ist.
- 29. Gasturbine nach Anspruch 21, bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschaufel ein- oder mehrteilig aus Blech ausgeführt ist.
- 30. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwände im Schaufelhohlraum aus Falten der Schaufelwand bestehen, die außen zweckmäßig durch eine Schweißnaht geschlossen und geglättet sind.
- 31. Gasturbine nach Anspruch 21 ■ bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlschaufel aus einer Massivschaufel besteht, die mit einer oder mehreren radialen Bohrungen versehen ist.
- 32. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume in den· Schaufeln· nach außen durch ein Verschlußstück mit einer lösbaren Verbindung verschlossen sind.
- 33. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Zulauf der Zusatzstoffe zu den verschiedenen Schaufelreihen getrennt voneinander ausgebildet und mit Absperrorganen versehen ist, die einzeln oder gemeinsam verstellt werden- können.
- 34. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß bei. Zuführung von gasförmigen Zusatzstoffen die voneinander getrennt ausgebildeten Zuleitungen zu den einzelnen Schaufelreihen mit den entsprechenden Verdichterstufen verbunden sind.
- 35. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Zuführung der Zusatzstoffe dienende Läuferhohlraum in der Nähe seines Außenrandes mit regelbaren Öffnungen versehen ist, die in eine Ableitung für den Zusatzstoff münden.
- 36. Gasturbine nach Anspruch 21 bis 35, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuführung von flüssigem Zusatzstoff zum Läufer ein Ventil vorgesehen ist, das den Zulauf regelt und unter dem Einfluß des Flüssigkeitsstandes im Läuferinnern' beispielsweise durch eine Schwimmervorrichtung gesteuert wird.Angezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschriften Nr. 250 576, 749, 230961.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen© 5001 5.53
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5660523A (en) * | 1992-02-03 | 1997-08-26 | General Electric Company | Turbine blade squealer tip peripheral end wall with cooling passage arrangement |
WO2002008592A1 (de) * | 2000-07-21 | 2002-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Gasturbine und verfahren zum betrieb einer gasturbine |
US6840049B2 (en) | 2000-07-21 | 2005-01-11 | Siemens Aktiengesellschaft | Gas turbine and method for operating a gas turbine |
DE102012212235A1 (de) * | 2012-07-12 | 2014-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbinenlaufschaufel für eine Gasturbine |
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