DE881425C

DE881425C - Gasturbine mit Stator-Kuehlung

Info

Publication number: DE881425C
Application number: DES22885A
Authority: DE
Inventors: Max Dr Ledinegg
Original assignee: Simmering Graz Pauker AG
Current assignee: Simmering Graz Pauker AG
Priority date: 1950-05-02
Filing date: 1951-04-25
Publication date: 1953-06-29
Also published as: US2812156A; CH294841A; GB696558A

Description

Die Erfindung betrifft eine Gasturbine mit Kühlung des Gehäuses sowie des Leitapparates derselben. Als Kühlmittel können beim Erfindungsgegenstand Luft, Gas oder Flüssigkeiten Verwendung finden. Erfindungsgemäß durchströmt das Kühlmittel zuerst den Rotor in axialer Richtung, wobei die von den Schaufeln aufgenommene Wärme an das Kühlmittel übertragen wird. Das Kühlmittel strömt anschließend um den der Abgasführung dienenden Gehäuseteil und gelangt sodann zu den Leitradschaufeln, die es in parallelen Wegen durchströmt. Die Leitschaufeln sind hohl ausgebildet und besitzen beispielsweise innen ein eingeschobenes Rohr. Die Schaufel wird beispielsweise von außen nach innen vom Kühlmittel durchströmt und dieses wird durch das eingeschobene Rohr wieder abgeleitet. In der Folge gelangt das Kühlmittel in einen Ringraum, von wo es wieder abgeführt wird.

Die Leitschaufeln werden erfindungsgemäß von außen in entsprechende Formlöcher des Gehäuses eingepreßt. Die Druckdifferenz zwischen Kühlmittel- und Rauchgasseite unterstützt das Dichthalten.

Der Erfindungsgegenstand ist in Abb. 1 bis 4 beispielsweise dargestellt.

Abb. ι stellt einen Längsschnitt durch das Turbinenaggregat dar;

Abb. 2 zeigt in größerem Maßstabe die Leitschaufelausbildung im Längs- und
Abb. 3 im Querschnitt;

Abb. 4 ist ein Schnitt durch die Leitschaufeln gemäß der Linie A-A und

Abb. S nach der Linie B-B der Abb. 2.
In Abb. I ist ι der Rotor, welcher vom Kühlmittel axial durchströmt wird, derart, daß die Kühler 3 der Laufschaufeln 4 ihre Wärme an das Kühlmittel abgeben können. Bei 5 tritt das Kühlmittel aus dem Rotor in den Raum 7 zwischen Gehäuse 14 und dem Mantel 6, der die Abgasführung des Gehäuses umgibt, und gelangt schließlich in den Ringraum 8. Aus diesem strömt bei 9 das Kühlmittel in die hohlen Leitschaufeln ro (Abb. 2). Bei 11 tritt das Kühlmittel wieder aus der Leitschaufel aus und gelangt in den Ringraum 12. Die Ableitung des Kühlmittels aus diesem erfolgt über den Stutzen 13. Der Auspuffstutzen 14 der Turbine ist innen mit einen Belag 15 aus Werkstoff schlechter Wärmeleitfähigkeit ausgekleidet. Dies kann auch ein Blech sein, welches mit einem kleinen Abstand an 14 befestigt ist. Auf diese Weise wird 14 gekühlt, so daß¹ wesentliche Differenzdehnungen gegenüber dem Rotor vermieden werden und kleinste Spiele eingehalten werden können.

Die Leitradschaufeln 10 werden von außen in entsprechend leicht konische Öffnungen des Gehäuses eingesetzt. Dies ist aus Abb. 2 und 3 zu ersehen. Es erfolgt zuerst die Montage der Leitschaufeln 10 durch Einpressen mittels des Konus 16. Die inneren Rohre 21 können nun eingesetzt werden, wobei Distanzflügel 24 die Führung erleichtern, und Füßchen 25 den Abstand vom Boden sichern. Anschließend wird der innere Mantel 17 montiert und -dann werden die Nippel 18 eingesetzt, welche über das konische Verbindungsstück 19 das Kühlmittel nach 12 überleiten. Der äußere Mantel 20 wird als letzter eingesetzt. Der Schnitt A-A in Abb. 4 zeigt

den Nippel 18 und in Ansicht den Schaufelkonus 16. Konus und Schaufel können miteinander beispielsweise bei 22 (Abb. 2) verschweißt sein. Auch kann der Konus erfindungsgemäß mit dem Gehäuse durch eine Dichtschweißung 23 längs seines Ütnf anges gesichert werden. Der Schnitt B-B (Abb. 5) zeigt die Leitschaufel 10 und das in dieser geführte Abführungsrohr 21.

Außer der beispielsweise dargestellten Konstruktion sind auch andere Ausbildungen der Hohlschaufeln möglich. So kann durch eingeschobene, zur Schaufelachse parallele Bleche in der Hohlschaufel ein Zu- und Abführungskanal für das Kühlmittel geschaffen werden.

Durch die beschriebene Erfindung ist es möglich, die Kühlung des Leitapparates, sofern als Kühlmittel Luft verwendet wird, verlustlos durchzuführen, da diese als Verbrennungsluft verwendet werden kann. Die Kühlwanne bleibt demnach dem Prozeß erhalten. Durch den geschilderten Einbau der Leitschaufel ist eine betriebssichere Anordnung möglich. Gleichzeitig wird mit den Leitschaufeln auch das Gehäuse gekühlt, so daß kleinste Spiele zwischen ersterem und Rotor möglich sind.

Claims

Patentansprüche: 6s

1. Stator-Kühlung bei Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel nach Durchströmen des Rotors über den der Abgasführung dienenden Gehäuseteil und anschließend in parallelen Wegen durch die Leitschaufeln geführt wird.

2. Gasturbinenkühlung nach Anspruch 1 mit hohlen, ihrer ganzen Länge durchströmten Leitschaufeln, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im Schaufelfeld von zwei Mänteln (17 und 20), die einen inneren und äußeren Ringkörper bilden, umschlossen ist.

3. Gasturbinenkühlung mit hohlen, ihrer ganzen Länge nach vom Kühlmittel durchströmten Leitschaufeln nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitschaufel im Gehäuse (14) eingesetzt ist und in das Schaufelinnere ein Rohr (21) bis nahe an den Grund ragt, das am inneren Mantel (17) ansetzt.

4. Gasturbinenkühlung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung des Kühlmittels von einem äußeren, das Gehäuse umschließenden Ringraum (12) erfolgt.

5. Gasturbinenkühlung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Abgasführung dienende Gehäuseteil durch einen Mantel (6) umschlossen und innen mit einer wärmedämmenden Schicht (15) versehen ist.

6. Gasturbinenkühlung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Mantel (17) mit elastischer Nachgiebigkeit am äußeren Mantel (20.) befestigt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen