EP1701095A1 - Heat shield - Google Patents

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EP1701095A1
EP1701095A1 EP05002511A EP05002511A EP1701095A1 EP 1701095 A1 EP1701095 A1 EP 1701095A1 EP 05002511 A EP05002511 A EP 05002511A EP 05002511 A EP05002511 A EP 05002511A EP 1701095 A1 EP1701095 A1 EP 1701095A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat shield
support structure
elements
holding
cooling
Prior art date
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Application number
EP05002511A
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German (de)
French (fr)
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EP1701095B1 (en
Inventor
Andreas Heilos
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Priority to EP05002511A priority patent/EP1701095B1/en
Priority to CN2006100060525A priority patent/CN1818527B/en
Priority to JP2006024347A priority patent/JP5105745B2/en
Priority to US11/347,545 priority patent/US7779637B2/en
Publication of EP1701095A1 publication Critical patent/EP1701095A1/en
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Publication of EP1701095B1 publication Critical patent/EP1701095B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/04—Supports for linings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/007—Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00—Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05002—Means for accommodate thermal expansion of the wall liner
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23R—GENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R2900/00—Special features of, or arrangements for continuous combustion chambers; Combustion processes therefor
    • F23R2900/03044—Impingement cooled combustion chamber walls or subassemblies

Definitions

  • the present invention relates to a heat shield on a support structure with a number of heat shield elements, which are fixed to the support structure, leaving gaps between adjacent heat shield elements, with a number of holding elements, with which the heat shield elements are attached to the support structure and the one in the heat shield elements having a gripping gripping portion, and with a cooling system for cooling the holding elements.
  • the present invention relates to a heat shield element and a holding element for holding a heat shield element to a support structure.
  • Heat shields are used, for example, in combustion chambers or flame tubes, which may be part of a kiln, a hot gas duct or a gas turbine and in which a hot medium is generated or guided, are used.
  • thermally highly stressed gas turbine combustion chambers are lined with a heat shield to protect against excessive thermal stress.
  • the heat shield typically comprises a number of heat shield elements arranged on a support structure that cover the wall of the combustion chamber against the hot combustion exhaust gas. In order not to hinder the thermal expansion of the heat shield elements in contact with the hot combustion exhaust gases, they are attached to the support structure leaving gaps between adjacent heat shield elements.
  • Such a heat shield on a supporting structure is described for example in EP 0 558 540 B1.
  • ceramic heat shield elements have a hot side facing the hot exhaust gas, a cold side opposite the hot side, and four peripheral sides connecting the hot side with the cold side. Two peripheral sides facing away from each other have grooves in which gripping sections of holders can intervene.
  • the holders have a mounting portion for attachment to the support structure and a holding head with the gripping portion. For fixing the heat shield members to the support structure, the attachment portions are fixed to the support structure and the gripping portions of the support heads are brought into engagement with the grooves of the heat shield members.
  • the holders are made of metal and have spring properties.
  • the spring properties allow yielding of the holding head with a thermally induced expansion of the heat shield elements and thereby prevent cracking in the heat shield elements or a breakage of the holding elements.
  • the spring action allows, within certain limits, a mobility of the heat shield elements relative to the support structure.
  • a further object of the invention is to provide an advantageous holding element for holding a heat shield element having at least one groove on a support structure.
  • the first object is achieved by a heat shield according to claim 10, the second object by a holding element according to claim 1 and the third object by a heat shield element according to claim 7.
  • the dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.
  • a holding element according to the invention for holding a heat shield element having at least one groove on a support structure comprises a holder head, which has a gripping section suitably designed for engagement in the groove of the heat shield element and a fixing section suitably designed for fastening the holding element to the support structure.
  • at least one passage opening in the attachment portion is arranged such and designed such that, when the attachment portion is attached to the support structure, direct supply of cooling fluid to the grip portion through the passage opening from the support structure is possible.
  • the direct feeding of the cooling fluid to the gripping portion of the holding element makes it possible to effectively cool this, without having to necessarily block the entire gap between adjacent heat shield elements with blocking air.
  • the through hole is arranged such that the cooling fluid can be fed to the cold surface.
  • the cooling fluid supplied to the cold surface must first bypass the cold surface before it can penetrate into the gap between adjacent heat shield elements. When flowing around the cold surface, this is cooled, so that the same cooling performance as in the prior art can be achieved with a smaller amount of cooling fluid.
  • the cooling performance can be further increased when the through hole is disposed in the attachment portion such that at least a portion of the cold surface is directly to be blown with cooling fluid from a direction including an acute angle with the surface normal of the blown portion.
  • this embodiment enables an effective impingement cooling of the cold surface, ie a cooling in which a cooling fluid jet impinges on the surface to be cooled. After impacting the blown portion of the cold surface, the cooling fluid flows along the remaining portions of the cold surface into the gap between the heat shield elements. In this case, the flowing cooling fluid leads to a convective cooling of the remaining regions of the gripping portion.
  • the passage opening may be formed as a slot.
  • the design as a slot increases the scope when mounting the retaining element and the support structure without the possibility of directly feeding cooling fluid to the gripping portion to affect.
  • the slot can also be designed such that it can be used as a disassembly hole at the same time.
  • the gripping portion has a longitudinal cross-section, which has a curvature, the belly points away from the attachment portion.
  • a cooling fluid channel can be formed between the gripping section of the holding element and a held heat shield element which is formed on the one hand by the heat shield element and on the other hand by the arched gripping section.
  • the curvature can thereby create a larger or smaller flow area for the cooling fluid, so that it can be optimally adapted to the required cooling capacity.
  • the need for cooling fluid can be further reduced if the hot surface of the gripping portion has a heat-insulating coating. Additionally or alternatively, the hot surface may also be provided with a corrosion-inhibiting and / or oxidation-inhibiting coating. All effects can also be realized in a single coating.
  • a heat shield element comprises a hot side facing a hot medium, a cold side opposite the hot side, and circumferential sides connecting the hot side to the cold side.
  • a groove is formed, which has at least one suitable for the engagement of a gripping portion of a holding element engaging portion.
  • the material section between the groove and the cold side forms a retaining bolt, which has in the region of the engagement portion at least one groove opening to the cold side recess.
  • the recess in the retaining bolt makes it possible to directly supply cooling fluid to a retaining portion of a retaining element engaging in the groove of the heat shield element, thus improving the cooling effect in the area of the grip portion.
  • grooves with the respective groove to the cold side opening recesses may be present in at least two mutually remote peripheral sides of the heat shield element. This makes it possible to keep the heat shield element on two sides facing away from each other with directly to be cooled holding elements and thus to achieve with the directly to be cooled holding elements holding the heat shield element clamping effect.
  • a particularly high resistance and thermal insulation provides the heat shield element according to the invention, if it is designed as a ceramic heat shield element.
  • a heat shield according to the invention on a supporting structure comprises a number of heat shield elements, which are secured to the supporting structure, leaving gaps between adjacent heat shield elements, a number of holding elements with which the heat shield elements are fastened to the supporting structure and which have a gripping section engaging in the heat shield elements, and a cooling system for cooling the retaining elements.
  • the cooling system is designed such that a direct supply of cooling fluid to the gripping portions of the holding elements is possible.
  • the requirements for the blocking of the gaps between adjacent heat shield elements can be reduced.
  • the combustion temperature can drop and thus the thermal stress in the heat shield elements can be reduced.
  • the NOx emissions are positively influenced.
  • either the NOx emissions of a gas turbine plant equipped with the heat shield according to the invention can be reduced at the same power as that of a gas turbine plant according to the prior art or the power and the efficiency can be increased while the NOx emissions remain constant.
  • reducing the stress on the heat shields reduces the replacement rates of the heat shield elements as well as the risk of heat shield element loss.
  • a particularly effective cooling of the gripping portions of the holding elements in the heat shield is possible if the cooling system is designed such that an impingement cooling of the gripping portions is possible.
  • the cooling system comprises a number of cooling fluid openings arranged in the support structure for blowing out a cooling fluid.
  • the heat shield elements are at least partially designed as heat shield elements according to the invention and the holding elements at least partially as inventive holding elements.
  • the holding elements are secured to the support structure and the heat shield elements are held by the holding elements such that the through openings of the holding elements are each aligned with a cooling fluid opening of the support structure and a recess of a heat shield element.
  • this embodiment enables impingement cooling of the gripping sections of the holding elements, in which a cooling fluid jet issuing from a cooling fluid opening bounces unhindered on the cold side of the gripping portion of a heat shield element.
  • the cooling system may comprise further cooling fluid openings which are arranged in the support structure in such a way that cooling fluid emerging from them exits in the direction of fastening sections of retaining elements.
  • these further cooling fluid openings may be arranged in the support structure in such a way that the cooling fluid emerging from them leads to impingement cooling of the attachment sections.
  • Fig. 1 shows a first embodiment of an element holder according to the invention in a perspective view.
  • Fig. 2 shows a section of an element holder according to the invention in an enlarged view.
  • Fig. 3 shows an element holder according to the invention and a heat shield element according to the invention in a sectional side view.
  • Fig. 4 shows the element holder and the heat shield element of Fig. 3 in a fragmentary perspective view.
  • Fig. 5 shows the heat shield element of Fig. 4 without the retaining element.
  • Fig. 6 shows two heat shield elements of a heat shield, which are fastened by means of element holders on a support structure.
  • Fig. 7 shows a heat shield element and an element holder according to a second embodiment of the invention in a sectional side view.
  • the retaining element 1 is made of metal and comprises a fastening section 3, also called a retaining spring, with which the retaining element 1 can be fastened to a support structure of a combustion chamber wall, for example the combustion chamber wall of a gas turbine plant.
  • a fastening section 3 also called a retaining spring
  • the holding elements are guided on the support structure 30 in a groove 31 (see Fig. 5).
  • a groove 31 engages a widened portion 4 of the mounting portion 3, the so-called.
  • Shoe of the retaining element 1 closely tolerated in a parallel to the surface of the support structure 30 embedded about 10 mm deep groove 31 a.
  • the groove 31 is designed so that it only has the groove base 33 required for the insertion of the shoes 4 width. When pulling up the holding element 1 in the groove 31, this is supported on the narrow portion 35 of the groove 31, whereby a holding force holding the holding element 1 is mediated.
  • the non-widened part of the attachment portion 3 can be raised freely in the groove 31.
  • the attachment opening 5 in the shoe 4 serves to fix some holding elements 1 in the groove direction.
  • a heat shield element is held on two opposite sides of two holding elements 1, that is, a total of four holding elements 1.
  • the retaining elements 1 on one of the two sides are secured with locking masts extending through the fastening opening 5 of the fastening sections 3.
  • the fixing portions 3 of the holding members 1 arranged on the other side are not secured, so that they slide can not hinder the thermal expansion of the heat shield element.
  • a holder head 7 is formed, which has a section 9 bent at substantially right angles to the retaining spring 3 and a gripping section 11, which in turn is angled substantially perpendicularly to the section 9.
  • the gripping portion 11, also called the gripping tab, is used to engage in the groove of a heat shield element.
  • a heat shield element can be clamped by engagement of gripping tabs 11 of retaining elements 1, which are fixed to a support structure in the grooves of opposite sides of the heat shield element with the support structure (see Fig. 3).
  • the holding element 1 comprises in the region of the transition from the retaining spring 3 to the section 9 at least partially by the retaining spring 3 extending opening, which is formed in the present embodiment as a slot 13 and allows blowing of the retaining spring 3 facing side of the gripping tab 11 with cooling air , A section of the retaining element 1 with the retaining spring 3, the portion 9 and the slot 13 is shown enlarged in Figure 2.
  • Figure 3 shows as an embodiment of a heat shield element according to the invention a ceramic heat shield element 15, with a hot side 17, a cold side 19 and the hot side 17 with the cold side 19 connecting peripheral sides 21 in a sectional side view.
  • Two facing away from one another peripheral sides 21, of which only one can be seen in Figure 3, have grooves 23 into which the gripping tabs 11 can engage by holding elements 1.
  • the material section between the groove 23 and the cold side 19 of the heat shield element 15 forms a retaining bolt 25 which clamps the heat shield element 15 to the support structure by means of a retaining element 1 engaging in the groove 23 allows.
  • the holding element 1 has resilient properties, which allow easy insertion of the gripping tab 11 in the groove 23 and a secure holding of the ceramic heat shield element 15 to the support structure.
  • the surface of the grip tab 11, which is referred to below as the hot surface 27, is exposed to the attack of hot gas penetrating into the gap 14.
  • a blowing of the hot surface 27 facing away from surface 29 of the gripping tab 11, hereinafter called cold surface 29, with cooling air, which serves as a cooling fluid in the present embodiment is required.
  • Cooling air is supplied via existing in the support structure 30 cooling air channels 32 and blown out in the direction of the cold side 29 of the gripping tab 11.
  • the blown cooling air passes through the elongated hole 13 in the direction of the cold surface 29 through the holding element 1 therethrough.
  • this has a recess 26 in the region of the gripping tab 11.
  • Figures 4 and 5 show a detail of a perspective view of the ceramic heat shield element 15, once with the gripping tab 11 of a holding element 1 in engagement with the groove 23 ( Figure 4) and once without holding element 1 ( Figure 5).
  • the cooling air blown out of the cooling air channels 32 can reach the cold surface 29 of the gripping tab 11 unhindered through the oblong hole 13 and the recess 26 and strike there substantially perpendicular to the cold surface 29.
  • Essentially perpendicular is to be understood here to the effect that the direction of flow with the surface normal of the cold surface 29 in that area in which the cooling air impinges on the cold surface 29, an acute angle, preferably an angle of 20 °.
  • the cooling air impinging on the cold side 29 is deflected and flows along the cold surface 29 through the flow channel formed between the holding bar 25 and the cold surface 29. At the two ends 22 and 24 of the gripping tab 11, the cooling air finally exits this flow channel into the gap 14 between the heat shield elements 15.
  • the cooling of the gripping tab 11 takes place in that region in which the cooling air impinges on the cold surface 29 as impingement cooling and in the areas in which the cooling air flows along the cold surface 29 convectively. Likewise, the cooling of the section 9 is convective.
  • second cooling air ducts 34 are arranged, through the opening of cooling air is blown in the direction of the support structure facing side of the retaining spring 3.
  • the blown out of the cooling air ducts 34 cooling air then flows along the retaining springs 3 along and thus leads to a convective cooling of the retaining springs.
  • the serving for Konvektivkühlung the retaining springs 3 cooling air finally enters through the column 14 between adjacent heat shield elements 15 in the combustion chamber, where it also serves for Konvektivkühlung the sections 9 of the holder heads 7.
  • the openings of the cooling air passages 34 may be reduced in size.
  • a cooling of the inside of the holder head 7, and in particular the gripping tab 11, takes place can be in the heat shield according to the invention achieve an improved cooling effect. This can be used to reduce the cooling air output, and thus the flow of cooling air into the combustion chamber.
  • the cooling air consumption can be further reduced if the hot surface 27 of the gripping tab 11 is provided with a heat-insulating coating, a so-called Thermal Barrier Coating (TBC). Additionally or alternatively, a corrosion and / or oxidation-inhibiting coating may also be present.
  • TBC Thermal Barrier Coating
  • a second embodiment of the holding element according to the invention is shown in Figure 7 together with a ceramic heat shield element 15 in a sectional side view.
  • the holding member 101 according to the second embodiment differs from the holding member 1 according to the first embodiment in that the gripping tab 111 of the holder head 107 has a bulge 112 whose belly faces away from the holding spring 103.
  • the outflow of the cooling surface bouncing on the cold surface 129 of the gripping tab 11 can be improved.
  • the enlarged compared to the first embodiment, flow cross section of the flow channel formed between the cold surface 129 and the retaining bar 25 allows improved removal of the cooling air towards the outer regions of the gripping tab 11, which these and in particular the hot surface 127 can be better cooled.
  • the retaining spring 103 and the through hole 113 correspond to the retaining spring 3 and the through hole 13 of the first embodiment, respectively.
  • FIG. 6 shows a detail of a heat shield according to the invention.
  • This comprises surface-mounted on the support structure 30 of a combustion chamber wall, for example, the wall of a gas turbine combustor, arranged ceramic heat shield elements 15.
  • the heat shield elements 15 are held by holding elements 1 according to the invention to the support structure 30. Between adjacent heat shield elements 15 remain column 14, which allow unhindered thermal expansion of the heat shield elements 15 when they are acted upon by the hot combustion exhaust gases of the gas turbine plant.
  • the support structure may have additional cooling air openings, which can be aligned in particular with the gaps 14 between adjacent heat shield elements 15. As a result, a direct blowing out of blocking air through the gaps 14 in the combustion chamber is possible.
  • passage opening 13 in the retaining springs of the retaining elements need not be designed in the form of a slot. For example, oval or round holes may also be present. Similarly, the passage opening 13 does not need to extend into the portion 9 of the holder head into it.
  • the passage opening can also serve as a so-called Zupferloch for disassembly of the heat shield, in particular when the through hole 13 extends into the portion 9 of the holder head 7 inside.

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Abstract

A fixing spring attaching securing structure to securing head, has an opening that allows cooling fluid to flow from the supporting structure (30) onto grip plate (11) of securing head. An independent claim is also included for ceramic heat shield element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hitzeschild an einer Tragstruktur mit einer Anzahl von Hitzeschildelementen, welche unter Belassung von Spalten zwischen benachbarten Hitzeschildelementen flächendeckend an der Tragstruktur befestigt sind, mit einer Anzahl Halteelementen, mit denen die Hitzeschildelemente an der Tragstruktur befestigt sind und die einen in die Hitzeschildelemente ein greifenden Greifabschnitt aufweisen, und mit einem Kühlsystem zum Kühlen der Halteelemente. Außerdem betrifft die vorliegenden Erfindung ein Hitzeschildelement sowie ein Halteelement zum Halten eines Hitzeschildelementes an einer Tragstruktur.The present invention relates to a heat shield on a support structure with a number of heat shield elements, which are fixed to the support structure, leaving gaps between adjacent heat shield elements, with a number of holding elements, with which the heat shield elements are attached to the support structure and the one in the heat shield elements having a gripping gripping portion, and with a cooling system for cooling the holding elements. In addition, the present invention relates to a heat shield element and a holding element for holding a heat shield element to a support structure.

Hitzeschilde kommen beispielsweise in Brennkammern oder Flammrohren, die etwa Teil eines Brennofens, eines Heißgaskanals oder einer Gasturbine sein können und in denen ein heißes Medium erzeugt oder geführt wird, zum Einsatz. So werden beispielsweise thermisch hochbelastete Gasturbinenbrennkammern zum Schutz vor übermäßiger thermischer Beanspruchung mit einem Hitzeschild ausgekleidet. Der Hitzeschild umfasst typischerweise eine Anzahl flächendeckend an einer Tragstruktur angeordneter Hitzeschildelemente, welche die Wandung der Brennkammer gegen das heiße Verbrennungsabgas abschirmen. Um die thermische Ausdehnung der Hitzeschildelemente bei Kontakt mit den heißen Verbrennungsabgasen nicht zu behindern, werden diese unter Belassung von Spalten zwischen benachbarten Hitzeschildelementen an der Tragstruktur befestigt.Heat shields are used, for example, in combustion chambers or flame tubes, which may be part of a kiln, a hot gas duct or a gas turbine and in which a hot medium is generated or guided, are used. For example, thermally highly stressed gas turbine combustion chambers are lined with a heat shield to protect against excessive thermal stress. The heat shield typically comprises a number of heat shield elements arranged on a support structure that cover the wall of the combustion chamber against the hot combustion exhaust gas. In order not to hinder the thermal expansion of the heat shield elements in contact with the hot combustion exhaust gases, they are attached to the support structure leaving gaps between adjacent heat shield elements.

Ein derartiger Hitzeschild an einer Tragstruktur ist beispielsweise in EP 0 558 540 B1 beschrieben. In diesem Hitzeschild weisen keramische Hitzeschildelemente eine dem heißen Abgas zuzuwendende Heißseite, eine der Heißseite gegenüberliegende Kaltseite sowie vier die Heißseite mit der Kaltseite verbindende Umfangsseiten auf. Zwei einander abgewandte Umfangsseiten weisen dabei Nuten auf, in welche Greifabschnitte von Haltern eingreifen können. Die Halter weisen einen Befestigungsabschnitt zum Befestigen an der Tragstruktur sowie einen Haltekopf mit dem Greifabschnitt auf. Zum Befestigen der Hitzeschildelemente an der Tragstruktur werden die Befestigungsabschnitte an der Tragstruktur fixiert und die Greifabschnitte der Halteköpfe in Eingriff mit den Nuten der Hitzeschildelemente gebracht.Such a heat shield on a supporting structure is described for example in EP 0 558 540 B1. In this heat shield, ceramic heat shield elements have a hot side facing the hot exhaust gas, a cold side opposite the hot side, and four peripheral sides connecting the hot side with the cold side. Two peripheral sides facing away from each other have grooves in which gripping sections of holders can intervene. The holders have a mounting portion for attachment to the support structure and a holding head with the gripping portion. For fixing the heat shield members to the support structure, the attachment portions are fixed to the support structure and the gripping portions of the support heads are brought into engagement with the grooves of the heat shield members.

Die Halter sind aus Metall hergestellt und weisen Federeigenschaften auf. Die Federeigenschaften ermöglichen ein Nachgeben des Haltekopfes bei einer thermisch bedingten Ausdehnung der Hitzeschildelemente und verhindern dadurch Rissbildung in den Hitzeschildelementen bzw. ein Brechen der Halteelemente. Zudem ermöglicht die Federwirkung in gewissen Grenzen eine Beweglichkeit der Hitzeschildelemente relativ zur Tragstruktur.The holders are made of metal and have spring properties. The spring properties allow yielding of the holding head with a thermally induced expansion of the heat shield elements and thereby prevent cracking in the heat shield elements or a breakage of the holding elements. In addition, the spring action allows, within certain limits, a mobility of the heat shield elements relative to the support structure.

Damit die thermische Ausdehnung und/oder die Beweglichkeit der Hitzeschildelemente nicht durch benachbarte Hitzeschildelemente beeinträchtigt wird, sind diese in EP 0 558 540 B1 unter Belassung von Spalten zu den benachbarten Hitzeschildelementen angeordnet. Durch die Spalte kann jedoch Heißgas in Richtung auf die metallischen Halter in den Hitzeschild eindringen. Da die metallischen Halter in der Regel thermisch weniger belastbar sind als die keramischen Hitzeschildelemente, werden die Spalte mit Kühlluft gespült, um ein Eindringen des heißen Gases in die Spalte zu verhindern. Die Spülung führt zu einem Luftmassenstrom, welcher durch die Spalte in die Brennkammer eintritt und die Spalte dadurch gegen Eindringen der heißen Gase sperrt. Zur Kühlung ist jedem Halteelement ein Kanal zum Zuführen eines Kühlfluids zugeordnet. Die Sperrung der Spalte zwischen den Hitzeschildelementen erfolgt dabei jedoch nicht gleichmäßig, was dazu führt, dass für eine sichere Sperrung mehr Kühlluft erforderlich ist, als theoretisch zur Spaltsperrung nötig wäre.So that the thermal expansion and / or the mobility of the heat shield elements is not impaired by adjacent heat shield elements, these are arranged in EP 0 558 540 B1 leaving gaps to the adjacent heat shield elements. However, hot gas may penetrate the heat shield in the direction of the metallic holders through the gaps. Since the metallic holders are usually less thermally resilient than the ceramic heat shield elements, the gaps are flushed with cooling air to prevent penetration of the hot gas into the gaps. The purge results in an air mass flow which enters the combustion chamber through the gaps and thereby blocks the column from penetrating the hot gases. For cooling each retaining element is associated with a channel for supplying a cooling fluid. However, the blocking of the gaps between the heat shield elements is not uniform, which means that more cooling air is required for safe blocking than would theoretically be necessary for gap blocking.

Der zur Sperrung der Spalte erforderliche Luftmassenstrom steht nicht zur Verbrennung zur Verfügung und führt zu einer Verschlechterung des Potentials der NOx-Minimierung. Desweiteren ist aufgrund der Geometrie und der Anordnung der Halter eine effektive Kühlung der dem Heißgas ausgesetzten Halteköpfe erschwert.The air mass flow required to block the column is not available for combustion and leads to a deterioration in the potential of NOx minimization. Furthermore, due to the geometry and the arrangement of the holder effective cooling of the hot gas exposed holding heads difficult.

Gegenüber diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hitzeschild an einer Tragstruktur zur Verfügung zu stellen, in dem eine vorteilhafte Kühlung von die Hitzeschildelemente des Hitzeschildes haltenden Halteelementen möglich ist.Compared to this prior art, it is an object of the present invention to provide a heat shield on a support structure in which an advantageous cooling of the heat shield elements of the heat shield holding holding elements is possible.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein vorteilhaftes Halteelement zum Halten eines wenigstens eine Nut aufweisenden Hitzeschildelementes an einer Tragstruktur zur Verfügung zu stellen.A further object of the invention is to provide an advantageous holding element for holding a heat shield element having at least one groove on a support structure.

Außerdem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hitzeschildelement zur Verfügung zu stellen, welches in vorteilhafter Weise eine Kühlung eines das Hitzeschildelement haltenden Haltelements ermöglicht.In addition, it is an object of the present invention to provide a heat shield element which advantageously enables cooling of a holding element holding the heat shield element.

Die erste Aufgabe wird durch einen Hitzeschild nach Anspruch 10, die zweite Aufgabe durch ein Halteelement nach Anspruch 1 und die dritte Aufgabe durch ein Hitzeschildelement nach Anspruch 7 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The first object is achieved by a heat shield according to claim 10, the second object by a holding element according to claim 1 and the third object by a heat shield element according to claim 7. The dependent claims contain advantageous embodiments of the invention.

Ein erfindungsgemäßes Haltelement zum Halten eines wenigstens eine Nut aufweisenden Hitzeschildelementes an einer Tragstruktur umfasst einen Halterkopf, welcher einen zum Eingriff in die Nut des Hitzeschildelementes geeignet ausgebildeten Greifabschnitt und einen zum Befestigen des Halteelementes an der Tragstruktur geeignet ausgebildeten Befestigungsabschnitt aufweist. Im erfindungsgemäßen Halteelement ist wenigstens eine Durchgangsöffnung im Befestigungsabschnitt derart angeordnet und ausgebildet, dass bei an der Tragstruktur befestigtem Befestigungsabschnitt ein direktes Zuführen von Kühlfluid zum Greifabschnitt durch die Durchgangsöffnung hindurch von der Tragstruktur aus möglich ist.A holding element according to the invention for holding a heat shield element having at least one groove on a support structure comprises a holder head, which has a gripping section suitably designed for engagement in the groove of the heat shield element and a fixing section suitably designed for fastening the holding element to the support structure. In the holding element according to the invention at least one passage opening in the attachment portion is arranged such and designed such that, when the attachment portion is attached to the support structure, direct supply of cooling fluid to the grip portion through the passage opening from the support structure is possible.

Das direkte Zuführen des Kühlfluids zum Greifabschnitt des Halteelementes ermöglicht es, diesen effektiv zu kühlen, ohne zwingend den gesamten Spalt zwischen benachbarten Hitzeschildelementen mit Sperrluft sperren zu müssen.The direct feeding of the cooling fluid to the gripping portion of the holding element makes it possible to effectively cool this, without having to necessarily block the entire gap between adjacent heat shield elements with blocking air.

In einer Ausgestaltung der Erfindung, die einen besonders geringen Sperrluftverbrauch ermöglicht und in welcher der Greifabschnitt eine einem heißen Medium zuzuwendende Heißfläche und eine von der Heißfläche abgewandte angeordnete Kaltfläche aufweist, ist die Durchgangsöffnung derart angeordnet, dass das Kühlfluid zur Kaltfläche zuführbar ist. Auf diese Weise muss das der Kaltfläche zugeführte Kühlfluid zuerst die Kaltfläche umströmen, bevor es in den Spalt zwischen benachbarten Hitzeschildelementen eindringen kann. Beim Umströmen der Kaltfläche wird diese gekühlt, sodass die gleiche Kühlleistung wie im Stand der Technik mit einer geringeren Menge an Kühlfluid zu erzielen ist.In one embodiment of the invention, which allows a particularly low sealing air consumption and in which the gripping portion has a hot surface facing a hot medium and a remote from the hot surface arranged cold surface, the through hole is arranged such that the cooling fluid can be fed to the cold surface. In this way, the cooling fluid supplied to the cold surface must first bypass the cold surface before it can penetrate into the gap between adjacent heat shield elements. When flowing around the cold surface, this is cooled, so that the same cooling performance as in the prior art can be achieved with a smaller amount of cooling fluid.

Die Kühlleistung lässt sich weiter erhöhen, wenn die Durchgangsöffnung derart im Befestigungsabschnitt angeordnet ist, dass wenigstens ein Abschnitt der Kaltfläche direkt mit Kühlfluid aus einer Richtung anzublasen ist, die einen spitzen Winkel mit der Oberflächennormalen des angeblasenen Abschnitts einschließt. Diese Ausgestaltung ermöglicht insbesondere eine effektive Prallkühlung der Kaltfläche, d.h. eine Kühlung, in der ein Kühlfluidstrahl auf die zu kühlende Fläche prallt. Nach dem Aufprallen auf den angeblasenen Abschnitt der Kaltfläche strömt das Kühlfluid entlang der übrigen Abschnitte der Kaltfläche in den Spalt zwischen den Hitzeschildelementen. Dabei führt das strömende Kühlfluid zu einer konvektiven Kühlung der übrigen Bereiche des Greifabschnittes.The cooling performance can be further increased when the through hole is disposed in the attachment portion such that at least a portion of the cold surface is directly to be blown with cooling fluid from a direction including an acute angle with the surface normal of the blown portion. In particular, this embodiment enables an effective impingement cooling of the cold surface, ie a cooling in which a cooling fluid jet impinges on the surface to be cooled. After impacting the blown portion of the cold surface, the cooling fluid flows along the remaining portions of the cold surface into the gap between the heat shield elements. In this case, the flowing cooling fluid leads to a convective cooling of the remaining regions of the gripping portion.

Im erfindungsgemäßen Halteelement kann die Durchgangsöffnung als Langloch ausgebildet sein. Die Ausbildung als Langloch vergrößert den Spielraum beim Befestigen des Halteelementes and der Tragstruktur ohne die Möglichkeit des direkten Zuführens von Kühlfluid zum Greifabschnitt zu beeinträchtigen. Außerdem kann das Langloch auch derart ausgebildet sein, dass es gleichzeitig als Demontageloch Verwendung finden kann.In the holding element according to the invention, the passage opening may be formed as a slot. The design as a slot increases the scope when mounting the retaining element and the support structure without the possibility of directly feeding cooling fluid to the gripping portion to affect. In addition, the slot can also be designed such that it can be used as a disassembly hole at the same time.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Halteelementes weist der Greifabschnitt einen Längsquerschnitt auf, welcher eine Wölbung besitzt, deren Bauch vom Befestigungsabschnitt wegweist. Auf diese Weise lässt sich zwischen dem Greifabschnitt des Halteelementes und einem gehaltenen Hitzeschildelement ein Kühlfluidkanal ausbilden, der einerseits durch das Hitzeschildelement und andererseits durch den gewölbten Greifabschnitt gebildet wird. Je nach Ausprägung der Wölbung lässt sich dabei ein größerer oder kleinerer Strömungsquerschnitt für das Kühlfluid schaffen, so dass dieser optimal an die erforderliche Kühlleistung angepasst werden kann.In a further advantageous embodiment of the holding element according to the invention, the gripping portion has a longitudinal cross-section, which has a curvature, the belly points away from the attachment portion. In this way, a cooling fluid channel can be formed between the gripping section of the holding element and a held heat shield element which is formed on the one hand by the heat shield element and on the other hand by the arched gripping section. Depending on the extent of the curvature can thereby create a larger or smaller flow area for the cooling fluid, so that it can be optimally adapted to the required cooling capacity.

Der Bedarf an Kühlfluid kann noch weiter verringert werden, wenn die Heißfläche des Greifabschnittes eine wärmedämmende Beschichtung aufweist. Zusätzlich oder alternativ kann die Heißfläche auch mit einer korrosionshemmenden und/oder oxidationshemmenden Beschichtung versehen sein. Alle Wirkungen können dabei auch in einer einzigen Beschichtung realisiert sein.The need for cooling fluid can be further reduced if the hot surface of the gripping portion has a heat-insulating coating. Additionally or alternatively, the hot surface may also be provided with a corrosion-inhibiting and / or oxidation-inhibiting coating. All effects can also be realized in a single coating.

Ein erfindungsgemäßes Hitzeschildelement umfasst eine einem heißen Medium zuzuwendende Heißseite, eine der Heißseite gegenüberliegende Kaltseite und die Heißseite mit der Kaltseite verbindende Umfangsseiten. In wenigstens einer der Umfangsseiten ist eine Nut ausgebildet, welche wenigstens einen für den Eingriff eines Greifabschnittes eines Halteelementes geeignet ausgebildeten Eingriffsabschnitt aufweist. Der Materialabschnitt zwischen der Nut und der Kaltseite bildet einen Halteriegel, welcher im Bereich des Eingriffsabschnittes wenigstens eine die Nut zur Kaltseite hin öffnende Aussparung aufweist.A heat shield element according to the invention comprises a hot side facing a hot medium, a cold side opposite the hot side, and circumferential sides connecting the hot side to the cold side. In at least one of the peripheral sides, a groove is formed, which has at least one suitable for the engagement of a gripping portion of a holding element engaging portion. The material section between the groove and the cold side forms a retaining bolt, which has in the region of the engagement portion at least one groove opening to the cold side recess.

Die Aussparung im Halteriegel ermöglicht es, einem in die Nut des Hitzeschildelementes eingreifenden Halteabschnitt eines Halteelementes Kühlfluid direkt zuzuführen und so die Kühlwirkung im Bereich des Greifabschnittes zu verbessern.The recess in the retaining bolt makes it possible to directly supply cooling fluid to a retaining portion of a retaining element engaging in the groove of the heat shield element, thus improving the cooling effect in the area of the grip portion.

Insbesondere können Nuten mit die jeweilige Nut zur Kaltseite hin öffnenden Aussparungen in wenigstens zwei einander abgewandten Umfangsseiten des Hitzeschildelementes vorhanden sein. Dies ermöglicht es, das Hitzeschildelement an zwei einander abgewandten Seiten mit direkt zu kühlenden Halteelementen zu halten und so mit den direkt zu kühlenden Halteelementen eine das Hitzeschildelement haltende Klammerwirkung zu erzielen.In particular, grooves with the respective groove to the cold side opening recesses may be present in at least two mutually remote peripheral sides of the heat shield element. This makes it possible to keep the heat shield element on two sides facing away from each other with directly to be cooled holding elements and thus to achieve with the directly to be cooled holding elements holding the heat shield element clamping effect.

Eine besonders hohe Widerstandsfähigkeit und Wärmedämmfähigkeit bietet das erfindungsgemäße Hitzeschildelement, wenn es als keramisches Hitzeschildelement ausgebildet ist.A particularly high resistance and thermal insulation provides the heat shield element according to the invention, if it is designed as a ceramic heat shield element.

Ein erfindungsgemäßer Hitzeschild an einer Tragstruktur umfasst eine Anzahl Hitzeschildelemente, welche unter Belassung von Spalten zwischen benachbarten Hitzeschildelementen flächendeckend an der Tragstruktur befestigt sind, eine Anzahl Haltelemente, mit denen die Hitzeschildelemente an der Tragstruktur befestigt sind und die einen in die Hitzeschildelemente eingreifenden Greifabschnitt aufweisen, sowie ein Kühlsystem zum Kühlen der Halteelemente. Im erfindungsgemäßen Hitzeschild ist das Kühlsystem derart ausgebildet, dass ein direktes Zuführen von Kühlfluid zu den Greifabschnitten der Haltelemente möglich ist.A heat shield according to the invention on a supporting structure comprises a number of heat shield elements, which are secured to the supporting structure, leaving gaps between adjacent heat shield elements, a number of holding elements with which the heat shield elements are fastened to the supporting structure and which have a gripping section engaging in the heat shield elements, and a cooling system for cooling the retaining elements. In the heat shield according to the invention, the cooling system is designed such that a direct supply of cooling fluid to the gripping portions of the holding elements is possible.

Mit der aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Hitzeschildes möglichen effektiven Kühlung der kritischen Bereiche der metallischen Halteelemente, nämlich der Greifabschnitte, können die Anforderungen an die Sperrung der Spalte zwischen benachbarten Hitzeschildelemente vermindert werden. Dadurch ergibt sich ein verminderter Kühlluftverbrauch. Infolge der Absenkung des Kühl-/Sperrluftverbrauchs kann die Verbrennungstemperatur absinken und so die thermische Spannungsbelastung in den Hitzeschildelementen vermindert werden. Zudem werden die NOx-Emissionen positiv beeinflusst. So können entweder die NOx-Emissionen einer mit dem erfindungsgemäßen Hitzeschild ausgestatteten Gasturbinenanlage bei gleicher Leistung wie die einer Gasturbinenanlage nach Stand der Technik gesenkt bzw. die Leistung und der Wirkungsgrad bei gleichbleibenden NOx-Emissionen erhöht werden. Außerdem verringert die Verminderung der Beanspruchung der Hitzeschilde die Austauschraten der Hitzeschildelemente sowie das Risiko eines Verlusts eines Hitzeschildelementes.With the possible due to the inventive design of the heat shield effective cooling of the critical areas the metallic holding elements, namely the gripping portions, the requirements for the blocking of the gaps between adjacent heat shield elements can be reduced. This results in a reduced cooling air consumption. As a result of the lowering of the cooling / blocking air consumption, the combustion temperature can drop and thus the thermal stress in the heat shield elements can be reduced. In addition, the NOx emissions are positively influenced. Thus, either the NOx emissions of a gas turbine plant equipped with the heat shield according to the invention can be reduced at the same power as that of a gas turbine plant according to the prior art or the power and the efficiency can be increased while the NOx emissions remain constant. In addition, reducing the stress on the heat shields reduces the replacement rates of the heat shield elements as well as the risk of heat shield element loss.

Eine besonders effektive Kühlung der Greifabschnitte der Haltelemente im Hitzeschild ist möglich, wenn das Kühlsystem derart ausgelegt ist dass eine Prallkühlung der Greifabschnitte möglich ist.A particularly effective cooling of the gripping portions of the holding elements in the heat shield is possible if the cooling system is designed such that an impingement cooling of the gripping portions is possible.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hitzeschildes umfasst das Kühlsystem eine Anzahl von in der Tragstruktur angeordneten Kühlfluidöffnungen zum Ausblasen eines Kühlfluids. Außerdem sind die Hitzeschildelemente wenigstens zum Teil als erfindungsgemäße Hitzeschildelemente und die Halteelemente wenigstens zum Teil als erfindungsgemäße Halteelemente ausgebildet. Die Halteelemente sind derart an der Tragstruktur befestigt und die Hitzeschildelemente derart von den Halteelementen gehalten, dass die Durchgangsöffnungen der Halteelemente jeweils mit einer Kühlfluidöffnung der Tragstruktur und einer Aussparung eines Hitzeschildelementes fluchten. Diese Ausgestaltung ermöglicht insbesondere eine Prallkühlung der Greifabschnitte der Halteelemente, in der ein aus einer Kühlfluidöffnung austretender Kühlfluidstrahl ungehindert auf die Kaltseite des Greifabschnittes eines Hitzeschildelementes prallt.In one embodiment of the heat shield according to the invention, the cooling system comprises a number of cooling fluid openings arranged in the support structure for blowing out a cooling fluid. In addition, the heat shield elements are at least partially designed as heat shield elements according to the invention and the holding elements at least partially as inventive holding elements. The holding elements are secured to the support structure and the heat shield elements are held by the holding elements such that the through openings of the holding elements are each aligned with a cooling fluid opening of the support structure and a recess of a heat shield element. In particular, this embodiment enables impingement cooling of the gripping sections of the holding elements, in which a cooling fluid jet issuing from a cooling fluid opening bounces unhindered on the cold side of the gripping portion of a heat shield element.

Zusätzlich kann das Kühlsystem weitere Kühlfluidöffnungen umfassen, die derart in der Tragstruktur angeordnet sind, dass aus ihnen austretendes Kühlfluid in Richtung auf Befestigungsabschnitte von Haltelementen austritt. Insbesondere können diese weiteren Kühlfluidöffnungen derart in der Tragstruktur angeordnet sein, dass das aus ihnen austretende Kühlfluid zu einer Prallkühlung der Befestigungsabschnitte führt.In addition, the cooling system may comprise further cooling fluid openings which are arranged in the support structure in such a way that cooling fluid emerging from them exits in the direction of fastening sections of retaining elements. In particular, these further cooling fluid openings may be arranged in the support structure in such a way that the cooling fluid emerging from them leads to impingement cooling of the attachment sections.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden. Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren.Other features, characteristics and advantages of the present. Invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments with reference to the accompanying figures.

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Elementhalter in einer perspektivischen Darstellung.Fig. 1 shows a first embodiment of an element holder according to the invention in a perspective view.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Elementhalter in einer vergrößerten Darstellung.Fig. 2 shows a section of an element holder according to the invention in an enlarged view.

Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Elementhalter und ein erfindungsgemäßes Hitzeschildelement in einer geschnittenen Seitenansicht.Fig. 3 shows an element holder according to the invention and a heat shield element according to the invention in a sectional side view.

Fig. 4 zeigt den Elementhalter und das Hitzeschildelement aus Fig. 3 in einer ausschnittsweisen perspektivischen Darstellung.Fig. 4 shows the element holder and the heat shield element of Fig. 3 in a fragmentary perspective view.

Fig. 5 zeigt das Hitzeschildelement aus Fig. 4 ohne das Halteelement.Fig. 5 shows the heat shield element of Fig. 4 without the retaining element.

Fig. 6 zeigt zwei Hitzeschildelemente eines Hitzeschildes, die mittels Elementhaltern an einer Tragstruktur befestigt sind.Fig. 6 shows two heat shield elements of a heat shield, which are fastened by means of element holders on a support structure.

Fig. 7 zeig ein Hitzeschildelement und einen Elementhalter gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung in einer geschnittenen Seitenansicht.Fig. 7 shows a heat shield element and an element holder according to a second embodiment of the invention in a sectional side view.

Ein erfindungsgemäßes Halteelement ist in Figur 1 in einer perspektivischen Darstellung gezeigt. Das Halteelement 1 ist aus Metall hergestellt und umfasst einen Befestigungsabschnitt 3, auch Haltefeder genannt, mit dem das Halteelement 1 an einer Tragstruktur einer Brennkammerwand, beispielsweise der Brennkammerwand einer Gasturbinenanlage befestigt werden kann.An inventive retaining element is shown in Figure 1 in a perspective view. The retaining element 1 is made of metal and comprises a fastening section 3, also called a retaining spring, with which the retaining element 1 can be fastened to a support structure of a combustion chamber wall, for example the combustion chamber wall of a gas turbine plant.

Die Halteelemente sind an der Tragstruktur 30 in einer Nut 31 geführt (vgl. Fig. 5). Hierbei greift ein verbreiterter Abschnitt 4 des Befestigungsabschnittes 3, der sog. Schuh des Haltelementes 1, eng toleriert in eine parallel zur Oberfläche der Tragstruktur 30 eingelassene ca. 10 mm tiefe Nut 31 ein. Die Nut 31 ist so ausgeführt, dass sie nur im Nutgrund 33 die für das Einschieben der Schuhe 4 erforderliche Breite hat. Bei einem Hochziehen des Haltelementes 1 in der Nut 31 stützt dieses sich an dem engen Bereich 35 der Nut 31 ab, wodurch eine das Haltelement 1 haltende Haltekraft vermittelt wird. Der nicht verbreiterte Teil des Befestigungsabschnitts 3 kann ungehindert in der Nut 31 angehoben werden. Die Befestigungsöffnung 5 im Schuh 4 dient zur Fixierung mancher Haltelemente 1 in Nutrichtung. Üblicherweise wird ein Hitzeschildelement an zwei gegenüberliegenden Seiten von jeweils zwei Haltelementen 1, also insgesamt von vier Haltelementen 1, gehalten. Die Haltelemente 1 an einer der beiden Seiten sind mit sich durch die Befestigungsöffnung 5 der Befestigungsabschnitte 3 erstreckenden Arretiermaden gesichert. Die Befestigungsabschnitte 3 der an der anderen Seite angeordneten Halteelemente 1 sind nicht gesichert, sodass sie gleiten können, um die thermische Dehnung des Hitzeschildelementes nicht zu behindern.The holding elements are guided on the support structure 30 in a groove 31 (see Fig. 5). Here engages a widened portion 4 of the mounting portion 3, the so-called. Shoe of the retaining element 1, closely tolerated in a parallel to the surface of the support structure 30 embedded about 10 mm deep groove 31 a. The groove 31 is designed so that it only has the groove base 33 required for the insertion of the shoes 4 width. When pulling up the holding element 1 in the groove 31, this is supported on the narrow portion 35 of the groove 31, whereby a holding force holding the holding element 1 is mediated. The non-widened part of the attachment portion 3 can be raised freely in the groove 31. The attachment opening 5 in the shoe 4 serves to fix some holding elements 1 in the groove direction. Usually, a heat shield element is held on two opposite sides of two holding elements 1, that is, a total of four holding elements 1. The retaining elements 1 on one of the two sides are secured with locking masts extending through the fastening opening 5 of the fastening sections 3. The fixing portions 3 of the holding members 1 arranged on the other side are not secured, so that they slide can not hinder the thermal expansion of the heat shield element.

An dem dem Ende mit der Befestigungsöffnung 5 gegenüberliegenden Ende der Haltefeder 3 ist ein Halterkopf 7 ausgebildet, welcher einen im Wesentlichen rechtwinklig zur Haltefeder 3 angewinkelten Abschnitt 9 sowie ein Greifabschnitt 11, der wiederum im Wesentlichen senkrecht zum Abschnitt 9 abgewinkelt ist, aufweist. Der Greifabschnitt 11, auch Greiflasche genannt, dient zum Eingriff in die Nut eines Hitzeschildelementes. Ein Hitzeschildelement kann durch Eingriff von Greiflaschen 11 von Halteelementen 1, die an einer Tragstruktur befestigt sind in die Nuten einander abgewandter Seiten des Hitzeschildelementes mit der Tragstruktur verklammert werden (siehe Fig. 3).At the end of the retaining spring 3 opposite the end with the fastening opening 5, a holder head 7 is formed, which has a section 9 bent at substantially right angles to the retaining spring 3 and a gripping section 11, which in turn is angled substantially perpendicularly to the section 9. The gripping portion 11, also called the gripping tab, is used to engage in the groove of a heat shield element. A heat shield element can be clamped by engagement of gripping tabs 11 of retaining elements 1, which are fixed to a support structure in the grooves of opposite sides of the heat shield element with the support structure (see Fig. 3).

Das Halteelement 1 umfasst im Bereich des Übergangs von der Haltefeder 3 zum Abschnitt 9 eine sich wenigstens teilweise durch die Haltefeder 3 erstreckende Öffnung, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Langloch 13 ausgebildet ist und ein Anblasen der der Haltefeder 3 zugewandten Seite der Greiflasche 11 mit Kühlluft ermöglicht. Ein Ausschnitt des Halteelementes 1 mit der Haltefeder 3, dem Abschnitt 9 sowie dem Langloch 13 ist in Figur 2 vergrößert dargestellt.The holding element 1 comprises in the region of the transition from the retaining spring 3 to the section 9 at least partially by the retaining spring 3 extending opening, which is formed in the present embodiment as a slot 13 and allows blowing of the retaining spring 3 facing side of the gripping tab 11 with cooling air , A section of the retaining element 1 with the retaining spring 3, the portion 9 and the slot 13 is shown enlarged in Figure 2.

Figur 3 zeigt als ein Ausführungsbeispiel für ein erfindungsgemäßes Hitzeschildelement ein keramisches Hitzeschildelement 15, mit einer Heißseite 17, einer Kaltseite 19 sowie die Heißseite 17 mit der Kaltseite 19 verbindenden Umfangsseiten 21 in einer geschnittenen Seitenansicht. Zwei einander abgewandte Umfangsseiten 21, von denen in Figur 3 lediglich eine zu erkennen ist, weisen Nuten 23 auf, in die die Greiflaschen 11 von Haltelementen 1 eingreifen können. Der Materialabschnitt zwischen der Nut 23 und der Kaltseite 19 des Hitzeschildelementes 15 bildet einen Halteriegel 25, der ein Verklammern des Hitzeschildelementes 15 an der Tragstruktur mittels eines in die Nut 23 eingreifenden Halteelementes 1 an ermöglicht. Der Eingriff des Halteelementes 1 in die Nut 23 des Hitzeschildelementes 15 erfolgt mittels der Greiflasche 11, die an der kaltseitigen Nutwand zur Anlage kommt.
Das Halteelement 1 weist federelastische Eigenschaften auf, welche ein problemloses Einführen der Greiflasche 11 in die Nut 23 und ein sicheres Halten des keramischen Hitzeschildelementes 15 an der Tragstruktur ermöglichen.Figure 3 shows as an embodiment of a heat shield element according to the invention a ceramic heat shield element 15, with a hot side 17, a cold side 19 and the hot side 17 with the cold side 19 connecting peripheral sides 21 in a sectional side view. Two facing away from one another peripheral sides 21, of which only one can be seen in Figure 3, have grooves 23 into which the gripping tabs 11 can engage by holding elements 1. The material section between the groove 23 and the cold side 19 of the heat shield element 15 forms a retaining bolt 25 which clamps the heat shield element 15 to the support structure by means of a retaining element 1 engaging in the groove 23 allows. The engagement of the holding element 1 in the groove 23 of the heat shield element 15 by means of the gripping tab 11, which comes to the cold side groove wall to the plant.
The holding element 1 has resilient properties, which allow easy insertion of the gripping tab 11 in the groove 23 and a secure holding of the ceramic heat shield element 15 to the support structure.

Da benachbarte Hitzeschildelemente 15 unter Spaltbelassung aneinander grenzen (Figur 6), ist die dem Halteriegel 25 abgewandte Oberfläche der Greiflasche 11, die im folgenden Heißfläche 27 genannt wird, dem Angriff von in den Spalt 14 eindringendem Heißgas ausgesetzt. Um die thermische Belastung des metallischen Halteelementes 1 im Bereich der Greiflasche 11 zu vermindern, erfolgt ein Anblasen der der Heißfläche 27 abgewandten Fläche 29 der Greiflasche 11, im folgenden Kaltfläche 29 genannt, mit Kühlluft, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Kühlfluid dient.Since adjacent heat shield elements 15 adjoin one another with gap lining (FIG. 6), the surface of the grip tab 11, which is referred to below as the hot surface 27, is exposed to the attack of hot gas penetrating into the gap 14. In order to reduce the thermal load of the metallic holding element 1 in the region of the gripping tab 11, a blowing of the hot surface 27 facing away from surface 29 of the gripping tab 11, hereinafter called cold surface 29, with cooling air, which serves as a cooling fluid in the present embodiment.

Kühlluft wird über in der Tragstruktur 30 vorhandene Kühlluftkanäle 32 zugeführt und in Richtung auf die Kaltseite 29 der Greiflasche 11 ausgeblasen. Die ausgeblasene Kühlluft tritt durch das Langloch 13 in Richtung auf die Kaltfläche 29 durch das Halteelement 1 hindurch. Um den Durchtritt der Kühlluft auch durch den Halteriegel 25 des keramischen Hitzeschildelementes 15 zu ermöglichen, weist dieser im Bereich der Greiflasche 11 eine Aussparung 26 auf. Zur Verdeutlichung zeigen die Figuren 4 und 5 ausschnittsweise eine perspektivische Darstellung des keramischen Hitzeschildelementes 15, einmal mit der Greiflasche 11 eines Haltelementes 1 im Eingriff mit der Nut 23 (Figur 4) und einmal ohne Haltelement 1 (Figur 5).Cooling air is supplied via existing in the support structure 30 cooling air channels 32 and blown out in the direction of the cold side 29 of the gripping tab 11. The blown cooling air passes through the elongated hole 13 in the direction of the cold surface 29 through the holding element 1 therethrough. In order to allow the passage of the cooling air through the retaining bolt 25 of the ceramic heat shield element 15, this has a recess 26 in the region of the gripping tab 11. For clarity, Figures 4 and 5 show a detail of a perspective view of the ceramic heat shield element 15, once with the gripping tab 11 of a holding element 1 in engagement with the groove 23 (Figure 4) and once without holding element 1 (Figure 5).

Die aus den Kühlluftkanälen 32 ausgeblasene Kühlluft kann durch das Langloch 13 und die Aussparung 26 ungehindert die Kaltfläche 29 der Greiflasche 11 erreichen und trifft dort im Wesentlichen senkrecht auf die Kaltfläche 29 auf. Im Wesentlichen senkrecht soll hierbei dahingehend zu verstehen sein, dass die Anströmrichtung mit der Oberflächennormale der Kaltfläche 29 in demjenigen Bereich, in dem die Kühlluft auf die Kaltfläche 29 auftrifft, einen spitzen Winkel, vorzugsweise einen Winkel von maximal 20° einschließt. Dadurch wird eine sogenannte Prallkühlung möglich, die eine besonders effektive Kühlung der Greiflasche 11 gewährleistet.The cooling air blown out of the cooling air channels 32 can reach the cold surface 29 of the gripping tab 11 unhindered through the oblong hole 13 and the recess 26 and strike there substantially perpendicular to the cold surface 29. Essentially perpendicular is to be understood here to the effect that the direction of flow with the surface normal of the cold surface 29 in that area in which the cooling air impinges on the cold surface 29, an acute angle, preferably an angle of 20 °. As a result, a so-called impingement cooling is possible, which ensures a particularly effective cooling of the gripping tab 11.

Die auf die Kaltseite 29 aufprallende Kühlluft wird abgelenkt und strömt an der Kaltfläche 29 entlang durch den zwischen dem Halteriegel 25 und der Kaltfläche 29 gebildeten Strömungskanal. An den beiden Enden 22 und 24 der Greiflasche 11 tritt die Kühlluft schließlich aus diesem Strömungskanal in den Spalt 14 zwischen den Hitzeschildelementen 15 aus. Die Kühlung der Greiflasche 11 erfolgt dabei in demjenigen Bereich, in dem die Kühlluft auf die Kaltfläche 29 prallt als Prallkühlung und in den Bereichen, in denen die Kühlluft an der Kaltfläche 29 entlang strömt, konvektiv. Ebenso erfolgt die Kühlung des Abschnittes 9 konvektiv.The cooling air impinging on the cold side 29 is deflected and flows along the cold surface 29 through the flow channel formed between the holding bar 25 and the cold surface 29. At the two ends 22 and 24 of the gripping tab 11, the cooling air finally exits this flow channel into the gap 14 between the heat shield elements 15. The cooling of the gripping tab 11 takes place in that region in which the cooling air impinges on the cold surface 29 as impingement cooling and in the areas in which the cooling air flows along the cold surface 29 convectively. Likewise, the cooling of the section 9 is convective.

In der Tragstruktur 30 sind außerdem optionale zweite Kühlluftkanäle 34 angeordnet, durch deren Öffnung Kühlluft in Richtung auf die der Tragstruktur zugewandte Seite der Haltefeder 3 ausgeblasen wird. Die aus den Kühlluftkanälen 34 ausgeblasene Kühlluft strömt dann an den Haltefedern 3 entlang und führt so zu einer Konvektivkühlung der Haltefedern. Die zur Konvektivkühlung der Haltefedern 3 dienende Kühlluft tritt schließlich durch die Spalte 14 zwischen benachbarten Hitzeschildelementen 15 in die Brennkammer ein, wobei sie auch zur Konvektivkühlung der Abschnitte 9 der Halterköpfe 7 dient. Im Vergleich zu Hitzeschilden nach Stand der Technik können die Öffnungen der Kühlluftkanäle 34 jedoch in ihren Dimensionen verringert sein.In the support structure 30 also optional second cooling air ducts 34 are arranged, through the opening of cooling air is blown in the direction of the support structure facing side of the retaining spring 3. The blown out of the cooling air ducts 34 cooling air then flows along the retaining springs 3 along and thus leads to a convective cooling of the retaining springs. The serving for Konvektivkühlung the retaining springs 3 cooling air finally enters through the column 14 between adjacent heat shield elements 15 in the combustion chamber, where it also serves for Konvektivkühlung the sections 9 of the holder heads 7. However, as compared with prior art heat shields, the openings of the cooling air passages 34 may be reduced in size.

Da im Gegensatz zum Stand der Technik auch eine Kühlung der Innenseite des Halterkopfes 7, und insbesondere der Greiflasche 11, erfolgt, lässt sich im erfindungsgemäßen Hitzeschild eine verbesserte Kühlwirkung erzielen. Diese kann dazu genutzt werden, den Kühlluftausstoß, und damit den Fluss an Kühlluft in die Brennkammer, zu vermindern.Since, in contrast to the prior art, a cooling of the inside of the holder head 7, and in particular the gripping tab 11, takes place, can be in the heat shield according to the invention achieve an improved cooling effect. This can be used to reduce the cooling air output, and thus the flow of cooling air into the combustion chamber.

Der Kühlluftverbrauch kann weiter verringert werden, wenn die Heißfläche 27 der Greiflasche 11 mit einer wärmedämmenden Beschichtung, einer sogenannten Thermal Barrier Coating (TBC) versehen ist. Zusätzlich oder alternativ kann auch eine korrosions- und/oder oxidationshemmende Beschichtung vorhanden sein.The cooling air consumption can be further reduced if the hot surface 27 of the gripping tab 11 is provided with a heat-insulating coating, a so-called Thermal Barrier Coating (TBC). Additionally or alternatively, a corrosion and / or oxidation-inhibiting coating may also be present.

Eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Haltelementes ist in Figur 7 zusammen mit einem keramischen Hitzeschildelement 15 in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellt. Das Haltelement 101 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Halteelement 1 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Greiflasche 111 des Halterkopfes 107 eine Wölbung 112 aufweist, deren Bauch von der Haltefeder 103 wegweist. Dadurch lässt sich die Abströmung der auf die Kaltfläche 129 der Greiflasche 11 prallenden Kühlluft verbessern. Der im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel vergrößerte Strömungsquerschnitt des zwischen der Kaltfläche 129 und dem Halteriegel 25 gebildeten Strömungskanals ermöglicht ein verbessertes Abführen der Kühlluft in Richtung auf die Außenbereiche der Greiflasche 11, wodurch diese und insbesondere die Heißfläche 127 besser gekühlt werden können. Die Haltefeder 103 und das Durchgangsloch 113 entsprechen der Haltefeder 3 bzw. dem Durchgangsloch 13 des ersten Ausführungsbeispiels.A second embodiment of the holding element according to the invention is shown in Figure 7 together with a ceramic heat shield element 15 in a sectional side view. The holding member 101 according to the second embodiment differs from the holding member 1 according to the first embodiment in that the gripping tab 111 of the holder head 107 has a bulge 112 whose belly faces away from the holding spring 103. As a result, the outflow of the cooling surface bouncing on the cold surface 129 of the gripping tab 11 can be improved. The enlarged compared to the first embodiment, flow cross section of the flow channel formed between the cold surface 129 and the retaining bar 25 allows improved removal of the cooling air towards the outer regions of the gripping tab 11, which these and in particular the hot surface 127 can be better cooled. The retaining spring 103 and the through hole 113 correspond to the retaining spring 3 and the through hole 13 of the first embodiment, respectively.

Figur 6 zeigt einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Hitzeschild. Dieser umfasst flächig an der Tragstruktur 30 einer Brennkammerwand, beispielsweise der Wand einer Gasturbinenbrennkammer, angeordnete keramische Hitzeschildelemente 15. Die Hitzeschildelemente 15 werden von erfindungsgemäßen Haltelementen 1 an der Tragstruktur 30 gehalten. Zwischen benachbarten Hitzeschildelementen 15 verbleiben Spalte 14, welche eine ungehinderte thermische Ausdehnung der Hitzeschildelemente 15 ermöglichen, wenn diese mit den heißen Verbrennungsabgasen der Gasturbinenanlage beaufschlagt werden.FIG. 6 shows a detail of a heat shield according to the invention. This comprises surface-mounted on the support structure 30 of a combustion chamber wall, for example, the wall of a gas turbine combustor, arranged ceramic heat shield elements 15. The heat shield elements 15 are held by holding elements 1 according to the invention to the support structure 30. Between adjacent heat shield elements 15 remain column 14, which allow unhindered thermal expansion of the heat shield elements 15 when they are acted upon by the hot combustion exhaust gases of the gas turbine plant.

In Abweichung zum in Figur 6 dargestellten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hitzeschildes kann die Tragstruktur zusätzliche Kühlluftöffnungen aufweisen, die insbesondere mit den Spalten 14 zwischen benachbarten Hitzeschildelementen 15 fluchten können. Dadurch wird ein direktes Ausblasen von Sperrluft durch die Spalte 14 in die Brennkammer möglich.In contrast to the embodiment of the heat shield according to the invention shown in Figure 6, the support structure may have additional cooling air openings, which can be aligned in particular with the gaps 14 between adjacent heat shield elements 15. As a result, a direct blowing out of blocking air through the gaps 14 in the combustion chamber is possible.

Es sei angemerkt, dass die Durchgangsöffnung 13 in den Haltefedern der Halteelemente nicht in Form eines Langlochs ausgeführt zu sein braucht. Es können beispielsweise auch ovale oder runde Löcher vorhanden sein. Ebenso braucht sich die Durchgangsöffnung 13 nicht in den Abschnitt 9 des Halterkopfes hinein zu erstrecken.It should be noted that the passage opening 13 in the retaining springs of the retaining elements need not be designed in the form of a slot. For example, oval or round holes may also be present. Similarly, the passage opening 13 does not need to extend into the portion 9 of the holder head into it.

Außerdem kann die Durchgangsöffnung auch als sogenanntes Zupferloch zur Demontage des Hitzeschildes dienen, insbesondere wenn sich die Durchgangsöffnung 13 in den Abschnitt 9 des Halterkopfes 7 hinein erstreckt.In addition, the passage opening can also serve as a so-called Zupferloch for disassembly of the heat shield, in particular when the through hole 13 extends into the portion 9 of the holder head 7 inside.

Claims (14)

Haltelement (1, 101) zum Halten eines wenigstens eine Nut (23) aufweisenden Hitzeschildelementes (15) an einer Tragstruktur (30) mit - einem Halterkopf (7, 107), welcher einen zum Eingriff in die Nut (23) des Hitzeschildelementes (15) geeignet ausgebildeten Greifabschnitt (11, 111) aufweist und - einem zum Befestigen des Haltelementes (1, 101) an der Tragstruktur (30) geeignet ausgebildeten Befestigungsabschnitt (3, 103), dadurch gekennzeichnet , dass im Befestigungsabschnitt (3, 103) wenigstens eine Durchgangsöffnung (13, 113) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass bei an der Tragstruktur (39) befestigtem Befestigungsabschnitt (3, 103) ein direktes Zuführen von Kühlfluid zum Greifabschnitt (11, 111) durch die Durchgangsöffnung (13, 113) hindurch von der Tragstruktur (30) aus möglich ist.Holding element (1, 101) for holding a heat shield element (15) having at least one groove (23) on a support structure (30) - A holder head (7, 107) which has a for engaging in the groove (23) of the heat shield element (15) suitably formed gripping portion (11, 111) and a fastening section (3, 103) suitably designed for fastening the retaining element (1, 101) to the support structure (30), characterized in that at least one passage opening (13, 113) is arranged and formed in the attachment section (3, 103) such that when the attachment section (3, 103) is fastened to the support structure (39), a direct supply of cooling fluid to the grip section (11, 111) through the passage opening (13, 113) through from the support structure (30) is possible. Haltelement (1, 101) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifabschnitt (11, 111) eine einem heißen Medium zuzuwendende Heißfläche (27, 127) und eine von der Heißfläche (27, 127) abgewandt angeordnete Kaltfläche (29, 129) aufweist und die Durchgangsöffnung (13, 113) derart angeordnet ist, dass das Kühlfluid zur Kaltfläche (29, 129) zuführbar ist.Retaining element (1, 101) according to claim 1, characterized in that the gripping section (11, 111) has a hot surface (27, 127) facing away from a hot medium and a cold surface (29, 129) facing away from the hot surface (27, 127). and the passage opening (13, 113) is arranged such that the cooling fluid to the cold surface (29, 129) can be fed. Haltelement (1, 101) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (13, 113) derart im Befestigungsabschnitt (3, 103) angeordnet ist, dass wenigstens ein Abschnitt der Kaltfläche (29, 129) direkt mit Kühlfluid aus einer Richtung anzublasen ist, die einen spitzen Winkel mit der Oberflächennormalen des angeblasenen Abschnittes einschließt.Retaining element (1, 101) according to claim 2, characterized in that the passage opening (13, 113) is arranged in the fastening section (3, 103) in such a way that at least one section of the cold surface (29, 129) is directly blown with cooling fluid from one direction which includes an acute angle with the surface normal of the blown portion. Haltelement (1, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (3, 103) als Langloch ausgebildet ist.Holding element (1, 101) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the passage opening (3, 103) is formed as a slot. Haltelement (1, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Greifabschnitt (111) einen Längsquerschnitt mit einer Wölbung aufweist, deren Bauch vom Befestigungsabschnitt (103) weg weist.Holding element (1, 101) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gripping portion (111) has a longitudinal cross section with a curvature, the belly of the fastening portion (103) points away. Haltelement (1, 101) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Heißfläche (27, 127) des Greifabschnittes (11, 111) eine wärmedämmende und/oder korrosionshemmende und/oder oxidationshemmende Beschichtung aufweist.Holding element (1, 101) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the hot surface (27, 127) of the gripping portion (11, 111) has a heat-insulating and / or corrosion-inhibiting and / or oxidation-inhibiting coating. Hitzeschildelement (15) mit einer einem heißen Medium zuzuwendenden Heißseite (17), einer der Heißseite (17) gegenüber liegenden Kaltseite (19) und die Heißseite (17) mit der Kaltseite (19) verbindenden Umfangsseiten (21), wobei in wenigstens einer Umfangsseite (21) eine Nut (23) ausgebildet ist, welche wenigstens einen für den Eingriff eines Greifabschnittes (11, 111) eines Haltelementes (1, 101) geeignet ausgebildeten Eingriffsabschnitt aufweist, wobei der Materialabschnitt zwischen der Nut (23) und der Kaltseite (19) einen Halteriegel (25) bildet, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Halteriegel (25) im Bereich des Eingriffsabschnittes eine die Nut (23) zur Kaltseite (19) hin öffnende Aussparung (26)aufweist.A heat shield element (15) having a hot side (17) facing a hot medium, a cold side (19) opposite the hot side (17), and peripheral sides (21) connecting the hot side (17) to the cold side (19), at least one peripheral side (21) a groove (23) is formed, which has at least one for the engagement of a gripping portion (11, 111) of a holding element (1, 101) suitably formed engagement portion, wherein the material portion between the groove (23) and the cold side (19 ) forms a retaining bolt (25), characterized in that the retaining bolt (25) in the region of the engagement portion has a recess (26) opening the groove (23) towards the cold side (19). Hitzeschildelement (15) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass Nuten (23) mit die jeweilige Nut (23) zur Kaltseite (19) hin öffnenden Aussparungen (26) in wenigstens zwei einander abgewandten Umfangsseiten (21) vorhanden sind.Heat shield element (15) according to claim 7, characterized in that grooves (23) with the respective groove (23) to the cold side (19) towards opening recesses (26) in at least two mutually remote peripheral sides (21) are present. Hitzeschildelement (15) nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch seine Ausgestaltung als keramisches Hitzeschildelement.Heat shield element (15) according to claim 7 or 8, characterized by its design as a ceramic heat shield element. Hitzeschild an einer Tragstruktur (30) mit - einer Anzahl von Hitzeschildelementen (15), welche unter Belassung von Spalten (14) zwischen benachbarten Hitzeschildelementen (15) flächendeckend an der Tragstruktur (30) befestigt sind, - einer Anzahl Haltelementen (1, 101), mit denen die Hitzeschildelemente (15) an der Tragstruktur (30) befestigt sind und die einen in die Hitzeschildelemente (15) eingreifenden Greifabschnitt (11,111) aufweisen, und - einem Kühlsystem (32, 13, 113, 26) zum Kühlen der Haltelemente (1, 101) dadurch gekennzeichnet , dass das Kühlsystem (32, 13, 113, 26) derart ausgelegt ist, dass ein direktes Zuführen von Kühlfluid zu den Greifabschnitten (11, 111) der Haltelemente (1, 101) möglich ist.Heat shield on a support structure (30) with - a number of heat shield elements (15) which, while leaving gaps (14) between adjacent heat shield elements (15), are fastened to the supporting structure (30) in a surface-covering manner, - A number of holding elements (1, 101), with which the heat shield elements (15) are fixed to the support structure (30) and having a in the heat shield elements (15) engaging the gripping portion (11,111), and a cooling system (32, 13, 113, 26) for cooling the holding elements (1, 101) characterized in that the cooling system (32, 13, 113, 26) is designed such that a direct supply of cooling fluid to the gripping portions (11, 111) of the holding elements (1, 101) is possible. Hitzeschild nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem (32, 13, 113, 26) derart ausgelegt ist, dass es eine Prallkühlung der Greifabschnitte (11, 111) ermöglicht.Heat shield according to claim 10, characterized in that the cooling system (32, 13, 113, 26) is designed such that it allows an impact cooling of the gripping portions (11, 111). Hitzeschild nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass - das Kühlsystem eine Anzahl von in der Tragstruktur angeordneten Kühlfluidöffnungen (32) zum Ausblasen eines Kühlfluids umfasst, - wenigstens ein Teil der Hitzeschildelemente (15) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 ausgebildet ist, - wenigstens diejenigen Haltelemente (1, 101), welche ein Hitzeschildelement (15) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 an der Tragstruktur (30) befestigen, nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet sind, und - die Haltelemente (1, 101) derart an der Tragstruktur (30) befestigt sind und die Hitzeschildelemente (15) derart von den Halteelementen (1, 101) gehalten werden, dass die Durchgangsöffnungen (13, 113) der Haltelemente (1, 101) jeweils mit einer Kühlfluidöffnung (32) der Tragstruktur (30) und einer Aussparung (26) eines Hitzeschildelementes (15) fluchten. Heat shield according to claim 10 or 11, characterized in that the cooling system comprises a number of cooling fluid openings (32) arranged in the support structure for blowing out a cooling fluid, at least part of the heat shield elements (15) according to one of claims 7 to 9 is formed, - At least those holding elements (1, 101) which attach a heat shield element (15) according to one of claims 7 to 9 to the support structure (30), are formed according to one of claims 1 to 6, and - The holding elements (1, 101) are fixed to the support structure (30) and the heat shield elements (15) of the holding elements (1, 101) are held such that the through holes (13, 113) of the holding elements (1, 101) each with a cooling fluid opening (32) of the support structure (30) and a recess (26) of a heat shield element (15) are aligned. Hitzeschild nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem zusätzlich eine Anzahl von Kühlfluidöffnungen (34) umfasst, die derart in der Tragstruktur (30) angeordnet sind, dass aus ihnen austretendes Kühlfluid in Richtung auf Befestigungsabschnitte (3) von Haltelementen (1) austritt.Heat shield according to claim 12, characterized in that the cooling system additionally comprises a number of cooling fluid openings (34) which are arranged in the support structure (30) such that cooling fluid exiting therefrom exits in the direction of attachment sections (3) of retaining elements (1) , Hitzeschild nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlsystem zusätzlich eine Anzahl von Kühlfluidöffnungen (34) umfasst, die derart in der Tragstruktur (30) angeordnet sind, dass das aus ihnen austretende Kühlfluid zu einer Prallkühlung der Befestigungsabschnitte (3) führt.Heat shield according to claim 13, characterized in that the cooling system additionally comprises a number of cooling fluid openings (34) arranged in the support structure (30) such that the cooling fluid leaving them results in impingement cooling of the attachment sections (3).
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