ES2632613T3

ES2632613T3 - Grupo constructivo de turbina de gas

Info

Publication number: ES2632613T3
Application number: ES14182761.8T
Authority: ES
Inventors: Martin Hoeger
Original assignee: MTU Aero Engines AG
Current assignee: MTU Aero Engines AG
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2014-08-29
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2034-08-29
Also published as: US9822706B2; US20160061111A1; EP2990600B1; EP2990600A1

Abstract

Grupo constructivo para una turbina de gas, en particular un grupo motopropulsor por turbina de gas, con una carcasa de turbina (11); una carcasa intermedia (14), que está adyacente aguas abajo a la carcasa de turbina y presenta una pluralidad de nervaduras de apoyo (15) espaciadas en la dirección circunferencial; en donde la carcasa de turbina y carcasa intermedia definen un canal de flujo (33) para un gas de trabajo desde una cámara de combustión de la turbina de gas y entre la carcasa de turbina y la carcasa intermedia está configurada una cavidad, en particular un canal de aire de refrigeración (19), con una abertura en el lado del canal de flujo; caracterizado por que un contorno de borde (40) de la abertura en el lado de la carcasa de turbina se modifica radialmente y/o axialmente a lo largo de la circunferencia, y por que el contorno de borde (40) está configurado en una brida (41, 42) separada, conectada con la carcasa de turbina, en particular de dos brazos.

Description

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DESCRIPCION

Grupo constructivo de turbina de gas

La presente invencion se refiere a un grupo constructivo para una turbina de gas con una carcasa de turbina y una carcasa intermedia adyacente, una turbina de gas, en particular un grupo motopropulsor de turbina de gas, con un grupo constructivo semejante asf como un procedimiento para la fabricacion de un grupo constructivo semejante.

Por el documento DE 10 2011 008 812 A1 se conoce una carcasa intermedia de un grupo motopropulsor a gas segun las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1, con una pared de delimitacion exterior radialmente, que presenta un contorno que se modifica en la direccion circunferencial. De este modo se puede contrarrestar un flujo secundario en una cavidad entre la carcasa de turbina y carcasa intermedia y asf se puede mejorar el rendimiento. Ademas, por completitud tambien se indica todavfa el documento WO 2009/019282 A2 y el Ep 2 607 625 A1.

Un objetivo de una realizacion de la presente invencion es mejorar el funcionamiento y/o la fabricacion de una turbina de gas.

Este objetivo se resuelve mediante un grupo constructivo para una turbina de gas con las caractensticas de la reivindicacion 1. Las reivindicaciones 8 y 10 ponen bajo proteccion una turbina de gas con un grupo constructivo aqrn descrito o un procedimiento para la fabricacion de un grupo constructivo aqrn descrito. Formas de realizacion ventajosas de la invencion son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Segun un aspecto de la presente invencion, una turbina de gas, en particular un grupo motopropulsor de turbina de gas, un grupo constructivo aqrn descrito con una carcasa de turbina y una carcasa intermedia adyacente aguas abajo a la carcasa de turbina, asf como otra carcasa de turbina que es adyacente aguas abajo a la carcasa intermedia. En una realizacion, la una carcasa de turbina es una carcasa de turbina de una turbina de alta presion, que sigue aguas abajo a una camara de combustion de la turbina de gas, la otra carcasa de turbina es una carcasa de turbina de una turbina de baja presion o de una turbina de media presion a la que sigue aguas abajo una turbina de baja presion. En otra realizacion, la carcasa de turbina es una carcasa de turbina de una turbina de media presion, la otra carcasa de turbina es una carcasa de turbina de una turbina de baja presion.

En una realizacion las carcasas de turbina presentan respectivamente rotores con una pluralidad de alabes de rodete espaciados en la direccion circunferencial, que en una realizacion pueden ser parte de la carcasa de turbina generalizando para la representacion mas compacta. En otra realizacion, una carcasa de turbina en el sentido de la presente invencion solo es un componente fijo o estacionario con respecto a la turbina de gas o la carcasa intermedia sin el rotor montado de forma giratoria en el. En un perfeccionamiento, un rotor de la carcasa de turbina o un rotor montado de forma giratoria en la carcasa de turbina esta acoplado con un rotor de un compresor conectado antes de la camara de combustion y/o un rotor de la otra carcasa de turbina o un rotor montado de forma giratoria en la otra carcasa de turbina esta acoplado con un rotor de otro compresor conectar antes del compresor.

Segun un aspecto de la presente invencion, un grupo constructivo para una turbina, en particular un grupo constructivo de una turbina de gas aqrn descrita, presenta una carcasa de turbina en una o varias partes y una carcasa intermedia en una o varias partes, que es adyacente aguas abajo a la carcasa de turbina y presenta una pluralidad de nervaduras de apoyo espaciadas en la direccion circunferencial.

La carcasa de turbina y carcasa intermedia definen un canal de flujo para el gas de trabajo desde una camara de combustion de la turbina de gas. Para ello, en una realizacion, la carcasa de turbina presenta una pared de delimitacion exterior radialmente y/o interior radialmente, que forma o delimita radialmente una seccion del canal de flujo en el lado de la carcasa de turbina. Una pared de delimitacion interior radialmente de la carcasa de turbina puede estar formada en particular por un buje fijo o estacionario preferentemente con respecto a la turbina de gas o la carcasa intermedia o por un rotor montado de forma giratoria, en particular una banda cobertora interior de una rejilla movil o de los alabes de rodete. Adicionalmente o alternativamente la carcasa intermedia presenta una pared de delimitacion interior radialmente y una exterior radialmente, que forman o delimitan radialmente una seccion del canal de flujo en el lado de la carcasa intermedia. En un perfeccionamiento, las nervaduras de apoyo estan configuradas o se configuran de forma separable o permanente, preferentemente por adherencia de materiales, en particular de forma integral, con la pared de delimitacion interior y/o exterior radialmente de la carcasa intermedia. En una realizacion, las nervaduras de apoyo presentan respectivamente una arista frontal aguas arriba, en particular recta o inclinada en la direccion circunferencial y/o axial, en particular curvada, una arista posterior aguas abajo, asf como dos paredes laterales opuestas entre sf, que conectan estas aristas y en una realizacion, estan abombadas, en particular de forma convexa, hacia el canal de flujo en el que estan dispuestas.

Entre la carcasa de turbina y la carcasa intermedia esta configurada una cavidad. Esta cavidad esta dispuesta en una realizacion radialmente fuera del canal de flujo. Adicionalmente o alternativamente puede estar dispuesta radialmente dentro del canal de flujo. En una realizacion, la cavidad es o forma un canal de aire de refrigeracion, que en un perfeccionamiento esta comunicado o conectado con un suministro de aire de refrigeracion de la turbina de gas y/o esta previsto o establecido para introducir aire de refrigeracion en el canal de flujo. En una realizacion, la cavidad presenta un lado frontal en el lado de la carcasa de turbina, que se forma o esta formado por un lado frontal

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axial de la carcasa de turbina dirigido hacia la carcasa intermedia, y un lado frontal en el lado de la carcasa intermedia, que se forma o esta formado por un lado frontal axial de la carcasa intermedia dirigido a la carcasa de turbina o se delimita por este axialmente, en donde los dos lados frontales de la cavidad estan espaciados axialmente uno de otro, en particular para formar una hendidura radial, preferentemente el canal de aire de refrigeracion.

La cavidad presenta una abertura en el lado de canal de flujo, que en una realizacion se comunica con el canal de flujo o esta prevista o establecida para la insuflacion del aire de refrigeracion en el canal de flujo. Ademas, la cavidad tambien sirve para permitir diferentes dilataciones termicas entre las zonas separadas entre sf por la cavidad.

Esta abertura en el lado del canal de flujo presenta un contorno de borde continuo en particular en la direccion circunferencial, dirigido a la carcasa de turbina o en el lado de la carcasa de turbina y un contorno de borde espaciado en particular axialmente y/o radialmente de el y/o continuo en la direccion circunferencial, dirigido a la carcasa intermedia o en el lado de la carcasa intermedia.

En el documento DE 10 2011 008 812 A1 mencionado al inicio, al que se hace referencia de forma complementaria y cuyo contenido se incluye en todo el contenido en la presente publicacion, se propone que este contorno de borde en el lado de la carcasa intermedia se modifique a lo largo de la circunferencia. Segun un aspecto de la presente invencion se propone ahora que adicionalmente o alternativamente el contorno de borde de la abertura en el lado de la carcasa de turbina se modifique axialmente y/o radialmente a lo largo de la circunferencia.

Segun se explica en el documento DE 10 2011 008 812 A1, un bloqueo del flujo aguas arriba de las nervaduras de apoyo de la carcasa intermedia puede conducir a fluctuaciones de presion o a un flujo secundario en la cavidad. Sorprendentemente se ha comprobado que se puede contrarrestar esto ventajosamente mediante un contorneo circunferencial del contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina, aunque las aristas frontales bloqueantes de las nervaduras de apoyo esten dispuestas en general axialmente aguas debajo de una arista de entrada de la seccion de canal de flujo en el lado de la carcasa intermedia.

En una realizacion, el contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina se modifica a lo largo de la circunferencia constantemente o en la direccion de la circunferencia sin dobleces, en particular en forma de meandro, preferentemente de forma sinusoidal. En otra realizacion, el contorno de borde tambien se puede cambiar discontinuamente a lo largo de la circunferencia, en particular presentar en la direccion circunferencial dobleces o aristas, estar configurado preferentemente en forma trapezoidal o de dientes de sierra.

En particular, cuando en lugar del contorno de borde en el lado de la carcasa intermedia se modifica el contorno de borde de la abertura en el lado de la carcasa de turbina a lo largo de la circunferencia, en una realizacion una pared de delimitacion exterior y/o interior radialmente de la carcasa intermedia, que delimita radialmente exteriormente o interiormente el canal de flujo o la seccion de canal de flujo en el lado de la carcasa intermedia, puede estar configurada o configurarse radialmente y/o axialmente de forma simetrica en rotacion al menos en una seccion axial dirigida a la carcasa de turbina, en particular al menos una arista de entrada de la pared de delimitacion o de la seccion de canal de flujo en el lado de la carcasa intermedia. Esto puede mejorar la fabricacion, montaje y/o las propiedades de flujo de la carcasa intermedia.

Segun la invencion el contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina esta configurado o se configura en una brida, que esta conectada o se conecta en particular de forma separable, preferentemente accionada por friccion, o de forma permanente, preferentemente por adherencia de materiales, en particular por soldadura, con la carcasa de turbina. En una realizacion, la brida esta fabricada o se fabrica de forma separada de la carcasa de turbina y a continuacion se conecta con esta. Puede ser en particular una pieza conformada de chapa, que esta curvada en la direccion circunferencial en un perfeccionamiento. En una realizacion, la brida presenta dos brazos inclinados uno respecto a otro, en particular en al menos 60° y/o como maximo 120°, en particular un primer brazo que se extiende, al menos esencialmente, en la direccion radial y esta conectado o se conecta con la carcasa de turbina, y un segundo brazo que se extiende, al menos esencialmente, en la direccion axial y por ello se designa como brazo axial, y en cuyo lado frontal axial opuesto a la carcasa de turbina esta configurado o se configura el contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina. Para ello en una realizacion, la brida o brazo puede conformarse o estar conformado, y/o mecanizarse o estar mecanizado, en particular con arranque de viruta, correspondientemente.

En una realizacion una pared de delimitacion exterior y/o interior radialmente de la carcasa de turbina, que delimita radialmente exteriormente o interiormente el canal de flujo o seccion de canal de flujo en el lado de la carcasa de turbina, se puede configurar o estar configurado radialmente y/o axialmente de forma simetrica en rotacion al menos en una seccion axial dirigida a la carcasa intermedia, en particular al menos una arista de salida de la pared de delimitacion o de la seccion de canal de flujo en el lado de la carcasa de turbina. Esto puede mejorar la fabricacion, montaje y/o propiedades de flujo de la carcasa de turbina.

Segun un aspecto de la presente invencion, el contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina se modifica a lo largo de la circunferencia o en direccion circunferencial de forma periodica con una division de las nervaduras de apoyo o su distribucion en la direccion circunferencial. En particular las extensiones axiales y/o radiales maximas y/o mmimas del contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina pueden estar distribuidas de forma periodica a lo

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largo de la circunferencia, en donde un periodo se corresponde con una division o periodo de la(s) (distribucion de) nervaduras de apoyo.

Una zona circunferencial, a la que se hace referencia a continuacion, se extiende entre una posicion circunferencial de una arista frontal de una nervadura de apoyo y una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial. Las aristas frontales de estas dos nervaduras de apoyo presentan correspondientemente una distancia, a la que se hace referencia igualmente a continuacion.

Segun un aspecto, el contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina presenta, en una o varias, preferentemente todas las zonas circunferenciales semejantes, en una primera posicion circunferencial, que esta espaciada de la posicion circunferencial de la arista frontal de la una nervadura de apoyo en como maximo el 20 %, en particular como maximo el 10 %, preferentemente como maximo el 5 % de la distancia entre las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras, una primera extension axial aguas abajo y/o una primera extension radial alejandose del canal de flujo, y en una segunda posicion entre las dos nervaduras de apoyo, que esta espaciada de las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo en cada vez al menos el 30 %, en particular al menos el 40 %, preferentemente al menos el 45 % de la distancia entre las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo, una segunda extension axial aguas abajo y/o una segunda extension radial alejandose del canal de flujo.

La primera posicion circunferencial se situa correspondientemente en un perfeccionamiento, al menos esencialmente, aguas arriba de una nervadura de apoyo o de la posicion circunferencial de su arista frontal, la segunda posicion circunferencial se situa correspondientemente en un perfeccionamiento, al menos esencialmente, en el centro entre dos nervaduras de apoyo adyacentes o en la direccion circunferencial a la altura de la mitad de la division entre dos nervaduras de apoyo adyacentes.

Por debajo de una extension axial aguas abajo se entiende en cuestion en particular una posicion axial del contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina en la primera o segunda posicion circunferencial, en donde una extension axial mayor aguas debajo se corresponde con una posicion axial aun mas aguas abajo, en particular alejandose de la carcasa de turbina y/o hacia la carcasa intermedia.

Bajo una extension radial alejandose del canal de flujo se entiende en cuestion, en particular una posicion radial del contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina en la primera o segunda posicion circunferencial, en donde una extension radial mayor de un contorno de borde exterior radialmente o del contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina de una cavidad, que esta dispuesto o configurado radialmente fuera del canal de flujo, alejandose del canal de flujo se corresponde con una distancia radial mayor respecto al eje de giro de la turbina de gas, una extension radial mayor de un contorno de borde interior radialmente o del contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina de una cavidad, que esta dispuesto o configurado radialmente dentro del canal de flujo, alejandose del canal de flujo se corresponde con una distancia radial mas pequena respecto al eje de giro.

Segun un aspecto de la presente invencion, la primera extension axial es mayor que la segunda extension axial, en un perfeccionamiento la primera extension axial es una extension axial maxima y/o la segunda extension axial es una extension axial minima aguas abajo dentro de la zona circunferencial.

En particular asf el contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina puede presentar en una realizacion, al menos esencialmente, aguas arriba de una o varias, en particular todas las nervaduras de apoyo, respectivamente una extension axial o posicion axial maxima aguas abajo. Adicionalmente o alternativamente el contorno de borde puede presentar, al menos esencialmente, en el centro entre uno o varios, en particular todos los pares de nervaduras de apoyo adyacentes o en la direccion circunferencial a la altura de la mitad de la division, respectivamente una extension axial o posicion axial minima aguas abajo.

Segun un aspecto de la presente invencion, adicionalmente o alternativamente la primera extension radial alejandose del canal de flujo es mas pequena que la segunda extension radial alejandose del canal de flujo, en un perfeccionamiento la primera extension radial es una extension radial minima y/o la segunda extension radial es una extension radial maxima alejandose del canal de flujo dentro de la zona de circunferencia.

En particular asf el contorno de borde exterior radialmente, en el lado de la carcasa de turbina puede presentar en una realizacion, al menos esencialmente, aguas arriba de una primera o varias, en particular todas las nervaduras de apoyo, respectivamente una extension radial minima alejandose del canal de flujo o una distancia radial minima respecto a un eje de giro de la turbina de gas. Adicionalmente o alternativamente el contorno de borde exterior radialmente puede presentar, al menos esencialmente, en el centro entre uno o varios, en particular todos los pares de de nervaduras de apoyo adyacentes o en la direccion circunferencial a la altura de la mitad de la division, respectivamente una extension radial maxima alejandose del canal de flujo o una distancia radial maxima respecto al eje de giro de la turbina de gas.

Correspondientemente un contorno de borde interior radialmente, en el lado de la carcasa de turbina puede presentar en una realizacion, al menos esencialmente, aguas arriba de una o varias, en particular todas las nervaduras de apoyo, una extension radial minima alejandose del canal de flujo o una distancia radial maxima respecto al eje de giro de la turbina de gas. Adicionalmente o alternativamente el contorno de borde interior

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radialmente puede presentar, al menos esencialmente, en el centro entre uno o varios, en particular todos los pares de nervaduras de apoyo adyacentes o en la direccion circunferencial a la altura de la mitad de la division, respectivamente una extension radial maxima alejandose del canal de flujo o una distancia radial minima respecto al eje de giro de la turbina de gas.

En una realizacion, en una o varias, en particular todas las zonas circunferenciales entre una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo y una posicion circunferencial de una arista frontal de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial, un cociente Ax/L de o relacion entre una diferencia Ax = |Xmax - Xmin| entre una extension axial maxima Xmax y extension axial minima Xmin del contorno de borde aguas abajo dividido por una o respecto a una distancia axial maxima del contorno de borde respecto a un lado frontal de la cavidad en el lado de la carcasa de turbina, en particular por una o respecto a una longitud axial maxima L de un brazo axial de una brida separada, conectada con la carcasa de turbina, en la que esta configurado el contorno de borde, es al menos de 0,02, en particular al menos 0,2, preferiblemente al menos 0,4. Adicionalmente o alternativamente este cociente o esta relacion es en una realizacion como maximo del 0,8, en particular como maximo del 0,6.

Alternativamente en una ecuacion mencionada anteriormente para el valor de la longitud axial L tambien se puede usar un valor que se corresponde esencialmente con 2 x Axkav, en donde Axkav es la hendidura axial minima entre la pared frontal de la cavidad en el lado de la carcasa de turbina y de carcasa intermedia en el estado de funcionamiento caliente (funcionamiento permanente) del grupo motopropulsor.

En una realizacion, en una o varias, en particular todas las zonas circunferenciales entre una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo y una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial, un cociente Ax/L de o relacion entre una diferencia Ar = |rmax - rmin| entre una extension radial maxima rmax y extension radial minima rmin del contorno de borde alejandose del canal de flujo dividido por la o respecto a la distancia axial maxima del contorno de borde respecto al lado frontal de la cavidad en el lado de la carcasa de turbina, en particular por o respecto a la longitud axial maxima L del brazo axial de la brida separada, conectada con la carcasa de turbina, en la que esta configurado el contorno de borde, es al menos del 0,02, en particular al menos del 0,1. Adicionalmente o alternativamente este cociente o esta relacion es en una realizacion como maximo del 0,4, en particular como maximo del 0,3.

Otro aspecto de la presente invencion se refiere a un procedimiento para la fabricacion de un grupo constructivo aqrn descrito, en donde se configura un contorno de borde aqrn descrito en el lado de la carcasa de turbina.

Otros perfeccionamientos ventajosos de la presente invencion se deducen de las reivindicaciones dependientes y de la descripcion siguiente de formas de realizacion preferidas. Para ello muestra, parcialmente esquematizado:

Fig. 1 dos secciones meridianas superpuestas de un grupo constructivo de una turbina de gas segun una realizacion de la presente invencion; y

Fig. 2 un detalle designado con “II” en la fig. 1 en vista ampliada.

La fig. 1 muestra de manera correspondiente al documento DE 10 2011 008 812 A1 dos secciones meridianas superpuestas de un grupo constructivo de una turbina de gas segun una realizacion de la presente invencion con una carcasa de turbina de una turbina de gas de alta o media presion, que presenta una pared de delimitacion exterior radialmente 11 y en una realizacion un rotor con una pluralidad de alabes de rodete 10 espaciados en la direccion circunferencial, y una carcasa intermedia adyacente aguas abajo a la carcasa de turbina (a la derecha en la fig. 1), que presenta una pared de delimitacion exterior radialmente 14 y nervaduras de apoyo 15, que estan configuradas de forma integral con la pared de delimitacion exterior radialmente 14 de la carcasa intermedia y presentan respectivamente una arista frontal 16 aguas arriba y una arista posterior 17 aguas abajo, asf como otra carcasa de turbina de una turbina de media o baja presion de la turbina de gas, que es adyacente aguas abajo a la carcasa intermedia y presenta una pared de delimitacion exterior radialmente 13 y en una realizacion un rotor con una pluralidad de alabes de rodete 12 espaciados en la direccion circunferencial.

En el ejemplo de realizacion, los rotores se designan como parte de la carcasa de turbina generalizando para la representacion mas compacta. Igualmente una carcasa de turbina en el sentido de la presente invencion tambien puede ser solo el componente fijo o estacionario con respecto a la turbina de gas o la carcasa intermedia sin el rotor montado de forma rotativa en el, en particular la pared de delimitacion exterior radialmente 11 o 13.

La carcasa de turbina o carcasa intermedia definen un canal de flujo 33 para un gas de trabajo de una camara de combustion de la turbina de gas, que esta indicado en la fig. 1 a la izquierda por una flecha horizontal en la direccion de flujo o axial. Este se delimita o forma radialmente exteriormente por las paredes de delimitacion exteriores radialmente 11, 13 y 14 o radialmente las carcasas de turbina o la carcasa intermedia.

Entre la carcasa de turbina con la pared de delimitacion 11 y la carcasa intermedia con la pared de delimitacion 14 esta configurada una cavidad 19 dispuesta radialmente fuera del canal de flujo 33, que forma un primer canal de aire de refrigeracion que se comunica con un suministro de aire de refrigeracion de la turbina de gas y esta previsto o

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establecido para introducir aire de refrigeracion 21 en el canal de flujo 33 y permitir dilataciones termicas. La cavidad 19 presenta un lado frontal en el lado de la turbina de gas 19.1, que esta formado por un lado frontal axial de la carcasa de turbina dirigido a la carcasa intermedia, y un lado frontal en el lado de la carcasa intermedia 19.2, que esta formado por un lado frontal axial de la carcasa intermedia dirigido a la carcasa de turbina, en donde los dos lados frontales 19.1, 19.2 de la cavidad 19 estan espaciados axialmente entre sf, para formar el canal de aire de refrigeracion.

La fig. 2 muestra un detalle designado con “II” en la fig. 1 en vista ampliada. Segun se puede reconocer aqu en particular, la cavidad presenta una abertura en el lado del canal de flujo con un contorno de borde 40 en el lado de la carcasa de turbina.

Este esta configurado en una brida, que esta fabricada de forma separada de la carcasa de turbina como pieza conformada de chapa y esta conectada con la carcasa de turbina. La brida presenta un primer brazo 41, que se extiende esencialmente en la direccion radial r y esta conectado con la carcasa de turbina, y un segundo brazo axial 42, que se extiende esencialmente en la direccion axial x y esta inclinado respecto al primer brazo en aproximadamente 90° y en cuyo lado frontal axial dirigido a la carcasa de turbina (a la derecha en la fig. 1) esta configurado el contorno de borde 40 en el lado de la carcasa de turbina.

Una arista de entrada redondeada (a la izquierda en la fig. 1) de la pared de delimitacion exterior radialmente 14 de la carcasa intermedia, asf como una arista de salida (a la derecha en la fig. 1) de la pared de delimitacion exterior radialmente 11 de la carcasa de turbina estan configuradas radialmente y axialmente de forma simetrica en rotacion.

En las fig. 1, 2 estan representadas de forma superpuesta dos secciones meridianas. A este respecto, una seccion representada continua o trazada enteramente es una seccion meridiana en una primera posicion circunferencial, que esta opuesta a una arista frontal aguas arriba 16 de una nervadura de apoyo 15 cualquiera, en donde esta seccion meridiana es igual para todas las nervaduras de apoyo.

Una seccion representada a trazos es por el contrario una seccion meridiana en una segunda posicion circunferencial entre un par cualquiera de dos nervaduras de apoyo adyacentes en la direccion circunferencial, que esta espaciado de las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo en cada vez el 50 % de la distancia en la direccion circunferencial entre las posiciones circunferenciales de estas aristas frontales, en donde esta seccion meridiana tambien es igual para todos los centros entre nervaduras de apoyo adyacentes en la direccion circunferencial. La realizaciones siguientes son validas por ello para todas las zonas circunferenciales entre cada vez dos nervaduras de apoyo 15 adyacentes en la direccion circunferencial.

La primera posicion circunferencial o la seccion meridiana representada trazada enteramente en la fig. 1, 2 se situa correspondiente aguas arriba de una nervadura de apoyo o de la posicion circunferencial de su arista frontal, la segunda posicion circunferencial o la seccion meridiana representada a trazos en las fig. 1, 2 se situa correspondientemente en el centro entre dos nervaduras de soporte adyacentes o en la direccion circunferencial a la altura de la mitad de la division entre dos nervaduras de apoyo adyacentes.

Segun se indica en particular en la fig. 2, el contorno de borde 40 presenta en la primera posicion circunferencial (trazado enteramente en la fig. 2) una extension axial maxima aguas abajo xmax y en la segunda posicion circunferencial (a trazos en la fig. 2) una extension axial minima aguas abajo xmin, en donde una diferencia Ax = |xmax -xmin| entre la extension axial maxima y minima esta dibujada igualmente.

Segun se indica igualmente en la fig. 2, el contorno de borde exterior radialmente 40 presenta en la primera posicion circunferencial (trazado enteramente en la fig. 2) una extension radial minima alejandose del canal de flujo o una distancia radial minima respecto al eje de giro de la turbina de gas rmin y en la segunda posicion (a trazos en la fig. 2) una extension radial maxima alejandose del canal de flujo o una distancia radial maxima respecto al eje de giro de la turbina de gas rmax, en donde la diferencia Ar = |rmax - rmin| entre la extension radial maxima y minima esta dibujada igualmente.

Con L esta designada la longitud axial maxima del brazo axial 42, que al mismo tiempo representa la distancia axial maxima del contorno de borde 40 respecto al lado frontal en el lado de la carcasa de turbina 19.1 de la cavidad 19.

En la realizacion el cociente es Ax/L = 0,5 y el cociente Ar/L = 0,2.

Entre las extensiones axiales o radiales maximas y mmimas se modifica el contorno de borde 40 en el lado de la carcasa de turbina a lo largo de la circunferencia o en la direccion circunferencial constantemente o sin dobleces, preferentemente en forma de meandro, en particular de forma sinusoidal.

Segun se indica arriba, las realizaciones anteriores son validas para todas las zonas circunferenciales entre cada vez dos nervaduras de apoyo 15 adyacentes en la direccion circunferencial. El contorno de borde 40 exterior radialmente, en el lado de la carcasa de turbina, se modifica por ello a lo largo de la circunferencia o en la direccion circunferencial de forma periodica con la division de las nervaduras de apoyo 15, en donde el contorno de borde presenta respectivamente, en una primera posicion circunferencial aguas arriba de una arista frontal una nervadura de apoyo, una extension axial o posicion axial maxima xmax aguas abajo y una extension radial minima alejandose

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del canal de flujo o una distancia radial minima respecto a un eje de giro de la turbina de gas rmin. Respectivamente en una segunda posicion circunferencial en el medio entre un par de nervaduras de apoyo adyacentes o en la direccion circunferencial a la altura de la mitad de la division, el contorno de borde 40 presenta por el contrario una extension axial o posicion axial minima Xmin aguas abajo y una extension radial maxima alejandose del canal de flujo o una distancia radial maxima respecto a un eje de giro de la turbina de gas rmax. La relacion entre estas extensiones esta determinada por los cocientes Ax/L o Ar/L arriba indicados.

Aunque en la descripcion anterior se han explicado realizaciones a modo de ejemplo, se indica que es posible una pluralidad de modificaciones. Ademas, se indica que en el caso de las realizaciones a modo de ejemplo solo se trata de ejemplo, que no deben limitar de ninguna manera el ambito de proteccion, las aplicaciones y la estructura. Mejor dicho, al especialista se le dan mediante la descripcion precedente unas directrices para la aplicacion de al menos una realizacion a modo de ejemplo, en donde se pueden efectuar diversos cambios, en particular con vistas a la funcion y disposicion de los componentes descritos, sin abandonar el ambito de proteccion, segun se deduce de las reivindicaciones y sus combinaciones de caractensticas equivalentes.

Lista de referencias

10 Alabe de rodete

11 Pared de delimitacion exterior radialmente (carcasa de turbina)

12 Alabe de rodete

13 Pared de delimitacion exterior radialmente (otra carcasa de turbina)

14 Pared de delimitacion exterior radialmente (carcasa intermedia)

15 Nervadura de apoyo (carcasa intermedia)

16 Arista frontal

17 Arista posterior

19 Cavidad

19.1 Lado frontal en el lado de la carcasa de turbina

19.2 Lado frontal en el lado de la carcasa intermedia

21 Aire de refrigeracion

33 Canal de flujo

40 Contorno de borde en el lado de la carcasa de turbina

41 Primer brazo

42 Segundo brazo (brazo axial)

L Longitud axial maxima del brazo axial

r Direccion radial

rmax Extension radial maxima (posicion radial) alejandose del canal de flujo

rmin Extension radial minima (posicion radial) alejandose del canal de flujo

Ar Diferencia |rmax-rmin|

x Direccion axial

xmax Extension axial maxima (posicion axial) aguas abajo

xmin Extension axial minima (posicion axial) aguas abajo

Ax Diferencia |xmax - xmin|

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

REIVINDICACIONES

1. Grupo constructivo para una turbina de gas, en particular un grupo motopropulsor por turbina de gas, con

una carcasa de turbina (11);

una carcasa intermedia (14), que esta adyacente aguas abajo a la carcasa de turbina y presenta una pluralidad de nervaduras de apoyo (15) espaciadas en la direccion circunferencial;

en donde la carcasa de turbina y carcasa intermedia definen un canal de flujo (33) para un gas de trabajo desde una camara de combustion de la turbina de gas y entre la carcasa de turbina y la carcasa intermedia esta configurada una cavidad, en particular un canal de aire de refrigeracion (19), con una abertura en el lado del canal de flujo;

caracterizado por que

un contorno de borde (40) de la abertura en el lado de la carcasa de turbina se modifica radialmente y/o axialmente a lo largo de la circunferencia, y

por que el contorno de borde (40) esta configurado en una brida (41, 42) separada, conectada con la carcasa de turbina, en particular de dos brazos.
2. Grupo constructivo segun la reivindicacion precedente, caracterizado por que la pared de delimitacion (11) de la carcasa de turbina, que delimita radialmente el canal de flujo (33), presenta una arista de salida que es simetrica en rotacion radialmente y/o axialmente.
3. Grupo constructivo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que una pared de delimitacion (14) de la carcasa intermedia, que delimita radialmente el canal de flujo (33), presenta una arista de entrada que es simetrica en rotacion radialmente y/o axialmente.
4. Grupo constructivo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en al menos una zona circunferencial entre una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo (15) y una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial, el contorno de borde (40) presenta, en una primera posicion circunferencial, que esta espaciada de la posicion circunferencial de la arista frontal de la una nervadura de apoyo (15) en como maximo el 20 % de la distancia entre las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo, una primera extension axial aguas abajo (xmax) y en una segunda posicion circunferencial entre las dos nervaduras de apoyo, que esta espaciada de las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo en cada vez al menos el 30 % de la distancia entre las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo, una segunda extension axial aguas abajo (xmin), en donde la primera extension axial es mayor que la segunda extension axial, en particular la primera extension axial es una extension axial maxima (xmax) y/o la segunda extension axial es una extension axial minima (xmin) aguas abajo dentro de la zona circunferencial.
5. Grupo constructivo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en al menos una zona circunferencial entre una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo (15) y una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial, el contorno de borde (40) presenta, en una primera posicion circunferencial, que esta espaciada de la posicion circunferencial de la arista frontal de la una nervadura de apoyo (15) en como maximo el 20 % de la distancia entre las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo, una primera extension radial alejandose del canal de flujo (rmin) y en una segunda posicion circunferencial entre las dos nervaduras de apoyo, que esta espaciada de las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo en cada vez al menos el 30 % de la distancia entre las posiciones circunferenciales de las aristas frontales de las dos nervaduras de apoyo, una segunda extension radial alejandose del canal de flujo (rmax), en donde la primera extension radial es menor que la segunda extension radial, en particular la primera extension radial es una extension radial minima (rmin) y/o la segunda extension radial es una extension radial maxima alejandose del canal de flujo (rmax) dentro de la zona circunferencial.
6. Grupo constructivo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en al menos una zona circunferencial entre una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo (15) y una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial, un cociente (Ax/L) de una diferencia (Ax) entre una extension axial maxima y minima (xmax, xmin) del contorno de borde (40) aguas abajo dividido por una distancia axial maxima del contorno de borde (40) respecto al un lado frontal en el lado de la turbina de gas (19.1) de la cavidad (19), en particular por una longitud axial maxima (L) de un brazo axial (42) de una brida separada, conectada con la turbina de gas, en la que esta configurado el contorno de borde (40), es de al menos 0,02 y/o como maximo 0,8.
7. Grupo constructivo segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que en al

menos una zona circunferencial entre una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo (15) y una posicion circunferencial de una arista frontal aguas arriba de una nervadura de apoyo adyacente en la direccion circunferencial, un cociente (Ar/L) de una diferencia (Ar) entre una extension radial maxima y minima (rmax, rmin) del contorno de borde (40) alejandose del canal de flujo (33) dividido por una distancia axial 5 maxima del contorno de borde (40) respecto al un lado frontal en el lado de la turbina de gas (19.1) de la cavidad (19), en particular por una longitud axial maxima de un brazo axial (42) de una brida separada, conectada con la turbina de gas, en la que esta configurado el contorno de borde (40), es de al menos 0,02 y/o como maximo 0,4.
8. Turbina de gas, en particular un grupo motopropulsor de turbina de gas, con un grupo constructivo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por otra carcasa de turbina (13) que es adyacente aguas

10 abajo a la carcasa intermedia (14).
9. Turbina de gas segun cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada por que la cavidad se comunica con un suministro de aire de refrigeracion.
10. Procedimiento para la fabricacion de un grupo constructivo segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por que un contorno de borde (40) de la abertura, que se modifica radialmente y/o axialmente a lo

15 largo de la circunferencia, se configura en una brida (41, 42) separada, conectada con la carcasa de turbina, en particular de dos brazos.