JPH11336563A - ガスタ―ビンの高熱ガスを通すガス集合管 - Google Patents
ガスタ―ビンの高熱ガスを通すガス集合管Info
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- JPH11336563A JPH11336563A JP11112683A JP11268399A JPH11336563A JP H11336563 A JPH11336563 A JP H11336563A JP 11112683 A JP11112683 A JP 11112683A JP 11268399 A JP11268399 A JP 11268399A JP H11336563 A JPH11336563 A JP H11336563A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
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- F05D2300/15—Rare earth metals, i.e. Sc, Y, lanthanides
Abstract
(57)【要約】
【課題】 集合混合管の熱い内側表面におけるガス金属
反応を阻止し、又はこれらの部分の寿命がかなり延長さ
れるまで遅らせ、かつ集合混合管の冷却された外側表面
においてもガス金属反応を阻止し、又はこれらの部分の
寿命がかなり延長されるまで遅らせる。 【解決手段】 本発明は、燃焼室とタービン羽根の間に
配置された、ガスタービンの高熱ガスを通すガス集合管
（１）に関する。ガス集合管（３）は、高熱ガスを受取
るために２つの入口開口（２）を有する。出口は、ター
ビンに結合されるフランジ（５，６）からなる。ガス集
合管（１）の材料は、ベース金属（９）の内側及び外側
に取付けられる高温腐食−及び酸化層（４）を有する高
熱−及び腐食に耐えるベース金属（９）である。内側円
すい（１３）の範囲において、金属（９）の一方の側に
ＨＫＯ−層（４）が、それに対向する側に熱障壁層
（８）が取付けられる。
反応を阻止し、又はこれらの部分の寿命がかなり延長さ
れるまで遅らせ、かつ集合混合管の冷却された外側表面
においてもガス金属反応を阻止し、又はこれらの部分の
寿命がかなり延長されるまで遅らせる。 【解決手段】 本発明は、燃焼室とタービン羽根の間に
配置された、ガスタービンの高熱ガスを通すガス集合管
（１）に関する。ガス集合管（３）は、高熱ガスを受取
るために２つの入口開口（２）を有する。出口は、ター
ビンに結合されるフランジ（５，６）からなる。ガス集
合管（１）の材料は、ベース金属（９）の内側及び外側
に取付けられる高温腐食−及び酸化層（４）を有する高
熱−及び腐食に耐えるベース金属（９）である。内側円
すい（１３）の範囲において、金属（９）の一方の側に
ＨＫＯ−層（４）が、それに対向する側に熱障壁層
（８）が取付けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内側に取付けられ
た高温腐食−及び酸化層を有する高熱及び耐腐食性のベ
ース金属Ｍ（基板）からなる燃焼室とタービン羽根の入
口フランジとの間の、ガスタービンの高熱ガスを通すガ
ス集合管に関する。
た高温腐食−及び酸化層を有する高熱及び耐腐食性のベ
ース金属Ｍ（基板）からなる燃焼室とタービン羽根の入
口フランジとの間の、ガスタービンの高熱ガスを通すガ
ス集合管に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービン装置において双腕ガス集合
管又はＹ管は、高熱動作中に燃焼室ハウジングとタービ
ン羽根の入口管片との間において、温度、圧力及び腐食
によって極端な負荷及び高められた消耗にさらされる。
管又はＹ管は、高熱動作中に燃焼室ハウジングとタービ
ン羽根の入口管片との間において、温度、圧力及び腐食
によって極端な負荷及び高められた消耗にさらされる。
【０００３】燃焼空気は、圧縮機において高い圧力に圧
縮され、その際、主要な部分は、両方の燃焼室において
燃焼のために、それよりわずかな割合は、熱い金属部分
の冷却のために利用される。
縮され、その際、主要な部分は、両方の燃焼室において
燃焼のために、それよりわずかな割合は、熱い金属部分
の冷却のために利用される。
【０００４】燃焼室内において空気の主要なＯ２−成分
は、炭素支持体の燃焼によって酸化させられ、窒素は、
排気ガス中に無用のものとして残り、かつ高い圧力にお
ける燃焼過程によって追加的に高温にされ、かつ燃焼室
からＹ管に流れ、かつここからタービン内にタービン入
口羽根に向かって流れ、かつこれらのタービン入口羽根
を高速回転させる。
は、炭素支持体の燃焼によって酸化させられ、窒素は、
排気ガス中に無用のものとして残り、かつ高い圧力にお
ける燃焼過程によって追加的に高温にされ、かつ燃焼室
からＹ管に流れ、かつここからタービン内にタービン入
口羽根に向かって流れ、かつこれらのタービン入口羽根
を高速回転させる。
【０００５】集合−又はＹ管は、鉄−ニッケル−ベース
の材料からなる。これは、高い圧力により、かつとくに
高められた温度により作用を受け、その際、酸素は、金
属表面を酸化する。
の材料からなる。これは、高い圧力により、かつとくに
高められた温度により作用を受け、その際、酸素は、金
属表面を酸化する。
【０００６】アルミニウム、クロム等のようなＮｉ−ベ
ース合金の合金元素は、固体の酸化物層を形成すること
によってそれ以上の酸化を減少する。
ース合金の合金元素は、固体の酸化物層を形成すること
によってそれ以上の酸化を減少する。
【０００７】しかしこの不活性の酸化物層は、窒素の浸
透を阻止しないので、時間の経過中に窒素は、前記の合
金元素とともに窒化物又は窒化炭素を形成することがで
き、それらの形成は、ガスの高い圧力によって熱力学的
に促進される。
透を阻止しないので、時間の経過中に窒素は、前記の合
金元素とともに窒化物又は窒化炭素を形成することがで
き、それらの形成は、ガスの高い圧力によって熱力学的
に促進される。
【０００８】その結果、酸化物層の下において合金成分
及びＮ２の溶解度に応じて、ＡＩＮ（窒化物）及び／又
はＣｒ−窒化炭素を形成することができる。
及びＮ２の溶解度に応じて、ＡＩＮ（窒化物）及び／又
はＣｒ−窒化炭素を形成することができる。
【０００９】このことは、一方において金属におけるア
ルミニウム濃度の拘束に至るので、酸化抵抗が低下し、
かつ金属をもろくするようになるＡＩＮ−針及び／又は
Ｃｒ−窒化炭素を形成する。
ルミニウム濃度の拘束に至るので、酸化抵抗が低下し、
かつ金属をもろくするようになるＡＩＮ−針及び／又は
Ｃｒ−窒化炭素を形成する。
【００１０】この機構は、Ｙ管の燃焼室内において行な
われるだけでなく、冷却空気を加えられる外側表面にお
いても行なわれ、この外側表面は、常に前記のガス金属
反応を行なうことができないように、大幅に冷却できる
わけではない。
われるだけでなく、冷却空気を加えられる外側表面にお
いても行なわれ、この外側表面は、常に前記のガス金属
反応を行なうことができないように、大幅に冷却できる
わけではない。
【００１１】高温腐食防止としてガス集合管の内側全体
は、単層ＭＣｒＡｌＹ−層によって覆われており、この
層は、高められたクロム−及びＡｌ含有量の点で傑出し
ている。その際、３１％のＣｒ、１１％のＡｌ及び０．
６％のＹを含むニッケルベースの噴射粉末が利用され
る。
は、単層ＭＣｒＡｌＹ−層によって覆われており、この
層は、高められたクロム−及びＡｌ含有量の点で傑出し
ている。その際、３１％のＣｒ、１１％のＡｌ及び０．
６％のＹを含むニッケルベースの噴射粉末が利用され
る。
【００１２】ＨＫＯ−層は、イットリウムに関連して高
められたＣｒ−及びＡｌ含有量によって、酸化及び打込
みに対する大きな抵抗ポテンシャルを、したがって増加
した高温腐食−及び酸化抵抗を生じる。
められたＣｒ−及びＡｌ含有量によって、酸化及び打込
みに対する大きな抵抗ポテンシャルを、したがって増加
した高温腐食−及び酸化抵抗を生じる。
【００１３】追加的な腐食−及び熱保護として、ガス集
合管の内側円すいの高熱ガスを加えられる表面におい
て、熱障壁層（ＴＢＣ＝Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂａｒｒｉｅ
ｒ Ｃｏａｔｉｎｇ）が取付けられる。
合管の内側円すいの高熱ガスを加えられる表面におい
て、熱障壁層（ＴＢＣ＝Ｔｈｅｒｍａｌ Ｂａｒｒｉｅ
ｒ Ｃｏａｔｉｎｇ）が取付けられる。
【００１４】熱障壁層は、固着層、及び層システムの熱
障壁を引起こすセラミックカバー層からなるプラズマ噴
射被覆システムである。
障壁を引起こすセラミックカバー層からなるプラズマ噴
射被覆システムである。
【００１５】固着層（ボンドコート）は、カバー層の固
着の他に、材料の高温腐食／−酸化を避けるために使わ
れる。両方の機能を最適に果たすことができるようにす
るために、この固着層は、２層のＭＣｒＡｌＹ−層、い
わゆる固着層Ａ及びＢからなる。
着の他に、材料の高温腐食／−酸化を避けるために使わ
れる。両方の機能を最適に果たすことができるようにす
るために、この固着層は、２層のＭＣｒＡｌＹ−層、い
わゆる固着層Ａ及びＢからなる。
【００１６】固着層Ａは、長期的に基板における最適な
固着を保証するために、低下したクロム−及びアルミニ
ウム−含有量を有する延性のＭＣｒＡｌＹ−層である。
固着を保証するために、低下したクロム−及びアルミニ
ウム−含有量を有する延性のＭＣｒＡｌＹ−層である。
【００１７】固着層Ｂは、高められたクロム−及びＡア
ルミニウム−含有量を有するＭＣｒＡｌＹ−層である。
それにより高められた高温腐食−及び−酸化抵抗の他
に、基礎材料の打込みが避けられる。
ルミニウム−含有量を有するＭＣｒＡｌＹ−層である。
それにより高められた高温腐食−及び−酸化抵抗の他
に、基礎材料の打込みが避けられる。
【００１８】カバー層（トップコート）は、ＺｒＯ２−
Ｙ２−Ｏ３−セラミックからなり、かつその小さな熱伝
導度に基づいてこの層の熱障壁を引起こす。
Ｙ２−Ｏ３−セラミックからなり、かつその小さな熱伝
導度に基づいてこの層の熱障壁を引起こす。
【００１９】平均的及び高い温度において大きな腐食耐
性を必要とし、直接燃焼室からの高熱排気ガスに接触
し、かつ大体においてニッケル、クロム、コバルト、ア
ルミニウム及び希土類の添加物を含む、ガスタービン構
成部分のための合金からなる高温−及び腐食耐性を有す
る保護被覆は、たくさんの組成において開発されてお
り、かつ市販されている。
性を必要とし、直接燃焼室からの高熱排気ガスに接触
し、かつ大体においてニッケル、クロム、コバルト、ア
ルミニウム及び希土類の添加物を含む、ガスタービン構
成部分のための合金からなる高温−及び腐食耐性を有す
る保護被覆は、たくさんの組成において開発されてお
り、かつ市販されている。
【００２０】ＰＣＴ第ＷＯ８９／０７１５９号明細書に
よれば、金属物体、とくにガスタービン羽根のための多
重保護層が公知である。２つの異なった腐食機構が存在
し、これらの腐食機構がこのような物体の寿命にとって
意味があるという知識にしたがって、上下に配置された
２つの保護層が示され、これらの保護層のうち内側のも
のは、６００°Ｃないし８００°Ｃの温度における腐食
の作用を防止し、かつ外側のものは、８００°Ｃないし
９００°Ｃの温度における作用に対して最適化されてい
る。追加的にいちばん外のカバー層として、なお熱障壁
層が存在することができる。第１のカバー層として、５
０％より多くのクロム含有量及び１０％より多くの鉄及
び／又はマンガンの含有量を有する拡散層が、かつ第１
のカバー層として、例えばほぼ３０％のクロム、ほぼ７
％のアルミニウム及びほぼ０．７％のイットリウムを含
むＭＣｒＡｌＹ−層が有利であり、この層は、減少した
圧力におけるプラズマ噴射によって取付けられる。
よれば、金属物体、とくにガスタービン羽根のための多
重保護層が公知である。２つの異なった腐食機構が存在
し、これらの腐食機構がこのような物体の寿命にとって
意味があるという知識にしたがって、上下に配置された
２つの保護層が示され、これらの保護層のうち内側のも
のは、６００°Ｃないし８００°Ｃの温度における腐食
の作用を防止し、かつ外側のものは、８００°Ｃないし
９００°Ｃの温度における作用に対して最適化されてい
る。追加的にいちばん外のカバー層として、なお熱障壁
層が存在することができる。第１のカバー層として、５
０％より多くのクロム含有量及び１０％より多くの鉄及
び／又はマンガンの含有量を有する拡散層が、かつ第１
のカバー層として、例えばほぼ３０％のクロム、ほぼ７
％のアルミニウム及びほぼ０．７％のイットリウムを含
むＭＣｒＡｌＹ−層が有利であり、この層は、減少した
圧力におけるプラズマ噴射によって取付けられる。
【００２１】ＰＣＴ第ＷＯ９１／０２１０８号明細書に
よれば、とくにガスタービン構成部分のための保護被覆
が公知であり、この保護被覆は、６００ないしほぼ１１
５０°Ｃの温度範囲において良好な腐食特性を有する。
保護被覆は、（重量％において）：２５−４０％のニッ
ケル、２８−３２％のクロム、７−９％のアルミニウ
ム、１−２％のけい素、０．３−１％のイットリウム；
残りコバルト、少なくとも５％；及び不可避の不純物を
含んでいる。種々の選択成分を追加することができる。
レニウムの添加によって、保護被覆の特性をさらに改善
することができる。この効果は、すでにわずかな添加の
際に生じる。４−１０％のレニウムの範囲が有利であ
る。
よれば、とくにガスタービン構成部分のための保護被覆
が公知であり、この保護被覆は、６００ないしほぼ１１
５０°Ｃの温度範囲において良好な腐食特性を有する。
保護被覆は、（重量％において）：２５−４０％のニッ
ケル、２８−３２％のクロム、７−９％のアルミニウ
ム、１−２％のけい素、０．３−１％のイットリウム；
残りコバルト、少なくとも５％；及び不可避の不純物を
含んでいる。種々の選択成分を追加することができる。
レニウムの添加によって、保護被覆の特性をさらに改善
することができる。この効果は、すでにわずかな添加の
際に生じる。４−１０％のレニウムの範囲が有利であ
る。
【００２２】被覆は、プラズマ噴射又は蒸着（ＰＶＤ）
によって取付けることができ、かつニッケルベースの又
はコバルトベースの超合金からなるガスタービン羽根
に、とくに適している。とくに例えば１２００°Ｃ以上
の高い入口温度を有するガスタービンにおける別のガス
タービン羽根も、このような保護被覆を備えることがで
きる。
によって取付けることができ、かつニッケルベースの又
はコバルトベースの超合金からなるガスタービン羽根
に、とくに適している。とくに例えば１２００°Ｃ以上
の高い入口温度を有するガスタービンにおける別のガス
タービン羽根も、このような保護被覆を備えることがで
きる。
【００２３】ＰＣＴ第ＷＯ９６／３４１２８号明細書に
よれば、ニッケル−又はコバルト−合金が公知であり、
この合金上に、ガスタービンの燃焼室からの高熱ガスに
よる高められた温度−及び腐食の作用に対する保護層が
取付けられる。
よれば、ニッケル−又はコバルト−合金が公知であり、
この合金上に、ガスタービンの燃焼室からの高熱ガスに
よる高められた温度−及び腐食の作用に対する保護層が
取付けられる。
【００２４】３層の保護層は、保護すべきベース金属に
対向するＭＣｒＡｌＹ−組成からなる第１の結合層、及
び外側の酸化物層に対向する第２の係止層からなる。
対向するＭＣｒＡｌＹ−組成からなる第１の結合層、及
び外側の酸化物層に対向する第２の係止層からなる。
【００２５】ＰＣＴ第ＷＯ９６／３４１２９号明細書に
よれば、ニッケル−又はコバルト合金をベースにした金
属基板が公知であり、この基板上に、高い温度、腐食及
び浸食に対する保護システムが取付けられる。
よれば、ニッケル−又はコバルト合金をベースにした金
属基板が公知であり、この基板上に、高い温度、腐食及
び浸食に対する保護システムが取付けられる。
【００２６】保護システムは、Ｎｉ−基板に対する結合
層からなる中間層、及びジルコン−酸化物−ベースの外
側セラミック層に対する係止層から構成されている。そ
の際、外側セラミック層は、熱障壁層として使われる。
層からなる中間層、及びジルコン−酸化物−ベースの外
側セラミック層に対する係止層から構成されている。そ
の際、外側セラミック層は、熱障壁層として使われる。
【００２７】ドイツ連邦共和国特許第４２４２０９９号
明細書によれば、装置部分の被覆を有する装置、とくに
ガスタービン装置が公知である。
明細書によれば、装置部分の被覆を有する装置、とくに
ガスタービン装置が公知である。
【００２８】ここにおいて動作に関して熱いガスに接触
するガスタービンシステム及び類似の装置における部品
は、被覆を備え、この被覆は、腐食防止作用及び触媒作
用を有する。その際、６００°Ｃ以上の温度範囲にある
部品は、酸化触媒的に作用する被覆を備え、かつ３５０
°Ｃないし６００°Ｃの間の温度範囲にある部品は、還
元触媒的に作用する層を備えている。第１のような被覆
に対して、ＬａＭｎ−ベースのペロブスカイト−又はス
ピネル構造を有する混合酸化物が利用され、第２のよう
な被覆に対して、ＬａＣｕ−ベースの同じ構造の混合酸
化物が利用される。
するガスタービンシステム及び類似の装置における部品
は、被覆を備え、この被覆は、腐食防止作用及び触媒作
用を有する。その際、６００°Ｃ以上の温度範囲にある
部品は、酸化触媒的に作用する被覆を備え、かつ３５０
°Ｃないし６００°Ｃの間の温度範囲にある部品は、還
元触媒的に作用する層を備えている。第１のような被覆
に対して、ＬａＭｎ−ベースのペロブスカイト−又はス
ピネル構造を有する混合酸化物が利用され、第２のよう
な被覆に対して、ＬａＣｕ−ベースの同じ構造の混合酸
化物が利用される。
【００２９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、集合
混合管の熱い内側表面におけるガス金属反応を阻止し、
又はこれらの部分の寿命がかなり延長されるまで遅ら
せ、かつ集合混合管の冷却された外側表面においてもガ
ス金属反応を阻止し、又はこれらの部分の寿命がかなり
延長されるまで遅らせることにある。
混合管の熱い内側表面におけるガス金属反応を阻止し、
又はこれらの部分の寿命がかなり延長されるまで遅ら
せ、かつ集合混合管の冷却された外側表面においてもガ
ス金属反応を阻止し、又はこれらの部分の寿命がかなり
延長されるまで遅らせることにある。
【００３０】
【課題を解決するための手段】この課題の解決は、特許
請求の範囲第１項に相応して次のように行なわれる。す
なわちガス集合管のベース金属の内側及び外側に、高温
腐食−及び酸化層が取付けられる。特許請求の範囲従属
請求項は、高熱ガスを通すガス集合管の有利な構成に関
する。
請求の範囲第１項に相応して次のように行なわれる。す
なわちガス集合管のベース金属の内側及び外側に、高温
腐食−及び酸化層が取付けられる。特許請求の範囲従属
請求項は、高熱ガスを通すガス集合管の有利な構成に関
する。
【００３１】それ故に本発明によれば、燃焼室ハウジン
グとタービンの間において高熱ガスを通すガス集合−又
はＹ管の表面は、内側から及び外側から、高温腐食−及
び酸化層を備え、この層は、単層のＭＣｒＡｌＹ−層か
らなるので、ガス集合管の金属と窒素のガス金属反応は
阻止され、又はかなりの程度まで遅らされる。その際、
ベース金属Ｍは、鉄−ニッケル−又は鉄−クロム−合金
（Ｍ＝Ｎｉ又はＣｒ）からなることができる。
グとタービンの間において高熱ガスを通すガス集合−又
はＹ管の表面は、内側から及び外側から、高温腐食−及
び酸化層を備え、この層は、単層のＭＣｒＡｌＹ−層か
らなるので、ガス集合管の金属と窒素のガス金属反応は
阻止され、又はかなりの程度まで遅らされる。その際、
ベース金属Ｍは、鉄−ニッケル−又は鉄−クロム−合金
（Ｍ＝Ｎｉ又はＣｒ）からなることができる。
【００３２】それ故に３１％のＣｒ、１１％のＡｌ、
０．６％のＹ及び残りニッケルの含有量を有する高温腐
食−及び酸化層は、酸化及び窒化に対する保護層におけ
る大きな抵抗ポテンシャルが、したがって高められた高
温腐食−及び酸化抵抗が存在するように、多くのＣｒ−
及びＡｌ−含有量を有する。
０．６％のＹ及び残りニッケルの含有量を有する高温腐
食−及び酸化層は、酸化及び窒化に対する保護層におけ
る大きな抵抗ポテンシャルが、したがって高められた高
温腐食−及び酸化抵抗が存在するように、多くのＣｒ−
及びＡｌ−含有量を有する。
【００３３】完全なＹ管の被覆−内側及び外側−は、手
動で、又はプログラム制御されたＭＣｒＡｌＹ−プラズ
マ被覆として、６０＋／−４０μｍの層厚に行なわれ
る。
動で、又はプログラム制御されたＭＣｒＡｌＹ−プラズ
マ被覆として、６０＋／−４０μｍの層厚に行なわれ
る。
【００３４】ガス集合管の内側円すいは、ガスタービン
への移行部において、追加的に片側の熱障壁層によって
被覆される。この熱障壁層は、周知のように２層のＭＣ
ｒＡｌＹ−層−層Ａ及びＢ−及びセラミックカバー層か
らなる。
への移行部において、追加的に片側の熱障壁層によって
被覆される。この熱障壁層は、周知のように２層のＭＣ
ｒＡｌＹ−層−層Ａ及びＢ−及びセラミックカバー層か
らなる。
【００３５】固着基礎層Ａは、ガス集合管の基礎材料に
おけるこの層の固着を保証するために、低下したクロム
−及びアルミニウム含有量を有する延性のＭＣｒＡｌＹ
−層である。
おけるこの層の固着を保証するために、低下したクロム
−及びアルミニウム含有量を有する延性のＭＣｒＡｌＹ
−層である。
【００３６】固着基礎層Ｂは、組成について高温腐食−
及び酸化物層に相当する。
及び酸化物層に相当する。
【００３７】熱障壁層は、ジルコンベースのセラミック
カバー層（トップコート）によって補われ、このカバー
層は、その小さな熱伝導能力に基づいて、熱障壁を引起
こす。熱障壁層は、６０／６０／２５０μｍの層厚から
構成される。
カバー層（トップコート）によって補われ、このカバー
層は、その小さな熱伝導能力に基づいて、熱障壁を引起
こす。熱障壁層は、６０／６０／２５０μｍの層厚から
構成される。
【００３８】ガス集合管は、追加的に両方の入口開口
に、磨耗防止層を備える。
に、磨耗防止層を備える。
【００３９】
【発明の実施の形態】概略的な図面により本発明の実施
例を説明する。
例を説明する。
【００４０】図１は、図示しない両方の燃焼室からの高
熱ガスのために上側範囲に配置された入口開口２を有す
るガス集合−又はＹ管１の多次元的な図を示している。
熱ガスのために上側範囲に配置された入口開口２を有す
るガス集合−又はＹ管１の多次元的な図を示している。
【００４１】ガス集合管１は、外側及び内側において、
高温腐食−及び酸化層４によって被覆されている。
高温腐食−及び酸化層４によって被覆されている。
【００４２】高熱ガス（矢印参照）は、両方の燃焼室か
ら入口開口２を通ってガス集合管１内に流れ、下側ガス
集合空間３において集められ、かつガス集合導管１から
タービンの方向に出て、その際、ガス集合管１は、外側
フランジ５及び内側フランジ６によって、タービンの対
向フランジに接続される。
ら入口開口２を通ってガス集合管１内に流れ、下側ガス
集合空間３において集められ、かつガス集合導管１から
タービンの方向に出て、その際、ガス集合管１は、外側
フランジ５及び内側フランジ６によって、タービンの対
向フランジに接続される。
【００４３】図２は、高温腐食−及び酸化−（ＨＫＯ）
−層を有するＹ管の壁の断面を示している。ベース金属
９の両側に、６μｍの厚さのＨＫＯ−層４が取付けられ
ている。
−層を有するＹ管の壁の断面を示している。ベース金属
９の両側に、６μｍの厚さのＨＫＯ−層４が取付けられ
ている。
【００４４】図３は、ガス集合管１の断面を示してお
り、このガス集合管は、図示しない燃焼室ハウジングと
後続のタービンの管に配置されている。
り、このガス集合管は、図示しない燃焼室ハウジングと
後続のタービンの管に配置されている。
【００４５】熱いかつ腐食性の排気ガスは、燃焼室の混
合管から出て、かつ入口開口２を通ってガス集合管１内
に流れ、このガス集合管は、図示しないハウジング内に
おいて、燃焼室ハウジングのフランジとタービンのフラ
ンジとの間に配置されている。
合管から出て、かつ入口開口２を通ってガス集合管１内
に流れ、このガス集合管は、図示しないハウジング内に
おいて、燃焼室ハウジングのフランジとタービンのフラ
ンジとの間に配置されている。
【００４６】両側においてＨＫＯ−層４によって被覆さ
れたガス集合管９のベース金属９は、外側において冷却
媒体によって冷却される。
れたガス集合管９のベース金属９は、外側において冷却
媒体によって冷却される。
【００４７】圧縮された高熱ガスは、タービン内に流
れ、かつ回転羽根を有するタービン羽根車を回転させる
前に、下側ガス集合空間３内においてフランジ５と６の
間に集められる。
れ、かつ回転羽根を有するタービン羽根車を回転させる
前に、下側ガス集合空間３内においてフランジ５と６の
間に集められる。
【００４８】ガス集合管１の入口開口２は、ガス入口範
囲に追加的に磨耗防止層７を備えている。
囲に追加的に磨耗防止層７を備えている。
【００４９】内側円すい１３は、フランジの範囲におい
てＨＫＯ−層４の代わりに、追加的に熱障壁層８によっ
て被覆されている。
てＨＫＯ−層４の代わりに、追加的に熱障壁層８によっ
て被覆されている。
【００５０】図４に相応して、熱障壁層８は、２層（Ａ
及びＢ）のＭＣｒＡｌＹ−層からなり、その際、Ａ−層
（１０）は、ベース金属９に対する固着基礎層として、
かつＢ−層（１１）は、セラミック層１２に対する固着
基礎層として作用する。
及びＢ）のＭＣｒＡｌＹ−層からなり、その際、Ａ−層
（１０）は、ベース金属９に対する固着基礎層として、
かつＢ−層（１１）は、セラミック層１２に対する固着
基礎層として作用する。
【００５１】内側円すいのこの範囲において、基板／ベ
ース金属９は、一方の側においてＨＫＯ−層４により、
他方の側において熱障壁層８によって保護される。
ース金属９は、一方の側においてＨＫＯ−層４により、
他方の側において熱障壁層８によって保護される。
【図１】ガス集合管の多次元的な図である。
【図２】両側のＨＫＯ−層を有するＹ管の断面図であ
る。
る。
【図３】両方の入口開口のうちの一方の範囲におけるガ
ス集合管の断面図である。
ス集合管の断面図である。
【図４】熱障壁層の断面図である。
１ ガス集合管 ２ 入口開口 ３ ガス集合空間 ４ 高温腐食−及び酸化層 ８ 熱障壁層 ９ ベース金属 １０ Ａ−層 １１ Ｂ−層 １２ カバー層 １３ 内側円すい
フロントページの続き (72)発明者 ベルトルド・エレルマン ドイツ連邦共和国ヒユンクセ・アム・ミユ ーレンタイヒ40 (72)発明者 ハインツ・ガートマン ドイツ連邦共和国ボーフム・ローメルシヤ イデ105 (72)発明者 ヴエルネル・シユナイデル ドイツ連邦共和国ドルトムント・フリード リヒシユトラーセ77
Claims (6)
- 【請求項１】 内側に取付けられた高温腐食−及び酸化
層を有する高熱及び耐腐食性のベース金属Ｍからなる燃
焼室とタービン羽根の入口フランジとの間の、ガスター
ビンの高熱ガスを通すガス集合管において、 ガス集合管（１）のベース金属（９）の内側及び外側
に、高温腐食−及び酸化層（４）が取付けられることを
特徴とする、ガスタービンの高熱ガスを通すガス集合
管。 - 【請求項２】 ベース金属Ｍが、ニッケルベースの合金
からなることを特徴とする、請求項１に記載の高熱ガス
を通すガス集合管。 - 【請求項３】 高温腐食−及び酸化−又はＭＣｒＡｌＹ
−層が、３１％のＣｒ、１１％のＡｌ及び０．６％のＹ
の成分からなることを特徴とする、請求項１又は２に記
載の高熱ガスを通すガス集合管。 - 【請求項４】 内側円すい（１３）のベース金属（９）
が、追加的に片側の熱障壁層（８）によって被覆されて
いることを特徴とする、請求項１ないし３の１つに記載
の高熱ガスを通すガス集合管。 - 【請求項５】 熱障壁層（８）が、２層（Ａ及びＢ）の
ＭＣｒＡｌＹ−層（１０，１１）及びセラミックカバー
層（１２）からなることを特徴とする、請求項４に記載
の高熱ガスを通すガス集合管。 - 【請求項６】 −Ａ−層（１０）が、低下したＣｒ−及
びＡｌ−含有量を有する延性のＭＣｒＡｌＹ−層であ
り、かつ−Ｂ−層（１１）が、高められたＣｒ−及びＡ
ｌ−含有量を有するＭＣｒＡｌＹ−層であることを特徴
とする、請求項５に記載の高熱を通すガス集合管。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19815473.9 | 1998-04-07 | ||
| DE19815473A DE19815473A1 (de) | 1998-04-07 | 1998-04-07 | Heißgasführendes Gassammelrohr einer Gasturbine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11336563A true JPH11336563A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3823282B2 JP3823282B2 (ja) | 2006-09-20 |
Family
ID=7863824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11268399A Expired - Lifetime JP3823282B2 (ja) | 1998-04-07 | 1999-03-17 | ガスタービンの高熱ガスを通すガス集合管 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6226978B1 (ja) |
| EP (1) | EP0949410B1 (ja) |
| JP (1) | JP3823282B2 (ja) |
| CN (1) | CN1143056C (ja) |
| CA (1) | CA2263834C (ja) |
| DE (2) | DE19815473A1 (ja) |
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