NO145962B - Gassturbin-ledeskovle. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en gassturbinledeskovle gjen-nomstrømmet av kjøleluft og bestående av en yttermantel og minst en innsats, idet innsatsen ligger an mot fremspring som befinner seg på innerveggen av yttermantelen, og mellom hvilke det er dannet kjøleluftkanaler som står i strømningsforbindelse med innsatsens indre hulrom over gjennomstrømningsåpninger i innsatsen, idet kjølerommene på skovlens sugeside i området for skovlenesen er skilt fra dem på trykksiden ved hjelp av en vegg mellom mantelen og innsatsen.

Gassturbinledeskovler av den ovennevnte type er f.eks. kjent fra US-PS 3 560 107. Ved disse.kjente konstruksjoner blir kjøleluften tilført det indre hulrom i innsatsen utenfra og strømmer gjennom åpningene i innsatsen på begge sider av veggen mot yttermantelen, hvorved det oppnås en intens kjøling av skovlenesen ved hjelp av en såkalt "prellekjøling". Fra skovlenesen strømmer kjøleluften deretter på begge sider av innsatsen i strømningskanaler dannet i yttermantelens innervegg mellom fremspringene til bakkanten, i hvis område der er anordnet luftavløp for matning av den brukte kjøleluft inn i den strøm av arbeidsgass som strømmer omkring skovlene.

Ved den beskrevne konstruksjon er det under visse forutsetninger, det vil f.eks. si ved relativt små kj^øleluft-mengder, og høye temperaturer på skovlens.ytterside, vanskelig å oppnå en jevn og tilstrekkelig kjøling i alle områder av skovlene. Til grunn for oppfinnelsen ligger derfor den oppgave å forbedre kjølevirkningen for den kjente konstruksjon, særlig i området for bakkanten.

Ifølge oppfinnelsen blir denne oppgave løst ved at innsatsen er forsynt med gjennomgangsåpninger for kjøleluften bare på den side av veggen som har forbindelse med kjøle-luftkanalene på skovlens trykkside, idet det nær skovl-

nesen er anbragt i og for seg kjente avløpsåpninger for den delstrøm av kjøleluften som.strømmer tilbake langs skovlens

sugeside og likeledes i og for seg kjente avløpsåpninger ved skovlens bakkant for den resterende del av kjøleluften.

På denne måte strømmer hele kjøleluftmengden fra skovlenesen først på skovlens trykkside til bakkanten. Sammenlignet med den kjente konstruksjon har kjøleluften ved samme varmeopptak derfor en betydelig lavere temperatur ved bakkanten. På grunn av delmengden av relativt kald luft som strømmer ut gjennom bakkanten, kan således oppnås en forbedret kjøling av bakkanten. For den annen delmengde av kjøleluft som fra bakkanten strømmer tilbake til skovlenesens sugeside, står et fortsatt forholdsvis stort trykkfall til disposisjon, fordi gjennomgangsåpningene gjennom yttermantelen i området for skovlenesen på skovlens sugeside er anordnet på et sted med forholdsvis- lavt statisk trykk. Denne annen delmengde inne-holder derfor' en forholdsvis stor hastighet, hvorved som kjent var-meovergangen blir forbedret. Dessuten strømmer denne delmengde på samme måte som for kjente konstruksjoner, som kjøle-hinne på yttersiden av skovlen tilbake til bakkanten. Mens hinnestrømningen og strømningen på innersiden foregår i samme retning ved kjente konstruksjoner, er den ved oppfinnelsen i motstrøm, hvilket gir en ytterligere forbedring av kjølevirk-..ningen.

På en fordelaktig måte dimensjoneres i dette til-felle -luftavløpene i bakkanten og i området for skovlenesens sugeside på en slik måte at ca. 50% av den samlede kjøleluft-mengde trer ut fra bakkanten.

Yttermantelen for den nye skovle blir på en fordelaktig måte støpt i ett stykke etter presisjonsstøpemetoden. Det er da mulig å forbedre stivheten og fastheten for bakkant-kjernen i støpeformen når de fremspring som er anordnet i yttermantelens innervegg, ender i forskjellige avstander fra bakkanten. Dessuten oppstår derved ytterligere turbulenser ved bakkanten, hvilke også forbedrer virkningen av kjøleluften på bakkanten.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere i form av utførelseseksempler under henvisning til tegningene,hvor fig.1 viser en utførelse av en ledeskovle ifølge oppfinnelsen i sideriss, idet de sjiktlignende bak hverandre liggende avgrensnin-ger av de enkelte hulrom er brutt vekk i forskjellige områder, fig. 2 er et snitt etter linjen II-II på fig. 1.

Yttermantelen 1 som gir skovlen den nødvendige stabile form og mekaniske fasthet og fortrinnsvis fremstilles som et presisjonsstøpestykke i en del, omslutter et hulrom 2, hvori er skjøvet inn en hul innsats 3 fremstilt av tynne plater og ført inn gjennom den ytre, åpne skovletildekning 5 utenfra og er fast forbundet på undersiden med den indre skovletildekning 4. For dette formål har innsatsen 3 en bunn, på hvilken en plate-, mantel er fast anbragt f.eks. ved lodding og som f.eks. festes ved hjelp av en tapp i skovletildekningen 4. Denne gjensidige befestigelse som ikke er vist på tegningen, tillater en fri ut-videlse av innsatsen 3 på kapslingens side, dvs. i området for den ytre skovletildekning 5 ved eventuell oppvarming. Selv-følgelig er det også mulig å feste innsatsen 3 i den ytre dvs.

på kapslingssiden, eller i begge skovletildekninger.

Innsatsen 3 er utformet elastisk, slik at den ligger

an mot fremspring som foreligger på innerveggen av mantelen 1, hvilke i det viste eksempel er utformet som ribber 7 og forløper 1 det minste tilnærmet loddrett på skovleaksen. Selvfølgelig er det også mulig i stedet for ribber å anordne andre fremspring, såsom knaster, steg, ujevnheter osv. og å anordne de mellom dem dannede strømningsjganar for kjøleluften. skrått en vilkårlig vinkel i forhold til skovleaksen. På en fordelaktig måte kan innsatsens 3 anlegg mot ribbene 7 forbedres ved at kjøleluften fortrinnsvis trer inn i innsatsens 3 indre hulrom 2 gjennom den ytre skovlebegrensning 5, altså har sitt høyeste trykk i dette, før det opptrer trykktap, ved gjennomstrømning av skovlen.

Gjennom åpninger 6 som er anordnet i innsatsen 3 i området for skovlenesen, står det indre hulrom 2 i strømnings-forbindelse med et mellom yttermantelen 1 og innsatsen 3 anordnet turbulensrom. Derved blir skovlenesen intenst avkjølt av den fra det indre rom 2 inn i turbulensrommet 9 strømmende luft ved hjelp av såkalt "prellekjøling". Fra turbulensrommet 9 for-løper ribbene 7 og de mellom dem dannede, mot det indre hulrom 2 ved hjelp av innsatsen 3 avgrensede strømningskanaler 8 i første omgang på skovlens trykkside mot bakkanten 10 og der-fra langs sugesiden tilbake til skovlenesen, hvor de ender i et samlerom 11. Herfra fører luftavløpsåpninger 12 gjennom yttermantelen 1. Rommene 9 og 11 er skilt fra hverandre ved hjelp av en skillevegg 13. I bakkanten 10 befinner seg ytterligere luftavløpsåpninger 14, slik at kjøleluft som strømmer mellom innsatsen 3 og ribbene 7 deles opp ved bakkanten 10 og tilnærmet halvparten strømmer gjennom åpningene 14 for deres kjøling, mens resten strømmer tilbake til skovlenesens sugeside i strømningskanalene 8 på skovlens sugeside.

For å tilpasse strømningshastigheten for den reduserte luftmengde på sugesiden i det minste.tilnærmet tii den på trykksiden-ex kanalene 8 på sugesiden i sitt tverrsnitt redusert tilnærmet til halvparten sammenlignet med det for kanalene 8

på trykksiden. Ut fra samlerommet 11 strøm-mer luften gjennom åpningene 12 og som kjølehinne langs yttersiden av skovlen.

De enkelte ribber 7 ender som det fremgår av fig. 1, avvekslende med forskjellige avstander foran kanten 10. Som alle-rede nevnt-.oppnås, derved fremfor alt to fordeler. For det første får Bein ved fremstillingen av den støpte yttermantel en større fasthet for bakkantens kjerne i støpeformen og for det annet danner de ikke med ribber besatte deler foran bakkanten 10 hulrom for kjøleluften, hvori der oppstår turbulenser som forbedrer kjølevirkningen.

Claims (3)

1. Gassturbinledeskovle gjennomstrømmet av kjøleluft og bestående av en yttermantel og minst en innsats, idet innsatsen ligger an mot fremspring som befinner seg på innerveggen av yttermantelen og mellom hvilke det er dannet kjøleluftkanaler som i området for skovlenesen står i strøm-ningsforbindelse med innsatsens indre hulrom, over et turbulensrom mellom mantelen og innsatsen og over gjennomgangsåpninger i innsatsen og hvor en vegg (13) adskiller kjøle-luftkanalene (8) på"skovlens suge- og trykkside, karakterisert ved at innsatsen (3) er forsynt a med gjennomgangsåpninger (6) for kjøleluften bare på den side av veggen (13) som har forbindelse med kjøleluftkanalene på skovlens trykkside, idet det nær skovlnesen er anbragt i og for seg kjente avløpsåpninger (12) for den delstrøm av kjøle-luften som strømmer tilbake langs skovlens sugeside og likeledes i og for seg kjente avløpsåpninger (14) ved skovlens bakkant (10) for den resterende del av kjøleluften.

2. Skovle ifølge krav 1, karakterisert ved at gjennomgangsåpningene i området for bakkanten (10) er slik dimensjonert at tilnærmet 50% av den samlede kjøleluft strømmer gjennom bakkanten 10 ut av skovlen.

3. Skovle ifølge krav 1, karakterisert ved at fremspringene (7) ender med forskjellig avstand foran bakkanten (10).