NO742784L - - Google Patents

Description

Anordning ved gassturbinrotor

I en gassturbinrotor i hvilken der er montert væskekjolte, svalebaleforsynte skovler må disse fastholdes i den korrekte aksiale posisjon under drift, og dessuten må den nodvendige kjolevæske for-deles til hver skovl. Den foreliggende oppfinnelse omfatter en konstruksjon for samtidig å tilfredsstille begge disse behov.

Der anvendes to kjolevæske-materinger av hvilke en er festet på hver side av turbinrotoren. Korrekt plassering'av de svalehaleforsynte skovler på rotorkransen sikres ved tilstedeværel-sen av disse ringer som krympepasses på rotoren og dessuten er festet til denne med en inngrepsvinkelpasning. Riktig fordeling av kjolevæske til hver skovl blir sikret ved i tillegg til forsinstaltningene for montering av ringen å gi denne en utformning som omfatter en ringformet renne i stromningsforbindelse med skovlene gjennom en rekke matehull med samme innbyrdes avstand. Plasseringen av matehullene i forhold til skovlene blir sikret ved hjelp av en styretapp på rotoren.

Oppfinnelsen blir forklart nærmere i det folgende under henvisning til de skjematiske figurer, av hvilke fig. 1 er et side-riss , delvis i snitt, som viser turbinskovlens utformning (skovlblad, plattform og svalehalerot), og kjolevæske- mateanordningen i register dermed, fig. 2 er et riss delvis i snitt, med holde/materingen og en dekkplate skåret ut for å vise den integrerte utformning av reservoaret i plattformen, de langsgående utmålingsanordninger, platt-formkjdlekanaler og matehull som forer til disse, fig. 3 er et snitt etter linjen 3-3 på fig. 2 med skovlblad- og plattformmantelen delvis fjernet, og fig. 4 viser en alternativ konstruksjon ved hvilken holde/materingen kan utnyttes for å utove en ytterligere funksjon, nemlig tetning av rotorskiverommet.

Væskekjolte, med svalehaler forsynte skovler 10 er montert i tilpassede spor 11 i turbinrotorkransen 12. Bevarelse av disse skovler i korrekt aksial posisjon er sikret ved hjelp av ringer 13, en på hver side av kransen 12. Den viste ring 13 er krympe-passet til kransen 12 og er dessuten fiksert i forhold til denne ved hjelp av en inngrepsvinkel a. Omfanget av krympepasningen og stor-relsen av den valgte vinkel a avhenger av de relative utvidelseskoef-fisienter av ringmaterialet og rotormaterialet. Fortrinnsvis vil vinkelen a ha en storrelse i området fra 4 - 10°. Under drift ek-spanderer holde/materingene med rotorkransen. Enhver påvirkning som sbker å forskyve ringene 13 ytterligere i radial retning enn den radiale bevegelse av kransen 12 resulterer i en dreiningsvirkning (i mulig utstrekning) mot sideflatene av kransen omkring punktet 13a (i virkeligheten en sirkel) og dets ikke viste motpart. Som resul-, tat påfores den en positiv aksial kraft for å holde skovlene i den korrekte aksiale posisjon.

Bruken av inngrepsvinkelen i kombinasjon med krympepas-sningen foretrekkes fremfor å feste ringene 13 på rotorkransen ved hjelp av bolter eller nagler da dette vil innfore svekkende hull i ringene.

Fjernelse og/eller utskiftning av skovler 10 utfores lett uten skade på ringene 13 ved å avkjole den onskede ring 13 og rotoren 12 forskjellig således at den termisk kontraksjon av ringen blir storre enn krympepasningen.

I funksjonen som kjolevæskefordelingsanordning mottar holde/materingen 13 kjolevæske (vanlig vann) som ved lavt trykk sproytes i hovedsakelig radial retning utover fra dysen 14 plassert på hver side av rotorskiven og slår an mot ringen 13 og trer inn i den ringformede renne 16 som utgjor en del av ringens fasong. Kjolevæsken fordeler seg selv som en tynn film i rennene 16 og forlater disse gjennom et flertall matehull 17 under påvirkning av sentrifu-galkraften. Å<o>pningene til hullene 17 er likelig fordelt langs den indre periferi av hver renne 16 for å skape en jevn fordeling av kjolevæske til og gjennom matehullene .

I den viste konstruksjon trer den kjolevæske som passerer gjennom et gitt hull 17 inn i et reservoar 18 beliggende i volumet mellom undersiden av plattformen 19 og den radialt ytre overflate av kransen 12. Det langsgående reservoar 18 er lukket ved de ytre ender av to dekkplater 21. Kjolevæsken samler seg i reservoaret 18 inntil der er tilstrekkelig til å fylle dette. Idet kjolevæsken fortsetter å samle seg uttommes overskuddet over ryggen 22 av en bueformet demning i en langsgående renne 23 hvor det fordeler seg i en tynn film og trer inn i kjdlekanal-matehull 24. Hvert hull 24

er på en-til-en basis forbundet med enten plattformkjolekanaler 26 eller direkte i skovlbladkjdlekanaler 27.

Idet kjolevæsken beveger seg gjennom de forskjellige kjolekanaler som utgjor åpenkretslopskjolesystemet for enhver gitt skovl 10 blir en del av væsken, avhengig av stromningsbastigheten omdannet i gass- eller dampformig tilstand (idet den opptar varme fra mantelen 28 og kjernen 29 i skovlen). Hver kjdlekanal 26 er naturligvis i stromningsforbindelse med en kjolekanal 27 og ved de ytre ender av disse passerer dampen eller gassen og all resterende kjolevæske inn i et manifold 31 (og et tilsvarende manifold på suge-siden). Deretter blandes strommen i sugemahifoldet med strommen i manifoldet 31 via den viste åpning 32 og de kombinerte strommer trer ut av dette via en åpning 33.

Som vist på fig. 4 kan der anvendes en alternativ konstruksjon av ringen 13 i hvilken denne omfatter ringformede rygger 41 og 42 og tilsvarende seteområder er anordnet på de stasjonære side-vegger som f.eks. ringformede områder 4la og 42a. Rotorhjulrommet kan tettes på denne måte.

Det foretrukkede arrangement for utnyttelsen av oppfinnelsen utnytter to ringer, en på hver side av rotorskiven, som begge forer kjolevæske til fordelingsbanene i det åpne kretslop. Imidler-tid er der visse fordeler ved bare å tilfore kjolevæske fra den ene side av rotorskiven forutsatt at en god fordeling av væsken langs reservoaret kan sikres. Således omfatter oppfinnelsen også et' arrangement i hvilket der anvendes en enkelt holde/matering med en utformning som beskrevet ovenfor. Hvis der benyttes en enkelt slik ring vil der kreves separate forankringselementer for svalehaleskovlene, - rotoren må være korrekt avbalansert for å kompensere for den usym-metriske konstruksjon og en egnet kilde må være anordnet for å mate kjolevæske til rennen i den enkelte ring.

Claims (6)

1. Gassturbin i hvilken en rotorskive er montert på en aksel, roterbart understottet i et hus, og i hovedsaken vinkelrett på denne med turbinskovler festet på den ytre krans, og i hvilken der radialt innover for skovlene ved rotorskiven er plassert anordninger for å innfore kjolevæske i turbinen i retning radialt utover for å tre inn i åpenkretslops-fordelingsbanen langs hvilke kjolevæsken beveger seg gjennom kjolekanaler i hver skovl qg trer ut av disse via et manifold-system, karakterisert ved i det minste ett ringformet element festet på den nevnte ytre krans, i hvilket element der er utformet en ringformet renne som er i stromningsforbindelse med et flertall .volumer ved undersiden av skovlene.

2. Turbin i henhold til krav 1, karakterisert ved at hver skovl har en svalehalerotdel som passer inn i en sliss med tilsvarende kontur.

3. Turbin i henhold,til krav 2, karakterisert ved at der anvendes to ringer, en på hver side av rotorskiven, hvor der i hver ring er utformet en ringformet renne som er i stromningsforbindelse med volumet ved undersiden av de svalehaleforsynte skovler.

4- Turbin i henhold til krav 1, karakterisert ved at matehull med innbyrdes avstand i omkretsretningen forbinder hver ringformet renne med volumet ved undersiden av de nevnte skovler.

5. Turbin i henhold til krav 4?karakterisert ved at matehullene er plassert med samme innbyrdes, avstand langs omkretsen av den ringformede renne.

6. Turbin i henhold til krav 1, karakterisert ved at der anvendes to ringer, en på hver side av rotorskiven, hvor i det minste den ene av ringene er utformet med en ringformet renne.' 7» Turbin i henhold til krav 1, karakterisert ved at der er utformet i det minste en ringformet rygg langs den ytre omkrets av ringen, hvilken rygg samvirker med en ringformet del på en stasjonær nabokonstruksjon i turbinen for å tette rotorskiverommet..