SE188850C1 - - Google Patents

Description

Uppfinnare: F D Allen och C M Milford Prioritet begard pan den 5 mars 1958 (Storbritannien) FOreliggande uppfinning avser en kanalanordning for heta gaser, speciellt avsedd for gasturbinmotorer och bestaende dels av ett kontinuerligt yttre, rorformat element, dels ett hire, rOrformat element, som är atskilt fran det yttre elementet av ett ringformat mellanrum och bestar av ett flertal separata, ringformade sektioner, mellan vilkas till varandra angransande andar bildas ringformade passager, som forbinda det ringformade mellanrummet mellan elementen med kanalen det inre elementet, dels en fOrsta grupp centreringsorgan, vilka aro fasta vid det yttre elementet och skjuta mat, dels en andra grupp centreringsorgan, vilka aro fasta vid det hire elementet och skjuta utat och dels ett antal farbindningsorgan, som med varandra forbinda angransande par av centreringsorgan i de hada grupperna.

Andamalet med uppfinningen har varit att skapa en kanalanordning, som ãr latt att hopsatta vid den fOrsta monteringen och Sven är latt isartagbar och anyo hopsattbar vid t. ex. reparationsarbeten rasp. periodisk inspektion ()eh rutinunderhall. For detta andamal utmarkes kanalanordningen enligt uppfinningen i huvudsak darav, att vane forbindningsorgan ingriper med ett eller flera centreringsorgan i den fOrsta gruppen och angransande centreringsorgan i den andra gruppen hos ett flertal ringformade sektioner och är lasbart darifran genom en rorelse sin langdriktning.

Uppfinningen kommer att forklaras narmare i det foljande under hanvisning till bifogade ritning.

Fig. 1 är en i mindre skala visad sidovy av en gasturbinmotor for ett flygplan, vilken är forsedd med en avgaskanal; Fig. 2 visar i snitt en del av kanalens vagg; Fig. 3 visar ett snitt utmed linjen i fig. 2; Fig. 4 är ett .snitt tamed linjeni fig. 2 men sett i motsatt riktning jamfort med fig. 3, dvs. i gasernas utstrOmningsriktfling; Fig. 5 och 6 dro fig. 2 och 4 motsvarande snitt av en modifierad utforinasform; Fig. 7, 8 och 9 aro fig. 6 mot7svarande snitt av andra utforin,gsformer; Fig. 10 dr ett fig. 4 inotsvarande snitt av kanalanordningen enligt uppfinningen, varvid det yttre elementet fir .forsett med en isolation-sbelaggning.

Den i fig. 1 visade gasturbinmotorn 10 kan vara av vilket soul heist ordinart utfarande och kommer darfOr icke att beskrivas narmare. De heta avgaserna frau gasturbinmotorn ledus genom kanalen 11 till utloppsmunstycket 12, ,sa att en jetframdrivningseffekt alstras. Kanalen. 11 är anordna.d i fl,ygplanet, i en vinge eller i ett sarskilt hus.

Ranaler fOr framlednina av gaser -av hog temperatur aro vanligen fifirsedda med ett koncentriskt inre element, vilket ofta benamnes varmeskarm, och ett kylfluidum kan framledas mellan det inre elementet och det vttre holjet, vilket i det Thljande kommer att benamnas yttre element, exempelvis for att minska del hire elementets temperatur. Detta kylfluidum finales vanligen inkomma i kanalen mellan elementen vid. ett antal stallen utmed det inre elementet i det att detta utfores av ett antal korta, cylindriska sektioner, som sammansiittas sd, att den mot inloppet vanda anden av varje sektion nagot 5verlappar den narmast frainfOrvarand-e sektionens mot utloppet vanda ande, sa att kylfluidum kan instromma genom de salunda bildade ringspalterna. Detta har den fordelen Dupl. kl. 46 g: 16 2— — att ett i huvudsak oavbrutet grans:skikt av fluiduna kan bildas "pa det hire elementets Kanalanordningen .enligt fig. 2, 3 °eh 4 bestar av ett yttre element eller holje 13 och ett inre element i form av ett flertal separata, ringformade sektioner 14, 15, 16, 17 °eh 18. Den mot inloppet van.da anden av dessa sektioner har nagot storre diameter An den mot utloppet vanda :laden och varje sektion overlappar och är med ett ringa radiellt spelrum skild fran angransande framforvara:nde sektion, varigenom bildas en ringspalt 21 mellan parvis till varandra angransande sektioner. Dessa ringspalter bilda en fOrbindelse mellan det ringformade kylrum-net 20 mellan de inre och yttre elementen och den inre kanal, som bildas av det inre elementet. Avbrutna distansosrgan 22 aro anordnade mellan de med Overlappning liggande delarna av de ringformade sektionerna och aro fastsatta sit, att de tillata en inbordes rarelse mellan till varandra angransan:de sektioner.

I det fOreliggande exemplet har var oeh en av de ringformade sektionerna 14-18 nagot stOrre diameter an den i riktning mot inloppet narmast angransande sektionen, varigenom bildas ett kydrum 20 av gradvis avtagande tyarsnitt i riktning mot utioppsanden men det inses, att uppfinningen lika yid kan tilllampas vid kanaler, vilkas vaggar aro parallella.

Det hire elementet uppbares av det yttre elementet medelst ett antal i onikretsled pa nagot avstand fran varandra belagna centreringsorgan 23, vilka arc fasta vid det yttre elementet 13 mull var oe-h en av det hire elementets ringformade sektioner och stracska sig in i de;: ringformade kylrummet 20 saint av ett antal i omkretsled pa nagot avstand fran varandra anordnade centreringsorgan 24, vilka aro fasta vid var och en av de ringformade sektionerna och skjuta ut i det ringformade kylrummet. Gentreringsorganen aro anordnade mitt for varandra i langsga, ende rader utmed kanalens hela langd. Varje inre och yttre centreringsorgan 23, 24 ha kanalformat tvarsnitt och bilda tills-arnmans med motsvarande inre respektive yttre element en i huvudsak sluten ogla, varigenom bildas en oppning sett i riktning parallellt med kanalens axellinje. Det yttre elementets centreringsorgan 23 Overlappa radiellt och passa mellan det inre elementets centreringsorgan 24 och ett stangliknande forbindningsorgan 25 ar intratt I varje lartgsgaende rad av med overlappning anordnade Oglor, sit att de inre och yttre elementen dangenom aro hopkopplade.

I fOreliggande exempel ha det yttre elementets . centreringsorgan 23 samma radiella langd utmed kanalens hela langd, medan det inre elementets centreringsorgan 24 upp visa avtagande radiell langd i riktning mot kanalens utloppsande, sit att kylrummets 20 tvarsnittsarea minskas. Kylfluidum strommar genom kylrummet 20 och minskar prooressivt i riktning mot kanalens bakre dude pa grund av den mangd kylfludium som tilllates instrOmma i den inre kanaten genom ringspalterna 21 mellan de skilda ringsektionerna. Lufthastigheten uppratthalles sit hog som mojligt vid sit Mgt tryckf all som mojligt for uppratthallandet av en full effektiv varmevaxling vid det inre elementet. I ett alternativt utforande kunna det inre elementets centreringsorgan 24 vara av konstant radiell langd, medan det yttre elementets eentreringsorgan 23 uppvisa avtagande radiell langd i riktning mot kanalens bakre ande.

Det inses, att de inre och yttre elementen kunna vara av eirkular, manghornig eller annan tvarsnittsforin eller att en kombination av tva tvarsnittsformer kunna tillampas sasom visas i fig. 2, 3 och 4, varvid det yttre elementet 13 har cirkular tvarsnittsform, medan de inre elementen 14, 15, 16 etc. ha manghOrnig tvarsnittsform.

I det alternativa utforande, som visas i fig. 5 och 6, Oro de lure och yttre elementen nv samma utfOrande som omtalats ovan, medan centreringsorganen 30, 31, som aro fasta vid det inre respektive yttre elementet, uppvisa hakformad tvarsnittsform, sett enligt fig. 6, varvid samtliga hakar aro riktade 1 samma omkretsriktning, dvs. medurs enligt fig. 6. Dessa centreringsorgan Ore icke anordnade med radiell Overlappning och Oro icke heller forskjutna i forhallande till varandra i axiell led.

Varje par av till varandra angran.sande rader av eentreringsorgan pa det inre och yttre elementet aro, sammankopplade medelst ett langsgaende fOrbindningsorgan 32, som dr fOrsett med en ombockad tuna 33 utmed vardera langskanten, vilka tungor stit i ingrepp med centreringsorganens hakar och tjana till att fasthalla dessa.

I det utfOrande, som visas i fig. 7, aro centreringsorganen 34, 35 utfOrda med hakliknande delar och anordnade i langsgaende rader pa de inre och yttre elementen. Hakarna aro harvid vanda i varandra motsatta riktningar i omkretsled ruknat, dvs. medurs och moturs, och fOrbindningsorganet 36 Or utmed sina langskanter forsett med i varandra motsatta riktningar ombockade tungor 37 for ingrepp med centreringsorganens hakliknande delar.

Andra majliga anordningar visas i fig. 8 och 9, varvid centreringsorganen 1 vartdera fallet beteeknats 40 och 41, medan forbindningsorganen betecknats 42.

Utfdrandet enligi fig. 10 är prineipiellt lika det i fig. 2, 3 och 4 visade men i detta fall omgives det yttre elementet 50 av en yttre mantel 51, som fastlialles under ftirmedling av — —3 distanshylsor 52 och nitar 53, varvid nitarna 53 aven tjana till centreringsorganens 54 fastsattning vid det yttre elementet. Centreringsorganen 55 aro fastsvetsade vid det inre elementet 58 och stangliknande forbindningsorgan 56 aro intradda genom de oglor, som Midas av de med overlappning anordnade organen 54 och 55. Mellanrummet mellan det yttre elementet 50 och manteln 51 är fyllt med ett varmeisolerande material.

I samtliga de fall dar centreringsorganen aro utfOrda med hakliknande delar i motsats till de slutna 8{_2;lorna och dar de icke aro anordnade med radiell Overlappning, kan vart och ett av de yttre centreringsorganen stracka sig oavbrutet utmed kanalens langdriktning men ett avbrutet arran.gemang sasom omtalas ovan foredrages, enar axiell varmeutvidgning tillates darigenom.

Vid sontliga utforanden sker sammansattningen ph samma satt i det att de inre och yttre elementen placeras i det avsedda laget och forbindas med varandra genom att forbindningsorganet i sin langdriktning forskjutes till ingrepp med motsvarande langsgaende rader av centreringsorgan.

Claims (5)

P atentansprak:

1. Kanalanordning f Si heta gaser, speciellt avsedd for gasturbinmotorer och bestaende dels av ett kontinuerligt yttre, rorformat element, dels ett inre, rorformat element, som Sr atskilt frail det yttre elementet av ett ring-format mellanrum och bestitr av ett flerlal separata, ringformade sektioner, Indian vilkas till varandra angransande andar bildas ringformade passager, som forbinda det ringformade mellanrummet mellan elementen med kanalen i det inre elementet, dels en forsta grupp centreringsorgan, vilka aro fasta vid det yttre elementet och skjuta inat, dels en andra grupp centreringsorgan, vilka Oro fasta vid det inre elementet och skjuta utat, och dels ett antal forbindningsorgan, som med varandra fOrbinda angran,sande par av centreringsorgan i de hada grupperna, kannetecknad darav, att varje forbindningsorgan (25; 32; 36; 42; 56) ingriper med ett eller flera centreringsorgan (23; 30; 34;40; 54) i den forsta gruppen och angransande centreringsorgan (24; 31; 35; 41; 55) i den andra gruppen hos ett flertal ringformade sektioner (14-18) och Sr losbart darifran genom en riirelse i sin lanudriktninu

2. Kanalanordning enligt patentanspraket 1, kannetecknad darav, att centreringsorga- nen ha formen av hakar (fig. 9).

3. Kanalanordning erdigt patentanspritket 2, kannetecknad darav, att hakarna aro anordnade i langsgaende racier, i vilka hakarna pa det inre och det yttre elementet alternera, och att forbin.dningsorganen aro intradda hakarna (fig. 9).

4. Kanalanordning enligt patenlanspr&et 2, kannetecknad darav, att va.rt och ett av forbindningsorganen har formen av ett band (32, 36, 42), som utmed sina hada langskanter Sr fOrsett med hakar fOr ingrepp med de hakformade centreringsorganen.

5. Kanalanordning enligt patentanspraket 2. kannetecknad darav, att centreringsorganen ha formen av Oglor, anordnade i langsgaende rader, i vilka oglorna ph det inre och yttre elementet alternera, och att forbindningsorganen aro tradda genom oglorna. (fig. 3. 3, 4, 10). Anf Orda publikationer: Paieniskrifter frdn Schweiz. 282 188, 296 791; Tyskland 874 680; USA 2 268 464.