TR201805946A2 - Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma - Google Patents

Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma Download PDF

Info

Publication number
TR201805946A2
TR201805946A2 TR2018/05946A TR201805946A TR201805946A2 TR 201805946 A2 TR201805946 A2 TR 201805946A2 TR 2018/05946 A TR2018/05946 A TR 2018/05946A TR 201805946 A TR201805946 A TR 201805946A TR 201805946 A2 TR201805946 A2 TR 201805946A2
Authority
TR
Turkey
Prior art keywords
water
shaft
cooling
main shaft
feature
Prior art date
Application number
TR2018/05946A
Other languages
English (en)
Inventor
Uyanik Talat
Original Assignee
Uyanik Talat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uyanik Talat filed Critical Uyanik Talat
Priority to TR2018/05946A priority Critical patent/TR201805946A2/tr
Publication of TR201805946A2 publication Critical patent/TR201805946A2/tr

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Turbofan Gaz Türbinli motorların türbin disk kanatları (blade) soğutma işlemi, 650 derece sıcaklıkta Kompresör havasından çalıp motor gücünü düşürerek, oldukça stresli ve fazladan eneji harcanarak soğutma yerine, Motor ana mili giriş kısmına eklenen 2. Mil üzerindeki Su devirdaim pompası HPT ve LPT Türbin disk kanatlarına (blade) su devirdaim soğutma tekniği ile daha etkin bir soğutma sağlamaktadır.

Description

TARIFNAME GAZ TÜRBINI MOTORLARI SU DEVIRDAIM POM PASI ILE SOGUTMA Bulusun ilgili oldugu teknik saha Bu bulus genel olarak gaz türbini motorlarina ve daha özel olarak Türbin disk ve kanatlarinin (blade) sogutulmasi ile ilgilidir.
Bilinen Gaz Türbinli Turbofan Motorlarda Türbin kanatlarinin (blade) Yüksek devirli kompresörden gelen basinçli havanin kombustörde yakit karisimiyla açiga çikan enerjiyle türbin kanatlarini (blade) tahriki sonucu itis gücü elde edilir, ancak kombustördeki yanmayla ortaya çikan yüksek isi 1700 derece civarindaki isiya, türbin kanatlarinin (blade) yapildigi metal alasimlarin dayanmasi mümkün olmadigindan türbin kanatlarinin sogutulmasi gerekmektedir, bilinen en yaygin teknik olan Türbin kanatlarin(blade) içerden sogutma islemi için gereken sogutma havasi Yüksek devirli kompresör (çekirdek motor) havasindan çalinan % 20”lik hava oldugunu düsünürsek, bu miktarin türbinden güç elde etmek için ne kadar önemli oldugu kolayca anlasilir. Türbin kanatlarinin (blade) bu teknikle sogutularak, kombüstördeki yanma odasindan gelen yüksek sicaklik ortaminda çalismasi saglanlanir, Kompresör havasinin Türbini tahrik ile üretilen motor gücü, bu havanin %Zorsi sogutma islemi için kullanildigindan kompresör havasindan %100 faydalanilamamaktadir, yüksek devirle dönen HPT disk kanatlari (blade) altindaki küçük delikten yükSek basinçli 650 derecelik HPT havasiyla sogutmak ve Türbin diskleri arasindaki hava kanallarindan arkadaki disklere soguk hava gödermek disklerin dönme hizini olumsuz etkileyen ve oldukça stres meydaya getiren bir tekniktir, Bu sogutma tekniginde Yüksek devirli kompresörün basinçli havasi, dönen HPT Türbin diskine çarparken olusan stres ve Türbin devir hizinin düsürmesi fizik kurali geregi görmezden gelinemez, bu çarpmayla tahminimce % sayisinin düsmesine neden olur.
B 1 n "z"m"n" ama la i'it knik r 1 ml r Bu bulus Gaz Türbini motorlarin Türbin disk ve kanatlarini kombüstördeki yakitin yanmasiyla açiga çikan 1700 derece civarindaki isi ortaminda (blade) HPT Kompresör havasindan çalinin 650 derecelik havayla sogutma yerine, su sogutma sistemiyle HPT ve LPT disk ve kanatlarinin (blade) sogutulmasi amaçlanmistir, Su sogutmayi, hava sogutmadan daha üstün kilan iki temel fiziksel özellik var. Bunlarin ilki, suyun isi iletkenliginin havaya oranla 25 kat daha fazla olmasidir, Bu sayede su, havadan çok daha hizli bir sekilde isiyi fanin oldugu bölgeye aktarabilir. Ikinci üstün özellik ise suyun isi kapasitesinin, havadan çok daha fazla olmasi. Isi kapasitesi havaya oranla 4 kat daha fazla olan su, sicakliginin artmasi için dört kat daha fazla isi enerjisine gerek duyuyor. Gaz Türbini Motorlar için Türbin kanatlari (blade) sogutma teknigi asagidaki sekillerde gösterilmektedir.
Sekil açiklamasi Sekil 1:Bir Turbofan motorun Ana milin giris kismi yatay huni seklinde genisletilerek yerlestirilen su devirdaim pompasi ile HPT ve LPT türbin disk ve kanatlarinin (blade) sogutma semasi.
Sekil 2: Su Devirdaim pompasi Mil semasi Sekil 3: Ana mil giris kisminin önden görünüs semasi Sekil 4: Su Devirdaim pompa milinin Ana mile baglanti semasi Sekil 5: Su Devirdaim pompa kasasinin disardan motor kasina iç kismi ise ana milin ön kismina yerlestirilen R1 rulinaninin Iç kismindan baglanti semasi Sekil 6: Ana mil parçalarinin baglantisini saglayan iç mil semasi Sekil 7: Ana mil ara parça semasi Sekil 8: Ana mil parçasinin kesit görüntüsü semasi Sekil 9: Iç Mil kesit görüntü semasi.
SekillO: Ana mil ve içi milin baglantisi kesit semasi Sekill 1: Iç Mil bilezigi (HPT diski için) semasi Seki semasi Sekill3: Ana mil parçalarini birlestiren iç mili ve bileziklerin baglanti semasi Sekill4: Türbin disk kanat (blade) Içindeki SU döngüsü semasi Seki115: Bir diskin üstten kanatsiz hava gidis dönüs kanalinin semasi Sekildeki referanslarin açiklanmasi Sekildeki numaralandirilmis parçalarin açiklamasi, asagida verilmektedir: 1: Su devirdaim Pompa kanadi 22 Su devirdaim pompasi mi” 3: Su devirdaim pompa kasasi S: U kanali (4 Adet ) 6: Tirnak (4 tirnak) 7: Ana mil, a) ara mil parçasi b) son mil parçasi 8: Motor koruma kasasi 9: LPT Kömpresör kanatlari : Baglanti mili (iç mil) 11: HPT su gidis araligi (HPT: Yüksek devir türbin) 12a: Bilezik, 12b Bilezik 13: HPT su dönüs araligi (LPT: Düsük devir türbin) 14: HPT su çikis kanali 15a: Iç mil su çikis deligi 15b: bilezik deligi 16: LPT su dönüs araligi 16: Mil bilezigi 17: HPT Disk 18: LPT Disk 19: HPT Su gidis kanali : HPT Su Dönüs kanali 21: HPT kanadi (blade) 22: LPT kanadi (blade) 23a: LPT Su sogutma borusu 23b: HPT Su sogutma borusu 24: Sogutma suyunun HPT Ana milden çikis kanali : Disk su gidis araligi 26: Disk su dönüs araligi 27: HPT disk ve Kanatlari (blade) için su kanali 28: HPT disk ve Kanatlari (blade) için su kanali Sekilzlse bakildiginda bir Turbofan Gaz Türbinli motor için Motorun Ana milinin(7) giris kismi yatay huni seklinde ve içerden 4 adet mil tutucu timakla (6) su pompasi mili (2) üzerindeki 4 adet U kanalin(5) içine geçirilerek sabitlenir, Su devirdaim pompasiin (1) suyu ana mil(7) içinden ilerler, suyun bir kismi HPT(17) ve LPT(18) kanatlarina gitmek üzere yok ayrina gelir, HPT kanatlarina (blade) giden su baglanti mili(10)(iç mil) ile ana mil(7) arasindaki 4 odali bosluktan(27) ilerleyip iç mil(10) bilezigi(12a) tarafindan 90° açiyla HPT(17) disk bosluguna(25) akip HPT türbin diskinin üst kismindaki kanaldan(19) HPT kanadin(blade) içindeki 3adet suya yön veren kanalciklarin içinden disk kanalindan (20) disk içindeki su gönüs bosluguna(26) döner, sicak su diskten çikista iç açiyla çikarak(l4) sogutma borusunun(23b) Içine akar, LPT kanatlarinin(blade) sogutma islemi ise Ana mil(7) birlestirici (iç mil) milin(10) ortasinda(28) girip iç milin(10) orta kisminda disari açilan 4 delikten(15a) bilezik içindeki ayni hizadaki delige(15b) gelecek sekilde yerlestirilen 4 adet su tahliye deliginden(15b) LPT(18) disk içindeki su gidis araligindan(25) LPT kanatlarin(blade)(22) içinden 180°açiyla dönüs tarafindan 90 derecelik açiyla mil (7b) içindeki 4 odali bosluktan(27) ana mil içine sabitlenmis rulmanin(R7) iç kismina satitlenmis kanaldan(24) geçerek milden ayrilir ve gelen sicak su motor LPT fan kademelerince emilen ve motorun dis kisimini sogutan soguk haVa tarafindan sogutularak motor koruma kasanin içinden su pompasina (2)akar ve SU döngüsünü tamamlayarak sogutma islemi tamamlamis olur. Motor sogutma havasi içinden geçen sogutucu borular (23a,23b) daha iyi bir sivi soguma için sogutma sivisinin akis hizini düsürmek için daha genis, dalgali veya degisik kivrimlar seklinde en iyi sogutmayi saglayacak sekilde tasarlanir.
Sekilz2aye bakildiginda, Su Devirdaim pompasinin milinin(2) bir tarafida 4 U kanal, Sekilz3,e bakildiginda Ana mil(7) girisi önden görünüsü, yatay huni seklide ve içerden bir tarafi ana mile sabitlenmis 4 adet tutucu tirnak(6) su devir daim pompa miline (2) sabitlenmesi için.
Sekil:4,e bakildiginda, sogutma islemini gerçekleristiren Su devirdaim pompasi milinin (2) üzerinde 4 U kanal(5) bulunan taraftan ana mil içindeki 4 tutucu tirnaga(6) sabitlenir.
Sekilz5,e bakildiginda, Su devir daim pompa mili(2), motor ana milinin (7) giris kismi yatay huni seklindeki genisletilmis ve içerden dört tane tirnaga (6) sabitlenmis, su devirdaim pompasini (1) korumak için pompa kasasi (3) motor korumasina (8) uygun bir sekilde sabitlenir, Su devirdaim pompa kasasinin(3) disi motor korumasinin(8) dis kismina ve kasanin iç kismi ise ana mil girisindeki rulmanin(R1) iç kismina sabitlenir.
Rulmanin (R1) dis kismi ise Ana mil(7) girisindeki yatay huninin giris, rulman-yatak olacak sekilde yerlestirilir, bu teknikle suyun sizmasi önlenmis olur.
Sekilzöiya bakildiginda, Motor ama mili birlestiren içi mil (10) in üzerinde boydan boya 4 tane U kanal(5) ana mil parçalarini(7,7a,7b) baglantisi için olup milin içi bos ve motor LPT disk(18) kanatlarina(22)(blade) sogutma suyu geçisi için 4 tane esit aralikta su geçis deligi (15a) vardir.
Seki127iye bakildiginda, Motor ana mil ek parçasi (7a,7b) iç kisimda 4 tane esit aralik, uzunluk ve genislikte olup, Iç mile(10) abitlenmesi için 4 tane iç timak(6) mevcuttur.
Seki128,e bakildiginda, Ana mi1(7) ek parçasindan (7a,7b) bir kesit ve milin içinden 4 tane tirnak (6) esit aralik ve ölçüdedir.
Sekilz9,e bakildiginda, Baglanti milinden (10) (iç mil) bir kesit, ana mil ek parçalarini (7,7a,7b]sabitlemek için 4 adet U kanali (5) ve LPT disk kanadina soguk su geçisi için milin içide su kanali (28) vardir.
Sekilzlûia bakildiginda, Iç milin(10) ana mil ek parsina(7a,7b) sabitlenme kesiti görülmekte ve aradaki 4 adet boslugu (27) HPT disk bosluguna su geçisi için olup, iç mil (10) ortasinda ki bostuktan(28) LPT disk kanadina (blade) soguk su akisi içindir.
Sekilzllie bakildiginda, Mil(10) bilezigi(12a) Ana mil(7) ile iç mil(10) arasindaki 4 tane bosluktan (27) gelen suyu HPT disk kanatlarina(21l yönlendirmek içindir ve iç kismi mile(10) üst kismindan ise sizdirmazlik rulmaninin (R3) içine geçirilerek sabitlen parçadir.
Sekil:12”ye bakildiginda, bilezik(12b) Iç mile(10) geçirilen bilezik olup üzerinde 4 tane su geçis kanali(15b) vardir bu kanal iç mil üzerindeki 4 tane su deligine(15a] denk gelecek sekilde yerlestirilir, bu kanallar (15b) LPT diskin(18) su geçis boslugundan(25) kanatlara (22) (blade) soguk su geçisi saglanir, bilezigin (12b) dis kismi rulmanin(R6l iç kisima geçer, Sekilzl3,e bakildiginda, Ana mil (7) ek mil (7a,7b) ve bileziklerin (12a,12b) mil sabitleyici(10) (iç mil) ile baglanir.
Sekilzl4ide bakildiginda, HPT diskin ortasinda 3 adet rulmanlar (R2,R3ve R4) HPT diske su gidis ve dönsünü saplamak içindir, disk boslugundan(25) giden su diskin üst deliginden (19) kanatlarin (bladenin) içindeki 3 adet kanalciktan 180° dönerek kanatlardaki isiyi motor RMP devir hizinda sogutma borularina transfer alir.
Bulusun sanayiye uygulanma biçimi Yukarida anlatilan Bilinen Gaz Türbinli motorlarin sogutma isiemindeki teknik problemlere, Harici Gaz Türbini su devirdaim sogutma teknigi ile bilinen tekniklerden daha basarili bir sekilde çözüm getirilen bir yöntemdir. Üretimi sekildeki bulus teknigine göre yapilacak bir tasarim ve imalat çalismasi ile sanayide üretilebilecek bir

Claims (2)

  1. ISTEMLER Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Su devirdaim pompasi(l) gerekli sogutma suyunu basacak Ana mile bagli bir su devirdaim pompasi (l) vardir. Su sevirdaim pompa mili (2) ana milin (7) içine, sabitlenmesi için milin(2) üzerinde ana mile sabitlenmesini ssaglayacak uzunlikta 4 tane U kanali (5) vardir. Istem lie göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Ana milin (7) giris kismi, mili(2) ve sogutma suyunun geçisi için yatay huni seklide ve iç kisimda su devirdaim pompa (1) milinin(2) sabitlenmesi için dört tane tirnak (6) vardir. 3- Istem 1 ve 2,ye göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Su devirdaim pompa kasasinin (3) dis kismi motorun koruma kasasinin disina(8) ve pompa kasasinin(3) iç kisminda ana mil(7) girisindeki yatay huni seklideki açikligin içine uygun bir sekilde sabitlenen su sizdirmaslik rulmaninin(R1) iç kismina sabitlenir. Istem 1,2 ve 3,e göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Motor ana milinin(7) içi yeterli sogutma suyunu türbin kanatlarina(blade) (21,22) göndermek için gerekli genisliktedir. 5- Istem 1,2,3 ve 4”e göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Ana milin(7) bitis kismi baglanti milini(10) içine alip sabitlenmesi için içerden 4 tane mil tutucu timak(6) vardir. Istem l,2,3,4 ve 57e göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Ana milin(7) içinden HPT ve LPT kanatlarina su döngüsünü saglamak için HPT ve LPT disklerin ana mile baglanti kisimlarindaki hizada su gelisi ve dönüsü için 2 ek mil parçasi(7a,7b),ve 2 bilezigi saitlemek için mil birseltirici (10) bir iç mil vardir, milin dis kismi 4 tane U kanali içi ise LPT disk hizasina kadar kanal seklinde(28) bos ve bu hizadan LPT diskine su geçisi için 4 tane su geçis deligi(15a) vardir. Istem l,2,3,4,5,6ya göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; HPT disk kanatlarina suyu yönlendirmek ve dönen suyu sogutma borusuna yönlendirmek için bir bilezik(12a) vardir ve iç milin(10) üzerine geçirilerek sabitlenir, üst kismi ise rulmanin(R3) iç kismina geçirililerek sabitlenir. Istem 1,2,3,4,5,6 ve 7,ye göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; Ana mil ek parçasi(7a) içerden iç mili(10), tutmak için 4 tane timak(6) vardir. 9- Istem 1,2,3,4,5,6,7 ve 8lye göre Gaz türbini motorlar için Türbin sogutmasi ile ilgili olup, özelligi; ikinci bilezik(12b) Ek mili(7a) içine sabitleyecek, üst ksimda ise rulmanin(R6) içine sabitlenecek sekildedir, rulmana sabitlenen mesafe kadar uzunlukta üzerinde HPT diskine su geçisi için 4 tane su kanali(15b) vardir. olup, özelligi; Ana milin(7) 2. Ek mili, istem 8”le ayni sekilde olup sadece daha uzun olabilir. olup, Özelligi; Ana milin(7) son ve 2. Ek mili(7b) bitis kisimda içinde bir rulman (R7) 10 rulmanin iç kismi su sogutma borusuna (23a) yatay olarak baglidir. Su sogutma borulari (23a,23b) türbin koruma kasasinin içinden motor iç kenarinda geçen sogutma havasinin Içinden geçerek tekrar motor girisindeki kasanin içinden Su devirdaim pompasina baglidir. 15 ilgili olup, özelligi; Türbin diskleri(l7,18) için suyun gidis ve dönüsü için 2 ayri bosluk( deligi ortasinda 3 adet rulman (R
  2. 2,R3,R4) vardir.
TR2018/05946A 2018-04-27 2018-04-27 Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma TR201805946A2 (tr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2018/05946A TR201805946A2 (tr) 2018-04-27 2018-04-27 Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TR2018/05946A TR201805946A2 (tr) 2018-04-27 2018-04-27 Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TR201805946A2 true TR201805946A2 (tr) 2018-06-21

Family

ID=66999036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TR2018/05946A TR201805946A2 (tr) 2018-04-27 2018-04-27 Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma

Country Status (1)

Country Link
TR (1) TR201805946A2 (tr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020018056A3 (en) * 2018-07-14 2020-06-11 Uyanik Talat Cooling of gas turbine engines with water recirculation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020018056A3 (en) * 2018-07-14 2020-06-11 Uyanik Talat Cooling of gas turbine engines with water recirculation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8459040B2 (en) Rear hub cooling for high pressure compressor
JP6746335B2 (ja) ターボ機械のためのヒートパイプ温度管理システム
JP6442468B2 (ja) 一体となった空気対オイル冷却器及び燃料対オイル冷却器熱交換器のための方法及びシステム
US10082079B2 (en) Gas-turbine engine with oil cooler in the engine cowling
BR102016005277A2 (pt) sistema para resfriar uma turbina e para resfriar um motor de turbina
JP2016196881A (ja) ターボ機械のためのヒートパイプ温度管理システム
ES2262102T3 (es) Procedimiento de refrigeracion, mediante aire enfriado, en parte, en un intercabiador externo, de las partes calientes de un turborreactor, y turborreactor asi refrigerado.
BR102016028354A2 (pt) Method of cooling a gas turbine engine
JP2010506091A (ja) ターボチャージャのためのコンプレッサ及びその冷却方法
BR102016006740A2 (pt) aparelhos de transferência de calor para um motor de turbina a gás
US9605593B2 (en) Gas turbine engine with soft mounted pre-swirl nozzle
JPS628615B2 (tr)
BR102017017726A2 (pt) Resfriador de revestimento de ventilador, corpo de trocador de calor e conjunto de resfriador
JP2017198204A (ja) ヒートパイプを使用してオイルリザーバ及び出口ガイドベーンを熱的に統合するためのシステム及び方法
JP2005201264A (ja) 航空機エンジンの高温部品のための冷却システム、およびそのような冷却システムを装備する航空機エンジン
KR20110065559A (ko) 터빈 냉각 시스템
CN109989831A (zh) 整合扩散器的热交换器
US20180171872A1 (en) Cooling assembly for a turbine assembly
BR112019012198B1 (pt) Montagem para um motor de turbina e motor de turbina
JP2017025910A (ja) 固定ブレード用の冷却構造体
JP2016196885A (ja) ターボ機械のホイール及びバケットのためのヒートパイプ温度管理システム
TR201805946A2 (tr) Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma
CN111164275B (zh) 用于飞行器涡轮喷气发动机的中间壳体毂的包括冷却通道的排放管道
US11274602B2 (en) Air cooler for gas turbine engine
TR201810053A2 (tr) Gaz türbi̇ni̇ motorlari su devi̇rdai̇m pompasi i̇le soğutma