UA45455C2 - Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку - Google Patents

Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку Download PDF

Info

Publication number
UA45455C2
UA45455C2 UA98126499A UA98126499A UA45455C2 UA 45455 C2 UA45455 C2 UA 45455C2 UA 98126499 A UA98126499 A UA 98126499A UA 98126499 A UA98126499 A UA 98126499A UA 45455 C2 UA45455 C2 UA 45455C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
heat
screen device
shielding
fact
finger
Prior art date
Application number
UA98126499A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Гюнтер Вальц
Єнс Кляйнфельд
Роберт Франтцхельд
Хельмут Нойгебауер
Original Assignee
Сіменс Акцієнгезельшафт
Сименс Акциенгезельшафт
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 Сіменс Акцієнгезельшафт, Сименс Акциенгезельшафт filed Critical Сіменс Акцієнгезельшафт
Publication of UA45455C2 publication Critical patent/UA45455C2/uk

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00Casings; Linings; Walls
    • F23M5/04Supports for linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/007Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel constructed mainly of ceramic components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/14Supports for linings
    • F27D1/145Assembling elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23MCASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M2900/00Special features of, or arrangements for combustion chambers
    • F23M2900/05004Special materials for walls or lining

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Baking, Grill, Roasting (AREA)

Abstract

Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку, що містить виконану із жаростійкого матеріалу внутрішню обшивку, яка складається із жаростійких, в основному пластинчастих теплозахисних екранних елементів, виготовлених із ерозійно- і корозійностійкого матеріалу, і розміщених на несучій структурі один біля одного з залишенням зазорів і з можливістю переміщення при тепловому розширенні закріплених на ній за допомогою кріпильних елементів, зокрема пальців, а між кожним теплозахисним екранним елементом і несучою структурою розміщений теплоізоляційний елемент.

Description

Опис винаходу
Винахід стосується теплозахисного екранного пристрою для захисту несучої структури від дії гарячого 2 потоку за обмежувальною частиною п.1 формули винаходу.
Такий теплозахисний екранний пристрій відомий, наприклад, із європейського патенту ЕРО224817. Згідно з цим технічним рішенням, пропонується застосувати теплозахисний екранний пристрій у вигляді внутрішньої обшивки із жаростійкого матеріалу. Внутрішня обшивка складається із покриваючих площу з залишенням зазорів, розміщених один біля одного теплостійких, пластинчастих теплозахисних екранних елементів. Окремі 70 елементи зафіксовані на несучій структурі за допомогою болтів з можливістю переміщення внаслідок теплового розширення.
Окремі теплозахисні екранні елементи виконані у вигляді гриба з головкою і ніжкою, причому, головка являє собою плоску або об'ємну, полігональну пластинчасту деталь.
Такі теплозахисні екранні пристрої для захисту несучої структури від гарячого потоку з виконаною із 72 жаростійкого матеріалу внутрішньою обшивкою застосовуються, зокрема, для утворення камер згорання, зокрема, для газових турбін. В камері згорання газової турбіни під час процесу горіння утворюється атмосфера, яка діє на внутрішню обшивку. Під час роботи газової турбіни внутрішня обшивка зазнає дії порівняно високої температури. Поряд з тепловим навантаженням внутрішньої обшивки, внаслідок наявності високої температури і газової атмосфери можуть відбуватися структурні зміни теплозахисних екранних елементів. Окремі теплозахисні екранні елементи піддаються також динамічним навантаженням внаслідок коливань, що виникають під час процесу згорання в камері згорання газової турбіни. Відомі рішення, згідно з якими для зменшення теплового навантаження внутрішньої обшивки окремі теплозахисні екранні елементи охолоджують зі сторони стінки камери згорання. Холодоагент обтікає нижні сторони теплозахисних екранних елементів і крізь щілини між ними проникає в камеру згорання, захищаючи екранні елементи від гарячого газу. Введення охолоджувального с 22 повітря в камеру згорання веде до збільшення утворення оксиду азоту, оскільки згорання відбувається з Го) надлишком повітря. Одначе, виділення оксидів азоту є небажаним. Якщо газова турбіна має працювати при підвищених температурах, це пов'язано із збільшенням споживання холодоагенту.
В німецькому патенті ЮОЕ 4114768 А71 (ЗІЕМЕМ5 АС) 21. Мометрег 1991 описаний захисний екран газовідвідної структури, що містить несучу стінку, зокрема, жарової труби газової турбіни, яка складається із о 30 великої кількості цеглин. Цеглини розміщені одна біля одної і закріплені на несучій стінці за допомогою ю тримачів. Кожна цеглина має обернену до несучої стінки холодну сторону і відвернену від несучої стінки гарячу сторону, а також щонайменше дві бокові сторони, що з'єднують холодну і гарячу сторони. Кожен тримач М закріплений на несучій стінці і містить щонайменше два взаємодіючих затискних вушка, які охоплюють цеглинуз юю холодної сторони. Кожен тримач виготовлений із листового металу, а кожна цеглина виготовлена із кераміки. 3о В американському патенті ОБ 5 333 443 А (НАЦІ А ЕГУ Е) 2. Ацдиві 1994 описано герметизуючу конструкцію, З яка містить перші та другі пластинчасті елементи, розміщені на певній віддалі від корпусу і які утворюють між собою подовжену поперечну щілину. Множина радіальне прилягаючих герметизуючих пластин перекриває подовжені щілини між пластинчастими елементами і утримується множиною, розташованих окремо один від /-« одного, пальців, кожен з яких має збільшену головку на одній із сторін каркасу і основу на протилежній З 50 стороні каркасу, яка міцно прикріплена до дна однієї з герметизуючих пластин. Кожен палець охоплений с пружиною стискання, що розташована між каркасом та верхньою частиною однієї з герметизуючих пластин для з» можливості переміщення верхнього пластинчастого елементу в напрямку до нижнього для герметизації потоку між ними в радіальному напрямі та між сусідніми кріпильними пальцями і для введення нижнього пластинчастого елемента в герметичний контакт із першими та другими пластинчастими елементами для герметизації потоку 42 між ними в радіальному напрямі крізь поперечну щілину. Перші та други пластинчасті елементи є неметалічними шк і вибрані з групи, яка включає керамічні матричні композити (КМК) та вуглець/вуглець (В/В). сл Задачею винаходу є створення покращеного теплозахисного екранного пристрою вказаного типу, який діє при підвищених температурах. Крім того, теплозахисний екранний пристрій має сприяти зменшенню потреби і е споживання холодоагенту. Ще однією ціллю винаходу є зменшення викидання оксидів азоту турбіною. с 20 Згідно з винаходом, ця задача вирішена з допомогою теплозахисного екранного пристрою шаруватої конструкції з ознаками п.ї7 формули винаходу, що містить виконану із жаростійкого матеріалу внутрішню сл обшивку, яка складається із жаростійких, в основному пластинчастих теплозахисних екранних елементів, виготовлених із ерозійно- і корозійностійкого матеріалу, і розміщених на несучій структурі один біля одного з залишенням зазорів і з можливістю переміщення при тепловому розширенні закріплених на ній за допомогою кріпильних елементів, зокрема, пальців, який відрізняється тим, що між кожним теплозахисним екранним
ГФ) елементом і несучою структурою розміщений теплоізоляційний елемент.
Переважні вдосконалення та варіанти виконання теплозахисного екранного пристрою є предметами о залежних пунктів винаходу.
Винайдений теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від гарячого потоку, яка містить 60 внутрішню обшивку із жаростійкого матеріалу, відрізняється тим, що теплозахисні екранні елементи виконані із ерозійно- і корозійностійкого, переважно жаростійкого матеріалу. Між кожним теплозахисним екранним елементом і несучою структурою виконано теплоізоляцію. Завдяки такій конструкції теплозахисного екранного пристрою, внутрішня обшивка набуває шаруватої структури. Завдяки шаруватій структурі внутрішньої обшивки, досягається функціональне розділення окремих задач внутрішньої обшивки. Згідно з відомими досі бо конструкціями внутрішньої обшивки, описаними, наприклад, в європейському патенті ЕР 0 224 817, описі до патенту ФРН Мо1173734 чи описі патенту до викладеної заявки ФРН Мо1052750, окремі теплозахисні екранні елементи мусять задовольняти всім пред'явленим до них вимогам. Внаслідок цього, вибір матеріалів для теплозахисних екранних елементів був обмежений. На противагу цьому, завдяки шаруватій структурі
Внутрішньої обшивки, а також завдяки правильному вибору матеріалів, внутрішня обшивка може бути краще узгоджена з умовами використання чи застосування. Теплозахисні екранні елементи мають захисну функцію стосовно ерозійного та корозійного впливу газової атмосфери. Власне теплозахисний екранний елемент не мусить діяти як теплоізолятор. Функцію теплоізоляції виконує, переважно, мата із волокнистого матеріалу або жаростійкої кераміки, розміщена між кожним теплозахисним екранним елементом і несучою структурою. 7/0 Наприклад, в разі жаростійкої кераміки мова йде про теплоізоляційну цеглу. Завдяки тому, що теплоізоляційний шар захищений від ерозії і корозії теплозахисним екранним елементом, теплоізоляційний шар може складатися із матеріалу, який, наприклад, в камері згорання руйнувався б газовою атмосферою. В разі потреби внутрішня обшивка може охолоджуватися за допомогою холодоагенту. Завдяки шаруватій структурі внутрішньої обшивки, споживання холодоагенту зменшується. Якщо холодоагентом виступає холодне повітря, то зменшується 7/5 Кількість повітря, що подається в камеру згорання. Завдяки цьому, процес згорання в камері може відбуватися при майже ідеальних умовах, при яких зменшується виділення оксидів азоту. Завдяки теплозахисному екранному пристрою, досягається також більш висока температура на вході турбіни. Рівномірність температури може бути досягнута шляхом фільтрування повітря.
Теплозахисний екранний елемент складається переважно із структурної кераміки. Під структурною керамікою 2о мається на увазі переважно карбід кремнію чи нітрид кремнію. Структурна кераміка, що складається із таких матеріалів, має позитивну властивість, яка полягає в тому, що вона нечутлива до корозійної та ерозійної дії газової атмосфери. Крім того, структурна кераміка відрізняється високою температуростійкістю. Карбід кремнію і нітрид кремнію є переважними матеріалами, які можуть бути використані для виготовлення теплозахисних екранних елементів. Одначе теплозахисні екранні елементи можуть бути виготовлені також з інших керамічних сч об матеріалів, якщо вони мають властивості, подібні до властивостей переважних матеріалів. Теплозахисні екранні елементи виконані переважно у вигляді пластинок. Перевагу має конструкція теплозахисного елемента, при якій і) щонайменше обернені до гарячого потоку кромки виконані заокругленими.
Згідно з іншим варіантом виконання винаходу, теплозахисний екранний елемент має таку ж площу, що й теплоізоляційна цеглина. ю зо Замість структурної кераміки теплозахисний екранний елемент може бути виконаний у вигляді покритої керамікою металевої пластини. о
Теплозахисні екранні елементи закріплені на несучій структурі за допомогою кріпильних елементів, зокрема, «г пальців. Пальці виконані переважно із керамічного матеріалу, переважно із такого ж матеріалу, що й теплозахисні екранні елементи, зокрема, із карбіду кремнію чи нітриду кремнію. На вільному кінці палець має о з5 Головку. В теплозахисному екранному елементі виконано наскрізний отвір, крізь який проходить палець, «г причому, головка пальця прилягає до теплозахисного екранного елемента. Головка пальця, по-перше, утримує теплозахисний екранний елемент, а, по-друге, ущільнює наскрізний отвір в ньому. В теплозахисному екранному елементі виконано заглибину, в яку "утоплюється" головка пальця. Завдяки цьому, поверхня теплозахисного екранного елемента залишається гладкою. Для спрощення монтажу в теплоізоляційній цеглині виконано канал, «
Крізь який проходить палець. Для компенсації різниці між тепловим розширенням пальця, теплозахисного з с екранного елемента та теплоізоляційної цеглини палець пронизує теплоізоляційну цеглину із зазором в каналі.
Теплозахисний екранний елемент кріпиться на несучій структурі за допомогою кріпильного елемента, пальця, ;» з можливістю переміщення при тепловому розширенні. Для компенсації різниці в коефіцієнтах теплового розширення деталей палець має можливість переміщатись в осьовому напрямку, перемагаючи зусилля пружини. Теплозахисні екрані елементи кріпляться, переважно, до стінки несучої структури, оберненої до їх внутрішньої обшивки. Кінець пальця проходить крізь стінку несучої структури. В кінець пальця впирається пружинний елемент, переважно пружина стиснення. Згідно з іншим вигідним варіантом, пружина стиснення о охоплює кінець пальця. На кінці пальця встановлено фіксувальний елемент, що являє собою перший упор для ї5» пружини стиснення. На стінці несучої структури встановлено розпірку, яка утворює другий упор для пружини стиснення. о Фіксувальний елемент з'єднаний з кінцем пальця рознімно, переважно за допомогою клинової шпонки. Для с цього на кінці пальця виконано кільцеву канавку, в яку входить шпонка, переважно сформований на фіксувальному елементі клиноподібний кільцевий виступ. Щоб пружина не втратила свої пружні властивості внаслідок забруднення або корозії, на фіксувальному елементі встановлено ковпачок таким чином, що ковпачок,
Б Ффіксувальний елемент і розпірка утворюють камеру, причому, ковпачок охоплює розпірку. Альтернативно ковпачок може бути з'єднаний з розпіркою, причому, в такому разі ковпачок охоплює фіксувальний елемент. В
Ф) названій останньою формі виконання фіксувальний елемент переміщується всередині ковпачка, як поршень в ка циліндрі. Для забезпечення можливості перевірки пружини ковпачок з'єднаний з фіксувальним елементом або з розпіркою рознімно, переважно за допомогою нарізного з'єднання. 60 Згідно з однією із конструкцій теплозахисного екранного пристрою, монтаж пристрою починається з того, Що на теплоізоляційній цеглині розміщують теплозахисний екранний елемент. Потім крізь теплозахисний екранний елемент і теплоізоляційну цеглину продівають палець. Кінець пальця виступає із теплоізоляційної цеглини. Цей кінець вставляють в отвір, просвердлений в стінці камери згорання. Для спрощення монтажу в розпірці передбачено напрямну трубку, що входить в канал, виконаний в теплоізоляційній цеглині. Завдяки такій 65 Конструкції, можливий попередній монтаж теплоізоляційної цеглини на напрямній трубці розпірки. При такій конструкції теплозахисного екранного пристрою спочатку всі теплоізоляційні цеглини можуть бути змонтовані на напрямних трубках, вставлених в отвори в стінці камери згорання, а потім за допомогою пальців на теплоізоляційних цеглинах монтуються теплозахисні екранні елементи.
Для забезпечення з'єднання теплоізоляційної цеглини зі стінкою несучої структури в разі виходу з ладу пальця або теплозахисного екранного елемента передбачене додаткове з'єднання теплоізоляційної цеглини зі структурою за допомогою стопорного болта.
Зовнішній контур теплозахисного екранного елемента може мати різноманітну форму. Для запобігання контакту теплоізоляційної цеглини із сусідніми цеглинами внаслідок можливого зміщення або провертання теплоізоляційна цеглина з'єднана з теплозахисним екранним елементом із геометричним замиканням. Для цього 7/0 В поверхні теплоізоляційної цеглини виконано заглиблення, в яке входить сформований на теплозахисному екранному елементі виступ відповідної форми. Таким чином усувається можливість зміщення чи провертання цеглини відносно теплозахисного екранного елемента.
Згідно з подальшою вигідною формою виконання теплозахисного екранного пристрою, він охолоджується холодоагентом. Охолодження теплозахисного екранного пристрою відоме. На відміну від відомих рішень, 7/5 Хоплодоагент пропускається між теплозахисним екранним елементом і теплоізоляційною цеглиною, для чого між ними передбачено канал для холодоагенту. Канал для холодоагенту має вхід, з'єднаний з каналом подачі холодоагенту, і відкритий вихід в навколишню атмосферу. Щілинний канал для холодоагенту утворений шляхом розміщення теплозахисного екранного елемента на певній відстані від теплоізоляційної цеглини. Відстань між теплозахисним екранним елементом і теплоізоляційною цеглиною становить від 0,3 до 1,5мм, переважно 1мм.
Для витримування такої відстані між теплозахисним екранним елементом і теплоізоляційною цеглиною між цими деталями встановлено щонайменше одну прокладку. Перевагу має конструктивне виконання, при якому відстань становить від 0,3 до 1,5мм, переважно 1мм. Використовуються переважно три прокладки, розміщені на уявному колі, причому, центр уявного кола лежить, в основному, в центрі теплозахисного екранного елемента. При такій конструкції палець, що проходить крізь теплозахисний екранний елемент, знаходиться в його центрі. с
Прокладки формуються на теплозахисному екранному елементі та/або на теплоізоляційній цеглині. Перевагу о має конструкція, при якій прокладки є інтегрованими складовими частинами теплозахисного екранного елемента або теплоізоляційної цеглини. Прокладки виконані у вигляді виступів. Вони можуть мати, наприклад, форму зрізаної піраміди. Площа опорної поверхні прокладки, що якої прилягає теплозахисний екранний елемент або теплоізоляційна цеглина, становить, переважно, від 9 до бамм?, зокрема, 25мм2. ю
Канал для холодоагенту може бути виконаний частково в теплоізоляційній цеглині та/або в теплозахисному екранному елементі. Підведення холодоагенту здійснюється через канал, виконаний в теплоізоляційній цеглині. о
Завдяки отворам для подачі холодоагенту, просвердленим в ковпачку, охолодження можна регулювати. Отвори «Її для подачі холодоагенту утворюють дросель для потоку холодоагенту. Для зменшення втрат холодоагенту камера виконана в основному непроникною для повітря. юю
Інші переваги та ознаки винайденого теплозахисного екранного пристрою пояснюються за допомогою трьох «І прикладів здійснення винаходу, проілюстрованих кресленнями. На них зображено: фіг.1 повний перетин теплозахисного екранного пристрою згідно з першим прикладом здійснення; фіг.2 вид знизу на пристрій згідно з фіг.1; « фіг.3 повний перетин теплозахисного екранного пристрою згідно з другим прикладом здійснення; фіг.4 вид не збоку на теплозахисний екранний елемент з розпірками; - с фіг.5 теплозахисний екранний елемент згідно з фіг.4 у виді знизу. ц На фіг.1 зображений сегмент теплозахисного екранного пристрою для захисту несучої структури 1 від дії "» гарячого потоку. Сегмент утворює внутрішню обшивку 2а. Внутрішня обшивка складається із теплозахисних екранних елементів 2, розміщених один біля одного з залишенням зазорів 25. Теплозахисний екранний елемент 2 виготовлений із корозійне- та ерозійностійкого матеріалу. Переважно він являє собою покриту керамікою «г» металеву пластину. Між теплозахисним екранним елементом 2 із несучою структурою 1 розміщена теплоізоляційна цеглина 3. Теплоізоляційна цеглина виготовлена із жаростійкої кераміки. і-й З'єднання теплозахисного екранного елемента 2 з несучою структурою 1 здійснене за допомогою кріпильного «» елемента, зокрема, пальця 4. Палець 4 проходить крізь виконаний в теплозахисному екранному елементі 2 наскрізний отвір 5. На вільному кінці пальця 4 сформовано головку 6, яка прилягає до теплозахисного екранного і-й елемента 2. В теплозахисному екранному елементі 2 виконано заглиблення 7 для головки 6 пальця 4, завдяки сл чому головка 6 "утоплена" в теплозахисний екранний елемент 2.
Ізоляційна цеглина З має канал 8, крізь який проходить палець 4. теплоізоляційна цеглина З лежить на несучій структурі 1. В поверхні теплоізоляційної цеглини З, оберненій до теплозахисного екранного елемента 2,
Виконано заглиблення 9, в яку входить виступ 10, сформований на теплозахисному екранному елементі 2.
Як видно із зображення на фіг.1, палець 4 має кінець 11, який проходить крізь стінку несучої структури 1.
Ф, Для цього в стінці структури 1 виконано наскрізний отвір 12. Кінець 11 пальця 4 оточений пружинним елементом ко 13, виконаним у вигляді пружини стиснення. Один опорний елемент для пружини утворений фіксувальним елементом 14. Фіксувальний елемент 14 має конічно розширений отвір 17, крізь який проходить кінець 11 пальця бо 4. На кінці 11 пальця 4 виконано кільцеву канавку 15, в який вкладена шпонка 16. Шпонка 16 прилягає до конічної частини отвору 17. Завдяки шпоночному з'єднанню, фіксувальний елемент 14 фіксується на пальці 4. На фіксувальний елемент 14 нагвинчений ковпачок 18. Ковпачок 18 має обичайку 19, напрямлену в сторону стінки несучої структури 1. Ковпачок 18 має форму циліндра. Протилежною фіксувальному елементу 14 частиною обичайка 19 охоплює встановлену на несучій структурі 1 кільцеву розпірку 20. Розпірка 20 має заглиблення, в 65 яке вкладений пружинний елемент 13. Крім того, в розпірці 20 передбачена напрямна трубка 21, яка принаймні частково входить в теплоізоляційну цеглину 3. Внутрішній діаметр напрямної трубки 21 більший, ніж діаметр пальця 4. Пружинний елемент 13 з попереднім напруженням встановлений між розпіркою 20 і фіксувальним елементом 14. Завдяки пружинному зусиллю пружинного елемента 13, до пальця 4 через фіксувальний елемент 14 прикладене спрямоване назовні зусилля. Це зусилля через головку б пальця 4 передається на Теплозахисний екранний елемент 2, внаслідок чого теплозахисний елемент 2 притискає теплоізоляційну цеглину
З до стінки несучої структури 1.
Розміри ковпачка 18 розраховані таким чином, що між ним і стінкою несучої структури залишається відстань, завдяки чому можливе переміщення ковпачка 18 вздовж осі пальця 4.
Для додаткової фіксації теплоіїзоляційна цеглина З прикріплена до стінки несучої структури 1 стопорним 70 болтом 22. Стопорний болт 22 проходить крізь просвердлений в стінці несучої структури 1 отвір 23.
Стопорний болт 22 з'єднаний зі стінкою несучої структури 1 за допомогою нарізного з'єднання 24. В теплоізоляційній цеглині З висвердлено глухий отвір 25, в який входить стопорний болт 22. Стопорний болт 22 наскрізь пронизує стопорний штифт 26. Стопорний штифт 26 орієнтований, в основному, перпендикулярно до поздовжньої осі стопорного болта 22. Для вставляння стопорного штифта 26 в теплоізоляційній цеглині /5 Ввисвердлено отвір 27.
На фіг.2 зображено вид знизу на пристрій згідно з фіг.1. Січною лінією А-А позначено перетин, зображений на фіг.1.
На фіг.3 зображений другий приклад втілення теплозахисного екранного пристрою. Принципово конструкція цього пристрою відповідає конструкції, відображеній на фіг.1 і 2. Тому, для запобігання повторенням, відсилаємо до опису фіг.1 і 2.
В зображеному на фіг.3 теплозахисному екранному пристрої для захисту несучої структури від дії гарячого потоку відображена можливість охолодження теплозахисного екранного елемента та теплоізоляційної цеглини
З. Для цього в ковпачку 18 просвердлено отвори 29, які "впадають" в камеру 28. Камера 28 обмежена розпіркою 20, ковпачком 18 і фіксувальним елементом 14. До цих отворів 29 можуть бути приєднані трубки для подачі сч ов Холодоагенту. Холодоагент крізь отвори 29 втікає до камери 28. Із камери 28 холодоагент через напрямну трубку 21 протікає у виконаний в теплоізоляційній цеглині З канал 8. Між теплоізоляційною цеглиною З і теплозахисним і) екранним елементом 2 виконано напрямлений до периферії щілинний канал 30, крізь який холодоагент витікає із пристрою. Канал ЗО може бути утворений також заглибленнями в теплозахисному екранному елементі 2 та в теплоізоляційній цеглині 3, або лише в теплозахисному екранному елементі 2. ю зо На фіг.4 зображено приклад виконання теплозахисного екранного елемента 2 в поздовжньому перетині.
Теплозахисний елемент 2 виготовлений, наприклад, із карбіду кремнію або нітриду кремнію. На його поверхні, о оберненій до не зображеної теплоізоляційної цеглини З, виконано прокладки 31. Прокладки 31 мають форму «г зрізаної піраміди, їх висота становить близько 1мм, а площа опорної поверхні близько 25мм.
Прокладки 31 розміщені на уявному колі К на однаковій відстані одна від іншої. Центр уявного кола К о
Зз5 лежить, в основному, в геометричному центрі теплозахисного екранного елемента 2, переважно центр уявного /-«ф кола К співпадає з геометричним центром теплозахисного екранного елемента 2.
В центрі 7 виконано наскрізний отвір 5, крізь який може проходити палець 4, як показано на фіг.1 чи 3.
Прокладки 31 забезпечують розміщення теплового екранного елемента 2 на певній відстані від « теплоізоляційної цеглини. Холодоагент протікає між теплоіїзоляційною цеглиною З і теплозахисним екранним 70 елементом 2, охолоджуючи теплозахисний екранний елемент 2. Завдяки наявності прокладок З1, між 8 с теплозахисним екранним елементом 2 і теплоіїзоляційною цеглиною З утворюється охолоджувальний канал 30 у й вигляді щілини. "» Самозрозуміле що прокладки 31 можуть бути виконані також на теплоізоляційній цеглині. Висота охолоджувального каналу 30, яка задається прокладками 31, може бути узгоджена з постановкою теплової
Задачі. щ»

Claims (1)

1 Формула винаходу щ»
1. Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку, що містить о виконану із жаростійкого матеріалу внутрішню обшивку, яка складається із жаростійких, в основному с пластинчастих теплозахисних екранних елементів, виготовлених із ерозійно і корозійностійкого матеріалу, і розміщених на несучій структурі один біля одного з залишенням зазорів і з можливістю переміщення при тепловому розширенні закріплених на ній за допомогою кріпильних елементів, зокрема пальців, дв Який відрізняється тим, що між кожним теплозахисним екранним елементом і несучою структурою розміщений теплоізоляційний елемент. (Ф, 2. Теплозахисний екранний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплозахисний екранний елемент ка складається із структурної кераміки.
З. Теплозахисний екранний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що теплозахисний екранний елемент бо складається із карбіду кремнію.
4. Теплозахисний екранний пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що теплозахисний екранний елемент складається із нітриду кремнію.
5. Теплозахисний екранний пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що теплозахисний екранний елемент складається із металевої пластини, щонайменше з одного боку покритої шаром кераміки. 65 6. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1-5, який відрізняється тим, що щонайменше обернена до гарячого потоку кромка теплозахисного екранного елемента виконана заокругленою.
7. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - б, який відрізняється тим, що теплоізоляційний елемент виконаний у вигляді мати із волокнистого матеріалу.
8. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - б, який відрізняється тим, що теплоізоляційний елемент виконаний із жаростійкої кераміки.
9. Теплозахисний екранний пристрій за п. 8, який відрізняється тим, що жаростійка кераміка має форму теплоізоляційних цеглин.
10. Теплозахисний екранний пристрій за п. 9, який відрізняється тим, що теплозахисний екранний елемент і теплоізоляційна цеглина мають в основному однакову площу. 76 11. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 10 який відрізняється тим, що палець складається із структурної кераміки, переважно із карбіду кремнію або нітриду кремнію.
12. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 11, який відрізняється тим, що в теплоізоляційному елементі виконано канал, в який вставлено палець.
13. Теплозахисний екранний пристрій за п. 12, який відрізняється тим, що палець розміщений в каналі із /5 зазором.
14. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 13, який відрізняється тим, що на вільному кінці пальця сформовано головку, а також тим, що в теплозахисному екранному елементі виконано наскрізний отвір, крізь який вставлено палець з приляганням головки до теплозахисного екранного елемента.
15. Теплозахисний екранний пристрій за п. 14, який відрізняється тим, що в теплозахисному екранному гор елементі виконано заглиблення для головки пальця, завдяки чому головка вставлена в теплозахисний екранний елемент врівень з поверхнею теплозахисного екранного елемента.
16. Теплозахисний екранний пристрій за п. 14 або 15, який відрізняється тим, що головка вставлена в теплозахисний екранний елемент із забезпеченням газонепроникності.
17. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 16, який відрізняється тим, що підпружинений сч г палець встановлений з можливістю переміщення вздовж своєї осі.
18. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 17, який відрізняється тим, що несуча структура має і) щонайменше одну стінку, крізь яку вставлено кінець пальця.
19. Теплозахисний екранний пристрій за п. 18, який відрізняється тим, що на кінці пальця встановлено пружинний елемент. ю зо 20. Теплозахисний екранний пристрій за п. 19, який відрізняється тим, що пружинний елемент є пружиною стиснення. юю
21. Теплозахисний екранний пристрій за п. 20, який відрізняється тим, що кінець пальця охоплений «г пружиною стиснення.
22. Теплозахисний екранний пристрій за п. 19 або 21, який відрізняється тим, що на кінці пальця о Зз5 Встановлено фіксувальний елемент, а на стінці несучої структури встановлено розпірку, причому фіксувальний «Е елемент утворює перший упор для пружинного елемента, а розпірка утворює другий упор для пружинного елемента.
23. Теплозахисний екранний пристрій за п. 22, який відрізняється тим, що фіксувальний елемент з'єднано з кінцем пальця рознімно. «
24. Теплозахисний екранний пристрій за п. 23, який відрізняється тим, що між фіксувальним елементом і пл») с пальцем виконано клиноподібне з'єднання.
25. Теплозахисний екранний пристрій за п. 23 або 24, який відрізняється тим, що на кінці пальця виконано ;» кільцеву канавку, в яку вставлено клиноподібний кільцевий виступ, притиснений фіксувальним елементом.
26. Теплозахисний екранний пристрій за пп. 22 - 25, який відрізняється тим, що ковпачок з'єднаний з фіксувальним елементом або з розпіркою із утворенням камери, обмеженої ковпачком, фіксувальним елементом їх та розпіркою, причому фіксувальний елемент або розпірка охоплені ковпачком.
27. Теплозахисний екранний пристрій за п. 26, який відрізняється тим, що ковпачок з'єднано з фіксувальним о елементом або з розпіркою рознімно, переважно за допомогою нарізного з'єднання. їх 28. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 22 - 27, який відрізняється тим, що розпірка має напрямну трубку, вставлену в канал теплоізоляційного елемента. о 29. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 28, який відрізняється тим, що теплоізоляційний с елемент, зокрема теплоізоляційна цеглина, з'єднана з несучою структурою за допомогою стопорного болта.
30. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 1 - 29, який відрізняється тим, що між теплозахисним екранним елементом і теплоізоляційним елементом, зокрема теплоіїзоляційною Ццеглиною, виконано щонайменше один канал для холодоагенту, вхід якого з'єднано з каналом подачі холодоагенту, а вихід відкритий для навколишньої атмосфери. Ф) 31. Теплозахисний екранний пристрій за п. 30, який відрізняється тим, що теплозахисний екранний елемент ка розміщений на певній відстані від теплоізоляційного елемента з утворенням щілинного каналу для холодоагенту.
32. Теплозахисний екранний пристрій за п. 31, який відрізняється тим, що відстань між теплозахисним бо екранним елементом та теплоізоляційним елементом становить від 0,3 до 1,5мм, переважно 1мм.
33. Теплозахисний екранний пристрій за п. 31 або 32, який відрізняється тим, що між теплозахисним екранним елементом і теплоізоляційним елементом розміщено щонайменше одну прокладку.
34. Теплозахисний екранний пристрій за п. 33, який відрізняється тим, що щонайменше три прокладки розміщено на уявному колі, причому центр уявного кола лежить, в основному, в центрі теплозахисного екранного б5 елемента.
35. Теплозахисний екранний пристрій за п. 33 або 34, який відрізняється тим, що прокладки розміщені на теплозахисному екранному елементі та/або на теплоізоляційному елементі.
36. Теплозахисний екранний пристрій за п. 35, який відрізняється тим, що прокладки виконані як одне ціле з теплозахисним екранним елементом або з теплоізоляційним елементом.
37. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 33 - Зб, який відрізняється тим, що прокладки виконані у формі виступів.
38. Теплозахисний екранний пристрій за п. 37, який відрізняється тим, що площа опорної поверхні прокладок становить від Умм2 до б4мм?, переважно 25мм.
39. Теплозахисний екранний пристрій за одним із пп. 33 - 38, який відрізняється тим, що канал підведення 70 холодоагенту утворений каналом в теплоізоляційній цеглині.
40. Теплозахисний екранний пристрій за п. 26 або 27 та одним із пп. 30 - 39, який відрізняється тим, що в ковпачку виконано щонайменше один отвір для підведення холодоагенту.
41. Теплозахисний екранний пристрій за п. 40, який відрізняється тим, що отвір для підведення холодоагенту утворює дросель для охолоджувального потоку.
42. Теплозахисний екранний пристрій за п. 40 або 41, який відрізняється тим, що ковпачок виконаний в основному газонепроникним відносно навколишнього середовища. с щі 6) ІФ) ІФ) « ІФ) «
- . и? щ» 1 щ» 1 сл іме) 60 б5
UA98126499A 1996-06-11 1997-06-10 Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку UA45455C2 (uk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19623300A DE19623300A1 (de) 1996-06-11 1996-06-11 Hitzeschildanordnung, insbesondere für Strukturteile von Gasturbinenanlagen, mit geschichtetem Aufbau
PCT/DE1997/001169 WO1997047925A1 (de) 1996-06-11 1997-06-10 Hitzeschildanordnung, insbesondere für strukturteile von gasturbinenanlagen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA45455C2 true UA45455C2 (uk) 2002-04-15

Family

ID=7796651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UA98126499A UA45455C2 (uk) 1996-06-11 1997-06-10 Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6085515A (uk)
EP (1) EP0904512B1 (uk)
JP (1) JP2000512370A (uk)
KR (1) KR20000016569A (uk)
DE (2) DE19623300A1 (uk)
RU (1) RU2184319C2 (uk)
UA (1) UA45455C2 (uk)
WO (1) WO1997047925A1 (uk)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19750517A1 (de) * 1997-11-14 1999-05-20 Asea Brown Boveri Hitzeschild
DE19751299C2 (de) * 1997-11-19 1999-09-09 Siemens Ag Brennkammer sowie Verfahren zur Dampfkühlung einer Brennkammer
EP1006315B1 (de) * 1998-11-30 2004-01-21 ALSTOM (Switzerland) Ltd Keramische Auskleidung für einen Brennraum
WO2002088601A1 (de) * 2001-04-27 2002-11-07 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammer, insbesondere einer gasturbine
EP1288601B1 (de) * 2001-08-28 2006-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildstein sowie Verwendung eines Hitzeschildsteins in einer Brennkammer
EP1288578A1 (de) * 2001-08-31 2003-03-05 Siemens Aktiengesellschaft Brennkammeranordnung
EP1533572A1 (de) * 2003-11-24 2005-05-25 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbinenbrennkammer und Gasturbine
US8771604B2 (en) * 2007-02-06 2014-07-08 Aerojet Rocketdyne Of De, Inc. Gasifier liner
US20100050640A1 (en) * 2008-08-29 2010-03-04 General Electric Company Thermally compliant combustion cap device and system
EP2230454A1 (de) * 2009-03-18 2010-09-22 Siemens Aktiengesellschaft Vorrichtung zur Montage eines Hitzeschildelementes
EP2261564A1 (de) * 2009-06-09 2010-12-15 Siemens Aktiengesellschaft Hitzeschildelementanordnung mit Schraubeneinfädelmittel und Verfahren zur Montage eines Hitzeschildelementes
DE102012022199A1 (de) 2012-11-13 2014-05-28 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Brennkammerschindel einer Gasturbine
US9664389B2 (en) * 2013-12-12 2017-05-30 United Technologies Corporation Attachment assembly for protective panel
DE102014215034A1 (de) * 2014-07-31 2016-02-04 Siemens Aktiengesellschaft Abdeckkappe für eine Durchgriffsbohrung in einem Hitzeschild und ein in der Durchgriffsbohrung positionierbares Fixierelement sowie Hitzeschild mit einer Abdeckkappe
HRP20211470T1 (hr) 2015-12-28 2021-12-24 Lydall, Inc. Termički štit sa karakteristikom zadržavanja
RU209216U1 (ru) * 2021-08-30 2022-02-07 Антон Владимирович Новиков Теплозащитный экран для камеры сгорания газовой турбины
RU209161U1 (ru) * 2021-12-01 2022-02-03 Антон Владимирович Новиков Теплозащитный экран для камеры сгорания газовой турбины

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO123552B (uk) * 1968-12-17 1971-12-06 Kongsberg Vapenfab As
US3918255A (en) * 1973-07-06 1975-11-11 Westinghouse Electric Corp Ceramic-lined combustion chamber and means for support of a liner with combustion air penetrations
US4073318A (en) * 1976-11-19 1978-02-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Process for wear-resistant ducts
GB1568603A (en) * 1977-01-15 1980-06-04 Carborundum Co Ltd Furnace linings
US4379382A (en) * 1980-06-02 1983-04-12 Sauder Industries, Inc. Method and apparatus for insulating a furnace having a corrosive atmosphere
US4432289A (en) * 1981-07-23 1984-02-21 Deumite Norman Furnace brick tie back assembly
IT1171691B (it) * 1983-07-12 1987-06-10 Siti Forno per la cottura di materiali ceramici, con elemento a volta comprendente mezzi resistenti alle sollecitazioni termiche e/o meccaniche
US4748806A (en) * 1985-07-03 1988-06-07 United Technologies Corporation Attachment means
DE3664374D1 (en) * 1985-12-02 1989-08-17 Siemens Ag Heat shield arrangement, especially for the structural components of a gas turbine plant
DE3625056C2 (de) * 1986-07-24 1997-05-28 Siemens Ag Feuerfeste Auskleidung, insbesondere für Brennkammern von Gasturbinenanlagen
AU594814B2 (en) * 1986-09-13 1990-03-15 Foseco International Limited Furnaces
US4838031A (en) * 1987-08-06 1989-06-13 Avco Corporation Internally cooled combustion chamber liner
WO1989012789A1 (fr) * 1988-06-13 1989-12-28 Siemens Aktiengesellschaft Bouclier thermique n'exigeant que peu de fluide de refroidissement
DE58907513D1 (de) * 1988-12-03 1994-05-26 Hoechst Ag Hochfeste Verbundkeramik, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung.
JPH0762594B2 (ja) * 1989-08-11 1995-07-05 日本碍子株式会社 ファイバー炉
US5079912A (en) * 1990-06-12 1992-01-14 United Technologies Corporation Convergent side disk cooling system for a two-dimensional nozzle
DE4115403A1 (de) * 1991-05-10 1992-11-12 Mtu Muenchen Gmbh Duesenwand
US5129447A (en) * 1991-05-20 1992-07-14 United Technologies Corporation Cooled bolting arrangement
DE4117768C2 (de) * 1991-05-31 1996-10-24 Detlef Talg Pelotte zum Stützen der menschlichen Wirbelsäule, insbesondere im Lendenbereich
US5265411A (en) * 1992-10-05 1993-11-30 United Technologies Corporation Attachment clip
US5333443A (en) * 1993-02-08 1994-08-02 General Electric Company Seal assembly
FR2714152B1 (fr) * 1993-12-22 1996-01-19 Snecma Dispositif de fixation d'une tuile de protection thermique dans une chambre de combustion.
US5592814A (en) * 1994-12-21 1997-01-14 United Technologies Corporation Attaching brittle composite structures in gas turbine engines for resiliently accommodating thermal expansion
DE19502730A1 (de) * 1995-01-28 1996-08-01 Abb Management Ag Keramische Auskleidung

Also Published As

Publication number Publication date
EP0904512B1 (de) 2002-08-21
DE19623300A1 (de) 1997-12-18
EP0904512A1 (de) 1999-03-31
US6085515A (en) 2000-07-11
KR20000016569A (ko) 2000-03-25
JP2000512370A (ja) 2000-09-19
WO1997047925A1 (de) 1997-12-18
DE59708012D1 (de) 2002-09-26
RU2184319C2 (ru) 2002-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
UA45455C2 (uk) Теплозахисний екранний пристрій для захисту несучої структури від дії гарячого потоку
RU2088836C1 (ru) Теплозащитный экран
US7677044B2 (en) Heat shield
JP4172913B2 (ja) 燃焼器用壁セグメントおよび燃焼器
US5918912A (en) Arrangement for mounting a pipe end flange
US7021061B2 (en) Heat shield arrangement for a hot-gas conducting component, in particular for structural pieces of gas turbines and method for production of said arrangement
RU2516713C2 (ru) Система теплозащитного экрана с элементами для вхождения винтов и способ монтажа элемента теплозащитного экрана
JPH1194241A (ja) セラミック・ライニング
RU99100095A (ru) Теплозащитный экран, в частности для конструкционных элементов газотурбинных установок
US4492382A (en) Refractory fiber ladle preheater sealing rings
US6360700B1 (en) Refractory lining for tubular wall
MXPA01009059A (es) Proteccion de pared contra solidos de flujo descendente.
US6948437B2 (en) Thermal shielding brick for lining a combustion chamber wall, combustion chamber and a gas turbine
CN1328546C (zh) 隔热块及隔热块在燃烧室中的应用
US8601959B2 (en) Refractory tile, in particular for a gasifier
HU218518B (hu) Hőtátadó csőkötegfal-szerkezet és tűzálló csőfalazó blokk, valamint hőátadó tűztérbélelő fal
CA2332668C (en) Refractory ceramic plate and accompanying wall structure for an incinerator
KR100469549B1 (ko) 보일러 튜브/열교환기 보호용 내화 타일 장치
JP2914185B2 (ja) 高炉炉壁補修用の水冷型耐火物パネル
CN115298485A (zh) 具有陶瓷隔热罩和密封件的燃烧室
RU209161U1 (ru) Теплозащитный экран для камеры сгорания газовой турбины
JPH02203194A (ja) ボイラ水管壁の耐火構造
JP3795345B2 (ja) ごみ焼却炉における冷却パイプ保護構造
US4919398A (en) Attachment structure mountings for refractory fiber ladle preheater sealing rings
JP3806530B2 (ja) 焼却炉壁構造