WO2001061250A1

WO2001061250A1 - Hitzeschildstein und einrichtung zur auskleidung einer brennkammerwand einer gasturbine

Info

Publication number: WO2001061250A1
Application number: PCT/EP2001/001025
Authority: WO
Inventors: Milan Schmahl; Christine Taut
Original assignee: Siemens Aktiengesellschaft
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2001-01-31
Publication date: 2001-08-23
Also published as: EP1126221A1; EP1281028A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hitzeschildstein (1, 1A, 1B), insbesondere zur Auskleidung einer Brennkammerwand (65), mit einer einem heißen Medium (M) aussetzbaren Heißseite (5), wobei mindestens eine Dämpfungseinlage (3, 3A, 3B) vorgesehen ist, die außerhalb der Heißseite (5) angebracht ist. Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Dämpfungseinlage (3, 3A, 3B) Bestandteil des Hitzeschildsteins (1, 1A, 1B) ist. Der Hitzeschildstein (1, 1A, 1B) weist dadurch sehr gute Dämpfungseigenschaften und eine Hochtemperatur-Beständigkeit auf. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung (21) zur Auskleidung einer Brennkammerwand (65) sowie eine Gasturbine (53) mit einer Brennkammer (59), die eine solche Einrichtung (21) aufweist.

Description

HITZESCHILDSTEIN UND EINRICHTUNG ZUR AUSKLEIDUNG EINER BRENNKAMMERWAND EINER GASTURBINE

Die Erfindung betrifft einen Hitzeschildstem, insbesondere zur Auskleidung einer Brennkammerwand, mit einer einem heißen Medium aussetzbaren Heißseite. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Einrichtung zur Auskleidung einer Brennkammerwand sowie eine Gasturbine mit einer Brennkammer, die eine solche Einrichtung aufweist.

Ein thermisch und/oder thermomechanisch hochbelasteter Brennraum, wie beispielsweise ein Brennofen, ein Heißgaskanal oder eine Brennkammer einer Gasturbine, m dem ein heißes Medium erzeugt und/oder gefuhrt wird, ist zum Schutz vor zu hoher thermischer Beanspruchung mit einer entsprechenden Auskleidung versehen. Die Auskleidung besteht üblicherweise aus hit- zeresistentem Material und schützt eine Wandung des Brennrau- mes vor dem direkten Kontakt mit dem heißen Medium und der damit verbundenen starken thermischen Belastung.

Die US-Patentschrift 4,840,131 betrifft eine verbesserte Befestigung von keramischen Auskleidungselementen an einer Wand eines Ofens. Hierbei ist ein Schienensystem, welches an der Wand befestigt ist und eine Mehrzahl von keramischen Schie- nenelementen aufweist, vorgesehen. Durch das Schienensystem können die Auskleidungselemente an der Wand gehaltert werden. Zwischen einem Auskleidungselement und der Wand des Ofens können weitere keramische Schichten vorgesehen sein, unter anderem eine Schicht aus losen, teilweise komprimierten Keramikfasern, wobei diese Schicht zumindest die selbe Dicke wie die keramischen Auskleidungselemente oder eine größere Dicke aufweist. Die Auskleidungselemente weisen hierbei eine recht- eckige Form mit planarer Oberflache auf und bestehen aus einem warmeisolierenden feuerfesten keramischen Fasermateπal . Die US-Patentschrift 4,835,831 behandelt ebenfalls das Aufbringen einer feuerfesten Auskleidung auf einer Wand eines Ofens, insbesondere einer vertikal angeordneten Wand. Auf die metallische Wand des Ofens wird eine aus Glas-, Keramik- oder Mineralfasern bestehende Schicht aufgebracht. Diese Schicht wird durch metallische Klammern oder durch Kleber an der Wand befestigt. Auf dieser Schicht wird ein Drahtmaschennetz mit wabenformigen Maschen aufgebracht. Das Maschennetz dient e- benfalls der Sicherung der Schicht aus Keramikfasern gegen ein Herabfallen. Auf die so befestigte Schicht wird mittels eines geeigneten Spruhverfahrens eine gleichmäßige geschlossene Oberflache aus feuerfestem Material aufgebracht. Mit dem beschriebenen Verfahren wird weitgehend vermieden, dass wahrend des Aufspruhens auftreffende feuerfeste Partikel zuruck- geworfen werden, wie dies bei einem direkten Aufsprühen der feuerfesten Partikel auf die metallische Wand der Fall wäre.

Eine keramische Auskleidung für Wandungen von thermisch hoch beanspruchten Brennraumen, beispielsweise von Gasturbmen- brennkammern, ist m der EP 0 724 116 A2 beschrieben. Die

Auskleidung besteht aus Wandelementen aus hochtemperaturbe- standiger Strukturkeramik, wie z.B. Siliziu carbid (SiC) oder Siliziumnitπd (Sι₃N ) . Die Wandelemente sind mechanisch mittels eines zentralen Befestigungsbolzens federelastisch an einer metallischen Tragstruktur (Wandung) der Brennkammer befestigt. Zwischen dem Wandelement und der Wandung des Brennraumes ist eine dicke thermische Isolationsschicht vorgesehen, so dass das Wandelement von der Wandung der Brennkammer entsprechend beabstandet ist. Die im Verhältnis zum Wandele- ment etwa dreimal so dicke Isolationsschicht besteht aus keramischem Fasermaterial, das m Blocken vorgefertigt ist. Die Abmessungen und die äußere Form der Wandelemente sind an die Geometrie des auszukleidenden Raumes anpassbar.

Eine andere Art der Auskleidung eines thermisch hoch belasteten Brennraumes ist m der EP 0 419 487 Bl angegeben. Die Auskleidung besteht aus Hitzeschildelementen, die mechanisch an einer metallischen Wandung des Brennraumes gehaltert sind. Die Hitzeschildelemente berühren die metallische Wandung direkt. Um eine zu starke Erwärmung der Wandung zu vermeiden, z.B. infolge direkten Wärmeübergangs vom Hitzeschildelement oder durch Eindringen von heißem Medium m die von aneinander grenzenden Hitzeschildelementen gebildeten Spalte, wird der von der Wandung des Brennraums und dem Hitzeschildelement gebildete Raum mit Kuhlluft, der sogenannten Sperrluft, beaufschlagt. Die Sperrluft verhindert das Vordringen von heißem Medium bis zur Wandung und kühlt gleichzeitig die Wandung und das Hitzeschildelement.

Die WO 99/47874 betrifft ein Wandsegment für einen Brennraum sowie einen Brennraum einer Gasturbine. Hierbei wird ein Wandsegment für einen Brennraum, welcher mit einem heißen

Fluid beaufschlagbar ist, mit einer metallischen Tragstruktur und einem auf der metallischen Tragstruktur befestigten Hitzeschutzelement angegeben. Zwischen die metallische Tragstruktur und das Hitzeschutzelement wird eine verformbare Trennlage eingefugt, die mögliche Relativbewegungen des Hitzeschutzelementes und der Tragstruktur aufnehmen und ausgleichen soll. Solche Relativbewegungen können beispielsweise m der Brennkammer einer Gasturbine, insbesondere einer Ringbrennkammer, durch unterschiedliches Warmedehnverhalten der verwendeten Materialien oder durch Pulsationen im Brennraum, die bei einer unregelmäßigen Verbrennung zur Erzeugung des heißen Arbeitsmediums oder durch Resonanzeffekte entstehen können, hervorgerufen werden. Zugleich bewirkt die Trennschicht, dass das relativ unelastische Hitzeschutzelement insgesamt flächiger auf der Trennschicht und der metallischen Tragstruktur aufliegt, da das Hitzeschutzelement teilweise m die Trennschicht eindringt. Die Trennschicht kann so auch fertigungsbedingte Unebenheiten an der Tragstruktur und/oder dem Hitzeschutzelement, die lokal zu einem ungunstigen punk- tuellen Krafteintrag fuhren können, ausgleichen. Die Erfindung geht von der Beobachtung aus, dass, insbesondere bei keramischen, Hitzeschildsteinen aufgrund ihrer notwendigen Flexibilität hinsichtlich thermischer Ausdehnungen häufig nur unzureichend gegenüber mechanischen Belastungen, wie beispielsweise Stoße oder Vibrationen, gesichert sind.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, einen Hitzeschildstem anzugeben, welcher sowohl hinsichtlich unbeschrankter thermischer Ausdehnung als auch hinsichtlich der Stabilität gegenüber stoßartigen mechanischen Belastungen eine hohe Betriebssicherheit gewahrleistet. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe einer Einrichtung zur Auskleidung einer Brennkammerwand, die mit solchen Hitzeschild- steinen ausgekleidet ist sowie die Angabe einer Gasturbine mit einer Brennkammer, die eine solche Einrichtung aufweist. Bisher ist kein Konzept bekannt.

Die auf einen Hitzeschildstem gerichtete Aufgabe wird erfm- dungsgemaß gelost durch die Angabe eines Hitzeschildstems, insbesondere zur Auskleidung einer Brennkammerwand, mit einer einem heißen Medium aussetzbaren Heißseite, welcher Hitzeschildstem mindestens eine Dampfungseinlage aufweist, die außerhalb der Heißseite angebracht ist.

Mit der Erfindung wird ein völlig neuer Weg aufgezeigt, Hit- zeschildsteme gegenüber hohen Beschleunigungen infolge Stoßen oder Vibrationen dauerhaft zu sichern. Die Erfindung geht dabei bereits von der Erkenntnis aus, dass Brennkammersteine, wie sie üblicherweise zur Auskleidung einer Brennkammerwand verwendet werden, durch stationäre und/oder transiente

Schwingungen der Brennkammerwand zu entsprechenden Schwingungen angeregt werden. Dabei können, insbesondere m einem Resonanzfall, Beschleunigungen oberhalb einer Grenzbeschleunigung auftreten, wobei die Hitzeschildsteme von der Brenn- kammerwand abheben und der Folge wieder aufschlagen. Ein solcher Aufschlag auf die massive Brennkammerwand fuhrt zu sehr hohen Kräften auf die Hitzeschildsteme und kann zu gro- ßen Beschädigungen an diesen fuhren. Dies fuhrt zu einer erheblichen Reduzierung der Dauerhaltbarkeit eines Hitzeschild- stems. Mit der vorgeschlagenen Dampfungseinlage die außerhalb der Heißseite des Hitzeschildste s angebracht ist, wird erstmals eine äußerst effiziente und langzeitstabile Stoßdampfung für einen Hitzeschildstem angegeben. Die Dampfungseinlage ist dabei Bestandteil des Hitzeschildstems, was den Hitzeschildste von herkömmlichen Ausgestaltungen grundlegend unterscheidet. Durch das Anbringen einer Dampfungsem- läge m oder an den Hitzeschildstem, wird vorteilhafterweise eine effiziente Stoßdampfung einerseits erzielt und somit einer Bruchgefahr sicher entgegengetreten, andererseits wird erstmals auch die passive Sicherheit des Hitzeschildstems m einem möglichen Stoßbruchfall berücksichtigt. Durch das Vor- sehen einer Dampfungseinlage oder auch mehrerer Dampfungsem- lagen an oder m dem Hitzeschildstem werden Vibrationen und/oder Stoßbelastungen, beispielsweise durch einen Aufschlag, sicher gedampft. Durch diese Dampfung kann ein längerer Einsatz des Hitzeschildstems auch oberhalb der Grenzbe- schleunigung für einen Aufschlag ohne nennenswerte Schaden an dem Hitzeschildstem gewährleistet werden. Vorteilhafterweise ist dabei mindestens eine Dampfungseinlage vorgesehen.

Durch die Ausgestaltung des Hitzeschildstems mit der Da p- fungsemlage ergibt sich weiterhin der Vorteil einer problemlosen Vorfertigbarkeit und einfachen Montierbarkeit des Hitzeschildstems, beispielsweise zur Montage m einer Brennkammerwand. Separate Dampfungs- und/oder Isolierungselemente, wie sie bei herkömmlichen Hitzeschildstemen zusatzlich zu finden sind, erfordern gegenüber dem Hitzeschildstem der Erfindung einen erheblich größeren Montage- und Justieraufwand. Bei einer Revision muss ggf. lediglich der Hitzeschildstem ausgetauscht werden, nicht aber zusätzliche Dampfungsund/oder Isolierelemente.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Tatsache, dass die Dampfungseinlage außerhalb der Heißseite des Hitzeschild- Steins angebracht ist. Auf diese Weise kann nämlich die Dampfungseinlage sicher vor einer direkten Beaufschlagung mit einem heißen Medium geschützt werden. Die Heißseite des Hitzeschildstems ist dabei für eine Beaufschlagung mit einem heißen Medium ausgelegt und gewahrleistet im Betriebszustand einen Schutz der Dampfungseinlage vor hohen Temperaturen sowie möglichen korrosiven Angriffen auf die Dampfungseinlage.

Die außerhalb der Heißseite des Hitzeschildstems angebrachte Dampfungseinlage kann prinzipiell sowohl innerhalb des Steins angeordnet als auch an einer Oberflache, die nicht die Heißseite des Hitzeschildstems bildet, eingelassen sein. Dabei ist es auch möglich die Dampfungseinlage vollständig innerhalb des Hitzeschildstems anzubringen. Die geometrische An- Ordnung und Ausgestaltung der Dampfungseinlage ist somit vorteilhafterweise einfach anpassbar an die jeweiligen Anforderungen und geometrischen Gegebenheiten, die bei einem Einsatz des Hitzeschildstems, beispielsweise als Auskleidung einer Brennkammerwand, zu berücksichtigen sind. Diese hohe Flexibi- litat einerseits sowie die erreichbare Dauerhaltbarkeit des

Hitzeschildstem gegenüber Stoßbelastungen andererseits, sind auch im Hinblick auf wirtschaftliche Gesichtspunkte von besonderem Vorteil.

In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Hitzeschildstem eine der Heißseite gegenüberliegende oder an diese angrenzende Wandseite auf, wobei die Dampfungseinlage zumindest teilweise die Oberflache der Wandseite bildet. In dieser Ausgestaltung ist die Dampfungseinlage nicht vollständig mner- halb des Hitzeschildstems angebracht, sondern bildet zumindest teilweise die Oberflache der Wandseite. Die Dampfungseinlage kann sich dabei aber durch den ganzen Stein entlang der Wandseite erstrecken, wobei es auch möglich ist, daß die Dampfungseinlage sich über die gesamte Oberflache der Wand- seite erstreckt. Die Wandseite ist vorteilhafterweise, im Gegensatz zu der Heißseite, im Betriebsfall nicht unmittelbar dem heißen Medium ausgesetzt. Es ist daher sehr zweckmäßig cυ cυ [\J h \-> P¹

Cπ o Cπ o Cπ o Cπ

CΛ <1 O CD ffi α α n Hi ι-i CΛ rt α CD CD CΛ CΛ rϊ *Ώ CΛ α o CΛ α Hi d N < H Φ tQ φ

Ό O tr d H Φ Φ tr d d Φ Φ rt H O Φ d H Φ Φ Φ CD O P P φ • O Φ P Φ o P d d Φ rr d rt Φ tr ι-i CΛ Φ >Q d iQ tr n H d tr 3 Φ tr φ N P ω P d α d d φ rt d N Φ i-s d H d d s Φ 1-5 d tr rt CΛ d Ό Φ P rt . rt P^J CD d φ o Φ Hi P Φ ≤ CΛ 3 H d 3 s d d φ CD 3 Φ H Φ Φ d S Φ CΛ Φ Hi PJ 3 φ y P t— ' Φ CΛ CD P Φ P 3 CD tQ d d d d d ≤ y CΛ D d Φ P ιQ O d S

Φ P> o d d tr Φ >-Q α y tr CΛ -> α α N iQ ιQ tr H y rt rjd d rt < P P^* CD Φ CD y y n ffi tr d d CΛ H φ Φ CΛ o Φ d >Q Φ Φ d sQ O Φ P. O d y O rt ^ d

CD y Φ H CΛ • Φ < Φ Φ y ≤ Φ ι-i d d Φ ιΩ H ^ P h- ^• CΛ 0- d CD y CD d Q.

Φ Hi Φ P P- Φ d -> CD CD Φ H H rt •P CΛ Φ CΛ d < Φ PJ φ CD φ Hi Φ d S - CΛ rt cP P Φ Φ ι-i Φ g o 3 Φ rt Φ o d Ό d o d CΛ P 3 α <! rt cP Φ Hi Φ σ H CΛ CΛ rr H H 3 y Φ Φ < Φ y d H sQ d ^ rt rt ti Φ φ CL φ d rt P

CD d Φ r+ Φ rt ι-3 rt CD O Φ tr y tr O s H y tr Φ CΛ d Φ Hi d P φ H o* Φ rt

3 *> H Φ Φ Φ Φ y CD y CD rt Φ ιQ d CD d rt Φ - ' <! α 3 d tr rt CΛ d t φ Φ

Ό Φ 3 r+ H < d H d rt CΛ rt H Φ H Φ d Φ N d CΛ o Φ O IQ a CD o d rt CD d CD d

H φ Φ d Φ 1— ' Φ CΛ rt Λ h ω d rt s: d rt Φ Φ d tr Φ o -* d

P* y CΛ H Hi tr ti tr y d O H Φ CΛ • H φ Φ d CΛ Φ t-¹ tr tr Hi tr d fD CΛ Φ P-¹ Φ CD Φ CD d H n o* Φ ö φ H s d -* P I—¹ P Φ *> P ιQ α Φ y H rt ι-i CD < α ι-i H y Q- Φ tr Φ H CD vQ CΛ "5 CD rt c 01 Hl Φ φ a o α*

01 tu ι-i sQ CΛ CD O o Φ ? ^Q ^ rt d rt 3 o φ Φ Φ d P tr P rt H-^* CΛ Hi Φ tr P o.

Φ α Φ l-j rt ti o y d CΛ φ O φ O CΛ Φ rt Φ ys d d ιQ φ Φ rt . PJ Hl P- Φ φ φ

P d Φ ^•"• α tr Φ N H H o α ≤ rt d Hi rt H Φ CΛ H N n CD CD P d

3 d ι-3 y Φ Φ ti d ffi rt ιQ H Φ Φ Φ d ιp d Φ Φ d d Φ CΛ Φ tr d rt n w o

P-¹ o φ N 0 ι-i >Q H Φ H H ιQ Φ d H d Hi d H O CΛ d Φ Hi CΛ y Φ tr Φ

CD y P rl- P -» Hl C rt rt Cu ι-i d CΛ 3 - *Q iQ 1— ' O tr rt Q H O CΛ CD Φ P φ Φ

>-Q p- • Φ i— ^■ y Φ N d d Φ Φ Φ Φ Φ CΛ y s 1— ' Φ Φ Φ Φ tr CD o o tP d σ φ Φ Hi s. PJ Hi y Φ Hi rt H O S d Φ CD CD ιQ Hi h-- P P* Φ tr y CΛ d Hi PJ

3 H P- ' ö o o *_* CΛ α Φ Φ d H y o d H Hi d Φ tr CD CΛ 1— ' h-^* φ Φ φ CD P- 3 d 0⁾ P Φ tr tr O H y y Φ d CD tr d rt CΛ φ y s α Φ CD ^ P n CD •Ö φ Φ O Φ H Φ Φ α. y y Φ • d d φ Φ t-¹ Φ CΛ Φ rt d φ CΛ d Φ iQ rt tr n Hi ^1 d y H H CΛ H x Φ H d n CD H Φ H o α H rt d Φ s Φ tr d d Hi Φ ιQ X s. Φ ιQ h- ' H s; H CΛ rt ιQ ≤ M d tP P Φ CΛ Φ y> rt d CD CD tu Φ d φ h-¹ d Φ Φ H Φ α* Φ O rt Φ d O Λ CΛ Φ Φ rt Φ tr CΛ rt Φ P Φ 01 01 d CD Φ •Ώ

P CD O P P d CΛ CΛ ≤ y N P Φ tr TJ rt H Φ CΛ rt d - 5 O α CΛ α* d h-^* α 01 n O Φ 3 &> Φ α O rt n- Φ Φ rt H Φ H o CD CΛ d . H CΛ φ d Φ CΛ tr D Φ φ tr t H φ CΛ ti CD Φ H < CΛ Φ Φ P d Φ CD > o Od d P-* Φ 01 α φ H 01 d P tr H -ε r+ Φ 21 tr 1— ' H I-* o o H w tu O φ o d d tr Φ H Hi tr n d P P rt d

0⁾ <-Q d P CD H α rt 3 H I-! tr Φ H Φ y d tr H Hi Hi H d O Φ P y w d rt d d ≤ φ H P rϊ d φ CD d Λ ιQ rt H d Φ 1— ' Φ CΛ CΛ H o h-" CΛ oi Φ P o Φ iQ d CD P⁾

CΛ 01 φ P-* d 3 d • Φ Φ - ' d CD d α rt φ o y t tr X3 O rt rt tr tr iQ d «3

H α rt- O ω tr Ό •X, y H o* d CΛ α CD H H tr Hi H ιQ Φ d α N tr CD 0) α* φ

CΛ DJ tr •Ώ φ Φ h- ^■ CΛ N ? rt Φ 3 φ tr d i— ^■ o rt Φ α d Φ Φ P d Hi rt 3 CΛ φ φ P P c ≤ vQ rt d CD d Ό Φ Φ CD h-^* N Hi <! Φ P> d 01 P PJ Φ <

• T3 P sQ rt d Φ φ H Φ g d CD CD H ⁱ-Q iQ Φ CD O d 3 O Φ α P P^J P o

Hi n > Φ Φ iQ H O CΛ H 3 sQ d tr d ω φ Φ CΛ tr d CΛ s tr CΛ Φ CΛ rt d α tr y ti H CΛ CΛ 3 rt d Φ Φ Φ Hi CD Φ d n d P CD P Φ rt rt Φ N d ^ Hi Φ Φ Φ rt φ 3 ι-i d l-i α d Φ CΛ Φ tr CΛ tr n d • α d d ιQ CD rt tr H H rt CD o o* • H rt d H H • π O y α. ^ d P CΛ CΛ o P- φ Φ d o 3 ι-( d ffi α CD H Φ CΛ d d tr y CΛ CΛ 0 Cd d Φ Φ Φ y α CΛ P d φ tr P-¹ H H n Φ H d d Φ ö Ό - φ Φ α σ z, Φ < Φ rt d φ α y tr d P- P^J Φ CD Φ CΛ tr H rt M Hi H ffi d CD d CΛ 01 d P d o P Φ Hi CΛ σ d Φ α tr d H CΛ d ιQ n N n rt CD Φ Φ Φ g rt d d rt P P o α D d

H O Φ 3 Φ Φ Hi Φ o tr tr Φ φ tr ι-( d CΛ P O > Φ o ιQ 3 Φ d ιQ d CD 3 • φ y CΛ ιQ ιQ P p ' ti tr Φ H H CΛ Φ ιQ tr φ Φ c H y d Φ CD CΛ d α tr n Hi

O r rt CD Φ d φ y O ω rt h H CΛ Φ d Hi d d o P^J y d Φ Φ Hi Hi α

Hi Φ 3 P-* φ o ιQ ι-( H tr Φ Φ Φ CΛ Φ d ≤ CΛ α tr Φ tr CD P d Φ PJ d α Φ O tr Φ Hi > CD H Hi d d rt H * J tα o PJ H Φ CD Φ d Φ rt oi d α

CD rt Φ d α Φ tr h- ' d ≤ d h- ' Φ N rt Φ d Φ y tr Φ d d 3 1 P Φ ^Q rt d

1 1 d φ φ H CD CΛ H α* CΛ Φ φ H H — • Φ P Φ O P 01 P d

CΛ d 01 P-* 1 1 Φ Φ 1 1 d o Ϊ 1- 1 Hi d d 1 < o 1 1 1 1 d 1 1 Φ tr

chige Dampfung werden Kräfte nicht punktuell, d. h. lokal auf einem sehr eingeschränkten Bereich, gedampft, sondern es wird eine Verteilung der Stoßkraft auf eine entsprechende Dampfungsflache vorgenommen. Dadurch sinkt die lokale Belastung erheblich, weil die Teilflachen bildenden Dampfungseinlagen eine Flachendampfung bewirken. Die geometrische Form und Anordnung dieser Dampfungs-Teilflachen ist an den jeweiligen Belastungsfall anpassbar, wobei die Gesamtbelastung vorteilhafterweise auf mehrere Teilflachen möglichst gleichmäßig verteilt werden kann.

Vorzugsweise sind dabei die Dampfungsemlagen regelmäßig, insbesondere symmetrisch, angeordnet. Dadurch kann eine entsprechend regelmäßige, insbesondere symmetrische, Ausbildung von Teilflachen, welche als Dampfungs-Teilflachen dienen, realisiert werden. Desweiteren ist dadurch eine besonders vorteilhafte Lastaufnahme im Stoßfall gewährleistet, weil durch eine symmetrische Anordnung eine entsprechende Kräfteverteilung auf den Hitzeschildstem erzielbar ist. Im Idealfall wird durch die symmetrische Anordnung eine Lastgleichvertei- lung auf den Hitzeschildstem erreicht.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Oberflache vollständig von einer einzigen Dampfungseinlage gebildet. Die Oberflache kann dabei eine der Heißseite gegenüberliegende Wandseitenoberflache oder eine an die Heißseite angrenzende Wandseitenoberflache sein. Somit ist eine Flachendamp- fung über die gesamte nicht die Heißseite bildende Oberflache erzielbar. Jedwede Stoßbelastung lokaler oder auf eine Teil- flache begrenzter Art kann mit dieser Ausgestaltung des Hitzeschildstems bruchsicher gedampft werden. Von Vorteil ist hier der Einsatz einer einzigen Dampfungseinlage zur Dampfung, was einerseits kostengünstig und andererseits besonders dampfungseffizient ist, weil die Anordnung und Dampfungsan- passung beispielsweise zweier Dampfungsemlagen sich deutlich aufwendiger gestalten wurde. In diesem besonders vorteilhaften Fall kann bereits mit einer einzigen Dampfungseinlage ei- ne äußerst effiziente Dampfung, insbesondere eine Flachen- dampfung, bei Stoßlast erzeugt werden. Es ist auch möglich, dass die gesamte nicht von der Heißseite gebildete, Oberflache vollständig von einer einzigen Dampfungseinlage gebil- det ist.

Vorzugsweise ist die Dampfungsanlage als Gewebe, insbesondere als eine Gewebematte, ausgestaltet. Dabei kommen Gewebe, oder auch Gewebe Gewebematten zum Einsatz, die ausreichend hohe Dampfungseigenschaften (Dampfungskonstante) sowie eine Temperaturfestigkeit gegenüber den hohen Temperaturen, wie sie beispielsweise bei einem Einsatz m einer Brennkammer zu erwarten sind. Die Verwendung einer Gewebematte hat dabei den Vorteil, dass sie auf eine gewünschte Große zuschneidbar und gut an den Hitzeschildstem außerhalb der Heißseite anbringbar ist. Da die Gewebematte m einem Kontakt mit dem Hitzeschildstem steht oder sogar teilweise m den Hitzestein fest integriert ist, sollte das Material der Gewebematte so gewählt werden, dass unerwünschte chemische Reaktionen zwischen den unterschiedlichen Materialien von Gewebematte und Stein- mateπal (Grundmaterial) ausgeschlossen werden können. Überdies sollten die thermischen Ausdehnungskoeffizienten von den aneinander grenzenden unterschiedlichen Materialien m dem Hitzeschildstem möglichst aneinander angepasst sein, um thermische Spannungen und/oder Deformationen sicher zu vermeiden. Dies ist allerdings mit einer Gewebematte leicht erzielbar, da eine Gewebematte aufgrund ihrer Gewebestruktur ohnehin eine gewisse Elastizität aufweist. Die Dampfungsanlage kann auch m Form eines Gewirkes, eines Geflechts oder eines Schwammes ausgestaltet sein. Wo dies sinnvoll ist, kann die Dampfungseinlage auch bereichsweise aus diesen strukturell verschiedenen Erscheinungsformen zusammengesetzt sein.

Vorzugsweise besteht die Dampfungseinlage aus einem kerami- sehen Material, insbesondere aus einem keramischen Fasermate- rial . Keramisches Material ist hochtemperaturfest sowie oxi- dations- und/oder korrosionsbeständig und eignet sich daher hervorragend f r den Einsatz einer Brennkammer. Matten aus einem keramischen Material, insbesondere einem keramischen Fasermaterial, sind kommerziell erhältlich. Als Lieferant kommt beispielsweise die Firma „3M^W Ceramic Textlies and Com- posites, Europe aus Neuss m Frage. Die keramische Matte vom Typ AF62 dieser Firma besteht z.B. aus keramischen Fasern (Nextel 312), welche, für einen Einsatz von bis zu 1200 °C geeignet sind. Die chemische Zusammensetzung dieser Fasern ist typischerweise 62 Gew.-% Al₂O 24 Gew.-% SιO_ und 14 Gew.-^ä B₂0₃. Die Fasern sind dabei aus einer Vielzahl einzelner Filamente zusammengesetzt, wobei die Filamente einen Durchmesser von etwa 10 bis 12 μm aufweisen. Die maximale Kristallitgroße betragt bei diesem Produkt 500 nm. Aus dem keramischen Fasermaterial lassen sich auf einfache Weise Ge- webe, Gewirke oder Geflechte der gewünschten Große und Dicke herstellen. Auch sind mehrere Lagen von keramischen Dampfungsmatten als eine Dampfungseinlage herstellbar. Mehrere Lagen können hierbei miteinander zu einer Dampfungseinlage vernäht oder vernadelt sein. Es ergibt sich somit msbesonde- re der Vorteil einer guten Zuschneidbarkeit der Dampfungseinlage und Anpassbarkeit an die jeweilige Geometrie des Hitzeschildstems .

In einer weiter bevorzugten Ausgestaltung besteht die Damp- fungsanlage aus einem metallischen Material, insbesondere aus einem metallischen Drahtmateπal . Hierbei kommen hochtempera- turfeste Drahte zum Einsatz, die ausreichende Oxidations- und Korrosionsbeständigkeit aufweisen und eine hinreichend große Elastizität, insbesondere Biegeelastizitat sowie Elastizität gegenüber Zug- und/oder Druckbelastung. Die Dampfungsanlage aus dem metallischen Material kann dabei gleichermaßen als Gewebe, Gewirke, Geflecht oder als ein Metallschwamm ausgestaltet sein. Es ist auch denkbar eine Dampfungsanlage aus einer Kombination von metallischem Material mit keramischen Material m Form eines Metall-Keramik-Verbundgewebes auszugestalten oder als ein Lagenverbund mit einer metallischen und einer keramischen Gewebelage. Bevorzugt besteht der Hitzeschildstem aus einem Grundmaterial, insbesondere einer Feuerfestkeramik, wobei die Damp^¬ fungseinlage fest mit αem Grundmaterial verbunden ist. Durch die Wahl einer Keramik als Grundmaterial für den Hitzeschildstem ist ein Einsatz αes Hitzeschildstems bis zu sehr hohen Temperaturen sicher gewahrleistet, wobei zugleich oxidative und/oder korrosive Angriffe, wie sie bei einer Beaufschlagung des Hitzeschildstems mit einem heißen Medium, z.B. einem Heißgas, auftreten, weitestgehend unschädlich für den Hitzeschildstem sind. Vorteilhafterweise ist die Dampfungseinlage mit dem keramischen Grundmaterial des Hitzeschildstems gut verbindbar. Die feste Verbindung kann dabei auch als losbare Verbindung ausgestattet sein. In diesem Fall erfolgt das An- bringen der Dampfungseinlage mit geeigneten Befestigungsele- enten, z.B. durch eine Verklammerung oder eine Verschrau- bung. Durch die Wahl einer Dampfungseinlage, die zumindest teilweise aus einem keramischen Material besteht, ist auch eine gute Anpassung an das keramische Grundmaterial des Hit- zeschildste s hinsichtlich der thermomechamschen Eigenschaften erreicht. Durch die feste Verbindung der Dampfungseinlage mit dem Grundmaterial ist der Hitzeschildstem vorteilhafterweise m einem Verbundsystem hergestellt. Dadurch ist eine kompakte Bauweise und Struktur des Hitzeschildstems gegeben, die ausgezeichnete Dampfungseigenschaften sowie eine große Dauerhaltbarkeit aufweist. Selbst einem Stoßbruchfall bei einer außerordentlich großen Stoßbelastung, sind Notlaufeigenschaften des Hitzeschildstems gewährleistet. Das heißt, dass bei einem Riss oder einem Bruch des Hitzeschild- steins sich aufgrund der festen Verbindung der Dampfungseinlage mit dem Grundmaterial keine Bruchstucke aus dem Verbund herauslosen können. Dies ist von besonders großem Vorteil beim Einsatz des Hitzeschildstems m einer Brennkammer, weil selbst nach einem Bruch die Hitzeschildfunktion des Hitze- schildstems weiterhin gewährleistet ist, insbesondere keine Bruchstucke m den Brennraum gelangen können. Wirtschaftlich ergibt sich hieraus einerseits der Vorteil, dass im Normal- fall keine außerordentliche Wartung und/oder Revision einer den Hitzeschildstem aufweisenden Brennkammer erforderlich ist. Andererseits verfugt der Hitzeschildstem im Fall beson^¬ derer Vorkommnisse über Notlaufeigenschaften, so daß Folgeschaden für die Turbine, insbesondere deren Beschaufelung, vermieden werden können. Die Brennkammer kann zumindest mit den üblichen Wartungszyklen betrieben werden, wobei aber zudem eine Verlängerung der Standzeiten aufgrund der erhöhten passiven Sicherheit erzielbar ist.

Die Befestigung der Dampfungsanlage mit dem Grundmaterial erfolgt vorzugsweise dadurch, dass die Dampfungsanlage m das Grundmaterial eingegossen, mit dem Grundmaterial verklebt o- der m das Grundmaterial eingelassen ist. Ein Einbringen der Dampfungsanlage m das Grundmaterial ist dabei besonders vorteilhaft, weil dieses bereits beim Herstellungsprozess des Hitzeschildstems erfolgen kann. Der Hitzeschildstem wird hierbei üblicherweise aus einer Formmasse hergestellt und anschließend gebrannt. Die Dampfungseinlage kann bei der Form- gebung des Hitzeschildstems mit emgeformt werden. Beim Verkleben der Dampfungseinlage mit dem Grundmaterial kann sowohl ein konventioneller Klebstoff als auch ein hochtemperaturfes- ter Kleber, beispielsweise ein schnell hartbarer Zweikompo- nentenkleber, zum Einsatz kommen. Auch können Kleber auf Si- likatbasis zum Einsatz kommen, die hervorragende Klebe- eigenschaften und eine große Temperaturbeständigkeit aufweisen. Als besonders vorteilhaft erweist sich bei der Verbindung die Verwendung einer keramischen oder metallischen Matte, insbesondere einer keramischen Gewebematte, weil diese aufgrund ihrer Gewebestruktur eine gewisse Luftdurchlassig- keit aufweist (Porosität) was ein gutes Verbinden der Dampfungseinlage mit dem Grundmaterial des Hitzeschildstems befordert. Grundmaterial und Gewebemateπal durchdringen sich dadurch zumindest teilweise und gehen eine feste Verbindung CJ oo > tv> P^J P*

Cπ o cπ o Cπ o Cπ

φ ω PJ oi tr Z CΛ p* 1-3 ιX2 oi Z ≤ σ P-¹ iQ ÖO N CD O P- α h-¹ φ ö o α 01 o w Z <

P Φ d Φ D φ r φ d d n d CD PJ P Φ P^J d Φ d *_^ o CD φ CD P PJ d P CD P- o o d Hi Hi P Φ d CD Φ y oi d ¹X2 d φ P Φ φ CΛ Hi ¹ d CΛ CΛ rt d 3 φ 3 Φ φ tr d φ Φ P* P rt CΛ P ιX2 d P Hi * CD CΛ P d n • N rt P PJ ys P* 01 rt P Φ N

3 CΛ Φ CΛ φ Φ d x CΛ N d tr PJ rt n d y g d d K < d Hi φ φ P. α d P d rt d rt d φ rt rt α tr Φ 1X2 d Φ y ? P ö g X2 d P Φ d CΛ P Φ φ X2

N P Z Φ ιX2 P d CΛ d P* Φ Hi y N P⁾ P^J P CΛ ιX2 rt Φ d d o d d P- CΛ

Φ • 2 ι-3 Φ Φ P Φ cP d d rt d P Φ Φ g φ tr z Φ N ö d X2 X Φ P s d d d P P d 3 CΛ ?r d Φ d φ P P Φ P g oi CΛ P φ d φ P 01 P φ σ DJ φ φ rt d CD d 01 Φ φ φ rt α P X2 d n P rt Φ rt Φ CΛ P 0) o P⁾ φ rt CD ^ CD h- ' P d X2 *X2 φ φ P P y d Φ 3 φ y d P d Φ CΛ CΛ o tr P N rt 3 01 σ 01

PJ CΛ ω 3 d rt 3 d P d rt Φ •X2 d P ü P* φ o tr φ ιX2 1 2 φ P < Ό P⁾ φ

P-° φ rt Hi φ φ rt Φ P 3 d φ d P o z P Φ Φ CΛ < O P* 3

Φ P- d Φ P rt • tr rt P d P* C rt w tr Φ 3 Z P P^J α oi d n Φ d d P ys z d φ d P* d P⁾ •X2 Φ rt d Φ P Φ P o ι 2 d Φ o Φ φ P* Φ rt oi y d N d φ Hi φ

3 *^* Φ φ H* Φ Hi 3 CΛ d d y Φ - d P CΛ d P o P d 1X2 d P to φ rt P- ιX Φ P 01 rt d d Φ Φ oi g 01 rt g y O ιX2 01 Q d CΛ φ d d Φ X2 P CΛ Φ CΛ d Φ Φ Φ P d P d P tr P § rt Φ φ σ g DJ P* d CΛ φ φ ιX rt

Hi rt d φ oi d rt P P d o Hi o ιX2 Φ o ^•» d P D rt Hi oi O z P oi 01

Φ CΛ CD z n Φ d P Φ d d CΛ y X2 y ^•ö d P d d 3 • rt rt P φ d CD Φ

CΛ Φ CΛ P y P tr ιX2 oi CD Φ rt PJ rt PJ Φ CΛ φ P P rt CΛ Ό Φ Φ Φ P P^ 3 P Φ rt ? d rt 01 Φ d Φ rt rt d Φ d σ d oi rt Ό d d φ y H d P d CΛ PJ rt d d

P o N P oi d Φ P3 P d Φ d CΛ P CΛ Φ φ d 3 d φ X2 P-* X2 d P CΛ φ x ω h-* P d O y ¹X2 ιX2 P φ oi tr ö d d CΛ Φ φ P D X d d Φ o CD Φ P CΛ CΛ tr P> Φ z d -> P Φ DJ 3 rt X2 ? Φ d N o X2 P d rt h- ' tr Cd Hi Φ rt φ ιX2 d N P N φ 3 CΛ d CΛ 3 P CΛ CΛ o Φ y Z N π φ rt ιQ Φ tr Φ rt φ ιX2 • Φ d CΛ d d d d Z o yi CΛ TJ φ d P CD P Z φ N

CΛ -• CD P> Φ CΛ φ P Hi rt X d d Φ φ d Hi n d P ; Ö d P- oi P φ Φ tr d tc 01 rt d £ y P- d P CΛ P P tr P-* d tr φ y d PJ Φ rt o i P P CΛ o Z • P⁾ rt P p* P Φ CD d rt > Φ > P d CΛ Φ Φ d Φ o P^J Φ 3 d d y o CΛ d n o P CD sQ Φ rt 3 n N d d d n φ Φ P d ιX2 y tr CD rt Ό oi P Φ y rt φ tr ω

N Cd rt N g y y rt φ CΛ Hi CΛ tr Φ 01 φ X2 Φ Hi Φ CΛ d Φ • P

Φ P Φ P p y s O ω Φ d CΛ P t Φ Φ < φ tu d Φ d d P CΛ d σ P-^* d P d d rt Φ ιX2 P- tr Φ d n d H^* d Hi o Φ < P Φ d rt φ Φ P P*

Φ φ d P⁾ d CΛ d φ Hi CD y Φ α Φ tr Hi y d o d P-* tr ϊ X2 01 rt Φ d o CΛ tr oi d rt Φ P* d Φ d J P P d P Φ P d P- PJ 0_ Φ oi P Z rt oi rt

Φ ∑; ι 2 P CΛ Hi CΛ d d α P N X rt PJ CΛ φ N s: φ 01 oι CD s: tr φ Φ

CΛ oi Φ PJ d φ φ P* rt α Hi ιX2 d rt P P ^• Φ ιX2 rt d o Φ P o rt CD Φ P rt P P α d 3 P P> P P z ω d CΛ d Φ rt Ό rt Φ d X2 d d Z P¹ oi DJ d

Φ d rt Φ Hi ^ φ rt o ιX2 Φ φ rt ιX2 ιX2 X2 P^, y N P z d CD φ P-^* P P* O d y d Φ CΛ z d d Φ y d P Φ φ J rt Φ CΛ P⁾ Φ ιX2 d d CD φ P o\o d Hl Φ

Φ < d φ CD rt Φ d Pl CΛ P Φ 3 φ d Φ CΛ o P Hi d X2 φ o\o P* z P o φ X P ^•X2 α ιX2 d rt d P CD P φ o y P-¹ d Hi rt D⁾ ιQ φ P* tr Φ φ d

^ h- ' P CΛ Φ SV Φ P CΛ P⁾ ^ d cP d d ö y Φ *- φ φ d d CΛ P X P tr P φ

> rt rt - O CΛ CΛ φ ιX2 ¹ 2 Φ φ tr J P d o CΛ φ Hi Hi CD φ P CΛ P Φ CΛ z d N • 3 rt CΛ s: Φ d IQ d CD 3 ö rt rt PJ d rt oi rt Q

Φ Φ oi Φ α 3 w Φ rt o 3 Φ Hi O P* σ g P N Φ c P- α φ N P¹ tr Φ i^*-^* d ι 2 CΛ > P rt P tr 3 d tr DJ DO 00 rt ω P n d d P P¹ Φ d Φ o r Φ CΛ n 01 Φ n d φ rt P φ d Φ EP d o d rt o α φ d Hi CΛ o rt PJ t n CΛ tr Hi tr N φ d K P Φ CΛ Φ N d Φ ?v tr Φ Φ Φ s: Φ o o dp d P rt 3

Φ y P <1 Φ φ d rt rt d rt d d ιX2 P Φ P ιX2 d Q P d d y . o\o CD φ rt

Φ P> P-* P* o P CΛ tr d φ d d d d oi φ Φ d oi P- P iQ P*

P h- ' α. P d CΛ o Φ P> d Φ d ? ; ιX2 tr Φ o d CΛ 01 φ φ P^J ö α rt P- P

P- d rt CΛ φ rt O tr P d d PJ d J φ Φ d cπ d rt CD P d P* d Φ φ o d rt d rr CΛ Φ P P CD o g d g z P o ^ oi O 3 rt P-^* Hi d d α d l- d ~ d Φ Φ P φ P- α d X tr n p CD Hi d o Φ φ cP rt P 01 P d O P rt φ n •X2 P P Φ 1 P P Φ y Φ tr Φ d rt P tr α Φ o d y o φ y PJ d s: 1 CΛ 1 φ rt 1X2 d d d P d t g s: d Φ P P⁾ tr ?r Φ P CD d CΛ Φ 1 N Φ 1 P* 1 1 d P P CD • 1 o d d Φ rt 1 σ o d

CΛ Φ d Φ rt Φ Hi d P P y Hi 1 " φ 1 1 1 1

eine geeignete Öffnung m dem Hitzeschildstem durchgeführt ist, wobei der Hitzeschildstem von der Heißseite her gegen die Tragstruktur angedruckt wird. Auch hier ist eine feder- elastische Befestigung sinnvoll, um über die Wirkung der Dampfungseinlage hinaus Vibrationen zusätzlich auszudampfen. Der zentrale Befestigungsbolzen kann dabei aus einem keramischen Material bestehen. Vorteilhafterweise kann bei der Einrichtung die Oberflache des Hitzeschildstems an die metallische Tragstruktur so angrenzen, dass ein Spalt zwischen der Oberflache und der Tragstruktur gebildet ist. Auf diese Weise ist die Einrichtung mit der Tragstruktur auf einfache und sehr effiziente Weise kuhlbar. Bei hohen Temperaturbelastungen und thermomechanischen Beanspruchungen der Einrichtung ist eine Kuhlbarkeit vor allem der Tragstruktur sehr wun- sehenswert. Hierbei wird der Spalt zwischen der Oberflache des Hitzeschildstems und der Tragstruktur mit einem Kuhlmittel, z.B. Kuhlluft, beaufschlagt. Das Kuhlmittel kann dabei durch geeignete Kuhlmitteldurchfuhrungen m der Tragstruktur dem Spalt zugeführt werden. Durch das Kuhlmittel im Spalt wird die Oberflache des Hitzeschildstems und die Tragstruktur gleichermaßen effizient gekühlt. Insbesondere werden die Befestigungselemente, die den Hitzeschildstem an der Tragstruktur befestigen, und die Tragstruktur selbst sehr effizient gekühlt. Die Befestigungselemente sind beispielsweise metallisch-elastische Klammern. Zudem wird durch das Kuhlmittel eine Sperrwirkung gegenüber dem Eintritt eines heißen Mediums m den Spalt, beispielsweise eines Heißgases aus einem Brennraum, sicher vermieden. Dadurch ist der Hitzeschildstem und die Tragstruktur vor einer direkten Beaufschlagung mit dem heißen Medium im Bereich des Spalts sehr wirkungsvoll geschützt, vor allem auch die Befestigungselemente.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Einrichtung greift das Befestigungselement seitlich, insbesondere entlang der Wandseitenoberflache, den Hitzeschildstem ein. Der Eingriff erfolgt dabei beispielsweise eine geeignet ausgestaltete Nut, die m eine an die Heißseite des Hit- ω ω t\2 r-υ P¹

Cπ 0 Cπ 0 Cπ 0 Cπ

PJ u d P. CΛ tr tu h- ' ffi tr 01 ω tr CΛ CΛ rt < CΛ i <P CD 01 φ y> 01 CΛ N X Hi α < d lP P* N d PJ CD d rt φ Φ CD Φ Φ rt d Φ 0. d d O 0 Φ Φ d rt P Φ n rt Φ P Φ Φ O P Φ Φ Φ α d 0 d Φ d 01 P P d Φ h y d d d y d P- Hi d d CΛ y O P rt CΛ 3 d n 01 d 0)

Φ d tr 0 CD 0 rt Ep d d Φ Φ ¹x N D Φ DJ 01 d φ O P cP rt N rt rt tr rt n d tr tr tr P- 0 d d 1X2 < ? d 01 d tr d d 3 n ;v d d P-^* P* P φ P X Φ rt Φ 01 tr

Φ PJ rt y N d PJ 0 rt t rt Φ X2 Φ Ό tr rt CD α PJ •P 01 iP Φ P h-¹ Φ P

CD d d 1-3 tr d 1X2 CΛ P^J d PJ P tα 0 Hi 01 Cd 1— ^■ d Hi d Φ 3 n d P P^J rt P" P P^J d rt d Φ CD 1 2 φ Φ P- d g ip CD d φ Z φ rt CD d φ N Ό α y d P tr DJ rt rt P* x2 y Φ P d rt d 01 01 g rt 1— ' CΛ Φ CD rt • ¹X2 P. Φ Φ HI d P ip X2 PJ d ^•^ 01

Φ P N d d rt rt d Φ • rt W rt P d d φ PJ φ d 3 d d P-^* CΛ DJ Hi p P rt

0 d d d Φ d CΛ d PJ d d Φ d P CΛ P σ d tr d Φ d 0 P* Φ CΛ rt P CL O Φ

P> Φ Hi P> tr P d d α z CΛ Σ tr X2 Φ P* Φ d y d 3 d I y 01 P-¹ "• Φ φ CD y P

P. d P d ö d Φ n P* CD O - ' P* rt Φ tr d Φ α P rt rt Φ d d 01 Φ d d CΛ d 1x2 CD 1 d y P P d 3 CD Hi • 01 d n 0 tr Φ rt Φ Φ P* Φ 3 CD Z rt 01 d 01

Φ CD Φ 3 Φ H-- Φ 1X2 d P* P g h-* P PJ tr y Φ d -> d P P Φ d Φ rt IV d d Ό 0 CD d Φ φ ω rt g d ö d X d y d Φ N Φ d d 01 P Z P* Cd CD

Φ 0 P_* d Ό d d tr 3 Φ P P α P n rt td d tr P 01 rt i 01 P P P d d d φ 1x d P* *P d Φ P P d P* φ rt tr P φ d CD rt Φ Φ 0 01 Φ φ d φ d X2 d d Φ d d Φ d C > 01 rt 01 d 01 3 N Φ d d i 01 P DJ CD CΛ P- •P d

X φ tr X2 Φ d P* P⁾ y 0 rt Pi X Φ Φ 0 "^ P* Φ ys 01 rt 3 d P Φ d • X d Φ

P d CD P rt 3 01 d ffi d CD P tr 01 tr Cd d d ^•o P CΛ rt P Φ P d rt d P-^* DJ Φ CΛ P l-V P* P Φ D⁾ P-^* rt d O Φ P *> P d Φ P s: Hi P. rt N n N P Hi N

N ?o ¹X2 d d P D⁾ rt - ' φ rt P tr rt N Φ tr d φ d d n φ P d φ rt tr d EP Hi Φ

Φ φ φ Φ n n d φ d N d Φ Φ Φ d P y d d -P tr d d d Φ rt iP 01 d

01 P- 0 rt tr X tr Φ Φ P φ Φ Φ N d 01 Φ CD P α Φ CΛ α X2 P φ y P*

0 CD d Φ P P P* 01 d n P-^* 0 Φ Φ P* d Z • 01 ι-3 d ö d Φ P Φ φ tr rt d P rt ö y d d α n < d y X Φ tr tr d d P P* Φ Φ d Φ d d P rr CΛ

P P d d N PJ DJ tr d P y O Hi d P P — ' rt Φ P tα P D d 3 O Φ s

P^J < Φ CΛ φ 3 P φ 1x2 φ P — • P^J P^J rt Φ P* d 3 ^ ιP CΛ 0 d X2 Hi n P y tu ^ -

P* tr rt O tu CΛ O rt d P- I-- DJ \ P* N 3 Φ d P 0 X d φ tr 01 Φ y rt < Φ

01 Φ Φ CD Φ O Ph ¹x < X2 P* CΛ n 0 CΛ φ Φ •P rt P- P 0 Φ CD rt α rt P O Hl rt s d h- ' d y d X2 φ 0 Φ 01 rt tr P* rt 01 d lP rt EP P X2 d Φ P* Φ 01 d Φ 01

Φ rt Φ P d Φ y d 01 rt PJ Φ φ Φ n rt 0 ^ P. Φ N Φ d ω Φ d Φ rt 01 Φ

P 1x2 ffi tr P P-" <X2 01 Φ CD φ d d d P y Φ d CD Φ Φ d Φ Φ d tr P* rt P d d P Φ 0 P* CΛ O d α 3 P P. P- d P d Φ d d ≤ 01 ^ 01 Φ rt 1— ' PJ Φ P rt

Φ d rt d tr CΛ Φ y α Φ rt d P φ ¹-3 Φ P* d d P O 0 n P d DJ CΛ d CD 3 IP Φ d 1x2 N Φ Φ rt P d Φ d Φ φ ¹x2 0 d P* N Cd φ y 3 P- tr d d CΛ Φ 01 d

^ Φ Φ P d Φ d rt d d Φ f φ 01 oi d tr 01 P P* P O X2 φ rt P α Öd d Φ d CΛ O -» P P-* N tr tU φ d P rt d Φ 0 d φ P-^* Φ Φ 3 P rt Φ w Φ ⁱP P α n y d DJ rt rt 0 d 3 > d d d Φ n CΛ 3 d d P* P d 01 0 0) 1— ' 3 Φ Hi 01 d

P < y Φ tr Φ ιX2 tr tr Φ 0 d Hi P tr 0 P P 01 rt < d φ X2 O P Hi Φ Φ p φ 0 P d Φ • Φ Z φ Φ d X2 01 d d X2 y rt 0 PJ rt d O P tr y n y Φ CΛ P- Φ d P-^* "•* P d Φ d d d CD X2 P. φ Φ P* tr d Φ P- d <P d P Φ y Φ 01 rt Φ CD

CD P* CΛ ö d 3 t P P-¹ d Φ CD Hi φ Φ rt Hi P φ d O Φ P rt P 3 d d tr CΛ N P P N 0 t-3 CD O. Φ d tr CD d d P d d d CΛ d Z tr tu d EP P X2 Φ tr

0 Φ rt z P φ 2. Φ 3 Φ g y P Φ d y d d d α Φ " n X2 P Φ φ ⁱP d d Φ tr d Φ P φ Φ d Φ 3 g • P* Φ 3 P d P 1 P y Φ d Hi Cd d d d rt P

CD P 01 P- P • n *P Φ d d P rt X2 φ < tr z d t S φ P d ιP 01 rt

N 0 d n 0) tr Φ y Φ d σ d rt d Φ d Φ N O Φ P d 0 CΛ d s ιP 0) Φ d tr φ tr s Φ d CD d Z P 1P t-3 d d z d d y ι-3 d P d α d tr rt d φ 01 φ P rt tr d φ φ d d DJ PJ Φ d 3 rt φ i rt < d P Φ p Φ P P α Φ P* 01

Φ D d P N P rt d Φ DJ Φ Φ P7 d Φ DJ P- P* d d CΛ P iP Hi P I—¹ φ rt P d d 01 01 CD d CΛ d P* Pl P sQ rt d d 0 P d ιP Φ Φ d < d Hi d Φ 3 CΛ y rt P P* φ Ό Φ 0 d d d 01 CD CD Φ tr n P^** CΛ d P X O P d 3 3 Φ 01 rt

Φ 0 Φ Ό P y Φ PJ φ rt P-^* ω sQ d d ^ PJ rt Φ Φ P 1— ^■ iP P* -> Φ d P • tr N y d P d d Φ d P⁾ ¹x d d 1— ' Φ CΛ • Φ 0) d 1-3 d d rt Φ Φ d rt O

1— ^■ d Φ d d CD d d 1 d P 1— ^■ rt 01 d d N Φ P α CΛ N rt y O

P Φ d tr 1x d P* d f 1 D d CD P ? D) tr 0 1 0 Φ • Φ d

1 P • Φ P* ω Φ rt 01 d d X2 rt p Φ α y 01 tu 03 d d 1 φ Φ 01 d 1 1 d 1 P Φ 1 Φ * 1 n 1 d 1 d 1 d d 1 tr

chen Stoßkräften fuhren können, sicher aufgenommen und gedampft werden. Die sich überlappenden Dampfungsemlagen ragen dabei vorteilhafterweise zumindest teilweise m den Spaltbe- reich zwischen benachbart zueinander angeordneten Hitze- schildstemen . Durch die Überlappung ist eine flachendeckende Dampfung über die gesamte Tragstruktur hinweg erzielbar. Die Tragstruktur wird überdies im Bereich einer Trennfuge vor direkter Beaufschlagung mit einem heißen Medium geschützt.

In einer bevorzugten Ausgestaltung fuhrt die Dampfungseinlage oder die Dampfungsemlagen die wandseitige Geometrie, d.h. die zu dampfende Seite des Hitzeschildstems nach.

Weiterhin bevorzugt sind zwei zueinander benachbart angeord- nete Hitzeschildsteme über eine Dampfungseinlage miteinander verbunden. In dieser Ausgestaltung, die alternativ oder zusätzlich zu einer Überlappung von Dampfungsemlagen vorsehbar ist, wird ein gedämpftes System aus zwei Hitzeschildstemen realisiert, wobei auch die Verbindung mehrerer Hitzeschild- steine über eine Dampfungseinlage möglich ist. Die Verbindung ist dabei über die bereits oben ausgeführten Möglichkeiten, d. h. Verklebung, Verklammerung oder Eingießen der Dampfungseinlage herstellbar. Durch die Verbindung von zweien oder mehreren Hitzeschildstemen kann vorteilhafterweise das Schwingungsverhalten des Systems sehr gunstig beemflusst werden. Insbesondere können Resonanzen, die lokal an einem einzelnen Hitzeschildstem auftreten, durch die Verbindung zu einem benachbarten Stein über die Dampfungseinlage effizient gedampft sowie an den benachbarten Hitzeschildstem oder an weitere über die Dampfungseinlage verbundene verteilt werden. Ein lokaler Stoßenergieeintrag kann dadurch sehr wirkungsvoll gedampft und an das Gesamtsystem aus Hitzeschildstemen weiterverteilt werden. Die Gefahr des Stoßbruchs eines Hitzeschildstems wird somit erheblich reduziert. In einer vorteilhaften Ausgestaltung sind der Hitzeschildstem und die Tragstruktur m einer Brennkammer, insbesondere einer Gasturbinen-Brennkammer, vorgesehen.

Die auf eine Gasturbine gerichtete Aufgabe wird erfmdungsge- maß gelost durch eine Gasturbine mit einer Brennkammer, die eine Einrichtung gemäß den obigen Ausfuhrungen aufweist.

Die Vorteile einer solchen Gasturbine ergeben sich entspre- chend den Ausfuhrungen zum Hitzeschildstem und zu der Einrichtung.

Die Erfindung wird beispielhaft anhand der Zeichnung naher erläutert. Es zeigen hierbei schematisch und teilweise ver- einfacht:

FIG 1 bis FIG 4 jeweils eine perspektivische Ansicht eines

Hitzeschildstems mit Dampfungseinlage,

FIG 5 bis FIG 8 jeweils eine Draufsicht auf die der Heißseite gegenüberliegenden Wandseite eines Hitzeschildstems mit Dampfungseinlage,

FIG 9 eine perspektivische Ansicht eines Hitzeschild- Steins mit alternativer Ausgestaltung der Dampfungseinlage,

FIG 10 eine Ansicht des Hitzeschildstems aus FIG 9 entlang der Schnittlinie X-X, FIG 11 eine perspektivische Ansicht eines Hitzeschildstems mit einer gegenüber FIG 9 modifizierten Ausgestaltung der Dampfungsanlage,

FIG 12 eine Ansicht des Hitzeschildstems der FIG 11 entlang der Schnittlinie XII-XII, FIG 13 eine Einrichtung zur Auskleidung einer Brennkammerwand,

FIG 14 eine Ansicht der Einrichtung aus FIG 13 entlang der Schnittlinie XIV-XIV,

FIG 15 eine Draufsicht auf die der Heißseite gegenüber^¬ liegende Wandseite einer Gruppe mehrerer Hitze^¬ schildsteme mit Dampfungsemlagen,

FIG 16 eine Ansicht der Einrichtung von FIG 13 entlang der Schnittlinie XVI-XVI, und

FIG 17 einen stark vereinfachten Längsschnitt durch ei- ne Gasturbine.

Gleiche Bezugszeichen haben den verschiedenen Figuren die gleiche Bedeutung.

FIG 1 zeigt m einer perspektivischen Ansicht einen Hitzeschildstem 1. Der Hitzeschildstem weist eine Heißseite 5 auf und eine der Heißseite gegenüberliegende Wandseite 7 sowie eine an die Heißseite 5 angrenzende Wandseite 7a. Der Hitzeschildstem 1 ist guaderformig, hier mit einer quadra- tischen Grundflache ausgestaltet. Außerhalb der Heißseite 5 des Hitzeschildstems 1 ist eine Dampfungseinlage 3 angebracht. Die Wandseiten 7, 7a des Hitzeschildstems 1 bilden eine Oberflache 9. Dabei wird von der Wandseite 7 eine Wandseitenoberflache 9A gebildet. Die Wandseitenoberflache 9A ist eine Teilflache der Oberflache 9. Die Dampfungseinlage 3 ist derart außerhalb der Heißseite 5 des Hitzeschildstems 1 angebracht, dass die Dampfungseinlage 3 zumindest teilweise die Oberflache 9 der Wandseite 7, 7A bildet. Die Oberflache 9A wird dabei vollständig von der Dampfungseinlage 3 gebildet. Somit ist die der Heißseite 5 gegenüberliegende Wandseite 7 vollständig durch die Dampfungseinlage 3 gebildet, wobei die Dampfungseinlage 3 integraler Bestandteil des Hitzeschild- steins 1 ist. Der Hitzeschildstem 1 besteht aus einem Grundmaterial 19, beispielsweise einer Feuerfestkeramik, mit dem die Dampfungseinlage 3 fest verbunden ist. Die feste Verbindung der Dampfungseinlage 3 mit dem Grundmaterial 19 erfolgt beispielsweise durch Eingießen oder sonstiges Einbringen der Dampfungseinlage 3 m das Grundmaterial 19, durch Verkleben mit dem Grundmaterial oder durch Einlassen der Dampfungseinlage 3 m das Grundmaterial 19. Mit der m den Hitzeschildstem 1 integrierten Dampfungseinlage 3 ist der Hitzeschild- stein 1 mtrmsisch gedampft gegenüber Vibrationen, Pulsa- tionen oder Stoßen beim Einsatz des Hitzeschildstems beispielsweise m einer Brennkammer, einem Ofen oder einem sons^¬ tigen Brennraum. Das gezeigte Ausfuhrungsbeispiel der FIG 1 stellt eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin- düng dar, da die Wandseite 7 mit der Wandoberflache 9A voll- standig durch die Dampfungseinlage 3 gebildet ist. Somit ist jedwede Krafteinwirkung auf die Wandseite 7 sehr effizient dampfbar, da die gesamte Oberflache 9A zur Lastaufnahme und Dampfung zur Verfugung steht. Dies bewirkt eine gunstige, insbesondere eine sehr gleichmäßige, Verteilung einer Stoßlast auf die Wandseite 7.

In den Figuren 2 bis 4 sind alternative Ausgestaltungen des Hitzeschildstems 1 mit der Dampfungseinlage 3 gezeigt. Wah- rend m FIG 2 die Dampfungseinlage 3 zwischen der Heißseite 5 und der Wandseite 7 innerhalb des Hitzeschildstems 1 angebracht ist, sind im Vergleich hierzu m FIG 3 zusatzlich Dampfungsemlagen 3A und 3B an der Wandseite 7 vorgesehen. In FIG 3 weist die Oberflache 9A Teilflachen HA und 11B auf, wobei die Teilflache 11A vollständig von der Dampfungseinlage 3B und die Teilflache 11A vollständig von der Dampfungseinlage 3A gebildet ist. Im Gegensatz zu dem m FIG 1 gezeigten Beispiel ist hier die Oberflache 9A der Wandseite 7 nicht vollständig von einer Dampfungseinlage 3, 3A, 3B gebildet. Eine Dampfungseinlage 3, 3A, 3B kann also prinzipiell innerhalb des Hitzeschildstems 1 (vgl. FIG 2) angeordnet oder an dessen Oberflache 9, 9A eingelassen sein. In FIG 4 ist ein Hitzeschildstem 1 mit einer Dampfungseinlage 3 gezeigt, wobei die Dampfungseinlage den Hitzeschildstem 1 eingelassen ist und wobei die Dampfungseinlage 3 wellenförmig entlang der Wandseite 7 gefuhrt ist. Dabei sind die Wellenberge der Dampfungseinlage 3 vollständig innerhalb des Hitzeschildstems, wahrend die Wellentaler der Dampfungseinlage 3 zumindest teilweise die Oberflache 9A der Wandseite 7 bilden. Dadurch ist auf der Wandseite 7 durch die Dampfungseinlage 3 eine Teilflache ILA gebildet, die als Dampfungsflache 11A zur Aufnahme von Vibrationen und/oder Stoßlast dient. Weitere

Teilflachen 11B, 11C, HD sind von der Dampfungseinlage 3 gebildet, die entsprechend als Dampfungs flachen 11B, 11C, HD dienen. Die Dampfungseinlage 3 ist hierbei fest mit dem Grundmaterial 19 des Hitzeschildstems 1 verbunden, so dass ein Verbundsystem hergestellt ist. Das durch den Hitzeschildstem 1 gebildete Verbundsystem ist besonders gut für den Hochtemperatureinsatz bei temporarer oder dauerhafter Stoßbelastung geeignet. Einer Bruchgefahr des Brennkammerstems 1 wird somit sehr wirkungsvoll entgegengetreten, wobei erstmals die auch passive Sicherheit des Hitzeschildstems 1 mitbe- rucksichtigt ist. Dies kommt vorteilhafterweise darin zum Ausdruck, dass im Falle eines Bruchs des Hitzeschildstems 1 mögliche Bruchstucke nicht das Verbundsystem verlassen können, da die Bruchstucke auch nach einem Bruch fest mit der Dampfungseinlage 3 verbunden bleiben. Ein Herauslosen und/oder Herausfallen möglicher Bruchstucke des Hitzeschildstems 1 m den Brennraum, etwa nach einem Bruchfall infolge Stoßbruchs, wird somit sicher verhindert. Eine hohe Betriebssicherheit bei einer gleichzeitigen erheblichen Vergrößerung der Standzeiten sind die wirtschaftlichen Vorteile, die sich bei einem Einsatz des Hitzeschildstems 1 zusätzlich ergeben.

Die Figuren 5 bis 8 zeigen jeweils eine Ansicht eines Hitzeschildstems 1 von der der Heißseite 5 gegenüberliegenden Wandseite 7. Es sind verschiedene Möglichkeiten aufgezeigt, die Dampfungseinlage 3 auf der Wandseite 7 anzuordnen. Wahrend m FIG 5 die Wandseite 7 vollständig von einer Damp- fungsemlage 3 gebildet st, ist m FIG 6 eine erste Dampfungseinlage 3A sowie eine zweite Dampfungseinlage 3B vorgesehen. Die Dampfungsemlagen 3, 3A, 3B bestehen dabei jeweils aus einem keramischen Material 15, insbesondere einem kera i- sehen Fasermateπal 15, welches als Gewebematte 13 mit dem Grundmaterial 19 des Hitzeschildstems 1 fest verbunden ist. Die Ausgestaltung m Form einer Gewebematte 13 ist dabei besonders gunstig hinsichtlich der Embrmgbarkeit das Grundmaterial 19 sowie hinsichtlich der Dampfungseigenschaf- ten. In FIG 7 sind vier Dampfungsemlagen 3A bis 3D vorgesehen, die jeweils eine entsprechende Teilflache HA, 11B, 11C, HD der Wandseite 7 bilden. Jede durch die Dampfungseinlage 3A bis 3D gebildete Teilflache HA, HB, HC, HD ist dabei als gleichschenklig-rechtwinklige Dreiecksflache gebildet, die jeweils m einer Ecke des quadratischen Grundrisses der Wandseite 7 angebracht ist. Durch diese symmetrische Anordnung der Dampfungsemlagen 3A bis 3D ist eine besonders gleichmäßige Lastaufnahme gewährleistet. Lokal auftretende Spitzenlasten infolge eines Stoßes oder Aufschlags können da- durch sehr wirkungsvoll auf die Dampfungs-Teilflachen HA,

HB, HC, HD verteilt werden. In einer alternativen Ausgestaltung zeigt FIG 8 einen Hitzeschildstem 1, wobei der Grundriss des Hitzeschildstems 1 die Form eines Sechsecks aufweist. Damit soll zum Ausdruck gebracht werden, dass neber. einem quadratischen oder rechteckigen Grundriss auch andere geometrische Ausgestaltungen des Hitzeschildstems 1 realisierbar sind. Der Hitzeschildstem 1 der FIG 8 weist gegenüber den anderen Varianten (vgl. FIG 5 bis FIG 7) eine Dampfungseinlage 3C auf, die etwa im Flachenschwerpunkt des Sechsecks angebracht ist. Die Dampfungseinlage 3C besteht dabei aus einem metallischen Material 17, beispielsweise aus einem metallischen Drahtmaterial 17. Das Drahtmaterial 17 ist als Gewebematte 13 ausgestaltet. Neben der Ausgestaltung als Gewebematte 13 sind auch Ausgestaltungen als Geflecht, Ge- wirke oder als ein Metallschwamm oder Metallkissen denkbar. Das metallische Drahtmaterial 17 besteht beispielsweise aus einer metallischen Hochtemperaturlegierung, welche eine hm- reichend große Druck-, Zug- und Biegeelastizitat aufweist. Durch die Mateπalwahl für die Dampfungseinlage 3A, 3B, 3C sowie die Ausgestaltung als Gewebematte 13 ist eine Hochtem- peraturbestandigkeit einerseits sowie eine besonders feste Verbindung mit dem Grundmaterial 19 des Hitzeschildstems 1, z.B. durch Eingießen, Einbringen, Einformen oder Verkleben, herstellbar .

In FIG 9 ist eine perspektivische Darstellung eines Hitze- schildstems 1 und in FIG 10 eine entsprechende Schnittan- sicht entlang der Schnittlinie X-X des Hitzeschildstems 1 der FIG 9 gezeigt. Der Hitzeschildstem weist eine Gesamtdicke Dl und die Dampfungseinlage 3 eine Dicke D2 auf. Die Dicke D2 ist dabei deutlich kleiner als die Gesamtdicke Dl . Beispielsweise betragt die Dicke Dl etwa 1 % bis 20 %, vorzugsweise etwa 1 % bis 10 %, der Gesamtdicke D2. In der FIG 9 ist die Dampfungseinlage 3 derart angebracht, dass von ihr die Wandseite 7 vollständig und die Wandseite 7A zumindest zu einem wesentlichen Teil gebildet ist. Die an die Heißseite 5 angrenzende Wandseite 7A weist die Dampfungseinlage 3 auf, die m Form einer Armierung alle vier an die Heißseite 5 angrenzenden Seitenflächen 7A emfasst und zumindest teilweise bildet. Der Übergang von dem Grundmaterial 19 zu dem Material der Dampfungseinlage 3 erfolgt durch eine glatte Anpassung 33 der aneinander grenzenden Materialien an der Wandseite 7A.

In einer modifizierten Ausgestaltung hierzu zeigt FIG 11 eine perspektivische Ansicht eines Hitzeschildstems 1 und FIG 12 eine entsprechende Schnittansicht entlang der Schnittlinie XII-XII des m FIG 11 gezeigten Hitzeschildstems 1. Auch m diesem Beispiel bildet die Dampfungsanlage 3 vollständig die Wandseite 7 des Hitzeschildstems 1. Ferner ist die Dampfungseinlage 3 zumindest im wesentlichen wie eine Armierung an der an die Heißseite 5 angrenzenden Wandseite 7A, im fol- genden auch als Seitenflache 7A bezeichnet, angebracht. Der Übergang von dem Grundmaterial 19 des Hitzeschildstems 1 zu dem Material der Dampfungseinlage 3 erfolgt an der Wandseite 7A durch einen Versatz 35. Durch diesen Versatz 35 ist die Dampfungseinlage 3 nur teilweise m das Grundmaterial des Hitzeschildstems 1 eingelassen. Der Versatz 35 fuhrt zu verbesserten Dampfungseigenschaften bei Vibrationen oder Stoßbe- lastung senkrecht zur Wandseite 7A. Wie weiter unten noch diskutiert wird, ist dies besonders den Fallen von großem Vorteil, wo entsprechende Belastungen auf die Wandseite 7A auftreten, beispielsweise bei einer Anordnung mit mehreren benachbarten Hitzeschildstemen 1, wie sie bei der Ausklei- düng einer Brennkammerwand relevant ist. Die m der FIG 12 gezeigte Dicke D2 der Dampfungseinlage 3 betragt beispielsweise etwa 0,1 mm bis 10,0 mm, insbesondere etwa 1,0 mm bis 5, 0 mm, wodurch hinreichend gute Dampfungseigenschaften einerseits und eine sichere Verbindung mit dem Grundmaterial 19 des Hitzeschildstems 1 andererseits erreichbar sind.

In FIG 13 ist m einem Ausschnitt eine Einrichtung 21 zur Auskleidung einer Brennkammerwand dargestellt. Die Einrichtung 21 weist einen Hitzeschildstem 1 gemäß den vorhergehen- den Ausfuhrungen sowie eine Tragstruktur 23 auf. Die FIG 13 zeigt dabei eine Ansicht der Einrichtung 21 auf die Heißseite 5 des Hitzeschildstems 1. Der Hitzeschildstem 1 grenzt mit seiner Oberflache (nicht erkennbar, vgl. FIG 14) an die Tragstruktur 23 an und ist mit einem Befestigungselement 25 an der Tragstruktur 23 befestigt. Zur Befestigung weist die

Tragstruktur 23 eine Befestigungsnut 37 auf, m die das Befestigungselement 25 eingreift. Zur Befestigung des Hitzeschildstems 1 greift das Befestigungselement 25 zugleich m eine Hitzeschildstemnut 39 ein. In der Einrichtung 21 sind mehrere Hitzeschildsteme 1 zueinander benachbart angeordnet, so dass eine flachendeckende Auskleidung, beispielsweise einer Brennkammerwand, erreichbar ist. Dabei ist jeder Hitzeschildstem 1 mit jeweils vier Befestigungselementen 25 an der Tragstruktur 23 befestigt, wodurch ein besonders sicherer Halt der Hitzeschildsteme 1 an der Tragstruktur 23 gewahrleistet ist. In der Einrichtung 21 können die Hitzeschildsteme 1 dabei auch federelastisch befestigt sein. Von Vor- teil ist die m FIG 13 gezeigte Befestigung durch seitlich m den Hitzeschildstem 1 eingreifende Befestigungselemente 25, weil hierdurch die Heißseite 5 nicht oder nur unwesentlich tangiert wird. Die Befestigungselemente 25 bestehen bei- spielsweise aus einem hochtemperaturfesten Metall und sind durch die Art der seitlichen Befestigung und ihrer geometrischen Ausgestaltung nicht unmittelbar einem heißen Medium M (vgl. FIG 14) im Betrieb ausgesetzt.

Figur 14 zeigt eine Schnittansicht der m Figur 13 gezeigten Einrichtung 21 zur Auskleidung einer Brennkammerwand entlang der Schnittlinie XIV-XIV. Beim Einsatz der Einrichtung 21, beispielsweise als Auskleidung einer Brennkammer einer Gasturbine, ist die Heißseite 5 des Hitzeschildstems 1A mit ei- nem heißen Medium M, z.B. einem heißen Verbrennungsgas, beaufschlagt. Dabei treten sehr hohe Temperaturen des heißen Mediums M von 1200 °C bis 1400 °C auf. Darüber hinaus können Vibrationen oder transiente Stoßbelastungen im Brennraum auftreten. Um thermischen Belastungen dauerhaft standzuhalten, weist die Einrichtung 21 eine Kuhlmitteldurchfuhrung 43 auf, die der Tragstruktur 23 vorgesehen ist. Die Kuhlmitteldurchfuhrung 43 steht m Stromungsverbindung mit einem Spalt 41, durch den die Oberflache 9 des Hitzeschildstems 1A von der Tragstruktur 23 beabstandet ist. Somit kann ein Kuhl- mittel K, z.B. Kuhlluft, über die Kuhlmitteldurchfuhrung 43 m den Spalt 41 gelangen. In dem Spalt 41 bewirkt das Kuhlmittel K eine Kühlung sowohl der Oberflache 9 des Hitzeschildstems 1A als auch der Tragstruktur 23, insbesondere der Befestigungsnut 37 sowie dem Befestigungselement 25. Ne- ben der direkten Kuhlwirkung des Kuhlmittels K im Spalt 9 wird auch einen Sperrwirkung gegenüber einem Eintritt von heißem Medium M m den Spalt 41 erzielt, wodurch ein besonders effizienter Schutz gegenüber den hohen Temperaturen sowie einem möglichen oxidativen und/oder korrosiven Angriff erreicht ist. Zur Dampfung von Schwingungen und Stoßen weist der Hitzeschildstem 1A eine Dampfungseinlage 3 auf, die integraler Bestandteil des Hitzeschildstems 1A ist und voll- cυ cυ K) t-υ P¹ p>

Cπ o Cπ o Cπ o Cπ

cυ Kl t > P¹ I—¹

Cπ o Cπ o cπ o Cπ

entlang der Achse 51 Kann alternativ oder zusätzlich zur Dampfungseinlage 3A, 3B ein separates Dampfungselement (nicht dargestellt) im Bereich der Trennfuge 47 angeordnet sein, welches nicht notwendigerweise mit einem Hitzeschildstem 1A, IB verbunden ist.

Figur 17 zeigt stark schematisiert m einem Längsschnitt eine Gasturbine 53. Entlang einer Turbinenachse 55 sind aufeinander folgend angeordnet: ein Verdichter 57, eine Brennkam- mer 59 sowie ein Turbinenteil 61. Die Brennkammer 59 ist mit einer Brennkammerauskleidung 63 innen ausgekleidet. Durch die Brennkammerwand 65 ist eine Tragstruktur 23 gebildet. Die Brennkammer 59 weist Hitzeschildsteme 1A, IB gemäß den obigen Ausfuhrungen auf. Gerade bei einer Gasturbine 53 kann es zu erheblichen Vibrationen etwa durch Brennkammerbrummen kommen. Im Resonanzfall können sogar stoßartige akustische Brennkammerschwingungen mit großen Schwingungsamplituden auftreten. Diese Vibrationen fuhren zu einer erheblichen Beanspruchung der Brennkammerauskleidung 63. Dabei sind sowohl die Tragstruktur 63 als auch die Hitzeschildsteme 1A, IB betroffen. Durch Stoße sind vor allen Dingen die Hitzeschildsteme 1A, IB gefährdet, insbesondere wegen der bestehenden Bruchgefahr. Durch die Ausgestaltung der Hitzeschildsteme 1A, IB mit einer jeweiligen Dampfungseinlage 3A, 3B ist eine gedampfte, federnde Halterung der Hitzeschildsteme 1A, IB der Tragstruktur 23 erreichbar. Dadurch ergibt sich eine besonders hohe Unempfmdlichkeit der Brennkammerauskleidung 65 gegenüber Stoßen oder Vibrationen. Die eine Dampfungseinlage 3A, 3B aufweisenden Hitzeschildsteme 1A, IB sind dabei sowohl für eine Beaufschlagung mit den hohen Temperaturen des heißen Mediums M, beispielsweise bis zu 1400 °C m einer Gasturbine 53, als auch gegenüber einem hohen mechanischen Energieeintrag infolge von Stoßen und/oder Vibrationen bestandig. Durch die Dampfungseinlage 3A, 3B ist darüber hinaus die passive Sicherheit der Gasturbine 53 erheblich gesteigert .

Claims

Patentansprüche

1. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) , insbesondere zur Auskleidung einer Brennkammerwand (65) , mit einer einem heißen Medium (M) aussetzbaren Heißseite (5) , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens eine Dampfungseinlage (3, 3A, 3B) , die außerhalb der Heißseite (5) an^¬ gebracht ist.

2. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach Anspruch 1 mit einer der Heißseite (5) gegenüberliegenden oder an diese angrenzenden Wandseite (7, 7A) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Damp^¬ fungseinlage (3, 3A, 3B) zumindest teilweise die Oberfla- ehe (9, 9A) der Wandseite bildet.

3. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Oberflache (9, 9A) mehrere Teilflachen (11, HA, HB) aufweist, die von Dampfungsemlagen (3, 3A, 3B) gebildet sind.

4. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dampfungsemlagen (3, 3A, 3B) regelmäßig, insbesondere symmet- πsch, angeordnet sind.

5. Hitzeschildste (1, 1A, IB) nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Oberflache (9, 9A) vollständig von einer einzigen Dampfungsem- läge (3, 3A, 3B) gebildet ist.

6. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Damp- fungsemlage (3, 3A, 3B) als Gewebe (13) , insbesondere als eine Gewebematte, ausgestaltet ist.

7. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach einem der Ansprüche 1

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Damp^¬ fungseinlage (3, 3A, 3B) aus einem keramischen Material (15), insbesondere aus einem keramischen Fasermaterial, besteht.

8. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach einem der Ansprüche 1

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Damp- fungsemlage (3, 3A, 3B) aus einem metallischen Material (17), insbesondere aus einem metallischen Drahtmateπal, besteht .

9. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach einem der Ansprüche 1

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass er aus einem Grundmaterial (19), insbesondere einer Feuerf estkera- mik, besteht, und dass die Dampfungseinlage (3, 3A, 3B) fest mit dem Grundmaterial (19) verbunden ist.

10. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Dampfungseinlage (3, 3A, 3B) m das Grundmaterial (19) eingebracht, insbesondere emgepresst oder eingegossen, mit dem Grundmaterial (19) verklebt oder m das Grundmaterial (19) eingelassen ist.

11. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass dieser eine Gesamtdicke (Dl) aufweist, wobei die Dampfungseinlage (3, 3A, 3B) eine Dicke (D2) aufweist, die deutlich kleiner als die Gesamtdicke (Dl), insbesondere etwa 1% bis 20% der Gesamtdicke (Dl), ist.

12. Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Damp- fungsemlage (3, 3A, 3B) eine Dicke (D2) von etwa 0.1 mm bis 10.0 mm, insbesondere von etwa 1.0 mm bis 5.0 mm, aufweist.

13. Einrichtung zur Auskleidung einer Brennkammerwand (65), g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens einen Hitzeschildstem (1, 1A, IB) nach einem der vorhergenenden Ansprüche und eine Tragstruktur (23), wobei der Hitzeschildstem (1, 1A, IB) mit seiner Oberflache (9) an die Tragstruktur (23) angrenzt und mit mindestens einem Befestigungsele- ment (25) an der Tragstruktur (23) befestigt ist.

14. Einrichtung (21) nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Befestigungselement (25) seitlich, insbesondere entlang der Wandseitenoberf lache (9, 27), m den Hitzeschildstem (1, 1A, IB) eingreift.

15. Einrichtung (21) nach Anspruch 13 oder 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mehrere Hitzeschildsteme (1, 1A, IB) an der Tragstuktur befestigt sind.

16. Einrichtung (21) nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich Dampfungsemlagen (3, 3A, 3B) zweier zueinander benachbart angeordneter Hitzeschildsteme (1, 1A, IB) überlappen.

17. Einrichtung (21) nach Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass zwei zu- einander benachbart angeordnete Hitzeschildsteme (1, 1A, IB) über eine Dampfungseinlage (3, 3A, 3B) miteinander verbunden sind.

18. Einrichtung (21) nach einem der Ansprüche 13 bis 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Hitzeschildstem (1, 1A, IB) und die Tragstruktur (23) m einer Brennkammer (59), insbesondere einer Gasturbinen-Brennkammer, vorgesehen sind.

19. Gasturbine (53) mit einer Brennkammer (59) und einer Ein- richtung (21) nach einem der Ansprüche 13 bis 18.