WO2011054758A4 - Geschweisster rotor eines gasturbinentriebwerkverdichters - Google Patents

Geschweisster rotor eines gasturbinentriebwerkverdichters Download PDF

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Abstract

Ein Rotor (1) und entsprechendes Herstellungsverfahren eines Gasturbinen-Verdichters umfasst eine Mehrzahl von zusammengeschweissten Rotorscheiben (3a, 3b, 4, 5), wovon zwei oder mehr Rotorscheiben (3a, 3b) in einem radial äusseren Bereich (9 ' ) zusammengeschweisst sind und in einem radial inneren Zentrumsbereich (9) stumpf zusammengestossen sind. Über die stumpfe Aneinanderfügung von zwei Rotorscheiben (3a, 3b) wird ein Wärmefluss (8) aus dem Zentrum des Rotors (1) radial auswärts erreicht, sodass die Materialtemperatur des Rotors (1) während des Betriebs unter einem vorbestimmten Niveau gehalten werden kann. Dadurch kann die Betriebslebensdauer des Rotors (1) erhöht werden. Die erfindungsgemässen geschweissten und stumpf aneinander gestossenen Rotorscheiben (3a, 3b) sind an letzter Stelle in Strömungsrichtung des Verdichters anwendbar, wobei eine Rotorscheibe (3a) an ihrer Oberfläche zusätzlich eine Ausnehmung (7) aufweist, die von aussen kühlbar ist.

Claims

1 GEÄNDERTE ANSPRÜCHE beim Internationalen Büro eingegangen am 26 April 2011 (26.04.2011 )
1. Kühlbarer Gasturbinenverdichter-Rotor (1) mit einer Mehrzahl von
zusammengeschweissten Rotorscheiben (3a, 3b, 4, 5), wobei jede Rotorscheibe (3a, 3b, 4, 5) sich über mindestes drei Schaufelstufen erstreckt, wovon mindestens zwei Rotorscheiben (3a, 3b) axial nebeneinander und in Strömungsrichtung an der letzten und zweitletzten Stelle des Rotors (1) angeordnet sind,
und die in Strömungsrichtung letzte Rotorscheibe (3a) an ihrer radial äusseren Oberfläche eine Ausnehmung (7) aufweist, die durch ein von aussen zugeführtes Kühlmedium kühlbar ist und die sich über den Umfang der Rotorscheibe (3a) erstreckt und
die in Strömungsrichtung letzte Rotorscheibeft (3a) und die in Strömungsrichtung zweitletzte Rotorscheibe (3b) an der einander zugewandten Seite je
eine ringförmige, sich um die Rotationsachse der Scheiben erstreckende Ausnehmung aufweisen, wobei die einander axial zugewandten Ausnehmungen einen Ringraum (H") zwischen der letzten Rotorscheibe (3a) und der zweitletzten Rotorscheibe (3b) bilden, und die in Strömungsrichtung letzte Rotorscheibe (3a) und die in Strömungsrichtung zweitletzte Rotorscheibe (3b) einen Zentrumsbereich (9) aufweisen, der jeweils die
Rotationsachse (2) des Rotors (1) umfasst und sich von der Rotationsachse (2) radial auswärts bis zum Ringraum (H") erstreckt, und die letzte und zweitletzte Rotorscheiben (3a, 3b) je einen radial äusseren Bereich (9') aufweisen, der die radial äussere Oberfläche des Rotors umfasst und sich radial einwärts bis zum Ringraum (H") erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass
zur Abführung von Wärme aus dem Zentrumsbereich (9) der zwei, in Strömungsrichtung letzten Rotorscheiben (3a, 3b) die zwei, in Strömungsrichtung letzten Rotorscheiben (3a, 3b) in ihrem Zentrumsbereich (9) stumpf aneinander gestossen sind und in ihrem radial äusseren Bereich (9') der Rotorscheiben (3a, 3b), zusammengeschweisst sind.
2. Rotor (1) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen den stumpf aneinander gestossenen Rotorscheiben an der in Strömungsrichtung letzten und zweitletzten Stelle (3a, 3b) in deren Zentrumsbereich (9) eine Schicht (1 1) mit einem wärmeleitenden Material angeordnet ist.
3. Rotor (1 ) nach Anspruch 2
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 2 dadurch gekennzeichnet, dass
die Schicht (1 1 ) auf die Oberfläche einer der stumpf aneinander gestossenen Rotorscheiben an der in Strömungsrichtung letzter oder zweitletzter Stelle (3a, 3b) aufgetragen ist.
4. Rotor (1) nach Anspruch 2 oder 3
dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausnehmung (7) eine elliptische Querschnittskontur aufweist.
5. Rotor (1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 4
dadurch gekennzeichnet, dass
die stumpf aneinander gestossenen Rotorscheiben an letzter und zweitletzter Stelle in Strömungsrichtung (3a, 3b) an einer Stelle am Rotor mit einer der höchsten
Materialtemperatur im gesamten Rotor angeordnet ist.
6. Verfahren zur Herstellung eines Gasturbinenverdichter-Rotors (1), wobei eine Mehrzahl von Rotorscheiben (4, 5) zusammengeschweisst werden, die sich je über mindestens drei Schaufelstufen des Verdichters erstrecken
und
mindestens zwei weitere Rotorscheiben (3a, 3b) bereit gestellt werden, wovon zwei
Rotorscheiben (3a, 3b) für die in Strömungsrichtung letzte und zweitletzte Stelle am Rotor bestimmt sind,
und an der äusseren Oberfläche der in Strömungsrichtung für die letzte Stelle am Rotor bestimmte Rotorscheibe (3a) eine Ausnehmung (7) realisiert wird,
und die beiden für die in Strömungsrichtung an letzter und zweitletzter Stelle des Rotors bestimmten Rotorscheiben (3a, 3b)
je an ihren axial zugewandten Seiten eine ringförmige, sich um die Rotationsachse der Scheiben erstreckende Ausnehmung aufweisen und die zwei weiteren Rotorscheiben (3a, 3b) axial nebeneinander angeordnet werden, sodass ein Ringraum (H") zwischen den
Rotorscheiben (3a, 3b) entsteht, und
die Rotorscheiben (3a, 3b) an der in Strömungsrichtung letzten und zweitletzten Stelle des Rotors (1 ) angeordnet werden dadurch gekennzeichnet, dass
in einem radial äusseren Bereich (9'), der sich von dem Ringraum (H") radial auswärts bis zur äusseren Oberfläche der Scheiben (3a, 3b) erstreckt, zusammengeschweisst werden, wobei die letzten und zweitletzten Rotorscheiben (3a, 3b) in einem Zentrumsbereich (9) der sich von
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19) 3 der Rotorscheibenmitte oder der Rotationsachse (2) der Scheiben (3a, 3b) radial auswärts bis zum Ringraum (H") erstreckt, stumpf aneinandergestossen zusammengefügt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6
dadurch gekennzeichnet, dass
die stumpf aneinander gestossenen Rotorscheiben (3a, 3b) an der in Strömungsrichtung letzter und zweitletzter Stelle durch Schweissschrumpf zusammengezogen werden.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7
dadurch gekennzeichnet, dass
vor dem stumpf aneinander Stossen und Schweissen der Rotorscheiben (3a, 3b) an der in Strömungsrichtung letzter und zweitletzter Stelle im Zentrumsbereich (9) um die
Rotationsachse der Rotorscheiben (3a, 3b) zwischen den Rotorscheiben (3a, 3b) eine Schicht (11) mit einem wärmeleitenden Material angeordnet wird.
GEÄNDERTES BLATT (ARTIKEL 19)
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JP2012537354A JP5559343B2 (ja) 2009-11-04 2010-10-29 ガスタービン式動力装置圧縮機の溶接されたロータ
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140137712A1 (en) * 2012-11-20 2014-05-22 General Electric Company Lathe center
EP2826956A1 (de) * 2013-07-17 2015-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Rotor für eine thermische Strömungsmaschine
US10385433B2 (en) 2016-03-16 2019-08-20 Honeywell International Inc. Methods for processing bonded dual alloy rotors including differential heat treatment processes
CN106121733B (zh) * 2016-08-12 2019-01-11 上海电气燃气轮机有限公司 一种用于重型燃气轮机的混合转子结构及组装方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE879343C (de) * 1942-05-22 1953-06-11 Vorkauf Heinrich Laeufer fuer fluessigkeitsgekuehlte Gasturbinen
US2462600A (en) * 1943-01-16 1949-02-22 Jarvis C Marble Turbine
US2657008A (en) * 1947-08-07 1953-10-27 Atkinson Joseph Turbine or like rotor
FR2567069B1 (fr) 1984-07-03 1986-12-05 Lhomme Sa Procede et dispositif de fabrication d'un tube de carton calibre a tres faible rugosite de surface et haute stabilite dimensionnelle
DE4239710A1 (de) * 1992-11-26 1994-06-01 Abb Patent Gmbh Läufer einer Turbine
DE4324034A1 (de) 1993-07-17 1995-01-19 Abb Management Ag Gasturbine mit gekühltem Rotor
DE19648185A1 (de) * 1996-11-21 1998-05-28 Asea Brown Boveri Geschweisster Rotor einer Strömungsmaschine
JP3999402B2 (ja) * 1998-06-09 2007-10-31 三菱重工業株式会社 蒸気タービンの異材溶接ロータ
DE19839592A1 (de) 1998-08-31 2000-03-02 Asea Brown Boveri Strömungsmaschine mit gekühlter Rotorwelle
DE10112062A1 (de) * 2001-03-14 2002-09-19 Alstom Switzerland Ltd Verfahren zum Zusammenschweißen zweier thermisch unterschiedlich belasteter Teile sowie nach einem solchen Verfahren hergestellte Turbomaschine
US7119461B2 (en) * 2003-03-25 2006-10-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Enhanced thermal conductivity ferrite stator
EP1705339B1 (de) 2005-03-23 2016-11-30 General Electric Technology GmbH Rotorwelle, insbesondere für eine Gasturbine
JP4793087B2 (ja) * 2006-05-11 2011-10-12 三菱電機株式会社 圧縮機の製造方法
JP5049578B2 (ja) * 2006-12-15 2012-10-17 株式会社東芝 蒸気タービン
CH700176B1 (de) * 2007-03-02 2010-07-15 Alstom Technology Ltd Rotor für einen Generator.
JP2009103097A (ja) * 2007-10-25 2009-05-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービン、及びガスタービン用ロータ

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