CH699621B1 - Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine und Verfahren zu deren Herstellung. - Google Patents

Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine und Verfahren zu deren Herstellung. Download PDF

Info

Publication number
CH699621B1
CH699621B1 CH01460/06A CH14602006A CH699621B1 CH 699621 B1 CH699621 B1 CH 699621B1 CH 01460/06 A CH01460/06 A CH 01460/06A CH 14602006 A CH14602006 A CH 14602006A CH 699621 B1 CH699621 B1 CH 699621B1
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
cover
outer cover
seal
trailing edge
hook portion
Prior art date
Application number
CH01460/06A
Other languages
English (en)
Inventor
Tagir Robert Nigmatulin
Original Assignee
Gen Electric
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 Gen Electric filed Critical Gen Electric
Publication of CH699621B1 publication Critical patent/CH699621B1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/28Arrangement of seals
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00Components
    • F05D2240/10Stators
    • F05D2240/11Shroud seal segments

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine, umfassend eine Statorabdeckung, die zumindest ein Abdeckungssegment (200) mit einer Vorderkante und einer Hinterkante bezüglich eines Heissgaswegs durch die Turbine aufweist, wobei jedes Abdeckungssegment eine äussere Abdeckung (216) und zumindest eine innere Abdeckung (210) umfasst, die daran angeschlossen ist; wobei die äussere Abdeckung erste und zweite Nute (230), (232) aufweist, die der Vorder- und Hinterkante benachbart und daran entlang definiert sind; wobei die zumindest eine innere Abdeckung einen axial vorstehenden Vorderkantenhakenabschnitt (212) und einen axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt (214) zur jeweiligen Ineingriffnahme der ersten und zweiten Nute der äusseren Abdeckung aufweist, wobei die Ineingriffnahme die innere Abdeckung mit der äusseren Abdeckung verbindet; und eine elastische Abdichtung (228), die sich zwischen dem axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt der zumindest einen inneren Abdeckung (214) und der äusseren Abdeckung (216) befindet.

Description


  Stand der Technik

  

[0001]    Die vorliegende Erfindung betrifft Gasturbinen, und insbesondere eine elastische Abdichtung zum Reduzieren von Luftverlust und Verbessern der Turbinenmotoreffizienz.

  

[0002]    Bei industriellen Gasturbinen sind Abdeckungssegmente an Turbinengehäusehaken in ringförmiger Anordnung um die Turbinenrotorachse befestigt, um ein ringförmiges Gehäuse radial nach aussen und den Spitzen von Schaufeln benachbart auszubilden, welche einen Teil des Turbinenrotors ausbilden. Die Innenwand der Abdeckung definiert einen Teil des Gaswegs. Herkömmlicherweise sind die Abdeckungssegmente aus inneren und äusseren Abdeckungen gebildet, die benachbart ihrer Vorder- und Hinterkanten mit ergänzenden Haken und Nuten zum Verbinden der inneren und äusseren Abdeckung miteinander versehen sind. Die äussere Abdeckung ist wiederum an dem Turbinengehäuse oder der Turbinenummantelung befestigt. Typischerweise weist jedes Abdeckungssegment eine äussere Abdeckung und zwei oder drei innere Abdeckungen auf.

  

[0003]    Einige wenige Gestaltungen wurden zum Konfigurieren von inneren Abdeckungen benutzt. Eine herkömmliche Konfiguration ist in Fig. 1 dargestellt und als die Gegenhakengestaltung bezeichnet. Wie in der herkömmlichen Gegenhakengestaltung ersichtlich, enthält die innere Abdeckung 10 Vorder- und Hinterkantenhaken 12, 14, die in entgegengesetzte Richtungen vorstehen. Die äussere Abdeckung 16 hält die innere Abdeckung mit vorderen und hinteren, einander zugekehrten Haken 18, 20.

  

[0004]    Diese herkömmliche Abdeckungshakenanordnung kann die Fläche 22 einschränken, die zur Prallkühlung verfügbar ist, und erfordert zusätzliche, weniger wirksame Konvektionskühlung der inneren Abdeckung. Zudem ist die axiale Belastungsfläche zwischen den inneren und äusseren Abdeckungen stets einseitig; die axiale Belastungsfläche befindet sich entweder an der vorderen Seite oder an der hinteren Seite. Während die belastete Fläche eine Abdichtungsfunktion für den Nachprallhohlraum 24 des Abdeckungszusammenbaus vorsieht, ist das andere Ende des Abdeckungszusammenbaus unabgedichtet.

  

[0005]    Durch C-förmiges Herstellen der inneren Abdeckung 110 mit einander zugekehrten Haken, wie beispielsweise in der US-Patentschrift Nr. 6 402 446, deren Offenbarung hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist, und wie schematisch in Fig. 2 gezeigt, kann die Prallkühlung die gesamte Innenseite 122 der inneren Abdeckung erreichen. Ein Verlust des Nachprallhohlraums 124 reduziert unerwünschterweise die Kühlungseffizienz, erhöht den Gebrauch von Kühlluft und verschlechtert die Leistung.

Kurze Beschreibung der Erfindung

  

[0006]    In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist die innere Abdeckung C-förmig mit Haken, die einander zugedreht sind, so dass die Prallkühlung im Wesentlichen die gesamte Ausdehnung der inneren Abdeckung erreicht. Zudem ist mit der Belastungsfläche am vorderen Haken eine elastische Abdichtung zwischen den inneren und äusseren Abdeckungen an der hinteren Seite zum Abdichten des Nachprallhohlraums von beiden Seiten bereitgestellt. Die vorgeschlagene Abdeckungshakenkonfiguration sieht Kühlung der inneren Abdeckung vor, während die Belastungs- und Abdichtungsanordnung den Gebrauch von Kühlluft reduziert und die Leistung verbessert.

  

[0007]    Die Erfindung ist in einer Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine verkörpert, umfassend: eine Statorabdeckung, die zumindest ein Abdeckungssegment mit einer Vorderkante und einer Hinterkante bezüglich eines Heissgaswegs durch die Turbine aufweist, wobei jedes Abdeckungssegment eine äussere Abdeckung und zumindest eine innere Abdeckung umfasst, die daran angeschlossen ist; wobei die äussere Abdeckung erste und zweite Nute aufweist, die der Vorder- und Hinterkante benachbart und daran entlang definiert sind; wobei die zumindest eine innere Abdeckung einen axial vorstehenden Vorderkantenhakenabschnitt und einen axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt zur jeweiligen Ineingriffnahme der ersten und zweiten Nute der äusseren Abdeckung aufweist, wobei dieser Eingriff die innere Abdeckung mit der äusseren Abdeckung verbindet;

   und eine elastische Abdichtung, die sich zwischen dem axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt der zumindest einen inneren Abdeckung und der äusseren Abdeckung befindet.

  

[0008]    Die Erfindung kann ausserdem in einer Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine verkörpert sein, umfassend: eine äussere Statorabdeckung mit einer Vorderkante und einer Hinterkante, wobei die äussere Abdeckung einen Vorderkantenhaken und einen Hinterkantenhaken umfasst, wobei die beiden Haken der äusseren Abdeckung in entgegengesetzte axiale Richtungen vorstehen; mehrere innere Abdeckungen mit jeweils einer Vorderkante und einer Hinterkante, wobei jede der inneren Abdeckungen einen Vorderkantenhaken und einen Hinterkantenhaken umfasst, wobei die beiden Haken der inneren Abdeckung zueinander hin vorstehen; wobei die vorderen und hinteren Haken jeder der inneren Abdeckungen jeweils mit den vorderen und hinteren Haken der äusseren Abdeckung in Eingriff stehen, wobei dieser Eingriff die innere Abdeckung mit der äusseren Abdeckung verbindet;

   und eine elastische Abdichtung, die sich zwischen dem jeweiligen Hinterkantenhaken jeder der inneren Abdeckungen und äusseren Abdeckung befindet.

  

[0009]    Die Erfindung ist ferner in einem Verfahren zum Herstellen einer Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine verkörpert, bei dem in einem ersten Schritt eine Statorabdeckung hergestellt wird, die zumindest ein Statorabdeckungssegment mit einer Vorderkante und einer Hinterkante bezüglich eines Heissgasstroms durch die Gasturbine umfasst, wobei jedes Abdeckungssegment eine äussere Abdeckung und zumindest eine innere Abdeckung beinhaltet, die daran angeschlossen ist; wobei die äussere Abdeckung erste und zweite Nute aufweist, die den Vorder- und Hinterkanten benachbart und daran entlang definiert sind;

   wobei die zumindest eine innere Abdeckung einen axial vorstehenden Vorderkantenlaschenabschnitt und einen axial vorstehenden Hinterkantenlaschenabschnitt zur jeweiligen Ineingriffnahme der ersten und zweiten Nute der äusseren Abdeckung aufweist, wobei die Ineingriffnahme die innere Abdeckung mit der äusseren Abdeckung verbindet, und in einem zweiten Schritt eine elastische Abdichtung zwischen dem axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt der zumindest einen inneren Abdeckung und der äusseren Abdeckung eingefügt wird, um dadurch eine Hinterkante eines Nachprallhohlraums abzudichten, der teilweise durch eine radial äussere Fläche der inneren Abdeckung definiert ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

  

[0010]    Diese und andere Aufgaben und Vorteile dieser Erfindung werden durch sorgfältiges Studium der folgenden, detaillierteren Beschreibung der gegenwärtig bevorzugten, beispielhaften Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vollständiger verständlich und ersichtlich.

  

[0011]    Es zeigen:
<tb>Fig. 1 <sep>eine schematische Querschnittdarstellung einer herkömmlichen Abdeckung der zweiten Stufe;


  <tb>Fig. 2 <sep>eine Darstellung einer anderen, herkömmlichen Abdeckung der zweiten Stufe;


  <tb>Fig. 3 <sep>eine schematische Querschnittansicht einer Abdeckung der zweiten Stufe, die die Erfindung enthält;


  <tb>Fig. 4 <sep>eine schematische Ansicht der hinteren Abdeckung in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und


  <tb>Fig. 5 <sep>eine Ansicht, die Fig. 4gleicht und eine alternative Abdichtung in einer alternativen, beispielhaften Ausführungsform der Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung

  

[0012]    Wie oben angegeben, weist ein Turbinenstator Abdeckungen auf, die verhindern, dass das Turbinengehäuse dem Heissgasweg ausgesetzt ist. Die Abdeckungen sind besonders in der ersten und zweiten Stufe sehr hohen Temperaturen des Heissgases im Heissgasweg ausgesetzt und weisen Wärmeleitzahlen auf, die aufgrund der Rotation der Turbinenschaufeln gleichfalls sehr hoch sind. In den frühen Stufen einer Gasturbine können die Abdeckungen aus zwei Hauptkomponenten gebildet sein, der inneren Abdeckung und der äusseren Abdeckung. Innere Abdeckungen sind aus hochtemperaturbeständigem Material und dem Heissgasweg ausgesetzt. Die inneren Abdeckungen können ausserdem thermische Grenzflächenbeschichtungen aufweisen. Die äusseren Abdeckungen sind im Vergleich zu den inneren Abdeckungen aus weniger hitzebeständigen und kostengünstigeren Materialien hergestellt.

   Zum Kühlen der inneren und äusseren Abdeckungen ist Kaltluft aus dem Kompressor benutzt.

  

[0013]    Zum Kühlen der inneren Abdeckungen sind verschiedene Kühl- und Abdichtungsverfahren in Benutzung. Das allgemein gebräuchliche Verfahren ist Prallkühlung zum Kühlen der radial äusseren Seite der inneren Abdeckung. Das Erhöhen des prallgekühlten Flächenbereichs und das Reduzieren der Entfernung zwischen der Prallplatte und der Fläche, die prallgekühlt wird sowie die Abdichtung des Nachprallhohlraumes, ist eine herausfordernde Aufgabe. Das Ziel ist, die innere Abdeckung mit weniger Luft zu kühlen und Nachprallluft zu verteilen und währenddem die Verluste zu reduzieren, um die Effizienz der Turbine zu erhöhen.

  

[0014]    Wie oben angegeben, stellt Fig. 1schematisch eine Gegenhakengestaltung für eine innere Abdeckung dar. Wie in Figur 1gezeigt und unter Bezugnahme darauf beschrieben, beinhaltet die innere Abdeckung 10 einen Vorderkantenhaken 12 der inneren Abdeckung und einen Hinterkantenhaken 14 der inneren Abdeckung zur Ineingriffnahme mit entsprechenden Vorder- und Hinterkantenhaken 18, 20 einer äusseren Abdeckung 16.

  

[0015]    Unter Bezugnahme auf Fig. 2, die oben ebenfalls kurz beschrieben wurde, ist ein Abdeckungssegment dargestellt, allgemein mit 100 bezeichnet, das aus einer äusseren Abdeckung 116 und mehreren inneren Abdeckungen 110 gebildet ist. Obgleich das dargestellte Abdeckungssegment typischerweise zwei oder drei innere Abdeckungen beinhalten würde, ist in Fig. 2aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine innere Abdeckung gezeigt. Die inneren Abdeckungen weisen ihrer Vorderkante bzw. Hinterkante benachbarte Haken 112 und 114 zum umfänglichen und axialen Schiebeeingriff im Endzusammenbau mit Nuten 130 und 132 auf, die durch Haken 118 und 120 der äusseren Abdeckung definiert sind. Eine Prallkühlplatte 126 ist zur Bewirkung von Prallkühlung der Innenwandflächen 122 des Segments der inneren Abdeckung 110 zwischen den Abdeckungen 110, 116 angebracht.

  

[0016]    Die äussere Abdeckung 116 weist eine Schwalbenschwanznut 134 auf, die durch die vorderen und hinteren Haken 136, 138 zur Ineingriffnahme eines äusseren Schwalbenschwanzes 140 definiert ist, welcher ein Teil des/der festen Turbinengehäuses oder -ummantelung 142 zum Befestigen des Abdeckungssegments 100 an der Ummantelung 142 bildet. Es ist ersichtlich, dass eine ringförmige Anordnung von Abdeckungssegmenten um den Rotor der Gasturbine und um die Spitzen der Schaufeln an dem Rotor ausgebildet ist, wodurch eine Aussenwand oder Grenzfläche für das Heissgas definiert ist, das durch den Heissgasweg der Turbine strömt. Der Vollständigkeit halber und zur Bezugnahme sind in Fig. 2die Abdichtungsschlitze 144 der inneren Abdeckung, die Düsenstruktur 146 der zweiten Stufe, Schaufel 148 der zweiten Stufe und die Düsenstruktur 150 der dritten Stufe gezeigt.

  

[0017]    Die Haken 112, 114 der inneren Abdeckung 110 stehen mit den Vorder- und Hinterkantenhaken 118, 120 und insbesondere mit den Nuten 130, 132 der äusseren Abdeckung in Eingriff. Obgleich nicht dargestellt, sind eine Aufnahme oder ein Loch im Vorderkantenhaken der inneren Abdeckung zum Aufnehmen des Drehzapfens der inneren Abdeckung definiert, der durch eine entsprechende Bohrung eingeführt ist, welche im Vorderkantenabschnitt der äusseren Abdeckung definiert ist.

  

[0018]    Ein Blattabdichtungszusammenbau, allgemein mit 152 bezeichnet, ist in einem Sitz 154, z.B. einer Nut, befestigt, die entlang der Hinterkante der inneren Abdeckung(en) 110 ausgebildet ist, wie beispielsweise in US 6 402 466 offenbart. Der Blattzusammenbau 152 beinhaltet eine flache Platte 156 und ein Paar Federklemmen 158 (von denen nur eine gezeigt ist). Die Federklemmen und die Platte weisen gegenüberliegenden Enden der Nut benachbart ausgerichtete Öffnungen zum Aufnehmen von Zapfen 160 zum Befestigen des Abdichtungszusammenbaus 152 in der Nut 166 der inneren Abdeckung auf.

  

[0019]    Es werden nun unter Bezugnahme auf Fig. 3bis 5beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 2, jedoch um 100 erhöht, sind in Fig. 3 bis 5 zum Kennzeichnen von Teilen benutzt, die den unter Bezugnahme auf Fig. 2beschriebenen Teilen ähneln oder dieselben sind. Die Beschreibung dieser Teile wird nicht wiederholt, es sei denn, sie ist zum Erläutern der strukturellen und funktionellen Merkmale der jeweiligen beispielhaften Ausführungsformen notwendig oder erwünscht.

  

[0020]    In einer beispielhaften Ausführungsform ist der Abdeckungszusammenbau aus einer C-förmigen inneren Abdeckung 210 gebildet, wobei die Haken einander zugekehrt sind, so dass die Prallkühlung die gesamte Seite 222 der inneren Abdeckung erreichen kann und der Abstand von der Prallplatte 226 zur Seite 222, die gekühlt wird, gesteuert sein kann. Ausserdem ist dadurch, dass als Belastungsfläche des Abdeckungszusammenbaus der vordere Haken 212 bereitgestellt ist, und durch Vorsehen einer elastischen Abdichtung 228 zwischen den inneren und äusseren Abdeckungen 210, 216 an der hinteren Seite der Nachprallhohlraum 224 an beiden Enden abgedichtet.

  

[0021]    Insbesondere ist in einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Luftverlust durch den Sehnenspalt zwischen der äusseren Abdeckung 216 und der inneren Abdeckung 210 durch Anfügen einer elastischen Abdichtung 228, die sich zwischen der äusseren Abdeckung 216 und dem Hinterkantenhaken 214 der inneren Abdeckungen befindet, wesentlich reduziert.

  

[0022]    In der dargestellten Ausführungsform ist die elastische, federnde Abdichtung 228 in einer Abdichtungsnut 262, die in der äusseren Abdichtung 216 definiert ist, zum Öffnen in einer radialen Richtung angeordnet, in gegenüberliegend zugekehrter Beziehung zum hinteren Haken 214 der inneren Abdeckung 210. Die elastische Abdichtung 228 ist in der äusseren Abdeckung 216 zum Erleichtern der Unterbringung der Federklemme 158 und dergleichen definiert. Es versteht sich jedoch, dass eine Abdichtungsnut 262 angemessen im hinteren Haken 214 der inneren Abdeckung definiert sein könnte.

  

[0023]    Vorzugsweise ist die elastische Abdichtung als wellenförmige Abdichtung, ähnlich dem griechischen Buchstaben [Omega] (wie bei 228, 228 in Fig. 3 und 4 gezeigt), wie ein "W" (wie bei 228 in Fig. 5gezeigt), wie ein "E", wie ein "V", wie die Faltungen eines Akkordeons oder in jeglicher anderen Form geformt, die es ermöglicht, dass die Abdichtung federartig oder anderweitig elastisch zusammendrückbar ist und die erforderliche Abdichtungsfunktion vorsieht. Abdichtungen dieser Art werden von zahlreichen Firmen hergestellt, u.a. dem Geschäftsbereich FLUID SCIENCES von Perker Elmer, Inc. und Advanced Products Company. Die Benutzung einer elastischen Abdichtung wie oben offenbart reduziert die Luftstrommenge erheblich, die zwischen dem Hinterkantenhaken 214 bzw. der Hinterkantennut 232 der Abdeckungen in den Heissgasweg der Turbine austreten kann.

   Daher bewirkt die Benutzung einer elastischen Abdichtung, dass der Grossteil eines Luftverlusts, der an der Abdichtung vorbeiströmen würde, sachgemäss aus dem Nachprallhohlraum 224 unter der Prallplatte 226 geleitet wird, und reduziert einen Verlust aus diesem Hohlraum. Daher begrenzt die elastische Abdichtung 228 der Erfindung wirksam den Verluststromweg durch Reduzieren der Luftverlustmenge, so dass mehr Luft die Turbine durchströmt und zum Arbeiten und Kühlen verfügbar ist, statt nur verschwendete Energie darzustellen. Dies führt zu einer höheren Betriebseffizienz der Turbine.

  

[0024]    Es ist zu beachten, dass die elastische Abdichtung 228 aus einem einzigen Materialstück oder mehreren Materialstücken mit allen inneren Abdeckungen hergestellt sein kann, die in der ringförmigen Anordnung von Abdeckungssegmenten um die Turbinenrotorachse positioniert sind. In einer beispielhaften Ausführungsform ist die Abdichtung aus zwei Materialstücken hergestellt, die sich jeweils halbwegs um die Abdeckungssegmentanordnung erstrecken.

  

[0025]    Das Material, aus dem die Abdichtung hergestellt ist, ist vorzugsweise eine Metalllegierung, die den Temperaturen standhalten kann, die in der Nachbarschaft der Abdichtung anzutreffen sind. Wenn derartige Temperaturen in einem Bereich zwischen 649 und 704 [deg.]C liegen, ist die Metalllegierung beispielsweise ein Erzeugnis namens Waspaloy, eine Legierung auf Nickelbasis. Für niedrigere Temperaturen ist die Abdichtung vorzugsweise aus Inconel 178 hergestellt, das eine andere Legierung auf Nickelbasis ist. Obgleich sie aus Material auf Metallbasis hergestellt ist, ist die Abdichtung elastisch, da sie in einer federnden oder zusammendrückbaren Form und unter Verwendung eines verhältnismässig dünnen Materials hergestellt ist.

  

[0026]    In der dargestellten Ausführungsform weist die äussere Abdeckung 216 eine radial äussere Schwalbenschwanznut 234 zum Aufnehmen eines Hakens 249 auf, welcher ein Teil des festen Turbinengehäuses 242 zum Befestigen des Abdeckungssegments 200 an dem Gehäuse 242 bildet, wie in dem Zusammenbau von Fig. 2. Es versteht sich jedoch, dass die Erfindung nicht auf Besonderheiten der Anbringung der äusseren Abdeckung beschränkt ist.

  

[0027]    Obgleich die Erfindung in Verbindung mit der Ausführungsform beschrieben wurde, die gegenwärtig als am praktischsten und bevorzugt betrachtet wird, versteht es sich, dass die Erfindung nicht auf die offenbarte Ausführungsform beschränkt sein soll, sondern im Gegenteil beabsichtigt ist, dass sie verschiedene Modifikationen und äquivalente Anordnungen abdeckt, die im Wesen und Umfang der beiliegenden Ansprüche enthalten sind.

Auflistung der Teile

  

[0028]    innere Abdeckung 10
Vorder- und Hinterkantenhaken 12, 14
äussere Abdeckung 16
vordere und hintere Haken 18, 20
Fläche 22
Nachprallhohlraum 24
Abdeckungssegment 100
innere Abdeckung 110
Vorder- und Hinterkantenhaken 112 und 114
äussere Abdeckung 116
äussere Abdeckungshaken 118 und 120
Innenseite/Wandfläche 122
Nachprallhohlraum 126
Prallkühlungsplatte 126
Nute 130 und 132
Schwalbenschwanznut 134
vordere und hintere Haken 136, 138
Schwalbenschwanz 140
feste/s Turbinengehäuse oder -ummantelung 142
Abdichtungsschlitze 144 der inneren Abdeckung
Düsenstruktur 146 der zweiten Stufe
Schaufel 148 der zweiten Stufe
Düsenstruktur 150 der dritten Stufe
Blattabdichtungszusammenbau 152
Sitz/Nut 154
flache Platte 156
Federklemme(n)

   158
Zapfen 160
Nut 166 der inneren Abdeckung
Abdeckungssegment 200
C-förmige innere Abdeckung 210
vorderer Haken 212
Hinterkantenhaken 214
äussere Abdeckung 216
gekühlte Seite 222
Nachprallhohlraum 224
Prallplatte 226
elastische Abdichtung 228, 228, 228
Hinterkantennut 232
Schwalbenschwanznut 234
Haken 240
festes Turbinengehäuse 242
Abdichtungsnut 262

Claims (10)

1. Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine, umfassend:
eine Statorabdeckung, die zumindest ein Abdeckungssegment (200) mit einer Vorderkante und einer Hinterkante bezüglich eines Heissgaswegs durch die Turbine aufweist, wobei jedes Abdeckungssegment eine äussere Abdeckung (216) und zumindest eine innere Abdeckung (210) umfasst, die daran angeschlossen ist; wobei die äussere Abdeckung erste und zweite Nute (230, 232) aufweist, die der Vorder- und Hinterkante benachbart und daran entlang definiert sind; wobei die zumindest eine innere Abdeckung einen axial vorstehenden Vorderkantenhakenabschnitt (212) und einen axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt (214) zur jeweiligen Ineingriffnahme der ersten und zweiten Nute der äusseren Abdeckung aufweist, wobei die Ineingriffnahme die innere Abdeckung mit der äusseren Abdeckung verbindet; und
eine elastische Abdichtung (228, 228, 228), die sich zwischen dem axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt der zumindest einen inneren Abdeckung (214) und der äusseren Abdeckung (216) befindet.
2. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die elastische Abdichtung im Allgemeinen W-förmig (228'') ist.
3. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die elastische Abdeckung eine wellenförmige Abdichtung ist, die im Allgemeinen wie der griechische Buchstabe [Omega] geformt ist.
4. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, umfassend mehrere innere Abdeckungen, die mit der äusseren Abdeckung verbunden sind, wobei jede der inneren Abdeckungen die elastische Abdichtung enthält, die an einer Schnittstelle des jeweiligen axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitts und der äusseren Abdeckung angeordnet ist.
5. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die elastische Abdichtung aus einer Legierung auf Nickelbasis hergestellt ist, die dazu ausgelegt ist, Temperaturen im Bereich von 649 bis 704 [deg.]C standzuhalten.
6. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die elastische Abdichtung aus einem einzigen Materialstück ausgebildet ist.
7. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei eine Abdichtungsnut (262) in einer der zumindest einen inneren oder der äusseren Abdeckung definiert ist und sich der Hinterkante benachbart zu der anderen der inneren bzw. äusseren Abdeckung hin öffnet.
8. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 7, wobei die Abdichtungsnut in der äusseren Abdichtung definiert ist, um sich zu einer radial äusseren Fläche des hinteren Hakenabschnitts der inneren Abdeckung hin zu öffnen, und wobei die elastische Abdichtung in dieser Nut sitzt.
9. Abdichtungsanordnung nach Anspruch 1, wobei die äussere Abdeckung einen Vorderkantenhaken (218) und einen Hinterkantenhaken (226) umfasst, die jeweils die erste und zweite Nut ausbilden, wobei die Haken der äusseren Abdeckung in entgegengesetzte axiale Richtungen vorstehen, und wobei die beiden Haken der inneren Abdeckung zueinander hin vorstehen.
10. Verfahren zum Herstellen einer Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine, bei dem in einem ersten Schritt eine Statorabdeckung hergestellt wird, die zumindest ein Statorabdeckungssegment (200) mit einer Vorderkante und einer Hinterkante bezüglich eines Heissgasstroms durch die Gasturbine umfasst, wobei jedes Abdeckungssegment eine äussere Abdeckung (216) und zumindest eine innere Abdeckung (210) beinhaltet, die daran angeschlossen ist; wobei die äussere Abdeckung erste und zweite Nute (230, 232) aufweist, die den Vorder- und Hinterkanten benachbart und daran entlang definiert sind;
wobei die zumindest eine innere Abdeckung einen axial vorstehenden Vorderkantenhakenabschnitt (212) und einen axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt (214) zur jeweiligen Ineingriffnahme der ersten und zweiten Nute der äusseren Abdeckung aufweist, wobei die Ineingriffnahme die innere Abdeckung mit der äusseren Abdeckung verbindet, und in einem zweiten Schritt eine elastische Abdichtung (228, 228, 228) zwischen dem axial vorstehenden Hinterkantenhakenabschnitt (214) der zumindest einen inneren Abdeckung (210) und der äusseren Abdeckung (216) eingefügt wird, um dadurch eine Hinterkante eines Nachprallhohlraums (224) abzudichten, der teilweise durch eine radial äussere Fläche (222) der inneren Abdeckung definiert ist.
CH01460/06A 2005-09-15 2006-09-13 Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine und Verfahren zu deren Herstellung. CH699621B1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/226,393 US7338253B2 (en) 2005-09-15 2005-09-15 Resilient seal on trailing edge of turbine inner shroud and method for shroud post impingement cavity sealing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH699621B1 true CH699621B1 (de) 2010-04-15

Family

ID=37832816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH01460/06A CH699621B1 (de) 2005-09-15 2006-09-13 Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine und Verfahren zu deren Herstellung.

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7338253B2 (de)
JP (1) JP2007077987A (de)
CH (1) CH699621B1 (de)
DE (1) DE102006044147A1 (de)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7966808B2 (en) * 2007-04-30 2011-06-28 General Electric Company Baffle seal for gas turbine engine thrust reverser
US8122702B2 (en) * 2007-04-30 2012-02-28 General Electric Company Sealing arrangements for gas turbine engine thrust reverser
US8002515B2 (en) * 2008-09-08 2011-08-23 General Electric Company Flow inhibitor of turbomachine shroud
US8118548B2 (en) * 2008-09-15 2012-02-21 General Electric Company Shroud for a turbomachine
US20100290891A1 (en) * 2009-05-14 2010-11-18 General Electric Company Component Cooling Through Seals
GB0909470D0 (en) 2009-06-03 2009-07-15 Rolls Royce Plc A guide vane assembly
US8740551B2 (en) * 2009-08-18 2014-06-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Blade outer air seal cooling
US8500392B2 (en) * 2009-10-01 2013-08-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Sealing for vane segments
JP5356345B2 (ja) * 2010-09-28 2013-12-04 株式会社日立製作所 ガスタービンのシュラウド構造
US8998573B2 (en) * 2010-10-29 2015-04-07 General Electric Company Resilient mounting apparatus for low-ductility turbine shroud
US8864445B2 (en) 2012-01-09 2014-10-21 General Electric Company Turbine nozzle assembly methods
US9039350B2 (en) 2012-01-09 2015-05-26 General Electric Company Impingement cooling system for use with contoured surfaces
US9011078B2 (en) 2012-01-09 2015-04-21 General Electric Company Turbine vane seal carrier with slots for cooling and assembly
US8944751B2 (en) 2012-01-09 2015-02-03 General Electric Company Turbine nozzle cooling assembly
US9133724B2 (en) 2012-01-09 2015-09-15 General Electric Company Turbomachine component including a cover plate
US9011079B2 (en) 2012-01-09 2015-04-21 General Electric Company Turbine nozzle compartmentalized cooling system
US10822980B2 (en) * 2013-04-11 2020-11-03 Raytheon Technologies Corporation Gas turbine engine stress isolation scallop
GB201308604D0 (en) 2013-05-14 2013-06-19 Rolls Royce Plc A shroud arrangement for a gas turbine engine
WO2015069338A2 (en) * 2013-10-07 2015-05-14 United Technologies Corporation Gas turbine engine blade outer air seal thermal control system
EP3155231B1 (de) * 2014-06-12 2019-07-03 General Electric Company Ummantelungsaufhängeranordnung
US10280777B2 (en) 2014-12-19 2019-05-07 General Electric Company System and method including a circumferential seal assembly to facilitate sealing in a turbine
US10260364B2 (en) 2015-03-09 2019-04-16 United Technologies Corporation Sliding seal
US10202862B2 (en) * 2015-04-08 2019-02-12 United Technologies Corporation Sliding seal
US11473437B2 (en) * 2015-09-24 2022-10-18 General Electric Company Turbine snap in spring seal
US20170089211A1 (en) * 2015-09-24 2017-03-30 General Electric Company Turbine snap in spring seal
EP3333372A1 (de) * 2016-12-09 2018-06-13 General Electric Technology GmbH Turbine, zugehörige dampfturbine und betriebsverfahren
EP3650656A1 (de) 2017-09-15 2020-05-13 General Electric Company Polska sp. z o.o. Innenbandanordnung für eine turbinenleitschaufel
US10502093B2 (en) * 2017-12-13 2019-12-10 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine shroud cooling
US10961861B2 (en) * 2018-08-06 2021-03-30 Raytheon Technologies Corporation Structural support for blade outer air seal assembly
US10907487B2 (en) 2018-10-16 2021-02-02 Honeywell International Inc. Turbine shroud assemblies for gas turbine engines
US11021990B2 (en) 2018-12-19 2021-06-01 General Electric Company Shroud sealing for a gas turbine engine
US11840930B2 (en) * 2019-05-17 2023-12-12 Rtx Corporation Component with feather seal slots for a gas turbine engine
CN112539087B (zh) * 2019-09-20 2023-12-19 通用电气公司 弹簧密封件中的涡轮卡扣
US11466583B2 (en) * 2019-11-04 2022-10-11 General Electric Company Seal for a gas turbine engine
CN111333428A (zh) * 2020-03-31 2020-06-26 西安鑫垚陶瓷复合材料有限公司 一种陶瓷基复合材料弹性密封件及其成型工艺
FR3109402B1 (fr) * 2020-04-15 2022-07-15 Safran Aircraft Engines Turbine pour une turbomachine
CN111517796A (zh) * 2020-04-18 2020-08-11 西北工业大学 一种航空发动机用陶瓷基复合材料弹性密封件及制备方法
US11959389B2 (en) * 2021-06-11 2024-04-16 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine shroud segments with angular locating feature

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5738490A (en) * 1996-05-20 1998-04-14 Pratt & Whitney Canada, Inc. Gas turbine engine shroud seals
US6126206A (en) * 1998-02-20 2000-10-03 Miller Pipeline Corporation Internal conduit sealing member and band
US6126389A (en) 1998-09-02 2000-10-03 General Electric Co. Impingement cooling for the shroud of a gas turbine
US6390769B1 (en) 2000-05-08 2002-05-21 General Electric Company Closed circuit steam cooled turbine shroud and method for steam cooling turbine shroud
US6402466B1 (en) 2000-05-16 2002-06-11 General Electric Company Leaf seal for gas turbine stator shrouds and a nozzle band
US6435823B1 (en) 2000-12-08 2002-08-20 General Electric Company Bucket tip clearance control system
US6554566B1 (en) 2001-10-26 2003-04-29 General Electric Company Turbine shroud cooling hole diffusers and related method
US6648333B2 (en) * 2001-12-28 2003-11-18 General Electric Company Method of forming and installing a seal
US6702550B2 (en) * 2002-01-16 2004-03-09 General Electric Company Turbine shroud segment and shroud assembly
US6726448B2 (en) 2002-05-15 2004-04-27 General Electric Company Ceramic turbine shroud
US6884026B2 (en) 2002-09-30 2005-04-26 General Electric Company Turbine engine shroud assembly including axially floating shroud segment
US6918743B2 (en) * 2002-10-23 2005-07-19 Pratt & Whitney Canada Ccorp. Sheet metal turbine or compressor static shroud
US6814538B2 (en) 2003-01-22 2004-11-09 General Electric Company Turbine stage one shroud configuration and method for service enhancement
US6984106B2 (en) * 2004-01-08 2006-01-10 General Electric Company Resilent seal on leading edge of turbine inner shroud
US7217089B2 (en) * 2005-01-14 2007-05-15 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine shroud sealing arrangement

Also Published As

Publication number Publication date
DE102006044147A1 (de) 2007-03-29
US7338253B2 (en) 2008-03-04
JP2007077987A (ja) 2007-03-29
US20070237624A1 (en) 2007-10-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CH699621B1 (de) Abdichtungsanordnung für den Stator einer mehrstufigen Gasturbine und Verfahren zu deren Herstellung.
DE102011057077B4 (de) Strukturelle Turbinenmantelringvorrichtung geringer Duktilität
DE69910951T2 (de) Lamellendichtvorrichtung
DE102005045459B4 (de) Mechanische Lösung zur Schienenhalterung von Turbinendüsen
DE60031031T2 (de) Schaufelfuss und Rotorscheibe einer Gasturbine mit spannungsvermindernder Form
DE69309794T2 (de) Düsenhalterung für Turbinen
CH698043B1 (de) Schaufelend-Deckbandsegment für eine Turbinenschaufel und Turbine.
DE102011055150A1 (de) Turbinenschaufelanordnung
DE102008023425A1 (de) Deckbandkonfiguration mit schräger Dichtung
DE112006000603T5 (de) Leitrad und Schaufel für eine Turbomaschinenanlage
DE102011054045A1 (de) Als offener Kanal aufgebautes Turbinendeckband mit geringer Duktilität
DE102009007468A1 (de) Integral beschaufelte Rotorscheibe für eine Turbine
CH711981A2 (de) Kühlsystem für eine mehrwandige Schaufel.
CH702553B1 (de) Turbinenleitapparatbaugruppe.
DE112009002600T5 (de) Mit Zinnen versehener Turbinenleitapparat
DE102016125091A1 (de) Turbinenlaufschaufeln mit Spitzendeckband
DE102014119693B4 (de) Turbinenschaufel mit hohlem schaufelblatt mit inneren rippen und kühlkanälen
EP3409897B1 (de) Dichtungsanordnung für eine strömungsmaschine, verfahren zur herstellung einer dichtungsanordnung sowie strömungsmaschine
CH708971A2 (de) Dichtungsanordnung mit einer Bürstendichtung für eine Turbomaschine.
DE102015120128A1 (de) Turbinenradabdeckplattenmontierte Gasturbinen-Zwischenstufendichtung
DE3148985C2 (de) Rotorbaugruppe
CH710620A2 (de) Turbinendeckbandbaugruppe.
CH698121B1 (de) Gruppierte Reaktionsdüsen-Deckbänder mit integrierten Dichtungen.
DE102014118427A1 (de) Dämpferanordnung für Turbinenrotorschaufeln
EP3412875A2 (de) Einlaufstruktur für eine strömungsmaschine und verfahren zum herstellen einer einlaufstruktur

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased