DE1110469B - Gas turbine with reaction blades - Google Patents

Gas turbine with reaction blades

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DE1110469B DEP18232A DEP0018232A DE1110469B DE 1110469 B DE1110469 B DE 1110469B DE P18232 A DEP18232 A DE P18232A DE P0018232 A DEP0018232 A DE P0018232A DE 1110469 B DE1110469 B DE 1110469B
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Gasturbine mit Reaktionsbeschaufelung, die gegen die heißen Treibgase durch eine sich wenigstens über einen Teil der Oberfläche jeder Schaufel erstreckende laminare Strömung eines gasförmigen Mediums, insbesondere Luft, das wesentlich kühler ist als die Treibgase, geschützt ist.The invention relates to a gas turbine with reaction blades that act against the hot Propellant gases through a laminar layer extending over at least a portion of the surface of each blade Flow of a gaseous medium, especially air, which is much cooler than the propellant gases, protected is.

Der Schutz der Beschaufelung einer Gasturbine durch eine laminare Kühlströmung ist bekannt. Es ist ebenfalls bekannt, die Luft, die zur Bildung der genannten laminaren Strömung dient, durch Kühlkanäle im Innern der Schaufel zuzuführen. Weiterhin ist es auch bekannt, auf der Rückseite einer gekühlten Gasturbinenschaufel stromab von der Schaufelprofilspitze einen einzigen Blasspalt für das Kühlmedium anzuordnen. Schließlich ist es bekannt, zwischen Rotor und Stator der Turbine Abdichtungsvorrichtungen vorzusehen, bei denen der durch die zusätzlichen Kühlkanäle geführte Kühlstrom oben radial aus den Schaufeln in einen Ringraum im Stator austritt.The protection of the blading of a gas turbine by a laminar cooling flow is known. It It is also known to pass the air, which is used to form the said laminar flow, through cooling ducts feed inside the shovel. Furthermore, it is also known on the back of a cooled gas turbine blade downstream of the blade profile tip a single blow gap for the cooling medium to arrange. Finally, it is known to provide sealing devices between the rotor and stator of the turbine, in which the through the additional cooling channels guided cooling flow above radially out of the blades into an annular space in the stator exit.

Die vorliegende Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Gasturbine, welche die vorstehend genannten, an sich bekannten Merkmale in Kombination aufweist, die laminare Strömung auf der Rückseite der Schaufeln durch eine einzige Blasspalte erzeugt wird, die stromabwärts von der Schaufelprofilspitze im Bereich der infolge der Reaktion beginnenden Beschleunigung der Treibgase angeordnet ist, wobei der oben aus den Schaufeln radial austretende Kühlstrom in dem als ringförmige Auskehlung im Stator ausgebildeten Ringraum nach dem stromaufwärtigen Ende der Schaufel hingeleitet wird.The present invention is characterized in that in a gas turbine which has the above has mentioned, known features in combination, the laminar flow the rear of the blades is created by a single blow gap that is downstream from the airfoil tip arranged in the area of the acceleration of the propellant gases beginning as a result of the reaction The cooling flow emerging radially from the blades at the top is in the form of an annular groove formed in the stator annulus is directed towards the upstream end of the blade.

Durch die Vereinigung all dieser Merkmale wird erreicht, daß die Gasturbine einen sehr guten Wirkungsgrad hat und daß ihre Schaufeln eine große Lebensdauer besitzen. Dadurch, daß der erfindungsgemäß radial oben aus den Schaufeln austretende Kühlstrom in den als ringförmige Auskehlung im Stator ausgebildeten Ringraum nach dem stromaufwärtigen Ende der Schaufel hingeleitet wird, ergibt sich einerseits eine sehr gute Dichtung zwischen Rotor und Stator, die es erlaubt, die auf der Reaktionsbeschaufelung beruhende Beschleunigung der Treibgase genügend hoch zu wählen, um die laminare Strömung im Bereich dieser Beschleunigung auf der Rückseite der Schaufel wirbelfrei zu halten, und andererseits ein verringerter Leistungsbedarf für die Erzeugung der Kühlluft, da diese zusammen mit den von ihr nach dem stromaufwärtigen Ende der Schaufei hingeleiteten Treibgasen in der Beschaufelung nutzbringend, d. h. unter Leistungsabgabe, ausgenutzt Gasturbine mit ReaktionsbeschaufelungBy combining all of these features it is achieved that the gas turbine has a very high degree of efficiency and that their blades have a long service life. The fact that the invention The cooling flow emerging radially from the top of the blades into the stator as an annular groove formed annulus is directed towards the upstream end of the blade, results on the one hand, a very good seal between rotor and stator, which allows the acceleration of the propellant gases based on the reaction blades to be chosen high enough to ensure the laminar flow in the area of this acceleration on the To keep the back of the blade free of eddies, and on the other hand a reduced power requirement for the generation the cooling air, as this is together with that of it towards the upstream end of the Schaufei beneficial propellant gases in the blading, d. H. under power output, exploited Gas turbine with reaction blades

Anmelder:
Robert Pouit, Asnieres, Seine (Frankreich)Applicant:
Robert Pouit, Asnieres, Seine (France)

Vertreter: Dipl.-Ing. R. H. BahrRepresentative: Dipl.-Ing. R. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,and Dipl.-Phys. E. Betzier, patent attorneys,

Herne, Freiligrathstr. 19 Herne, Freiligrathstr. 19th

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 28. März und 10. Juli 1956Claimed priority:
France of March 28 and July 10, 1956

Robert Pouit, Asnieres, Seine (Frankreich),
ist als Erfinder genannt wordenRobert Pouit, Asnieres, Seine (France),
has been named as the inventor

wird. Für die Gegenstände der Ansprüche 2 und 6 wird kein selbständiger Schutz beansprucht.will. No independent protection is claimed for the subjects of claims 2 and 6.

In den Figuren sind eine Reihe von Ausführungsformen einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Turbine dargestellt.In the figures are a number of embodiments of one designed according to the invention Turbine shown.

Fig. 1 ist ein Schnitt durch eine Laufschaufel einer erfindungsgemäß ausgebildeten Turbinenbeschaufelung; Fig. 1 is a section through a blade of a turbine blading designed according to the invention;

Fig. 2V 22 und 3V 32 veranschaulichen zwei verschiedene Ausführungsformen von zwischen Rotor und Stator vorgesehenen pneumatischen Abdichtungsmitteln; FIGS. 2 V 2 2 and 3 V 3 2 illustrate two different embodiments of pneumatic sealing means provided between rotor and stator;

Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch eine Hochdruckstufe mit Kompression und Entspannung und Einführung von Druckluft in den Rotor zwecks Isolierung und Kühlung der Schaufeln der Turbine.Fig. 4 is a longitudinal section through a high pressure stage with compression and relaxation and introduction of compressed air into the rotor to isolate and cool the blades of the turbine.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist vor der Profilspitze jeder Schaufell eine profilierte Maske2 angeordnet, die vorzugsweise aus hitzebeständigem, dünn ausgewalztem Metall, wie Nickel, besteht. Die Maske 2 bildet mit dem Schaufelkörper 1 Blasspalten 3. Durch Bohrungen 4 des Radkranzes des Turbinenrades wird Druckluft eingeblasen, die zwischen dem Schaufelkörper 1 und den Enden der Maske hindurchtritt und tangential zu dem Profil der Schaufel durch die Spalte 3 ausströmt, wodurch die Schaufelspitze wirksam gekühlt wird. As can be seen from Fig. 1, a profiled mask2 is arranged in front of the profile tip of each blade, which is preferably made of heat-resistant, thinly rolled metal, such as nickel. the Mask 2 forms with the blade body 1 blow gaps 3. Through holes 4 in the wheel rim of the turbine wheel compressed air is blown in, which passes between the blade body 1 and the ends of the mask and flows out tangentially to the profile of the blade through the gap 3, whereby the blade tip is effectively cooled.

Die dargestellte Schaufel bildet mit gleichartigen weiteren Schaufeln die Beschaufelung der Turbine,The blade shown forms the blades of the turbine with other blades of the same type,

109 620/145109 620/145

und zwar sind die Schaufeln derart ausgebildet und zueinander angeordnet, daß sie eine Reaktionsbeschaufelung bilden, bei der insbesondere in den Zwischenräumen zwischen den hinteren Teilen der Turbinenschaufeln eine erhebliche Beschleunigung der Treibgase unter gleichzeitiger Entspannung auftritt. Diese Beschleunigung wird erfindungsgemäß zur Aufrechterhaltung einer laminaren Kühlluftströmung, insbesondere auf dem konvexen Teil (Rückenteil I2) ausgenutzt. Zu diesem Zweck wird die die laminare Strömung bildende Kühlluft auf der Rückseite der Schaufel durch eine einzige Blasspalte 6 erzeugt, die stromab von der Schaufelprofilspitze im Bereich der infolge der Reaktion beginnenden Beschleunigung der Treibgase angeordnet ist und der die Kühlluft durch einen radialen Kanal 5 zugeführt wird, der sich ebenso wie die Spalte 6 über die ganze Höhe der Schaufel erstreckt. Der Austrittsquerschnitt der Blasspalte und die Blasrichtung kann durch eine Platte 7 fein eingestellt werden.The blades are designed and arranged in relation to one another in such a way that they form a reaction blading in which, in particular in the spaces between the rear parts of the turbine blades, a considerable acceleration of the propellant gases occurs with simultaneous expansion. According to the invention, this acceleration is used to maintain a laminar flow of cooling air, in particular on the convex part (back part I 2 ). For this purpose, the cooling air forming the laminar flow is generated on the rear side of the blade through a single blow gap 6, which is arranged downstream of the blade profile tip in the area of the acceleration of the propellant gases that begins as a result of the reaction and to which the cooling air is fed through a radial duct 5 which, like the column 6, extends over the entire height of the shovel. The exit cross-section of the blowing gap and the blowing direction can be finely adjusted by means of a plate 7.

Die Platte 7 ist vorteilhafterweise von stromaufwärts der Spalte 6 in Strömungsrichtung verlaufend angebracht, so daß diese Platte eine Abschirmung zwischen dem Körper der Schaufel und den heißen Gasen bildet, indem sie den Durchgang der Wärme abbremst und daher die Wärmeabgabe so weit verringert, daß die von dem Schaufelkörper an dieser Stelle aufgenommene Wärme durch die in den Kanal 5 strömende Luft absorbiert wird.The plate 7 is advantageously running from upstream of the column 6 in the direction of flow attached so that this plate provides a shield between the body of the blade and the hot Forms gases by slowing down the passage of heat and therefore reducing the heat dissipation to such an extent that that the heat absorbed by the blade body at this point through the in the channel 5 flowing air is absorbed.

Zu diesem Zweck wird, wie in den Zeichnungen dargestellt, die Kühlfläche des Kanals 5 zweckmäßig durch Rippen 8, die in beliebiger Weise durch Räumen hergestellt werden können, vergrößert.For this purpose, as shown in the drawings, the cooling surface of the channel 5 is expedient by ribs 8, which can be produced in any way by broaching, enlarged.

Die vom Gesichtspunkt des Wirkungsgrades bekannten Vorteile der sogenannten Reaktionsturbinen kommen aber nur dann voll zur Geltung, wenn eine gute Umfangsabdichtung zwischen dem Rotor und dem Stator vorhanden ist, die an sich um so besser wäre, je kleiner das radiale Spiel zwischen Rotor und Stator wäre. Diese Bedingung ist aber nur zu verwirklichen, wenn die radialen Ausdehnungen der Schaufeln selbst sehr gering sind und wenn, um dies zu erzielen, die Temperaturen der Schaufeln verhältnismäßig niedrig gehalten werden können.The known advantages of the so-called reaction turbines from the point of view of efficiency but only come into their own when there is a good circumferential seal between the rotor and the stator is present, which would be the better, the smaller the radial play between the rotor and stator would be. This condition can only be achieved if the radial expansions of the The blades themselves are very small and if, in order to achieve this, the temperatures of the blades are proportionate can be kept low.

Außer der Verringerung des radialen Spiels als Folge der niedrigen Temperatur der beweglichen Schaufeln werden zu diesem Zweck erfindungsgemäß zusätzliche Dichtmittel angewendet.Besides the reduction of the radial play as a result of the low temperature of the movable According to the invention, additional sealing means are used for this purpose.

Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, dient wenigstens ein Teil der zur Kühlung des rückwärtigen Teils der Schaufeln verwendeten Druckluft zur Erzeugung eines Gegenstromes längs des Schaufelumfangs, der dem Strom der Antriebsgase in den durch die Schaufeln gebildeten Kanälen entgegengerichtet ist.As can be seen from FIGS. 1 to 4, at least part of the serves to cool the rear Part of the blades used compressed air to generate a countercurrent along the blade circumference, which counteracts the flow of the drive gases in the channels formed by the blades is.

Der rückwärtige Teil der Schaufel besteht aus einem Hohlkörper 9, aus einer hitzebeständigen, dünn ausgewalzten Metallegierung. Durch das Innere dieses Hohlkörpers strömt in radialer Richtung Druckluft von niedriger Temperatur, die beispielsweise, wie in Fig. 2t dargestellt, durch in dem Radkranz 26 des Turbinenrades gebohrte Öffnungen 10 eingeleitet wird.The rear part of the blade consists of a hollow body 9, made of a heat-resistant, thinly rolled metal alloy. Compressed air at a low temperature flows through the interior of this hollow body in the radial direction and, for example, as shown in FIG. 2 t , is introduced through openings 10 drilled in the wheel rim 26 of the turbine wheel.

Wie in Fig. 1 dargestellt, können die verschiedenen Elemente, wie die Maske!, die Platte7 und der Hohlkörper 9 einerseits mit dem Schaufelkörper 1 durch Stifte 29 verbunden werden, welche die Elemente!, 7, 9 in Schlitzen 31 verkeilen, und andererseits mit dem Radkranz 26 der Turbinenräder durch Bleche 32, welche an den Teilen 2, 7, 9 rechtwinklig umgebogen sind. Diese Bleche werden an den Radkranz 26 in beliebiger zweckentsprechender Weise, beispielsweise durch Vernietung befestigt. Die Schaufeln können aus nicht hitzebeständigen, verhältnismäßig billigen Werkstoffen, wie Leichtmetallegierungen, z. B. Aluminiumlegierungen, hergestellt werden, die sich gut durch Preßguß oder Sintern verarbeiten lassen, so daß in wirtschaftlicher Weise Rotoren von geringer Trägheit, die mit großer Drehzahl umlaufen können, hergestellt werden können.As shown in Fig. 1, the various elements, such as the mask !, the plate 7 and the Hollow body 9 on the one hand are connected to the blade body 1 by pins 29, which the elements! 7, 9 wedge in slots 31, and on the other hand with the wheel rim 26 of the turbine wheels Metal sheets 32 which are bent over at right angles on parts 2, 7, 9. These sheets are attached to the wheel rim 26 fastened in any appropriate manner, for example by riveting. The shovels can be made from non-heat-resistant, relatively cheap materials such as light metal alloys, z. B. aluminum alloys, which work well by die casting or sintering let, so that rotors of low inertia rotating at high speed in an economical manner can, can be produced.

Die Abdichtung im Umfangsbereich kann z. B. gemäß den beiden in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsformen erfolgen.The seal in the circumferential area can, for. B. according to the two shown in FIGS Embodiments take place.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 2t und 2., ist in dem Stator 11 eine ringförmige Auskehlung ausgespart, die teilweise durch einen vorzugsweise aus Graphit bestehenden Wulstkörper, der selbst aus mehreren dicht aneinander angeschlossenen Teilen besteht, die aneinander durch Schrauben 13 gehalten werden, teilweise ausgefüllt sein kann. Zwischen dem Wulstkörper 12 und den Schaufeln 1 ist ein Umfangsspaltl4 vorhanden, der sehr eng sein kann, da bei unvorhergesehenen Ausdehnungen die Schaufeln 1 in den Graphit gewissermaßen fräsend eindringen können, ohne daß dadurch ernste Schaden entstehen.In the embodiment according to FIGS. 2 t and 2, an annular groove is recessed in the stator 11, which is partially formed by a bead body, preferably made of graphite, which itself consists of several parts closely connected to one another and held together by screws 13 , can be partially filled out. Between the bead body 12 and the blades 1 there is a circumferential gap 14 which can be very narrow since, in the event of unforeseen expansion, the blades 1 can, as it were, penetrate the graphite by milling without causing serious damage.

Zwischen dem Statorkörper und dem Wulst 12 ist ein leerer Ringraum 15 gebildet, über den das stromabwärtige Ende der Schaufeini mit dem stromaufwärtigen in Verbindung steht.An empty annular space 15 is formed between the stator body and the bead 12, via which the downstream The end of the Schaufeini communicates with the upstream one.

Die Wirkungsweise dieser Abdichtungsanordnung ist wie folgt:This sealing arrangement works as follows:

Die Treibgase, die durch den Raum 14 strömen und die Leckverluste darstellen, werden durch die aus den Hohlkörpern 9 austretenden Kühlluftströme in eine Bahn verbracht, die sich der Form des vorwärtigen Teils des Wulstkörpers 12 anschmiegt, dessen Querschnitt an dieser Stelle Tangente an die Resultierende aus der Geschwindigkeit der den Spalt 14 durchströmenden Gase und der Austrittsgeschwindigkeit der Luft aus den Kanälen 9 ist. Die derart gebildete Gasmischung strömt über die Ringkanäle 15 um den Wulstkörper 12 herum und wird nach stromaufwärts der Schaufeini zurückgeführt, wo sie durch den allgemeinen Strom in den Entspannungskanälen 20 zwischen der Beschaufelung mitgenommen wird, um sich zusammen mit den Treibgasen zu entspannen.The propellant gases that flow through the space 14 and represent the leakage losses are through the from the hollow bodies 9 exiting cooling air flows brought into a path that follows the shape of the forward Part of the bead body 12 fits snugly, the cross section of which at this point is tangent to the resultant from the speed of the gases flowing through the gap 14 and the exit speed the air from the channels 9 is. The gas mixture formed in this way flows through the annular channels 15 around the bead body 12 and is returned upstream of the blade, where it passes through the general flow is carried along in the expansion channels 20 between the blades, to relax together with the propellant gases.

Das aus den Kanälen 9 kommende Kühlgas muß nicht nur die Gase, die in den Spalten 14 zwischen dem Stator und den Schaufeln 1 zirkulieren, sondern auch die seitlich der Spalten 14 zwischen den Schaufeln 1 befindlichen, nicht wirksam gewordenen Gase mitnehmen. Dieser Anteil an nicht entspannten Gasen stellt den wesentlichsten Teil der Verluste dar. Deshalb ist, wie in Fig. 22 dargestellt, die Austrittsstelle der Kanäle 9 erweitert, so daß die Gasstrahlen sich zwischen den Schaufehl 1 kreuzen und das zwischen den Schaufehl 1 nicht entspannte Treibgas mitreißen, so daß dieses sich in den Kanälen 20 zwischen den Schaufeln entspannen kann.The cooling gas coming from the channels 9 must not only take along the gases that circulate in the gaps 14 between the stator and the blades 1, but also the gases that have not become effective and are located to the side of the gaps 14 between the blades 1. This proportion of non-relaxed gases is the major part of the losses. Therefore, as shown in Fig. 2 2 shown, the outlet of the channels extends 9 so that the gas jets intersect between the shovels 1 and not relaxed between the shovels 1 Entrain propellant gas so that it can relax in the channels 20 between the blades.

Bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 31 und 32 ist in dem Stator ein ringförmiger Hohlraum 16 ausgespart, der nach der Seite des Stators hin durch die Wand 17 und nach der des Rotors hin zwischen den Schaufeini desselben durch Trennwände 18 abgeschlossen ist, die zwischen den Hohlkörpern 9 der Schaufeini befestigt sind. Der Kammer 16 wirdIn the embodiment according to FIGS. 3 1 and 3 2 , an annular cavity 16 is recessed in the stator, which is closed to the side of the stator by the wall 17 and to that of the rotor between the Schaufeini of the same by partition walls 18, which are attached between the hollow bodies 9 of the Schaufeini. The chamber 16 is

durch Radialkanäle 92 Druckluft zugeführt. Die Kanäle 92 verteilen diese Luft einmal durch die stromaufwärtigen Räume 14 des Laufrades unter Mitnahme der Leckgase in stromaufwärtiger Richtung, zum anderen zwischen den Schaufeini, von wo sie nach den Entspannungskanälen 20 zwischen den Schaufeln strömen und dort die Treibgase, die aus diesen Kanälen nach dem Radumfang hin austreten wollen, zurückdrücken.through radial ducts 9 2 compressed air is supplied. The channels 9 2 distribute this air once through the upstream spaces 14 of the impeller, entraining the leakage gases in the upstream direction, and on the other hand between the blades, from where they flow to the expansion channels 20 between the blades and there the propellant gases that flow from these channels want to exit towards the wheel circumference, push back.

Bei jeder dieser Ausführungsformen strömt die die Leckgase am Austritt verhindernde Kühlluft zusammen mit den Leckgasen in stromaufwärtiger Richtung des Turbinenrades. Hierdurch wird der größte Teil der Arbeit, die für die Kompression der Druckluft aufgewendet wurde, als Entspannungsarbeit zurückgewonnen und gleichzeitig eine Kühlwirkung auf die Hohlkörper 9 ausgeübt.In each of these embodiments, the cooling air preventing the leakage gases flows together with the leakage gases in the upstream direction of the turbine wheel. This will make the greatest Part of the work that went into compressing the compressed air is recovered as relaxation work and at the same time a cooling effect is exerted on the hollow bodies 9.

Die vorstehend beschriebenen Vorrichtungen ermöglichen es, die beweglichen Beschaufelungen von Gasturbinen auf Temperaturen zu halten, die weit unterhalb der Temperaturen der Gase liegen, in welchen sich die Beschaufelung bewegt. Dieser Erfolg wird durch das Zusammenwirken der thermischen Isolierung der Schaufeln und der Kühlung ihrer rückwärtigen Teile erzielt. Der Druck der sowohl zur thermischen Isolierung wie zur Kühlung verwendeten Druckluft (die auch gleichzeitig die Abdichtung bewirkt) muß, weil die Temperatur der Luft niedriger ist als die der Antriebsgase, höher als der Gesamtdruck (der statische und dynamische Druck) der Treibgase sein, um durch Entspannung eine Geschwindigkeit zu erzielen, die wenigstens gleich der Austrittsgeschwindigkeit des Treibgases ist.The devices described above allow the movable blades of To keep gas turbines at temperatures that are far below the temperatures of the gases in which the blading moves. This success is due to the interaction of the thermal Insulation of the blades and the cooling of their rear parts achieved. The pressure of both the thermal insulation such as compressed air used for cooling (which is also the sealing caused), because the temperature of the air is lower than that of the drive gases, higher than the total pressure (the static and dynamic pressure) of the propellant gases in order to achieve a speed through relaxation to achieve that is at least equal to the exit speed of the propellant gas.

Die Druckluft kann einer äußeren Druckluftquelle entnommen oder durch einen Hilfskompressor, der durch die Turbine angetrieben wird, erzeugt werden, oder am besten einem oder mehreren Kompressoren entnommen werden, die in der Gesamtanlage ohnehin für die Versorgung der Brennkammer vorhanden sind. So wird bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform unter der Voraussetzung, daß die Stufe der Turbine zur Kühlung und Abdichtung mit Luft höchsten Druckes und höchster Temperatur versorgt werden soll, die Druckluft der letzten Druckstufe 21 durch Leitungen 22 entnommen, die in eine Sammelkammer 23 münden, in der sich die Hohlwelle 24 dreht. Die Druckluft tritt in den Hohlraum der Welle 24 ein und aus dieser über Radialkanäle 25, die in den Armen 27 vorgesehen sind, aus, um durch die in dem Radkranz 26 vorgesehenen Öffnungen 10 in die Schaufeini einzutreten.The compressed air can be taken from an external compressed air source or by an auxiliary compressor, the driven by the turbine, or preferably one or more compressors which are already present in the overall system for supplying the combustion chamber are. So in the embodiment shown in Fig. 4, provided that the stage the turbine is supplied with air at the highest pressure and temperature for cooling and sealing is to be taken, the compressed air of the last pressure stage 21 through lines 22, which in a collection chamber Open into 23, in which the hollow shaft 24 rotates. The compressed air enters the cavity of the shaft 24 in and out of this via radial channels 25 which are provided in the arms 27 in order to pass through the in the wheel rim 26 provided openings 10 to enter the Schaufeini.

Die dem Hochdruckkompressor 21 entnommene Druckluft wird vorzugsweise vor ihrer Wiedereinführung in den Rotor durch Kühlrippen 28 gekühlt. Durch die Führung in den radialen Kanälen 25 wird sie noch in für ihren Verwendungszweck vorteilhafter Weise durch Zentrifugalwirkung zusätzlich komprimiert und ihre Geschwindigkeit gesteigert.The compressed air withdrawn from the high pressure compressor 21 is preferably removed before it is reintroduced cooled in the rotor by cooling fins 28. Through the guidance in the radial channels 25 is they are additionally compressed by centrifugal action in a manner that is advantageous for their intended use and their speed increased.

In der gleichen Weise können die Turbinenräder der mittleren und niedrigen Druckstufen zwecks thermischer Isolierung, Kühlung und Abdichtung mit Druckluft, die der mittleren und unteren Druckstufe der Kompressoren der Gesamtanlage entnommen wird, versorgt werden.In the same way, the turbine wheels of the medium and low pressure stages can be supplied with compressed air for the purpose of thermal insulation, cooling and sealing, which is taken from the medium and lower pressure stage of the compressors of the overall system.

Die Erfindung ist natürlich auch bei Gasturbinen anwendbar, denen an Stelle einer Brennkammer motorisch angetriebene Treibgaserzeuger vorgeschaltet sind.The invention can of course also be used in gas turbines which are powered by a motor instead of a combustion chamber driven propellant gas generators are connected upstream.

Claims (8)

PatentansprücherClaims 1. Gasturbine mit Reaktionsbeschaufelung, welche gegen die heißen Treibgase durch eine sich wenigstens über einen Teil der Oberfläche jeder Schaufel erstreckende laminare Strömung eines gasförmigen Mediums, das wesentlich kalter ist als die Treibgase, geschützt ist, wobei noch zusätzliche Kühlkanäle im Inneren der Schaufeln und zwischen Rotor und Stator der Turbine Abdichtungsvorrichtungen vorgesehen sind, indem der durch die zusätzlichen Kühlkanäle geführte Kühlstrom oben radial aus den Schaufeln in einen Ringraum im Stator austritt, dadurch gekennzeichnet, daß die laminare Strömung auf der Rückseite der Schaufeln durch eine einzige Blasspalte erzeugt wird, die stromab von der Schaufelprofilspitze im Bereich der infolge der Reaktion beginnenden Beschleunigung der Treibgase angeordnet ist, wobei der oben aus den Schaufeln radial austretende Kühlstrom in dem als ringförmige Auskehlung im Stator ausgebildeten Ringraum nach dem stromaufwärtigen Ende der Schaufel hingeleitet wird.1. Gas turbine with reaction blades, which against the hot propellant gases by a a laminar flow extending over at least a portion of the surface of each blade gaseous medium, which is much colder than the propellant gases, is protected, with additional Cooling channels inside the blades and sealing devices between the rotor and stator of the turbine are provided by the cooling flow guided through the additional cooling channels at the top radially out of the blades into a Annular space in the stator exits, characterized in that the laminar flow on the Backside of the blades is created by a single blow gap that is downstream from the airfoil tip arranged in the area of the acceleration of the propellant gases beginning as a result of the reaction is, with the cooling flow emerging radially from the blades in the as annular Groove formed in the stator annulus after the upstream end of the blade is directed. 2. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rückwärtige Schaufelende aus einem Hohlkörper (9) aus dünngewalztem, hitzebeständigem Metall besteht, der mit dem Hauptkörper verbunden ist und durch den der aus der Schaufel radial austretende Kühlstrom hindurchfiießt.2. Gas turbine according to claim 1, characterized in that the rear blade end consists of a hollow body (9) made of thin-rolled, heat-resistant metal, which with the Main body is connected and through which the cooling flow emerging radially from the blade flows through. 3. Gasturbine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der das Schaufelende bildende Hohlkörper (9) an dem Hauptkörper (1) mittels einer Verlängerung befestigt ist, die in einem am hinteren Teil des Hauptkörpers angebrachten Schlitz (31) durch mindestens einen Splint (29) verkeilt ist.3. Gas turbine according to claim 1 and 2, characterized in that the forming the blade end Hollow body (9) is attached to the main body (1) by means of an extension which is shown in a slot (31) attached to the rear of the main body through at least one The cotter pin (29) is wedged. 4. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem als ringförmige Auskehlung im Stator (11) ausgebildeten Ringraum ein Ringkörper (12), dessen Querschnitt geringer ist als der des Ringraums, angeordnet ist, wobei die äußere Wandung dieses Ringkörpers zusammen mit der Innenwandung des Ringraums einen Kanal (15) bildet, durch den die aus dem rückwärtigen Schaufelende austretende Kühlluft nach dem stromaufwärtigen Ende der Schaufel hindurchgeleitet wird.4. Gas turbine according to claim 1, characterized in that as an annular groove in the stator (11) formed annular space an annular body (12), the cross section of which is smaller is than that of the annular space, is arranged, the outer wall of this annular body together forms a channel (15) with the inner wall of the annular space through which the from the rear Shovel end exiting cooling air passed to the upstream end of the blade will. 5. Gasturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem Ringraum angeordnete Ringkörper aus Graphit besteht.5. Gas turbine according to claim 4, characterized in that the arranged in the annular space Ring body is made of graphite. 6. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oben an den Schaufehl angeordneten Austrittsöffnungen für den Kühlluftstrom derart geformt sind, daß ein Teil der Kühlluft nach der Seite in den Raum zwischen den Schaufehl austritt und die dort befindlichen, nicht entspannten Treibgase fortspült.6. Gas turbine according to claim 1, characterized in that the arranged above on the blade shell Outlet openings for the cooling air flow are shaped such that part of the cooling air does not emerge laterally into the space between the shovel and those located there released propellant gases. 7. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückwärtigen Schaufelenden zwischen den in ihnen vorgesehenen Austrittsöffnungen für den Kühlstrom durch Zwischenwände (18) miteinander verbunden sind.7. Gas turbine according to claim 1, characterized in that the rear blade ends between the outlet openings provided in them for the cooling flow through partition walls (18) are interconnected. 8. Gasturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Feineinstellung des Durchtrittsquerschnitts der auf der Schaufelrückseite angeordneten Blasspalte (6) eine die Spaltbreite teilweise abdeckende Platte (7) auf der Schaufel-8. Gas turbine according to claim 1, characterized in that for fine adjustment of the passage cross section the blowing gap (6) arranged on the rear of the blade, a plate (7) partially covering the gap width on the blade 7 87 8 riickseite an einer in einer gewissen Entfernung USA.-Patentschrift Nr. 2 685 429;back of a distance some distance from United States Patent No. 2,685,429; vor der Blasspalte liegenden Stelle befestigt ist. A. Loschge, »Konstruktionen aus dem Dampf-is attached in front of the blow gap. A. Loschge, “Constructions from the steam turbinenbau«, Springer-Verlag, Berlin, 1955, S. 9,16;turbinenbau ”, Springer-Verlag, Berlin, 1955, pp. 9.16; In Betracht gezogene Druckschriften: J. Kruschik, »Die Gasturbine«, Springer-Verlag,Considered publications: J. Kruschik, "Die Gasturbine", Springer-Verlag, Deutsche Patentschriften Nr. 858 334, 720 039, S Wien, 1952, S. 115;German patent specifications No. 858 334, 720 039, S Wien, 1952, p. 115; 491738, 386 276, 343 982; B. 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