DE1476755B2 - Gekühlte Laufschaufel - Google Patents

Description

Am wurzelseitigen Ende des Schaufelhemdes 13 ist eine Randfläche W vorgesehen, die ebenfalls keine Austrittsöffnungen aufweist.

Der Anordnung der Stege 11 am Schaufelinnenkörper 10 entsprechend sind im Schaufelhemd 13 die Randflächen K und W verbindende Flächenstreifen S vorgesehen, die von der Einbringung von Austrittsöffnungen ausgenommen sind.

Die noch verbleibende Restfläche des Schaufelhemdes 13 ist mit kleineren Durchtrittsöffnungen, beispielsweise im Durchmesser von 0,040 mm, vorgesehen. Diese Restfläche besitzt dann eine Durchlässigkeit von 15%.

Durch die beschriebene Verteilung von größeren, mittleren und kleineren Durchtrittsöffnungen im Schaufelhemd 13 treten an diesem keine unterschiedlichen Betriebstemperaturen auf, da der Kühlmittel-Durchsatz durch die angegebene Verteilung der Austrittsöffnungen auf die örtlich abzuführenden

ίο Wärmemengen abgestimmt ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

abgewickelten Mantelkörper des Schaufelhemdes einPatentanspruch: wirken zu lassen. Hierdurch können die Herstellung der Schaufelhemden automatisiert und der Zu-

Gekühlte Laufschaufel, insbesondere für Brenn- sammenbau der Laufschaufel wesentlich verbilligt

kraftturbinen, bei der Kühlmittel an der Schau- 5 werden.

felwurzel in Kanäle eines Schaufelinnenkörpers Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im fol-

eintritt und durch Austrittsöffnungen eines genden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es

Schaufelhemdes an die Schaufelblattoberfläche zeigt

gelangt, und bei der die Temperaturunterschiede F i g. 1 eine Seitenansicht einer Laufschaufel,

an der Schaufelblattoberfläche durch eine diese io F i g. 2 einen Querschnitt durch die Laufschaufel

Temperaturverteilung berücksichtigende Anord- nach Linie H-II der Fig. 1,

nung und/oder Ausbildung der Austrittsöffnun- F i g. 3 eine Abwicklung des Schaufelhemdes aus

gen im Schaufelheriid im wesentlichen ausgegli- Fig. 1.

chen sind, · dadurch gekennzeichnet, Der Schaufelinnenkörper 10 ist massiv und weist

daß das Schaufelhemd (13) einen Mantelkörper 15 an seinem Umfang stegartige Rippen 11 auf, zwi-

aus Metallblech badet, in dem die Austrittsöff- sehen denen Kanäle 12 für das Kühlmittel verlaufen,

nungen für das Kühlmittel eingebracht sind. Der Schaufelinnenkörper 10 ist von einem Schaufel-

' hemd 13 umgeben, dessen Mantelkörper aus Metall-

■· - -'■■■■■·■ blech an den Rippen 11 anliegt und mit diesen fest

—: 20 verbunden ist. An dem einen Ende weist der-Sehau-

. ' "" felinnenkörperlO^einen Schaufelkopf 14 auf, an dem

das Schaufelhemd 13 dichtend anliegt. Das Schaufel-

Die Erfindung bezieht sich auf eine gekühlte Lauf- hemd 13 ist mit der Seitenfläche 15 des Schaufelschaufel, insbesondere für Brennkraftturbinen, bei kopfes 14 ebenfalls fest verbunden, so daß die Kühlder Kühlmittel an der Schaufelwurzel in Kanäle eines 25 mittelkanäle 12 gegen den Schaufelkopf 14 druckfest Schaufelinnenkörpers eintritt und durch Austrittsöff- abgedichtet sind.

nungen eines Schaufelhemdes an die Schaufelblatt- An seinem dem Schaufelkopf 14 abgewendeten oberfläche gelangt, und bei der die Temperaturunter- Ende ragt der Schaufelinnenkörper 10 ein Stück aus schiede an der Schaufelblattoberfläche durch eine dem Schaufelhemd 13 heraus und bildet auf diese diese Temperaturverteilung berücksichtigende Anord- 3° Weise eine Schaufelwurzel 16 zur Befestigung der nung und/oder Ausbildung der Austrittsöffnungen im Laufschaufel an ihrem zugehörigen Turbinenrotor. Schaufelhemd im wesentlichen ausgeglichen sind. Wenn die Laufschaufel in den Turbinenrotor einge-Eine derartige gekühlte Laufschaufel ist aus der setzt ist, bilden die wurzelseitigen Enden 17 der Ka-USA.-Patentschrift 3 067 982 bekannt. Bei der be- näle 12 Eintrittsöffnungen für das Kühlmittel,
kannten Laufschaufel besteht das Schaufelhemd aus 35 Für den Austritt des Kühlmittels aus der Laufporösem Metallgewebe, auf das ein Zusatzwerkstoff schaufel ist das Schaufelhemd 13 mit Austrittsöffaufgespritzt wird, um die Durchlässigkeit des Gewe- nungen versehen. Das in F i g. 3 in abgewickelter bes für das" Kühlmittel entsprechend der Temperatur- Form dargestellte Schaufelhemd 13 weist einen mittverteilung an der Schaufelblattoberfläche örtlich zu leren, strichpunktiert umrissenen Flächenbereich A verändern. Derartige Laufschaufeln mit Metallge- 4° auf, innerhalb dessen größere Durchtrittsbohrungen, webe verursachen hohe Materialkosten und sind beispielsweise mit 0,065 mm Durchmesser, in das schwierig herzustellen, Das Aufspritzen von Zusatz- Schaufelhemd eingebracht sind. Der Flächenbewerkstoff muß für jede einzelne Laufschaufel geson- reicht kann eine Durchlässigkeit von 25% aufweidert im individuellen Versuch durchgeführt werden. sen, d. h. 25 % einer Flächeneinheit dieses Bereichs Es liegt die Aufgabe vor, eine Laufschaufel der 45 sind freier Durchtrittsquerschnitt. Die Austrittsöffeingangs genannten Art derart zu verbessern, daß nungen selbst sind infolge des gewählten Zeichnungseine aufwendige Herstellung des Schaufelhemdes maßstabes für das gezeigte Ausführungsbeispiel einer vermieden wird. erfindungsgemäßen Laufschaufel bei der zeichneri-

Zu diesem Zweck ist gemäß der Erfindung vorge- sehen Darstellung ausgelassen.

sehen, daß das Schaufelhemd einen Metallkörper aus 5° In Umfangsrichtung des Schaufelhemdes 13 gren-Metallblech bildet, in dem die Austrittsöffnungen für zen an seinen Flächenbereich A zwei Flächenbereidas Kühlmittel eingebracht sind. ehe B an, innerhalb welcher mittlere Durchtrittsboh-... Eine mit. den Merkmalen der Erfindung ausge- rungen, beispielsweise mit 0,050 mm Durchmesser, in führte Laufschaufel weist erhebliche Vorteile auf. das Schaufelhemd eingebracht sind. Die Flächenbe-Die hohen Materialkosten für das Metallgewebe bei 55 reiche B weisen dann beispielsweise eine Durchläsbekannten Laufschaufeln sind eingespart. Die Her- sigkeit von 20 % auf. Auch die Austrittsöffnungen in stellung des Schaufelhemdes aus einem Mantelkörper diesen Bereichen des Schaufelhemdes 13 sind nicht aus Metallblech ist wesentlich billiger als die Herstel- gezeichnet.

lung aus einem leicht zerstörbaren Gewebe. Das auf- In Richtung der Schaufelblattenden grenzen an wendige Aufspritzen von Zusatzmetall ist ebenfalls ^6o den mittleren Flächenbereich A zwei Flächenbevermieden. Insbesondere können die Austrittsöffnun- reiche C₁ und C₂ an, innerhalb derer das Schaufelgen für das Kühlmittel wesentlich einfacher und ra- hemd ebenfalls mit mittleren Durchtrittsbohrungen tioneller in das Schaufelhemd eingebracht werden — versehen ist. Auch die Flächenbereiche C₁ und C₂ beispielweise durch die Wirkung von Ladungsträger- weisen eine Durchlässigkeit von 20 auf.
strahlen. Hierbei ist es möglich, insbesondere Elek- 65 Am schaufelkopfseitigen Ende des Schaufelhemtronenstrahlen nach einem gespeicherten Programm des 13 ist eine Randfläche K angedeutet, mit der das — entsprechend der einmal ermittelten Temperatur- Schaufelhemd 13 am Schaufelkopf 14 angeschweißt verteilung an der Schaufelblattoberfläche — auf den und die von Austrittsöffnungen frei ist.