DE60110258T2 - Weitere kühlung von in gekühlten rotorflügeln eintretender vordrallströmung - Google Patents

Weitere kühlung von in gekühlten rotorflügeln eintretender vordrallströmung Download PDF

Info

Publication number
DE60110258T2
DE60110258T2 DE60110258T DE60110258T DE60110258T2 DE 60110258 T2 DE60110258 T2 DE 60110258T2 DE 60110258 T DE60110258 T DE 60110258T DE 60110258 T DE60110258 T DE 60110258T DE 60110258 T2 DE60110258 T2 DE 60110258T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
injector
tangential
blade
compressed
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE60110258T
Other languages
English (en)
Other versions
DE60110258D1 (de
Inventor
Kiritkumar Patel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pratt and Whitney Canada Corp
Original Assignee
Pratt and Whitney Canada Corp
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 Pratt and Whitney Canada Corp filed Critical Pratt and Whitney Canada Corp
Publication of DE60110258D1 publication Critical patent/DE60110258D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE60110258T2 publication Critical patent/DE60110258T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • F01D5/00Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • 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
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/14Preswirling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die Erfindung betrifft einen tangentialen On-Bordinjektor mit einer Hilfsversorgung von weiterer gekühlter verdichteter Luft, beispielsweise von einem externen Wärmetauscher oder einer luftgekühlten Lagergalerie, was dazu beiträgt, die Anforderungen an die Strömungsmenge für Kühlluft zum Kühlen eines Rotors und von Laufschaufeln in einer Gasturbinenmaschine zu reduzieren.
  • STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung ist anwendbar auf Gasturbinenmaschinen-Kühlsysteme und insbesondere eine verbesserte Versorgungsanordnung für Kühlluftströmung zum Regulieren der Betriebstemperatur der Turbinenlaufschaufeln.
  • Es ist weit anerkannt, dass die Effizienz und die Energieabgabe einer Gasturbinenmaschine durch Erhöhen der Betriebstemperatur der Turbine erhöht werden können. Unter erhöhten Betriebstemperaturen werden Gasturbinenmaschinenbauteile, wie beispielsweise die Turbinenrotoren und die Laufschaufeln, durch eine Strömung verdichteter Luft gekühlt, die mit einer relativ kühlen Temperatur abgegeben wird. Die Kühlströmung über den Turbinenrotor und durch das Innere der Laufschaufeln entfernt Wärme, um so eine übermäßige Reduktion der mechanischen Festigkeitseigenschaften der Laufschaufeln und des Rotors zu verhindern.
  • Deshalb sind einerseits die Turbinenbetriebstemperatur, die Effizienz und die Leitungsabgabe der Maschine durch die Hochtemperaturfähigkeiten der verschiedenen Turbinenelemente und der Materialien begrenzt, aus denen sie hergestellt sind. Generell gilt, dass je geringer die Temperatur der Elemente ist, umso höher die Festigkeit und Beständigkeit gegen Betriebsbelastungen ist. Andererseits ist die Leistung der Gasturbinenmaschine sehr sensitiv auf die Menge an Luftströmung, die zum Kühlen der heißen Turbinenbauteile verwendet wird. Je weniger Luft für Kühlzwecke verwendet wird, umso besser sind die Effizienz und die Leistung der Maschine.
  • Zum Kühlen der Turbinenrotorlaufschaufeln wird typischerweise eine Kühlluftströmung bei einem kleinen Radius so nahe wie möglich der Mittelachse der Maschine eingebracht. Die Kühlströmung wird mit einer Verwirbelung oder einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente durch die Verwendung eines tangentialen On-Bordinjektors (TOBI – tangential on board injector) mit Düsen eingebracht, die auf die rotierende Nabe des Turbinenrotors gerichtet sind.
  • Die Effektivität der Kühlluftströmung ist verbessert, wenn die Temperatur der Kühlluftströmung, verglichen mit der Gaswegtemperatur, reduziert ist. Kühlluftströmung wird generell direkt von der Abgabestelle des Verdichters ohne zusätzliche Verarbeitung abgeleitet. Die Temperatur der Luft nimmt zu, wenn sie verdichtet wird. Die verdichtete Luft bleibt jedoch unterhalb der Temperatur der Luft in der Brennkammer und dem Turbinengasweg, was zu der Fähigkeit zum Kühlen des Turbinenrotors und der Turbinenlaufschaufeln führt.
  • Natürlich gilt, je niedriger die Temperatur der Kühlluftströmung ist, umso weniger Strömungsmenge wird für die gleiche Kühlwirkung benötigt. Die meisten Gasturbinenmaschinensysteme des Stands der Technik akzeptieren jedoch die praktische Einschränkung der Kühlluft auf der Temperatur, bei der sie von dem Verdichter geliefert wird. Konstrukteure erhöhen lediglich die Strömungsmenge der verdichteten Luft, um das Kühlen der Turbinenbauteile zu erhöhen.
  • Der tangentiale On-Bordinjektor nimmt verdichtete Luft von dem Verdichter auf und liefert die Luft mit einem Wirbel oder einer tangentialen Geschwindigkeitskomponente, ausgerichtet in Richtung auf die rotierenden Rotornabenbauteile. Wenn die Kühlluftströmung über eine rotierende Turbinennabe strömt, steigt die Luftströmungstemperatur in Folge des Pumpens der Strömung von dem kleinen Injektionsradius in der Nähe der Mittellinie der Maschine auf den hohen Radius bei dem Turbinenlaufschaufeleintrittsbereich. Effektiv wirkt die rotierende Turbinennabe als ein Laufrad und pumpt die Luft von dem Injektionsradius nahe an der Maschinenmittellinie. Wenn die Luft radial durch das Rotieren der Turbine nach außen gedrängt wird, steigt die Temperatur in der Folge der Verdichtung der Luft während des radialen Pumpens sowie in Folge der Absorption von Wärme durch die Nähe zu dem Rotor an.
  • Durch das Einbringen einer Luftströmung von dem tangentialen On-Bordinjektor mit einer Verwirbelung oder einer Tangentialgeschwindigkeit ist der Temperaturanstieg der Kühlluftströmung, der durch das Pumpphänomen verursacht ist, verringert. Um eine Verwirbelung in die Luftströmung durch den tangentialen On-Bordinjektor einzubringen, weist ein radialer Injektor konventionell eine Anordnung von Injektorschaufeln auf, die sich zwischen einer vorderen Injektorwand und einer hinteren Injektorwand erstrecken, um Hauptströmungsdüsen zu definieren, die in einer umfangsmäßigen Anordnung zum Lenken einer verdichteten Hauptluftströmung tangential radial nach innen angeordnet sind. Deshalb wird in dem tangentialen On-Bordinjektor verdichtete Luft durch die Injektorschaufeln durch TOBI-Düsen umgelenkt, um Luft mit einer Verwirbelung oder einer Tangentialgeschwindigkeitskomponente in Richtung der rotierenden Turbinenrotorbauteile, die es zu kühlen gilt, zu lenken. Die Tangentialgeschwindigkeit der injizierten Luftströmung ist generell größer als die Rotationsgeschwindigkeit des Turbinenrotors, um einer effiziente Bewegung der Kühlluftströmung relativ zu dem rotierenden Rotor zu ermöglichen.
  • Im Stand der Technik ist die Temperatur des für Kühlzwecke verfügbaren verdichteten Luft nicht variabel oder unter der direkten Kontrolle des Konstrukteurs. Verdichtete Luft wird von dem Verdichter bei einer vorgegebenen Temperatur geliefert, die niedriger ist als die Gaswegtemperatur und kann deshalb zum Kühlen verwendet werden. Um die Kühlkapazität dieser verdichteten Luftströmung zu kontrollieren, erhöhen oder verringern Konstrukteure das Volumen der Luftströmung, sie haben im Stand der Technik bis heute jedoch nicht die Temperatur angepasst.
  • Jedoch wird im Stand der Technik ein externer Wärmetauscher zum Entfernen von Wärme von den Lagern, die die rotierenden Wellen einer Maschine abstützen, verwendet, um der Lagergalerie Kühlluft zu liefern. Die relativ kleinen Mengen an Kühlluft, die den Lagern von einem externen Wärmetauscher geliefert werden, können präzise kontrolliert werden und der Lagergalerie bei einem breiten Bereich gewählter Temperaturen zugeführt werden. Bis heute gibt es jedoch im Stand der Technik keinen externen Wärmetauschereingang zu der über Rotorturbinen und -laufschaufeln geleiteten Luftströmung.
  • Ein konventioneller TOBI ist in US-A-5 245 821 beschrieben.
  • Es ist ein Ziel der Erfindung, eine größere Kontrolle über die Menge und Temperatur von Kühlluftströmung zu schaffen, die von einem tangentialen On-Bordinjektor Turbinenrotoren und Laufschaufeln geliefert wird.
  • Es ein weiteres Ziel der Erfindung, die von einem Wärmetauscher abgeleitete Kühlluft, die zu Lagergalerien gelenkt wird, anzupassen, um die Kontrolle und die Zufuhr von Kühlluft von einem tangentialen On-Bordinjektorsystem zu verbessern.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, einen tangentialen On-Bordinjektor mit verringertem Widerstand in Folge der Ejektion von Hilfsluft durch die Injektorschaufeln zu schaffen.
  • Weitere Ziele der Erfindung werden aus der Durchsicht der Offenbarung, der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung ersichtlich.
  • BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Ein tangentialer On-Bordinjektor mit einer Hilfszufuhr von weiterer gekühlter verdichteter Luft, beispielsweise von einem externen Wärmetauscher oder einer luftgekühlten Lagergalerie, dient zum Verringern des Volumens an Kühlluft, die tangential in Richtung eines gekühlten Rotors einer Gasturbinenmaschine gelenkt wird.
  • Der tangentiale On-Bordinjektor hat eine Anordnung von Injektorschaufeln zwischen zwei Injektorwänden, welche umfangsmäßige Hauptströmungsdüsen definieren zum Lenken einer verdichteten Hauptluftströmung tangential radial nach innen. Die Erfindung ist gleichermaßen anwendbar auf radiale und axiale TOBI-Konfigurationen, da jeder Injektor Schaufeln aufweist.
  • Jede Schaufel hat eine Innenkammer in Strömungsverbindung mit einer Quelle von verdichteter Hilfsluft mit mindestens einer Bohrung, welche sich zwischen der Kammer und einer äußeren Oberfläche der Schaufel erstreckt. Die Bohrungen werfen weitere gekühlte Luft von dem Wärmetauscher aus und vermischen mit der verdichteten primären Luft, welche durch die Injektordüsen strömt. Die Bohrungen können auch einen Kühlluftfilm produzieren, der den Widerstand der Injektorschaufel verringert.
  • Das Einbringen von relativ kühler verdichteter Luft, welche durch die hohlen TOBI-Schaufeln und die Kühlbohrungen ausgeworfen wird, führt zu einigen Vorteilen. Die Hilfsluftversorgung aus einem externen Wärmetauscher addiert nur marginale Kosten zu der Maschine, da viele konventionelle Maschinen eine Kühlluftversorgung zu der dem TOBI benachbarten Lagergalerie haben. Lediglich durch Verlängern der Kühlluftversorgungsleitung von der Lagergalerie zu dem TOBI-Schaufelbereich und das marginale Erhöhen des Luftströmungsvolumens kann weitere Kühlluft dem TOBI bei sehr geringem Aufwand zugeführt werden.
  • Die Vorteile beinhalten eine kontrollierbare Verringerung der Kühllufttemperatur des tangentialen On-Bordinjektors und eine korrespondierende Reduktion der Menge an erforderlicher Kühlluftströmung. Die Hilfsversorgung von gekühlter Luft von einem Wärmetauscher trägt ein signifikantes Maß an Kontrolle über die Injektorströmungsmenge und -temperatur bei, was eine feine Abstimmung der Zufuhr von Kühlluft zu den Rotorlaufschaufeln ermöglicht. Beispielsweise kann der Wärmetauscher konfiguriert sein, zusätzliche Kühlluft bei einer vor bestimmten Temperatur und Strömungsmenge zu liefern. In der Folge der verbesserten Kontrolle über die Lieferung an Kühlluft ist die Haltbarkeit und die Nutzungslebensdauer von luftgekühlten Rotorlaufschaufeln erhöht. Wenn mehrere Bohrungen zum Liefern zusätzlicher Kühlluft verwendet werden, wird durch die ausgeworfene Luft über den Injektorschaufeln insbesondere in dem Bereich der Hinterkanten ein Luftfilm gebildet, was zu verringerten Widerstandsverlusten durch den TOBI und einer verringerten Anforderung an den Verdichter führt.
  • Weitere Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
  • BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Zum besseren Verständnis der Erfindung wird eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft in den begleitenden Zeichnungen illustriert.
  • 1 ist eine Axialschnittansicht durch die Brennkammer und den Hochdruckturbinenabschnitt einer Gasturbinenmaschine gemäß der Erfindung.
  • 2 ist eine Axialschnittansicht, die Details des der Lagergalerie benachbarten radialen tangentialen On-Bordinjektors (TOBI – Tangential On Bordinjector) und des HP-Turbinenrotors zeigt.
  • 3 ist eine radiale Teilschnittansicht durch die Schaufeln des Injektors (TOBI) entlang der Linie 3-3 von 2.
  • 4 ist eine radiale Detailschnittansicht, die Details der Hauptinjektorluftströmung über die Schaufeln und der gekühlten Hilfsluftströmung, die durch die innere Kammer der Schaufeln durch die Bohrungen zu den Außenoberflächen der Schaufeln ausgeworfen wird und einen Oberflächenluftfilm und das Vermischen mit der Hauptluftströmung, die tangential radial nach innen gerichtet ist, zeigt.
  • Weitere Details der Erfindung und ihre Vorteile werden aus der nachfolgend angefügten detaillierten Beschreibung ersichtlich.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt einen Axialschnitt durch die relevanten Bauteile einer Gasturbinenmaschine. In der in 1 gezeigten Ausführungsform liefert ein Zentrifugalverdichterlaufrad 1 verdichtete Luft über einen Diffusor 2, einem Sammelraum 3, der die Brennkammer 4 umgibt. Brennstoff wird der Brennkammer 4 über ein Brennstoffrohr 5 zu einer Brennstoffsprühdüse 6 zugeführt. Durch eine Serie von Einlässen 7 gelangt verdichtete Luft aus dem Sammelraum 3 in das Innere der Brennkammern, wird mit dem Brennstoff von der Düse 6 vermischt und entzündet.
  • Die in der Brennkammer 4 erzeugten heißen Gase werden vorbei an einer Anordnung von Statorlaufschaufeln 8 und vorbei an den Rotorlaufschaufeln 9, die an Rotornaben 10 befestigt sind, gelenkt und drehen so das Zentrifugallaufrad 1. Um die Welle 11, an der die Rotoren 10 und das Laufrad 1 angebracht sind, abzustützen, ist ein Wälzlager 12 in einer Lagergalerie 13 untergebracht.
  • Der innersten Kammer der Galerie 13 wird Schmieröl über eine Ölzufuhrleitung 14 zugeführt, und Öl wird mittels einer (nicht gezeigten) Spülleitung entfernt. Eine äußerste Kammer 15 der Galerie 13 wird mit verdichteter Kühlluft ventiliert und ist mit Dichtungen 16 abgedichtet. Der Kammer 15 der Lagergalerie 13 zugeführte verdichtete Kühlluft wird durch eine Luftversorgungsleitung (nicht gezeigt) bereitgestellt, die zwischen der Luftkammer 15 und einem (nicht gezeigten) äußeren Wärmetauscher eine Verbindung herstellen.
  • Deshalb wird die in den Sammelraum 3 untergebrachte verdichtete Luft bei der Temperatur und dem Druck, der an der Austrittsfläche des Laufrads 1 vorherrscht, durch den Diffusor 2 geliefert. Andererseits wird die verdichtete Luft in der gekühlten Kammer 15 der Lagergalerie 13 bei einer niedrigeren Temperatur von einem externen Wärmetauscher geliefert und ist von dem Sammelraum 3 durch die äußerste Wand der Galerie 13 und die Dichtungen 16 getrennt.
  • Unter gleichzeitiger Bezugnahme auf die 2 und 3 wird das Leiten von Luft von dem Sammelraum 3 zum Kühlen der Rotornabe 10 und der Rotorlaufschaufeln 9 beschrieben. Wie in der 3 gezeigt, gelangt verdichtete Luft in den Sammelraum 3 durch die Serie von Lufteinlässen 7 in das Innere der Brennkammer 4. Verdichtete Luft strömt auch von dem Sammelraum 3 in den tangentialen On-Bordinjektor 17.
  • Wie durch die Pfeile in den 2 und 3 angezeigt, befördert der Injektor 17 verdichtete Kühlluft von dem Sammelraum 3 durch eine perforierte Abdeckplatte 18 in Richtung zu der gekühlten Rotornabe 10. Öffnungen 19 in der Abdeckplatte 18 schaffen Zugang für Luft, die von dem Injektor 17 gelenkt ist, zwischen der Abdeckung 19 und der Rotornabe radial nach außen in Richtung zu den Laufschaufeln 9 zu strömen. Wie durch die 2 angezeigt, tritt die Luftströmung unterhalb der Plattformen der Laufschaufel 9 ein und wird durch innere Passagen durch die Laufschaufel 9 geführt, um die Hinterkante der Laufschaufel 9 in bekannter Weise in den heißen Gasweg zu verlassen.
  • Wie in der 2 gezeigt, halten Dichtungen 20 an beiden Seiten des inneren Bereichs des Injektors 17 die verdichtete Luftströmung zwischen dem stationären Injektor 17 und der rotierenden Abdeckplatte 18, um die Luft in einer Tangentialausrichtung durch die Öffnungen 19 zu lenken, wie in 3 gezeigt.
  • Der tangentiale On-Bordinjektor 17 weist eine umfangsmäßig beabstandete Anordnung von Injektorschaufeln 21 zwischen einer vorderen Injektorwand 22 und einer hinteren Injektorwand 23 auf, um so tangential gerichtete Hauptströmungsdüsen 24 zu definieren, die die verdichtete Hauptluftströmung tangential radial nach innen, wie in der 3 gezeigt, zu lenken. Die Erfindung ist gleichermaßen anwendbar auf eine axiale TOBI-Anordnung, wo Schaufeln zwischen einer äußeren und einer inneren Wand angeordnet sind (nicht gezeigt).
  • Wie am besten in 4 gezeigt, sind die Schaufeln 21 hohl und haben eine Innenkammer 25, die mit der Luftkammer 15 der Lagergalerie 13 mittels Leitung 26 verbunden ist. Auf diese Weise kann die relativ kühlere Luft, die der Lagergalerieluftkammer 15 zugeführt wird, seitlich durch die Leitung 26 zu der Innenkammer 25 einer jeden Schaufel 21 geleitet werden. Es ergeben sich eine minimale Kostenzunahme und Luftströmungsanforderung von dem Wärmetauscher.
  • Wie am besten in der 4 gezeigt, schafft die verdichtete Hilfsluft von der luftgekühlten Maschinenlagergalerie 13 und dem externen Wärmetauscher (nicht gezeigt) eine Druckbeaufschlagung der inneren Kammer 25 mit relativ kühler Luft, die durch Bohrungen 27 und 29, die sich zwischen der Kammer 25 und den Außenoberflächen der Schaufel 21 erstrecken, befördert wird.
  • Wie in der 4 gezeigt, trägt in der bevorzugten Ausführungsform eine Verschmelzungsströmungsbohrung 27 den Hauptteil der verdichteten Luft von der Kammer 25 durch eine Sogoberfläche der Schaufel 21 der Hinterkante der Schaufel 21 benachbart. Um die Luftströmung aus der Kammer 25 weiter mit der Hauptluftströmung, die durch die Düse 24 geleitet wird, zu vermischen, sind zusätzliche Luftströmungsbohrungen 28 in der Nähe der Hinterkante der Schaufel 21 vorgesehen. Saugströmungsbohrungen 29 sorgen für eine zusätzliche Luftströmung und -vermischung.
  • Deshalb wird Luft mit relativ niedriger Temperatur in die hohlen Schaufeln 21 eingebracht und vermischt sich mit der Hauptluftströmung durch die in Injektordüsen 24 so eng wie praktisch möglich. Die Luftströmung unterschiedlicher Temperaturen, die radial nach innen gerichtet ist, vermischt sich tendenziell schnell, wenn sie durch die rotierende Geometrie der Abdeckplatte 18 durch Öffnungen 19 gelangt. Das Vermischen wird somit ohne einen übermäßigen Druckverlust erreicht, und die vermischte Luft wird zur Abgabe zwischen der Abdeckplatte 18 und der Rotornabe 10 in Richtung zu dem Schaufelzuführsystem an der Peripherie der Rotornabe 10 gepumpt.
  • Die Zugabe von kühlerer Luft durch die Bohrungen 27, 28, 29 und die Zentralkammer 25 bringt kühlere Luft von dem Wärmetauscher ein, um sich mit der von dem Verdichter 1 zu dem die heiße Brennkammer 4 umgebenden Sammelraum 3 gelieferten Luft zu vermischen. In der Folge sind das Volumen und die Temperatur der durch die TOBI-Düse 24 gelieferten Luft präzise kontrolliert.
  • Obwohl die vorangegangene Beschreibung eine spezielle bevorzugte Ausführungsform betrifft, so wie sie momentan von dem Erfinder angedacht ist, wird man verstehen, dass die Erfindung in ihrem breiten Aspekt mechanische und funktionale Äquivalente der hier beschriebenen Elemente beinhaltet.

Claims (5)

  1. Tangentialer On-Bordinjektor (17) zum Fördern von verdichteter Kühlluft tangential in Richtung zu einem gekühlten Rotor einer Gasturbinenmaschine, wobei der tagentiale On-Bordinjektor aufweist: eine Mehrzahl von Injektorschaufeln (21) zwischen zwei Injektorwänden (22, 23) und so definierend von Hauptströmungsdüsen (24), die in einer umfangsmäßigen Anordnung zum Lenken einer verdichteten Hauptluftströmung tangential angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine Innenkammer (25) in jeder Schaufel, die sich in Strömungsverbindung mit einer Quelle von verdichteter Hilfsluft befinden, und durch eine Bohrung (27, 28, 29), die sich zwischen der Kammer (25) und einer Außenoberfläche der Schaufel (21) erstreckt.
  2. Tangentialer On-Bordinjektor nach Anspruch 1, wobei jede Schaufel (21) aufweist: eine Verschmelzströmungsbohrung (27) in einer Sogoberfläche der Schaufel (24).
  3. Tangentialer On-Bordinjektor nach Anspruch 1 oder 2, wobei jede Schaufel (21) aufweist: eine Verschmelzströmungsbohrung (27) benachbart einer Hinterkantenoberfläche der Schaufel.
  4. Tangentialer On-Bordinjektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Quelle von verdichteter Hilfsluft einen Wärmetauscher aufweist.
  5. Tangentialer On-Bordinjektor nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Quelle verdichteter Hilfsluft eine Leitung (26) in Strömungsverbindung mit einer luftgekühlten Maschinenlagergalerie (13) aufweist.
DE60110258T 2000-12-18 2001-12-13 Weitere kühlung von in gekühlten rotorflügeln eintretender vordrallströmung Expired - Lifetime DE60110258T2 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US737600 1985-05-24
US09/737,600 US6468032B2 (en) 2000-12-18 2000-12-18 Further cooling of pre-swirl flow entering cooled rotor aerofoils
PCT/CA2001/001777 WO2002050411A2 (en) 2000-12-18 2001-12-13 Tangential on board injector with auxiliary supply of cooled air

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE60110258D1 DE60110258D1 (de) 2005-05-25
DE60110258T2 true DE60110258T2 (de) 2006-03-09

Family

ID=24964520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE60110258T Expired - Lifetime DE60110258T2 (de) 2000-12-18 2001-12-13 Weitere kühlung von in gekühlten rotorflügeln eintretender vordrallströmung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US6468032B2 (de)
EP (1) EP1343949B1 (de)
CA (1) CA2430654C (de)
DE (1) DE60110258T2 (de)
WO (1) WO2002050411A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055880A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fluggasturbine mit flammengesicherter Lageranordnung

Families Citing this family (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7433665B1 (en) 2000-07-31 2008-10-07 Marvell International Ltd. Apparatus and method for converting single-ended signals to a differential signal, and transceiver employing same
USRE41831E1 (en) 2000-05-23 2010-10-19 Marvell International Ltd. Class B driver
US7280060B1 (en) 2000-05-23 2007-10-09 Marvell International Ltd. Communication driver
US6398487B1 (en) * 2000-07-14 2002-06-04 General Electric Company Methods and apparatus for supplying cooling airflow in turbine engines
US7606547B1 (en) 2000-07-31 2009-10-20 Marvell International Ltd. Active resistance summer for a transformer hybrid
US6735956B2 (en) * 2001-10-26 2004-05-18 Pratt & Whitney Canada Corp. High pressure turbine blade cooling scoop
US6773225B2 (en) * 2002-05-30 2004-08-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine and method of bleeding gas therefrom
FR2851010B1 (fr) * 2003-02-06 2005-04-15 Snecma Moteurs Dispositif de ventilation d'un rotor de turbine a haute pression d'une turbomachine
US6974306B2 (en) * 2003-07-28 2005-12-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Blade inlet cooling flow deflector apparatus and method
US6969237B2 (en) * 2003-08-28 2005-11-29 United Technologies Corporation Turbine airfoil cooling flow particle separator
DE102004029696A1 (de) * 2004-06-15 2006-01-05 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Plattformkühlanordnung für den Leitschaufelkranz einer Gasturbine
US8277169B2 (en) * 2005-06-16 2012-10-02 Honeywell International Inc. Turbine rotor cooling flow system
US20080041064A1 (en) * 2006-08-17 2008-02-21 United Technologies Corporation Preswirl pollution air handling with tangential on-board injector for turbine rotor cooling
DE102007014253A1 (de) * 2007-03-24 2008-09-25 Mtu Aero Engines Gmbh Turbine einer Gasturbine
US8562285B2 (en) * 2007-07-02 2013-10-22 United Technologies Corporation Angled on-board injector
JP4981709B2 (ja) * 2008-02-28 2012-07-25 三菱重工業株式会社 ガスタービン及びディスク並びにディスクの径方向通路形成方法
GB0818047D0 (en) * 2008-10-03 2008-11-05 Rolls Royce Plc Turbine cooling system
US8540482B2 (en) 2010-06-07 2013-09-24 United Technologies Corporation Rotor assembly for gas turbine engine
US8529195B2 (en) * 2010-10-12 2013-09-10 General Electric Company Inducer for gas turbine system
CH704124A1 (de) * 2010-11-19 2012-05-31 Alstom Technology Ltd Rotierende maschine, insbesondere gasturbine.
US8899924B2 (en) 2011-06-20 2014-12-02 United Technologies Corporation Non-mechanically fastened TOBI heat shield
US8992177B2 (en) 2011-11-04 2015-03-31 United Technologies Corporation High solidity and low entrance angle impellers on turbine rotor disk
US9347374B2 (en) 2012-02-27 2016-05-24 United Technologies Corporation Gas turbine engine buffer cooling system
US9435259B2 (en) 2012-02-27 2016-09-06 United Technologies Corporation Gas turbine engine cooling system
US9157325B2 (en) 2012-02-27 2015-10-13 United Technologies Corporation Buffer cooling system providing gas turbine engine architecture cooling
US9038398B2 (en) 2012-02-27 2015-05-26 United Technologies Corporation Gas turbine engine buffer cooling system
US9085983B2 (en) * 2012-03-29 2015-07-21 General Electric Company Apparatus and method for purging a gas turbine rotor
US9091173B2 (en) 2012-05-31 2015-07-28 United Technologies Corporation Turbine coolant supply system
FR2993599B1 (fr) * 2012-07-18 2014-07-18 Snecma Disque labyrinthe de turbomachine
US9435206B2 (en) * 2012-09-11 2016-09-06 General Electric Company Flow inducer for a gas turbine system
US10247098B2 (en) 2013-05-10 2019-04-02 United Technologies Corporation Diffuser case strut for a turbine engine
US9777634B2 (en) * 2013-09-12 2017-10-03 United Technologies Corporation Tube fed tangential on-board injector for gas turbine engine
EP3090163B1 (de) * 2013-12-30 2018-02-21 United Technologies Corporation Wärmeverwaltung für verdichtertrommel
US10024238B2 (en) * 2014-04-03 2018-07-17 United Technologies Corporation Cooling system with a bearing compartment bypass
WO2015186523A1 (ja) * 2014-06-04 2015-12-10 三菱日立パワーシステムズ株式会社 ガスタービン
CN108026968B (zh) * 2015-08-19 2019-08-30 大同金属工业株式会社 立式轴承装置
US10107109B2 (en) * 2015-12-10 2018-10-23 United Technologies Corporation Gas turbine engine component cooling assembly
PL417315A1 (pl) * 2016-05-25 2017-12-04 General Electric Company Silnik turbinowy z zawirowywaczem
US10718213B2 (en) 2017-04-10 2020-07-21 United Technologies Corporation Dual cooling airflow to blades
US10787931B2 (en) * 2017-05-25 2020-09-29 General Electric Company Method and structure of interdigitated turbine engine thermal management
US10718265B2 (en) * 2017-05-25 2020-07-21 General Electric Company Interdigitated turbine engine air bearing and method of operation
US10605168B2 (en) * 2017-05-25 2020-03-31 General Electric Company Interdigitated turbine engine air bearing cooling structure and method of thermal management
CN108223021A (zh) * 2017-12-28 2018-06-29 吴谦 一种空气气膜和水发散复合叶片冷却的方法
CN108547668A (zh) * 2018-03-15 2018-09-18 吴谦 一种蒸汽循环辅助的飞机发动机燃气循环***设计方法
CN109751130A (zh) * 2019-01-14 2019-05-14 南京航空航天大学 一种航空发动机的预旋冷却***
US11421597B2 (en) * 2019-10-18 2022-08-23 Pratt & Whitney Canada Corp. Tangential on-board injector (TOBI) assembly
US11428160B2 (en) 2020-12-31 2022-08-30 General Electric Company Gas turbine engine with interdigitated turbine and gear assembly
US11732592B2 (en) * 2021-08-23 2023-08-22 General Electric Company Method of cooling a turbine blade
CN117287267B (zh) * 2023-11-24 2024-01-23 成都中科翼能科技有限公司 一种燃气轮机的涡轮盘腔结构

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3565545A (en) * 1969-01-29 1971-02-23 Melvin Bobo Cooling of turbine rotors in gas turbine engines
US3814539A (en) 1972-10-04 1974-06-04 Gen Electric Rotor sealing arrangement for an axial flow fluid turbine
US4236869A (en) * 1977-12-27 1980-12-02 United Technologies Corporation Gas turbine engine having bleed apparatus with dynamic pressure recovery
US4217755A (en) 1978-12-04 1980-08-19 General Motors Corporation Cooling air control valve
US4541774A (en) * 1980-05-01 1985-09-17 General Electric Company Turbine cooling air deswirler
GB2108202B (en) 1980-10-10 1984-05-10 Rolls Royce Air cooling systems for gas turbine engines
US4708588A (en) 1984-12-14 1987-11-24 United Technologies Corporation Turbine cooling air supply system
US4674955A (en) * 1984-12-21 1987-06-23 The Garrett Corporation Radial inboard preswirl system
FR2656657A1 (fr) * 1989-12-28 1991-07-05 Snecma Turbomachine refroidie par air et procede de refroidissement de cette turbomachine.
US5245821A (en) * 1991-10-21 1993-09-21 General Electric Company Stator to rotor flow inducer
JP3260437B2 (ja) 1992-09-03 2002-02-25 株式会社日立製作所 ガスタービン及びガスタービンの段落装置
US5645397A (en) 1995-10-10 1997-07-08 United Technologies Corporation Turbine vane assembly with multiple passage cooled vanes
US5997244A (en) * 1997-05-16 1999-12-07 Alliedsignal Inc. Cooling airflow vortex spoiler
US6250061B1 (en) * 1999-03-02 2001-06-26 General Electric Company Compressor system and methods for reducing cooling airflow
US6183193B1 (en) * 1999-05-21 2001-02-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Cast on-board injection nozzle with adjustable flow area

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055880A1 (de) * 2009-11-26 2011-06-01 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Fluggasturbine mit flammengesicherter Lageranordnung

Also Published As

Publication number Publication date
CA2430654A1 (en) 2002-06-27
DE60110258D1 (de) 2005-05-25
EP1343949B1 (de) 2005-04-20
US6468032B2 (en) 2002-10-22
WO2002050411A2 (en) 2002-06-27
EP1343949A2 (de) 2003-09-17
US20020076318A1 (en) 2002-06-20
WO2002050411A3 (en) 2002-10-03
CA2430654C (en) 2008-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE60110258T2 (de) Weitere kühlung von in gekühlten rotorflügeln eintretender vordrallströmung
DE60023681T2 (de) Kühlung der hochdruckturbinenstufe einer gasturbine
DE69718673T2 (de) Kühlbare schaufelstruktur für eine gasturbine
DE602004000527T2 (de) Verfahren zur Kühlung von heissen Turbinenbauteilen mittels eines teilweise in einem externen Wärmetauscher gekühlten Luftstromes und so gekühltes Turbinentriebwerk
DE3447717C2 (de) Axial durchströmtes Bläsertriebwerk
DE60314476T2 (de) Anordnung eines Gehäuses einer Gasturbine und einer Rotorschaufel
DE69104852T2 (de) Turbinenkühlungssystem.
DE60129281T2 (de) Gekühlte Turbinenschaufel sowie Verfahren hierzu
DE69321261T2 (de) Rotorschaufel mit gekühlter integrierter platform
US3542486A (en) Film cooling of structural members in gas turbine engines
DE60019376T2 (de) Staubbeständige Schaufelkühlung
EP0961033B1 (de) Radialverdichter
EP1736635B1 (de) Luftführungssystem zwischen Verdichter und Turbine eines Gasturbinentriebwerks
DE3627306A1 (de) Einrichtung zur belueftung von rotorbauteilen fuer verdichter von gasturbinentriebwerken
EP2226509B1 (de) Strömungsarbeitsmaschine mit Fluidzufuhr zur Grenzschichtbeeinflussung
DE3942203A1 (de) Turbinenanordnung mit heckseitig angebrachten ausstroemleitschaufeln
DE3602644C2 (de)
EP0902164A1 (de) Plattformkühlung für Gasturbinen
DE4003802A1 (de) Spaltregulierung für die Turbine eines Gasturbinentriebwerks
CH703600B1 (de) Stator-Rotor-Baugruppe, Turbomaschine und Verfahren zur Einschränkung der Strömung von Gas.
DE3638960C1 (de) Gasturbinenstrahltriebwerk mit einem gekuehlten Hochdruckverdichter
EP1904717B1 (de) HEIßGASFÜHRENDES GEHÄUSEELEMENT, WELLENSCHUTZMANTEL UND GASTURBINENANLAGE
DE112009001387T5 (de) Luvseitig gekühlter Turbinenleitapparat
DE10344843A1 (de) Integrierte Rotier-Messerkanten-Injektionsanordnung
DE112017002155T5 (de) Gasturbine

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition