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Diese
Erfindung betrifft die schräge
Injektion eines Gases, wie zum Beispiel von Kühlluft, und insbesondere eine
Injektionsvorrichtung und deren Herstellung.
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Es
ist manchmal erforderlich, ein Gas aus einem dünnwandigen Gassammelraum durch
einen relativ langen Kanal hindurch und in einem schrägen Injektionswinkel
in einen Raum zu injizieren. Als Beispiel wird im Turbomaschinenabschnitt
eines Gasturbinentriebwerks Kühlluft
in einem schrägen
Winkel aus einer ringförmigen
Sammelvorrichtung in den Hohlraum zwischen der Sammelvorrichtung
und einer rotierenden Welle injiziert. Die Kühlluft muss in einem Winkel
zu der axialen Richtung injiziert werden, um Turbulenz zu vermeiden,
die zu lokalen Überhitzungspunkten
führen
würde,
und die Luft muss ein Rohr durchströmen, um sicherzustellen, dass
sie in einer stabilen Art in der gewünschten Richtung strömt.
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US-A-5
205 117 stellt eine derartige Injektionsvorrichtung dar.
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Ein
einfaches Loch oder eine Öffnung
in der Wand der Sammelvorrichtung erzeugt nicht die gewünschte schräge Strömungsrichtung
und Strömungsgleichmäßigkeit.
Ein Einsatzteil mit einem Loch darin kann in die Wand der Sammelvorrichtung geschweißt werden,
wobei aber das Schweißen
des Einsatzteils teuer und zeitaufwendig ist.
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GB-A-665
155 und US-A-4 485 630 stellen derartige Injektionsvorrichtungen
dar.
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In
einem weiteren Lösungsansatz
zu dem Injektionsproblem wird die Wand der Sammelvorrichtung ausreichend
dick gemacht und schräge
Kanäle werden
an den erforderlichen Stellen und Winkeln gebohrt. Diese Lösung ist
durchführbar,
erfordert jedoch die Verwendung einer dickwandigen Sammelvorrichtung,
die jedoch der Struktur unnötiges
Gewicht hinzufügt.
In noch einem weiteren Lösungsansatz
wird ein Ring mit den darin gebohrten erforderlichen Kanälen in die
Wand der Sammelvorrichtung geschweißt, um einen Teil der Wand
zu bilden. US-A-4 700 544 und GB-A-858 525 stellen derartige Injektionsvorrichtungen
dar. Dieser Lösungsansatz ist
ausführbar,
jedoch wegen der erforderlichen Schweißung teuer zu implementieren
und fügt
ebenfalls unnötiges
Gewicht hinzu. Eine Veränderung
der Abmessungen und Orientierungen der Kanäle ist schwierig und erfordert
die Ersetzung des Ringes.
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Keine
der bestehenden Lösungen
für das Gasinjektionsproblem
hat sich als vollständig
zufriedenstellend herausgestellt. Es besteht ein Bedarf nach einem
verbesserten Lösungsansatz
für die Gasinjektion
aus einer Sammelvorrichtung. Die vorliegende Erfindung stillt diesen
Bedarf und stellt ferner diesbezügliche
Vorteile bereit.
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Diese
Erfindung schafft ein Gasinjektionssystem und ein Verfahren für dessen
Herstellung. Das Gasinjektionssystem arbeitet mit einem über eine
dünnwandige
Sammelvorrichtung zugeführten Gas.
Die Gasinjektionsvorrichtung weist einen langgestreckten Gasströmungskanal
mit einem schrägen Injektionswinkel
auf. Eine große
Vielfalt von Formen, Größen und
Anordnungen der Gasströmungskanäle kann
genutzt und hergestellt werden. Die Gasinjektionsvorrichtung wird
getrennt von der Sammelvorrichtung hergestellt und dann an der Sammelvorrich tung befestigt.
Sie kann auch aus der Sammelvorrichtung entfernt und falls erforderlich
ersetzt werden.
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Ein
Gasinjektionssystem weist eine Sammelvorrichtung mit einer Sammelvorrichtungswand
mit einer Außenoberfläche, einer
lokalen Tangentialrichtung parallel zu der Außenoberfläche und einer lokalen Normalenrichtung
senkrecht zu der Außenoberfläche auf.
Die Sammelvorrichtung besteht aus einem relativ dünnen Metallblech.
Es ist eine Sammelvorrichtungsöffnung
in der Sammelvorrichtungswand vorgesehen. Eine Injektionsvorrichtung
ist an einer über
der Sammelraumöffnung
liegenden Stelle positioniert. Die Injektionsvorrichtung weist einen
an der Sammelvorrichtungswand befestigten Injektionsvorrichtungsblock,
eine Verbindungsstelle zwischen dem Injektionsvorrichtungsblock
und der Sammelvorrichtungswand, und einen in dem Kanal auf, der sich
durch den Injektionsvorrichtungsblock von einem Injektionsvorrichtungskanaleinlass
zu einem Injektionsvorrichtungskanalauslass erstreckt. Der Injektionsvorrichtungskanalauslass
ist in einem Injektionswinkel von mehr als 0 Grad von der lokalen
Normalenrichtung weg und zu der lokalen Tangentialrichtung hin orientiert.
Der Injektionsvorrichtungskanaleinlass befindet sich in Ausrichtung
zu der Sammelvorrichtungsöffnung.
In einer typischen Ausführungsform
besitzt die Sammelvorrichtung mehrere Öffnungen in der Sammelvorrichtungswand
und eine entsprechende Injektionsvorrichtung für jede dieser Öffnungen.
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In
einer Ausführungsform
ist der Injektionsvorrichtungskanal im Wesentlichen geradlinig und weist
einen konstanten Durchmesser auf. In anderen Ausführungsformen
kann jedoch der Injektionsvorrichtungskanal gekrümmt sein und/oder einen nicht konstanten
Durchmesser, einen nicht kreisrunden Querschnitt aufweisen oder
in der Form einer Düse vorliegen.
Es können
ein oder mehr als ein Injektionsvorrichtungskanal in dem Injektionsvorrichtungsblock vorhanden
sein. Der Injektionswinkel eines den bzw. die Injektionsvorrichtungskanäle verlassenden
Gases kann sich in jeder ausführbaren
Orientierung befinden, liegt jedoch typisch zwischen etwa 50 und etwa
70 Grad von der lokalen Normalenrichtung. Die Verbindungsstelle
ist normalerweise eine hart gelötete
Verbindungsstelle für
Hochtemperaturanwendungen, oder eine Klebeverbindungsstelle für Niedertemperaturanwendungen,
welche beide günstiger und
preiswerter als die in herkömmlichen
Anwendungen verwendete Schweißung
ist.
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In
einer Anwendung von speziellem Interesse für den Erfinder injiziert das
Injektionssystem Gas in den Hohlraum zwischen einer Gassammelvorrichtung
und einer rotierenden Turbinenmaschinenwelle ein, so dass das Gas
zu der Rotationsrichtung injiziert wird. In dieser Ausführungsform
weist ein Gasinjektionssystem eine ringförmige Sammelvorrichtung mit
einer ringförmigen
Mittellinie, eine Sammelvorrichtungswand mit einer Außenoberfläche, einer
lokalen Umfangstangentialrichtung parallel zu der Außenoberfläche und
einer lokalen Normalenrichtung senkrecht zu der Außenoberfläche auf.
Mehrere Sammelvorrichtungsöffnungen
sind in der Wand des ringförmigen
Sammelraums ausgebildet, wobei die Sammelvorrichtungsöffnungen
entlang einem Umfangsbandes der ringförmigen Sammelvorrichtung im Abstand
angeordnet sind. Das um den Umfang verlaufende Band der Ringsammelvorrichtung
weist typischerweise nach innen zu der ringförmigen Mittellinie. Das Injektionssystem
enthält
eine Vielzahl von Injektionsvorrichtungen, wobei jede Injektionsvorrichtung
an einer Stelle positioniert ist, die über einer der Sammelvorrichtungsöffnungen
liegt. Jede Injektionsvorrichtung weist einen Injektionsvorrichtungsblock auf,
der an der Sammelvorrichtungswand befes tigt ist, eine Verbindungsstelle
zwischen dem Injektionsvorrichtungsblock und der Sammelvorrichtungswand und
einen Injektionsvorrichtungskanal, der sich durch den Injektionsvorrichtungsblock
hindurch von einem Injektionsvorrichtungskanaleinlass zu einem Injektionsvorrichtungskanalauslass
erstreckt. Der Injektionsvorrichtungskanalauslass ist in einem Winkel
von mehr als 0 Grad von der lokalen Normalenrichtung weg und zu
der lokalen um den Umfang verlaufenden Tangentialrichtung orientiert.
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Das
Gasinjektionsvorrichtungssystem wird hergestellt, indem ein Injektionsvorrichtungsblock
mit einem Injektionsvorrichtungskanal dadurch, der sich durch den
Injektionsvorrichtungsblock von einem Injektionsvorrichtungskanaleinlass
zu einem Injektionsvorrichtungskanalauslass erstreckt, gefertigt, eine
Gassammelvorrichtung mit einer Sammelvorrichtungswand mit einer
Außenoberfläche und
einer Öffnung
durch die Vorrichtungssammelwand bereitgestellt, und der Injektionsvorrichtungsblock
an der Sammelvorrichtungswand mit dem Injektionsvorrichtungskanaleinlass
zu der Öffnung
durch die Sammelvorrichtungswand ausgerichtet befestigt wird. Zu
einem späteren
Zeitpunkt kann der Injektionsvorrichtungsblock, falls erwünscht entfernt
werden und ein neuer Injektionsvorrichtungsblock mit unterschiedlicher
Konfiguration des, bzw. der Injektionsvorrichtungskanäle an der
Sammelvorrichtungswand befestigt werden. Der Injektionsvorrichtungsblock
wird üblicherweise
mit dem darin definierten Injektionsvorrichtungskanal gegossen,
oder der Injektionsvorrichtungskanal kann maschinell in den Injektionsvorrichtungsblock
hergestellt werden.
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Das
Gießen
des Injektionsvorrichtungsblockes mit einem oder mehreren integrierten
Injektionsvorrichtungskanälen
er möglicht
eine große
Flexibilität
in der Gestalt, Abmessung und Form der Kanäle.
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Der
vorliegende Lösungsansatz
schafft ein Gasinjektionssystem, welches einfach und preiswert gefertigt
wird. Gas kann nach Bedarf aus einem dünnwandigen Sammelraum injiziert
werden.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden auf der
nachstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
in Verbindung mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, welche im Rahmen eines Beispiels die Prinzipien
der Erfindung darstellen, und in welchen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Gasinjektionssystems ist;
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2 eine
schematische Querschnittsansicht des Gasinjektionssystems von 1 entlang der
Linie 2-2 ist;
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3 eine
Querschnittsansicht wie die von 2 ist, die
eine andere Ausführungsform
darstellt;
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4 bis 6 Draufsichten
auf weitere Ausführungsformen
des Injektionsvorrichtungsblockes des Gasinjektionssystems sind,
die weitere Konfigurationen des Injektionsvorrichtungskanals darstellen;
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7 eine
schematische Seitenschnittansicht einer zweiten Ausführungsform
eines Gasinjektionssystems ist; und
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8 ein
Blockflussdiagramm eines bevorzugten Lösungsansatzes zur Ausführung der
Erfindung ist.
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1 und 2 stellen
ein Gasinjektionssystem 20 zum Einleiten von Gas in einem
schrägen Winkel
dar. Das Gasinjektionssystem 20 enthält eine hohle Gassammelvorrichtung 22 mit
einer Sammelvorrichtungswand 24 mit einer Außenoberfläche 26. Die
Sammelvorrichtungswand 24 ist ein relativ dünnes Metallblech.
Gas wird von einer (nicht dargestellten) Gasquelle dem Sammelvorrichtungsraum 22 zugeführt. Das
Gasinjektionssystem 20 kann ferner unter Bezugnahme auf
eine Tangentialrichtung 28, die parallel zu der Außenoberfläche 26 liegt,
und eine lokale Normalenrichtung 30, die senkrecht zu der
Außenoberfläche 26 liegt,
beschrieben werden. Die lokale Tangentialrichtung 28 ist
die Vektorprojektion auf die Außenoberfläche 26 eines
Injektionsvektors 32, welche die Richtung ist, in der das
Gas aus dem Gasinjektionssystem 20 strömt. Da das Gasinjektionssystem 20 im
Bezug auf gekrümmte
Außenoberflächen 26 verwendet
werden kann, wird der Begriff "lokal" verwendet, um sich
auf diese Richtungen 28 und 30 an einer spezifizierten
Stelle auf der Außenoberfläche 26 zu
beziehen. Die lokale Tangentialrichtung 28 ist bevorzugt
parallel zu einer lokalen Gasströmungsrichtung 33,
wo, wie es üblicherweise
der Fall ist, ein Umgebungsgastrom hinter der Injektionsvorrichtung 36 vorhanden
ist. Die Sammelvorrichtung 22 weist eine Sammelvorrichtungsöffnung 34 in
der Sammelvorrichtungswand 24 auf.
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Die
Injektionsvorrichtung 36 ist an einer über der Sammelvorrichtungsöffnung 34 liegenden
Stelle positioniert. Die Injektionsvorrichtung 36 beinhaltet einen
Eintrittsvorrichtungsblock 38, der an der Sammelvorrichtungswand 24 mit
einer Verbindungsstelle 40 zwischen dem Eintrittsvorrichtungsblock 38 und der
Sammelvorrichtungswand 24 befestigt ist. Die Verbindungsstelle 40 ist
bevorzugt eine Hartlötverbindungsstel le,
wenn das Gasinjektionssystem 20 bei hohen Temperaturen
arbeiten soll, oder eine Klebeverbindungsstelle, wenn das Gasinjektionssystem 20 bei
Raumtemperatur oder leicht erhöhter
Temperatur arbeiten soll.
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Ein
Injektionsvorrichtungskanal 42 erstreckt sich durch das
Innere des Injektionsvorrichtungsblockes 38 von einem Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 zu
einem Injektionsvorrichtungskanalauslass 46. Bevorzugt
ist die Abmessung und Fläche
der Sammelvorrichtungsöffnung 34 größer als
die Abmessung und Fläche
des Injektionsvorrichtungskanaleinlasses 44, so dass eine
gewisse Toleranz für eine
Fehlausrichtung des Injektionsvorrichtungskanaleinlasses 44 und
der Sammelvorrichtungsöffnung 34 während Fertigungsoperationen
vorhanden ist. Der Injektionsvorrichtungsblock 38 verschließt und dichtet
den Rest der Sammelvorrichtungsöffnung 34 ab.
Der Injektionsvektor 32 ist die Richtung, in welcher Gas
aus dem Injektionsvorrichtungskanalauslass 46 austritt.
Um die Strömung
des Gases durch ein Injektionsvorrichtungskanal 42 zu stabilisieren,
ist ein Verhältnis
L/D einer Länge
L des Injektionsvorrichtungskanals 42 zu einem Durchmesser
D des Injektionsvorrichtungskanals 42 bevorzugt wenigstens 2/1
und bevorzugter sogar größer als
2/1.
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Der
Injektionsvorrichtungskanalauslass 46 ist in einem Neigungswinkel
I zwischen der lokalen Normalenrichtung 30 und dem Injektionsvektor 32 orientiert.
Der Injektionswinkel I liegt mehr als 0 Grad von der lokalen Normalenrichtung 30 weg
und ist zu der lokalen Tangentialrichtung 28 geneigt, so
dass der Injektionsvektor 32 normalerweise auf die lokale Tangentialrichtung 28 zeigt.
Der Injektionswinkel I liegt bevorzugt zwischen etwa 50 Grad bis
etwa 70 Grad, bevorzugter bei etwa 60 Grad. Der gewählte Injektionswinkel
I ist durch die Gas strömungsanforderungen
in dem System bestimmt, dass das Gasinjektionssystem enthält, und
der vorliegende Lösungsansatz
ist für
jeden von einem breiten Bereich von Injektionswinkeln I geeignet.
Der Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 ist typischerweise
zu der Sammelvorrichtungsöffnung 34 ausgerichtet,
obwohl dieses nicht der Fall sein muss.
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Im
Einsatz strömt
Gas aus der (nicht dargestellten) Gasquelle durch die Sammelvorrichtung 22, durch
die Sammelvorrichtungsöffnung 34,
durch den Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 und in
den Injektionsvorrichtungskanal 42, entlang dem Injektionsvorrichtungskanal 42 und
aus dem Injektionsvorrichtungskanalauslass 46 in der Richtung
des Injektionsvektors 32.
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In
den Ausführungsformen
der 1–2 ragt
der Injektionsvorrichtungsblock 38 in den durch die lokale
Gasströmungsrichtung
ausgedrückten
lokalen Gasstrom. Eine Vorderkante 48 des Injektionsvorrichtungsblockes 38 kann
angeschrägt
sein, um wie dargestellt den Luftstromwiderstand und das Auftreten
einer durch den Injektionsvorrichtungsblock 38 induzierten
Turbulenz zu reduzieren.
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In
einer weiteren in 3 dargestellten Ausführungsform
ist der Injektionsvorrichtungsblock 38 versenkt, so dass
er bündig
zu der Außenoberfläche 26 liegt
(oder auch unterhalb der Außenoberfläche 26 liegen
könnte).
In diesem Falle wird die Verbindungsstelle 40 an einer
Innenoberfläche 49 der
Sammelvorrichtungswand 24 ausgebildet. Die versenkte Anordnung
des Injektionsvorrichtungsblockes 38 beseitigt den Luftströmungswiderstand
und die durch den Injektionsvorrichtungsblock induzierte Turbulenz.
Wo zutreffend werden in 3 dieselbe(n) Nomenklatur und
Bezugszeichen verwendet, um Elemente mit einer mit der Ausführungsform
der 1 bis 2 gemeinsamen Struktur zu bezeichnen,
und die vorstehende Beschreibung wird hier mit einbezogen.
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1 bis 3 stellen
einen Eintrittsvorrichtungskanal 42 dar, welcher gerade,
kreisrund und im Wesentlichen einen konstanten Durchmesser und Querschnittsgröße aufweist.
Der Injektionsvorrichtungskanal kann jede ausführbare Form aufweisen und drei
weitere ausführbare
Formen sind in den 4 bis 6 dargestellt,
in welchen der Aufbau des Innenkanals in Punktlinien dargestellt
ist. In 4 sind drei Injektionsvorrichtungskanäle 42 mit einem
gemeinsamen Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 und drei
getrennten Injektionsvorrichtungskanalauslässen 46, welche parallel
zueinander sein können
oder auch nicht, vorhanden. Die Injektionsvorrichtungskanäle 42 können im
Querschnitt rund oder nicht rund sein. In 5 hat der
Injektionsvorrichtungskanal 42 keine(n) konstante(n) Querschnittsdurchmesser
und Größe, und
erweitert sich in diesem Falle von dem Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 zu
dem Injektionsvorrichtungskanalauslass 46 so, dass die
Gasströmung
aus dem Injektionsvorrichtungskanalauslass 46 divergiert,
um eine divergierende Düse
auszubilden. In 6 hat der Injektionsvorrichtungskanal 42 keine(n)
konstante(n) Querschnittsdurchmesser und Größe, und hat eine Form, die
zuerst von Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 zu dem
Injektionsvorrichtungskanalauslass 46 zusammenläuft und
sich dann erweitert, um so eine konvergierendedivergierende Düse auszubilden.
Diese und weitere Formen des Injektionsvorrichtungskanals 42 können gewählt werden,
um dem Gas, das durch den Injektionsvorrichtungskanal 42 hindurch
tritt, spezielle Strömungseigenschaften
zu verleihen.
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7 stellt
eine Anwendung des Gasinjektionssystems in dem Turbomaschinenabschnitt
eines Gasturbinentriebwerks dar. Einige von den Elementen sind mit
dem vorstehend diskutierten Gasinjektionssystem gemeinsam. Wo zutreffend
werden dieselbe(n) Nomenklatur und Bezugszeichen in der Diskussion
von 7 verwendet, und die vorherige Diskussion ist
hier mit einbezogen. Eine Turbinenscheibe 50 ist auf einer
rotierenden Welle 52 gelagert. Eine ringförmige Sammelvorrichtung 54 ist
um einen Abschnitt der Welle 52 so angeordnet, dass die
Sammelvorrichtung 54 eine ringförmige Mittellinie 56 besitzt,
die mit der Rotationsachse der Welle 52 zusammenfällt. Die
lokale Normalenrichtung 30 ist senkrecht zu der Wand 24 der
Sammelvorrichtung 54 an der Stelle des Injektionsvorrichtungsblockes 38.
Die lokale Tangentialrichtung 28 liegt entlang der Oberfläche der
Sammelvorrichtung 54. Es sind mehrere Injektionsvorrichtungsblöcke 38 vorhanden,
die entlang eines Umfangsbandes 55 angeordnet sind, dass auf
der Wand 24 der Sammelvorrichtung 54 angeordnet
ist. In diesem Falle weisen das Umfangsband 55 und die
Injektionsvorrichtungsblöcke 38 nach
innen zu der ringförmigen
Mittellinie 56, wobei jedoch andere Anordnungen in anderen
Situationen verwendet werden können.
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Im
Betrieb strömt
Kühlluft
durch die Sammelvorrichtung 54 und durch den Eintrittsvorrichtungsblock 38 entlang
des InjektionsFvektors, welcher in 7 nicht
dargestellt ist, welcher aber in die lokale Tangentialrichtung 28 zeigt,
nach außen.
Die injizierte Kühlluft
tritt in einen Hohlraum 58 zwischen der Welle 52 und
der Sammelvorrichtung 54 mit ihrer Hauptimpulskomponente
parallel zur Rotationsrichtung der Welle 52 ein. Diese
Anordnung vermeidet unerwünschte
Turbulenz- und Ventilationsverlusteffekte
innerhalb des Hohlraums 58.
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8 stellt
einen bevorzugten Lösungsansatz
zur Fertigung des Gasinjektionssystem s 20 dar. Der Injektionsvorrichtungsblock 38 wird
gefertigt, Bezugszeichen 70. Der Injektionsvorrichtungsblock
wird mittels jedes durchführbaren
Lösungswegs
hergestellt. In dem bevorzugten Lösungsansatz wird der Injektionsvorrichtungsblock
auf Abmessung und Form mit dem Injektionsvorrichtungskanal 42 in
seiner Lage gegossen. Um einen derartigen Gießvorgang auszuführen, wird
ein Gießkern
oder ein Quarzstab mit der Größe und Form
des Injektionsvorrichtungskanals 42 in einer Form positioniert
und geschmolzenes Metall in die Form gegossen und verfestigt. Der Gießkern oder
der Quarzstab wird dann entfernt, was den Injektionsvorrichtungsblock 38 mit
dem eingegossenen Injektionsvorrichtungskanal zurücklässt. Der
Injektionsvorrichtungsblock 38 kann statt gegossen, geschmiedet
oder als ein Einzelstück
maschinell bearbeitet werden und der Injektionsvorrichtungskanal 42 kann
maschinell in den Injektionsvorrichtungsblock 38 eingearbeitet
werden. Der Lösungsansatz des
Gießens
mit Kern wird in entsprechenden Fällen bevorzugt, da er preiswerter
ist, und auch die Ausbildung nicht-zylindrischer Innenkanäle gemäß Darstellung
in den 4–6 ermöglicht.
Der Injektionsvorrichtungsblock 38 kann aus jedem für die Gasinjektionsanwendung
geeigneten Material bestehen. Die Legierung Inco 718, Rene 77 und
A286 werden für
Zwischen-, Hoch-, bzw. Niedertemperaturanwendungen bevorzugt, wobei
es jedoch keine Beschränkung
bezüglich
des Materialtyps gibt, der eingesetzt werden kann.
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Die
Gassammelvorrichtung (22 oder 54) wird bereitgestellt,
Bezugszeichen 72, wobei die Sammelvorrichtungsöffnung(en) 34 an
allen Stellen durch diese hindurch maschinell eingearbeitet werden,
wo eine Gasinjektion erforderlich ist. Die Stellen der Sammelvorrichtungsöffnungen 34 sind
durch die Gasströmungsanforderungen
des Systems vorgegeben und die Festlegung dieser Stellen liegt nicht
innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Erfindung.
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Die
Injektionsvorrichtungsblöcke 38 werden an
der Gassammelvorrichtung (52 oder 54) über jeder
Sammelvorrichtungsöffnung 34 liegend
befestigt, Bezugszeichen 74. Wie vorstehend diskutiert,
werden die Sammelvorrichtungsöffnungen 34 bevorzugt auf
dem Injektionsvorrichtungskanaleinlass 44 des Injektionsvorrichtungsblockes 38 übergroß ausgeführt, so
dass sie gegen leichte Fehlausrichtungen während des Befestigungsprozesses 74 tolerant sind.
Die Injektionsvorrichtungsblöcke
werden mittels eines beliebig ausführbaren Lösungsansatzes befestigt. Für Hochtemperaturanwendungen,
wie zum Beispiel die Gasturbinentriebwerksanwendung von 7 werden
die Injektionsvorrichtungsblöcke 38 bevorzugt
auf die Sammelvorrichtungswand 24 hartgelötet. Hartlötmaterialien
und Techniken sind in dem Fachgebiet für andere Anwendungen allgemein
bekannt. Die Hartlötung
ermöglicht
die Befestigung des Injektionsvorrichtungsblockes 38 an
der relativ dünnen
Wand einer aus einem Metallblech bestehenden typischen Sammelvorrichtung.
Schweißen
und die Verwendung mechanischer Befestigungselemente kann anstelle
der Hartlötung
eingesetzt werden. Diese Techniken sind für die Befestigung der Injektionsvorrichtungsblöcke 38 an
einer dünnwandigen
Sammelvorrichtung weitaus weniger geeignet.
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Das
Gasinjektionssystem ist vollständig
und kann in Betrieb genommen werden.
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Ein
Vorteil des vorliegenden Lösungsansatzes
besteht darin, dass der Injektionsvorrichtungsblock 38 leicht
durch Erwärmung
der Struktur auf eine Temperatur über dem Schmelz punkt des Hartlötmetalls
und Abheben des Injektionsvorrichtungsblockes 38 von der
Sammelvorrichtung entfernt werden kann, Bezugszeichen 76.
Die Entfernung von einem oder mehreren Injektionsvorrichtungsblöcken kann
erforderlich sein, um den (die) Injektionsvorrichtungsblöcke zu reparieren
oder den ersten Satz von Injektionsvorrichtungsblöcken durch
einen anderen Satz von Injektionsvorrichtungsblöcken mit einer unterschiedlichen
Struktur oder Art des Injektionsvorrichtungskanals 42 zu
ersetzen.