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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Gasturbine und ein Gasturbinenkühlungsverfahren.
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Bei
einer Gasturbine wird Luft durch einen Kompressor komprimiert und
der komprimierten Luft Kraftstoff hinzugefügt, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch zu
erzeugen. Das Luft/Kraftstoff-Gemisch wird verbrannt, und resultierende
Verbrennungsgase mit hoher Temperatur und hohem Druck werden verwendet,
um die Turbine anzutreiben. Der thermische Wirkungsgrad einer Gesamtgasturbinenanlage
kann erhöht
werden, indem sie mit einer weiteren Anlage, wie etwa einer Dampfturbine,
kombiniert wird. Indessen ist bei einer neueren Gasturbine ein Druckverhältnis der
Verbrennungsgase in der Absicht erhöht worden, den thermischen
Wirkungsgrad zu erhöhen, indem
die Gasturbine allein verwendet wird. Aus diesem Grund ist der Differenzdruck
an jedem Turbinenblatt, das in einem Gasweg in einem Turbinenabschnitt
vorgesehen ist, im Vergleich zu demjenigen in der Vergangenheit
erhöht
worden. Dies führt
zu der Notwendigkeit, die Menge an Abdichtungsluft zu reduzieren,
die durch Lücken
zwischen benachbarten Teilen austritt. Um beispielsweise zu verhindern, dass
die Verbrennungsgase in das Innere eines Turbinenrotors strömen, muss
verhindert werden, dass die Abdichtungsluft, die einem Radabstand
auf der stromaufwärtigen
Seite zugeführt
wird, durch eine Lücke
zwischen dem Turbinenrotor als Drehelement und einer Düsenschaufel
als stationärem
Element zu einem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite austritt. Zu diesem
Zweck ist eine Membran mit einem unteren Abschnitt der Düsenschaufel
in Eingriff.
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Zum
Zweck des Haltens der Luftdichtigkeit eines Hohlraums, der durch
die Düsenschaufel
und die Membran begrenzt ist, offenbart
JP-B-62-37204 einen Aufbau,
bei dem auf ein Fußende
der Membran (d. h. einen Membranhaken) eine Vorspannung derart ausgeübt wird,
dass der Membranhaken in Druckkontakt mit einem Düsenschaufelhaken
kommt.
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Wenn
jedoch eine Vorspannung auf den Membranhaken ausgeübt wird,
wie in
JP-B-62-37204 offenbart,
kann dies eine Materialverschlechterung verursachen. Insbesondere ändern sich
die Temperaturen von Gasturbinenkomponenten in Abhängigkeit
vom Betriebszustand von der normalen Raumtemperatur bis zu einem
Niveau von 400–500°C, und eine
derartige hohe Temperaturänderung
erhöht
die Möglichkeit,
dass der Membranhaken einer übermäßigen Last
unterworfen sein kann. Vom Gesichtspunkt des Vermeidens der Möglichkeit
aus gesehen ist es erwünscht,
dass keine Vorspannung auf den Membranhaken ausgeübt wird.
Falls andererseits der Kontakt zwischen dem Membranhaken und dem Düsenschaufelhaken
unzureichend ist, ergibt sich die Möglichkeit, dass der größte Teil
der Abdichtungsluft in dem Hohlraum zu dem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite
austreten kann, wo der Druck relativ niedrig ist.
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US 2001/0007384 A1 offenbart
eine Kombination aus einer Bürstendichtung
und einem Labyrinthdichtungssegment für Rotationsmaschinen, wie etwa
Dampf- und Gasturbinen. Eine Bürstendichtung umfasst
gebogene Dichtungssegmente mit in Radialrichtung geschnittenen Enden,
wobei Borsten in einem Winkel von ungefähr 45° relativ zu Radien der Segmente "gekantet" sind, was dreieckige
Bereiche, die an ein Ende jedes Segments angrenzen, an den Segmentschnittstellen
frei von Borsten lässt.
Die Bürstendichtungen
werden in herkömmliche
Labyrinthdichtungen nachträglich
eingebaut, wobei die Rückenplatte
für die
Borsten ein Labyrinthzahnprofil umfasst, das sich um volle 360° um die Dichtung
herum, einschließlich
jener Bereiche, wo die Borsten nicht vorhanden sind, erstreckt.
Die Dichtungskapazität
wird im Wesentlichen nicht verschlechtert, während signifikante Abdichtungsverbesserungen
gegenüber
herkömmlichen
Labyrinthdichtungen geboten werden. Zusätzlich steht es den einzelnen
Labyrinthdichtungssegmenten, wenn sie in Labyrinthdichtungen mit
Radialbewegung nachträglich
eingebaut werden, frei, sich während
vorübergehenden
Zuständen
unabhängig
voneinander radial zu bewegen.
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In
US 4 820 116 wird ein Gasturbinenkühlungssystem
beschrieben, das Folgendes umfasst: ein Primärstufenrotorblattaggregat,
das einen Kühlungsströmungsweg
durch die Platten aufweist, einen Primärstufenrandaufbau, der die
Primärstufenrotorblätter trägt, eine
Primärstufenscheibe,
die den Randaufbau trägt,
ein Sekundärstufenstatorschaufelaggregat,
das Kühlungsströmungswege
durch die Schaufeln aufweist, eine Sekundärstufenzwischenlabyrinthdichtung,
die um das Sekundärstufenstatorschaufelaggregat
herum abdichtet, ein Sekundärstufenrotorblattaggregat
und Statordüsen,
die in dem Stator neben der Primärstufenscheibe
angebracht sind, um einen durch diese hindurchgehenden Luftstrom
in die Drehrichtung der Scheibe zu richten. Von dem Rotor geht Luft
zu der Sekundärstufenschaufel durch
Reaktionsdüsen
hindurch, die eine Reaktionsstufe bewirken, welche Energie zu dem
Rotor hinzufügt
und die Luft kühlt.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verringerung des
thermischen Wirkungsgrads einer Gasturbine zu unterdrücken, die
einer Leckage der Abdichtungsluft zuschreibbar ist, die dem Radabstand
auf der stromaufwärtigen
Seite von dort zu dem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite hin
zugeführt
wird.
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Zur
Lösung
der obigen Aufgabe wird eine Gasturbine gemäß Anspruch 1 bereitgestellt.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind mehrere Eingriffsabschnitte zwischen einer Abdichtungseinheit
und einer Düsenschaufel
nacheinander von der stromaufwärtigen
Seite zur stromabwärtigen
Seite hin in einer Strömungsrichtung
von Verbrennungsgasen vorgesehen, und ein stromabwärtiger der
mehreren Eingriffsabschnitte weist eine Kontaktschnittstelle auf,
die in einer Richtung quer über
eine Turbinendrehwelle ausgebildet ist.
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Mit
der vorliegenden Erfindung kann eine Verringerung des thermischen
Wirkungsgrads der Gasturbine unterdrückt werden, die einer Leckage der
Abdichtungsluft zuschreibbar ist, die einem Radabstand auf der stromaufwärtigen Seite
von dort zu einem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite zugeführt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Schnittansicht einer Düsenschaufel
und einer Membran;
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2 ist
eine Schnittansicht eines Hauptteils einer Gastturbine gemäß einer
Ausführungsform,
die mit der Düsenschaufel
und der Membran ausgestattet ist;
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3 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie A-A in 1;
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4 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie B-B in 1;
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5 ist
eine perspektivische Ansicht, die den Eingriff zwischen einem Düsenschaufelhaken und
einem Membranhaken in 1 zeigt;
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6 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine Modifikation des Eingriffs
zwischen dem Düsenschaufelhaken
und dem Membranhaken zeigt;
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7 ist
eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Modifikation des
Eingriffs zwischen dem Düsenschaufelhaken
und dem Membranhaken zeigt;
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8 ist
eine Schnittansicht längs
der Linie C-C in 1;
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9 ist
eine Schnittansicht, die eine Modifikation des Membranhakens zeigt;
und
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10 ist
eine vergrößerte Ansicht
des Membranhakens.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Der
thermische Wirkungsgrad einer Gesamtgasturbinenanlage kann erhöht werden,
indem sie mit einer weiteren Anlage, wie etwa einer Dampfturbine,
kombiniert wird. Jedoch ist bei einer neueren Gasturbine das Druckverhältnis von
Verbrennungsgasen mit der Absicht erhöht worden, den thermischen
Wirkungsgrad zu erhöhen,
indem die Gasturbine allein verwendet wird. Bei jener Gasturbine
ist der Differenzdruck quer über
jedes Turbinenblatt in einem Gasweg, d. h. in einem Gaskanal innerhalb der
Turbine, im Vergleich zu demjenigen in der Vergangenheit erhöht worden.
Demgemäß wird,
falls Lücken
zwischen benachbarten Teilen die gleichen wie in der Vergangenheit
bleiben, die Menge der Abdichtungsluft, die durch die Lücken zwischen
angrenzenden Teilen strömt,
erhöht,
so dass der thermische Wirkungsgrad der Gasturbine reduziert wird,
wodurch der sich aus der Erhöhung
des Druckverhältnisses
der Verbrennungsgase ergebende Vorteil verringert wird. Mit anderen
Worten ist es zur Erhö hung des
thermischen Wirkungsgrads der Gasturbine, die ein größeres Druckverhältnis der
Verbrennungsgase aufweist, erwünscht,
die verschwenderische Leckage der Abdichtungsluft durch die Lücken zwischen angrenzenden
Teilen zu beseitigen oder zu minimieren.
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Im
Allgemeinen beinhaltet eine Düsenschaufel
in jeder der zweiten und nachfolgenden Stufen der Turbine eine Membran,
die zwischen der Düsenschaufel
und einer Rotorscheibe als Drehelement auf der Innenumfangsseite
angeordnet ist. Dann wird eine Abdichtungsstruktur in einer Lücke zwischen
der Membran als stationärem
Element und der Rotorscheibe als dem Drehelement angeordnet, um
dadurch zu verhindern, dass die Verbrennungsgase durch die Lücke umgeleitet
werden. In diesem Zusammenhang wird die Abdichtungsluft von der
Düsenschaufelseite
zu einem Hohlraum innerhalb der als Abdichtungsmittel dienenden
Membran zugeführt.
Die Abdichtungsluft wird von dem Hohlraum innerhalb der Membran
zu Radabständen
auf den stromaufwärtigen
und stromabwärtigen
Seiten ausgestoßen.
Bei nachstehend beschriebenen Ausführungsformen wird angenommen,
dass die Seite, in welche die Verbrennungsgase aus einer Brennkammer
strömen,
die stromaufwärtige
Seite ist, und dass die Seite, von welcher die Verbrennungsgase
ausgestoßen
werden, nachdem sie durch die Turbine (d. h. die Gaswegauslassseite)
geströmt
sind, die stromabwärtige
Seite ist. Falls in Eingriffsabschnitten zwischen der Membran und
der Düsenschaufel
keine sichere Abdichtung bereitgestellt wird, tritt die Abdichtungsluft
innerhalb der Membran zu dem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite
durch den Eingriffsabschnitt auf der stromabwärtigen Seite aus. Ein Grund dafür ist, dass,
weil der Druck einer Radabstandsatmosphäre auf der stromaufwärtigen Seite
höher ist, der
Zuführungsdruck
der Abdichtungsluft höher
eingestellt werden muss als der Druck der Radabstandsatmosphäre auf der
stromaufwärtigen
Seite. Ein weiterer Grund dafür
ist, dass, weil der zwischen den Radabständen auf den stromaufwärtigen und stromabwärtigen Seiten
verursachte Differenzdruck groß ist,
der größte Teil
der Abdichtungsluft zu dem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite
austritt, falls nicht irgendein Abdichtungsmittel in dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt zwischen der Düsenschaufel und der Membran
vorgesehen ist. Ein derartige Leckage der Abdichtungsluft ist insofern problematisch,
als die Strömungsgeschwindigkeit der
Abdichtungsluft, die der stromaufwärtigen Seite zugeführt wird,
unzureichend wird und die Menge der Abdichtungsluft dementsprechend
in der Gesamtheit der Gasturbine erhöht werden muss, was somit zu
einer Verringerung des thermischen Wirkungsgrads der Gasturbine
führt.
Aus den oben erwähnten
Gründen
ist eine sichere Abdichtung bei den Eingriffsabschnitten zwischen
der Düsenschaufel
und der Membran erforderlich.
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(Erste Ausführungsform)
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Der
Aufbau der Gasturbine wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. 2 zeigt
einen Schnitt eines Hauptteils (Blattstufenabschnitts) der Gasturbine
gemäß einer
ersten Ausführungsform. Ein
Pfeil 20 in 2 gibt die Strömungsrichtung
von Verbrennungsgasen an. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet
eine Primärstufendüsenschaufel, 3 bezeichnet
eine Sekundärstufendüsenschaufel, 2 bezeichnet ein
Primärstufenrotorblatt,
und 4 bezeichnet ein Sekundärstufenrotorblatt. Außerdem bezeichnet
das Bezugszeichen 5 eine Membran, 6 bezeichnet
ein Distanzstück, 7 bezeichnet
eine Primärstufenrotorscheibe, 8 bezeichnet
einen Scheibenabstandshalter, und 9 bezeichnet eine Sekundärstufenrotorscheibe.
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Das
Primärstufenrotorblatt 2 ist
an der Rotorscheibe 7 befestigt, und das Sekundärstufenrotorblatt 4 ist
an der Rotorscheibe 9 befestigt. Das Distanzstück 6,
die Rotorscheibe 7, der Scheibenabstandshalter 8 und
die Rotorscheibe 9 sind zur Bildung eines Turbinenrotors
als Drehelement durch eine Flanschwelle 10 einstückig befestigt.
Der Turbinenrotor ist nicht nur mit einer Drehwelle eines Kompressors,
sondern auch einer Drehwelle einer Last, zum Beispiel eines Generators,
koaxial befestigt.
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Die
Gasturbine umfasst einen Kompressor zum Komprimieren von atmosphärischer
Luft zum Erzeugen von komprimierter Luft, eine Brennkammer zum Vermischen
der durch den Kompressor erzeugten komprimierten Luft mit Kraftstoff
und zum Verbrennen eines Luft/Kraftstoff-Gemischs und eine Turbine,
die durch Verbrennungsgase, die aus der Brennkammer austreten, gedreht
wird. Weiterhin sind die Düsenschaufeln
und die Rotorblätter
in einem Kanal für
die innerhalb der Turbine stromabwärts strömenden Verbrennungsgase angeordnet. Verbrennungsgase 20 mit
hoher Temperatur und hohem Druck, die aus der Brennkammer austreten, werden
durch die Primärstufendüsenschaufel 1 und die
Sekundärstufendüsenschaufel 3 in
eine Strömung
mit Wirbelenergie umgewandelt, wodurch die Primärstufenrotorscheibe 2 und
die Sekundärstufenrotorscheibe 4 gedreht
werden. Zur Erzeugung von Elektrizität wird ein Generator mit Rotationsenergie von
den beiden Rotorscheiben gedreht. Ein Teil der Rotationsenergie
wird verwendet, um den Kompressor anzutreiben. Weil die Verbrennungsgastemperatur
in der Gasturbine im Allgemeinen nicht niedriger als die zulässige Temperatur
des Blatt-(Schaufel)Materials ist, müssen die den Hochtemperaturverbrennungsgasen
ausgesetzten Blätter
(Schaufeln) gekühlt
werden.
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Nachstehend
wird der Kühlungsaufbau
der Sekundärstufenrotorscheibe 3 beschrieben. 1 ist eine
Schnittansicht der Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
der Membran 5 in Axialrichtung. Durch die Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
die Membran 5 wird ein Hohlraum 11 begrenzt, und
durch einen Kühlmittelkanal,
der in der Sekundärstufendüsenschaufel 3 vorgesehen
ist, wird dem Hohlraum 11 Luft zum Abdichten von Radabständen 14a, 14b zugeführt. Bei
dieser Ausführungsform
wird Luft als Kühlmittel
verwendet. Der Radabstand 14a ist eine Lücke, die
durch die Membran 5 und einen das Primärstufenrotorblatt 2 und
die Rotorscheibe 7 verbindenden Schaftabschnitt 12 gebildet
wird und die stromaufwärts
von der Membran 5 positioniert ist. Der Radabstand 14b ist
eine Lücke,
die durch die Membran 5 und einen das Sekundärstufenrotorblatt 4 und
die Rotorscheibe 9 verbindenden Schaftabschnitt 13 gebildet
wird und die stromabwärts
der Membran 5 positioniert ist. Der Hohlraum 11 und
der Radabstand 14a sind über ein in der Membran 5 gebildetes
Loch 90 miteinander verbunden. In ähnlicher Weise sind der Hohlraum 11 und
der Radabstand 14b über
ein in der Membran 5 gebildetes Loch 91 miteinander
verbunden. Weiterhin ist die Sekundärstufendüsenschaufel 3 an einem
Außengehäuse 93 befestigt,
welches die Turbine bildet, und die Membran 5 ist mit der
Sekundärstufendüsenschaufel 3 an mehreren
Punkten in Eingriff. Andererseits dreht sich der Scheibenabstandshalter 8 als
Drehelement. Dann stellen die Membran 5 und der Scheibenabstandshalter 8 eine
Abdichtungsstruktur zwischen ihnen bereit. Mit dieser Abdichtungsstruktur
wird verhindert, dass die Radabstände 14a und 14b in
räumlicher
Verbindung miteinander stehen und als unabhängige Räume gebildet sein können. Zusätzlich wird über einen
Kühlmittelkanal 92,
der in der Sekundärstufendüsenschaufel 3 ausgebildet
ist, dem Hohlraum 11 ein Kühlmittel 94 zugeführt, gefolgt
von einem Strömen
in den Radabstand 14a stromaufwärts der Membran 5 und
den Radabstand 14b stromabwärts der Membran 5 durch
die Löcher 90 bzw. 91. Das
Kühlmittel 94 wird
als Abdichtungsluft 15a, 15b in den Gasweg freigegeben,
um zu verhindern, dass die Verbrennungsgase 20 von einer
Innenumfangswandfläche
des Gaswegs in die Innenseite strömen.
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Wenn
die durch die Membran 5 und den Scheibenabstandshalter 8 bereitgestellte
Abdichtungsstruktur als Wabendichtung ausgebildet ist, ist die Abdichtungsfähigkeit
sehr hoch. Es ist deshalb erwünscht,
dass das in den Hohlraum 11 eingeführte Kühlmittel 94 sowohl
dem Radabstand 14a stromaufwärts von der Membran 5 als
auch dem Radabstand 14b stromabwärts von der Membran 5 zugeführt wird.
Wenn andererseits die durch die Membran 5 und den Scheibenabstandshalter 8 bereitgestellte Abdichtungsstruktur
als Labyrinthdichtung ausgebildet ist, ist die Abdichtungsfähigkeit
etwas kleiner als diejenige der Wabendichtung. Unter Berücksichtigung
einer Strömung
des Kühlmittels 94,
die von dem Radabstand 14a zu dem Radabstand 14b hin über die
Labyrinthdichtung gerichtet ist, kann deshalb das in den Hohlraum 11 eingeführte Kühlmittel 94 nur dem
Radabstand 14a stromaufwärts der Membran 5 zugeführt werden.
Durch Zuführen
des Kühlmittels 94 von
dem Hohlraum 11 nur zu dem Radabstand 14a stromaufwärts der
Membran 5 kann auf das in der Membran 5 ausgebildete
Loch 91 verzichtet werden, was somit zu einer Verbesserung
der Herstellbarkeit der Membran 5 führt.
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Falls
die Hochtemperaturverbrennungsgase 20 in die Radabstände 14a, 14b strömen und
die Atmosphärentemperaturen
in den Radabständen
dementsprechend ansteigen, werden die Schaftabschnitte 12, 13 oder
die Membran 5 durch die Verbrennungsgase 20 thermisch
beschädigt.
Ferner werden übermäßige thermische
Belastungen auf die Rotorscheiben 7, 9 und den
Scheibenabstandshalter 8 ausgeübt. Dies erhöht die Möglichkeit,
dass thermische Beanspruchungen, die mit den übermäßigen thermischen Belastungen
steigen, die Lebensdauer einzelner Elemente verkürzen und abnormale thermische
Verformungen der Elemente eine Störung der Turbinendrehung verursachen
können,
was somit zu einer Schwierigkeit beim Fortsetzen des Normalbetriebs
der Gasturbine führt.
Um den Normalbetrieb der Gasturbine fortzusetzen, ist es deshalb
erwünscht,
dass die Abdichtungsluft den Radabständen 14a, 14b sicher
zugeführt
wird.
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Beim
Vergleichen der Atmosphärendrücke in der
Sekundärstufendüsenschaufel 3 ist
der Druck in dem Radabstand 14a auf der stromaufwärtigen Seite höher als
der Druck in dem Radabstand 14b auf der stromabwärtigen Seite.
Obwohl sich ein derartiger Druckunterschied in Abhängigkeit
von verschiedenen Bedingungen ändert,
ist er üblicherweise
etwa zweifach. Dementsprechend wird, wenn die Abdichtungsluft dem
Radabstand 14a zugeführt
wird, der Druck in dem Hohlraum 11 vorzugsweise höher eingestellt
als der Druck in dem Radabstand 14a. Mehrere Eingriffsabschnitte
zwischen der Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
der Membran 5 sind nacheinander von der stromaufwärtigen Seite
zur stromabwärtigen
Seite hin in der Strömungsrichtung
der Verbrennungsgase vorgesehen, und der Hohlraum 11 wird
durch eine Innenfläche
der Membran 5 und eine untere Oberfläche der Sekundärstufendüsenschaufel 3 begrenzt.
Bei dieser Ausführungsform
sind die Eingriffsabschnitte zwischen der Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
der Membran 5 zu zweit, d. h. einer jeweils auf der stromaufwärtigen Seite
und der stromabwärtigen
Seite, vorgesehen. Falls die Luftdichtigkeit des Hohlraums 11 nicht
gehalten wird, tritt die Abdichtungsluft zu der stromabwärtigen Seite
aus, wo der Druck relativ niedrig ist, und die Abdichtungsluft kann
der stromaufwärtigen
Seite nicht in ausreichender Menge zugeführt werden. Bei der Gasturbine,
die ein größeres Druckverhältnis der
Verbrennungsgase aufweist, besteht die Tendenz, dass der Differenzdruck
zwischen der stromaufwärtigen
Seite und der stromabwärtigen
Seite der Düsenschaufel zunimmt.
Aus diesem Grund wird, falls die Luftdichtigkeit des Hohlraums 11 nicht
sichergestellt ist, die Menge der Abdichtungsluft, die durch den
Eingriffsabschnitt auf der stromabwärtigen Seite austritt, erhöht. Falls
die Menge der dem Hohlraum 11 zugeführten Abdichtungsluft erhöht wird,
um eine ausreichende Menge der Abdichtungsluft auf der stromaufwärtigen Seite
sicherzustellen, ohne die Menge der Abdichtungsluft zu verringern,
die durch den Eingriffsabschnitt auf der stromabwärtigen Seite
austritt, nimmt die Menge der Abdichtungsluft, die zu der stromabwärtigen Seite
austritt, proportional zur erhöhten
Menge der zugeführten
Abdichtungsluft zu. Um eine ausreichende Menge der Abdichtungsluft auf
der stromaufwärtigen
Seite auf eine derartige Weise sicherzustellen, muss die Abdichtungsluft
in einer größeren Menge
zugeführt
werden. Eine derartige Erhöhung
der Menge der zugeführten
Abdichtungsluft verringert die Wirkung der Zunahme des thermischen
Wirkungsgrads der Gasturbine, die ein größeres Druckverhältnis der
Verbrennungsgase aufweist.
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In
der Absicht, den oben erwähnten
Nachteil zu vermeiden, beinhaltet diese Ausführungsform mehrere Eingriffsabschnitte
zwischen jeweiligen Haken der Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
der Membran 5, die beide den Hohlraum 11 bilden.
Bei dieser Ausführungsform
sind jene Eingriffsabschnitte zu zweit, d. h. einer jeweils auf
der stromaufwärtigen Seite
und der stromabwärtigen
Seite, vorgesehen. Bei dem stromaufwärtigen der zwei Eingriffsabschnitte
ist eine Abdichtungsschnittstelle 60 durch einen Düsenschaufelhaken 30 und
einen Membranhaken 31 in der Umfangsrichtung eines Kreises
um eine Turbinendrehwelle ausgebildet. Dann werden der Düsenschaufelhaken 30 und
der Membranhaken 31 an der Abdichtungsschnittstelle 60 miteinander
zusammengepasst. Zu diesem Zeitpunkt sind zum Sicherstellen eines
sicheren Kontakts zum Abdichten auf der stromaufwärtigen Seite
der Düsenschaufelhaken 30 und
der Membranhaken 31, die den Eingriffsabschnitt auf der
stromaufwärtigen
Seite bilden, derart angeordnet, dass Lücken 97 und 98 als
Zwischenräume
in der Axialrichtung gelassen werden, um die zwei Haken davon abzuhalten,
miteinander in der Axialrichtung nicht in Kontakt zu kommen.
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Bei
dem Eingriffsabschnitt auf der stromabwärtigen Seite ist ein Düsenschaufelhaken 33 in
einen Membranhaken 32 eingefügt, der im Wesentlichen in
einer U-Form ausgebildet ist. Ein Passstift 50 ist so eingefügt, dass
er sich durch den Membranhaken 32 und den Düsenschaufelhaken 33 erstreckt, um
sie in einer festen Positionsbeziehung zu halten, wodurch Bewegungen
der Membran 5 eingeschränkt sind.
Zusätzlich
ist eine passende Lücke 52 zwischen dem
Passstift 50 und einem Innenumfang einer in dem Düsenschaufelhaken 33 ausgebildeten
Stiftbohrung 51 gelassen. Mit anderen Worten hat die in
dem Düsenschaufelhaken 33 ausgebildete
Stiftbohrung 51 einen größeren Durchmesser als der Passstift 50. Üblicherweise
werden die Position und Abmessung des Passstifts 50 unter
Berücksichtigung
von Auslegungsfehlern bestimmt, so dass die Positionsbeziehung zwischen
dem Düsenschaufelhaken 33 und dem
Membranhaken 32 sogar während
des Betriebs der Gasturbine exakt befestigt gehalten wird. Falls
jedoch keine Lücke 52 zwischen
dem Passstift 50 und dem Innenumfang der in dem Düsenschaufelhaken 33 ausgebildeten
Stiftbohrung 51 gelassen wird, ist der Passstift nicht
an thermische Verformungen des Düsenschaufelhakens 33 und
des Membranhakens 32 anpassungsfähig und es werden übermäßige thermische
Beanspruchungen um die Stiftbohrung 51 herum erzeugt. Die
thermischen Verformungen des Düsenschaufelhakens 33 und
des Membranhakens 32 können
absorbiert werden, indem der Durchmesser der in dem Düsenschaufelhaken 33 ausgebildeten
Stiftbohrung 51 größer als
derjenige des Passstifts 50 eingestellt und die Lücke 52 in
einer derartigen Größe gelassen
wird, dass sie fähig
ist, jene thermischen Verformungen aufzunehmen. Weiterhin ist eine
Abdichtungsschnittstelle 61, d. h. eine Kontaktschnittstelle,
zwischen dem Düsenschaufelhaken 33 und
dem Membranhaken 32 in einer Richtung quer über die
Turbinendrehwelle ausgebildet. Ein vertiefter Stufenabschnitt 35 ist
in einem Teil des Membranhakens 32 an einer Position ausgebildet, die
näher an
der Außenumfangsseite
als der Abdichtungsschnittstelle ist, und ein vertiefter Stufenabschnitt 36 ist
in einem Teil des Düsenschaufelhakens 33 an
einer Position ausgebildet, die näher an der Innenumfangsseite
als der Abdichtungsschnittstelle ist. Jeder dieser vertieften Stufenabschnitte
hat einen Niveauunterschied, der sowohl durch die Kontaktoberfläche als
auch eine Ebene begrenzt ist, die von der Kontaktoberfläche in der
Axialrichtung der Turbinendrehwelle verschoben ist.
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3 zeigt
einen Querschnitt des Düsenschaufelhakens 33 längs der
Linie A-A in 1. 4 zeigt
einen Querschnitt des Membranhakens 32 längs der
Linie B-B in 1. Wie in 3 gezeigt, ist
eine Grenze 38 des vertieften Stufenabschnitts 36 so
ausgebildet, dass sie sich im Wesentlichen linear erstreckt. Wie
in 4 gezeigt, ist eine Grenze 37 des vertieften
Stufenabschnitts 35 auch so ausgebildet, dass sie sich
im Wesentlichen linear erstreckt. Da die vertieften Stufenabschnitte 35, 36 des
Membranhakens 32 und des Düsenschaufelhakens 33 die im
Wesentlichen linearen Grenzen 37, 38 aufweisen, können jene
Elemente leichter spanabhebend bearbeitet werden als in dem Fall,
in dem die Grenzen gekrümmt
sind. Es ist zu beachten, dass es auch dann kein Problem gibt, wenn
die Grenzen 37, 38 aufgrund von Bearbeitungsfehlern
nicht exakt linear sind.
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5 zeigt
den stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt zwischen dem Membranhaken 32 und dem
Düsenschaufelhaken 33,
die wie oben beschrieben ausgebildet sind. Die Bereitstellung der
vertieften Stufenabschnitte 35, 36 erlaubt, dass
die Abdichtungsschnittstelle 61 in der Praxis irgendeine
geeignete Breite aufweist. Falls die Breite der Abdichtungsschnittstelle 61 zu
schmal ist, ist die Abdichtungsschnittstelle nicht für eine Verschiebung
des Zusammenpassens zwischen der Membran und der Düsenschaufel
anpassungsfähig.
Falls sie umgekehrt zu breit ist, wird der Oberflächendruck
verringert. Aus diesen Gründen
liegt die Breite der Abdichtungsschnittstelle 61 vorzugsweise
im Bereich von 3–7
mm. Es ist zu beachten, dass in 5 die Abdichtungsschnittstelle 61,
die eine bandartige Form aufweist, durch einen schraffierten Bereich
angegeben ist.
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Es
wird eine Beschreibung der Wirkungsweise des Eingriffsabschnitts
zwischen dem Membranhaken 32 und dem Düsenschaufelhaken 33 bei
dieser Ausführungsform
während
des Betriebs der Gasturbine gegeben. Unter Bezugnahme auf 10 wirkt
aufgrund des Differenzdrucks zwischen der stromaufwärtigen Seite
und der stromabwärtigen Seite
eine Wirkungskraft 70 auf die Membran 5 zu der
stromabwärtigen
Seite hin. Als der Wirkungskraft 70 entgegenwirkende Kraft
wird eine Reaktionskraft 72 erzeugt, um auf die Abdichtungsschnittstelle 61 zu wirken.
Weil die Wirkungskraft 70 und die Reaktionskraft 72 nicht
in koaxialer Beziehung stehen, tritt ein Moment 77 auf,
das auf die Membran 5 wirkt. Zu diesem Zeitpunkt ist die
Membran 5 im Begriff, sich in der Richtung des Moments 77 zu
drehen, wobei der stromaufwärtsseitige
Eingriffsabschnitt als Drehpunkt dient. Da jedoch ein stromabwärtsseitiges Ende 65 des
Membranhakens 32 mit einer Innenumfangsstirnwand 66 der
Sekundärstufendüsenschaufel 3 in
Kontakt ist und daran gehindert wird, sich unbeabsichtigt zu bewegen,
werden eine Membranabdichtungsoberfläche und eine Düsenschaufelabdichtungsoberfläche in paralleler
Beziehung gehalten. Dann werden Wirkungskräfte 71, 73 erzeugt,
um auf den Membranhaken 31 bzw. das stromabwärtsseitige
Ende 65 des Membranhakens 32 zu wirken. Bei dem
stromaufwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt werden daher der Düsenschaufelhaken 30 und
der Membranhaken 31 durch die Wirkungskraft 71 weiter
aneinander befestigt. Dementsprechend wird der Oberflächendruck
an den stromaufwärtsseitigen
Abdichtungsoberflächen
erhöht
und die Abdichtungswirkung verstärkt.
Die stromaufwärtsseitigen
Abdichtungsoberflächen
sind miteinander in der Umfangsrichtung eines Kreises um die Turbinendrehwelle
in Kontakt. 8 zeigt die Abdichtungsoberflächen als Schnittansicht
längs der
Linie C-C in 1. Wie in 8 gezeigt, ändern die
thermischen Verformungen des Düsenschaufelhakens 30 und
des Membranhakens 31 die Krümmungsradien ihrer miteinander
in Kontakt stehenden Abdichtungsoberflächen, wodurch eine kleine Lücke 96 zwischen
den beiden Haken erzeugt wird. Jedoch ist der Differenzdruck quer über den
stromaufwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt, d. h. der Differenzdruck zwischen dem Hohlraum 11 und
dem Radabstand 14a, relativ klein, und der Oberflächendruck
an den stromaufwärtsseitigen Abdichtungsoberflächen wird
durch die Wirkungskraft 71 erhöht. Als Ergebnis kann die Leckagemenge
der Abdichtungsluft auf ein vernachlässigbares Niveau verringert
werden.
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Der
stromaufwärtsseitige
Eingriffsabschnitt hat einen Aufbau, bei dem der Membranhaken 31 durch
den Düsenschaufelhaken 30 verriegelt
ist. Somit kann, weil der Membranhaken 31 und der Düsenschaufelhaken 30 in
einem relativ beweglichen Zustand sind, eine Leckage der Abdichtungsluft über sowohl
den stromaufwärtigen
Eingriffsabschnitt als auch den stromabwärtsseitigen Eingriffsabschnitt verringert
werden, indem das oben erwähnte
Moment 77 effektiv genutzt wird. Als Ergebnis kann eine Verringerung
des thermischen Wirkungsgrads der Gasturbine unterdrückt werden,
die der Leckage der Abdichtungsluft zuschreibbar ist, die dem Radabstand
auf der stromaufwärtigen
Seite von dort zu dem Radabstand auf der stromabwärtigen Seite
hin zugeführt
wird.
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Andererseits
nimmt bei dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt der Membranhaken 32 die Reaktionskraft 72 von
dem Düsenschaufelhaken 33 derart
auf, dass die beiden Haken gegeneinander gepresst werden und eine
große
Kraft von der Größe, die
fast gleich derjenigen der Wirkungskraft 70 ist, auf die
Abdichtungsschnittstelle 61 wirkt. Zu diesem Zeitpunkt
wirkt, da die Abdichtungsschnittstelle 61, d. h. die in
dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt ausgebildete Kontaktschnittstelle, so ausgebildet
ist, dass sie sich in der Richtung quer über die Turbinendrehwelle erstreckt,
eine große
Kraft von der Größe, die
fast gleich derjenigen der Wirkungskraft 70 ist, auf die
gesamte Abdichtungsschnittstelle 61. Vorzugsweise ist die
Abdichtungsschnittstelle 61 im Wesentlichen senkrecht zur
Turbinendrehwelle. Außerdem ist,
da die Abdichtungsschnittstelle 61 als die Kontaktschnittstelle
eine flache Ebene ist, eine Ebenenabweichung klein, sogar wenn beide
Haken thermisch verformt werden. Ferner wird, da der Oberflächendruck
mit der Abdichtungsschnittstelle 61, die eine bandartige
Form aufweist, zunimmt, keine Lücke
an der Abdichtungsschnittstelle 61 erzeugt und kann eine
sichere Abdichtung verwirklicht werden, sogar wenn sie einem großen Differenzdruck
ausgesetzt wird. Anders gesagt ist es, da die stromaufwärtsseitige
Abdichtungsschnittstelle des stromabwärtsseitigen Eingriffsabschnitts
keinen Kontakt in der Umfangsrichtung eines Kreises um die Turbinendrehwelle
bereitstellt, sondern die sich in der Richtung quer über die
Turbinendrehwelle erstreckende Kontaktschnittstelle bildet, möglich, eine
verlässliche Abdichtungsstruktur
zwischen der Düsenschaufel und
der Membran bereitzustellen, welche keine Leistungsverringerung
aufgrund der Leckage der Abdichtungsluft verursacht.
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Bei
dem in
JP-B-62-37204 offenbarten
Stand der Technik wird ein Aufbau verwendet, bei dem eine Vorspannung
an den Membranhaken angelegt wird und der mit der Möglichkeit
einhergeht, dass eine Verschlechterung der Membranmaterialien verursacht
wird. Außerdem
besteht, weil die Gasturbine unter einer breiten Vielfalt von Temperaturbedingungen
betrieben wird, die Möglichkeit,
dass die Haltbarkeit der Membran in allen Betriebszuständen der Gasturbine
beeinflusst wird. Im Gegensatz dazu weist diese Ausführungsform
den Aufbau auf, bei dem der Membranhaken
31 durch den Düsen schaufelhaken
30 verriegelt
ist und keine Vorspannung an den Membranhaken
31 angelegt
wird. Dementsprechend kann die Haltbarkeit der Membran in allen
Betriebszuständen
der Gasturbine aufrechterhalten werden.
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Wie
in 3 bis 5 gezeigt, sind die Abdichtungsoberflächengrenzen 37, 38,
die durch die vertieften Stufenabschnitte 35, 36 begrenzt
sind, im Wesentlichen linear ausgebildet. Deshalb kann, sogar wenn
die Parallelität
zwischen der Abdichtungsoberfläche
des Membranhakens und der Abdichtungsoberfläche des Düsenschaufelhakens bei dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt aufgrund von zum Beispiel thermischen Verformungen
jener Haken während
des Gasturbinenbetriebs in einem kleinen Bereich abweicht, eine
derartige Abweichung aufgenommen werden. Wenn beispielsweise der
Düsenschaufelhaken 33 relativ
zum Membranhaken 32 in der Richtung eines Pfeils 80 gedreht
wird, wird eine Abdichtungskante eines Linearkontakt-Abdichtungsabschnitts 63 eng
aufrechterhalten, um die Erzeugung einer Lücke zu unterdrücken. Ebenfalls
wird, wenn der Düsenschaufelhaken 33 relativ
zum Membranhaken 32 in der Richtung eines Pfeils 81 gedreht wird,
eine Abdichtungskante eines Linearkontakt-Abdichtungsabschnitts 64 eng
aufrechterhalten, um die Erzeugung einer Lücke zu unterdrücken. Mit
einer derartigen Abdichtungsweise ist es sogar im Falle des Betätigens der
Gasturbine, die ein größeres Druckverhältnis der
Verbrennungsgase aufweist, möglich,
die Menge der Abdichtungsluft zu verringern, die unbeabsichtigt über den
stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt aus dem Hohlraum 11 austritt. Dann kann
die Abdichtungsluft den beiden Radabständen 14a und 14b von
dem Hohlraum 11 sicher zugeführt werden. Ferner kann die
Menge der Abdichtungsluft, die insgesamt verwendet wird, auf die kleinste
notwendige Menge verringert werden, und deshalb kann eine Verringerung
des thermischen Wirkungsgrads der Gasturbine unterdrückt werden. Es
ist zu beachten, dass, da die Be reitstellung von wenigstens einem
der vertieften Stufenabschnitte 35, 36 ausreicht,
um die sich in der Richtung quer über die Turbinendrehwelle erstreckende
Kontaktschnittstelle zu bilden, ähnliche
Vorteile wie die oben erwähnten
auch mit nur einem der vertieften Stufenabschnitte 35, 36 erhalten
werden können.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist, anders als beim Stand der Technik, nicht irgendein zusätzliches Element,
zum Beispiel eine Dichtung, auf jedem des Membranhakens und des
Düsenschaufelhakens
vorgesehen. Die Elemente des stromabwärtsseitigen Eingriffsabschnitts,
d. h. ein Aggregat aus dem Düsenschaufelhaken
und seinem mit dem Membranhaken in Kontakt stehenden Kontaktabschnitt
und ein Aggregat aus dem Membranhaken und seinem mit dem Düsenschaufelhaken
in Kontakt stehenden Kontaktabschnitt, sind jeweils als einstückiges Teil ausgebildet.
Dieser Aufbau trägt
dazu bei, die Beschädigung
der Elemente zu vermeiden und die Betriebszuverlässigkeit zu verbessern. Außerdem kann diese
Ausführungsform
mit einem einfacheren Aufbau und leichterem spanabhebenden Bearbeiten verwirklicht
werden, weil sie keine komplizierten Einrichtungen, wie etwa eine
Feder und eine Dichtung, verwendet.
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Überdies
sind, wie in 1 gezeigt, eine obere Oberfläche des
Membranhakens 32, der im Wesentlichen in einer U-Form ausgebildet
ist, und eine untere Oberfläche
eines Zwischenabschnitts 96, auf dem der Düsenschaufelhaken 33 befestigt
ist, in der Umfangsrichtung eines Kreises um die Turbinendrehwelle
in Oberflächenkontakt
miteinander gehalten. Mit diesem Oberflächenkontakt ist es, sogar wenn
ein Moment auf die Membran 5 wirkt, möglich, eine Verschiebung der
Membran 5 relativ zur Sekundärstufendüsenschaufel 3 zu beschränken. Falls
die Verschiebung der Membran 5 relativ zur Sekundärstufendüsenschaufel 3 beschränkt werden
kann, ist der Eingriff an dem am weitesten stromabwärtigen Ende
zwischen dem Membranhaken 32 und dem Düsenschaufelhaken 33 (d.
h. dem Zwischenabschnitt 96) bei dieser Ausführungsform
nicht wesentlich. Mit anderen Worten kann der Aufbau dieser Ausführungsform,
beispielsweise wie in 9 gezeigt, ohne Probleme modifiziert
werden. In jedem Fall kann die Verschiebung der Membran 5 beschränkt werden,
indem die Membran 5 und die Sekundärstufendüsenschaufel 3 miteinander
an einer Position, die näher an
dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt ist, in derartigem Ausmaß in Kontakt sind, dass die
Verschiebung der Membran 5 relativ zu der Sekundärstufendüsenschaufel 3 beschränkt werden
kann. Ein derartiger Kontakt minimiert die Verschiebung der Membran 5 relativ
zu der Sekundärstufendüsenschaufel 3.
Dieser Kontakt ist auch effektiv beim Erleichtern der gegenseitigen
Positionierung des Düsenschaufelhakens 33 und
des Membranhakens 32, wenn sie bei einem Turbinenmontagevorgang
zusammenmontiert werden.
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Ferner
wird, da die Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
die Membran 5 bei dem stromaufwärtsseitigen Eingriffsabschnitt
miteinander in Eingriff sind und die obere Oberfläche des
Membranhakens 32 und die untere Oberfläche des Zwischenabschnitts 96,
an dem der Düsenschaufelhaken 33 befestigt
ist, bei dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt miteinander in Oberflächenkontakt gehalten werden,
eine maximale Verschiebung der Membran 5 relativ zu der
Sekundärstufendüsenschaufel 3 beschränkt. Deshalb
kann vermieden werden, dass sich der Düsenschaufelhaken 33 und
der Membranhaken 32 bei dem stromabwärtsseitigen Eingriffsabschnitt übermäßig voneinander
verschieben. Die Kontaktoberfläche,
die bei dem stromabwärtsseitigen Eingriffsabschnitt
so ausgebildet ist, dass sie sich in der Richtung quer über die
Turbinendrehwelle erstreckt, ist für eine leichte Verschiebung
zwischen der Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
der Membran 5 anpassungsfähig, aber sie geht mit der
Möglichkeit einher,
dass die Wirkung der Kontaktoberfläche nicht entwickelt werden
kann, wenn die Verschiebung zunimmt. Mit dieser Ausführungsform
kann jedoch, da die Membran und die Düsenschaufel an zwei Punkten,
d. h. zwei Eingriffsabschnitten zwischen ihnen auf der stromaufwärtigen Seite
und der stromabwärtigen
Seite, gegenseitig gehalten werden, eine maximale Verschiebung der
Membran relativ zur Düsenschaufel
beschränkt
werden. Zusätzlich
kann, wenn die Membran an der Düsenschaufel
an zwei Punkten über
zwei Eingriffsabschnitte zwischen ihnen auf der stromaufwärtigen Seite
und der stromabwärtigen Seite
gehalten wird, eine sicherere Abdichtung verwirklicht werden, indem
der stromabwärtsseitige
Eingriffsabschnitt derart ausgebildet wird, dass sich die Kontaktoberfläche in der
Richtung quer über
die Turbinendrehwelle erstreckt. Vorzugsweise ist die Kontaktoberfläche im Wesentlichen
senkrecht zur Turbinendrehwelle.
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Während die
Vorteile dieser ersten Ausführungsform
in Verbindung mit der Sekundärstufendüsenschaufel
und der Membran beschrieben worden sind, ist der Aufbau dieser ersten
Ausführungsform nicht
auf die Sekundärstufe
beschränkt
und auf die Düsenschaufel
und die Membran in jeder Stufe der Gasturbine, einschließlich vieler
Stufen von Düsenschaufeln
und Membranen, anwendbar.
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(Zweite Ausführungsform)
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6 zeigt
eine zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Gemäß dieser
Ausführungsform
wird bei dem stromabwärtsseitigen
Eingriffsabschnitt zwischen der Sekundärstufendüsenschaufel 3 und
der Membran 5 eine Schräge 39 in
dem Membranhaken 32 auf der Seite ausgebildet, die näher an dem
Außenumfang
von der Abdichtungsschnittstelle ist. Ferner ist eine Schräge 40 in
dem Düsenschaufelhaken 33 auf
der Seite ausgebildet, die näher
an dem Innenumfang von der Abdichtungsschnittstelle ist. Insbesondere
ist jede Schräge 39, 40 als
Hakenwandoberfläche
ausgebildet, die in irgend einem gewünschten Winkel aus der Richtung
senkrecht zur Turbinendrehwelle geneigt ist. Sogar mit einem derartigen
Aufbau ist eine Abdichtungsschnittstelle 61b (in 6 durch
einen schraffierten Bereich angezeigt) im Wesentlichen in einer
bandartigen Form ausgebildet, und deshalb kann die Menge der Abdichtungsluft,
die unbeabsichtigt durch den stromabwärtsseitigen Eingriffsabschnitt
austritt, verringert werden. Ferner können ähnliche Vorteile auch mit einer
derartigen Modifikation erhalten werden, dass ein vertiefter Stufenabschnitt
in einem von dem Membranhaken und dem Düsenschaufelhaken und eine Schräge in dem
anderen Haken ausgebildet wird. Die Form jeder Schräge ist auf
keine spezielle beschränkt,
und ähnliche
Vorteile können
auch mit einer linearen oder gekrümmten Schräge erhalten werden, solange
die Abdichtungsschnittstelle im Wesentlichen in einer bandartigen
Form ausgebildet ist.
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7 zeigt
ein weiteres Beispiel, bei dem die Grenzen der vertieften Stufenabschnitte
der Membran und der Düsenschaufel
jeweils als winklig gebogene Linie ausgebildet sind. Es ist erwünscht, dass die
Grenzen der bandförmigen
Abdichtungsoberflächen
der Membran und der Düsenschaufel
so linear wie möglich
sind. Wenn jedoch eine Schwierigkeit beim Ausbilden der Grenzen,
so dass sie linear sind, wegen einer Struktur auftritt, bei der
gekoppelte Schaufeln verwendet werden, können die vertieften Stufenabschnitte,
wie durch 35b, 36b angezeigt, derart modifiziert
werden, dass ihre Grenzen winklig gebogene Punkte 45, 46 aufweisen
und eine winklig gebogene Abdichtungsschnittstelle 61c ausgebildet wird
(wie durch einen schraffierten Bereich in 7 angegeben).
Eine ausreichende Abdichtungswirkung wird erhalten, wenn die Parallelität zwischen
den Abdichtungsoberflächen
von den beiden Haken, wie bei der oben beschriebenen Eingriffsstruktur
der Düsenschaufel
und der Membran, im Wesentlichen gehalten wird. Obwohl die Abdichtungswirkung
etwas verringert ist, wird eine praktisch vorteilhafte Wirkung erhalten,
sogar wenn die Grenze der Abdichtungsschnittstelle als sanft gekrümmte Linie
oder lineare Linie mit mehreren winklig gebogenen Punkten ausgebildet
wird.
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Somit
kann durch Verwenden von irgendeiner der Strukturen zum Halten des
Düsenschaufelhakens
und der Membran gemäß den oben
beschriebenen Ausführungsformen
die Menge der Abdichtungsluft, die unbeabsichtigt aus dem Hohlraum
austritt, der durch die Düsenschaufel
und die Membran begrenzt wird, bei der Gasturbine, die ein großes Druckverhältnis der
Verbrennungsgase aufweist, verringert werden. Ferner kann eine hochzuverlässige Gasturbine
bereitgestellt werden, indem die Abdichtungsluft der stromaufwärtigen Seite
sicher zugeführt
wird, während
die Möglichkeit
vermieden wird, dass eine Zunahme des thermischen Wirkungsgrads
der Gasturbine, die aus der Einstellung eines größeren Druckverhältnisses
der Verbrennungsgase resultiert, mit einer Leckage der Abdichtungsluft
durch die Membran verringert wird.