EP1249577A1 - Gas turbine with axially movable shroud elements - Google Patents
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- EP1249577A1 EP1249577A1 EP01109198A EP01109198A EP1249577A1 EP 1249577 A1 EP1249577 A1 EP 1249577A1 EP 01109198 A EP01109198 A EP 01109198A EP 01109198 A EP01109198 A EP 01109198A EP 1249577 A1 EP1249577 A1 EP 1249577A1
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
- F01D11/22—Actively adjusting tip-clearance by mechanically actuating the stator or rotor components, e.g. moving shroud sections relative to the rotor
Definitions
- the invention relates to a gas turbine with a guide and with a blade ring in a gas channel and with a Housing and axially secured against rotation against each other sliding funnel-shaped guide parts as a carrier of rings forming an outer jacket of the gas channel.
- Gas turbines are often not only in their starting phase, but also subject to changing loads even in continuous operation. This has especially with regard to that of individual components assume a transient temperature Operation as a result. To avoid damage to the turbine the individual components are therefore usually clamped in such a way that they are unhindered thermally induced dimensional changes can execute.
- Turbine losses due to cross currents over their blade tips to minimize as much as possible are the smallest possible radial gap between the blade tips and these opposite guide surfaces. Because both the blades and their rotor as well as guide blades and their carriers as well as an all-connecting housing expand differently in time with each load change and / or shrink, there is an optimal radial Gap over the blade tips only for very few of any number of stationary operating states. The These gas turbines are therefore often operated with a not optimized gap width and therefore with a not optimized efficiency.
- the invention is based on the object of a gas turbine system to develop further in such a way that with her over Variety of operating conditions an optimal blade tip gap is given, so that a basic requirement for Achieving good efficiency is guaranteed.
- This task is the one specified for a gas turbine kind solved according to the invention, in which at least one of the funnel-shaped guide parts controlled axially by a motor is movable. Appropriately serve as a motor Variety of hydraulic on the circumference of the guide part Press. However, every other type of drive is Content of this invention.
- the particular advantage of this arrangement lies in the possibility of the blade tip gap actively set by moving the guide part axially. at the limitation of the active adjustability to axial movements is advantageous due to the funnel-shaped shape given the conicity of the guide part, because due to this taper, any axial displacement will result the same also a change in the substantially radial looking at blade tip gap.
- An embodiment of the invention is based on a drawing explained in more detail. The only figure of this drawing shows a longitudinal section through a turbine between a propellant and exit.
- Blade rings 2 with a plurality of blades 3 wedged.
- One by vane rings 4 with a variety gas flow 6 guided by guide vanes 5 expands through a Gas channel 7 and drives the blades 3.
- the gas channel 7 has an annular cross section and is at its pressure side end with a hot gas chamber 8 connected from which compressed and heated gas Arrow direction is driven to a gas outlet opening 9.
- a radially inner boundary of the gas channel 7 is from Hubs 10 of the rotor blades wedged on the turbine shaft 1 2 and carried by the inner ends of the guide vanes 5, non-rotating hubs 11 of the guide vane rings 4 educated. Joints between the hubs 10 and the hubs 11 are sealed by labyrinth seals.
- a radially outer boundary of the gas channel 7 has one funnel-shaped, conical shape and is defined by rings 12 and 13 educated.
- the rings 12 and 13 are funnel-shaped Guide parts 14 and 15 worn, the rings 12 the free
- the ends of the blades 3 lie opposite one another and the rings 13 hold the outer ends of the guide vanes 5 and thus the wear 4 of these vane ring formed. Gaps between the rings 12 and 13 are separated by suitable Sealed sealing rings not shown.
- the guide parts 14 and 15 are thick-walled, very rigid and on in cross section preferably rectangular blocks 16 axially slidably mounted.
- the blocks 16 are in a housing 17th anchored and each of the guide parts 14 and 15 engages his both ends in a wreath from a variety of blocks 16, so that tilting for the guide parts 14 and 15 as well is excluded, like radial movements.
- the housing 17 is as stiff as the guide parts 14 and 15 and carries on the inside, apart from the blocks 16 per guide part 14 or 15 a rigid rib 18.
- This rigid rib 18 is in each case provided axially between the rings of blocks 16, which are assigned to the same guide part 14 or 15.
- the rigid one Rib 18 is particularly practical in the axial direction not deformable.
- Each of the guide parts 14 and 15 carries one radially outward protruding, comparatively thin-walled stop rib 19, which on the hot gas chamber 8 side of the associated rigid rib 18 with one of its free end supported bead 20 supports.
- a reinforcement 21 is arranged, which is also the rigid Rib 18 is facing, but shorter in the axial direction than the bead is 20.
- the guide parts 14 and 15 are in the gas outlet opening 9 facing area radially outwards through a cross section preferably comprises trapezoidal stiffening rib 22, the one radially oriented, the associated rigid Rib 18 has opposite stop surface 23. Between the rigid ribs 18 and their opposite Stop surface 23 are even on the circumference of the associated guide part 14 or 15 distributes a large number arranged by hydraulic presses. Piston 24 of these presses are based directly on the rigid rib 18 and Associated cylinders 25 of the presses lie on the stop surface 23 of the stiffening rib 22. An annular space between the Housing 17 and the guide parts 14 and 15 is membrane-like Partitions 26 divided into chambers.
- the arrangement according to the invention now enables a targeted, active adjustment of just the width of this gap. To this For this purpose, this width is measured by sensors, not shown. If you want to reduce the gap width then by the motor represented by the presses Guide part 14 and / or 15 in the direction of the gas outlet opening 9 moved.
- the stop rib 19 resiliently clamped so that they are in the opposite direction required movement the guide member 14 or 15 carrying them pushes back towards the hot gas chamber 8.
- This task is achieved by the same guiding part 14 or 15 associated presses together have an axial force something 10 times that of gas flow 6 due to operational reasons exerted on the relevant guide member 14 or 15 axial force equivalent. Both axial forces act in the direction the gas outlet opening 9 and add up.
- Deformation energy is used when adjusting a guide part 14 or 15 in the direction of the gas outlet opening 9 saved and serves in an opposite movement to generate a restoring force.
- This restoring force is in any position of the associated guide part 14 or 15 larger than that due to the operation of the gas stream 6 on this applied axial force.
- the restoring force is preferably about 2 to 3 times as large as the operational axial force.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Gasturbine mit einem Leit- und mit einem Laufschaufelkranz in einem Gaskanal und mit einem Gehäuse sowie darin gegen Rotation gesicherten axial gegeneinander verschiebbaren trichterförmigen Leitteilen als Träger von einen äußeren Mantel des Gaskanals bildenden Ringen.The invention relates to a gas turbine with a guide and with a blade ring in a gas channel and with a Housing and axially secured against rotation against each other sliding funnel-shaped guide parts as a carrier of rings forming an outer jacket of the gas channel.
Gasturbinen werden häufig nicht nur in ihrer Startphase, sondern auch im Dauerbetrieb mit wechselnden Lasten beaufschlagt. Das hat insbesondere auch hinsichtlich der von den einzelnen Bauteilen angenommen Temperaturen einen instationären Betrieb zur Folge. Zur Vermeidung von Schäden an der Turbine sind daher die einzelnen Bauteile üblicherweise so eingespannt, daß sie thermisch bedingte Maßänderungen ungehindert ausführen können.Gas turbines are often not only in their starting phase, but also subject to changing loads even in continuous operation. This has especially with regard to that of individual components assume a transient temperature Operation as a result. To avoid damage to the turbine the individual components are therefore usually clamped in such a way that they are unhindered thermally induced dimensional changes can execute.
Um Turbinenverluste durch Querströmungen über ihren Laufschaufelspitzen weitgehend zu minimieren, sind kleinstmögliche radiale Spalte zwischen den Laufschaufelspitzen und diesen gegenüberliegenden Leitflächen einzuhalten. Da sich sowohl die Laufschaufeln und ihr Rotor als auch Leitschaufeln und ihre Träger ebenso wie ein alles verbindendes Gehäuse zeitlich gesehen bei jeder Laständerung unterschiedlich ausdehnen und/oder schrumpfen, stellt sich ein optimaler radialer Spalt über den Laufschaufelspitzen nur für sehr wenige von beliebig vielen stationären Betriebszuständen ein. Der Betrieb dieser Gasturbinen erfolgt daher häufig mit einer nicht optimierten Spaltweite und demzufolge mit einem nicht optimierten Wirkungsgrad.Turbine losses due to cross currents over their blade tips to minimize as much as possible are the smallest possible radial gap between the blade tips and these opposite guide surfaces. Because both the blades and their rotor as well as guide blades and their carriers as well as an all-connecting housing expand differently in time with each load change and / or shrink, there is an optimal radial Gap over the blade tips only for very few of any number of stationary operating states. The These gas turbines are therefore often operated with a not optimized gap width and therefore with a not optimized efficiency.
Durch die US-PS 4,177,004 ist eine Turbinengestaltung bekannt, bei der die Laufschaufelspitzen selbst Werkstoff von einer ihnen gegenüberliegenden Leitfläche abtragen, so daß für diese Anordnung bei dem Betriebszustand, bei dem die größte Annäherung der Laufschaufelspitzen an die Leitflächen erfolgt, der Laufschaufelspitzenspalt nahezu verschwindet. Bei jedem anderen Betriebszustand ist jedoch auch bei dieser bekannten Anordnung der Laufschaufelspitzenspalt wieder größer und damit weniger günstig.A turbine design is known from US Pat. No. 4,177,004, where the blade tips themselves are made of remove a guide surface opposite them so that for this arrangement in the operating state in which the greatest approach of the blade tips to the guide surfaces occurs, the blade tip gap almost disappears. In any other operating state, however, this is also the case known arrangement of the blade tip gap again larger and therefore less cheap.
Bei anderen bisher bekannten Anordnungen ist es zwar gelungen, durch die Auswahl geeigneter Werkstoffpaarungen die thermisch bedingten Relativbewegungen der Bauteile für viele Betriebszustände gering zu halten, aber auch dort gilt, daß nur jeweils bei einem bestimmten stationären Zustand ein optimaler Laufschaufelspitzenspalt herrscht. Bei jedem anderen Zustand treten wiederum weniger günstige Verhältnisse ein.With other arrangements known to date, it has been possible to through the selection of suitable material combinations thermally induced relative movements of the components for many To keep operating conditions low, but also applies there that only an optimal one at a certain steady state Blade tip gap prevails. With everyone else In turn, conditions are less favorable.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Gasturbinenanlage so weiter zu entwickeln, daß bei ihr über eine Vielzahl von Betriebszuständen ein optimaler Laufschaufelspitzenspalt gegeben ist, so daß eine Grundvoraussetzung zur Erzielung eines guten Wirkungsgrades gewährleistet ist.The invention is based on the object of a gas turbine system to develop further in such a way that with her over Variety of operating conditions an optimal blade tip gap is given, so that a basic requirement for Achieving good efficiency is guaranteed.
Diese Aufgabe ist für eine Gasturbine der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß gelöst, in dem mindestens eines der trichterförmigen Leitteile durch einen Motor gesteuert axial verschiebbar ist. Zweckmäßig dienen dabei als Motor eine Vielzahl von auf den Umfang des Leitteiles verteilte hydraulische Pressen. Jedoch auch jede andere Art von Antrieben ist Inhalt dieser Erfindung. Der besondere Vorteil dieser Anordnung liegt in der Möglichkeit den Laufschaufelspitzenspalt durch axiale Bewegung des Leitteils aktiv einzustellen. Bei der Beschränkung der aktiven Einstellbarkeit auf axiale Bewegungen wird vorteilhaft die durch die trichterförmige Gestalt des Leitteils gegebene Konizität desselben ausgenutzt, denn infolge dieser Konizität bewirkt jede axiale Verschiebung desselben auch eine Veränderung des im wesentlichen radial zu betrachtenden Laufschaufelspitzenspalts. This task is the one specified for a gas turbine Kind solved according to the invention, in which at least one of the funnel-shaped guide parts controlled axially by a motor is movable. Appropriately serve as a motor Variety of hydraulic on the circumference of the guide part Press. However, every other type of drive is Content of this invention. The particular advantage of this arrangement lies in the possibility of the blade tip gap actively set by moving the guide part axially. at the limitation of the active adjustability to axial movements is advantageous due to the funnel-shaped shape given the conicity of the guide part, because due to this taper, any axial displacement will result the same also a change in the substantially radial looking at blade tip gap.
Weitere zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen
Anordnung sind in den Ansprüchen 3 bis 12 angegeben.Further expedient and advantageous embodiments of the invention
Arrangement are given in
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand einer Zeichnung näher erläutert. Die einzige Fig. dieser Zeichnung zeigt einen Längsschnitt durch eine Turbine zwischen einem Treibgasein- und -austritt.An embodiment of the invention is based on a drawing explained in more detail. The only figure of this drawing shows a longitudinal section through a turbine between a propellant and exit.
Auf einer nicht näher dargestellten Turbinenwelle 1 sind
Laufschaufelkränze 2 mit einer Vielzahl von Laufschaufeln 3
verkeilt. Ein durch Leitschaufelkränze 4 mit einer Vielzahl
von Leitschaufeln 5 geführter Gasstrom 6 expandiert durch einen
Gaskanal 7 und treibt dabei die Laufschaufeln 3.Are on a turbine shaft 1, not shown
Der Gaskanal 7 hat einen kreisringförmigen Querschnitt und
ist an seinem druckseitigen Ende mit einer Heißgaskammer 8
verbunden, aus der komprimiertes und aufgeheiztes Gas in
Pfeilrichtung zu einer Gasaustrittsöffnung 9 getrieben wird.
Eine radial innenliegende Begrenzung des Gaskanals 7 wird von
auf der Turbinenwelle 1 verkeilten Naben 10 der Laufschaufelkränze
2 und von den inneren Enden der Leitschaufeln 5 getragenen,
nicht rotierenden Naben 11 der Leitschaufelkränze 4
gebildet. Fugen zwischen den Naben 10 und den Naben 11 sind
durch Labyrinthdichtungen verschlossen.The gas channel 7 has an annular cross section and
is at its pressure side end with a
Eine radial außenliegende Begrenzung des Gaskanals 7 hat eine
trichterförmige, konische Form und wird durch Ringe 12 und 13
gebildet. Die Ringe 12 und 13 werden von trichterförmigen
Leitteilen 14 und 15 getragen, wobei die Ringe 12 den freien
Enden der Laufschaufeln 3 gegenüberliegen und die Ringe 13
die äußeren Enden der Leitschaufeln 5 halten und damit den
von diesen gebildeten Leitschaufelkranz 4 insgesamt tragen.
Spalten zwischen den Ringen 12 und 13 sind durch geeignete,
nicht dargestellte Dichtringe verschlossen. A radially outer boundary of the gas channel 7 has one
funnel-shaped, conical shape and is defined by
Die Leitteile 14 und 15 sind dickwandig, sehr steif und auf
im Querschnitt vorzugsweise rechteckigen Klötzen 16 axial
verschiebbar gelagert. Die Klötze 16 sind in einem Gehäuse 17
verankert und jedes der Leitteile 14 und 15 greift an seinen
beiden Enden in je einen Kranz aus einer Vielzahl von Klötzen
16, so daß ein Verkanten für die Leitteile 14 und 15 ebenso
ausgeschlossen ist, wie radiale Bewegungen.The
Das Gehäuse 17 ist, bedingt durch seine Form und seine Wandstärke,
ebenso steif wie die Leitteile 14 und 15 und trägt
auf seiner Innenseite außer den Klötzen 16 je Leitteil 14
bzw. 15 eine starre Rippe 18. Diese starre Rippe 18 ist jeweils
axial zwischen den Kränzen von Klötzen 16 vorgesehen,
die demselben Leitteil 14 bzw. 15 zugeordnet sind. Die starre
Rippe 18 ist insbesondere auch in axialer Richtung praktisch
nicht verformbar.Due to its shape and wall thickness, the
Jedes der Leitteile 14 und 15 trägt eine radial nach außen
vorstehende, vergleichsweise dünnwandige Anschlagrippe 19,
die sich auf der der Heißgaskammer 8 zugekehrten Seite der
zugehörigen starren Rippe 18 mit einem von ihrem freien Ende
getragenen Wulst 20 abstützt. Am Fuß der Anschlagrippe 19 ist
eine Verstärkung 21 angeordnet, die zwar ebenfalls der starren
Rippe 18 zugekehrt ist, aber in axialer Richtung kürzer
als der Wulst 20 ist.Each of the
Die Leitteile 14 und 15 sind in ihrem der Gasaustrittsöffnung
9 zugekehrten Bereich radial nach außen durch eine im Querschnitt
vorzugsweise trapezförmige Versteifungsrippe 22 umfasst,
die eine radial ausgerichtete, der zugeordneten starren
Rippe 18 gegenüberliegende Anschlagfläche 23 aufweist.
Zwischen den starren Rippen 18 und der ihr jeweils gegenüberliegenden
Anschlagsfläche 23 sind gleichmäßig auf den Umfang
des zugehörigen Leitteils 14 oder 15 verteilt eine Vielzahl
von hydraulischen Pressen angeordnet. Kolben 24 dieser Pressen
stützen sich unmittelbar an der starren Rippe 18 ab und
zugehörige Zylinder 25 der Pressen liegen auf der Anschlagsfläche
23 der Versteifungsrippe 22. Ein Ringraum zwischen dem
Gehäuse 17 und den Leitteilen 14 und 15 ist durch membranartige
Zwischenwände 26 in Kammern unterteilt.The
Alle demselben Leitteil 14 bzw. 15 zugeordneten Pressen bilden
zusammen jeweils einen Linearmotor, der das von ihm beaufschlagte
Leitteil 14 oder 15 gegenüber dem Gehäuse 17
axial in Richtung auf die Gasaustrittsöffnung 9 verschiebt.
Bei dieser Verschiebung liegt die Anschlagrippe 19 mit ihrem
Wulst 20 an der starren Rippe 18 und wird elastisch verformt.
Die von den trichterförmigen Leitteilen 14 und 15 getragenen
Ringe 12 liegen angenähert auf einem Kegelmantel und verändern
bei axialer Verschiebung die Weite des Laufschaufelspitzenspaltes.
Um ein Anstreifen eines Ringes 12 an den Spitzen
der Laufschaufeln 3 auszuschließen, ist der axial mögliche
Weg der Leitteile 14 bzw. 15 begrenzt. Als Endanschlag dient
zu diesem Zweck die Verstärkung 21 als Anschlag an der starren
Rippe 18.Form all presses assigned to the
Beim Anfahren der Gasturbine herrscht, ebenso wie bei jeder
Laständerung an praktisch allen mit Bezugszeichen versehenen
Teilen ein thermisch instabiler Zustand. Dabei sind die Änderungsgeschwindigkeiten
an den einzelnen Teilen sehr unterschiedlich,
so daß dementsprechend unterschiedliche Wärmedehnungen
und -schrumpfungen an diesen Teilen auftreten. Diese
unterschiedlichen Temperaturänderungen führen demzufolge zu
Relativbewegungen der Teile gegeneinander, wobei insbesondere
Veränderungen der Weite des Spaltes zwischen den Ringen 12
und den diesen gegenüberliegenden Spitzen der Laufschaufeln 3
einen nicht unwesentlichen Einfluss auf den Wirkungsgrad der
Turbine haben.When starting the gas turbine, as with everyone
Load change on practically all those with reference numerals
Share a thermally unstable condition. Here are the rates of change
very different on the individual parts,
so that different thermal expansions
and shrinkage occur on these parts. This
consequently different temperature changes lead to
Relative movements of the parts against each other, in particular
Changes in the width of the gap between the
Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht nun eine gezielte,
aktive Einstellung gerade der Weite dieses Spaltes. Zu diesem
Zweck wird diese Weite durch nicht dargestellte Sensoren gemessen.
Bei erwünschter Verkleinerung der Spaltweite wird
dann durch den von den Pressen dargestellten Motor das betreffende
Leitteil 14 und/oder 15 in Richtung der Gasaustrittsöffnung
9 verschoben. Dabei wird die Anschlagrippe 19
federnd verspannt, so daß sie bei einer in der Gegenrichtung
erforderlichen Bewegung das sie tragende Leitteil 14 oder 15
in Richtung auf die Heißgaskammer 8 zurückschiebt. Zur Erfüllung
dieser Aufgabe erreichen die jeweils demselben Leitteil
14 oder 15 zugeordneten Pressen zusammen eine Axialkraft, die
etwas dem 10-fachen einer betriebsbedingt von dem Gasstrom 6
auf das betreffende Leitteil 14 oder 15 ausgeübten Axialkraft
entspricht. Dabei wirken beide Axialkräfte in Richtung auf
die Gasaustrittsöffnung 9 und addieren sich.The arrangement according to the invention now enables a targeted,
active adjustment of just the width of this gap. To this
For this purpose, this width is measured by sensors, not shown.
If you want to reduce the gap width
then by the motor represented by the
Die bei ihrer Verformung von der Anschlagrippe 19 aufgenommene
Verformungsenergie wird bei der Verstellung eines Leitteils
14 oder 15 in Richtung auf die Gasaustrittsöffnung 9
gespeichert und dient bei einer entgegengesetzten Bewegung
zur Erzeugung einer Rückstellkraft. Diese Rückstellkraft ist
in jeder Stellung des zugehörigen Leitteils 14 oder 15
größer, als die betriebsbedingt vom Gasstrom 6 auf dieses
ausgeübte Axialkraft. Vorzugsweise ist die Rückstellkraft
etwa 2 bis 3 mal so groß, wie die betriebsbedingte Axialkraft.
Dadurch ist jedes der Leitteile 14 und 15 in jeder
Stellung spielfrei an der starren Rippe 18 festgespannt.The one received by the
Claims (12)
dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eines der trichterförmigen Leitteile (14/15) durch einen Motor gesteuert axial verschiebbar ist.Gas turbine with a guide ring (4) and with a rotor blade ring (2) in a gas channel (7) and with a housing (17) as well as funnel-shaped guide parts (14/15) which are axially displaceable against rotation and act as carriers of an outer jacket of the gas channel (7) forming rings (12/13)
characterized in that at least one of the funnel-shaped guide parts (14/15) is axially displaceable controlled by a motor.
dadurch gekennzeichnet, daß als Motor mehrere auf den Umfang des Leitteiles (14/15) verteilte hydraulische oder pneumatische Pressen dienen.Gas turbine according to claim 1
characterized in that several hydraulic or pneumatic presses distributed over the circumference of the guide part (14/15) serve as the motor.
dadurch gekennzeichnet, daß sich Kolben (24) der Pressen mit ihrem freien Ende an einer gehäusefesten, starren Rippe (18) abstützen.Gas turbine according to claim 1 or 2
characterized in that the free end of the piston (24) of the press is supported on a rigid rib (18) fixed to the housing.
dadurch gekennzeichnet, daß auf den Kolben (24) der Pressen gleitende Zylinder (25) von dem Leitteil (14/15) getragen sind.Gas turbine according to one of claims 1 to 3
characterized in that cylinders (25) sliding on the pistons (24) of the presses are carried by the guide part (14/15).
dadurch gekennzeichnet, daß das Leitteil (14/15) außer den Gaskanal (7) begrenzenden Ringen (12/13) mindestens einen Leitschaufelkranz (4) trägt.Gas turbine according to one of claims 1 to 4
characterized in that the guide part (14/15) carries at least one guide vane ring (4) in addition to the rings (12/13) delimiting the gas channel (7).
dadurch gekennzeichnet, daß sich eine flanschartig vom Leitteil (14/15) radial nach außen vorstehende Anschlagrippe (19) mit ihrem freien Ende an der steifen gehäusefesten Rippe (18) abstützt und durch die Pressen elastisch verformbar ist.Gas turbine according to one of claims 1 to 5
characterized in that a stop rib (19) projecting radially outward from the guide part (14/15) is supported with its free end on the rigid housing-fixed rib (18) and is elastically deformable by the presses.
dadurch gekennzeichnet, daß eine von den denselben Leitteil (14/15) beaufschlagenden Pressen gemeinsam erzeugbare Kraft mindestens um den Faktor 10 größer ist, als eine betriebsbedingt auf die Anschlagrippe (19) wirkende Axialkraft.Gas turbine according to one of claims 1 to 6
characterized in that a force which can be generated jointly by the presses acting on the same guide part (14/15) is greater by at least a factor of 10 than an axial force acting on the stop rib (19) due to operation.
dadurch gekennzeichnet, daß eine Rückstellkraft der elastisch verformten Anschlagrippe (19) größer ist, als die betriebsbedingt auf die Anschlagrippe (19) wirkende Axialkraft.Gas turbine according to one of claims 1 to 7
characterized in that a restoring force of the elastically deformed stop rib (19) is greater than the axial force acting on the stop rib (19) due to operation.
dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellkraft durch Verschieben des trichterförmigen Leitteils (14/15) einen Laufschaufelspitzenspalt vergrößert.Gas turbine according to one of claims 1 to 8
characterized in that the restoring force increases a blade tip gap by moving the funnel-shaped guide part (14/15).
dadurch gekennzeichnet, daß die flanschartige, elastisch verformbare Anschlagrippe (19) an ihrer Wurzel einen Endanschlag (Verstärkung 21) aufweist, der die elastische Verformung begrenzt.Gas turbine according to one of claims 1 to 9
characterized in that the flange-like, elastically deformable stop rib (19) has an end stop (reinforcement 21) at its root, which limits the elastic deformation.
dadurch gekennzeichnet, daß das Leitteil (14/15) sowohl axial vor, als auch axial hinter der Anschlagrippe (19) und der gehäusefesten Rippe (18) durch mehrere, über den Umfang des Leitteils (14) verteilte Axialführungen (Klotz 16) gegen Verkanten gesichert ist.Gas turbine according to one of claims 1 to 10
characterized in that the guide part (14/15) both axially in front of and axially behind the stop rib (19) and the fixed rib (18) by several axial guides (block 16) distributed over the circumference of the guide part (14) against tilting is secured.
dadurch gekennzeichnet, daß die Axialführungen (Klotz 16) vom Gehäuse (17) getragen sind.Gas turbine according to one of claims 1 to 11
characterized in that the axial guides (block 16) are carried by the housing (17).
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CN (1) | CN100400797C (en) |
DE (1) | DE50112597D1 (en) |
ES (1) | ES2286054T3 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1520958A2 (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | General Electric Company | Method and apparatus for turbomachine active clearance control |
EP1900907A2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-19 | Siemens Power Generation, Inc. | Turbine blade tip gap reduction system for a turbine engine |
EP1965035A1 (en) | 2007-03-02 | 2008-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Minimisation of the axial gap between adjustable grills and the contour ring for hot gas expanders |
WO2009074355A1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Axial turbo machine having reduced gap leakage |
WO2010108876A1 (en) | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Axial turbomachine having an axially displaceable guide-blade carrier |
DE102009023062A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gap control system, turbomachine and method for adjusting a running gap between a rotor and a casing of a turbomachine |
DE102009037620A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Mtu Aero Engines Gmbh | flow machine |
EP2339122A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine with adjustable volume inlet chamber |
DE102010045851A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | Mtu Aero Engines Gmbh | Turbo-machine e.g. turbine stage of gas turbine of aircraft engine, has housing control unit for displacement of housing portions against each other and/or bearing control unit for displacement of housing and rotor shaft against each other |
EP3078815A1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-10-12 | United Technologies Corporation | Active clearance control for axial rotor systems |
Families Citing this family (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7222488B2 (en) * | 2002-09-10 | 2007-05-29 | General Electric Company | Fabricated cowl for double annular combustor of a gas turbine engine |
GB0411850D0 (en) * | 2004-05-27 | 2004-06-30 | Rolls Royce Plc | Spacing arrangement |
US7234918B2 (en) * | 2004-12-16 | 2007-06-26 | Siemens Power Generation, Inc. | Gap control system for turbine engines |
DE102005018716A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | Priebe, Klaus-Peter, Dipl.-Ing. | Sealing gap control |
EP1746256A1 (en) * | 2005-07-20 | 2007-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Reduction of gap loss in turbomachines |
DE102005048982A1 (en) * | 2005-10-13 | 2007-04-19 | Mtu Aero Engines Gmbh | Apparatus and method for axially displacing a turbine rotor |
US7909566B1 (en) | 2006-04-20 | 2011-03-22 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Rotor thrust balance activated tip clearance control system |
US7549835B2 (en) * | 2006-07-07 | 2009-06-23 | Siemens Energy, Inc. | Leakage flow control and seal wear minimization system for a turbine engine |
FR2920469A1 (en) * | 2007-08-30 | 2009-03-06 | Snecma Sa | TURBOMACHINE VARIABLE CALIBRATION |
US8277177B2 (en) | 2009-01-19 | 2012-10-02 | Siemens Energy, Inc. | Fluidic rim seal system for turbine engines |
US20100196139A1 (en) * | 2009-02-02 | 2010-08-05 | Beeck Alexander R | Leakage flow minimization system for a turbine engine |
US8177476B2 (en) * | 2009-03-25 | 2012-05-15 | General Electric Company | Method and apparatus for clearance control |
US8177483B2 (en) * | 2009-05-22 | 2012-05-15 | General Electric Company | Active casing alignment control system and method |
US8939715B2 (en) * | 2010-03-22 | 2015-01-27 | General Electric Company | Active tip clearance control for shrouded gas turbine blades and related method |
US9109608B2 (en) * | 2011-12-15 | 2015-08-18 | Siemens Energy, Inc. | Compressor airfoil tip clearance optimization system |
US9488062B2 (en) | 2012-05-10 | 2016-11-08 | General Electric Company | Inner turbine shell axial movement |
DE102012213016A1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for minimizing the gap between a rotor and a housing |
CN105579669B (en) * | 2013-09-27 | 2017-07-07 | 西门子股份公司 | For the inner housing hub of gas turbine |
JP6223774B2 (en) * | 2013-10-15 | 2017-11-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | gas turbine |
US9840932B2 (en) | 2014-10-06 | 2017-12-12 | General Electric Company | System and method for blade tip clearance control |
CN104389645A (en) * | 2014-11-15 | 2015-03-04 | 哈尔滨广瀚燃气轮机有限公司 | Sealing structure for novel turbine motor high-temperature thermal expansion compensation stator |
CN106837432B (en) * | 2015-12-03 | 2019-10-11 | 上海电气电站设备有限公司 | Steam turbine differential expansion control structure and control method |
WO2018093429A1 (en) * | 2016-08-10 | 2018-05-24 | In2Rbo, Inc. | Multistage radial compressor and turbine |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1426818A1 (en) * | 1963-07-26 | 1969-03-13 | Licentia Gmbh | Device for the radial adjustment of segments of a ring of an axial turbine machine, in particular a gas turbine, which carries guide vanes and / or surrounds rotor blades |
DE2165528A1 (en) * | 1971-12-30 | 1973-07-12 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | DEVICE FOR CREATING A SMALL GAP BETWEEN THE ROTATING SHOVELS AND THE WALL OF A FLOW MACHINE |
US4177004A (en) | 1977-10-31 | 1979-12-04 | General Electric Company | Combined turbine shroud and vane support structure |
US5203673A (en) * | 1992-01-21 | 1993-04-20 | Westinghouse Electric Corp. | Tip clearance control apparatus for a turbo-machine blade |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3227418A (en) * | 1963-11-04 | 1966-01-04 | Gen Electric | Variable clearance seal |
US3520635A (en) * | 1968-11-04 | 1970-07-14 | Avco Corp | Turbomachine shroud assembly |
CH538046A (en) * | 1971-11-10 | 1973-06-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | Device for setting the tip clearance on turbomachines |
GB2042646B (en) * | 1979-02-20 | 1982-09-22 | Rolls Royce | Rotor blade tip clearance control for gas turbine engine |
EP0103260A3 (en) * | 1982-09-06 | 1984-09-26 | Hitachi, Ltd. | Clearance control for turbine blade tips |
EP1243756A1 (en) * | 2001-03-23 | 2002-09-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine |
-
2001
- 2001-04-12 DE DE50112597T patent/DE50112597D1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-12 EP EP01109198A patent/EP1249577B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-04-12 ES ES01109198T patent/ES2286054T3/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-04-09 JP JP2002106196A patent/JP4283488B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-11 US US10/120,808 patent/US6676372B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-04-12 CN CNB02119078XA patent/CN100400797C/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1426818A1 (en) * | 1963-07-26 | 1969-03-13 | Licentia Gmbh | Device for the radial adjustment of segments of a ring of an axial turbine machine, in particular a gas turbine, which carries guide vanes and / or surrounds rotor blades |
DE2165528A1 (en) * | 1971-12-30 | 1973-07-12 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | DEVICE FOR CREATING A SMALL GAP BETWEEN THE ROTATING SHOVELS AND THE WALL OF A FLOW MACHINE |
US4177004A (en) | 1977-10-31 | 1979-12-04 | General Electric Company | Combined turbine shroud and vane support structure |
US5203673A (en) * | 1992-01-21 | 1993-04-20 | Westinghouse Electric Corp. | Tip clearance control apparatus for a turbo-machine blade |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1520958A3 (en) * | 2003-09-30 | 2012-10-17 | General Electric Company | Method and apparatus for turbomachine active clearance control |
EP1520958A2 (en) * | 2003-09-30 | 2005-04-06 | General Electric Company | Method and apparatus for turbomachine active clearance control |
EP1900907A2 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-19 | Siemens Power Generation, Inc. | Turbine blade tip gap reduction system for a turbine engine |
EP1900907A3 (en) * | 2006-09-08 | 2009-12-16 | Siemens Energy, Inc. | Turbine blade tip gap reduction system for a turbine engine |
EP1965035A1 (en) | 2007-03-02 | 2008-09-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Minimisation of the axial gap between adjustable grills and the contour ring for hot gas expanders |
CN101255804B (en) * | 2007-03-02 | 2016-03-30 | 西门子公司 | Fluid machine, especially hot gas expansion machine |
WO2009074355A1 (en) * | 2007-12-10 | 2009-06-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Axial turbo machine having reduced gap leakage |
WO2010108876A1 (en) | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Axial turbomachine having an axially displaceable guide-blade carrier |
DE102009023062A1 (en) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Mtu Aero Engines Gmbh | Gap control system, turbomachine and method for adjusting a running gap between a rotor and a casing of a turbomachine |
US9068471B2 (en) | 2009-05-28 | 2015-06-30 | Mtu Aero Engines Gmbh | Clearance control system, turbomachine and method for adjusting a running clearance between a rotor and a casing of a turbomachine |
DE102009037620A1 (en) * | 2009-08-14 | 2011-02-17 | Mtu Aero Engines Gmbh | flow machine |
EP2339122A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Turbine with adjustable volume inlet chamber |
DE102010045851A1 (en) * | 2010-09-17 | 2012-03-22 | Mtu Aero Engines Gmbh | Turbo-machine e.g. turbine stage of gas turbine of aircraft engine, has housing control unit for displacement of housing portions against each other and/or bearing control unit for displacement of housing and rotor shaft against each other |
EP3078815A1 (en) * | 2015-04-09 | 2016-10-12 | United Technologies Corporation | Active clearance control for axial rotor systems |
US10323536B2 (en) | 2015-04-09 | 2019-06-18 | United Technologies Corporation | Active clearance control for axial rotor systems |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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