EP1380723A1 - Cooling method and pre-swirler for gas turbine blades as well as a turbine comprising such a pre-swirler - Google Patents

Cooling method and pre-swirler for gas turbine blades as well as a turbine comprising such a pre-swirler Download PDF

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EP1380723A1
EP1380723A1 EP02015281A EP02015281A EP1380723A1 EP 1380723 A1 EP1380723 A1 EP 1380723A1 EP 02015281 A EP02015281 A EP 02015281A EP 02015281 A EP02015281 A EP 02015281A EP 1380723 A1 EP1380723 A1 EP 1380723A1
Authority
EP
European Patent Office
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cooling fluid
turbine
preswirler
blades
accelerated
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP02015281A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Tiemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
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Publication of EP1380723A1 publication Critical patent/EP1380723A1/en
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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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—Cooling
    • 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
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
    • F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
    • F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
    • F01D5/082—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades on the side of the rotor disc

Definitions

  • the invention relates to a method for cooling on one rotatable rotor of a turbine fixed blades by means of a cooling fluid.
  • the invention further relates to a turbine that can be cooled according to the invention and a preswirler for use in a turbine which can be cooled in accordance with the invention.
  • turbines are used to generate energy from a fluid flowing through the turbine into a mechanical one To convert energy, in particular into a rotational energy.
  • axial turbines are used to get out to gain mechanical energy from a hot gas.
  • gas turbines are referred to as gas turbines.
  • the turbine has an arrangement of energy in its flow channel from rotor blades and guide vanes. Because of the direct Influence of the gas on the guide and rotor blades are this, especially at high gas temperatures, cooled.
  • To the guide and rotor blades each have a channel system on which a cooling fluid can flow through. In the state In technology, the coolant is known to the guide vanes Fed way.
  • the cooling fluid for rotating on one rotor blades mounted on a rotor axial end fed to the rotor and a arranged in the rotor Channel system directed to the appropriate blades.
  • the invention provides a method for cooling of a rotatably mounted rotor shaft Turbine attached blades by means of one in the blades provided cooling channels flowing cooling fluid proposed, which from a cooling fluid source by means of the guide vanes of the turbine to the head side guided on the guide blades provided Preswirlers and by means of the preswirler in a related to the blades radial and based on the flow direction of the turbine accelerated in the same direction and in the exit openings the preswirler arranged opposite openings the rotor shaft and further into the cooling channels of the rotor blades flows in, the cooling fluid by means of the preswirler also is accelerated against the direction of flow of the turbine.
  • the method according to the invention can be used for the first time be that the blades over the guide blades as needed be supplied with cooling fluid, namely both upstream of the guide vanes in the direction of flow of the turbine as well as downstream blades can be supplied with cooling fluid. Conveniently this leads to the Cooling fluids have a positive flow behavior.
  • An advancement of cooling fluid through an axial end of the rotor shaft can be avoided.
  • it can be the supply with cooling fluid according to an arrangement of the blades in Direction of flow of the turbine may be predetermined, or it can set the cooling according to a performance state become.
  • a cooling fluid supply can Impeller at the gas inlet of the turbine opposite one Blade arrangement at the gas outlet of the turbine forced his.
  • a cooling fluid supply can also be adapted so that that high efficiency is achieved.
  • both shaft ends for connection other rotating machines and / or gears are available stand.
  • the cooling of the blades can also be set that the blades regardless of their position based on the flow direction within the barrel and Guide vane arrangement are thermally evenly loaded.
  • Cooling fluid flows namely flows cooling fluid accelerated against the direction of flow in openings of the cooling channels from upstream Blades while accelerating in the direction of flow Cooling fluid flows into the openings of the downstream barrel.
  • a separation of the cooling fluid flows can be advantageous can be achieved.
  • the in the flow direction of the turbine and that against the flow direction the turbine also accelerated the cooling fluid tangentially to the direction of rotation of the rotor and in its direction of rotation is accelerated.
  • the cooling fluid flow thus has the Leave the fixed coolant guide elements tangential speed component related to the direction of rotation of the rotor on making the transition to those on the Rotor shaft arranged rotating coolant openings advantageous facilitated.
  • the cooling fluid through the preswirler tangential to the direction of rotation of the rotor and accelerates its direction of rotation. This is advantageously done the tangential acceleration of the cooling fluid in the transition of the fixed coolant guide elements, the Preswirlers arranged on the head side of the guide vanes the rotating components of the turbine.
  • the cooling fluid from the Preswirlers alternate with upstream ones Blades and downstream in the direction of flow Blades are flowing. Mutual influences of the cooling fluid flows can be reduced.
  • the cooling fluid can Example using a special channel arrangement in the direction the corresponding openings of the cooling channels of the blades be performed. Different needs-based cooling of blades arranged progressively in the direction of flow can be reached. So the cooling fluid can everyone Blade area regardless of relative position are fed in the direction of flow to the guide vanes.
  • the acceleration can be, for example, by a suitable one Design of the channels can be achieved.
  • cooling fluid from the Preswirlers both forward and in the direction of flow downstream blades flows.
  • One can be advantageous great homogeneity in the supply with the moving blades can be achieved with cooling fluid.
  • the flow of the Cooling fluids are divided, the partial flows each flow upstream or downstream of the blades.
  • cooling fluid in the rotor shaft is accelerated in the radial direction. So it can Cooling fluid advantageously supplied to each area of the blades be even marginal areas that only have long capillary channels can be supplied with cooling fluid.
  • the acceleration can e.g. achieved by a suitable channel become.
  • Air can be provided inexpensively known means for establishing a cooling air supply can be used.
  • others can Substances, especially inert gases like helium, but also Gases such as carbon dioxide, nitrogen, or gas mixtures thereof and the like can be used.
  • inert gases like helium
  • Gases such as carbon dioxide, nitrogen, or gas mixtures thereof and the like can be used.
  • the cooling fluid with the process gas is not reacts, or that the coolant forms a protective film, which in addition to thermal protection for the bucket also one Protects against corrosion.
  • a turbine in particular gas turbine, with arranged on a rotatably mounted rotor shaft Blades and connected to a housing of the turbine Guide vanes suggested by a cooling fluid
  • a cooling fluid in particular gas turbine, with arranged on a rotatably mounted rotor shaft Blades and connected to a housing of the turbine Guide vanes suggested by a cooling fluid
  • Preswirlers are arranged at the head, by means of which the Cooling fluid in a radial and relative to the barrel blades based on the direction of flow of the turbine same direction can be accelerated and has the outlet openings, opposite the blades associated with cooling channels of the barrel Entry openings are arranged, the preswirler have a channel arrangement by means of which the cooling fluid can also be accelerated against the direction of flow of the turbine is.
  • a cooling fluid supply accordingly a thermal load can be predetermined, the in the flow direction offset bucket wheels independently of each other can be supplied with cooling fluid. Modelability is advantageous the cooling fluid flow achievable.
  • the rotor shaft is a channel system for accelerating the cooling fluid has in the radial direction of the rotor shaft. So can good cooling even in the marginal areas of individual blades can be achieved. A reduction in the cross-section of the duct can also occur can be achieved. This is especially true for the Cooling thin-walled areas of the blades is advantageous, because higher stability can be achieved.
  • the Channel system of the rotor shaft to accelerate the cooling fluid formed in and / or against the flow direction of the turbine is. Aiding the cooling fluid flow for guidance can be reached at any point of the blades to be cooled become.
  • the Cooling fluid simultaneously from one another in the direction of flow arranged guide vanes to arranged in between Blades are directed to a high supply with To reach cooling fluid.
  • a supply from am Turbine blades arranged gas entry through several Guide vanes arranged one behind the other in the flow direction be achieved when an appropriate amount of Cooling fluid is required.
  • sealing element is arranged between the preswirler and the rotor shaft. It is advantageous the sealing element is arranged such that at the cooling fluid outlet before and after the preswirler in the flow direction Temperature and pressure conditions can be achieved. Compensatory flows can be largely avoided.
  • the sealing element can be, for example, a labyrinth seal or by an elastic, grinding Seal be formed.
  • the sealing element is attached to the preswirler. Loads on the sealing element due to rotation can be avoided. Furthermore, an influence on the rotational properties of the rotor shaft can such as moment of inertia, imbalance and the like avoided become.
  • the sealing element on the Rotor shaft can be arranged, for example, a simple Design and attachment option of the sealing element to accomplish. So the sealing element can be extensive be arranged on the rotor shaft surface.
  • a preswirler is also used in a turbine for placement on one of a cooling fluid flow-through guide vane with a channel arrangement proposed, the input side with an outlet opening of the Guide vane for the cooling fluid can be connected, and on the output side opens into an outlet opening opposite Inlet openings of the cooling channels of the blades are arranged are, through the channel arrangement, the cooling fluid in a radial with respect to the blades and relative to the Flow direction of the turbine can be accelerated in the same direction is, the channel arrangement for accelerating the cooling fluid also for acceleration against the direction of flow the turbine is provided.
  • the preswirler can easy way to carry out the invention Create procedure, especially if preswirler already part the turbine are. In this case, the invention Function by providing an appropriate channel arrangement can be realized without additional components are needed.
  • neighboring preswirler inlet openings alternate are connected to channels of the channel arrangement, by means of which the cooling fluid in and against the flow direction of the Turbine is accelerable.
  • the guide vanes are advantageous supplied cooling fluid alternately in the direction of flow Upstream or downstream blades supplied. A further reduction in mutual interference is reachable.
  • the channel arrangement of the preswirler bifurcations has, by means of which the cooling fluid in and against the Flow direction of the turbine can be accelerated. So can for example, the effort for the channel arrangement is reduced be, namely when in the direction of flow of the cooling fluid a common acceleration channel is provided for the fork is the acceleration radially with respect to the blade causes. The section following the fork the channel arrangement causes the corresponding accelerations in or against the flow direction the turbine.
  • the Channel arrangement of the preswirler is designed such that the Cooling fluid additionally tangential to the direction of rotation of the rotor and can be accelerated in the direction of rotation.
  • the cooling fluid flow indicates when leaving the fixed Preswirler a tangential related to the direction of rotation of the rotor Speed component on the transition to the rotating coolant openings arranged on the rotor shaft advantageously relieved.
  • the direction of the tangential Speed component of the cooling fluid corresponds to that of the Rotary movement of the rotor.
  • the head end the Preswirler has a receptacle for a sealing element.
  • the sealing element with the preswirler can be advantageous get connected. Furthermore, an influence on the mechanical Properties of the rotor shaft largely avoided become.
  • the receptacle can be through a recess like a groove be formed in the one fastening end of the sealing element is arranged fixable.
  • Fig. 1 shows a circuit diagram of a schematic flow of inventive method.
  • air used as cooling fluid from a container 10 over a duct arrangement 40 is fed to the turbine.
  • the turbine According to the method are mounted on a rotatably mounted rotor shaft 30 the blades attached to the turbine 26, 28 by means of the in blades 26, 28 provided cooling channels 44 flowing through the barrel Cooled air cooled by the cooling air source 10 by means of channels provided in the turbine guide vanes 42 14 provided on the head side on the guide vanes 42 Preswirlind 20 is headed.
  • the preswirler 20 By means of the preswirler 20 the cooling air into a radial with respect to the blades 26, 28 and related to the direction of flow 46 of the turbine the same direction accelerates and flows into the outlet openings 48 of the preswirler 20 arranged opposite one another Blade openings 26 of the cooling channels of the barrel 26, 28 into it.
  • the cooling air is inventively by means of the preswirler 20 also accelerated against the flow direction 48 of the turbine.
  • Cooling air are separate outlet openings 48 of the Preswirler 20 and opposite entry openings 50 of the rotor shaft 30 is provided.
  • the cooling air flows from the preswirlers 20 at the same time to upstream and downstream in flow direction 46 Blades 26, 28.
  • the preswirler 20 have fork 24 on which the cooling air on the channels 34, 36th the preswirler 20 distributed.
  • the channels 34, 36 each open at openings 48, the openings 50 opposite the rotor shaft side are arranged.
  • the cooling air is related to the Blades 26, 28 accelerated in the radial direction.
  • the cooling air flows into a channel system 44 of the moving blades 26, 28 into it.
  • the cooling air flows through the blades 26, 28 provided channels 44, which are not shown Outlet openings of the runner blades 26, 28 open, where the cooling air flows out.
  • Fig. 4 shows a section of a Preswirler 20 in the forked Version.
  • the openings 18 are provided on the input side, via which the cooling air is supplied from the guide vanes 42 becomes.
  • Each opening 18 is provided with a channel each connected to a fork 24. From the fork 24 two channels 34, 36 each extend from the outlet openings 48 of the preswirlers 20 open.
  • a preswirler 20 Fig. 3 shows a section in which the cooling air alternately to guide vanes arranged upstream in the flow direction 46 26 and downstream in the flow direction 46 blades 28 streams.
  • the inlet openings 18 are the preswirlers 20 alternately via channels 52 with outlet openings 48 connected, the channels 52 alternately accelerating the cooling air in or against the flow direction 46 of the turbine.
  • Fig. 2 shows a section of a longitudinal section of an inventive Turbine.
  • the channel arrangement 40 connected to the channels 14 the guide vanes 42 are connected.
  • the channels 14 of the guide vanes 42 open out at the top of openings 16.
  • the openings 18 are arranged on the guide vanes 42
  • Preswirler 20 provided the duct systems according to Fig. 3 have.
  • the preswirlers 20 effect a corresponding acceleration of the cooling air, so that these through the outlet openings 48 and those with the Inlet openings 50 connected channels 44 of the blades 26, 28 flows.
  • Cooling air supply can be achieved.
  • Fig. 5 shows a section of a longitudinal section through a gas turbine with cooling fluid supply as in Fig. 2, wherein in contrast to the embodiment in Fig. 2 here on the head Sealing element provided at the end of the preswirler 54 is arranged.
  • the sealing element 54 effects on the rotor shaft side a fluidic separation of the upstream Blades 26 flowing cooling fluid from to Subordinate barrel blades 28 flowing cooling fluid.
  • this Design points to the upstream blades 26 flowing cooling fluid a lower temperature than that to the downstream blades 28 flowing cooling fluid on.
  • FIG. 2 shows a section of a longitudinal section through a gas turbine with cooling fluid supply as in Fig. 2, wherein in contrast to the embodiment in Fig. 2 here on the head Sealing element provided at the end of the preswirler 54 is arranged.
  • the sealing element 54 effects on the rotor shaft side a fluidic

Abstract

The cooling process involves the use of a pre-swirler (20) fitted to the blades on the head side, so that coolant can be guided from one blade to the next without the direction of flow of the coolant having to be reversed. The coolant is also accelerated. The accelerated coolant goes to the cooling channels from one blade to the next in the direction of flow.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kühlen von an einem drehbar gelagerten Rotor einer Turbine befestigten Laufschaufeln mittels eines Kühlfluids. Die Erfindung betrifft ferner eine Turbine, die erfindungsgemäß kühlbar ist und einen Preswirler zum Einsatz in eine erfindungsgemäß kühlbare Turbine.The invention relates to a method for cooling on one rotatable rotor of a turbine fixed blades by means of a cooling fluid. The invention further relates to a turbine that can be cooled according to the invention and a preswirler for use in a turbine which can be cooled in accordance with the invention.

Grundsätzlich werden Turbinen eingesetzt, um Energie aus einem die Turbine durchströmenden Fluid in eine mechanische Energie, insbesondere in eine Rotationsenergie, zu überführen. So werden beispielsweise Axialturbinen verwendet, um aus einem heißen Gas mechanische Energie zu gewinnen. Solche Turbinen werden als Gasturbinen bezeichnet. Zur Überführung der Energie weist die Turbine in ihrem Strömungskanal eine Anordnung aus Lauf- und Leitschaufeln auf. Aufgrund der direkten Einwirkung des Gases auf die Leit- und Lauf schaufeln sind diese, insbesondere bei hohen Gastemperaturen, gekühlt. Dazu weisen die Leit- und Laufschaufeln jeweils ein Kanalsystem auf, welches von einem Kühlfluid durchströmbar ist. Im Stand der Technik wird das Kühlmittel den Leitschaufeln in bekannter Weise zugeführt. Das Kühlfluid für die auf einem drehbar gelagerten Rotor angeordneten Laufschaufeln wird an einem axialen Ende am Rotor zugeführt und über ein im Rotor angeordnetes Kanalsystem zu den entsprechenden Laufschaufeln geleitet.Basically, turbines are used to generate energy from a fluid flowing through the turbine into a mechanical one To convert energy, in particular into a rotational energy. For example, axial turbines are used to get out to gain mechanical energy from a hot gas. Such turbines are referred to as gas turbines. To transfer the The turbine has an arrangement of energy in its flow channel from rotor blades and guide vanes. Because of the direct Influence of the gas on the guide and rotor blades are this, especially at high gas temperatures, cooled. To the guide and rotor blades each have a channel system on which a cooling fluid can flow through. In the state In technology, the coolant is known to the guide vanes Fed way. The cooling fluid for rotating on one rotor blades mounted on a rotor axial end fed to the rotor and a arranged in the rotor Channel system directed to the appropriate blades.

Nachteilig bei diesem Stand der Technik ist jedoch, dass bei dieser Ausgestaltung der Kühlung der Lauf schaufeln eine Modellierbarkeit der Strömung nicht oder nur eingeschränkt möglich ist. Durch eine entsprechende Modellierbarkeit der Strömung könnte jedoch ein Wirkungsgradvorteil erreicht werden. Darüber hinaus behindert diese Zuführung des Kühlfluids die Verwendung dieses axialen Wellenendes zum Anschluss weiterer Vorrichtungen und/oder Maschinen. A disadvantage of this prior art, however, is that this configuration of cooling the barrel scoops a modelability the flow is not possible or only possible to a limited extent is. By correspondingly modeling the flow however, an efficiency advantage could be achieved. In addition, this supply of the cooling fluid hampers the Use of this axial shaft end to connect more Devices and / or machines.

Daraus ergibt sich die technische Aufgabe, eine Versorgung von Turbinenlaufschaufeln mit Kühlfluid zu schaffen, mit der eine Modellierbarkeit der Strömung erreichbar ist.This results in the technical task, a supply of turbine blades with cooling fluid to create the the flow can be modeled.

Als Lösung der Aufgabe wird mit der Erfindung ein Verfahren zum Kühlen von an einer drehbar gelagerten Rotorwelle einer Turbine befestigten Lauf schaufeln mittels eines in den Laufschaufeln vorgesehene Kühlkanäle durchströmenden Kühlfluids vorgeschlagen, welches von einer Kühlfluidquelle mittels in den Leitschaufeln der Turbine vorgesehenen Kanälen zu kopfseitig an den Leitschaufeln vorgesehenen Preswirlern geleitet und mittels der Preswirler in eine bezogen auf die Laufschaufeln radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung der Turbine gleiche Richtung beschleunigt und in die den Austrittsöffnungen der Preswirler gegenüberliegend angeordneten Öffnungen der Rotorwelle und weiter in die Kühlkanäle der Laufschaufeln hineinströmt, wobei das Kühlfluid mittels der Preswirler auch gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigt wird.As a solution to the problem, the invention provides a method for cooling of a rotatably mounted rotor shaft Turbine attached blades by means of one in the blades provided cooling channels flowing cooling fluid proposed, which from a cooling fluid source by means of the guide vanes of the turbine to the head side guided on the guide blades provided Preswirlers and by means of the preswirler in a related to the blades radial and based on the flow direction of the turbine accelerated in the same direction and in the exit openings the preswirler arranged opposite openings the rotor shaft and further into the cooling channels of the rotor blades flows in, the cooling fluid by means of the preswirler also is accelerated against the direction of flow of the turbine.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann erstmals erreicht werden, dass die Laufschaufeln bedarfsgerecht über die Leitschaufeln mit Kühlfluid versorgt werden, und zwar sind sowohl in Strömungsrichtung der Turbine den Leitschaufeln vorgeordnete als auch nachgeordnete Laufschaufeln mit Kühlfluid versorgbar. Günstigerweise ergibt sich durch diese Führung des Kühlfluids ein positives Strömungsverhalten dessen. Eine Zuführung von Kühlfluid über ein axiales Ende der Rotorwelle kann vermieden werden. Es kann beispielsweise die Versorgung mit Kühlfluid gemäß einer Anordnung der Laufschaufeln in Strömungsrichtung der Turbine angepasst vorgegeben sein, oder es kann die Kühlung entsprechend eines Leistungszustands eingestellt werden. Ferner kann eine Kühlfluidversorgung eines Laufschaufelrades am Gaseintritt der Turbine gegenüber einer Laufschaufelanordnung am Gasaustritt der Turbine forciert sein. Auch kann eine Kühlfluidversorgung so angepasst werden, dass ein hoher Wirkungsgrad erreicht wird. Darüber hinaus kann erreicht werden, dass beide Wellenenden zum Anschluss weiterer rotierender Maschinen und/oder Getriebe zur Verfügung stehen.The method according to the invention can be used for the first time be that the blades over the guide blades as needed be supplied with cooling fluid, namely both upstream of the guide vanes in the direction of flow of the turbine as well as downstream blades can be supplied with cooling fluid. Conveniently this leads to the Cooling fluids have a positive flow behavior. An advancement of cooling fluid through an axial end of the rotor shaft can be avoided. For example, it can be the supply with cooling fluid according to an arrangement of the blades in Direction of flow of the turbine may be predetermined, or it can set the cooling according to a performance state become. Furthermore, a cooling fluid supply can Impeller at the gas inlet of the turbine opposite one Blade arrangement at the gas outlet of the turbine forced his. A cooling fluid supply can also be adapted so that that high efficiency is achieved. Furthermore can be achieved that both shaft ends for connection other rotating machines and / or gears are available stand.

Die Kühlung der Lauf schaufeln kann jedoch auch so eingestellt werden, dass die Laufschaufeln unabhängig von ihrer Position bezogen auf die Strömungsrichtung innerhalb der Lauf- und Leitschaufelanordnung thermisch gleichmäßig belastet werden.The cooling of the blades can also be set that the blades regardless of their position based on the flow direction within the barrel and Guide vane arrangement are thermally evenly loaded.

Das in Strömungsrichtung der Turbine und das gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigte Kühlfluid strömt jeweils über Austrittsöffnungen der Preswirler in gegenüberliegende Eintrittsöffnungen der Rotorwelle hinein. Es kann somit vorteilhaft eine entsprechende Trennung der beiden bezogen auf die Strömungsrichtung der Turbine entgegengesetzt beschleunigten Kühlfluidströme erreicht werden, und zwar strömt gegen die Strömungsrichtung beschleunigtes Kühlfluid in Öffnungen der Kühlkanäle von in Strömungsrichtung vorgelagerten Laufschaufeln, während in Strömungsrichtung beschleunigtes Kühlfluid in Öffnungen von nachgelagerten Lauf schaufeln hineinströmt. Vorteilhaft kann eine Trennung der Kühlfluidströme erreicht werden.That in the flow direction of the turbine and that against the flow direction the turbine accelerated cooling fluid flows in each case via outlet openings of the preswirler in opposite Inlet openings of the rotor shaft. So it can advantageously related to a corresponding separation of the two accelerated in the opposite direction to the flow of the turbine Cooling fluid flows can be achieved, namely flows cooling fluid accelerated against the direction of flow in openings of the cooling channels from upstream Blades while accelerating in the direction of flow Cooling fluid flows into the openings of the downstream barrel. A separation of the cooling fluid flows can be advantageous can be achieved.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigte Kühlfluid zu Kühlkanälen von in Strömungsrichtung vorgeordneten Laufschaufeln und das in die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigte Kühlfluid zu Kühlkanälen von in Strömungsrichtung nachgeordneten Laufschaufeln geführt wird. So kann vorteilhaft eine Trennung der Kühlfluidströme auf einfache Weise erreicht werden, ohne dass weitere Beschleunigungen oder Umlenkungen der Strömung des Kühlfluids erforderlich sind.It is also proposed that this is against the direction of flow the turbine accelerated cooling fluid to cooling channels of upstream blades and that Cooling fluid accelerated in the direction of flow of the turbine to cooling channels of downstream blades to be led. A separation of the Cooling fluid flows can be easily achieved without further accelerations or redirections of the flow of the Cooling fluids are required.

Vorteilhafterweise wird des weiteren vorgeschlagen, dass das in Strömungsrichtung der Turbine und dass gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigte Kühlfluid zusätzlich tangential zur Drehrichtung des Rotors und in dessen Drehrichtung beschleunigt wird. Der Kühlfluidstrom weist somit beim Verlassen der feststehenden Kühlmittelführungselemente eine auf die Drehrichtung des Rotors bezogene tangentiale Geschwindigkeitskomponente auf, die den Übergang zu den auf der Rotorwelle angeordneten rotierenden Kühlmittelöffnungen vorteilhaft erleichtert.It is also advantageously proposed that the in the flow direction of the turbine and that against the flow direction the turbine also accelerated the cooling fluid tangentially to the direction of rotation of the rotor and in its direction of rotation is accelerated. The cooling fluid flow thus has the Leave the fixed coolant guide elements tangential speed component related to the direction of rotation of the rotor on making the transition to those on the Rotor shaft arranged rotating coolant openings advantageous facilitated.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das Kühlfluid durch die Preswirler tangential zur Drehrichtung des Rotors und dessen Drehrichtung beschleunigt. Vorteilhafterweise erfolgt die tangentiale Beschleunigung des Kühlfluids im Übergang von den feststehenden Kühlmittelführungselementen, den kopfseitig an den Leitschaufeln angeordneten Preswirlern, zu den rotierenden Bestandteilen der Turbine.In a further embodiment of the invention, the cooling fluid through the preswirler tangential to the direction of rotation of the rotor and accelerates its direction of rotation. This is advantageously done the tangential acceleration of the cooling fluid in the transition of the fixed coolant guide elements, the Preswirlers arranged on the head side of the guide vanes the rotating components of the turbine.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das Kühlfluid von den Preswirlern wechselweise zu in Strömungsrichtung vorgeordneten Laufschaufeln und zu in Strömungsrichtung nachgeordneten Laufschaufeln strömt. Gegenseitige Beeinflussungen der Kühlfluidströme können reduziert werden. Das Kühlfluid kann zum Beispiel mittels einer besonderen Kanalanordnung in Richtung der entsprechenden Öffnungen der Kühlkanäle der Laufschaufeln geführt werden. Eine unterschiedliche bedarfsgerechte Kühlung von in Strömungsrichtung fortschreitend angeordneten Laufschaufeln kann erreicht werden. So kann das Kühlfluid jedem Bereich der Laufschaufeln unabhängig von der relativen Position in Strömungsrichtung zu den Leitschaufeln zugeführt werden. Die Beschleunigung kann zum Beispiel durch eine geeignete Ausgestaltung der Kanäle erreicht werden.It is also proposed that the cooling fluid from the Preswirlers alternate with upstream ones Blades and downstream in the direction of flow Blades are flowing. Mutual influences of the cooling fluid flows can be reduced. The cooling fluid can Example using a special channel arrangement in the direction the corresponding openings of the cooling channels of the blades be performed. Different needs-based cooling of blades arranged progressively in the direction of flow can be reached. So the cooling fluid can everyone Blade area regardless of relative position are fed in the direction of flow to the guide vanes. The acceleration can be, for example, by a suitable one Design of the channels can be achieved.

Daneben wird vorgeschlagen, dass das Kühlfluid von den Preswirlern jeweils zugleich zu in Strömungsrichtung vor- und nachgeordneten Laufschaufeln strömt. Vorteilhaft kann eine große Homogenität bei der Versorgung mit den Laufschaufeln mit Kühlfluid erreicht werden. Dazu kann die Strömung des Kühlfluids geteilt werden, wobei die Teilströme jeweils zu den vor- beziehungsweise nachgeordneten Laufschaufeln strömen.In addition, it is suggested that the cooling fluid from the Preswirlers both forward and in the direction of flow downstream blades flows. One can be advantageous great homogeneity in the supply with the moving blades can be achieved with cooling fluid. The flow of the Cooling fluids are divided, the partial flows each flow upstream or downstream of the blades.

Weiterhin wird vorgeschlagen, dass das Kühlfluid in der Rotorwelle in radialer Richtung beschleunigt wird. So kann das Kühlfluid vorteilhaft jedem Bereich der Lauf schaufeln zugeführt werden, auch Randbereichen, die nur über lange Kapillarkanäle mit Kühlfluid versorgt werden können. Die Beschleunigung kann z.B. durch eine geeignete Kanalführung erreicht werden.It is also proposed that the cooling fluid in the rotor shaft is accelerated in the radial direction. So it can Cooling fluid advantageously supplied to each area of the blades be even marginal areas that only have long capillary channels can be supplied with cooling fluid. The acceleration can e.g. achieved by a suitable channel become.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass zwischen dem in den Preswirler einströmenden und dem aus dem Preswirler herausströmenden Kühlfluid eine Temperaturdifferenz und/oder eine Druckdifferenz erzeugt wird. Vorteilhaft kann beispielsweise die Versorgung der in Strömungsrichtung vor- und nachgeordneten Laufschaufeln unterschiedlich eingestellt werden. So kann für eine Versorgung von vorgeordneten Laufschaufeln eine Temperaturerniedrigung erreicht werden (Overswirl), während zugleich für eine Versorgung von nachgeordneten Laufschaufeln eine Druckerhöhung erreicht werden kann (Underswirl).In an advantageous development, it is proposed that that between the inflowing into the preswirler and the out the cooling fluid flowing out of the preswirler has a temperature difference and / or a pressure difference is generated. Advantageous can, for example, supply the flow direction upstream and downstream blades set differently become. So can for a supply of upstream Blades a temperature reduction can be achieved (Overswirl) while at the same time for a supply of subordinate Blades a pressure increase can be achieved can (underswirl).

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass Luft als Kühlfluid verwendet wird. Luft kann kostengünstig bereitgestellt werden, wobei bekannte Mittel zum Aufbau einer Kühlluftversorgung eingesetzt werden können. Daneben können jedoch auch andere Stoffe, insbesondere inerte Gase wie Helium, aber auch Gase wie Kohlendioxid, Stickstoff, oder Gasgemische davon und dergleichen, verwendet werden. So kann beispielsweise erreicht werden, dass das Kühlfluid mit dem Prozessgas nicht reagiert, oder dass das Kühlmittel einen Schutzfilm bildet, der neben einem thermischen Schutz für die Schaufel auch einen Schutz vor Korrosion bildet.It is also suggested that air as a cooling fluid is used. Air can be provided inexpensively known means for establishing a cooling air supply can be used. In addition, others can Substances, especially inert gases like helium, but also Gases such as carbon dioxide, nitrogen, or gas mixtures thereof and the like can be used. For example, can be achieved be that the cooling fluid with the process gas is not reacts, or that the coolant forms a protective film, which in addition to thermal protection for the bucket also one Protects against corrosion.

Mit der Erfindung wird ferner eine Turbine, insbesondere Gasturbine, mit an einer drehbar gelagerten Rotorwelle angeordneten Laufschaufeln und mit einem Gehäuse der Turbine verbundenen Leitschaufeln vorgeschlagen, die von einem Kühlfluid durchströmbare Kanäle aufweisen, wobei an den Leitschaufeln kopfseitig Preswirler angeordnet sind, mittels derer das Kühlfluid in eine bezogen auf die Lauf schaufeln radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung der Turbine gleiche Richtung beschleunigbar ist und die Austrittsöffnungen aufweisen, denen gegenüberliegend mit Kühlkanälen der Lauf schaufeln verbundene Eintrittsöffnungen angeordnet sind, wobei die Preswirler eine Kanalanordnung aufweisen, mittels derer das Kühlfluid auch gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigbar ist. Eine an einem axialen Ende der Rotorwelle vorgesehene Kühlfluidzufuhr kann eingespart werden. Darüber hinaus kann erreicht werden, dass eine Kühlfluidzufuhr entsprechend einer thermischen Belastung vorgebbar ist, wobei die in Strömungsrichtung versetzten Laufschaufelräder unabhängig voneinander mit Kühlfluid versorgbar sind. Vorteilhaft ist eine Modellierbarkeit der Kühlfluidströmung erreichbar.With the invention, a turbine, in particular gas turbine, with arranged on a rotatably mounted rotor shaft Blades and connected to a housing of the turbine Guide vanes suggested by a cooling fluid Have flowable channels, with on the guide vanes Preswirlers are arranged at the head, by means of which the Cooling fluid in a radial and relative to the barrel blades based on the direction of flow of the turbine same direction can be accelerated and has the outlet openings, opposite the blades associated with cooling channels of the barrel Entry openings are arranged, the preswirler have a channel arrangement by means of which the cooling fluid can also be accelerated against the direction of flow of the turbine is. One provided at an axial end of the rotor shaft Cooling fluid supply can be saved. Furthermore can be achieved that a cooling fluid supply accordingly a thermal load can be predetermined, the in the flow direction offset bucket wheels independently of each other can be supplied with cooling fluid. Modelability is advantageous the cooling fluid flow achievable.

Es wird ferner vorgeschlagen, dass das in und gegen die Strömungsrichtung beschleunigte Kühlfluid entsprechend seiner Richtung über eine in der Rotorwelle vorgesehene Kanalanordnung jeweils dem in Strömungsrichtung vor- beziehungsweise nachgeordneten Laufschaufeln zuführbar ist. So kann eine gleichmäßige Versorgung der Laufschaufeln mit Kühlfluid von der Rotorwelle aus erreicht werden. Beispielsweise kann die Versorgung der Lauf schaufeln mit Kühlfluid entsprechend ihrer thermischen Belastung vorgegeben sein. Bei einem geringen Leistungsdurchsatz durch die Turbine kann auf diese Weise immer noch eine erforderliche Mindestkühlung bei zugleich hohem Wirkungsgrad der Turbine erreicht werden.It is also proposed that this be in and against the direction of flow accelerated cooling fluid according to his Direction via a channel arrangement provided in the rotor shaft in each case forward or in the flow direction downstream blades can be fed. So one can Even supply of the rotor blades with cooling fluid from the rotor shaft can be reached. For example, the Supply the barrel with cooling fluid according to your needs thermal load. At a low Power throughput through the turbine can always be this way still a necessary minimum cooling with high at the same time Efficiency of the turbine can be achieved.

In einer vorteilhaften Weiterbildung wird vorgeschlagen, dass die Rotorwelle ein Kanalsystem zur Beschleunigung des Kühlfluids in radialer Richtung der Rotorwelle aufweist. So kann eine gute Kühlung auch in Randbereichen einzelner Laufschaufeln erreicht werden. Auch kann eine Reduzierung der Kanalquerschnitte erreicht werden. Dies ist insbesondere für die Kühlung dünnwandiger Bereiche der Lauf schaufeln vorteilhaft, da eine höhere Stabilität erreichbar ist.In an advantageous further development it is proposed that the rotor shaft is a channel system for accelerating the cooling fluid has in the radial direction of the rotor shaft. So can good cooling even in the marginal areas of individual blades can be achieved. A reduction in the cross-section of the duct can also occur can be achieved. This is especially true for the Cooling thin-walled areas of the blades is advantageous, because higher stability can be achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Kanalsystem der Rotorwelle zur Beschleunigung des Kühlfluids in und/oder gegen die Strömungsrichtung der Turbine ausgebildet ist. Eine Unterstützung der Kühlfluidströmung zur Führung an jede zu kühlende Stelle der Laufschaufeln kann erreicht werden. Es kann beispielsweise erreicht werden, dass das Kühlfluid gleichzeitig von in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Leitschaufeln zu dazwischen angeordneten Laufschaufeln geleitet wird, um eine hohe Versorgung mit Kühlfluid zu erreichen. Günstigerweise ergibt sich durch diese Führung des Kühlfluids ein positives Strömungsverhalten dessen. Es kann aber auch zum Beispiel eine Versorgung von am Gaseintritt der Turbine angeordneten Laufschaufeln durch mehrere in Strömungsrichtung hintereinander angeordneten Leitschaufeln erreicht werden, wenn eine entsprechende Menge an Kühlfluid erforderlich ist.In a further embodiment it is proposed that the Channel system of the rotor shaft to accelerate the cooling fluid formed in and / or against the flow direction of the turbine is. Aiding the cooling fluid flow for guidance can be reached at any point of the blades to be cooled become. For example, it can be achieved that the Cooling fluid simultaneously from one another in the direction of flow arranged guide vanes to arranged in between Blades are directed to a high supply with To reach cooling fluid. Conveniently, this results in Guiding the cooling fluid a positive flow behavior whose. However, a supply from am Turbine blades arranged gas entry through several Guide vanes arranged one behind the other in the flow direction be achieved when an appropriate amount of Cooling fluid is required.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Preswirler und der Rotorwelle ein Dichtungselement angeordnet ist. Vorteilhaft ist das Dichtungselement derart angeordnet, dass am Kühlfluidauslass vor und nach dem Preswirler in Strömungsrichtung verschiedene Temperatur- und Druckzustände erreicht werden können. Ausgleichströmungen können weitgehend vermieden werden. Das Dichtungselement kann zum Beispiel durch eine Labyrinthdichtung oder auch durch eine elastische, schleifende Dichtung gebildet sein.Another advantageous development of the present invention provides that between the preswirler and the rotor shaft a sealing element is arranged. It is advantageous the sealing element is arranged such that at the cooling fluid outlet before and after the preswirler in the flow direction Temperature and pressure conditions can be achieved. Compensatory flows can be largely avoided. The sealing element can be, for example, a labyrinth seal or by an elastic, grinding Seal be formed.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Dichtungselement am Preswirler befestigt ist. Belastungen des Dichtungselements aufgrund einer Rotation können so vermieden werden. Ferner kann ein Einfluss auf Rotationseigenschaften der Rotorwelle wie Trägheitsmoment, Unwucht und dergleichen vermieden werden. Daneben kann jedoch das Dichtungselement an der Rotorwelle angeordnet sein, um zum Beispiel eine einfache Ausgestaltung und Befestigungsmöglichkeit des Dichtungselements zu schaffen. So kann das Dichtungselement umfänglich auf der Rotorwellenoberfläche angeordnet sein.It is also proposed that the sealing element is attached to the preswirler. Loads on the sealing element due to rotation can be avoided. Furthermore, an influence on the rotational properties of the rotor shaft can such as moment of inertia, imbalance and the like avoided become. In addition, however, the sealing element on the Rotor shaft can be arranged, for example, a simple Design and attachment option of the sealing element to accomplish. So the sealing element can be extensive be arranged on the rotor shaft surface.

Mit der Erfindung wird ferner ein Preswirler zur Verwendung in einer Turbine zur Anordnung auf einer von einem Kühlfluid durchströmbaren Leitschaufel mit einer Kanalanordnung vorgeschlagen, die eingangsseitig mit einer Austrittsöffnung der Leitschaufel für das Kühlfluid verbindbar ist, und ausgangsseitig in einer Austrittsöffnung mündet, der gegenüberliegend Eintrittsöffnungen der Kühlkanäle der Lauf schaufeln angeordnet sind, wobei durch die Kanalanordnung das Kühlfluid in eine bezogen auf die Laufschaufeln radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung der Turbine gleiche Richtung beschleunigbar ist, wobei die Kanalanordnung zur Beschleunigung des Kühlfluids auch für eine Beschleunigung gegen die Strömungsrichtung der Turbine vorgesehen ist. Der Preswirler kann eine einfache Möglichkeit zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schaffen, insbesondere wenn Preswirler bereits Bestandteil der Turbine sind. In diesem Fall kann die erfindungsgemäße Funktion durch Vorsehen einer entsprechenden Kanalanordnung realisiert werden, ohne dass zusätzliche Bauteile benötigt werden.With the invention, a preswirler is also used in a turbine for placement on one of a cooling fluid flow-through guide vane with a channel arrangement proposed, the input side with an outlet opening of the Guide vane for the cooling fluid can be connected, and on the output side opens into an outlet opening opposite Inlet openings of the cooling channels of the blades are arranged are, through the channel arrangement, the cooling fluid in a radial with respect to the blades and relative to the Flow direction of the turbine can be accelerated in the same direction is, the channel arrangement for accelerating the cooling fluid also for acceleration against the direction of flow the turbine is provided. The preswirler can easy way to carry out the invention Create procedure, especially if preswirler already part the turbine are. In this case, the invention Function by providing an appropriate channel arrangement can be realized without additional components are needed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass benachbarte Eintrittsöffnungen der Preswirler wechselweise mit Kanälen der Kanalanordnung verbunden sind, mittels derer das Kühlfluid in und gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigbar ist. Vorteilhaft wird von den Leitschaufeln zugeführtes Kühlfluid abwechselnd den in Strömungsrichtung vor- bzw. nachgelagerten Laufschaufeln zugeführt. Eine weitere Reduzierung von gegenseitigen Beeinflussungen ist erreichbar. According to an advantageous embodiment, it is proposed that that neighboring preswirler inlet openings alternate are connected to channels of the channel arrangement, by means of which the cooling fluid in and against the flow direction of the Turbine is accelerable. The guide vanes are advantageous supplied cooling fluid alternately in the direction of flow Upstream or downstream blades supplied. A further reduction in mutual interference is reachable.

Es kann aber auch gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung vorgesehen sein, dass die Kanalanordnung der Preswirler Gabelungen aufweist, mittels derer das Kühlfluid in und gegen die Strömungsrichtung der Turbine beschleunigbar ist. So kann beispielsweise der Aufwand für die Kanalanordnung reduziert sein, und zwar wenn in Strömungsrichtung des Kühlfluids vor der Gabelung ein gemeinsamer Beschleunigungskanal vorgesehen ist, der eine Beschleunigung radial bezogen auf die Laufschaufel bewirkt. Der jeweilige auf die Gabelung folgende Abschnitt der Kanalanordnung bewirkt die entsprechenden Beschleunigungen in beziehungsweise gegen die Strömungsrichtung der Turbine.However, according to an advantageous further development be provided that the channel arrangement of the preswirler bifurcations has, by means of which the cooling fluid in and against the Flow direction of the turbine can be accelerated. So can for example, the effort for the channel arrangement is reduced be, namely when in the direction of flow of the cooling fluid a common acceleration channel is provided for the fork is the acceleration radially with respect to the blade causes. The section following the fork the channel arrangement causes the corresponding accelerations in or against the flow direction the turbine.

Vorteilhafterweise wird des weiteren vorgeschlagen, dass die Kanalanordnung der Preswirler derart gestaltet ist, dass das Kühlfluid zusätzlich tangential zur Drehrichtung des Rotors und in dessen Drehrichtung beschleunigbar ist. Der Kühlfluidstrom weist somit beim Verlassen des feststehenden Preswirlers eine auf die Drehrichtung des Rotors bezogene tangentiale Geschwindigkeitskomponente auf, die den Übergang zu den auf der Rotorwelle angeordneten rotierenden Kühlmittelöffnungen vorteilhaft erleichtert. Die Richtung der tangentialen Geschwindigkeitskomponente des Kühlfluids entspricht die der Drehbewegung des Rotors.It is also advantageously proposed that the Channel arrangement of the preswirler is designed such that the Cooling fluid additionally tangential to the direction of rotation of the rotor and can be accelerated in the direction of rotation. The cooling fluid flow indicates when leaving the fixed Preswirler a tangential related to the direction of rotation of the rotor Speed component on the transition to the rotating coolant openings arranged on the rotor shaft advantageously relieved. The direction of the tangential Speed component of the cooling fluid corresponds to that of the Rotary movement of the rotor.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das kopfseitige Ende des Preswirlers eine Aufnahme für ein Dichtungselement aufweist. Vorteilhaft kann das Dichtungselement mit dem Preswirler verbunden werden. Ferner kann ein Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften der Rotorwelle weitgehend vermieden werden. Die Aufnahme kann durch eine Ausnehmung wie eine Nut gebildet sein, in der ein Befestigungsende des Dichtungselements fixierbar angeordnet ist.It is also suggested that the head end the Preswirler has a receptacle for a sealing element. The sealing element with the preswirler can be advantageous get connected. Furthermore, an influence on the mechanical Properties of the rotor shaft largely avoided become. The receptacle can be through a recess like a groove be formed in the one fastening end of the sealing element is arranged fixable.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen zu entnehmen. Im wesentlichen gleichbleibende Bauteile sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner wird bezüglich gleicher Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in Fig. 1 verwiesen.Further details, features and advantages of the invention are the following description of exemplary embodiments remove. Substantially constant components are included the same reference numerals. Furthermore, regarding same features and functions on the description of the Reference example in Fig. 1.

Es zeigen:

  • Fig. 1 ein Schaltbild, welches prinzipiell den Kühlfluidstrom darstellt,
  • Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch eine Gasturbine mit einer erfindungsgemäßen Kühlfluidversorgung,
  • Fig. 3 eine Ausschnittsdarstellung der mit Öffnungen versehenen Oberflächenschicht des Rotors der Turbine in einer alternierenden Version und
  • Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Rotoroberfläche mit Öffnungen für eine gabelnde Version.
  • Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch eine-Gasturbine mit einer erfindungsgemäßen Kühlfluidversorgung und einem auf einem Preswirler angeordnetem Sichtungselement.
    • Show it:
  • 1 is a circuit diagram which in principle represents the cooling fluid flow,
  • 2 shows a detail from a longitudinal section through a gas turbine with a cooling fluid supply according to the invention,
  • Fig. 3 is a sectional view of the apertured surface layer of the rotor of the turbine in an alternating version and
  • Fig. 4 shows a section of the rotor surface with openings for a forked version.
  • 5 shows a detail from a longitudinal section through a gas turbine with a cooling fluid supply according to the invention and a sighting element arranged on a preswirler.

    • Fig. 1 zeigt ein Schaltbild eines schematischen Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens. In dieser Ausgestaltung wird als Kühlfluid Luft verwendet, die aus einem Behälter 10 über eine Kanalanordnung 40 der Turbine zugeführt wird. Verfahrensgemäß werden an einer drehbar gelagerten Rotorwelle 30 der Turbine befestigte Laufschaufeln 26, 28 mittels der in den Lauf schaufeln 26, 28 vorgesehene Kühlkanäle 44 durchströmenden Kühlluft gekühlt, welche von der Kühlluftquelle 10 mittels in den Leitschaufeln 42 der Turbine vorgesehenen Kanälen 14 zu kopfseitig an den Leitschaufeln 42 vorgesehenen Preswirlern 20 geleitet wird. Mittels der Preswirler 20 wird die Kühlluft in eine bezogen auf die Lauf schaufeln 26, 28 radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung 46 der Turbine gleiche Richtung beschleunigt und strömt in die den Austrittsöffnungen 48 der Preswirler 20 gegenüberliegend angeordneten Öffnungen 50 der Kühlkanäle der Lauf schaufeln 26, 28 hinein. Die Kühlluft wird erfindungsgemäß mittels der Preswirler 20 auch gegen die Strömungsrichtung 48 der Turbine beschleunigt. Für die in Strömungsrichtung 46 der Turbine und die gegen die Strömungsrichtung 46 der Turbine beschleunigte Kühlluft sind jeweils separate Austrittsöffnungen 48 der Preswirler 20 und diesen gegenüberliegende Eintrittsöffnungen 50 der Rotorwelle 30 vorgesehen. Die gegen die Strömungsrichtung 46 der Turbine beschleunigte Kühlluft strömt zu Kühlkanälen von in Strömungsrichtung 46 vorgeordneten Laufschaufeln 26, während die in Strömungsrichtung 46 der Turbine beschleunigte Kühlluft zu Kühlkanälen von in Strömungsrichtung 46 nachgeordneten Laufschaufeln 28 strömt. In dieser Ausgestaltung strömt die Kühlluft von den Preswirlern 20 jeweils zugleich zu in Strömungsrichtung 46 vor- und nachgeordneten Laufschaufeln 26, 28. Dazu weisen die Preswirler 20 Gabelungen 24 auf, an denen sich die Kühlluft auf die Kanäle 34, 36 der Preswirler 20 verteilt. Die Kanäle 34, 36 münden jeweils an Öffnungen 48, denen rotorwellenseitig die Öffnungen 50 gegenüberliegend angeordnet sind.Fig. 1 shows a circuit diagram of a schematic flow of inventive method. In this embodiment air used as cooling fluid from a container 10 over a duct arrangement 40 is fed to the turbine. According to the method are mounted on a rotatably mounted rotor shaft 30 the blades attached to the turbine 26, 28 by means of the in blades 26, 28 provided cooling channels 44 flowing through the barrel Cooled air cooled by the cooling air source 10 by means of channels provided in the turbine guide vanes 42 14 provided on the head side on the guide vanes 42 Preswirlern 20 is headed. By means of the preswirler 20 the cooling air into a radial with respect to the blades 26, 28 and related to the direction of flow 46 of the turbine the same direction accelerates and flows into the outlet openings 48 of the preswirler 20 arranged opposite one another Blade openings 26 of the cooling channels of the barrel 26, 28 into it. The cooling air is inventively by means of the preswirler 20 also accelerated against the flow direction 48 of the turbine. For the turbine in the flow direction 46 and which accelerated against the direction of flow 46 of the turbine Cooling air are separate outlet openings 48 of the Preswirler 20 and opposite entry openings 50 of the rotor shaft 30 is provided. The against the flow direction 46 of the turbine accelerated cooling air flows to cooling channels of upstream blades in the flow direction 46 26, while accelerating in the direction of flow 46 of the turbine Cooling air to cooling channels from in flow direction 46 downstream blades 28 flows. In this configuration the cooling air flows from the preswirlers 20 at the same time to upstream and downstream in flow direction 46 Blades 26, 28. For this purpose, the preswirler 20 have fork 24 on which the cooling air on the channels 34, 36th the preswirler 20 distributed. The channels 34, 36 each open at openings 48, the openings 50 opposite the rotor shaft side are arranged.

    Mittels der Preswirler 20 wird die Kühlluft bezogen auf die Laufschaufeln 26, 28 in radialer Richtung beschleunigt. Von den Gabelungen 24 ausgehend wird durch die Kanäle 34, 36 jeweils eine zusätzliche Beschleunigung der Kühlluft in bzw. gegen die Strömungsrichtung 46 der Turbine bewirkt. Sodann strömt die Kühlluft in ein Kanalsystem 44 der Laufschaufeln 26, 28 hinein. Die Kühlluft durchströmt die in den Laufschaufeln 26, 28 vorgesehenen Kanäle 44, die an nicht weiter dargestellten Austrittsöffnungen der Lauf schaufeln 26, 28 münden, an denen die Kühlluft ausströmt.By means of the preswirler 20, the cooling air is related to the Blades 26, 28 accelerated in the radial direction. Of starting from the bifurcations 24 through the channels 34, 36 respectively an additional acceleration of the cooling air in or against the flow direction 46 of the turbine. thereupon the cooling air flows into a channel system 44 of the moving blades 26, 28 into it. The cooling air flows through the blades 26, 28 provided channels 44, which are not shown Outlet openings of the runner blades 26, 28 open, where the cooling air flows out.

    Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt eines Preswirlers 20 in der gabelnden Version. Eingangsseitig sind die Öffnungen 18 vorgesehen, über die die Kühlluft von den Leitschaufeln 42 zugeführt wird. Über jeweils einen Kanal ist jede Öffnung 18 mit jeweils einer Gabelung 24 verbunden. Von den Gabelungen 24 aus erstrecken sich jeweils zwei Kanäle 34, 36 die an Austrittsöffnungen 48 der Preswirler 20 münden.Fig. 4 shows a section of a Preswirler 20 in the forked Version. The openings 18 are provided on the input side, via which the cooling air is supplied from the guide vanes 42 becomes. Each opening 18 is provided with a channel each connected to a fork 24. From the fork 24 two channels 34, 36 each extend from the outlet openings 48 of the preswirlers 20 open.

    In einer alternativen Ausgestaltung eines Preswirlers 20 zeigt Fig. 3 einen Ausschnitt, bei dem die Kühlluft wechselweise zu in Strömungsrichtung 46 vorgeordneten Leitschaufeln 26 und zu in Strömungsrichtung 46 nachgeordneten Laufschaufeln 28 strömt. Dazu sind die Eintrittsöffnungen 18 der Preswirler 20 wechselweise über Kanäle 52 mit Austrittsöffnungen 48 verbunden, wobei die Kanäle 52 abwechselnd eine Beschleunigung der Kühlluft in bzw. gegen die Strömungsrichtung 46 der Turbine bewirken.In an alternative embodiment of a preswirler 20 Fig. 3 shows a section in which the cooling air alternately to guide vanes arranged upstream in the flow direction 46 26 and downstream in the flow direction 46 blades 28 streams. For this purpose, the inlet openings 18 are the preswirlers 20 alternately via channels 52 with outlet openings 48 connected, the channels 52 alternately accelerating the cooling air in or against the flow direction 46 of the turbine.

    Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines Längsschnitts einer erfindungsgemäßen Turbine. An einem Gehäuse 32 der Turbine ist die Kanalanordnung 40 angeschlossen, die mit den Kanälen 14 der Leitschaufeln 42 verbunden ist. Die Kanäle 14 der Leitschaufeln 42 münden kopfseitig an Öffnungen 16. Gegenüberliegend sind die Öffnungen 18 der an den Leitschaufeln 42 angeordneten Preswirler 20 vorgesehen, die Kanalsysteme gemäß Fig. 3 aufweisen. Die Preswirler 20 bewirken, wie zuvor beschrieben, eine entsprechende Beschleunigung der Kühlluft, so dass diese über die Austrittsöffnungen 48 und die mit den Eintrittsöffnungen 50 verbundenen Kanäle 44 der Laufschaufeln 26, 28 strömt.Fig. 2 shows a section of a longitudinal section of an inventive Turbine. On a housing 32 of the turbine the channel arrangement 40 connected to the channels 14 the guide vanes 42 are connected. The channels 14 of the guide vanes 42 open out at the top of openings 16. Opposite the openings 18 are arranged on the guide vanes 42 Preswirler 20 provided the duct systems according to Fig. 3 have. As previously described, the preswirlers 20 effect a corresponding acceleration of the cooling air, so that these through the outlet openings 48 and those with the Inlet openings 50 connected channels 44 of the blades 26, 28 flows.

    Es wird somit erreicht, dass die Kühlluft über die Leitschaufeln 42 der Turbine zuführbar ist, wobei über die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Preswirler 20 die zugeführte Luft auf die vor- bzw. nachgeordneten Laufschaufeln 26, 28 bezogen auf die jeweilige Leitschaufel 42 verteilt wird. Über hier nicht dargestellte Drosselungen und eine Regelung der Pumpe 12 kann eine bedarfsgerechte, für die einzelnen Stufen unabhängige Kühlluftversorgung erreicht werden. It is thus achieved that the cooling air through the guide vanes 42 of the turbine can be fed, with the inventive Design of the preswirler 20 the air supplied related to the upstream or downstream blades 26, 28 is distributed to the respective guide vane 42. Over here Throttles, not shown, and regulation of the pump 12 can be a needs-based, independent for the individual levels Cooling air supply can be achieved.

    Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Längsschnitt durch eine Gasturbine mit Kühlfluidversorgung wie in Fig. 2, wobei im Unterschied zur Ausgestaltung in Fig. 2 hier ein am kopfseitigen Ende des Preswirlers vorgesehenes Dichtungselement 54 angeordnet ist. Das Dichtungselement 54 bewirkt rotorwellenseitig eine strömungstechnische Trennung des zu den vorgeordneten Laufschaufeln 26 strömenden Kühlfluids vom zu den nachgeordneten Lauf schaufeln 28 strömenden Kühlfluid. In dieser Ausgestaltung weist das zu den vorgeordneten Laufschaufeln 26 strömende Kühlfluid eine geringere Temperatur als das zu den nachgeordneten Laufschaufeln 28 strömenden Kühlfluid auf. Dagegen weist das zu den nachgeordneten Laufschaufeln 28 strömende Kühlfluid einen höheren Druck auf. So kann eine bedarfsgerecht angepasste Kühlfluidversorgung der Laufschaufeln 26, 28 erreicht werden. Hinsichtlich der weiteren Funktion wird auf das Ausführungsbeispiel zu Fig. 2 verwiesen.Fig. 5 shows a section of a longitudinal section through a gas turbine with cooling fluid supply as in Fig. 2, wherein in contrast to the embodiment in Fig. 2 here on the head Sealing element provided at the end of the preswirler 54 is arranged. The sealing element 54 effects on the rotor shaft side a fluidic separation of the upstream Blades 26 flowing cooling fluid from to Subordinate barrel blades 28 flowing cooling fluid. In this Design points to the upstream blades 26 flowing cooling fluid a lower temperature than that to the downstream blades 28 flowing cooling fluid on. In contrast, this points to the downstream blades 28 flowing cooling fluid to a higher pressure. So one can meet needs adapted cooling fluid supply to the blades 26, 28 can be reached. With regard to the further function reference is made to the embodiment of FIG. 2.

    Die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele dienen lediglich der Erläuterung der Erfindung und sind für diese nicht beschränkend. So können insbesondere einzelne Verfahrensschritte, wie das verwendete Kühlfluid oder die Beschleunigungsrichtungen als auch Bauteile der Turbinen usw., variieren.The exemplary embodiments shown in the figures serve merely the explanation of the invention and are for it not restrictive. In particular, individual process steps, like the cooling fluid used or the directions of acceleration as well as components of the turbines etc. vary.

    Claims (20)

    Verfahren zum Kühlen von an einer drehbar gelagerten Rotorwelle (30) einer Turbine befestigten Laufschaufeln (26, 28) mittels eines in den Laufschaufeln (26, 28) vorgesehene Kühlkanäle (44) durchströmenden Kühlfluids, welches von einer Kühlfluidquelle (10) mittels in den Leitschaufeln (42) der Turbine vorgesehenen Kanälen (14) zu kopfseitig an den Leitschaufeln (42) vorgesehenen Preswirlern (20) geleitet und mittels der Preswirler (20) in eine bezogen auf die Laufschaufeln (26, 28) radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung (46) der Turbine gleiche Richtung beschleunigt und in die den Austrittsöffnungen (48) der Preswirler (20) gegenüberliegend angeordneten Öffnungen (50) der Rotorwelle (30) und weiter in die Kühlkanäle (44) der Lauf schaufeln (26, 28) hineinströmt, wobei das Kühlfluid mittels der Preswirler (20) auch gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine beschleunigt wird.Process for cooling a rotatably mounted rotor shaft (30) blades fixed to a turbine (26, 28) by means of one provided in the rotor blades (26, 28) Cooling channels (44) flowing through cooling fluid, which from a Cooling fluid source (10) by means of in the guide vanes (42) Turbine provided channels (14) to the head on the guide vanes (42) provided preswirlers (20) and by means of the preswirler (20) in relation to the rotor blades (26, 28) radial and related to the flow direction (46) the turbine accelerates in the same direction and in the opposite the outlet openings (48) of the preswirler (20) arranged openings (50) of the rotor shaft (30) and further into the cooling channels (44) of the blades (26, 28) flows in, the cooling fluid by means of the preswirler (20) also accelerated against the flow direction (46) of the turbine becomes. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das gegen die Strömungsrichtung (46) beschleunigte Kühlfluid der Turbine zu Kühlkanälen (44) von in Strömungsrichtung vorgeordneten Laufschaufeln (26) und das in die Strömungsrichtung (46) der Turbine beschleunigte Kühlfluid zu Kühlkanälen von in Strömungsrichtung (46) nachgeordneten Laufschaufeln (28) geführt wird.    Method according to claim 1,
    characterized in that
    the cooling fluid of the turbine accelerated against the flow direction (46) leads to cooling channels (44) from rotor blades (26) arranged upstream in the flow direction and the cooling fluid accelerated in the flow direction (46) of the turbine leads to cooling channels from rotor blades (28) arranged downstream in the flow direction (46) becomes.         Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das in Strömungsrichtung (46) der Turbine und das gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine beschleunigte Kühlfluid zusätzlich tangential zur Drehrichtung des Rotors und in dessen Drehrichtung beschleunigt wird.     Method according to claim 1 or 2,
    characterized in that
    the cooling fluid accelerated in the flow direction (46) of the turbine and the cooling fluid accelerated against the flow direction (46) of the turbine is additionally accelerated tangentially to the direction of rotation of the rotor and in the direction of rotation thereof.         Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kühlfluid durch die Preswirler (20) tangential zur Drehrichtung des Rotors und in dessen Drehrichtung beschleunigt wird.    Method according to claim 3,
    characterized in that
    the cooling fluid is accelerated tangentially to and in the direction of rotation of the rotor by the preswirler (20).         Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kühlfluid von den Preswirlern (20) wechselweise zu in Strömungsrichtung (46) vorgeordneten Lauf schaufeln (26) und zu in Strömungsrichtung (46) nachgeordneten Laufschaufeln (28) strömt.    Method according to one of claims 1 to 4,
    characterized in that
    the cooling fluid from the preswirlers (20) alternately to blades (26) arranged upstream in the direction of flow (46) and flows to blades (28) arranged downstream in the direction of flow (46).         Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kühlfluid von den Preswirlern (20) jeweils zugleich zu in Strömungsrichtung (46) vor- und nachgeordneten Laufschaufeln (26, 28) strömt.    Method according to one of claims 1 to 5,
    characterized in that
    the cooling fluid flows from the preswirlers (20) to the upstream and downstream blades (26, 28) in the flow direction (46).         Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kühlfluid in der Rotorwelle (30) in radialer Richtung beschleunigt wird.    Method according to one of claims 1 to 6,
    characterized in that
    the cooling fluid in the rotor shaft (30) is accelerated in the radial direction.         Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem in den Preswirler (20) einströmenden und dem aus dem Preswirler herausströmenden Kühlfluid eine Temperaturdifferenz und/oder eine Druckdifferenz erzeugt wird.    Method according to one of claims 1 to 7,
    characterized in that
    A temperature difference and / or a pressure difference is generated between the cooling fluid flowing into the preswirler (20) and the cooling fluid flowing out of the preswirler.         Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    als Kühlfluid Luft verwendet wird.     Method according to one of claims 1 to 8,
    characterized in that
    air is used as the cooling fluid.         Turbine mit an einer drehbar gelagerten Rotorwelle (30) angeordneten Laufschaufeln (26, 28) und mit einem Gehäuse (32) der Turbine verbundenen Leitschaufeln (42), die von einem Kühlfluid durchströmbare Kanäle (14) aufweisen, wobei an den Leitschaufeln (42) kopfseitig Preswirler (20) angeordnet sind, mittels derer das Kühlfluid in eine bezogen auf die Laufschaufeln (26, 28) radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung (46) der Turbine gleiche Richtung beschleunigbar ist und die Austrittsöffnungen (48) aufweisen, denen gegenüberliegend mit Kühlkanälen (44) der Lauf schaufeln (26, 28) verbundene Eintrittsöffnungen (50) angeordnet sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Preswirler (20) eine Kanalanordnung (22, 34, 36, 52) aufweisen, mittels derer das Kühlfluid auch gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine beschleunigbar ist.    Turbine with rotor blades (26, 28) arranged on a rotatably mounted rotor shaft (30) and guide vanes (42) connected to a housing (32) of the turbine, which have channels (14) through which cooling fluid can flow, the guide vanes (42) Preswirlers (20) are arranged on the head side, by means of which the cooling fluid can be accelerated in a radial direction with respect to the rotor blades (26, 28) and with respect to the flow direction (46) of the turbine, and have the outlet openings (48), which are opposite with cooling channels (44) the blades (26, 28) of connected inlet openings (50) are arranged,
    characterized in that
    the preswirlers (20) have a channel arrangement (22, 34, 36, 52) by means of which the cooling fluid can also be accelerated against the flow direction (46) of the turbine.         Turbine nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das in und gegen die Strömungsrichtung (46) beschleunigte Kühlfluid entsprechend seiner Richtung über eine in der Rotorwelle (30) vorgesehene Kanalanordnung jeweils dem in Strömungsrichtung (46) vor- beziehungsweise nachgeordneten Laufschaufeln (26, 28) zuführbar ist.    Turbine according to claim 10,
    characterized in that
    the cooling fluid accelerated in and against the direction of flow (46) can be fed according to its direction via a channel arrangement provided in the rotor shaft (30) to the rotor blades (26, 28) upstream or downstream in the direction of flow (46).         Turbine nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Rotorwelle (30) ein Kanalsystem zur Beschleunigung des Kühlfluids in radialer Richtung der Rotorwelle (30) aufweist.    Turbine according to one of claims 10 or 11,
    characterized in that
    the rotor shaft (30) has a channel system for accelerating the cooling fluid in the radial direction of the rotor shaft (30).         Turbine nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Kanalsystem der Rotorwelle (30) zur Beschleunigung des Kühlfluids in und/oder gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine ausgebildet ist.     Turbine according to one of claims 10 to 12,
    characterized in that
    the channel system of the rotor shaft (30) is designed to accelerate the cooling fluid in and / or against the flow direction (46) of the turbine.         Turbine nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    zwischen dem Preswirler (20) und der Rotorwelle (30) ein Dichtungselement (54) angeordnet ist.    Turbine according to one of claims 10 to 13,
    characterized in that
    a sealing element (54) is arranged between the preswirler (20) and the rotor shaft (30).         Turbine nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Dichtungselement (54) am Preswirler (20) befestigt ist.    Turbine according to claim 14,
    characterized in that
    the sealing element (54) is attached to the preswirler (20).         Preswirler (20) zur Verwendung in einer Turbine nach einem der Ansprüche 11 bis 15 zur Anordnung auf einer von einem Kühlfluid durchströmbaren Leitschaufel (42) mit einer Kanalanordnung (14), die eingangsseitig mit einer Austrittsöffnung (16) der Leitschaufel (42) für das Kühlfluid verbindbar ist, und ausgangsseitig in einer Austrittsöffnung (48) mündet, der gegenüberliegend Eintrittsöffnungen (50) der Kühlkanäle (44) der Laufschaufeln (26, 28) angeordnet sind, wobei durch die Kanalanordnung (22, 34, 36, 52) das Kühlfluid in eine bezogen auf die Lauf schaufeln (26, 28) radiale und bezogen auf die Strömungsrichtung (46) der Turbine gleiche Richtung beschleunigbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kanalanordnung (22, 34, 36, 52) zur Beschleunigung des Kühlfluids auch für eine Beschleunigung gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine vorgesehen ist.    Preswirler (20) for use in a turbine according to one of claims 11 to 15 for arrangement on a guide vane (42) through which cooling fluid can flow, with a channel arrangement (14) which on the inlet side has an outlet opening (16) of the guide vane (42) for the Cooling fluid can be connected, and on the outlet side opens into an outlet opening (48), which has opposing inlet openings (50) of the cooling channels (44) of the rotor blades (26, 28), the cooling fluid through the channel arrangement (22, 34, 36, 52) can be accelerated in a radial direction with respect to the rotor blades (26, 28) and in the same direction with respect to the flow direction (46) of the turbine,
    characterized in that
    the channel arrangement (22, 34, 36, 52) for accelerating the cooling fluid is also provided for accelerating against the flow direction (46) of the turbine.         Preswirler nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    benachbarte Eintrittsöffnungen (18) der Preswirler (20) wechselweise mit Kanälen (52) der Kanalanordnung verbunden sind, mittels derer das Kühlfluid in und gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine beschleunigbar ist.     Preswirler according to claim 16,
    characterized in that
    Adjacent inlet openings (18) of the preswirler (20) are alternately connected to channels (52) of the channel arrangement, by means of which the cooling fluid can be accelerated in and against the flow direction (46) of the turbine.         Preswirler nach Anspruch 16 oder 17,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kanalanordnung (22, 34, 36, 52) der Preswirler (20) Gabelungen (24) aufweist, mittels derer das Kühlfluid in und gegen die Strömungsrichtung (46) der Turbine beschleunigbar ist.    Preswirler according to claim 16 or 17,
    characterized in that
    the channel arrangement (22, 34, 36, 52) of the preswirler (20) has forks (24) by means of which the cooling fluid can be accelerated in and against the flow direction (46) of the turbine.         Preswirler nach Anspruch 16 bis 18,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Kanalanordnung (22, 34, 36, 52) der Preswirler (20) derart gestaltet ist, dass das Kühlfluid zusätzlich tangential zur Drehrichtung des Rotors und in dessen Drehrichtung beschleunigbar ist.    Preswirler according to claim 16 to 18,
    characterized in that
    the channel arrangement (22, 34, 36, 52) of the preswirler (20) is designed in such a way that the cooling fluid can additionally be accelerated tangentially to the direction of rotation of the rotor and in the direction of rotation thereof.         Preswirler nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das kopfseitige Ende des Preswirlers (20) eine Aufnahme für ein Dichtungselement (54) aufweist.    Preswirler according to one of claims 16 to 19,
    characterized in that
    the head end of the preswirler (20) has a receptacle for a sealing element (54).
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