ES2630187T3 - Disposición de carcasa de turbina de gas - Google Patents

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ES2630187T3 ES15164583.5T ES15164583T ES2630187T3 ES 2630187 T3 ES2630187 T3 ES 2630187T3 ES 15164583 T ES15164583 T ES 15164583T ES 2630187 T3 ES2630187 T3 ES 2630187T3
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Abstract

Disposición de carcasa de turbina de gas con: un elemento de carcasa de turbina de gas (10); una corona directriz con un anillo exterior (20); un anillo de concentración (30) que está opuesto radialmente a una rejilla circular (40) contigua a la corona directriz; y un anillo intermedio (50), que con una superficie frontal (51) aguas abajo se engrana por detrás con un tope (61; 61') aguas arriba fijado al elemento de la carcasa y con una superficie frontal (52) aguas arriba de una brida radial (53) del anillo intermedio se engrana por detrás con un tope (22) aguas abajo fijado al anillo exterior, para asegurar la corona directriz en la dirección de la corriente de modo axial en el elemento de la carcasa de la turbina de gas, en el que en una posición de montaje está conformada una ranura (s) entre la brida radial (53) y el anillo de concentración (30) para hacer posible un movimiento de la brida radial de modo radial hacia el exterior; caracterizada porque en una posición de funcionamiento la brida radial (53) está en contacto con el anillo de concentración (30).

Description

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DESCRIPCION
Disposicion de carcasa de turbina de gas
La presente invencion se refiere a una disposicion de carcasa de turbina de gas con un elemento de carcasa de turbina de gas y una corona directriz, una turbina de gas, en particular una turbina de gas de motor de avion, con una disposicion de carcasa de turbina de gas de este tipo, asf como un procedimiento para asegurar la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial al elemento de la carcasa de la turbina de gas de una disposicion de carcasa de turbina de gas de este tipo.
Del documento US 2007/0122270 A1 se conoce una turbina de gas con un elemento de carcasa de turbina de gas y una corona directriz con un anillo exterior. El anillo exterior esta fijado al elemento de la carcasa por medio de radios fijos al elemento de la carcasa, que se engranan de modo radial en las entalladuras en el anillo exterior. Un anillo de concentracion que esta opuesto radialmente a una rejilla circular contigua a la corona directriz, esta fijado directamente en el anillo exterior, y se engrana para ello de modo axial con salientes axiales en entalladuras en el anillo exterior.
Del documento GB 2485016 se conocen las caractensticas del preambulo de la reivindicacion 1.
En una posicion de funcionamiento, el elemento de carcasa de turbina de gas, la corona directriz y el anillo de concentracion presentan diferentes dilataciones termicas. Como consecuencia del apoyo axial directo entre el anillo exterior y el anillo de concentracion, con las elevadas fuerzas normales que van unidas a ello, los movimientos relativos radiales condicionados termicamente condicionan un desgaste elevado.
Un objetivo de una realizacion de la presente invencion es proporcionar una turbina de gas mejorada.
Este objetivo se consigue por medio de una disposicion de carcasa de turbina de gas con las caractensticas de la reivindicacion 1. Las reivindicaciones 14, 15 presentan una turbina de gas, en particular una turbina de gas de motor de avion, con una disposicion de carcasa de turbina de gas de este tipo, asf como un procedimiento para proteger de modo axial la corona directriz en la direccion de la corriente en el elemento de carcasa de la turbina de gas de una disposicion de carcasa de turbina de gas de este tipo. Las formas de realizacion ventajosas de la invencion son objeto de las reivindicaciones subordinadas.
Segun un aspecto de la presente invencion, una disposicion de carcasa de turbina de gas presenta una carcasa con uno o varios elementos de carcasa de turbina de gas, una corona directriz, que en una realizacion presenta un gran numero alabes directores que definen una rejilla directora y un anillo exterior, asf como un anillo de concentracion, que esta dispuesto frente a una rejilla directora con un gran numero de alabes directores en particular a continuacion en la direccion de la corriente y de modo contiguo a la corona directriz o bien su rejilla directora.
En una realizacion, la corona directriz, en particular su rejilla directora y su anillo exterior, esta conformada de modo integral. El anillo de concentracion esta segmentado en una realizacion o bien presenta varios segmentos contiguos en la direccion de contorno. En una direccion el anillo de concentracion presenta una obturacion que rodea en la parte exterior de modo radial la rejilla directora, y particular una obturacion de panal. El anillo de concentracion esta asegurado en una realizacion en el elemento de carcasa de la turbina de gas de modo axial en y/o contra la direccion de la corriente y/o radialmente y/o en la direccion de contorno, en particular fijado. En particular puede estar unido con una region axial, preferentemente corriente arriba, directamente o bien si elemento intermedio, o indirectamente o bien por medio de uno o varios elementos intermedios, con el elemento de carcasa de turbina de gas, en particular puede estar fijado a esta de modo separable o estacionario.
Segun un aspecto de la presente invencion, la disposicion de carcasa de la turbina de gas presenta un anillo intermedio que con una superficie frontal aguas abajo engrana por detras un tope aguas arriba fijo al elemento de la carcasa, y con una superficie frontal aguas arriba de una brida radial del anillo intermedio engrana por detras un top aguas abajo fijo al anillo exterior, para asegurar la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial al elemento de la carcasa de la turbina de gas, o bien que asegura la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial en el elemento de la carcasa de la turbina de gas.
En una realizacion esta conformada en una posicion de montaje una ranura entre la brida radial y el anillo de concentracion, para hacer posible un movimiento de la brida radial radialmente hacia el exterior o bien que hace posible un movimiento de la brida radial radialmente hacia el exterior. En este caso, en una realizacion, adicionalmente, tambien se puede hacer posible o puede ser posible un movimiento axial de la brida radial y/o un movimiento de la brida radial en la direccion del contorno y/o un movimiento de basculacion de la brida radial. Un movimiento de la brida radial de modo radial hacia el exterior puede comprender, y en particular, puede ser, un ensanchamiento de la brida radial en la direccion radial.
Por medio de la conexion intermedia de un anillo intermedio, que asegura la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial al elemento de la carcasa de la turbina de gas, en una realizacion, en particular, cuando en una variante la brida radial presenta en la posicion de montaje una ranura con el anillo de concentracion, de manera que se puede mover en una posicion de funcionamiento de modo condicionado termicamente de modo radial hacia
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el exterior, la corona directriz y el anillo de concentracion pueden realizar diferentes dilataciones termicas, reduciendose, de modo ventajoso, un desgaste como consecuencia de un movimiento relativo bajo una fuerza normal elevada.
Una superficie frontal aguas arriba o bien un tope aguas arriba en el sentido de la presente invencion es una superficie cuya normal hacia fuera esta contrapuesta a la direccion de la corriente de un gas de escape que fluye a traves de la turbina de gas, o bien encierra con esta un angulo mayor de 90°, en particular al menos fundamentalmente igual a 180°, es decir, con otras palabras, girada hacia una entrada de la turbina de gas o bien opuesta a la rejilla circular. De modo correspondiente, al hablar de una superficie frontal aguas abajo o bien de un tope aguas arriba se entiende una superficie cuya normal hacia fuera tiene el mismo sentido que la direccion de la corriente, o bien encierra un angulo menor de 90° con esta, en particular al menos fundamentalmente igual a 0°, es decir, con otras palabras, esta girada hacia una salida de la turbina de gas o hacia la rejilla circular.
De modo correspondiente, el anillo exterior de la corona directriz, que esta cargado por medio de la corriente de modo axial en la direccion de la corriente, se apoya de modo axial en la direccion de la corriente con su tope aguas abajo en la superficie frontal aguas arriba de la brida radial del anillo intermedio, que por su lado se apoya con su superficie frontal aguas debajo de modo axial en la direccion de la corriente en el tope fijo al elemento de la carcasa aguas arriba.
Una posicion de montaje es, en particular, un estado de no-operacion de la turbina de gas en reposo que no esta en funcionamiento, presentando esta, en particular, una temperatura normal o de contorno, en particular menos de 10°C y/o como maximo 50°C. En una realizacion, el anillo intermedio presenta en la posicion de montaje fundamentalmente la misma temperatura por todos los sitios, en particular la temperatura normal o de contorno, que preferentemente tambien presentan la corona directriz, el elemento de carcasa de turbina y/o el anillo de concentracion.
De modo correspondiente, la posicion de funcionamiento es, en particular, un estado de funcionamiento de la turbina de gas que esta trabajando, es decir que esta en funcionamiento y rotando, en particular un estado de regimen, preferentemente en un punto de funcionamiento de inicio, aterrizaje o crucero, en la que en una realizacion de la corona directriz, el elemento de la carcasa de la turbina, el anillo de concentracion y/o el anillo intermedio presenta una temperatura de al menos 100°C, en particular de al menos 150°C. En la posicion de funcionamiento, el anillo intermedio puede presentar un gradiente de temperatura, en particular entre su superficie frontal aguas abajo asignada a la carcasa y su superficie frontal aguas arriba asignada al anillo exterior de la corona directriz. En particular, cuando se trata, en el caso de la posicion de funcionamiento, de un punto de arranque o similar, la temperatura del elemento de la carcasa de la turbina de gas - y con ello tambien de la superficie frontal aguas abajo del anillo intermedio - puede ser significativamente mayor, en particular al menos 50°C, que la temperatura del anillo exterior de la corona directriz - y con ello tambien de la superficie frontal aguas arriba del anillo intermedio.
La ranura entre la brida radial y el anillo de concentracion es en una realizacion una ranura radial y/o axial, que hace posible un movimiento condicionado de modo termico de la brida radial saliendo de la posicion de montaje hacia fuera radialmente, sin que el anillo de concentracion impida este. En una realizacion, esta ranura o bien esta distancia axial y/o radial, en particular esta distancia mas corta entre la brida radial y el anillo de concentracion tiene un valor de al menos 0,5 mm, en particular de menos de 1 mm, en particular de menos de 5 mm. Adicional o alternativamente, esta ranura, en una realizacion, tiene un valor de como maximo 50 mm, en particular como maximo 25 mm, en particular como maximo 10 mm.
Despues de que la brida radial se haya ensanchado como consecuencia de un calentamiento condicionado por el funcionamiento, entonces esta puede tocar el anillo de concentracion. De modo correspondiente, en una realizacion, la brida radial se encuentra (como mas tarde) en una posicion de funcionamiento en contacto con el anillo de
concentracion, y se apoya en una variante de modo axial y/o radial en este en arrastre de forma o de modo
accionado por friccion. Gracias a ello, de modo ventajoso, se puede obturar la ranura inicial o bien (todavfa) existente en la posicion de montaje entre el anillo intermedio y el anillo de concentracion de modo condicionado por el funcionamiento, y de esta manera se puede reducir una fuga indeseada, en particular se puede evitar. En particular, para la realizacion del aspecto explicado posteriormente con mas detalle del apoyo del anillo de concentracion sobre el anillo intermedio, para ser ensanchado radialmente por medio de este, el anillo de
concentracion puede tocar la brida radial ya en la posicion de montaje, preferentemente radialmente desde el
exterior.
En una variante, la brida radial se encuentra (como mas tarde) en una posicion de funcionamiento en contacto plano con el anillo de concentracion. Para ello, en una realizacion, se puede conformar una superficie de contacto de la brida radial para ponerla en contacto con el anillo de concentracion, de tal manera que en la posicion de funcionamiento, al menos fundamentalmente, este paralela a una superficie de contacto del anillo de concentracion para realizar el contacto con la brida radial. Con otras palabras, se mantiene un angulo, con el que se inclina la brida radial en el ensanchamiento radial, en la posicion de montaje. En una realizacion, para ello, una brida axial del anillo intermedio, en el que esta dispuesto su brida radial, presenta un pandeo.
En una realizacion, la brida radial se encuentra (como mas tarde) en la posicion de funcionamiento en contacto, en
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particular plano, con una pared de soporte del anillo de concentracion, que esta dispuesta en su obturacion que rodea la rejilla circular de modo radial en el exterior. Para ello se puede evitar un apoyo directo en la obturacion, de manera que su funcionalidad, de modo ventajoso, no se vea influenciada por medio del anillo intermedio que se apoya.
En una realizacion, la brida radial conforma una pared exterior de un canal de corriente en el que esta dispuesta la rejilla circular. Para ello, en el funcionamiento, la brida radial se carga y se caliente por medio del gas de escape caliente que fluye a traves del canal de corriente y la rejilla circular, lo que ocasiona o refuerza el ensanchamiento radial condicionado termicamente previamente explicado.
En una realizacion, el anillo intermedio presenta una brida axial, que esta dispuesta entre su superficie frontal aguas abajo y su superficie frontal aguas arriba, y en la que esta dispuesta la brida radial del anillo intermedio. Esta puede, tal y como se ha explicado anteriormente, presentar en una seccion meridional un pandeo.
En una realizacion, la brida axial se deforma o esta deformada en la posicion de funcionamiento de modo elastico. Para ello, la brida axial puede estar conformada de modo correspondiente de manera elastica, en particular por medio de una seleccion correspondiente de material y/o de geometna. Por medio de esta deformacion elastica, tal y como se ha explicado anteriormente, la brida radial se puede ensanchar radialmente durante el funcionamiento condicionada de modo termico.
Adicional o alternativamente a una deformacion elastica de este tipo, en una realizacion, la superficie frontal aguas abajo puede estar dispuesta en otra brida radial del anillo intermedio, que esta articulado de modo que puede bascular en el elemento de la carcasa de la turbina de gas. Bajo ese concepto se entiende, en particular, en la actualidad, que la otra brida radial del anillo intermedio se apoya en una seccion meridional de modo giratorio en el tope fijo al elemento de la carcasa. Para ello, la otra brida radial del anillo intermedio puede presentar en su lado opuesto a la superficie frontal aguas abajo del anillo intermedio o al tope aguas arriba fijado al elemento de la carcasa un redondeo y/o una holgura axial respecto al elemento de la carcasa de la turbina de gas, que hace posible o permite en la seccion meridional una torsion de la seccion transversal de la otra brida radial que se apoya en el tope fijo al elemento de la carcasa.
Con otras palabras, en una seccion meridional rota una seccion transversal del anillo intermedio con un ensanchamiento radial de su brida radial.
En particular, para ello, en una realizacion, en la posicion de montaje y/o en la posicion de funcionamiento esta dispuesta una superficie de contacto entre la superficie frontal aguas arriba de la brida radial del anillo intermedio y el tope aguas abajo fijo al anillo exterior en la direccion de la corriente de modo axial corriente abajo y/o radial en el interior desde una superficie de contacto entre la superficie frontal aguas abajo del anillo intermedio y el tope aguas arriba fijado al elemento de la carcasa, para de este modo aplicar un momento de giro correspondiente para el volcado de la otra brida radial del anillo intermedio.
En una realizacion esta fijado o bien se fija el anillo exterior al elemento de la carcasa de la turbina de gas por medio de uno o varios radios radiales, en particular con una holgura radial en la posicion de montaje. Bajo este concepto se entiende, en particular una union por arrastre de forma entre los salientes fijos a los elementos de la carcasa que sobresalen hacia el interior y los salientes fijos al anillo exterior que sobresalen hacia el exterior, que aseguran el anillo exterior al menos en la direccion de contorno al elemento de la carcasa de la turbina de gas, en particular lo fijan. Por medio de una suspension de radios de este tipo se puede tener en cuenta, ventajosamente, una dilatacion termica de la corona directriz.
En particular, cuando la corona directriz es una corona directriz de una etapa interna, o bien esta dispuesta en el elemento de la carcasa de la turbina de gas al menos otra corona directriz aguas abajo, en una realizacion el tope corriente arriba fijo al elemento de la carcasa esta dispuesto en un anillo de seguridad que esta fijado de modo separable, en particular en una union por arrastre de forma y/o accionado por friccion, o de modo no separable, en particular mediante union de material, en el elemento de la carcasa de la turbina de gas. Gracias a ello, en una realizacion se puede simplificar el montaje, en particular haciendo que el anillo intermedio, en particular su otra brida radial, se introduzca en una ranura correspondiente en el elemento de la carcasa de la turbina de gas, y a continuacion se asegure por medio del anillo de seguridad de modo axial en la direccion de la corriente.
En otra realizacion, el tope corriente arriba fijado al elemento de la carcasa esta dispuesto en una ranura del contorno de un cierre de bayoneta. Gracias a ello, en una realizacion se puede simplificar asf mismo el montaje, en particular, haciendo que el anillo intermedio, en particular su otra brida radial, se haga girar en la ranura de contorno del cierre de bayoneta en la direccion del contorno, y de este modo engrane por detras el tope fijo al elemento de la carcasa definido por medio de esta ranura de contorno.
Las dos disposiciones mencionadas anteriormente del tope aguas arriba fijo al elemento de la carcasa tambien son posibles cuando la corona directriz es una ultima o bien una corona directriz aguas abajo del elemento de la carcasa, en otras palabras, esta dispuesta en un interfaz modular, en particular entre una denominada carcasa intermedia de turbina (“turbine mid-frame”) y una turbina (de baja presion). En particular en un caso de este tipo el tope aguas arriba fijo al elemento de la carcasa tambien puede estar dispuesto alternativamente en otro elemento de la carcasa
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de la turbina de gas unido de modo separable con el elemento de la carcasa de la turbina de gas, en particular en una union por arrastre de forma y/o accionado por friccion, o de modo inseparable, en particular mediante union de material, en particular, as^ pues, el elemento de la carcasa de la turbina de gas puede ser parte de una carcasa intermedia de turbina, y el otro elemento de la carcasa de la turbina de gas puede ser parte de una carcasa de una turbina (de baja presion). Gracias a ello, en una realizacion se puede simplificar igualmente el montaje, en particular haciendo que el anillo intermedio, en particular su otra brida radial, se asegure o este asegurado entre el elemento de la carcasa de la turbina de gas y el otro elemento de la carcasa de la turbina de gas.
El anillo de seguridad explicado anteriormente se apoya en una variante, al menos en la posicion de funcionamiento en el anillo de concentracion de modo radial. Gracias a ello, el anillo de concentracion puede hacerse con otra funcionalidad.
Adicional o alternativamente, de este modo, tambien un ensanchamiento radial del anillo intermedio, en particular una basculacion de su otra brida radial con una basculacion correspondiente de una seccion transversal de la brida axial puede ocasionar un desplazamiento radial ventajoso del anillo de concentracion que se apoya en el: en concreto, cuando se ensancha el anillo intermedio, en particular su brida radial, de modo radial hacia el exterior, entonces gracias a ello tambien se desplaza hacia de modo radial el exterior el anillo de concentracion que esta colocado sobre el de modo radial desde fuera. Gracias a ello se puede optimizar una ranura radial entre el anillo de concentracion, en particular una obturacion fijada al anillo de concentracion, y la rejilla circular opuesta radialmente. De este modo se puede reducir, en particular, un roce de la rejilla circular en una obturacion durante la fase de arranque. En una realizacion se apoya el anillo de concentracion en el anillo intermedio de forma radial de tal manera que una distancia radial entre el anillo de concentracion y la rejilla circular o bien su contorno exterior permanece igual en la posicion de montaje y de funcionamiento, al menos en lo fundamental.
En una variante, el anillo de concentracion se apoya con una region axial, en particular aguas arriba, desde la parte exterior radial en el anillo intermedio de modo radial, y esta unido preferentemente con otra region axial, en particular aguas abajo, con el elemento de la carcasa de la turbina de gas, en particular directamente o sin elemento intermedio, o indirectamente, o bien a traves de uno o varios elementos intermedios, unido con estos de modo separable o de modo permanente.
Gracias a ello, en un ensanchamiento radial del anillo intermedio, en particular de su brida radial, el anillo intermedio puede llevar hacia fuera o ensanchar la region axial, en particular aguas abajo, fija a la carcasa del anillo de concentracion, para de esta manera optimizar una ranura radial automaticamente respecto a la rejilla circular.
De modo correspondiente, en una variante, en particular al menos en la posicion de montaje, la region axial, en particular aguas arriba, del anillo de concentracion, que se apoya radialmente en el anillo intermedio de modo radial hacia fuera, presenta preferentemente tambien una obturacion del anillo de concentracion que lo rodea en el exterior de modo radial, una holgura o espacio libre hacia el exterior de modo radial, en particular una ranura radial respecto al elemento de la carcasa de la turbina de gas, o un elemento unido a ella, que esta opuesto en el exterior de modo radial. En una realizacion, de modo correspondiente, el anillo de concentracion se apoya con una region axial, en particular aguas arriba, movil radialmente hacia el exterior, en particular elastica, de modo radial hacia el exterior en el anillo intermedio de modo radial, y esta unido preferentemente con otra region axial, en particular aguas abajo, con el elemento de la carcasa de la turbina de gas.
En una realizacion, la region axial, en particular aguas arriba, del anillo de concentracion se apoya de modo radial hacia el exterior sobre la brida axial del anillo intermedio. Tal y como se ha indicado anteriormente, por medio de la seleccion correspondiente de la geometna de apoyo teniendo en cuenta las deformaciones, en particular termicas, que se producen durante el funcionamiento, se puede ajustar o prefijar o puede estar prefijado un ensanchamiento radial del anillo de concentracion por medio del anillo intermedio que se ensancha.
En una realizacion esta previsto o esta conformado un paso de gas desde una superficie de la superficie del anillo intermedio girada hacia la corona directriz hasta una superficie opuesta a esta del anillo intermedio, en particular a traves de una fuga entre la parte frontal aguas abajo y el tope aguas arriba o pasos correspondientes en la brida axial y/o en la otra brida radial. Gracias a ello, en una variante, de modo ventajoso, puede circular aire fno, que esta en la superficie del anillo intermedio girada hacia la corona directriz, a traves del paso de gas al espacio separado por medio del anillo intermedio, y actuar allf de modo ventajoso como estanqueidad por aire, en particular en una cavidad por encima del anillo de concentracion.
Segun un aspecto de la presente invencion, para asegurar la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial en el elemento de la carcasa de la turbina de gas, el anillo intermedio se dispone en la posicion de montaje en la corona directriz y en el elemento de la carcasa de la turbina de gas de tal modo que se conforma una ranura entre la brida radial de la corona directriz y el anillo de concentracion, para hacer posible un movimiento de la brida radial de modo radial hacia el exterior.
Otras variantes ventajosas de la presente invencion resultan a partir de las reivindicaciones subordinadas y de la siguiente descripcion de realizacion preferidas. Para ello se muestra, de modo parcialmente esquematico:
Fig. 1 una disposicion de carcasa de turbina de gas de una turbina de gas segun una realizacion de la presente
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invencion en una seccion meridional en una posicion de montaje;
Fig. 2 la disposicion de carcasa de turbina de gas de la Fig. 1 en una posicion de funcionamiento; y
Fig. 3 una disposicion de carcasa de turbina de gas de una turbina de gas segun otra realizacion de la presente invencion en una representacion correspondiente a la Fig. 1
La Fig. 1 muestra una disposicion de carcasa de turbina de gas segun una realizacion de la presente invencion en un corte meridional, es decir, un corte que contiene un eje de giro de la turbina de gas (horizontal en la Fig. 1), en una posicion de montaje.
La disposicion de carcasa de turbina de gas presenta un elemento de la carcasa de la turbina de gas 10 representado solo parcialmente en la Fig. 1, una corona directriz con un anillo exterior 20, asf como un anillo de concentracion 30, que esta opuesto radialmente (de abajo a arriba en la Fig. 1) a una rejilla circular que esta contigua a continuacion a la corona directriz en la direccion de la corriente (de izquierda a derecha en la Fig. 1) con una cinta de cobertura exterior 40. El anillo de concentracion 30 presenta una obturacion en panal 31 que rodea de modo radial a la rejilla circular en el exterior.
La disposicion de carcasa de turbina de gas presenta ademas un anillo intermedio 50, que con su superficie frontal 51 aguas abajo se engrana por detras con un tope 61 aguas arriba fijado al elemento de la carcasa, y con una superficie frontal 52 aguas arriba de una brida radial 53 del anillo intermedio 50 se engrana por detras con un tope 22 aguas abajo fijo al anillo exterior, para asegurar la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial (desde la izquierda a la derecha) en el elemento de la carcasa de la turbina de gas, estando conformada en la posicion de montaje representada en la Fig. 2 una ranura s entre la brida radial 53 y el anillo de concentracion 30, para hacer posible un movimiento de la brida radial 53 de modo radial hacia el exterior (hacia arriba en la Fig. 1).
La Fig. 2 muestra la disposicion de carcasa de turbina de gas de la Fig. 1 en una posicion de funcionamiento; despues de que la brida radial 53 se haya ensanchado de modo radial como consecuencia de un calentamiento condicionado por el funcionamiento, esta se encuentra en la posicion de funcionamiento de modo plano contra una pared de apoyo 32 del anillo de concentracion 30, que esta dispuesta en su obturacion 31 que rodea por la parte exterior de modo radial la rejilla circular, y se apoya en esta pared de apoyo 32. Se reconoce ademas en la vista conjunta de las Fig. 1, 2 el desplazamiento radial y axial del anillo exterior 20 como consecuencia de la carga termica y de la carga de la mecanica de las corrientes.
La brida radial 53 conforma una pared exterior de un canal de corriente 70, en el que esta dispuesta la rejilla circular. Gracias a ello, durante el funcionamiento se carga la brida radial por medio del gas de escape caliente que fluye a traves del canal de corriente 70 y de la rejilla circular.
El anillo intermedio 50 presenta una brida axial 55, que esta dispuesta entre sus superficies frontales aguas abajo y aguas arriba 51, 52, y en la que esta dispuesta la brida axial 53 del anillo intermedio. Esta presenta en la seccion meridional de la Fig. 1 un pandeo, para mantener el angulo con el que se inclina la brida radial 53 en el ensanchamiento radial.
La superficie frontal 51 aguas abajo esta dispuesta en otra brida radial 54 del anillo intermedio 50, que esta articulado de modo que puede bascular en el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10. Tal y como muestra la vision conjunta de las Fig. 1 y 2, la otra brida radial 54 del anillo intermedio gira en la seccion meridional de las Fig. 1, 2 alrededor de un punto de contacto en el tope 61 fijado al elemento de la carcasa, en el que se apoya para ello de modo giratorio. Para ello, la otra brida radial 54 del anillo intermedio presenta en su parte opuesta a la superficie frontal 51 aguas abajo del anillo intermedio o bien al tope 61 aguas arriba fijado al elemento de la carcasa (es decir, a la izquierda en la Fig. 1) un redondeo y/o una holgura axial respecto al elemento de la carcasa de la turbina de gas 10, que hace posible o permite en la seccion meridional un giro de la seccion transversal de la otra brida radial 54 que se apoya en el tope 61 fijado al elemento de la carcasa.
En la posicion de montaje (ver Fig. 1) y en la posicion de funcionamiento (ver Fig. 2) esta dispuesta una superficie de contacto entre la superficie frontal 52 aguas arriba de la brida radial 53 del anillo intermedio y el tope 22 aguas abajo fijado al anillo exterior de modo axial en la direccion de la corriente aguas abajo y de modo radial en el interior, es decir, en la Fig. 1 a la derecha y por debajo, desde una superficie de contacto entre la superficie frontal 51 aguas abajo del anillo intermedio y el tope 61 aguas arriba fijado al elemento de la carcasa, para de este modo aplicar un momento de giro correspondiente para hacer girar la otra brida radial del anillo intermedio.
El anillo intermedio 20 esta fijado en la posicion de montaje en el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10 por medio de varios radios radiales 11, 21 con holgura radial entre los salientes 11 fijos a los elementos de la carcasa que sobresalen radialmente hacia el interior, y los salientes 21 fijados al anillo exterior que sobresalen radialmente hacia el exterior, que aseguran el anillo exterior 20 en la direccion de contorno en el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10.
En la realizacion de las Fig. 1, 2, la corona directriz es una corona directriz de una etapa interna. Debido a ello, el tope 61 aguas arriba fijado al elemento de la carcasa esta dispuesto en un anillo de seguridad 60, que esta unido
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accionado por friccion en el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10. En una variante no representada, el tope aguas arriba fijado al elemento de la carcasa esta dispuesto, en su lugar, en una ranura del contorno de un cierre de bayoneta. Para ello en la Fig. 1 se ha de pensar en el anillo de seguridad 50 de modo integral con el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10, presentando la otra brida radial 54 y el anillo de seguridad 60 entonces huecos correspondientes en la direccion de contorno (perpendicular al plano del dibujo de la Fig. 1), de manera que la otra brida radial en primer lugar se introduce de modo axial en contra a la direccion de la corriente, y a continuacion se puede hacer girar en la direccion de contorno, de manera que su superficie frontal 51 se engrana entonces por detras del tope 61.
El anillo de seguridad 60 explicado se apoya en la posicion de funcionamiento (ver Fig. 2) de modo radial en el anillo de concentracion. El anillo de concentracion 30, por su lado, se apoya tanto en la posicion de montaje como en la posicion de funcionamiento con una region axial aguas arriba (a la izquierda en las Fig. 1, 2) desde la parte exterior radial (desde arriba en la Fig. 1) en el anillo intermedio 50 de modo radial. Su region axial opuesta aguas abajo, no representada en las Fig. 1, 2, esta unida directa o indirectamente con el elemento de la carcasa de la turbina de gas.
La region axial aguas arriba del anillo de concentracion, que se apoya desde la parte exterior radial en el anillo intermedio de modo radial, presenta una holgura o un espacio libre de modo radial hacia el exterior (hacia arriba en las Figs. 1, 2), en particular una ranura radial hacia el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10.
Tal y como muestra la vista conjunta de las Fig. 1, 2, el anillo intermedio 50, en el caso de un ensanchamiento radial de su brida radial 53, como consecuencia del apoyo de la region axial aguas arriba del anillo de concentracion 30, lleva a este hacia el exterior de modo radial. De este modo se puede mantener constante, al menos fundamentalmente, en particular, una ranura radial, respecto a la rejilla circular 40 que se dilata termicamente de modo radial hacia el exterior, o bien respecto a los cortes en su cinta de cobertura exterior.
La Fig. 3 muestra en una representacion correspondiente a la Fig. 1, una disposicion de carcasa de turbina de gas de una turbina de gas segun otra realizacion de la presente invencion. Las caractensticas correspondientes entre ellas estan identificadas con sfmbolos de referencia identicos, de manera que se ha ce referencia a la descripcion previa, y en lo sucesivo solo se entra en las diferencias.
En la realizacion de la Fig. 3, la corona directriz es una ultima corona directriz, o es la corona directriz mas aguas abajo del elemento de la carcasa y esta dispuesta en un interfaz modular entre una carcasa intermedia de una turbina y una turbina de baja presion. El tope 61' aguas arriba fijado al elemento de la carcasa, en este caso, esta dispuesto en otro un elemento de la carcasa de la turbina de gas 60' unido con el elemento de la carcasa de la turbina de gas 10, que es parte de una carcasa intermedia de una turbina, que es parte de una carcasa de la turbina de baja presion.
Aunque en la descripcion previa se han explicado realizaciones a modo de ejemplo, se hace referencia al hecho de que es posible un gran numero de variaciones. Ademas, se hace mencion explfcita al hecho de que en el caso de la realizacion a modo de ejemplo se trata unicamente de ejemplos, que no pretenden limitar el alcance de proteccion, las aplicaciones y la construccion de ninguna manera. Por el contrario, se le proporciona al especialista por medio de la descripcion previa una grna para la ejecucion de al menos una realizacion a modo de ejemplo, pudiendose llevar a cabo diversas modificaciones, en particular por lo que se refiere a la funcion y a la disposicion de los componentes descritos, sin abandonar el alcance de proteccion, tal y como resulta a partir de las reivindicaciones y estas combinaciones de caractensticas equivalentes.
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Lista de s^bolos de referencia
10 Elemento de carcasa de turbina de gas
11 Saliente (radio)
20 Anillo exterior (corona directriz)
21 Saliente (radio)
22 Tope aguas abajo fijado al anillo exterior
30 Anillo de concentracion
31 Obturacion (de panal)
32 Pared de apoyo
40 Cinta de cobertura exterior (rejilla circular)
50 Anillo intermedio
51 Superficie frontal aguas abajo
52 Superficie frontal aguas arriba
53 Brida radial
54 Otra brida radial
55 Brida axial
60 Anillo de seguridad
60' Otra carcasa de turbina de gas
61; 61' Tope aguas arriba
70 Canal de corriente
R Redondeo/Holgura
s Ranura

Claims (15)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Disposicion de carcasa de turbina de gas con: un elemento de carcasa de turbina de gas (10);
    una corona directriz con un anillo exterior (20);
    un anillo de concentracion (30) que esta opuesto radialmente a una rejilla circular (40) contigua a la corona directriz;
    y
    un anillo intermedio (50), que
    con una superficie frontal (51) aguas abajo se engrana por detras con un tope (61; 61') aguas arriba fijado al elemento de la carcasa y
    con una superficie frontal (52) aguas arriba de una brida radial (53) del anillo intermedio se engrana por detras con un tope (22) aguas abajo fijado al anillo exterior, para asegurar la corona directriz en la direccion de la corriente de modo axial en el elemento de la carcasa de la turbina de gas,
    en el que en una posicion de montaje esta conformada una ranura (s) entre la brida radial (53) y el anillo de concentracion (30) para hacer posible un movimiento de la brida radial de modo radial hacia el exterior;
    caracterizada porque en una posicion de funcionamiento la brida radial (53) esta en contacto con el anillo de concentracion (30).
  2. 2. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun la reivindicacion 1, caracterizada porque en la posicion de funcionamiento la brida radial (53) esta en contacto plano con el anillo de concentracion (30).
  3. 3. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la posicion de funcionamiento la brida radial (53) esta en contacto con una pared de apoyo (32) del anillo de concentracion (30) dispuesta en una obturacion (31)
  4. 4. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la brida radial (53) conforma una pared exterior de un canal de corriente (70) en la que esta dispuesta la rejilla circular.
  5. 5. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo intermedio (50) presenta una brida axial (55) que esta deformada entre su superficie frontal aguas abajo y su superficie frontal aguas arriba (51, 52), y esta deformada de modo elastico en una posicion de funcionamiento (Fig. 2).
  6. 6. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la superficie frontal aguas abajo (51) esta dispuesta en otra brida radial (54) del anillo intermedio (50), que esta articulada de modo que se puede bascular en el elemento de la carcasa de la turbina de gas.
  7. 7. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo exterior (20) esta fijado en el elemento de la carcasa de la turbina de gas (10) por medio de radios (11, 21), en particular con holgura radial en la posicion de montaje.
  8. 8. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el tope (61; 61') aguas arriba fijado con el elemento de la carcasa
    esta dispuesto en un anillo de seguridad (60), que esta fijado de modo separable o no separable en el elemento de la carcasa de la turbina de gas (10); o
    en una ranura de contorno de un cierre de bayoneta; o
    en otro elemento de la carcasa de la turbina de gas (60') unido de modo separable o no separable con el elemento de la turbina de gas (10).
  9. 9. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo de seguridad (60) se apoya radialmente, al menos en la posicion de funcionamiento, en el anillo de concentracion (30)
  10. 10. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo de concentracion (30) se apoya radialmente en el anillo intermedio (50).
  11. 11. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo de concentracion (30) se apoya con una region axial, en particular aguas arriba, en el anillo
    intermedio (50) radialmente en la parte exterior, y esta unido preferentemente con otra region axial, en particular aguas abajo, con el elemento de la carcasa de la turbina de gas.
  12. 12. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por medio de un paso de gas desde una superficie del anillo intermedio dirigida hacia la corona directriz a una superficie
    5 del anillo intermedio opuesta a esta.
  13. 13. Disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el anillo de concentracion (30) esta conformado segmentado y/o la corona directriz (20) esta conformada de modo integral.
  14. 14. Turbina de gas con una disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las reivindicaciones 10 anteriores, caracterizada porque en el elemento de la carcasa de la turbina de gas (10) esta dispuesto al menos otra
    corona directriz aguas abajo, o porque la corona directriz (20) es una corona directriz aguas abajo en el elemento de la carcasa de la turbina de gas (10).
  15. 15. Procedimiento para asegurar la corona directriz (20) en la direccion de corriente de modo axial en el elemento de la carcasa de la turbina de gas (10) de una disposicion de carcasa de turbina de gas segun una de las
    15 reivindicaciones previas 1-13,
    caracterizado porque el anillo intermedio (50) con su superficie frontal aguas abajo (51) engrana por detras el tope (61; 61') aguas arriba fijado al elemento de la carcasa, y con su superficie frontal (52) aguas arriba de su brida radial (53) engrana por detras el tope (22) aguas abajo fijado al anillo exterior.
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