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Rippenloser Gasturbinendiffusor

IP.com Disclosure Number: IPCOM000011472D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 3 (2003-03-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-Mar-25
Document File: 1 page(s) / 45K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Zwischen dem Verdichteraustritt und der Brennkammer einer Gasturbine liegt der Diffusor. Ueblicherweise wird der Diffusor aus einer Aussenschale und einer Innenschale hergestellt, die beide miteinander verbunden sind. Diese rippenartigen Verbindungen stoeren die Stroemung durch diesen Kanal. Werden nachtraeglich technische Veraenderungen vorgenommen, wie z.B. der Einbau eines Splitdiffusors, sind u.a. in Abhaengigkeit des Vorhandenseins einer Teilfuge an Aussen- und Innenschale aufwendige und kostspielige Loesungen erforderlich. Zudem muss zum Ausgleich der thermischen, instationaeren Verschiebung zwischen Diffusor und Brennkammer ein Schiebe- oder Biegesitz bzw. ein Blech eingefuehrt werden, welche mechanischem Verschleiss unterliegen. In allen Faellen sind Aussen- und Innenschale des Diffusors jedoch am Verdichterleitschaufeltraeger befestigt, womit die gewuenschte mechanische Integritaet erzielt wird. Vorgeschlagen wird eine mechanische Entkopplung von Diffusoraussenschale und -innenschale und damit ein Verzicht auf mechanische Integritaet. Die Aussenschale des Diffusors ist nun Bestandteil des mit einer Teilfuge versehenen Verdichterleitschaufeltraegers. Die Innenschale des Diffusors wird ohne Teilfuge hergestellt, mit dem Rotor aufgefaedelt und in die Brennkammerinnenschale eingehaengt. Diese ist ihrerseits in die Brennkammeraussenschale eingehaengt. Auf die gleiche Weise wird das keilfoermige Splitdiffusorelement befestigt. Vorteilhaft ist bei dieser Ausfuehrungsart, dass kanalverengende Rippen entfallen, ebenso alle mechanischem Verschleiss unterliegenden Schiebesitze. Die Bewegung infolge thermischer Veraenderungen verlaeuft jetzt zwischen dem Nachleitrad und der Diffusorinnenschale in Form einer beruehrungslosen Ueberlappung.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2002J19408.doc page: 1

Rippenloser Gasturbinendiffusor

Idea: Peter Tiemann, DE-Muelheim

Zwischen dem Verdichteraustritt und der Brennkammer einer Gasturbine liegt der Diffusor. Ueblicherweise wird der Diffusor aus einer Aussenschale und einer Innenschale hergestellt, die beide miteinander verbunden sind. Diese rippenartigen Verbindungen stoeren die Stroemung durch diesen Kanal. Werden nachtraeglich technische Veraenderungen vorgenommen, wie z.B. der Einbau eines Splitdiffusors, sind u.a. in Abhaengigkeit des Vorhandenseins einer Teilfuge an Aussen- und Innenschale aufwendige und kostspielige Loesungen erforderlich. Zudem muss zum Ausgleich der thermischen, instationaeren Verschiebung zwischen Diffusor und Brennkammer ein Schiebe- oder Biegesitz bzw. ein Blech eingefuehrt werden, welche mechanischem Verschleiss unterliegen. In allen Faellen sind Aussen- und Innenschale des Diffusors jedoch am Verdichterleitschaufeltraeger befestigt, womit die gewuenschte mechanische Integritaet erzielt wird.

Vorgeschlagen wird eine mechanische Entkopplung von Diffusoraussenschale und -innenschale und damit ein Verzicht auf mechanische Integritaet. Die Aussenschale des Diffusors ist nun Bestandteil des mit einer Teilfuge versehenen Verdichterleitschaufeltraegers. Die Innenschale des Diffusors wird ohne Teilfuge hergestellt, mit dem Rotor aufgefaedelt und in die Brennkammerinnenschale eingehaengt. Diese ist ihrerseits in die Brennkammeraussenschale eingehae...