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Optimierung des thermischen Rotorverhaltens durch verdichterinterne Luftzirkulation

IP.com Disclosure Number: IPCOM000012274D
Published in the IP.com Journal: Volume 3 Issue 5 (2003-05-25)
Included in the Prior Art Database: 2003-May-25
Document File: 2 page(s) / 89K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Beim Betrieb von Gasturbinen kommt es im Verdichter zu einer ungleichmaessigen Temperaturverteilung zwischen Gehaeuse und Rotor. Daraus resultieren unguenstige Spalte insbesondere im Grundlastbetrieb. Die Spaltbreiten sind durch die Verteilung der Temperatur unterschiedlich und zum Teil groesser als erwuenscht, was gegenueber einer optimalen Spaltbreite zu einer Verringerung des Verdichterwirkungsgrades fuehrt. Zur Abhilfe wird vorgeschlagen, durch gezielte Auslegung von Leckagequerschnitten (vgl. Abb. 1) und Dichtungselementen (vgl. Abb. 2) zwischen oder in den Rotorscheiben eine definierte Zirkulation der Luft innerhalb der Verdichterscheiben zu ermoeglichen. Dadurch kann eine gezielte Abstimmung des thermischen Rotorverhaltens auf das Gehaeuseverhalten erfolgen. Die Spalte lassen sich damit insbesondere fuer den stationaeren Betrieb (Grundlast) optimieren.

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Optimierung des thermischen Rotorverhaltens durch verdichterinterne Luftzirkulation

Idea: Dr. Steffen Skreba, DE-Muelheim; Dr. Bernd Stoecker, DE-Muelheim

Beim Betrieb von Gasturbinen kommt es im Verdichter zu einer ungleichmaessigen Temperaturverteilung zwischen Gehaeuse und Rotor. Daraus resultieren unguenstige Spalte insbesondere im Grundlastbetrieb. Die Spaltbreiten sind durch die Verteilung der Temperatur unterschiedlich und zum Teil groesser als erwuenscht, was gegenueber einer optimalen Spaltbreite zu einer Verringerung des Verdichterwirkungsgrades fuehrt.

Zur Abhilfe wird vorgeschlagen, durch gezielte Auslegung von Leckagequerschnitten (vgl. Abb. 1) und Dichtungselementen (vgl. Abb. 2) zwischen oder in den Rotorscheiben eine definierte Zirkulation der Luft innerhalb der Verdichterscheiben zu ermoeglichen. Dadurch kann eine gezielte Abstimmung des thermischen Rotorverhaltens auf das Gehaeuseverhalten erfolgen. Die Spalte lassen sich damit insbesondere fuer den stationaeren Betrieb (Grundlast) optimieren.

Abb. 1: Optimierung des thermischen Rotorverhaltens durch gezielte Auslegung von Leckagequerschnitten

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Abb. 2: Optimierung des thermischen Rotorverhaltens durch gezielte Auslegung von Dichtungselementen

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