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Radialverdichter mittels Luftfänger in rotierenden Hohlräumen in Gasturbinen

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017793D
Original Publication Date: 2001-Jul-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 15K

Publishing Venue

Siemens

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Peter Tiemann: AUTHOR [+3]

Abstract

Hinsichtlich der Wirkungsgradsteigerung von Gasturbinen geht der Trend dahin, daß verschiedene Turbinenstufen luftgekühlt werden. Problematisch dabei ist, daß für eine geschlossene Luftkühlung der Druck erhöht werden muß, um die Kühlluft zum Brenner zurückzubringen. Bislang ist eine derartige geschlossene Luftkühlung noch nicht in Betracht gezogen worden. Axiale interne Verdichter oder externe Booster sind indessen bereits angedacht worden. Dabei ist bei ersterem das Verhältnis von Schaufelhöhe zu Radialspalt ungünstig und die Zugänglichkeit stark eingeschränkt. Externe Booster stellen als ungekoppelte Einheit ein Regelungsproblem dar und schränken wegen der notwendigen Ankopplung mittels Rohren die Gestaltungsfreiheit stark ein.

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Information / Kommunikation

Radialverdichter mittels Luftfänger in rotierenden Hohlräumen inGasturbinen

Idee: Peter Tiemann, Witten; Dr. Juergen Hermeler, Haltern; Charles Ellis, USA-Stuart

Hinsichtlich der Wirkungsgradsteigerung von Gasturbinen geht der Trend dahin, daß verschiedeneTurbinenstufen luftgekühlt werden. Problematisch dabei ist, daß für eine geschlossene Luftkühlungder Druck erhöht werden muß, um die Kühlluft zum Brenner zurückzubringen.

Bislang ist eine derartige geschlossene Luftkühlung noch nicht in Betracht gezogen worden. Axialeinterne Verdichter oder externe Booster sind indessen bereits angedacht worden. Dabei ist beiersterem das Verhältnis von Schaufelhöhe zu Radialspalt ungünstig und die Zugänglichkeit starkeingeschränkt. Externe Booster stellen als ungekoppelte Einheit ein Regelungsproblem dar undschränken wegen der notwendigen Ankopplung mittels Rohren die Gestaltungsfreiheit stark ein.

Radialverdichter stellen hinsichtlich auf Zuverlässigkeit und Gestaltungsfreiheit ein fortschrittlichesSystem dar. Jedoch besteht das Problem, daß Auslaß und Einlaß in das rotierende System aufeinem ähnlichen Radius liegen und dann in der Regel der Pumpeffekt null ist.

Durch die Verwendung eines Luftfängers bestehend aus einem Ring mit Kanälen, die am Eintritt inUmfangsrichtung angestellt sind und dann in axialer Richtung umlenken, wird die inÜberrotorgeschwindigkeit rotierende Luft eingefangen und die kinetische Energie durch Aufstaua...