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Nachträgliches Verdichtungsprinzip bei geschlossen luftgekühlten Gasturbinenschaufelkühlkonzepten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017843D
Original Publication Date: 2001-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 1 page(s) / 357K

Publishing Venue

Siemens

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Peter Tiemann: AUTHOR [+2]

Abstract

Eine Möglichkeit zur Steigerung des Wirkungsgrades von Gasturbinen besteht aus einer geschlossenen Luftkühlung von Schaufeln. Bisher wurde die Luft vom Diffusor entnommen, diese verdichtet (intern mittels radialem oder axialem Kühlluftkompressor, extern mittels Booster), dann durch die Schaufeln geschickt und anschließend wie- der dem Verbrennungsprozess zurückgeführt. Dabei besteht allerdings der Nachteil, daß im Bereich der Schaufeln ein Überdruck herrscht der ausreicht, um die Luft zum Brenner zurückzuspeisen. Damit steigen allerdings auch die Leckagen überproportional an, wodurch ein Teil des Vorteiles aus der geschlossenen Kühlung wieder zunichte gemacht wird. Besonders unbefriedigend ist dies, da die verlorene Kühlluft vorher durch die Kompression energetisch aufgeladen wurde.

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Energie

Nachträgliches Verdichtungsprin-zip bei geschlossen luftgekühltenGasturbinenschaufelkühlkonzepten

Idee: Peter Tiemann, Mülheim;

Michael Händler, Mülheim

Eine Möglichkeit zur Steigerung des Wirkungsgradesvon� Gasturbinen� besteht� aus einer geschlossenenLuftkühlung von Schaufeln.

Bisher� wurde� die� Luft� vom� Diffusor� entnommen,diese verdichtet (intern mittels radialem oder axialemKühlluftkompressor, extern� mittels� Booster),� danndurch die Schaufeln geschickt und anschließend wie-der dem Verbrennungsprozess zurückgeführt. Dabeibesteht allerdings der Nachteil, daß im Bereich derSchaufeln ein Überdruck herrscht der ausreicht, umdie Luft zum Brenner zurückzuspeisen. Damit steigenallerdings auch� die� Leckagen� überproportional� an,wodurch ein Teil des Vorteiles aus der geschlossenenKühlung wieder� zunichte� gemacht� wird.� Besondersunbefriedigend ist dies,� da� die� verlorene� Kühlluftvorher durch die Kompression energetisch aufgeladenwurde.

Das� Problem� lässt� sich� relativ� einfach� durch� einevollständige oder teilweise Umkehrung diesesSpeisungsprinzips lösen. Dafür werden die Schaufelnwie herkömmlich mit� Luft� des� üblichen� Druckesversorgt, die� verbrauchte� Luft� jedoch� im� nächstenSchritt einer internen oder externen Drucksteigerungunterworfen. Dadurch bleibt der Umfang der Leck-agen wie auch die Kühllufttemperatur in einem übli-chen Rahmen, wodurch sich die Kühlung ver-brauchsneutral verhält.� Die� Idee� liegt� dabei� in� derVe...