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Aufgesetzte Schaufelblattnase aus Keramik oder Sintermaterial mit Effusionskuehlung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000020435D
Original Publication Date: 2003-Dec-25
Included in the Prior Art Database: 2003-Dec-25
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Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Die Kuehlung der Turbinenschaufel einer Gasturbine erfolgt bislang durch maeanderfoermige Kuehlkanaele im Inneren der Schaufel, wobei oftmals separate Nasenkanaele fuer die hohe Temperaturbelastung der Schaufelnase erforderlich sind. Durch eine effizientere Kuehlluftausnutzung bzw. eine lokale Verwendung von keramischen Werkstoffen kann Kuehlluft eingespart werden. Dabei werden die thermisch hoch belasteten Bereiche wie die Schaufelnase mit segmentierten Keramikprofilkoerpern oder auch aus einem Stueck vor den Heissgastemperaturen geschuetzt. Der Keramikkoerper kann beispielsweise ueber eine Verzahnung mit dem Schaufelgrundkoerper verbunden sein. Kuehlluftbohrungen auf der Rueckseite werden bei einem Versagen der Keramik die Kuehlung der Schaufel und damit die geforderten Notlaufeigenschaften aufrecht erhalten. Durch geeignete Rillen im Schaufelgrundkoerper kann auch eine Kuehlung der Keramik mit anschliessender Filmkuehlung des Schaufelblattes erreicht werden. Segmentierte Keramikkoerper koennen ueber ein Nachladesystem waehrend des Betriebs ausgetauscht werden.

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S

© SIEMENS AG 2003 file: 2002J19414.doc page: 1

Aufgesetzte Schaufelblattnase aus Keramik oder Sintermaterial mit Effusionskuehlung

Idea: Dr. Heinz-Juergen Gross, DE-Muelheim; Christian Menke, DE-Muelheim; Dr. Volker Vosberg,

DE-Muelheim;Dr. Stefan Baldauf, DE-Muelheim

Die Kuehlung der Turbinenschaufel einer Gasturbine erfolgt bislang durch maeanderfoermige Kuehlkanaele im Inneren der Schaufel, wobei oftmals separate Nasenkanaele fuer die hohe Temperaturbelastung der Schaufelnase erforderlich sind.

Durch eine effizientere Kuehlluftausnutzung bzw. eine lokale Verwendung von keramischen Werkstoffen kann Kuehlluft eingespart werden. Dabei werden die thermisch hoch belasteten Bereiche wie die Schaufelnase mit segmentierten Keramikprofilkoerpern oder auch aus einem Stueck vor den Heissgastemperaturen geschuetzt. Der Keramikkoerper kann beispielsweise ueber eine Verzahnung mit dem Schaufelgrundkoerper verbunden sein. Kuehlluftbohrungen auf der Rueckseite werden bei einem Versagen der Keramik die Kuehlung der Schaufel und damit die geforderten Notlaufeigenschaften aufrecht erhalten. Durch geeignete Rillen im Schaufelgrundkoerper kann auch eine Kuehlung der Keramik mit anschliessender Filmkuehlung des Schaufelblattes erreicht werden. Segmentierte Keramikkoerper koennen ueber ein Nachladesystem waehrend des Betriebs ausgetauscht werden.

Die Profilkoerper koennen auch aus einem metallenen oder gesinterten Werkstoff bestehen. Werden diese poroes ausgefuehrt, dann laesst si...