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Hohle Stahl-Laufschaufel

IP.com Disclosure Number: IPCOM000129179D
Original Publication Date: 2005-Oct-25
Included in the Prior Art Database: 2005-Oct-25
Document File: 2 page(s) / 47K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei Niederdruckteilturbinen ist bislang die Groesse des Abstroemquerschnitts durch die herstellbare Schaufellaenge begrenzt. Dabei spielt insbesondere die Festigkeit der zur Zeit verwendeten Werkstoffe eine grosse Rolle. Ein groesserer verfuegbarer Abstroemquerschnitt kann jedoch dazu fuehren, dass eine ganze Teilturbine eingespart werden kann. Dafuer werden regelmaessig neue Werkstoffe eingesetzt, die leichter und dabei fester sind, aber auch hoehere Werkstoffauslastungen. Dies fuehrt im ersten Fall zu hoeheren Kosten und im zweiten Fall zu einem erhoehten Betriebsrisiko. Alternativ koennen Design- und Technologieanpassungen mit bekannten Werkstoffen kostenguenstigere Loesungen geschaffen werden. Dies ist auch Gegenstand der nachfolgenden Idee. Es werden darin bekannte Stahlwerkstoffe fuer die Bauteile der Laufschaufeln verwendet, die entsprechend den Festigkeitsanforderungen bzw. den Beanspruchungen im Betrieb mehr oder weniger hohl ausgefuehrt werden. Aehnlich der hohl ausgefuehrten Laufschaufeln werden hierbei Halbschalen miteinander verschweisst. Dabei findet die Schweissanbindung an den entsprechenden Schaufelfuss an einer Stelle statt, die weniger stark belastet ist. Der Kraftfluss geht dabei weitgehend durch das Werkstoffmaterial, welches von der Schweissnaht nur geringfuegig beeinflusst wird. Die Texturen des Werkstoffes liegen zu einem grossen Teil in Beanspruchungsrichtung.

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S

Hohle Stahl-Laufschaufel

Idee: Dr. Christoph Hermann Richter, DE-Muelheim

Bei Niederdruckteilturbinen ist bislang die Groesse des Abstroemquerschnitts durch die herstellbare Schaufellaenge begrenzt. Dabei spielt insbesondere die Festigkeit der zur Zeit verwendeten Werkstoffe eine grosse Rolle. Ein groesserer verfuegbarer Abstroemquerschnitt kann jedoch dazu fuehren, dass eine ganze Teilturbine eingespart werden kann. Dafuer werden regelmaessig neue Werkstoffe eingesetzt, die leichter und dabei fester sind, aber auch hoehere Werkstoffauslastungen. Dies fuehrt im ersten Fall zu hoeheren Kosten und im zweiten Fall zu einem erhoehten Betriebsrisiko.

Alternativ koennen Design- und Technologieanpassungen mit bekannten Werkstoffen kostenguenstigere Loesungen geschaffen werden. Dies ist auch Gegenstand der nachfolgenden Idee. Es werden darin bekannte Stahlwerkstoffe fuer die Bauteile der Laufschaufeln verwendet, die entsprechend den Festigkeitsanforderungen bzw. den Beanspruchungen im Betrieb mehr oder weniger hohl ausgefuehrt werden. Aehnlich der hohl ausgefuehrten Laufschaufeln werden hierbei Halbschalen miteinander verschweisst. Dabei findet die Schweissanbindung an den entsprechenden Schaufelfuss an einer Stelle statt, die weniger stark belastet ist. Der Kraftfluss geht dabei weitgehend durch das Werkstoffmaterial, welches von der Schweissnaht nur geringfuegig beeinflusst wird. Die Texturen des Werkstoffes liegen zu einem grossen Teil in Beanspruchungsrichtung.

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