Gasturbinen-Rotor. Durch die hocherhitzten Gase, mit denen eine Gasturbine arbeitet, werden die einzel nen Teile stark wärmebeansprucht. Um die Turbine betriebssicher zu gestalten, muss die Temperatur der Teile, auf welche die glühen den Gase einwirken, unter der zulässigen Grenze gehalten werden. Bei dem heutigen Stande der Technik ist es nötig, die betref fenden Teile der Turbine zu kühlen, wodurch eine besondere Ausbildung dieser Teile, be sonders des Rotors, erforderlich wird.
Bei bekannten Einrichtungen ist im Schaufelträger des Rotors ein System von Längsbohrungen und ringsum laufenden Kühlkanälen vorgesehen, das den Zweck hat, das Kühlmittel so zu leiten, dass eine wirk same Kühlung des Schaufelträgers erreicht wird.
Es ist aber nicht genügend Rücksicht darauf genommen, dass es möglich sein sollte, die, Menge des Kühlmittels dann zu ändern, wenn sich die Kühlung im Betriebe als un genügend erweist. Zur Behebung dieses Nachteils ist beim erfindungsgemässen Gasturbinenrotor in jede Längsbohrung ein Rohr eingesetzt, welches mit mindestens einer Öffnung versehen ist, mittels welcher die Verbindung mit wenig stens einem kreisringförmigen Kanal her gestellt ist, während eine Verbindung mit den übrigen Ringkanälen durch die Wand des Rohres verhindert ist.
Eine Ausführung des erfindungsgemässen Gasturbinenrotors ist in der beiliegenden Zeichnung als Beispiel veranschaulicht, in welcher ein. Rotor einer Doppelstrom-Reak- tionsturbine mit vier Schaufelkränzen auf einer Seite dargestellt ist.
Am Umfang der Trommel 1 des Rotors ist unter jeder Schaufelreihe 2 ein kreisring- förmiger Kanal 3 angeordnet, welcher mit mehreren Zwischenräumen zwischen aufein- anderfolgenden Schaufeln der gleichen Schaufelreihe in Verbindung steht. Ferner sind Längsbohrungen 4 vorhanden, welche an der Stirnseite der Trommel möglichst in der Nähe ihres Umfanges verteilt sind.
Diese Längsbohrungen haben je nachdem, welcher Schaufelreihe durch sie das Kühlmittel zu geführt werden soll, eine verschiedene Tiefe (Länge). Damit das Kühlmittel einer be stimmten Schaufelreihe nur durch eine be stimmte Bohrung 4 zugeführt wird, ist in jede Bohrung 4 ein Rohr 5 auswechselbar eingeschoben, welches an entsprechender Stelle mit einer oder mehreren Öffnungen 5a oder Ausschnitten versehen ist, durch welche die Verbindung mit dem betreffenden Ring kanal 3 hergestellt ist, wogegen eine Verbin dung mit den übrigen Ringkanälen durch die Wand des Rohres 5 verhindert wird. Durch das gleiche Rohr kann das Kühlmittel auch z.
B. zwei oder mehr Schaufelreihen zugeführt werden, wenn das Rohr an den entsprechenden Stellen mit wenigstens einer Öffnung versehen wird, durch welche die Verbindung mit den gewünschten kreisring förmigen Kanälen 3 hergestellt wird. In die äussern Enden der Rohre 5 sind auswechsel bare Düsen 6 eingesetzt, die mit der Grösse ihres Durchflussquerschnittes die Menge des Kühlmittels für die betreffenden Schaufel reihen bestimmen. Mit ihren äussern Enden münden alle diese Rohre in eine gemeinsame Kammer 7, in welche das Kühlmittel von aussen zugeführt wird. Der Druck dieses Kühlmittels wird, wenn erforderlich, durch eine Pumpe (Gebläse) 8 erhöht.
Zu der entgegengesetzten Seite der Trom mel kann das Kühlmittel entweder unmittel bar von dieser zweiten Seite oder durch eine verlängerte Längsbohrung 4' (punktiert) zu geführt werden.
Sollte es nötig sein, die Temperatur der Trommel noch unter diejenige Temperatur zu bringen, die durch das beschriebene Kanal system erreicht wird, wird das Kühlmittel bekannterweise auch auf die gerippte Kühl fläche 9 im Innern der Trommel zugeführt.
Die Benützung der Kühlmittelzuleitungs- rohre 5 in den Längsbohrungen 4 ermöglicht eine Beschränkung der Wärmeaustausch fläche zwischen den Rohren und den Wän den der Längsbohrungen und damit einen kleineren Wärmeübergang aus der Trommel in die Rohre. Demzufolge ist die Einführung des Kühlmittels zwischen die Schaufeln mit einer niedrigeren Temperatur möglich als ohne Benützung der Rohre.
Die beschriebene Ausbildung des Rotors erlaubt auch die Verlegung der Wärmeabfuhr aus der Trom mel an eine bestimmte frei gewählte Stelle und damit eine zweckmässigere Kühlung der Trommel an den höher wärmebeanspruchten Stellen.
Die Benützung von eingesetzten Kühl mittelzuleitungsrohren in den Längsbohrun gen bringt aber dem beschriebenen Gasturbi- nenrotor gegenüber bekannten Rotoren ohne Rohre in den Längsbohrungen noch den wei teren bedeutenden Vorteil der Herabsetzung der Beanspruchung durch Fliehkräfte, wie im folgenden erläutert ist.
Viele kleine Bohrungen an dem Umfang der Trommel, bei welcher jedem Schaufel zwischenraum der gleichen Schaufelreihe eine Bohrung zukommt, bedingen eine Schwä chung der Tragfähigkeit der Trommel, wo durch die Beanspruchungen durch die von der Trommel aufzunehmenden Schaufelflieh- kräfte vergrössert werden.
Ferner ist das Bohren der Längsbohrun gen von kleinerem Durchmesser durch die lange Trommel schwierig. Es ist daher vor teilhafter, weniger Längsbohrungen, aber von grösserem Durchmesser anzuordnen und den selben wenigstens je drei Schaufelzwischen räume derselben Reihe und eventuell zwei Reihen zuzuordnen. Die Zuführung des Kühlmittels zu der zweiten und den weiteren Schaufelreihen direkt durch die Längs bohrungen muss von der Zuführung zu der ersten Reihe unabhängig sein. Dies führt zu zwei oder mehr radial zueinander versetzten Bohrungsreihen. Die Höhe des Trommel kranzes wird aber dadurch bedeutend grösser, so da.ss der Vorteil der grösseren Festigkeit wieder verlorengeht.
Bei der beschriebenen Ausbildung des Rotors können die Zufüh rungsrohre in relativ wenigen Längsbohrun gen von grösserem Durchmesser hindurch geführt werden, wodurch die Festigkeit der Verbindung zwischen dem äussern, die Schau felkränze tragenden und dem innern Teil der Trommel erheblich erhöht werden kann.
Bei grösserer Festigkeit des Trommel kranzes wird eine geringere Höhe des die Schaufeln tragenden Teils der Trommel er möglicht. Mit Rücksicht darauf, dass die Trommeln der Gasturbinen ganz beträchtlich beansprucht sind, stellt dies einen bedeuten den Vorteil dar.
Ausserdem können die Verbindungs öffnungen zu den Schaufelzwischenräumen und dem Ringkanal grösser ausgeführt wer den, als zur Einführung des Kühlmittels nötig ist; die genaue Grösse der nötigen Öffnungen wird erst an den in die Längs bohrungen eingeführten Rohren ausgeführt. Die Einführung von Kühlmittelzuführungs- rohren in die Längsbohrungen ermöglicht ferner den Zufluss des Kühlmittels in die letzten Schaufelreihen, die weniger wärme beansprucht sind, abzusperren.