EP0036044A1 - Dämpfungselement für Turbinenschaufeln - Google Patents

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EP0036044A1
EP0036044A1 EP19800200233 EP80200233A EP0036044A1 EP 0036044 A1 EP0036044 A1 EP 0036044A1 EP 19800200233 EP19800200233 EP 19800200233 EP 80200233 A EP80200233 A EP 80200233A EP 0036044 A1 EP0036044 A1 EP 0036044A1
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EP
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turbine
damping element
blades
damping
tube
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EP19800200233
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EP0036044B1 (de
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Wilhelm Dr. Endres
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BBC Brown Boveri AG Switzerland
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
    • F01D5/12—Blades
    • F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
    • F01D5/24—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations using wire or the like

Definitions

  • the present invention relates to a damping element for internally cooled turbine blades.
  • the aforementioned object is achieved in that, for the purpose of cooling the damping element, a tube which is open on one side connects two adjacent hollow blades to one another, the closed tube end is connected to the interior of the first blade, which is acted upon by the coolant, while the open tube end on the suction side of the second eye blade opens into the turbine flow channel.
  • the damping tubes between the individual turbine blades can have openings directed downstream to the flow channel of the turbine.
  • 1, 1 denotes a damping tube which connects two internally cooled turbine blades 2 to one another.
  • the damping tube 1 ′ is closed on the pressure side of the turbine blade 2 and has inlet openings 4 in the interior 3 of the blade 2 through which the coolant flows, through which the coolant enters the damping tube 1 according to the arrows 5.
  • the cavity the damping tube 1 is flowed through and through an outlet opening 6 at the outlet end 7, the coolant exits into the flow channel (not shown) of the turbine.
  • FIG. 2 shows an embodiment analogous to FIG. 1, but the damping tubes 1, in addition to the outlet opening 6, also have additional openings 8, directed downstream between the turbine blades 2, to the flow channel of the turbine. These additional openings allow better cooling of the outer surface of the damping tube 1 to be achieved.
  • the damping element 1 can also have other shapes besides the round tube shape shown, for example that of an aerodynamic profile.
  • the tube interior can be divided into several channels.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Zur Kühlung eines Dämpfungselementes bei innengekühlten Turbinenschaufeln wird vorgeschlagen, dass je zwei benachbarte Schaufeln (2) mittels eines einseitig offenen Rohres (1), welches als Dämpfungselement dient, miteinander verbunden werden, u.zw. derart, dass das geschlossene Rohrende mit dem vom Kühlmittel beaufschlagten Innenraum (3) der ersten Schaufel (2) verbunden ist, während das offene Rohrende (6) in den Turbinenströmungskanal mündet. Auch kann das Dämpfungselement (1) zusätzlich zwischen den Turbinenschaufeln (2) stromabwärts gerichtete Oeffnungen (8) aufweisen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dämpfungselement für innengekühlte Turbinenschaufeln.
  • An Schaufeln von Turbomaschinen werden verschiedene Arten von Dämpfungselementen verwendet, welche wegen der Gefahr von Schwingungsbrüchen nahe den Enden der einzelnen Schaufeln befestigt werden können.
  • Bekannt ist die feste Verbindung je zwei benachbarter Schaufeln mittels einzelner Drahtstücke.
  • Sind aufgrund der heutigen hohen Gastemperaturen einzelne Schaufelreihen von Gasturbinen gekühlt, so liegt die Aufgabe vor, Massnahmen zu ergreifen, um ein Versagen der Dämpfungselemente durch hohe thermische Beanspruchungen zu verhindern.
  • Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass zwecks Kühlung des Dämpfungselementes ein einseitig offenes Rohr je zwei benachbarte hohle Schaufeln miteinander verbindet, wobei das geschlossene Rohrende mit dem vom Kühlmittel beaufschlagten Innenraum der ersten Schaufel verbunden ist, während das offene Rohrende an der Saugseite der zweiten Sehaufel in den Turbinenströmungskanal mündet.
  • Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausbildung des Erfindungsgegenstandes können die Dämpfungsrohre zwischen den einzelnen Turbinenschaufeln zum Strömungskanal der Turbine stromabwärts gerichtete Oeffnungen aufweisen.
  • Eine derartige Ausbildung ermöglicht einen höheren Kühlmitteldurchsatz und ebenfalls eine Kühlung der Aussenoberfläche der Dämpfungsrohre.
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungs" gegenstandes vereinfacht dargestellt.
  • Es zeigt:
    • Fig. 1 einen Querschnitt durch zwei erfindungsgemäss verbundene Turbinenschaufeln,
    • Fig. 2 eine Abwandlung der Ausführung gemäss Fig. l.
  • Gemäss Fig. 1 ist mit 1 ein Dämpfungsrohr bezeichnet, welches zwei innengekühlte Turbinenschaufeln 2 miteinander verbindet. Das Dämpfungsrohr l'ist an der Druckseite der Turbinenschaufel 2 verschlossen und weist im vom Kühlmittel durchströmten Innenraum 3 der Schaufel 2 Einlassöffnungen 4 auf, durch welche das Kühlmittel in das Dämpfungsrohr 1 gemäss den Pfeilen 5 eintritt. Der Hohlraum des Dämpfungsrohres 1 wird durchströmt und durch eine Auslassöffnung 6 am Austrittsende 7 tritt das Kühlmittel in den (nicht dargestellten) Strömungskanal der Turbine aus.
  • In der Fig. 2 ist eine zu Fig. 1 analoge Ausbildung gezeigt, wobei jedoch die Dämpfungsrohre 1 neben der Auslassöffnung 6 noch zusätzliche, zwischen den Turbinenschaufeln 2 stromabwärts gerichtete Oeffnungen 8 zum Strömungskanal der Turbine aufweisen. Durch diese zusätzlichen Oeffnungen kann eine bessere Kühlung der Aussenoberfläche des Dämpfungsrohres 1 erreicht werden.
  • Selbstverständlich kann das Dämpfungselement l ausser der gezeigten Rundrohrform auch andere Formen, beispielsweise die eines aerodynamischen Profiles aufweisen. Ebenso kann das Rohrinnere in mehrere Kanäle unterteilt sein.
    • B e z e i c h n u n g s l i s t e
    • 1 = Dämpfungselemente
    • 2 = Turbinenschaufel
    • 3 = Innenraum
    • 4 = Einlassöffnungen
    • 5 = Pfeile
    • 6 = Auslassöffnung (offenes Rohrende)
    • 7 = Austrittsende
    • 8 = Oeffnungen

Claims (3)

1. Dämpfungselement für innengekühlte Turbinenschaufeln, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Kühlung des Dämpfungselementes (1) ein einseitig offenes Rohr je zwei benachbarte hohle Schaufeln (2) miteinander verbindet, wobei das geschlossene Rohrende mit dem vom Kühlmittel beaufschlagten Innenraum (3) der ersten Schaufel (2) verbunden ist, während das offene Rohrende (6) in den Turbinenströmungskanal mündet.
2. Dämpfungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungselemente (1) zwischen den einzelnen Schaufeln (2) Oeffnungen (8) zum Strömungskanal der Turbine aufweisen.
3. Dämpfungselement nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Oeffnungen (8) stromabwärts gerichtet sind.
EP19800200233 1980-03-13 1980-03-13 Dämpfungselement für Turbinenschaufeln Expired EP0036044B1 (de)

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DE8080200233T DE3069854D1 (en) 1980-03-13 1980-03-13 Vibration damper for turbine blades
JP3401081A JPS56143302A (en) 1980-03-13 1981-03-11 Buffer member for turbine blade

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EP0036044B1 (de) 1984-12-27
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