Rohrleitungsdurchführung durch zwei oder mehrere Wandungen eines Axialkompressors einer Gasturbine

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Rohrleitungsdurchführung durch eine Öffnung eines Leitschaufelträgergehäuses und einer Öffnung in einer Außenwand eines Turbomaschinengehäuses Axialkompressorgehäuses einer Gasturbine.

[0002] Eine Rohrleitungs durch führung für eine Dampfturbine ist aus DE-A-3 905 900 bekannt.

[0003] Für die Entnahme von verdichteter Luft aus dem Leitschaufelträgerinnenraum eines ist bei einer von der Anmelderin entwickelten Gasturbine eine Rohrleitung in einer Austrittsöffnung der Außenwand des Kompressorgehäuses fest verspannt.

[0004] Die Rohrleitungsdurchführung wird durch zwei oder mehrere Wandungen geführt, die aufgrund von Relativbewegungen horizontal und vertikal gegeneinander verschoben werden. Die Abdichtung der Rohrleitung erfolgt durch Weichstoffdichtringe an der Austrittsöffnung des Leitschaufelträgergehäuses. Nachteilig bei dieser Konzeption ist, dass bei Verlust der Elastizität durch erhöhte Temperatur der Dichtringe die Durchführungen ausschlagen und somit Leckagen entstehen.

[0005] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine temperaturbeständige Abdichtung zu schaffen, die einerseits verschleißarm ist und andererseits eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit der Rohrdurchführung in radialer und axialer Richtung gewährleistet.

[0006] Die Lösung der Aufgabe erfolgt entsprechend den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches.
Die abhängigen Unteransprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Rohrleitungsdurchführung.

[0007] Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird verdichtete Luft aus dem Leitschaufelträgergehäuse eines Axialkompressors einer Gasturbine über eine Rohrleitung entnommen. Da sich der Leitschaufelträger innerhalb des Axialkompressorgehäuses befindet, muss die Rohrleitung durch den Ringraum des Axialkompressors, der durch die Wände des Leitschaufelträgergehäuses und des Kompressorgehäuses gebildet wird, geführt werden.

[0008] Das unterschiedliche Druckniveau im Leitschaufelträgerinnenraum, im Ringraum und außerhalb des Axialkompressorgehäuses erfordert eine Abdichtung der Räume gegeneinander und gegenüber der Rohrleitung. Da die Gehäusewände und die Rohrleitung unterschiedlichen Wärmedehnungen ausgesetzt sind, muss die Abdichtung eine Relativbewegung der Bauteile in horizontaler und vertikaler Richtung zulassen.

[0009] Erfindungsgemäß wird daher der obere Teil der Rohrleitung mit Flansch an der Durchführung bzw. dem Entnahmestutzen der Kompressorgehäusewand fest eingespannt und durch zwei Dichtungen abgedichtet.

[0010] An der Durchführung bzw. Austrittsöffnung des Leitschaufelträgers wird das Rohr durch einen Kolbenring abgedichtet. Der Kolbenring erlaubt die Relativbewegung von Rohr und Kompressorgehäuse gegenüber dem Leitschaufelträger in vertikaler Richtung.

[0011] Der Kolbenring wird an der Leitschaufelträgerwand durch zwei Befestigungsringe geführt. Die Befestigungsringe ermöglichen durch ihre Freiräume die Relativbewegung von Rohr und Kompressorgehäuse gegenüber dem Leitschaufelträger in horizontaler Richtung.

[0012] Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich in allen Fällen anwenden, in denen eine Rohrleitung mehrere Wandungen, die Relativbewegungen ausgesetzt sind, abgedichtet durchdringt.

[0013] Die Vorrichtung ist darüber hinaus durch die metallische Ausführung temperaturbeständig, es sind keine Verschleißteile erforderlich. Im Rahmen der vorgegebenen Freiräume ist eine uneingeschränkte Bewegungsfreiheit in radialer und axialer Richtung möglich. Eine Montage der Vorrichtung ist sehr einfach. Eine Anregungsgefahr durch Strömungskräfte ist ausgeschlossen.

[0014] Die Erfindung wird anhand eines schematischen Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1

einen Längsschnitt durch einen Axialkompressor einer Gasturbine mit einem Luftentnahmerohr,

Fig. 2

einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Rohrleitungsdurchführung.

[0016] Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Axialkompressor einer Gasturbine mit auf der Welle (19) angeordneten Schaufeln (21) und in dem Leitschaufelträger (23) befestigten Leitschaufeln (22) sowie einem unterhalb des Diffusors (20) auf der Welle (19) angeordnetem Laufrad (18).

[0017] Aus dem Leitschaufelträger (1) wird Luft über eine Rohrleitung (2) entnommen. Da sich der Leitschaufelträger (1) innerhalb des Kompressorgehäuses (3) befindet, muss die Rohrleitung (2) durch den Ringraum (4), der durch die Wände der Gehäuse (1) und (3) gebildet wird, geführt werden.

[0018] Das unterschiedliche Druckniveau im Leitschaufelträgerinnenraum (5) mit Austrittsöffnungen (25) im Ringraum (4) und außerhalb des Kompressorgehäuses (3) erfordert eine Abdichtung der Räume (5) und (4) gegeneinander und gegenüber der Rohrleitung. Da die Gehäusewände (1, 3) und die Rohrleitung (2) unterschiedlichen Wärmedehnungen ausgesetzt sind, muss die Abdichtung eine Relativbewegung der Einbauten in horizontaler und vertikaler Richtung zulassen.

[0019] Erfindungsgemäß wird das obere Rohrteil (2) mit Flansch (14) an der Durchführung (6) der Außengehäusewand (3) durch den Entnahmestutzen (15) und mittels Befestigungselementen (16) fest eingespannt und durch zwei Dichtungen (7) abgedichtet.

[0020] Entsprechend Fig. 2 wird an der Austrittsöffnung (17) des Leitschaufelträgers (1) das untere Teil des Rohres (2) durch einen Kolbenring (8) abgedichtet. Der Kolbenring (8) erlaubt die Relativbewegung von Rohr (2) und Gehäuse (3) gegenüber dem Leitschaufelträger (1) in vertikaler Richtung.

[0021] Der Kolbenring (8) wird an der Leitschaufelträgerwand (1) durch zwei Befestigungsringe (9) und (10) geführt. Die Befestigungsringe (9, 10) ermöglichen durch ihre Freiräume bzw. innere und äußere Ausdehnungen (11, 12, 13) die Relativbewegung von Rohr (2) und Gehäuse (3) gegenüber dem Leitschaufelträger (1) in horizontaler Richtung.

[0022] Die erfindungsgemäße Vorrichtung lässt sich auch in Fällen anwenden, in denen eine Rohrleitung (2) mehrere Wandungen, die Relativbewegungen ausgesetzt sind, abgedichtet durchdringt.

Bezugsziffernliste:

[0023] 

1

Leitschaufelträgergehäuse

2

Rohrleitung

3

Kompressorgehäuse (Außenwand)

4

Ringraum

5

Leitschaufelträgerinnenraum

6

Austrittsöffnung in 3

7

Dichtung

8

Kolbenring

9

Befestigungsringe

10

Befestigungsringe

11

Innere Ausnehmung in 9

12

Äußere Ausnehmung in 9

13

Ausnehmung in 10

14

Flansch von 2

15

Entnahmestutzen

16

Befestigungselemente

17

Bohrung/Austrittsöffnung in 1

18

Laufrad

19

Welle/Rotor

20

Diffusor

21

Schaufel von 19

22

Leitschaufeln

23

Leitschaufelträger

24

Entnahmeventil

25

Austrittsöffnung von 4

Ansprüche

1. Rohrleitungsdurchführung durch eine Öffnung eines Leitschaufelträgergehäuses und einer Öffnung in einer Außenwand eines Turbomaschinengehäuses
dadurch gekennzeichnet, dass das Turbomaschinengehäuse ein Axialkompressorgehäuse einer Gasturbine ist,
dass der obere Teil einer Rohrleitung (2) mit einem Flansch (14) und beidseitigen Dichtungsringen (7) mittels lösbaren Befestigungselementen (16) zwischen der Außenwand (3) und einem Entnahmestutzen (15) fest eingespannt ist,
dass der untere Teil der Rohrleitung (2) gleitend mittels eines Kolbenringes (8) in einem oberen (9) und unteren (10) Befestigungsring an einer Austrittsöffnung (17) eines Leitschaufelträgergehäuses (1) gelagert ist.

2. Rohrleitungsdurchführung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Befestigungsring (9) eine innere Ausnehmung (11) und eine äußere Ausnehmung (12) aufweist.

3. Rohrleitungsdurchführung nach Anspruch 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der untere Befestigungsring (10) eine innere Ausnehmung (13) aufweist.

4. Rohrleitungsdurchführung nach den Ansprüchen 1 - 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der obere Befestigungsring (9) und der untere Befestigungsring (10) mittels lösbaren Befestigungselementen (16) in dem Leitschaufelträgergehäuse (1) fest eingespannt sind.

Claims

1. Conduit duct through an opening of a guide blade carrier housing and an opening in an outer wall of a turbo-engine housing, characterised in that the turbo-engine housing is an axial compressor housing of a gas turbine, that the upper part of a conduit (2) is fixedly clamped by a flange (14) and sealing rings (7) at both sides between the outer wall (3) and a bleed stub pipe (15) by means of releasable fastening elements (16) and that the lower part of the conduit (2) is slidingly mounted by means of a piston ring (8) in an upper fastening ring (9) and lower fastening ring (10) at an outlet opening (17) of a guide blade carrier housing (1).

2. Conduit duct according to claim 1, characterised in that the upper fastening ring (9) has an inner recess (11) and an outer recess (12).

3. Conduit duct according to claim 1 and 2, characterised in that the lower fastening ring (10) has an inner recess (13).

4. Conduit duct according to claims 1 to 3, characterised in that the upper fastening ring (9) and the lower fastening ring (10) are fixedly clamped in place in the guide blade carrier housing (1) by means of releasable fastening elements (16).

Revendications

1. Traversée de tuyauterie au travers d'une ouverture d'un carter de support d'aubes directrices et d'une ouverture dans une paroi extérieure d'un carter de turbomachine, caractérisée en ce que le carter de turbomachine est un carter de compresseur axial d'une turbine à gaz, en ce que la partie supérieure d'une tuyauterie (2) est serrée fixement par une bride (14) et des bagues d'étanchéité bilatérales (7), au moyen d'éléments de fixation amovibles (16), entre la paroi extérieure (3) et un raccord de prise (15), et en ce que la partie inférieure de la tuyauterie (2) est montée de façon coulissante, au moyen d'un segment de piston (8), dans une bague de fixation supérieure (9) et inférieure (10) sur une ouverture de sortie (17) d'un carter (1) du support d'aubes directrices.

2. Traversée de tuyauterie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la bague de fixation supérieure (9) présente un creux intérieur (11) et un creux extérieur (12).

3. Traversée de tuyauterie suivant les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la bague de fixation inférieure . (10) présente un creux intérieur (13).

4. Traversée de tuyauterie suivant les revendications 1 - 3, caractérisée en ce que la bague de fixation supérieure (9) et la bague de fixation inférieure (10) sont serrées fixement dans le carter (1) du support d'aubes directrices au moyen d'éléments de fixation amovibles (16).

Zeichnung