(19)
(11) EP 1 591 626 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
02.11.2005  Patentblatt  2005/44

(21) Anmeldenummer: 04101876.3

(22) Anmeldetag:  30.04.2004
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)7F01D 5/20, F01D 5/18, F01D 11/10
(84) Benannte Vertragsstaaten:
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR
Benannte Erstreckungsstaaten:
AL HR LT LV MK

(71) Anmelder: Alstom Technology Ltd
5400 Baden (CH)

(72) Erfinder:
  • RATHMANN, Ulrich
    5400, Baden (CH)

   


(54) Schaufel für Gasturbine


(57) Eine Gasturbinenschaufel (1) weist ein Deckband (3) auf, das in verschiedenen Bereichen (A,B,C) entsprechend der unterschiedlichen thermischen Belastung der durch verschiedene Kühlmechanismen gekühlt wird. In einem ersten Bereich (A) sind in einer Schneide (8) Bohrungen vorgesehen, durch die eine Konvektivkühlung der Schneide sowie eine Filmkühlung der Heissgasseitigen der Schneide realisiert wird. Ein zweiter Bereich (B) wird mittels Prallkühlung durch ein Kühlluftstrom aus einem Kanal im radial gegenüberliegenden Statorgehäuse gekühlt. Ein dritter Bereich (C) weist mehrere parallel verlaufende Bohrungen auf, die von einem Kühlkanal eines Kühlsystems für das Schaufelblatt zur radial äusseren Oberfläche des Deckbands verlaufen. Ein Kühlluftstrom, der durch diese Bohrungen strömt bewirkt eine Konvektivkühlung dieses Bereichs.




Beschreibung

Technisches Gebiet



[0001] Die Erfindung betrifft eine Schaufel für eine Gasturbine und insbesondere eine Kühlung für das Deckband der Schaufel.

Stand der Technik



[0002] Deckbänder für Gasturbinenschaufeln dienen der Dichtung und der Begrenzung der Leckageströmung im Spaltbereich zwischen den Schaufelspitzen und dem radial gegenüber liegenden Stator oder Rotor. Sie erstrecken sich in Umfangsrichtung und über einen bestimmten Bereich in Richtung der Turbinenachse möglichst in Anpassung der Kontur des Innengehäuses bzw. des Rotors. Herkömmliche Deckbänder weisen in vielen Fällen zwecks Verbesserung der Dichtung auch eine oder mehrere Dichtungsrippen, auch Schneiden genannt, auf, die von einer Plattform des Deckbands, d.h. eines im wesentlichen flachen Teilstück des Deckbands, entlang der radialen Richtung verlaufen.
Die Deckbänder werden zwecks Verlängerung ihrer Betriebsdauer in der durch Heissgas durchströmten Gasturbine konvektiv gekühlt, wie zum Beispiel in EP 1013884 und EP 1083299 offenbart. Dort ist jeweils eine Schaufel mit Deckband beschrieben, das mehrere Bohrungen für eine Kühlluftströmung aufweist. Die Bohrungen stehen mit einem Kühlkanal im Schaufelblatt in Verbindung und führen jeweils zu einem seitlichen Austritt in Umfangsrichtung.
EP 1041247 offenbart eine Gasturbinenschaufel mit inneren, radial verlaufenden Kühlkanälen, die in ein Plenum 42 und 44 münden. Von dort erstrecken sich in der Ebene des Deckbands Bohrungen 54, 56, 58, durch die das Deckband mittels Filmkühlung sowie Konvektivkühlung gekühlt wird. In einer Variante erstrecken sich die Bohrungen von dem Plenum schräg und in leicht radialer Richtung zur radial äusseren Fläche der Deckbandplattform.

[0003] Ein Deckband einer Gasturbinenschaufel ist entlang der Strömungsrichtung des Heissgases thermisch verschieden stark belastet sowie auch in verschiedenen Bereichen mechanisch verschieden belastet. Demzufolge sind auch die Anforderungen bezüglich der Kühlung und mechanischen Belastbarkeit in verschiedenen Bereichen des Deckbands unterschiedlich. Dem wird in den erwähnten offenbarten Gasturbinenschaufeln durch Anpassung der Bohrungsdurchmesser und anderen Massnahmen zur Änderung der Druckdifferentiale Rechnung getragen.

Darstellung der Erfindung



[0004] Es ist der vorliegenden Erfindung die Aufgabe gestellt, eine Gasturbinenschaufel mit einem gekühlten Deckband zu schaffen, bei der in den verschiedenen Bereichen des Deckbands den unterschiedlichen Anforderungen bezüglich Kühlung und mechanischen Belastbarkeit vermehrt Rechnung getragen wird, um die Lebensdauer zu verlängern und den Kühlluftverbrauch möglichst zu vermindern.

[0005] Diese Aufgabe ist durch eine Gasturbinenschaufel mit einem Deckband und einer Kühlanordnung gemäss Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen offenbart.

[0006] Das Deckband einer Gasturbinenschaufel erstreckt sich in Umfangsrichtung entlang der Schaufelspitze und in radialer Richtung bezüglich des Turbinenrotors und gegenüber einem Statorgehäuse angeordnet ist. Zur effizienten und den thermischen Belastungen entsprechenden Kühlung wird das Deckband in Bereiche aufgeteilt, die thermisch unterschiedlich belastet sind. Erfindungsgemäss werden die verschiedenen Bereiche durch unterschiedliche Kühlanordnungen gekühlt, wobei jede Kühlanordnung eine Kühlung mit unterschiedlicher physikalischer Wirkung ermöglicht, die der thermischen Belastung angepasst ist, wie zum Beispiel Filmkühlung, Prallkühlung, Konvektivkühlung oder Mischkühlung.

[0007] In einer ersten Ausführung der Erfindung weist die Gasturbinenschaufel eine erste Kühlanordnung auf zur Kühlung eines ersten Bereichs des Deckbands durch Kühlluft aus einem Kühlsystem aus dem Inneren der Schaufel. Dieser erste Bereich ist der erste Bereich in Richtung der Heissgasströmung und deshalb thermisch am meisten belastet. Ein zweiter Bereich stromab vom ersten Bereich in Richtung der Heissgasströmung ist im Vergleich zum ersten Bereich thermisch weniger belastet. An einem der Gasturbinenschaufel radial gegenüber angeordneten Stator ist die zweite Kühlanordnung angeordnet, die der Kühlung des zweiten Bereichs des Deckbands von ausserhalb der Schaufel dient. Die erste und zweite Kühlanordnung sind voneinander unterschiedlich, indem die erste Kühlanordnung eine Kovenktiv- und Filmkühlung bewirkt und die zweite Kühlanordnung eine Prallkühlung bewirkt. Die erfindungsgemässe Kühlung des Deckbands bewirkt eine der thermischen Belastung der Bereiche angemessene Kühlung und einen entsprechend angemessenen Kühlluftverbrauch.

[0008] In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung weist der erste Bereich des Deckbands der Gasturbinenschaufel insbesondere eine sich in radialer Richtung bezüglich des Gasturbinenrotors erstreckende Schneide auf, die in ihrer Längsrichtung in Umfangsrichtung verläuft und in der die erste Kühlanordnung angeordnet ist. Die Schneide weist mehrere Bohrungen auf, die in Strömungsverbindung mit einem Kühlkanal des Schaufelblatts sind und Austritte auf der Heissgasseite des Deckbands aufweisen. Ein Kühlluftstrom bewirkt bei seiner Strömung durch die Bohrungen eine Konvektivkühlung der Schneide. Nach seinem Austritt aus den Bohrungen strömt er entlang der äusseren Oberfläche Deckbandes und bewirkt dort eine Filmkühlung.
Das Statorgehäuse, das dem Deckband radial gegenüber angeordnet ist, weist mehrere Kühlkanäle auf, die im wesentlichen senkrecht auf die Plattform des Deckbands gerichtet sind. Sie dienen der Kühlung des zweiten Bereichs des Deckbands in der Heissgasströmungsrichtung. Sie sind mit dem Statorkühlsystem verbunden, wodurch daraus abgezweigte Kühlluft über die Kühlkanäle auf die Plattform des Deckbands strömt und dort eine Prallkühlung bewirkt. Die Kühlluft entweicht danach in beiden axialen Richtungen, wobei eine Sperrströmung in der Gegenrichtung zur Leckageströmung entstehen kann. Der zweite Bereich des Deckbands ist in der axialen Richtung beidseits durch radial verlaufende Schneiden begrenzt.

[0009] In einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung weist die Gasturbinenschaufel zusätzlich zu den Merkmalen der ersten Ausführung einen weiteren dritten Bereich des Deckbands in Richtung der Heissgasströmung auf, der mit einer dritten Kühlanordnung ausgestattet ist. Diese Kühlanordnung weist mehrere Bohrungen auf, die mit einem Kühlkanal im Inneren des Schaufelblatts in Strömungsverbindung stehen. Die Bohrungen sind in einem Winkel zur Radialen leicht radial auswärts gerichtet, die einen Kühlluftstrom zum radial äusseren Teil des Deckbands leiten. Kühlluft, die durch diese Bohrungen strömt, bewirkt eine Konvektivkühlung dieses dritten Bereichs. Insbesondere sind die Bohrungen in der Ebene der Deckbandplattform in einem Winkel bezüglich der Umfangsrichtung so ausgerichtet, dass die Kühlluft im wesentlichen entgegen der Umlaufrichtung der Schaufeln aus den Bohrungen geblasen wird.
In einer besonderen Ausführung verlaufen die Bohrungen im Endbereich parallel zueinander.

[0010] In einer weiteren Ausführung der Erfindung sind bei der Gasturbinenschaufel der ersten Ausführung im dem Deckband radial gegenüberliegenden Stator mehrere weitere Kühlkanäle angeordnet, die im wesentlichen senkrecht auf einen dritten Bereich des Deckbands in Richtung der Heissgasströmung gerichtet sind. Sie dienen der Kühlung dieses dritten Bereichs. Der dritte Bereich ist in axialer Richtung und in der Gegenrichtung der Heissgasströmung durch eine Schneide begrenzt. Wie in der ersten Ausführung, stehen die Kühlkanäle in Strömungsverbindung mit dem Kühlsystem des Stators, wodurch Kühlluft aus dem Statorkühlsystem auf den Endbereich des Deckbands gerichtet wird und dort eine Prallkühlung bewirkt.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen


Es zeigen



[0011] 

Figur 1 einen Schnitt durch eine rotierende Gasturbinenschaufel und einen Teil des gegenüberliegenden Stators mit einer Kühlanordnung gemäss der ersten und zweiten Ausführung der Erfindung,

Figur 2 eine Draufsicht des Deckbands der Gasturbinenschaufel,

Figur 3 einen Seitenansicht des Deckbands entlang der Schnittlinie III-III, zur Darstellung der Filmkühlungsbohrungen im ersten Bereich,

Figur 4 ein Ansicht des Deckbands entlang dem Schnitt gemäss IV-IV zur Darstellung der Kühlbohrungen im Endbereich des Deckbands,

Figur 5 eine Detailansicht gemäss V in Figur 4 zur Darstellung eines bevorzugten Austrittsprofils der Kühlbohrungen im Endbereich.

Figur 6 einen Schnitt durch eine rotierende Gasturbinenschaufel wie in Figur 1 mit einer Kühlanordnung gemäss der dritten Ausführung der Erfindung.


Ausführung der Erfindung



[0012] Die Figur 1 zeigt eine rotierende Gasturbinenschaufel in einem Meridionalschnitt durch die Gasturbine. Die Richtungen x und z geben die axiale Richtung, also die Richtung der Maschinenachse, bzw. die radiale Richtung bezüglich des Gasturbinenrotors an. Es ist das Schaufelblatt 1 gezeigt und die Schaufelspitze, an dem das Deckband 2 angeordnet ist. Gegenüber des Deckbands 2, in radialer auswärtiger Richtung bezüglich des Gasturbinenrotors 3, ist das Statorgehäuse 4 gezeigt. Die Gasturbinenschaufel sowie das Statorgehäuse weisen jeweils ein Kühlsystem 5 bzw. 6 auf. Die Richtung der Heissgasströmung ist mit einem Pfeil 7 gekennzeichnet. Grundsätzlich nimmt die Temperatur der Heissgasströmung und entsprechend die thermische Belastung der Maschinenbauteile entlang der Richtung 7 stetig ab. Das Deckband 2 ist in drei Bereiche A, B und C unterteilt. Der erste Bereich A ist im Vergleich zu den zwei nachfolgenden Bereichen B und C einer höheren Temperatur der Heissgasströmung ausgesetzt und demzufolge thermisch am meisten belastet. Der erste Bereich weist erfindungsgemäss eine Schneide 8 auf, die sich radial auswärts sowie in Umfangsrichtung erstreckt. Die Schneide 8 weist eine Bohrung 9 auf, die in Strömungsverbindung mit dem Kühlsystem 5 ist. Diese Bohrung erstreckt sich zum Beispiel in Umfangsrichtung innerhalb der Schneide. Von dieser Bohrung 9 zweigen mehrere weitere Bohrungen 10 ab, die sich radial einwärts erstrecken bis zu einem Austritt auf der rotorseitigen Fläche der Schneide, das heisst auf der Heissgasseite des Deckbands. Die abzweigenden Bohrungen 10 sind in der Figur 3 dargestellt. Kühlluft aus dem Kühlsystem 5 des Schaufelblatts strömt durch die Bohrung 9 und durch die abzweigenden Bohrungen 10, wobei sie eine Konvektivkühlung der Schneide 8 bewirkt. Die Austritte der Bohrungen sind jeweils so gestaltet, dass austretende Kühlluft entlang der Oberfläche der Schneide strömt und dort eine zusätzliche Filmkühlung bewirkt. Somit wird die Schneide durch zwei verschiedenen Kühlmechanismen gekühlt.

[0013] Gegenüber dem zweiten Bereich B des Deckbandes 2 ist durch die Wand des Gehäuses 4 ein Kühlkanal 11 angeordnet, der mit dem Kühlsystem im Statorgehäuse in Verbindung steht. Ein Kühlluftstrom, mit dem Pfeil 12 angedeutet, strömt von diesem Kühlsystem durch den Kühlkanal 11 und wird aufgrund seiner Ausrichtung vorzugsweise senkrecht auf das Deckband 2 gerichtet. Je nach Geometrie des Turbinenkanals und des Deckbands ist der Kühlkanal 11 auch in einem anderen Winkel bezüglich des Deckbands ausgerichtet. Der Kühlluftstrom 12 bewirkt somit eine Prallkühlung des Mittenbereichs B des Deckbands. Der Bereich B ist in axialer Richtung und in Richtung der Heissgasströmungs durch die erste Schneide 8 und eine zweite Schneide 13 begrenzt. Der Kühlluftstrom 12 entweicht aus dem begrenzten Bereich als Leckageströmung, indem der Kühlluftstrom in beiden axialen Richtungen über Schneide 8 sowie Schneide 13 wegströmt. Dabei kann sich abhängig von den Betriebsbedingungen eine Sperrströmung gegen eine Heissgasleckströmung ergeben.
Ueblicherweise wird sich, verursacht durch Degradationseffekte, mit der Zeit eine Mischkühlung des Deckbandes ergeben.
Alternativ dazu ist in einer vorteilhaften Ausführungsform eine spezielle Öffnung oder Spalte im Bereich der zweiten Dichtschneide 13 vorgesehen, die ein genau kontrolliertes Abströmen der Kühlluft ermöglicht.

[0014] In einem dritten Bereich C des Deckbands ist gemäss der zweiten Ausführung der Erfindung eine Mehrzahl von Bohrungen angeordnet, die vom Kühlsystem 5 des Schaufelblatts ausgehen und zur radial äusseren Oberfläche des Deckbands verlaufen. Ein Kühlluftstrom durch diese Bohrungen bewirken eine Konvektivkühlung dieses Bereichs. Sie sind in der Figur 2 dargestellt.

[0015] Figur 2 zeigt eine Draufsicht des erfindungsgemässen Deckbands mit wiederum den Bereichen A, B und C. Es sind mit x und y die axiale Richtung bzw. die Umfangsrichtung bezüglich des Turbinenrotors dargestellt sowie der Umriss des Schaufelfusses 14 und mit gestrichelter Linie der Umriss der Schaufel selbst. Es sind die Schneide 8 im Bereich A und die Schneide 13 im Bereich B gezeigt, die in Umfangsrichtung verlaufen und der Abdichtung gegen Leckageströmungen dienen. Der Bereich C weist die Bohrungen 15 auf zwecks Konvektivkühlung jenes Bereichs, wobei sie in einem Winkel α zur Umfangsrichtung y verlaufen. Der Winkel α ist beispielsweise in einem Bereich zwischen 2° und 90°. Dabei wird die Kühlluft, die aus den Bohrungen 15 tritt in der Gegenrichtung zur Umlaufrichtung der Schaufel ausgeblasen. Vorzugsweise sind die Bohrungen 15 parallel zueinander ausgerichtet, sodass die Herstellung vereinfacht wird.

[0016] Figur 3 zeigt einen Schnitt gemäss III-III in Figur 2 und zeigt die Schneide 8 im Bereich A des Deckbands und den Verlauf der Querbohrung 9 und der von ihr abzweigenden Bohrungen 10. Die Querbohrung 9 ist über Kanal 21 in Strömungsverbindung mit dem Kühlsystem des Schaufelblatts verbunden. Die Strömungsverbindung ist durch eine Erweiterung des Kühlsystems des Schaufelblatts gewährleistet, die in die Schneide 8 hineinragt und in die Querbohrung 9 mündet. Die mehreren abzweigenden Bohrungen 10 verlaufen bezüglich des Turbinenrotors im wesentlichen radial einwärts zu Austritten an der Heissgasseite der Schneide 8. Der Verlauf des Kühlstroms ist mit Pfeilen durch den Kanal 21, über die Querbohrung 9 und die abzweigenden Bohrungen 10 angedeutet. Die Austritte aus der Bohrung 10 sind insbesondere zur Bewirkung einer Filmkühlung der Heissgas-seitigen Oberfläche der Schneide gestaltet, wie zum Beispiel mit einer leicht divergierenden Austrittspartie und einem bevorzugten Winkelbereich, wie aus der einschlägigen Literatur bekannt. Bevorzugte Methoden der Herstellung sind die üblichen Giessverfahren mit Kern sowie Bohren von aussen und anschliessendes Verschliessen der Bohrungseintritte mittels Stopfen 20, welche z.B. formschlüssig eingebracht werden oder stoffschlüssig (Löten, Schweissen) verbunden werden.

[0017] Figur 4 stellt die Ausgestaltung der Bohrungen 15 in einem Schnitt gemäss IV-IV näher dar. Es ist die Schaufel und ein Kanal des Kühlsystems 5 in dessen Schaufelblatt gezeigt. Von dem Kanal geht die Bohrung 15 aus und erstreckt sich bis zur radial äusseren Oberfläche des Deckbands2. Der Austritt einer Bohrung 15 ist angewinkelt gestaltet, sodass die Mischung mit der Heisgasströmung den Bedingungen entsprechend vorteilhaft beeinflusst werden kann. Hierzu ist der Winkel χ zwischen der Austrittfläche und der Achse der Bohrung vorzugsweise in einem Bereich zwischen 40° und 140° . Zusätzlich ist der Winkel β zwischen der Austrittsfläche und der Richtung der Radialen z vorzugsweise in einem Bereich von 30° bis 120° gewählt. Der Durchmesser der Bohrung liegt in einem Bereich zwischen 0.6 und 4.5 mm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 0.6 und 2.5 mm. Dies bezweckt eine angemessene Konvektivkühlung für diesen Bereich.

[0018] Figur 5 zeigt in einem Schnitt gemäss IV-IV eine Variante des Austritts der Bohrungen 15. Die Austrittsfläche ist bezüglich der Bohrungsachse wiederum angewinkelt und abgestuft, wobei das Ende der oberen Lippe 16 im wesentlichen senkrecht zur Bohrungsachse steht. Das Mass s ist abhängig vom Durchmesser der Austrittsfläche und steht insbesondere in einem Verhältnis zum Durchmesser der Bohrung in einem Bereich von 0.5 bis 3 und erlaubt ebenfalls eine vorteilhafte Beeinflussung der Mischung mit der Heisgasströmung.

[0019] Figur 6 zeigt in gleichem Meridionalschnitt wie in Figur 1 eine Gasturbinenschaufel 1 gemäss der dritten Ausführung der Erfindung. Im Vergleich zur ersten und zweiten Ausführung ist hier anstelle der Konvektivkühlung des Bereichs C mittels Bohrungen vom Kühlsystem der Schaufel aus, ein zusätzlicher Kanal im Statorgehäuse angeordnet, durch den Kühlluft aus dem Kühlsystem des Gehäuses auf das Deckband gerichtet ist. Wie für den Bereich B wird dort eine Prallkühlung bewirkt.

[0020] In einer Variante sämtlicher Ausführungen der Erfindung ist die Gasturbinenschaufel vollständig oder in einzelnen Bereichen entsprechend ihres Einsatzes in der Gasturbine mit einer Wärmesperrschicht beschichtet.

Bezugszeichenliste



[0021] 
1
Schaufel in Gasturbine
2
Deckband
3
Gasturbinenrotor
4
Stator, Gehäuse der Gasturbine
5
Kühlsystem in Schaufel(blatt)
6
Kühlsystem in Stator
7
Heissgasströmung
8
Erste Schneide
9
Querbohrung
10
Von Bohrung 9 abzweigende , radial einwärts verlaufende Bohrungen
11
Kühlluftkanal in Stator
12
Kühlluftstrom aus Stator
13
Zweite Schneide
14
Schaufelfuss
15
Bohrungen in Bereich C
16
Obere Lippe der Bohrungen 15
17
Kühlluftkanal
18
Kühlluftstrom
19 20
Stopfen
21
Kanal
A
in Heissgasströmungsrichtung erster Bereich des Decbkands
B
in Heissgasströmungsrichtung zweiter Bereich des Decbkands
C
in Heissgasströmungsrichtung dritter Bereich des Decbkands
α
Winkel zwischen Bohrungen 15 und Umlaufrichtung y
β
Winkel zwischen der Achse der Bohrungen und der radialen Richtung z
χ
Winkel zwischen Austrittsfläche der Bohrungen 15 und der Achse der Bohrungen
s
Durchmesser der Austrittsfläche der Bohrungen 15



Ansprüche

1. Schaufel (1) für Gasturbine mit einem Deckband (2), das sich entlang der Spitze der Schaufel (1) in Umfangsrichtung (y) der Gasturbine erstreckt
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaufel (1) eine erste Kühlanordnung aufweist zur Kühlung eines ersten Bereichs (A) des Deckbands (2) durch Kühlluft aus einem Kühlsystem (5) im Inneren der Schaufel (1) und eine zweite Kühlanordnung zur Kühlung eines zweiten Bereichs (B) des Deckbands (2) durch Kühlluft aus einem Kühlsystem eines Stators (4) aufweist, wobei die zweite Kühlanordnung im Stator (4) radial gegenüber des Deckbands (2) angeordnet ist, und die erste und die zweite Kühlanordnung jeweils eine Kühlung unterschiedlicher Art bewirken.
 
2. Schaufel (1) nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kühlanordnung eine Konvektivkühlung und Filmkühlung des ersten Bereichs (A) des Deckbands (2) bewirkt, und die zweite Kühlanordnung eine Prallkühlung des zweiten Bereichs (B) des Deckbands (2) bewirkt.
 
3. Schaufel (1) nach Anspruch 2 oder 3
dadurch gekennzeichnet, dass
der erste Bereich (A) des Deckbands (2) der erste Bereich in Richtung der Heissgasströmung ist und dieser erste Bereich eine erste Schneide (8) aufweist, die sich in radialer Richtung bezüglich eines Gasturbinenrotors (3) und in Umfangsrichtung (y) erstreckt, und die erste Kühlanordnung in der ersten Schneide (8) angeordnet ist, wobei die erste Schneide (8) mehrere Bohrungen (9,10) aufweist, die in Strömungsverbindung mit einem Kühlsystem (5) im Inneren der Schaufel (1) sind,
und die zweite Kühlanordnung einen Kühlkanal (11) durch das Statorgehäuse (4) aufweist, der mit einem Kühlsystem (6) im Statorgehäuse (4) in Strömungsverbindung steht und auf den zweiten Bereich (B) des Deckbands (2) gerichtet ist.
 
4. Schaufel (1) nach Anspruch 2 oder 3
dadurch gekennzeichnet, dass
das Deckband (2) in Richtung der Heissgasströmung eine zweite Schneide (13) aufweist, wobei der Kühlluftstrom für die Prallkühlung des zweiten Bereichs (B) des Deckbands (2) zwischen den Schneiden (8, 13) und dem Statorgehäuse (4) entweicht.
 
5. Schaufel (1) nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
das Deckband (2) in Richtung der Heissgasströmung eine zweite Schneide (13) aufweist, in der eine Öffnung oder ein Spalt angeordnet ist, durch die oder durch den der Kühlluftstrom für die Prallkühlung des zweiten Bereichs (B) entweicht.
 
6. Schaufel (1) nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrungen (10) durch die Schneide (8) jeweils einen Austritt auf der Heissgasseite der Schneide (8) aufweisen.
 
7. Schaufel (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6
dadurch gekennzeichnet, dass
das Deckband (2) einen dritten Bereich (C) mit einer dritten Kühlanordnung aufweist, wobei die dritte Kühlanordnung mehrere Bohrungen (15) aufweist, die mit einem Kühlsystem (5) im Inneren der Schaufel (1) in Strömungsverbindung stehen und die sich leicht radial auswärts durch das Deckband (2) zur radial äusseren Oberfläche des Deckbands (2) erstrecken.
 
8. Schaufel (1) nach Anspruch 7
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrungen (15) im dritten Bereich (C) jeweils einen Austritt aufweisen, der entgegen der Umlaufrichtung der Gasturbine gerichtet ist.
 
9. Schaufel (1) nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrungen (15) im dritten Bereich (C) parallel zueinander verlaufen.
 
10. Schaufel (1) nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bohrungen (15) im dritten Bereich (C) in einem Winkel (α) zur Umfangsrichtung (y) verlaufen, der in einem Bereich von 2° bis 90° liegt.
 
11. Schaufel (1) nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
die Austrittsfläche der Bohrungen (15) im dritten Bereich (C) in einem Winkel (χ) zur Achse der Bohrungen (15) verläuft, der in einem Bereich von 40° bis 140° liegt.
 
12. Schaufel (1) nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
die Austrittsfläche der Bohrungen (15) im dritten Bereich (C) in einem Winkel (β) zur Richtung der Radialen (z) verläuft, der in einem Bereich von 30° bis 120° liegt.
 
13. Schaufel (1) nach Anspruch 7 oder 8
dadurch gekennzeichnet, dass
das Deckband (2) im dritten Bereich (C) eine zur Austrittsfläche der Bohrungen (15) jeweils eine senkrecht abgestufte Lippe (16) aufweist und der Durchmesser der Austrittsfläche einer Bohrung (15) jeweils in einem Verhältnis zum Durchmesser der Bohrung (15) in einem Bereich von 0.5 bis 3 steht.
 
14. Schaufel (1) nach Anspruch 3
dadurch gekennzeichnet, dass
das Deckband (2) einen dritten Bereich (C) mit einer dritten Kühlanordnung aufweist, wobei die dritte Kühlanordnung mehrere Kühlkanäle (16) aufweist, die mit einem Kühlsystem (6) des Statorgehäuses (4) in Strömungsverbindung stehen und die Kühlkanäle (16) auf den dritten Bereich (C) des Deckbands (2) gerichtet sind.
 
15. Schaufel (1) nach den vorangehenden Ansprüchen
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schaufel (1) mindestens zum Teil mit einer Wärmesperrschicht ausgestattet ist.
 




Zeichnung
















Recherchenbericht