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DE2363339A1 - Enteisungsvorrichtung fuer nabenhaube von gasturbinen - Google Patents

Enteisungsvorrichtung fuer nabenhaube von gasturbinen

Info

Publication number
DE2363339A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat transfer
transfer surface
deicing device
hub cap
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE2363339A
Other languages
English (en)
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DE2363339C2 (de
Inventor
Ambros Siegfried Hoffmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Avco Corp
Original Assignee
Avco Corp
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Publication date
Application filed by Avco Corp filed Critical Avco Corp
Publication of DE2363339A1 publication Critical patent/DE2363339A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2363339C2 publication Critical patent/DE2363339C2/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/04—Air intakes for gas-turbine plants or jet-propulsion plants
    • F02C7/047—Heating to prevent icing
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/02—De-icing means for engines having icing phenomena

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Lubrication Details And Ventilation Of Internal Combustion Engines (AREA)

Description

PATENTANWALT D-1 BERLIN 33 10.12.1973
MANFRED MIEHE falkenried 4
Telefon: (030) 760950 < 8 St 1950 > Diplom-Chemiker Telegramme: Indusprop Berlin
üS/16/2145 L-419-F-9
AVCO CORPORATION
1014 Vine Street·, Suite 1800, Cincinnati, Ohio 45202
USA
Enteisungsvorrichtung für Nabenhaube von Gasturbinen
Es wird eine Enteisung der Einlaßnabenhaube einer Gasturbine dadurch geschaffen, daß ein Strom erhitzten Schmiermittels aus dem Schmiermittelsystem einer Gasturbine gegen eine allgemein konkave Wärmeübertragungs-Oberfläche gerichtet wird, die an der Innenseite der Einlaßnabe ausgebildet ist. Die Wärmeübertragungs-Oberfläche ist so ausgebildet, daß sich eine größtmögliche Wärmeübertragung von der Schmiermittelflüssigkeit auf diejenigen Teile der äußeren Oberfläche der Nabenhaube ergibt, bei denen eine Neigung zum Ansammeln von Eis gegeben ist» Die Wärmeübertragungs-Oberfläche führt ebenfalls zu einer Pumpwirkung, die einen kontinuierlichen Fluß des Schmiermittels über dieselbe ergibt.
Die Erfindung betrifft das Enteisen und insbesondere das Enteisen des Lufteinlasses einer Gasturbine.
Kurz nach Entwicklung der Gasturbine wurden die Probleme der Eisbildung an dem Turbinen-Einlaß erkannt. Die Gasturbinen von Flugzeugen arbeiteten unter Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen, die die Bildung erheblicher Eisschichten an dem Einlaß der Turbine fördern könnten, wodurch in ernsthafter Weise der Luftfluß am Einlaß · beschränkt und hierdurch ein "Erlöschen" bedingt wird.
Es sind zahlreiche Systeme in Vorschlag und Anwendung gebracht worden für das Enteisen der Einlaßgebiete einer Gasturbine zwecks Ausschalten dieses Problems.
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Allgemein gesehen, wird bei jedem dieser Systeme ein Teil des durch die Turbine fließenden heißen Gasstroms abgezweigt und durch Kanäle in einem Wärmeübertragungs-Verhältnis zu den Einlaßteilen gerichtet. Das Strömungsmittel tritt sodann durch Öffnungen in den in die Turbine fließenden Luftstrom. Dieses erhitzte Strömungsmittel führt zu einem Erhitzen der Einlaß-Oberflächen und entfernt wirksam das Eis oder verhindert ein Ansammeln desselben. Ganz zu Beginn der Entwicklung der Gasturbine wurde erhitztes Gas dem Turbinen-Auslaß entnommen, da das Gas an dieser Stelle eine ausreichend hohe Temperatur für das Enteisen aufwies. Bei fortschreitender Technologie der Gasturbine wurde die für diesen Zweck abgezweigt Luft dem Kompressor-Auslaß entnommen, und die letzten Entwicklungen auf diesem Gebiet benutzen Luft, die den Anfangsstufen des Kompressors entnommen ist.
Wenn auch einige dieser gemachten Vorschläge wirksamer als andere sind, besitzen sie doch allesamt ein gemeinsames Problem. Dieses Problem besteht darin, daß die Entnahme der Luft oder erhitzten Strömungsmittels aus dem durch die Turbine hindurchtretenden, antreibendem Gasstrom wesentlich den Gesamtwirkungsgrad der Turbine beeinflußt. Der Grund hierfür besteht darin, daß die Luft aus dem antreibendem Gasstrom an einer Stelle hoher Energie entnommen und erneut an einer Stelle niedriger Energie eingeführt wird. Wenn derartige Enteisungssysteme kontinuierlich betrieben werden, würde dies in erheblicher Weise den Gesamt-Wirkungsgrad der Turbine nachteilig beeinflussen. Um diese Wirkungen hintenanzuhalten sind Pläne entwickelt worden, den Enteisungsmechanismus "nach den Erfordernissen" zu betreiben, und zwar entweder bei Feststellen von Eis oder bei dem Verdacht auf Eisbildung. Dies nun bedingt jedoch eine erhebliche Verwickeltheit des Systems in Form entsprechender Steuerventile und Fühlvarrichtungen.
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Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, in wirksamer Weise den Einlaß einer Gasturbine zu enteisen, ohne daß Luft aus dem durch die Turbine' fließendem Gasstrom abgezweigt wird.
Diese Aufgabe wird nun erfindungsgemäß durch ein
Enteisungssystem für eine ringförmige, hohle, drehbare Einlaß-Nabenhaube einer Gasturbine gelöst. Dieses System weist eine Wärmeübertragungs-Oberfläche an der Innenseite der Nabenhaube auf, und die Wärmeübertragungs-Oberfläche ist drehbar zu und liegt im Wärmeaustausch-Verhältnis mit der äußeren Oberfläche der Einlaß-Nabenhaube vor, auf der sich das Eis anzusammeln neigt. Es ist eine
Anordnung vorgesehen, durch die ein Strom einer heißen Flüssigkeit gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche
gerichtet wird, wodurch die äußere Oberfläche der
Einlaß-Nabenhaube erhitzt wird.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen;
Figur 1 eine vereinfachte Gesamtansicht einer Gasturbine mit den erfindungsgemäßen Merkmalen;
Figur 2 eine stark vergrößerte, längsseitige, weggebrochene Ansicht des Einlasses einer Gasturbine gemäß einer wahlweisen erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform;
Figur 3 eine weggebrochene, vergrößerte, längsseitige Ansicht im Schnitt des Einlasses einer Gasturbine mit einem erfindungsgemäßen Enteisungssystem;
Unter Bezugnahme auf die Figur 1 ist dort eine Gasturbine gezeigt, hei der der Erfindungsgegenstand angewandt werden kann. Diese Gasturbine weist einen Einlaß 10 auf, der
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durch eine Einlaß-Nabenhaube 12 und ein äußeres Schaufel-Versteifungsband 14 begrenzt ist, das in einer äußeren Motorhaube c, siehe die gestrichelten Linien, angeordnet sein kann. Eine Reihe Flügelrad-Schaufeln 16, die an einer Nabe 18 befestigt sind, läuft um unter Beschleunigen der Luft vorbei an den Leitrad-Schaufeln 20 und Tragschaufeln 22 für die Abgab e aus dem Auslaß 24 unter Ausbilden eines nach vorne gerichteten Schubes.
Ein Teil der durch die Flügelrad-Schaufeln 16 beschleunigten Luft tritt in einen Einlaß 26 durch eine Vorverdichter-Stufe 28 ein und durch einen ringförmigen Einlaßkanal 30 zu einer Kompressor-Anordnung 32, die einen mehrstufigen Kompressor mit Achsialfluß in Verbindung mit einem Zentrifugal-Laufrad aufweist. Die durch den Kompressor 32 unter Druck gesetzte Luft wird an eine Brennkammer 34 abgegeben, in der Brennstoff mit der Luft vermischt und gezündet wird unter Ausbilden eines heißen Gasstroms. Der heiße Gasstrom tritt über eine Turbinenanordnung 36 f die über eine Welle 38 den Kompressor 32 antreibt. Von dort aus tritt der Gasstrom über eine Flügelrad-Turbinenanordnung 40, die die Flügelrad-Scheibe über eine Flügelrad-Turbinenwelle 42, untersetzungsgetriebe und hohle Tragwelle 46 antreibt.
Der aus der Flügelrad-Turbinenanordnung 40 kommende Gasstrom wird aus der Turbine durch den Turbinenauslaß 48 abgegeben und führt zu einem zusätzlichen nach vorne gerichteten Schub für die Turbine. Eine gestrichelt wiedergegebene geeignete Motorgondel η führt zu einem stromlinienförmigen Fließweg um die Turbine herum.
Das Einlaßgebiet der Turbine und insbesondere die Einlaß-Nabenhaube 12 neigt unter bestimmten Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbedingungen, unter denen die Turbine arbeitet zu einem Ansammeln von Eis.
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Um diese Bedingungen auszuschalten findet in der Turbine das nachfolgend besc hriebene Enteisungssystem Anwendung.
Das Enteisungssystem weist eine Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 aufr die sich in dem Inneren der Einlaß-Nabenhaube 12 befindet. Diese Wäremübertragungs-Oberflache läuft mit der äußeren Oberfläche der Einlaß-Nabenhaube 12 um und steht in einem Wärmeübertragungs-Verhältnis hierzu. Es wird ein Strom einer erhitzten Flüssigkeit an der Wärrneübertragungs-Oberflache 50 durch eine mit einer Leitung 54 verbundenen Düse 52 abgegeben. Die Leitung 54 steht in Verbindung mit der Hochdruckleitung56 des Schmiersystems der Turbine. Diese Hochdruckleitung weist ein Filter 58 für die Entfernung von Verunreinigungen auf. Eine durch die Turbine angetriebene Hochdruck-Pumpe empfängt das Schmiermittel in Form einer Flüssigkeit von der Zuführungsleitung 62 aus, die in Verbindung mit einem Schmiermittel-Speichertank 64 steht.· Das Öl wird in den Tank 64 durch einen Wärmeaustauscher 68 über eine Rückführungsleitung 66 vermittels einer Spülpumpe 70 zurückgeführt. Die Spülpumpe 70 empfängt das Schmiermittel aus den verschiedenen Ölwannen der Turbine. Eine der die Spülpumpe 70 speisenden Rückführungsleitungen 72 erstreckt sich bis zu einer Stelle benachbart zu einer Lageranordnung 74, die die Scheibe 18 über die Tragwelle 46 lagert. Wie weiter unten erläutert, liegen radiale Öffnungen durch die Wände der Welle 46 zu Gleitelementen der Lageranordnung 74 vor. Die durch diese Öffnungen hindurchtretende Schmierflüssigkeit wird durch die Leitung 72 für die Abgabe an die Spülpumpe gesammelt.
Unter Bezugnahme auf die Figur 3 ist dort das Enteisungssystem im Einzelnen gezeigt. Die Flügelradscheibe 18 ist teleskopartig über eine hohle Tragwelle 46 geführt und daran befestigt.
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Die Welle 46 wird durch die Lageranordnung 74 und zusätzlich eine Lageranordnung 76 gelagert, die beide durch einen allgemein kegelförmigen Rahmen 78 getragen Werden.
Einlaß-Nabenhaube 12 weist einen ringförmigen Stromabschnitt 8O mit einer stromlinienförmigen, divergierenden, äußeren Form und einen einstöckigen inneren Nabenteil 82 auf. Die Nabe 32 besitzt eine Schulter 84, die an einem verdickten Stirnflansch der Welle 46 anliegt. Ein Nasenabschnitt 88 der Einlaß-Nabenhaube 12 ist scheibenförmig und weist eirie gekrümmte, allgemein konvexe äußere Oberfläche auf, die in die stomlinienförmige Form des Stromab-Abschnittes 8O verläuft. Der Nasenabschnitt 88 besitzt einen mittleren Ansatz 90, der teleskopartig in eine Bohrung 92 in der Nabe 82 des Stromab-Abschnittes 30 geführt ist. Geeignete Bolzenanordnungen 96 liegen zwischen dem Nasenabschnitt 88, dem Stroraab-Abschnitt 80 und dem vorderen Ende der Welle 46 vor. Ein Paar O-Ringe 98 und 100 ergeben die ölabdichtungen zwischen den Teilen.
Die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 ist allgemein konkav und weist ein erstes Teil 102 im Wärmeübertragungsverhältnis mit dem Nasenabschnitt 88 und ein zweites, ringförmiges, divergierendes Teil 104 im Wärmeübertragungs-Verhältnis mit der Nabe 82 des Stromab-Abschnittes 80 auf.
Es liegt eine Umfangsausnehmang 106 an dem Umfang der Scheibe 88 unter Ausbilden einer Lippe vor 108. Eine zweite Umfangsausnehmung 110, die eine Lippe 112 begrenzt, wird durch die Verbindung des hinteren Endes des Stromab-Abschnittes 80 mit einem dünnen, ringförmigen Leitungselement 114 ausgebildet, das eine Innere Versteifung vor den Flügelrad-Schaufeln 16 bildet.
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Die Düse 52 liegt in dem Ende der Leitung 54 und winkelförmig angeordnet so vor, daß ein Strom der Schraierflüssigkeit gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 gerichtet wird. Die Leitung 54 erstreckt sich über praktisch die gesamte Länge der Welle 46 und wird an einem relativ dünnem Wandrohr 116 getragen, das einen wesentlich größeren Durchmesser als denjenigen der Leitung 54 aufweist. Sowohl das Rohr 116 als auch die Leitung 54 werden durch eine Traganordnung 118 getragen, die dazu dient das Untersetzungs-Getriebe 30 zu tragen und zu lagern. Eine verwickelte Anlage an Kanälen 120 verbindet das Ende der Leutung 54. mit dem Einlaß 122, der mit der Hochdruckleitung 56 des Schmiersystems, siehe Figur 1, verbunden ist.
Die Lageranordnung 74, .die die Scheibe 18 bis zu der Welle 46 trägt, weist einen äußeren Laufring 122 auf, der geeigneter Weise mit dem Rahmenelement 78 verbunden ist, sowie einen inneren Laufring 124, der teleskopartig über die Welle 46 geführt und hieran befestigt ist. Eine Mehrzahl an Gleitrollen 126 wird zwischen den inneren und äußren Laufringen gehalten. Es ist eine Reihe radialer öffnungen 128 in der Welle 46 ausgerichtet zu dem inneren Laufring 124 der Lageranordnune 74 ausgebildet. Der innere Laufring 124 weist eine ringförmige Ausnehmung 130 so ausgebildet auf, daß eine Verbindung mit den Öffnungen 128 vorliegt. Eine Reihe öffnungen 132 erstreckt sich von der Ausnehmung 130 über den inneren Laufring 124, so daß das Schmiermittel zu den Rollen 126 geführt werden kann. Das durch die Lageranordnung 74 hindurchgetretene Schmiermittel fließt das untere Teil des Rahmenelementes 78 hierhinunter durch einen Kanal 134 zwecks Verbindung mit der Zurückführungsleitung 72 des Schmiersystems, siehe Figur 1.
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Die Figur 2 zeigt eine wahlweise Konfiguration für die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50'. Bei dieser Ausführungsform besitzt der Ansatz 90' des Nasenabschnittes 88' eine erste Wärmeübertragungs-Oberflache 136, die konkav ist und eine glatte Umrißform aufweist. Das Nabenteil 82' des Stromab-Abschnittes 80' weist eine allgemein konkave Oberfläche 138 auf, die darin ausgebildet eine spiralförmige Auskehlung 140 besitzt. Bezüglich dieser Ausführungsform 1st die Düse 52' so gezeigt, daß sich dieselbe längs der Achse der Nabenhaube 12* erstreckt, und dies zwecks Erläuterung. In der praktischen Anwendung jedoch würde die Düse an der Seite der Aohse angeordnet sein und durch ein Rohr getragen werden, das ähnlich dem Rohr 116 nach der Figur 2 ist. Ein Paar O-Ringe 98' und 100' ergeben Ölabdichtungen zwischen den Teilen.
Der Betrieb des Enteisungssystems erfolgt wie weiter oben im Zusammenhang mit der Figur 2 erläutert. Während des Betriebes der Turbine führt das Schmiersystem konstant unter Druck stehende Schmiermittel in flüssiger Form durch die Hochdruckleitung 56 zu. Unter normalen Betriebsbedingungen besitzt das Schmiermittel eine Temperatur von etwa 95°C in der Lietung 56. Das Schmiermittel in dieser Leitung wird für das Schmieren und Kühlen der die verschiedenen Rotoren in der Turbine tragenden Lageranordnungen angewandt. Dasselbe wird weiterhin in Form eines Stroms aus der Düse 52 gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 benachbart zu dem Drehmittelpunkt derselben abgegeben. Da die Wärmeübertragungs-Oberfläche in einem Wärmeübertragungs-Verhältnis mit dem Inneren der Einlaß-Nabenhaube 12 steht, wird hierdurch ein in wirksamer Weise die Oberfläche dadurch enteist, daß die oberfläche ausreichend erhitzt wird unter Wegschmelzen jedweden Eises, das dazu neigt sich hierauf auszubilden.
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Unter Bezugnahme auf die Figur 3 ist die Wärmeübertragungs-Oberflache 50 dergestalt angeordnet, daß die Wärme vorzugsweise durch die Nabe 82 auf den Stromab-Abschnitt der Sinlaß-Nabenhaube 12 übertragen wird. Dies wird dadurch erreicht, daß eine größere Fläche für die Wärmeübertragungs-Oberfläche für diesen Stromab-Abschnitt als für die Oberlfäche des Nasenabschnittes 88 vorgesehen wird. Der Grund hierfür besteht darin, daß eine größere Neigung zum Ansammeln von Eis an dem Stromab-Abschnitt 80 als an dem Nasenabschnitt 88 gegeben ist.
Nach Schmelzen des Eises neigt dasselbe dazu sich auf der äußeren Oberfläche der Nabenhaube zu legen auf Grund der Oberflächenspannung derselben. Die ümfangsauskehlungen 110 und 106 führen dazu, daß die Oberflächenspannung unterbrochen wird und durch die Zentrifugalkraft überwunden wird, wodurch das Wasser nach außen geworfen wird und inden Einlaß 10 entritt.
Da die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 mit der Einlaß-Nabenhaube 12 umläuft, bewegt sich das darauf abgegebene Schmiermittel radial nach außen auf Grund der Zentrifugalkraft. Die Wärmeübertragungs-Oberfläche divergiert allgemein in Richtung auf die inneren Wände der Welle 46, so daß das Schmiermittel in einem dünnen Film zu diesen Wänden fließt und der kontinuierliche Fluß der Flüssigkeit zu der Ausbildung einer Pumpwirkung führt. In einigen Fällen ist es lediglich ausreichend das Innere Ende der Welle 46 mit dem Rückführungssystem für das Schmiermittel zu verbinden. Bei der gezeigten Turbine jedoch läßt man das Schmiermittel radial nach außen durch Öffnungen 128 für das Schmieren und Kühlen der Lageranordnung 74 treten. Von hier aus kann das Schmiermittel durch die öffnungen treten, sodaß dasselbe in der üblichen Weise durch die Spülpumpe ,gesammelt wird. Gegebnenfalls können auch zusätzliche Lagerelemente und Splinte geschmiert v/erden unter Anwenden dieses kontinuierlichen Schmiermitte1-
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Flusses längs der Inneren Wände der Welle 46.
Die Konfiguration der Wärmeübertragungs-Oberfläche 50', siehe Figur 3, ermöglicht eine noch größere Wärmeübertragung von "dem Schmiermittel auf den Stromab-Abschnitt 80" der Einlaß-Nabenhaube 12'. Dies wird unter Anwenden der spiralförmigen Auskehlung 140 erzielt, die sich in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen der Drehrichtung der Turbine erstreckt, so daß das Schmiermittel zu dem hinteren Ende des zweiten Teils durch die Auskehlung 14O geführt wird. Wenn z.B. die Turbine in Uhrzeigerrichtung, bei Betrachten von vorne, umläuft, erstreckt sich die Auskehlung 14O entgegengesetzt der uhrzeigerrichtung. Das Schmiermittel bewegt sich mit einer relativ hohen Geschwindigkeit durch die Auskehlung 140 in einer dünnen Schicht. Hierdurch erhöht sich erheblich der Laufweg.des Schmiermittels, den derselbe zurücklegen muß bevor das Schmiermittel die Wärmeübertragungs-Oberfläche 5o verläßt, jedoch wird zusätzlich erheblich die Geschwindigkeit erhöht. Beispielsweise beläuft sich die Geschwindigkeit des Schmiermittels durch die Auskehlung 14O auf.einen Wert von mehr als 15 τα/sec im Vergleich zu etwa O,6O m/sec bei einer glatten Wärmeübertragungs-Oberfläche. Als Ergebnis hiervon wird der Wirkungsgrad der Wärmeübertragung der Nabe 82' wesentlich erhöht, wodurch sich eine weitere Verbesserung des Wirkungsgrades der Enteisung der äußeren Oberfläche der Einlaß-Nabenhaube ergibt.
Es ist wichtig zu beachten, daß das erfindungsgemäße System in wirksamer Weise kontinuierlich die Einlaß-Nabenhaube enteist, ohne daß irgendwelche antreibenden Strömungsmittel, die durch die Turbine hindurchgehen, abgezweigt werden.
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Dies ist von großer !Dichtigkeit, da hierdurch ein kontinuierliches Enteisungsverfahren geschaffen wird, ohne daß eine merkliche Verringerung des Wirkungsgrades der Turbine erfolgt. Die Einlaß-Nabenhaube wirkt tatsächlich als ein Wärmeaustauscher für das Schmiermittel in dem Sinne, daß die Wärme aus dem Schmiermittel abgeführt wird während das Schmiermittel die Einlaß-Nabenhaube enteist. Da das System kontinuierlich betrieben wird, ergibt sich kein Erfordernis einen Mechanismus vorzusehen, der das Enteisungssystem in Funktion und außer Funktion setzt. Was also bisher ein recht verwickelt aufgebautes und kostspieliges System gewesen ist, stellt nunmehr eine sehr einfache Anordnung dar, die keiner Steuerlogik bedarf. Hierdurch werden die Kosten des Systems erheblich verringert, sowie die Erstellung einer verläßlichen und vereinfachten Turbine ermöglicht.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1.!Enteisungsvorrichtung für die ringförmige, hohle, ehbare Einlaßnabenhaube einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, daß eine Wärmeübertragungs-Oberfläche(SO) an der Innenseite der Nabenhaube (12) vorgesehen ist, wobei die Wärmeübertragungs-Oberflache (50) drehbar mit der äußeren Oberfläche der Nabenhaube (12), auf der eine Neigung zum Ansammeln von Eis besteht, ist, sowie in einem Wärmeübertragungs-Verhältnis hierzu vorliegt, und eine Anordnung (52,54) für das Richten eines Stroms einer heißen Flüssigkeit gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) vorliegt unter Erhitzen der äußeren Oberfläche der Nabenhaube (12).
    2. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 allgemein symmetrisch um die Drehachse der Nabenhaube (12) vorliegt, die Anordnung (52,54) den Flüssigkeitsstrom gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) an einer Stelle benachbart zu dem Drehmittelpunkt derselben richtet, sowie die Wärmeübertragungs-Oberfläche 50 eine derartige Umrißform aufweist, daß die Flüssigkeit radial nach außen auf Grund der Einwirkung der Zentrifugalkraft geführt wird, unter Ausbilden eines Flusses der erhitzten Flüssigkeit über die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) .
    3. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungs-Oberfläche (5O) eine glatte konkave Umrißform aufweist.
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    4. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) eine Umrißform aufweist, die zu einer vorherbestimmten hohen Flüssigkeitsgeschv/indigkeit relativ' zu der Oberfläche (50) führt.
    5. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche (50) eine allgemein konkave Umrißform mit einer spiralförmigen Auskehlung (140) in derselben ausgebildet aufweist.
    6. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wäremübertragungs-Oberflache (50) einen bevorzugten Wärmeübertragungsweg zu den Stromab-Gebieten der Nabenhaube (12) besitzt.
    7. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenhaube (12) einen Nasenabschnitt (88) und einen Stromab-Abschnitt (80) besitzt, wie die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) zu einer bevorzugten Wärmeübertragung an dem Stromab-Abschnitt (80) führt.
    8. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenhaube (12) einen ringförmigen, divergierenden, stromlinienförmigen Stromab-Abschnitt (80) und einen flachen, scheibenartigen ■ Nasenabschnitt (88) aufweist, der an dem vorderen Ende des Stromab-Abschnittes (80) befestigt ist,.sowie die' Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) einen ersten Teil (102) einstöckig ausgeführt mit der inneren Seite des .Nasenabschnittes (88) und einen benachbarten zweiten Teil (104)
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    einstöckig mit dem Inneren des ringförmigen Stromab-Äbschnittes (80) aufweist, die Wärmeübertragungs-Fläche des zweiten Teils (104) wesentlich größer als die Wärmeübertragungs-Fläche des ersten Teils (88) ist.
    9. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Teil (88) der Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) eine glatte konkave ümrißform und das zweite Teil (1O4) eine allgemein konkave UmriSform mit darin ausgebildeter spiralförmiger Auskehlung (14O) aufweist.
    10. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromab-Abschnitt (80) ein verdicktes Inneres benachbart * zu dein zweiten Teil (104) der Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) aufweist, sowie der Nasenabschnitt (88) einen Ansatz (9O) mit kleinem Durchmesser relativ zu dem Durchmesser des Hasenabschnitts (88) aufweist, der Ansatz (90) teleskopartig in den Stromab-Abschnitt- (80) geführt ist, sowie das erste Teil (88) der Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) auf der endseitigen Oberfläche desselben ausgeführt ist.
    11. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Anordnung (106) an der äußeren Oberfläche der Nabenhaube (12) für die radiale Abstreifung des Wassers nach außen vorliegt, diese Anordnung (16) stromab und benachbart zu der äußeren Oberfläche des Gebietes vorliegt, über dem das Eis-in Wasser verwandelt worden ist auf Grund eines Erhitzens der äußeren Oberfläche der Nabenhaube (12).
    12. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (1O6)
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    um den Umfang herumgeführte Auskehlungen (106,110) aufweist, die benachbart zu den Enteisungs-Gebieten . der Nabenhaube (12) vorliegen, sowie eine Lippe (108,110) zwischen deren vorderer Wand und der hinteren Oberfläche der Nabenhaube (12) vorliegt, wodurch die Oberflächenspannung des Wassers auf der Nabenhaube (12) soweit verringert wird, daß dasselbe durch die Zentrifugalkraft nach außen geworfen wird.
    13. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Nabenhaube (12) einen ringförmigen, divergierenden, stromlinienförmigen Stromab-Abschnitt (80) und einen flachen, scheibenartigen Nasenabschnitt (88) aufweist, der an dem vorderen Ende des Stromab-Abschnittes (80) befestigt ist, sowie eine der um den Umfang herumgeführten Auskehlungen (106) an der Verbindungsstelle zwischen dem Nasenabschnitt (88) und dem Stromab-Abschnitt (80) ausgebildet ist.
    14. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die andere der um den Umfang herumgeführten Auskehlungen (110) teilweise durch die Stromab-Kante (112) des Stromab-Abschnittes (80) gebildet ist.
    15. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flüssigkeit in einer bestimmten Richtung ausrichtende Anordnung eine Düse (52) aufweist, die einen Strom des Schmiermittels gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) abgibt.
    16. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine
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    Anordnung (6O) für das Unterdrucksetzen des Schmiermittels und eine Leitung (56) für die Verbindung des unter Druck stehenden Strömungsmittels mit der Düse (52) vorliegen.
    17. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 15,
    dadurch gekennz e ichnet, daß die Habenhaube (12) mit einer Scheibe (18) in Verbindung steht, die eine Hehrzahl an Flügelrad-Schaufeln (16) aufweist, die Scheibe (18) für ein umlaufen durch eine Lageranordnung (126) gelagert ist, das Enteisungssystem weiterhin eine hohle Welle (46) aufweist, die die Wärmeübertragungs-Oberfläche (5O) umgibt und sidh von derselben aus bis zu einer Stelle benachbart zu der Lageranordnung (126) erstreckt, die Welle (46) radiale öffnungen (128) aufweist, die so angeordnet sind, daß das von der Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) her geflossene Schmiermittel radial nach außen durch die öffnungen unter Schmieren des Lagers (126) geführt wird.
    18. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lageranordnung (126) einen ortsfesten äußeren Laufring (122) , einen drehbaren inneren Laufring (124) und eine Mehrzahl an Gleitelementen (126) zwischen denselben aufweist, die Welle (42) teleskopartig in den inneren Laufring (124) des Lagers (126) geführt ist, das Lager (126) Kanäle (130,132) auf v/eist, die die radialen öffnungen (128) in der Welle (42) so verbinden, daß ein Schmiermittelfluß zu den Gleitelementen (126) erfolgt.
    18. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß eine Anordnung (60) für das Unterdrucksetzen eines erhitzten Schmiermittels vorliegt, sowie Kanäle (120,122) das unter Druck stehende Schmiermittel mit der Druckanordnung bis zu einer Stelle benachbart zu dem hinteren Ende der Welle verbinden,
    - 17 409 8 3 2/0296
    INSPECTED
    eine Leitung (54) sich achsial von den Kanälen (120,122) aus durch das Rohr zu einer Stelle benachbart zu der Wärmeübertragungs-Oberfläche (50) erstreckt, die Leitung (54) eine Düse (52) darin so angeordnet aufweist, daß ein Strom der Flüssigkeit gegen die Wärmeübertragungs-Oberfläche (50Ϊ an einer Stelle praktisch benachbart zu der Drehachse derselben gerichtet wird.
    20. Enteisungsvorrichtung nach Patentanspruch 19, dadurch gekennz eichnet, daß ein dünnwandiges Rohr (116) benachbart zu der Seite der Leitung (54) vorliegt, das dünnwandige Rohr (116) einen wesentlich größeren Durchmesser aufweist, wodurch die Leitung (54) getragen und ein Durchbiegen derselben hintenan gehalten wird.
    409832/0296
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