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Title:
PROCESS AND DEVICE FOR TAPPING A PARTIAL STREAM FROM A STREAM OF COMPRESSED GAS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1995/004225
Kind Code:
A1
Abstract:
A process is disclosed for tapping a partial stream (2) from a stream (1) of compressed gas at a gap (6) provided with an arrangement of blade profiles (3) and delimited by at least two walls (4, 5), through which the stream (1) may pass. The partial stream is tapped from an area of the stream (1) spaced apart from the walls (4, 5). A device for carrying out this process has a duct arrangement (7, 8, 9, 10, 21, 23, 24) for taking away the partial stream (2) with an inflow opening (11) into which the stream (1) may flow and which is spaced apart from the walls (4, 5). A high quality partial stream (2) may thus be obtained for cooling purposes in gas turbines. In particular, the stream has a low aerosol content, is under a relatively high pressure and has a relatively low temperature.

Inventors:
BECKER BERNARD (DE)
MAGHON HELMUT (DE)
Application Number:
PCT/DE1994/000837
Publication Date:
February 09, 1995
Filing Date:
July 20, 1994
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
BECKER BERNARD (DE)
MAGHON HELMUT (DE)
International Classes:
F01D9/06; F02C7/18; F04D27/02; F04D29/54; (IPC1-7): F04D27/02; F01D9/06; F02C7/12; F02C7/18; F04D29/54
Foreign References:
GB2251031A1992-06-24
GB905262A1962-09-05
GB700688A1953-12-09
US3394543A1968-07-30
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur Entnahme eines Teilstroms (2) aus einem Strom (1) verdichteten Gases an einem eine Anordnung von Schaufelprofilen (3) aufweisenden und von zumindest zwei Wän¬ den (4, 5) begrenzten Spalt (6), welcher von dem Strom (1) durchsetzbar ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ent¬ nahme aus einem von den Wänden (4, 5) beabstandeten Bereich des Stroms (1) erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Teilstrom (2) un¬ mittelbar nach der Entnahme verlangsamt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der Spalt (6) bezüglich einer Achse (12) etwa kreisringförmig ist sowie die Wände (4, 5) eine innere Wand (4) und eine äußere Wand (5) sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Strom (1) bezüglich der Achse (12) einen Drall aufweist und bei dem die Entnahme aus einem Bereich zwischen 25 % und 50 % einer Höhe des Spal¬ tes, bestimmt ausgehend von der inneren Wand (4), erfolgt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Strom (1) an jeder Wand (4, 5) eine Wirbelzone (26) , in der er Wirbel hat, und an jedem Schaufelprofil (3) Grenz¬ schichtzonen (27) , in denen er verzögert ist, aufweist, und bei dem die Entnahme des Teilstroms (2) aus einer von jeder Wirbelzone (26) und jeder Grenzschichtzone (27) beabstandeten Entnahmezone (28) erfolgt.
6. Vorrichtung zur Entnahme eines Teilstroms (2) aus einem Strom (1) verdichteten Gases an einem eine Anordnung von Schaufelprofilen (3) aufweisenden und von zumindest zwei Wän¬ den (4, 5) begrenzten Spalt (6), welcher von dem Strom (1) durchsetzbar ist, mit einer Leitungsanordnung (7, 8, 9, 10,21 23, 24) zur Abführung des Teilstroms (2), welche eine von dem Strom (1) anströmbare Einströmöffnung (11) aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Ein¬ strömöffnung (11) von den Wänden (4, 5) beabstandet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Leitungsanordnung (7, 8, 9, 10, 21, 23, 24) zumindest teilweise in einem Schau¬ felprofil (3) verläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der sich die Einströmöff¬ nung (11) in einem Rohrstück (7), welches aus dem Schaufel¬ profil (3) herausragt, befindet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der zwischen zwei Schau felprofilen (3) ein von dem Strom (1) anströmbarer Anström¬ kasten (8) gebildet ist, welcher zur Abführung des Teilstroms (2) mit zumindest einem Kanal (9) in einem der Schaufelprofi¬ le (3) kommuniziert.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der der Anströmkasten (8) von beiden Schaufelprofilen (3) begrenzt ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, bei der der Teilstrom (2) in der Einströmöffnung (11) aufstaubar ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, bei der die Leitungsanordnung (7, 8, 9, 10, 21, 23, 24) direkt hinter der Einströmöffnung (11) nach Art eines Diffusors erweitert ist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, bei der der Spalt (6) bezüglich einer Achse (12) etwa kreisringförmig ist, bei der die Wände (4, 5) eine innere Wand (4) und eine äußere Wand (5) sind und bei der die Schaufelprofile (3) etwa rotationssymmetrisch um die Achse (12) angeordnet sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Schaufelprofile (3) ausgelegt sind für einen Strom (1), der einen Drall auf¬ weist, und bei der die Einströmöffnung (11) in einem Bereich zwischen 25 % und 50 % einer Höhe des Spaltes (6) , bestimmt ausgehend von der inneren Wand (4), angeordnet ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 14, bei der die Schaufelprofile (3) Teile eines Turboverdichters (13), vorzugsweise angeordnet an einem Auslaß (14) des Turbover dichters (13), sind.
16. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15 zur Entnahme eines Teilstroms (2) von Luft aus einem Turboverdichter (13) einer Gasturbine.
17. Verwendung nach Anspruch 16, wobei der Teilstrom (2) ei¬ ner Brennkammer (16) und/oder einer Turbine (17) der Gastur¬ bine als Kühlluft zugeführt wird.
Description:
Beschreibung

Verfahren und Vorrichtung zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases an einem eine Anordnung von Schaufelprofilen aufweisenden und von zumindest zwei Wänden begrenzten Spalt, welcher von dem Strom durchsetzbar ist. Die Vorrichtung hat eine Leitungsan¬ ordnung zur Abführung des Teilstroms, welche eine von dem Strom anströmbare Einströmöffnung aufweist. Die Erfindung be¬ trifft darüber hinaus die Verwendung dieser Vorrichtung.

Ein Verfahren oder eine Vorrichtung der beschriebenen Art findet beispielsweise Verwendung in einem Turboverdichter ei¬ ner Gasturbine, um aus einem den Turboverdichter durchsetzen¬ den Strom verdichteter Luft einen Teilstrom zu entnehmen, der zur Kühlung einer weiteren Komponente der Gasturbine, insbe- sondere einer Brennkammer oder einer Turbine im engeren Sinn, herangezogen werden soll. Besonders die Kühlung einer Turbine mit einem solchen Teilstrom hat große Bedeutung, da die Küh¬ lung in der Regel erfolgen muß durch Kühlkanäle mit relativ kleinen Querschnitten, was die Bereitstellung eines Teil- Stroms mit einem hinreichend hohen Druck erfordert. Außerdem steht, anders als an einer Brennkammer, an einer Turbine in aller Regel nicht ohnedies Gas zur Verfügung, welches ohne weiteres zu Kühlzwecken heranziehbar wäre.

An einer Turbine ist die Kühlung von Schaufelprofilen im Be¬ reich des Einlasses besonders wichtig, da dort die höchsten Temperaturen vorliegen. Die zur Kühlung benutzte, dem Turbo¬ verdichter als Teilstrom entnommene Luft soll möglichst frei von Partikeln oder Aerosolen sein, welche die Leitungsanord- nung zur Führung des Teilstroms blockieren könnten. Außerdem muß sie unter einem möglichst hohen Druck stehen, wie bereits

erwähnt, und ihre Temperatur soll so niedrig wie möglich sein, um eine möglichst hohe Kühlwirkung zu erzielen.

Die Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases an einem einer Anordnung von Schaufelprofilen aufwei¬ senden und von zumindest zwei Wänden begrenzten Spalt, wel¬ cher von dem Strom durchsetzbar ist, an einem Turboverdichter einer Gasturbine ist bisher erfolgt in der Weise, daß der Teilstrom an innenliegenden Wänden des Spaltes, welcher Schaufelprofile in Form eines Schaufelkranzes enthält, abge¬ fangen wird. Grund hierfür ist die Annahme, daß die Konzen¬ tration an Partikeln in Bereichen des Stromes an einer inne¬ ren Wand minimal ist. Um darüber hinaus von dem Teilstrom mitgerissene Partikel abtrennen zu können, kann auch eine starke Umlenkung des Teilstroms unmittelbar nach seiner Ent¬ nahme vorgesehen sein. Nachteilig an einer solchen Entnahme ist, daß ein relativ großer Druckverlust in Kauf genommen werden muß und somit nur ein unter vergleichsweise geringem Druck sowie vergleichsweise hoher Temperatur stehender Teil- ström erhalten wird. Aus diesem Grunde erfordert die bekannte Entnahme in aller Regel Gebläse zur Erhöhung des Drucks in dem Teilstrom sowie Kühler zur Absenkung seiner Temperatur. Darüber hinaus stellt der starke Druckverlust bei der bekann¬ ten Entnahme eines Teilstroms die Wirksamkeit einer Kühlung mit diesem Teilstrom sehr in Frage, wenn die Druckverluste, die der beispielsweise hinter einem Turboverdichter durch ei¬ ne Brennkammer zu führende Strom des Gases erleidet, durch entsprechende Ausbildung der Gasturbine vergleichsweise ge¬ ring sind. Solche geringen Druckverluste sind in der Tat aus Gründen der Thermodynamik und der Sicherung eines möglichst hohen Wirkungsgrades der Gasturbine von großer Bedeutung. Werden also die Druckverluste des Stroms in einer nach be¬ kannter Art gekühlten Gasturbine verringert, so erhöhen sich die Anforderungen an Gebläseeinrichtungen zur Erhöhung des Drucks in dem Teilstrom, wofür zumindest ein Teil der auf¬ grund der Verbesserung der Gasturbine gewonnenen Ersparnis wieder aufgezehrt wird.

Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Verfahrens zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases an einem eine Anordnung von Schaufelprofilen aufweisenden und von zumindest zwei Wänden begrenzten Spalt, welcher von dem Strom durchsetzbar ist, welches den vorstehend beschriebenen Anforderungen im Rahmen einer Durchführung in einer Gastur¬ bine in besonders großem Umfang gerecht wird. Es soll auch eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sowie ei¬ ne Verwendung dieser Vorrichtung angegeben werden.

Im Hinblick auf ein Verfahren ist die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe gegeben durch ein Verfahren zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases an einem einer Anordnung von Schaufelprofilen aufweisenden und von zumindest zwei Wänden begrenzten Spalt, welcher von dem Strom durch¬ setzbar ist, wobei die Entnahme aus einem von den Wänden be- abstandeten Bereich des Stroms erfolgt.

Erfindungsgemäß ist die Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases derart gestaltet, daß im Rahmen ei¬ ner sorgfältigen Abwägung der verschiedenen zu beachtenden Aspekte gegeneinander eine deutliche Verbesserung erreicht wird, wobei insbesondere bei einer hinreichenden Begrenzung der Konzentration unerwünschter Aerosole in dem Teilchenstrom ein vergleichsweise hoher Druck bei vergleichsweise niedriger Temperatur des Teilstroms erreicht wird. Anforderungen an Ge¬ bläse- und Kühleinrichtungen für den Teilchenstrom sind daher gegenüber dem Stand der Technik zumindest wesentlich verrin¬ gert; je nach den sonstigen betrieblichen Bedingungen kann von Gebläse- und Kühleinrichtungen für den Teilstrom ganz ab¬ gesehen werden. Die Qualität des entnommenen Teilstroms in thermodynamischer Hinsicht ist insbesondere deswegen beson¬ ders hoch, weil durch die Beabstandung der Mittel zur Entnah¬ me von den Wänden die Beeinflussung des Teilstroms durch Rei- bung an den Wänden des Spaltes oder an den Wänden der dem

Spalt vorgeschalteten Bauteile gegenüber dem Stand der Tech¬ nik wesentlich reduziert ist. Insbesondere Reibungseffekte

führen dazu, daß einerseits Druckverluste und andererseits Temperaturerhöhungen auftreten; beides wird erfindungsgemäß wesentlich unterdrückt.

Vorteilhaft ist es, den Teilstrom bei oder unmittelbar nach der Entnahme zu verlangsamen, beispielsweise dadurch, daß er durch eine sich diffusorartig erweiternde Leitungsanordnung geführt wird. Dadurch wird eine günstige Erhöhung des Drucks in dem Teilstrom erreicht.

Der Spalt, aus dem erfindungsgemäß der Teilstrom entnommen wird, ist vorteilhafterweise bezüglich einer Achse etwa kreisringförmig ausgebildet, und die Wände sind gegeben durch eine innere Wand und eine äußere Wand. Wenn der Strom bezüg- lieh der Achse einen Drall aufweist, was bei einem einen Tur¬ boverdichter durchsetzenden Strom in aller Regel der Fall ist, erfolgt die Entnahme mit besonderem Vorteil aus einem Bereich zwischen etwa 25 % und etwa 60 % einer Höhe des Spal¬ tes, bestimmt ausgehend von der inneren Wand. Der erzielbare Vorteil liegt insbesondere darin, daß bei einem aus einem

Aerosole enthaltenden Strom ein einen allenfalls geringen An¬ teil an Aerosolen aufweisender sowie wunschgemäß geringe Tem¬ peratur und hohen Druck habender Teilstrom erzielt wird.

Mit besonderem Vorzug wird bei dem Verfahren unbeschadet an¬ derweitiger Ausgestaltungen, bei dem der Strom an jeder Wand eine Wirbelzone, in der er Wirbel hat, und an jedem Schaufel¬ profil Grenzschichtzonen, in denen er verzögert ist, auf¬ weist, der Teilstrom aus einer von jeder Wirbelzone und jeder Grenzschichtzone beabstandeten Entnahmezone entnommen. Wir¬ belzonen bilden sich aus in praktisch jedem Turboverdichter an der inneren Wand und an der äußeren Wand aufgrund eines lateralen Druckgefälles in dem Spalt, welches bedingt ist da¬ durch, daß sich zwischen den von dem Strom bestrichenen Sei- ten jedes Schaufelprofils eine Druckdifferenz ausbildet. Ein solches Druckgefälle führt zu einem mehr oder weniger unmit¬ telbar an der jeweiligen Wand entlangstreichenden Ausgleichs-

ström, welcher kompensiert wird durch einen von der Wand be- abstandeten Rückstrom, so daß sich aus Ausgleichsstrom und Rückstrom ein Wirbel bildet. Zusätzlich zu Grenzschichteffek¬ ten an den Wänden treten somit an den Wänden Wirbelzonen auf, in denen der Strom aufgrund erhöhter Reibung deutlich höhere Temperaturen aufweist als in Zonen mit größerem Abstand von den Wänden. An den Schaufelprofilen selbst sind Grenzschicht¬ effekte aufgrund der Reibung des Stroms an den Schaufelprofi¬ len wirksam; es bilden sich Grenzschichtzonen aus, in denen der Strom ebenfalls gegenüber anderen Zonen erwärmt ist. Um also einen vergleichsweise kühlen Strom zu erzielen, sollte die Entnahme des Teilstroms aus einer sowohl von den Wirbel- zonen als auch von den Grenzschichtzonen beabstandeten Ent¬ nahmezone erfolgen.

Im Hinblick auf eine Vorrichtung ist die erfindungsgemäße Lö¬ sung der Aufgabe gegeben durch eine Vorrichtung zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten Gases an einem eine Anordnung von Schaufelprofilen aufweisenden und von zu- mindest zwei Wänden begrenzten Spalt, welcher von dem Strom durchsetzbar ist, mit einer Leitungsanordnung zur Abführung des Teilstroms, welche eine von dem Strom anströmbare Ein¬ strömöffnung aufweist, wobei die Einströmöffnung von den Wän¬ den beabstandet ist.

Vorteilhafterweise verläuft die Leitungsanordnung zumindest teilweise in einem Schaufelprofil, wodurch der apparative Aufwand zur Darstellung der Vorrichtung gering gehalten wird. Die Einströmöffnung befindet sich vorteilhafterweise in einem Rohrstück, welches nach Art eines Pitotrohrs aus dem Schau¬ felprofil herausragt. Derart wird ein von Reibungseffekten an dem Spalt oder den Schaufelprofilen weitgehend unbeeinflußter Teilstrom erhalten. Als Alternative kann zwischen zwei Schau¬ felprofilen in dem Spalt ein von dem Strom anströmbarer An- Strömkasten gebildet sein, welcher zur Abführung des Teil¬ stroms mit zumindest einem Kanal in einem der Schaufelprofile kommuniziert; günstigerweise ist der Anströmkasten von beiden

Schaufelprofilen begrenzt. Auf diese Weise kann ein Teilstrom mit relativ hohem Massendurchsatz abgeführt werden, wobei die Vorrichtung relativ einfach und mit geringem Aufwand dar¬ stellbar ist.

Mit besonderem Vorteil ist die Vorrichtung unbeschadet ander¬ weitiger Weiterbildung derart ausgelegt, daß ein in die Ein¬ strömöffnung eingeströmter Teilstrom aufgestaut wird. Hier¬ durch ist eine Erhöhung des Drucks in dem Teilstrom erreich- bar. Mit besonderem Vorteil ist die Leitungsanordnung der

Vorrichtung direkt hinter der Einströmöffnung nach Art eines Diffusors erweitert, um eine Verzögerung des Teilstroms zu erreichen.

Im Rahmen der Vorrichtung ist unbeschadet anderweitiger Wei¬ terbildung mit weiterem Vorteil der Spalt bezüglich einer Achse etwa kreisringförmig, die Wände sind gegeben durch eine innere Wand und eine äußere Wand, und die Schaufelprofile sind etwa rotationssymmetrisch um die Achse angeordnet. Eine derartige Ausbildung ist insbesondere von Bedeutung in Turbo¬ verdichtern, vorzugsweise in Turboverdichtern in Gasturbinen. In einer solchen Vorrichtung ist die Einströmöffnung vorteil¬ hafterweise in einem Bereich zwischen etwa 25 % und etwa 60 % einer Höhe des Spaltes, bestimmt ausgehend von der inneren Wand, angeordnet. Derart kann, wie oben bereits erwähnt, ein Teilstrom mit besonders vorteilhaften Eigenschaften erhalten werden.

Die Schaufelprofile in der Vorrichtung sind vorteilhafterwei- se Teile eines Turboverdichters und befinden sich vorzugs¬ weise an einem Auslaß des Turboverdichters. Insbesondere das letztgenannte Merkmal ist von Bedeutung zum Erhalt eines Teilstroms, welcher zur Kühlung einer dem Turboverdichter nachgeschalteten Gasturbine besonders geeignet ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung jedweder Ausgestaltung fin¬ det besonders Verwendung zur Entnahme eines Teilstroms von

Luft aus einem Turboverdichter einer Gasturbine; insbesondere wird der Teilstrom einer Brennkammer und/oder einer Turbine der Gasturbine als Kühlluft zugeführt.

Beispiele zur Ausführung der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Die fünf Figuren der Zeichnung sind zur Herausstellung bestimmter Merkmale teilweise schema¬ tisiert und/oder leicht verzerrt. Im einzelnen zeigen: Figur 1 ein um eine Leitungsanordnung zur Abführung eines Teilstroms ertüchtigtes Schaufelprofil;

Figur 2 eine Skizze der Strömungsverhältnisse in einem Spalt mit Schaufelprofilen;

Figur 3 eine weitere Leitungsanordnung zur Abführung eines Teilstroms;

Figur 4 eine anders gestaltete Leitungsanordnung zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Spalt mit Schaufelprofilen;

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine solche Lei¬ tungsanordnung;

Figur 6 eine Skizze zur Verdeutlichung bestimmter Merkmale der Ausführungsform nach Figur 5; und

Figur 7 eine Gasturbine, in der Verfahren und Vorrichtungen nach der Erfindung realisierbar sind.

Figur 1 zeigt ein Schaufelprofil 3, welches von einem Strom 1 verdichteten Gases angeströmt wird. Das Schaufelprofil 3 kann beispielsweise ein Teil einer Leitschaufel in einem Turbover¬ dichter einer Gasturbine sein. Aus dem Schaufelprofil 3 ragt dem Strom 1 ein Rohrstück 7 entgegen, welches eine Einström- Öffnung 11 aufweist, in die ein Teilstrom 2 des Stroms 1 ein¬ tritt. Aus dem Rohrstück 7 gelangt der Teilstrom 2 in Kanäle 9 des Schaufelprofils 3 und wird durch diese Kanäle 9 abge-

führt. Der Teilstrom 2 kann beispielsweise zur Kühlung von Leit- und Laufschaufeln einer Turbine dienen, welche einem Turboverdichter, dessen Bestandteil das Schaufelprofil 3 ist, und einer dem Turboverdichter folgenden Brennkammer nachge- schaltet ist. Hinter der Einströmöffnung 11 erweitert sich das Rohrstück 7 nach Art eines Diffusors, um eine Erhöhung des Drucks in dem Teilstrom zu erreichen.

Figur 2 zeigt die Strömungsverhältnisse in einem Spalt 6 zwi- sehen einer inneren Wand 4, einer äußeren Wand 5 und zwei

Schaufelprofilen 3, gesehen im Querschnitt. In dem Strom, der in Figur 2 etwa senkrecht zur Zeichenebene zu denken ist, bilden sich sowohl an der inneren Wand 4 als auch an der äußeren Wand 5 Wirbelzonen 26 dadurch, daß sich an den von dem Strom bestrichenen Seiten jedes Schaufelprofils 3 vonein¬ ander verschiedene Drucke ausbilden. Dies führt dazu, daß in einem von der inneren Wand 4, der äußeren Wand 5 und zwei Schaufelprofilen 3 begrenzten Spalt 6 ein laterales Druckge¬ fälle auftritt, welches Ausgleichsströme hervorruft, die la- teral an der inneren Wand 4 bzw. der äußeren Wand 5 entlang verlaufen. Diese Ausgleichsströme ergänzen sich zu Wirbeln, wodurch die Wirbelzonen 26 entstehen. Aufgrund der Wirbel tritt eine vergleichsweise hohe Reibung des Stroms an der in¬ neren Wand 4 und an der äußeren Wand 5 auf, woraus sich ins- gesamt eine deutliche Temperaturerhöhung in jeder Wirbelzone 26 ergibt. Auch unmittelbar an jedem Schaufelprofil 3 und ab¬ seits der Wirbelzonen 26 gibt es den Effekt der Reibung, der dazu führt, daß Grenzschichtzonen 27 in der Umgebung der Schaufelprofile 3 ausgebildet werden, wo der Strom einerseits relativ langsam fließt und andererseits durch Reibungseffekte aufgeheizt wird. Mit besonderem Vorteil erfolgt daher eine Entnahme eines Teilstroms aus dem Strom in einer Entnahmezone 28, welche sowohl von den Wirbelzonen 26 als auch von den Grenzschichtzonen 27 beabstandet ist. Beispiele, wie dies be- werkstelligt werden kann, gehen aus den Figuren 3 und 4 her¬ vor.

Figur 3 zeigt zwei Schaufelprofile 3 eines Turboverdichters, die auf einer inneren Wand 4 aufsitzen. Der Strom 1 ist mit¬ tels eines Pfeils angedeutet. Hinter den Schaufelprofilen an¬ geordnet ist ein Rohrstück 7 mit einer sich diffusorartig er- weiternden Einströmöffnung 11. Der abzuführende Teilstrom 2 tritt durch die Einströmöffnung 11 in das Rohrstück 7 ein und wird praktisch unmittelbar beim Eintritt verzögert, woraus sich eine vorteilhafte Erhöhung seines Drucks ergibt. Das Rohrstück 7 ermöglicht, wie dargestellt, eine Abführung eines Teilstroms 2, welcher von Störeffekten der vorstehend be¬ schriebenen Art an der inneren Wand 4, der nicht dargestell¬ ten äußeren Wand 5 und den Schaufelprofilen 3 weitgehend un¬ beeinflußt ist.

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung zur Entnahme eines Teilstroms 2 aus einem Strom 1 verdichte¬ ten Gases. Das Schaufelprofil 3 ist eingeschlossen zwischen einer inneren Wand 4 und einer äußeren Wand 5 und gehört zu einem Leitschaufelkranz in einem Turboverdichter. Als weitere Komponente dieses Turboverdichters ist eine um eine Achse 12 drehbare Turbinenwelle 15 angedeutet. Die Schaufelprofile 3 sind regelmäßig um die Achse 12 herum angeordnet. Zwischen zwei Schaufelprofilen 3 ragt aus der äußeren Wand 5 ein Rohr¬ stück 7 heraus, welches zunächst senkrecht zur Achse 12 ge- richtet ist, aber eine Einströmöffnung 11 aufweist, die einem das Schaufelprofil 3 anströmenden Strom 1 entgegengerichtet ist. An diese Einströmöffnung 11 schließt sich in dem Rohr¬ stück 7 ein Kanal 9 an, welcher hinter der äußeren Wand 5 in einen Sammelraum 10 einmündet, von welchem aus eine Kühlgas- leitung 21 (nur angedeutet) wegführt. Ein AufStaueffekt an der Einströmöffnung 11 ist erwünscht.

Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Anord¬ nung zur Entnahme eines Teilstroms 2 aus einem Strom 1 ver- dichteten Gases. Zwischen zwei Schaufelprofilen 3, die auf einer inneren Wand 4 aufsitzen, ist ein Anströmkasten 8 ge-

bildet, in welchen der Teilstrom 2 eintritt und aus dem er durch Kanäle 9 in den Schaufelprofilen 3 abgeführt wird.

Figur 6 zeigt in schematisierter Form einen Querschnitt durch eine Anordnung gemäß Figur 5. Das Schaufelprofil 3 ist in dem Spalt 6 angeordnet zwischen einer inneren Wand 4 und einer äußeren Wand 5. Der Anströmkasten 8 schließt sich unmittelbar an das Schaufelprofil 3 an und hat eine Einströmöffnung 11, die, wie aus Figur 3 ersichtlich, dem Strom 1 des Gases ent- gegengerichtet ist. Die Einströmöffnung 11 erstreckt sich über ein Viertel der zwischen der inneren Wand 4 und der äußeren Wand 5 zu bestimmenden Höhe des Spaltes 6, wobei sie einen Bereich zwischen etwa 25 % und etwa 60 % der Höhe des Spaltes 6 umfaßt. Dieser Bereich eignet sich in besonderer Weise zur Entnahme eines Teilstroms, da speziell in diesem

Bereich ein allenfalls gering mit Aerosolen versetzter, unter relativ hohem Druck und relativ niedriger Temperatur stehen¬ der Teilstrom 2 erhalten wird.

Figur 7 zeigt eine Gasturbine, welche zur Realisierung der

Erfindung geeignet ist. In der Gasturbine wird ein Turbover¬ dichter 13 durch eine Zuluftleitung 22 mit atmosphärischer Luft beaufschlagt; in dem Turboverdichter 13, der über eine Turbinenwelle 15 mit einer Turbine 17 gekoppelt ist, wird die Luft komprimiert und als Strom verdichteten Gases über eine

Frischgasleitung 18 einer Brennkammer 16 zugeführt. Über eine Brennstoffleitung 25 wird der Brennkammer 16 außerdem ein Brennstoff zugeführt. Die Luft und der Brennstoff verbrennen in der Brennkammer 16 und bilden Rauchgase, die über eine Rauchgasleitung 19 der Turbine 17 zugeführt werden. In der

Turbine 17 werden die Rauchgase thermodynamisch entspannt und verlassen die Turbine 17 durch eine Abgasleitung 20. Aus dem Turboverdichter 13 wird auch Kühlgas zur Kühlung thermisch hoch belasteter Komponenten der Turbine 17 bereitgestellt. Das Kühlgas wird dem Turboverdichter 13 am Auslaß 14 oder in der Nähe des Auslasses 14 über eine Kühlgasleitung 21 entnom¬ men. Zur Beaufschlagung der Kühlgasleitung 21 mit Kühlgas

sind das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung besonders geeignet; als Kühlgas dient in diesem Fall der aus dem Strom verdichteten Gases entnommene Teil¬ strom. Einbauten in der Kühlgasleitung 21, insbesondere die erwähnten Kühl- und Gebläseeinrichtungen, sind je nach Anwen¬ dung denkbar. Vor der Turbine 17 verzweigt sich die Kühlgas¬ leitung 21 in zwei Stichleitungen 23 und 24. Hierdurch soll angedeutet werden, daß eine Beaufschlagung der Turbine 17 mit Kühlgas sehr wohl in der Weise erfolgen kann, daß sowohl ro- tierende Teile als auch feststehende Teile mit Kühlgas beauf¬ schlagt werden können; die Beaufschlagung rotierender Teile kann beispielsweise über die in die Nähe der Turbinenwelle 15 geführte Stichleitung 23, die Beaufschlagung feststehender Teile über die zur Peripherie der Turbine 17 geführte Stich- leitung 24 erfolgen. Auf Möglichkeiten zur Kühlung einer Tur¬ bine, die im Stand der Technik bekannt sind, wird hierfür ausdrücklich Bezug genommen.

Das vorgestellte Verfahren und die vorgestellte Vorrichtung zur Entnahme eines Teilstroms aus einem Strom verdichteten

Gases an einem eine Anordnung von Schaufelprofilen aufweisen¬ den und von zumindest zwei Wänden begrenzten Spalt, welcher von dem Strom durchsetzbar ist, wobei die Entnahme aus einem von den Wänden beabstandeten Bereich des Stroms erfolgt, lie- fern jeweils einen Teilstrom von hoher Qualität für Kühl¬ zwecke oder dergleichen. Sie erlauben unter Umständen den Verzicht auf aufwendige Gebläse- und Kühleinrichtungen und eignen sich insbesondere zur Ertüchtigung von Gasturbinen, insbesondere von einer Gasturbine, welche zwischen einem Tur- boverdichter und einer Turbine eine Brennkammer nebst Frisch¬ gas- und Rauchgasleitung aufweist, wobei der Druckverlust über die Frischgasleitung, die Brennkammer und die Rauchgas¬ leitung besonders klein ist.