145838. lajstromszámú szabadalom • Hűtött érintkezőfelületek gázturbinák és egyéb termikus gépek alkatrészein

Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS % 145.838. SZÁM 46. f. 4. OSZTÁLY — JE—143. ALAPSZÁM Hűtött érintkezőfelületek gázturbinák és egyéb termikus gépek alkatrészein Dr. Jerie Jan mérnök, Prága és Camek Josef mérnök, Prága A bejelentés napja: 1958. március 19. Csehszlovákiai elsőbbsége: 1957. március 19. A találmány gázturbinák és egyéb termikus gépek alkatrészeinek hűtött érintkezőfelületeire vonatkozik, nevezetesen ezek olyan kialakítására, amely érintkező fémrészek közt a hőátvitelt csökkenti. Ilyen kialakítás igen kívánatos olyan alkatrészek mechanikai összekötésénél vagy összerősítésénél, amelyek egyike közvetlenül van kitéve magas hőmérsékletnek, mint pl. gázturbináknál és egyéb termikus gépeknél. A találmány céljai és előnyei legszembetűnőbbek gázturbinák sztátorával kapcsolatban. A sztátor belső részei ugyanis, különösen a gázturbina vezetőkerekének lapátjai és peremei, forró gázok közvetlen behatásának és így magas hőmérsékleteknek vannak kitéve, miértis azokat drága, nem egykönnyen beszerezhető magas ötvözésű anyagokból kell gyártani. Feltétlenül szükség van tehát az ötvözetekkel való legnagyobb takarékosságra a sztátor egyéb részeinél, melyek nem érintkeznek közvetlenül a forró gázokkal. A sztátor külső hordozó és felerősítő részeit úgy kell kialakítani, hogy azokat alacsony ötvözésű vagy ötvözetlen anyagból lehessen készíteni. A találmány szerint ezt a célt az alkatrészek érintkezőfelületeinek megfelelő kialakításával érjük el, mely alkatrészek egyike közvetlenül ki van téve a magas hőmérsékletnek, míg a többiek csak hordozásra vagy felerősítésre valók. Oly célból, hogy ezeket a hordozó és felerősítő részeket alacsony ötvözésű vagy ötvözetlen anyagból készíthessük, a találmány szerint az alkatrészek érintkezőfelületein hornyokat alakítunk ki, melyek az érintkezőfelületek területét csökkentik és egyszersmind hűtőlevegő átvezetését engedik meg. Az áthaladó levegő hőt visz magával az érintkezőfelületek közül, melyek csökkentése folytán a hőátvitel az egyik alkatrészről a másikra szintén csökken. Végeredményben a hordozó és felerősítő részek hőmérséklete olyan mértékig száll alá, amely alacsony ötvözésű vagy éppen ötvözetlen anyagoknál megengedhető. A rajz a találmány szerinti érintkezőfelületek néhány kiviteli alakját példaképpen tünteti fel. Az 1. ábra hűtött érintkezőfelületekkel ellátott alkatrészek együttesének függélyes metszete. A 2. ábra az egyik érintkezőfelület egy részének nézete és részben metszete. A 3. ábra másképpen kialakított érintkezőfelületet mutat. A 4. ábra ferde hornyokkal kialakított érintkezőfelületet szemléltet. Az 5. ábra a hozzátartozó ellenfelület. A 6. ábra még további felületkialakítást mutat. A 2—6. ábrákon látható érintkezőfelületek hivatkozási jelei megegyeznek az 1. ábra hivatkozási jeleivel. Az 1. ábra szerint az 1, 2 részekkel közrefogott 3, 4 részek egyik oldalát az I forró gázok érik, miért is azokat magas ötvözésű anyagból készítjük. E részek 5—9 érintkezőiéiül étéin hornyokat alakítunk ki, melyek azok területét csökkentik és hűtőlevegő átvezetését lehetővé teszik. Az 1—4 részek érintkezőfelületeinek lehető csökkentése végett az egymással szemben álló felületek hornyai a 2—6. ábrák szerint különböző módokon keresztezik egymást. így pl. a körhornyos 5 érintkezőfelület (2. ábra) sugárirányú hornyokkal ellátott 6 érintkezőfelülethez fekszik (3. * ábra). A ferde hornyú 7, 8 érintkezőfelületek (4. és 5. ábra) hornyai ugyancsak keresztezik egymást. Azon az oldalon, ahol a II hűtőlevegőt bebocsátjuk (1. ábra), elegendő, ha csupán az 1 hordozórész 9 érintkezőfelületén vannak pl. sugárirányú hornyok (6. ábra). Az ismertetett kialakítások következtében az 1—4 részek csak kis felületen érintkeznek egymással, úgyhogy lényegesen kevesebb hő1

megy át az egyik részről a másikra. A hűtőlevegőnek kanyargós utat kell megtennie és így az az érintkezőfelületek hornyait mindkét oldalukon erősen hűti. A találmány szerinti rendszabályok alkalmazása azt eredményezi, hogy a hőátvitel az 1, 2 hordozó részekre (1. ábra) rendkívül hatásosan csökken, miértis e részeket alacsony ötvözésű, sőt ötvözetlen anyagokból gyárthatjuk. A találmányt ugyanilyen előnyösen nemcsak gázturbináknál, hanem más termikus gépeknél is