DE1288851B

DE1288851B - Cooling system for thermosiphon-cooled compressor or turbine blades of a gas turbine

Info

Publication number: DE1288851B
Application number: DEG44602A
Authority: DE
Inventors: Peruci Archie Harold; Erwin John Richard
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 1965-09-04
Filing date: 1965-09-04
Publication date: 1969-02-06

Description

Die Erfindung betrifft ein Kühlsystem für thermosiphongekühlte Kompressor- oder Turbinenschaufeln einer Gasturbine, bei dem die Schaftteile der Schaufeln durch ein von einer besonderen Kühlmittelquelle geliefertes Kühlmittel rückgekühlt werden.The invention relates to a cooling system for thermosiphon-cooled compressor or turbine blades of a gas turbine, in which the shank parts of the blades through a coolant supplied by a special coolant source can be re-cooled.

Von einer wirksamen Kühlung der Schaufeln hängt die maximale Temperatur ab, mit der der Kompressor bzw. die Turbine betrieben werden kann. Andererseits ist bei den bekannten Kühlsystemen der genannten Art die Rückkühlwirkung meist dadurch beschränkt, daß das Kühlmittel selbst verhältnismäßig warm ist. So hat beispielsweise die für Triebwerke von Überschallflugzeugen als Kühlmittel zur Verfügung stehende Stauluft eine ziemlich hohe Eigentemperatur, die bei der Verdichtung noch erhöht wird.The maximum temperature depends on the effective cooling of the blades with which the compressor or the turbine can be operated. on the other hand In the known cooling systems of the type mentioned, the recooling effect is mostly due to this limited that the coolant itself is relatively warm. For example, has the one available as a coolant for the engines of supersonic aircraft Ram air has a fairly high intrinsic temperature, which increases during compression will.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Turbinenkühlsystem der eingangs angegebenen Art zu schaffen, welches auch ein heißes Medium als Rückkühlmittel verwenden und einen Teil der darin enthaltenen Energie wieder in das System einbringen kann. Bei dem Rückkühlmedium kann es sich um Luft handeln, die durch einen Einlaß einströmt und deren Energie zum Teil in nutzbringende Arbeit umgewandelt wird.The object of the invention is now to provide a turbine cooling system of the initially mentioned to create specified type, which also use a hot medium as a recooling agent and can bring some of the energy it contains back into the system. The recooling medium can be air flowing in through an inlet and whose energy is partly converted into useful work.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Schaftteile -der Kompressor- oder Gasturbinenschaufeln Kühlturbinenschaufeln tragen und daß erste Expansionsdüsen vorhanden sind, die das von der Kühlmittelquelle gelieferte Kühlmittel gegen die Schaftteile richten, und daß jeder ersten Expansionsdüse wenigstens eine zweite Expansionsdüse zugeordnet ist, die das Kühlmittel nach Passieren der Kühlturbinenschaufeln erneut gegen die Kühlturbinenschaufeln richtet.According to the invention this is achieved in that the shaft parts -der Compressor or gas turbine blades carry cooling turbine blades and that first Expansion nozzles are present, which the coolant supplied by the coolant source direct against the shaft parts, and that each first expansion nozzle at least one second expansion nozzle is assigned, which the coolant after passing through the cooling turbine blades again directed against the cooling turbine blades.

Beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes zeigt die Zeichnung, und zwar zeigt F i g. 1 eine teilweise schematische Darstellung eines Kühlsystems unter Verwendung einer Kühlturbine auf jeder Seite der Rotorscheibe am Schaftteil der tragflächenförmigen Schaufel, F i g. 2 eine teilweise schematische Darstellung eines Schnittes nach Linie 2-2 in F i g. 1, woraus sich die Rückführung des Kühlmediums ergibt, F i g. 3 eine teilweise schaubildliche Ansicht der Konstruktion, F i g. 4 eine Darstellung ähnlich F i g. 1 einer abgeänderten Ausführungsform der Schaufelschaftteile der Turbine, F i g. 5 ein Schnitt ähnlich F i g. 2, wodurch schematisch ,die Rückführung des Rückführmediums bei der Ausführung nach F i g. 4 dargestellt ist, und F i g. 6 eine teilweise schaubildliche Darstellung der Ausführungsform nach den F i g. 4 und 5, woraus die fluchtende Verlängerung der tragflächenförmigen Schaufel ersichtlich ist.For example, shows embodiments of the subject matter of the invention the drawing, namely shows FIG. 1 is a partially schematic representation of a Cooling system using a cooling turbine on each side of the rotor disk on the shaft part of the aerofoil-shaped blade, FIG. 2 is a partially schematic Representation of a section along line 2-2 in FIG. 1, from which the repatriation of the cooling medium results in FIG. 3 is a partially perspective view of the construction; F i g. 4 shows a representation similar to FIG. 1 of a modified embodiment of the Blade shaft parts of the turbine, FIG. 5 shows a section similar to FIG. 2, whereby schematically, the return of the return medium in the embodiment according to FIG. 4 is shown, and FIG. 6 shows a partially diagrammatic representation of the embodiment according to the F i g. 4 and 5, from which the aligned extension of the wing-shaped Shovel can be seen.

F i g. 1 zeigt eine gängige Anwendung des Kühlsystems gemäß der Erfindung in schematischer Darstellung. Die Rotorscheibe 10 kann, wie dargestellt, aus einer einzigen Scheibe bestehen, welche an ihrem Umfang zweckmäßig getrennte tragflächenförmige Schaufeln 11 trägt. Bei den Schaufeln 11 kann es sich um Kompressorschaufeln oder um Turbinenschaufeln handeln. Für die Zwecke der nachfolgenden Beschreibung sei angenommen, daß es sich um Turbinenschaufeln handelt. Die Turbinenschaufeln 11 sind in üblicher Weise in einem Kanal 12 angeordnet, der in der durch Pfeile angegebenen Richtung von einem heißen Medium durchflossen ist, das auf die Schaufeln 11 trifft und an diese Energie abgibt, wodurch die Scheibe 10 angetrieben wird. Vor den Schaufeln 11 befindet sich eine düsenartige Leit- oder Zwischenwand 13, während hinter ihnen die üblichen Verstrebungen oder Statorschaufeln 14 angeordnet sind. Der Strom des heißen Hauptmediums, welches über die Schaufeln 11 fließt, kommt in üblicher Weise aus einer oberhalb der Turbine angeordneten Verbrennungskammer. Wenn es sich bei den Schaufeln 11 um Kompressorschaufeln handelt, so kann es sich bei der heißen Luft, die durch den Einlauf zuströmt, um reine Stauluft handeln, die sich infolge der hohen Geschwindigkeit auf hoher Temperatur befindet.F i g. 1 shows a common application of the cooling system according to the invention in a schematic representation. The rotor disk 10 can, as shown, consist of a single disk, which expediently carries separate airfoil-shaped blades 11 on its circumference. The blades 11 can be compressor blades or turbine blades. For the purposes of the following description it is assumed that the blades are turbine. The turbine blades 11 are arranged in the usual way in a channel 12 through which a hot medium flows in the direction indicated by arrows, which hits the blades 11 and gives off energy to them, whereby the disk 10 is driven. In front of the blades 11 there is a nozzle-like guide or partition wall 13, while the usual struts or stator blades 14 are arranged behind them. The flow of the hot main medium, which flows over the blades 11, comes in the usual way from a combustion chamber arranged above the turbine. If the blades 11 are compressor blades, the hot air that flows in through the inlet can be pure ram air, which is at a high temperature as a result of the high speed.

Die Schaufeln 11 sind an der Scheibe 10 mittels des üblichen Schaftteils 15 befestigt, welcher mit der bekannten tannenförmigen Anordnung versehen sein oder andere Befestigungsmittel aufweisen kann.The blades 11 are on the disk 10 by means of the usual shaft part 15 attached, which may be provided with the known fir-shaped arrangement or may have other fasteners.

Um die aus dem heißen Gasstrom in dem Kanal 12 aufgenommene Wärme abzuführen, ist jede einzelne Turbinenschaufel 11 mit einer Vielzahl von inneren abgeschlossenen Thermösiphons ausgerüstet, von welchen zwei dargestellt und mit 16 bezeichnet sind. Die Thermosiphons können aus verschlossenen Rohren mit Flüssigkeiten und vorzugsweise mit einem flüssigen Metall bestehen. Die Flüssigkeiten bzw. das flüssige Metall kommen zum Kochen und verdampfen in bekannter Weise und leiten so die Wärme an den Schaftteil 15 ab. Diese Konstruktion ist an sich bekannt.In order to dissipate the heat absorbed from the hot gas flow in the channel 12, each individual turbine blade 11 is equipped with a multiplicity of inner closed thermosiphons, two of which are shown and denoted by 16. The thermosiphons can consist of sealed tubes with liquids and preferably with a liquid metal. The liquids or the liquid metal boil and evaporate in a known manner and thus conduct the heat to the shaft part 15. This construction is known per se.

Um nun eine wirksame Kühlung der Schaufeln 11 zu erzielen, und zwar auch mit einem Medium, das verhältnismäßig heiß ist, und um gleichzeitig Energie wiederzugewinnen, sieht die Erfindung die Verwendung von Turbinenschaufeln 17 an jedem Schaftteil jeder Schaufel vor. Der Schaftteil mit den Schaufeln 17 liegt außerhalb des Weges des heißen Haupstromes in dem Kanal 12 und ist davon getrennt. Die Beschaufelung des Schaftteiles kann aus einer Kühlturbine bestehen, die .deutlicher in F i g. 3 dargestellt ist. Demnach hat die Beschaufelung der Schaftteile individuelle Schaufeln 18 von gekrümmtem Verlauf an der Seite der Rotorscheibe 10 in dem Schaftteil 15. Zur Kreislaufrückführung ist ein umgebendes Gehäuse 19 vorgesehen, welches sich nahe dem Schaftteil befindet. Das Gehäuse hat Düsen 20, welche ein heißes Medium durch die Schaufeln 18 leiten, wo das Medium, wie aus den F i g. 2 und 3 ersichtlich, im Kreislauf geführt wird. Dabei expandiert das Medium durch eine zweite Düse 21. und durch die Schaufeln 18. Ferner können so viele zusätzliche Schaufeln vorhanden sein, wie das System erfordert, um die in einem zweiten durch die Düse 20 eingeführten Medium enthaltene Wärmeenergie herauszuziehen. Dieses zweite Medium kann ein heißes Medium, wie z. B. Stauluft von hoher Temperatur oder auch Luft, sein, die von einer stromaufwärts angeordneten Kompressorabteilung geliefert und unter Umständen anderswo für Kühlzwecke verwendet wurde. Es ist wesentlich, den Rückumlauf des zweiten Mediums durch die Tubinenschaufeln 18 zu beachten, weil dieses Merkmal eine wesentliche Herausziehung von Energie gestattet, die in der nachfolgend beschriebenen Weise als Wellenleistung an das System zurückgeliefert wird. Nach geeignetem Umlauf kann das zweite Medium dann durch eine Leitung 22 sowie durch die Düsenabteilung 13 zum Zweck der Kühlung irgendeines anderen Maschinenelementes zurückgeleitet werden. Alsdann kann das Medium, wie durch die Leitung 23 schematisch dargestellt, ausströmen, wobei es in den Strom der hinten folgenden Hauptstrahldüse der Maschine, die nicht dargestellt ist, eingebracht werden kann. Das Medium gelangt damit als zusätzliche Masse in das Haupstrahlsystem.In order to achieve effective cooling of the blades 11 , even with a medium that is relatively hot, and at the same time to recover energy, the invention provides for the use of turbine blades 17 on each shaft part of each blade. The shaft part with the blades 17 lies outside the path of the hot main flow in the channel 12 and is separate therefrom. The blading of the shaft part can consist of a cooling turbine, which is more clearly shown in FIG. 3 is shown. Accordingly, the blading of the shaft parts has individual blades 18 with a curved profile on the side of the rotor disk 10 in the shaft part 15. A surrounding housing 19 is provided for the return of the circuit, which is located near the shaft part. The housing has nozzles 20 which direct a hot medium through the blades 18 where the medium, as shown in FIGS. 2 and 3 can be seen, is circulated. The medium expands through a second nozzle 21 and through the blades 18. Furthermore, as many additional blades as the system requires in order to draw out the thermal energy contained in a second medium introduced through the nozzle 20. This second medium can be a hot medium, such as e.g. B. ram air of high temperature or air, which was supplied by an upstream compressor department and possibly used elsewhere for cooling purposes. It is essential to note the recirculation of the second medium through the tubing vanes 18 because this feature allows for substantial extraction of energy which is returned to the system as shaft power in the manner described below. After suitable circulation, the second medium can then be returned through a line 22 and through the nozzle compartment 13 for the purpose of cooling any other machine element. The medium can then flow out, as shown schematically by the line 23, wherein it can be introduced into the flow of the main jet nozzle of the machine, which is not shown, following the rear. The medium thus enters the main jet system as additional mass.

Auf der entgegengesetzten Seite der Rotorscheibe kann zusätzlich ein gleiches Turbinensystem vorgesehen sein, so daß das gleiche zweite Medium an beiden Seiten der Rotorscheibe zugeführt wird, wobei es auf der gleichen Seite, auf der es eintritt, auch austritt. Die Energie wird dadurch mittels zweier Turbinensätze abgezogen. In jedem Fall ist bei dem Umlauf durch die Turbinenschaufel 18 wenigstens ein Durchgang oder, in anderen Worten, es sind zwei oder mehr Durchgänge erforderlich.An identical turbine system can also be provided on the opposite side of the rotor disk, so that the same second medium is supplied to both sides of the rotor disk, whereby it also exits on the same side on which it enters. The energy is drawn off by means of two sets of turbines. In either case, at least one passage or, in other words, two or more passages are required in the rotation through the turbine blade 18.

Der Vorteil des Kühlsystems gemäß der Erfindung wird durch die Erhaltung der Energie in den Medien und die Rückführung dieser Energie in das System als Wellenleistung erhalten. Das heiße Gas in dem Kanal 12 überträgt Wärme auf die Schaufel 11, die infolgedessen gekühlt werden muß. Der Thermosiphon 16 ist die Wärmeableitung für die von der Schaufel 11 absorbierte Wärme. Der Siphon 16 leitet diese Wärme auf den Schaftteil 15, und zwar handelt es sich hierbei um einen kontinuierlichen Kreislauf, der dem Thermosiphon gestattet, der Schaufel 11 dauernd Wärme zu entziehen.The advantage of the cooling system according to the invention is obtained by the conservation of the energy in the media and the return of this energy to the system as shaft power. The hot gas in the channel 12 transfers heat to the blade 11, which consequently has to be cooled. The thermosiphon 16 is the heat dissipation for the heat absorbed by the shovel 11. The siphon 16 conducts this heat to the shaft part 15, and this is a continuous circuit which allows the thermosiphon to continuously withdraw heat from the shovel 11.

Die Turbinenschaufeln in dem Schaftteil 15 entziehen Wärme als Wellenleistung von dem aus der Düse 20 kommenden zweiten heißen Medium, und durch diesen Leistungsentzug wird das Medium, welches aus der Düse 20 kommt, gekühlt. Die Turbine 1.7 entnimmt somit Energie aus dem bei 20 eintretenden zweiten heißen Medium, und sie nimmt damit an dem Antrieb der Rotorscheibe 10 teil. Dies stellt also eine Form der Lieferung nützlicher Wellenleistung an das System dar. Zusätzlich wird das zweite heiße Medium, welches aus der Düse 20 kommt, durch die Arbeit, welche von der Schaufel abgenommen wird, gekühlt, so daß das zweite Medium dadurch die Möglichkeit erhält, bei dem nächsten Durchgang der Ableitung von Wärme zu dienen, die durch den Wärmesiphon 16 auf den Schaftteil übertragen wurde. Dadurch wird das Medium wieder erhitzt. Dieses heiße Medium hat, während es infolge einer anderen Expansionsdüse 21 durch die Schaftturbine umläuft, diese Wärmeenergie :durch die Turbine entzogen und der Rotorscheibe 10 zugeführt. Somit kann durch geeignete Konstruktion die maximale Energiemenge dem zweiten durch die Düse 20 zugeführten Medium entnommen werden. Das Medium wird dann durch die Düse 13 oder ein anderes Maschinenelement nach innen geleitet und, wenn möglich, von neuem in das System eingeleitet, so daß irgendwelche noch verbliebene Energie und Masse, die es aufweist, nicht verlorengeht. Fernerhin wird die Wärmeenergie aus dem Hauptgasstrom, die auf die Schaufel übertragen wurde, von dem Thermosiphon 16 auf das zweite Medium übertragen, nachdem das zweite Medium durch den Durchlauf durch die Turbinenschaufel 17 gekühlt worden war. Dadurch ist auch diese Energiemenge nicht verloren. Durch das Umlaufen des zweiten Mediums wird dessen Temperatur vermindert, und zwar dadurch, daß das zweite Medium Energie an die Rotorscheibe 10 abgibt. Weiterhin kann das verbleibende Medium wieder in das System eingeführt werden und einem Strahltriebwerk Masse liefern, oder es kann dem verbleibenden Medium alle nutzbare Energie durch die Scheibe 10 entzogen werden, was sich dann als Turbinenwellenleistung auswirkt.The turbine blades in the shaft part 15 extract heat as wave power from the second hot medium coming out of the nozzle 20 , and the medium coming out of the nozzle 20 is cooled by this power withdrawal. The turbine 1.7 thus takes energy from the second hot medium entering at 20 , and it thus takes part in the drive of the rotor disk 10. So this is one form of delivering useful wave power to the system. Additionally, the second hot medium emerging from the nozzle 20 is cooled by the work removed from the bucket so that the second medium is thereby given the opportunity To serve in the next passage of the dissipation of heat which has been transferred through the heat siphon 16 to the shaft part. This heats up the medium again. While it is circulating through the shaft turbine as a result of another expansion nozzle 21, this hot medium has this thermal energy: extracted by the turbine and fed to the rotor disk 10. The maximum amount of energy can thus be drawn from the second medium supplied through the nozzle 20 by means of a suitable construction. The medium is then directed inward through the nozzle 13 or other machine element and, if possible, reintroduced into the system so that any remaining energy and mass which it has is not lost. Furthermore, the thermal energy from the main gas flow, which was transferred to the blade, is transferred from the thermosiphon 16 to the second medium after the second medium has been cooled by passing through the turbine blade 17. As a result, this amount of energy is not lost either. As the second medium circulates, its temperature is reduced, namely by the fact that the second medium gives off energy to the rotor disk 10. Furthermore, the remaining medium can be reintroduced into the system and provide mass to a jet engine, or all usable energy can be withdrawn from the remaining medium by the disk 10, which then has the effect of turbine shaft power.

F i g. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform der Turbine, wobei gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen. Wenn bei dieser Ausführungsform die Schaufel 11 eine Turbinenschaufel ist, so stellt der Schaftteil 15 eine fluchtende Verlängerung der Schaufel 11 dar.F i g. Figure 4 shows a modified embodiment of the turbine, like reference numerals denoting like parts. If, in this embodiment, the blade 11 is a turbine blade, the shaft part 15 represents an aligned extension of the blade 11.

Wenn 11 eine Kompressorschaufel ist, so bildet der Schaftteil 15 eine Verlängerung der Kompressorschaufel. Diese fluchtende Verlängerung der Schaufel 11 bringt eine Verminderung der Belastung und der Verwindungsspannungen an der Schaufel als Ganzem, da der Schaftteil nur eine Fortsetzung des oberen Schaufelteiles mit zusätzlichen Rippen darstellt, wie noch näher erläutert werden wird. Bei dieser abgeänderten Ausführungsform wird das zweite Medium durch die Düse 20 zugeführt, so wie dies vorher in Verbindung mit F i g. 1 beschrieben wurde. Das Medium durchströmt vollständig einen Turbinenteil sowie den oberen dargestellten Abschnitt des Schaftes zu einer Umkehrkammer 24 auf der entgegengesetzten Seite der Scheibe 10. Die Umkehrkammer 24 leitet das Medium dann wieder zurück durch einen anderen Turbinenteil, wie z. B. den dargestellten unteren Abschnitt des Schaftes 15. Dies geschieht wenigstens einmal, woraufhin das Medium durch die Leitung 22 abgeführt wird, so wie dies vorher beschrieben wurde, um das Medium durch die Öffnungen 25 wieder in den Hauptstrom eintreten zu lassen. Das Medium kann aber auch durch die Statorschaufeln 14 oder, wie gemäß F i g. 1, durch die Trennwand 13 geführt und in Stromrichtung weiter unten wieder eingespeist werden, wo auch immer der Druck hierfür geeignet ist. In jedem Fall übt das Medium auf die Elemente 13 und 14 oder andere Teile, durch die es geleitet wird, eine Kühlungswirkung aus. Zum Zweck einer zusätzlichen Wärmeabführung können, wie insbesondere aus F i g. 6 ersichtlich, in der Stromrichtung des zweiten Mediums durch die Turbinenschaufel Rippen 26 vorgesehen sein. Bemerkt sei, daß beim Umlauf und der erneuten Einleitung des zweiten Mediums in den Kreislauf und bei der Expansion durch Düsen 20 so viele Abschnitte oder Etappen vorgesehen werden können, wie dies notwendig erscheint. Dies ergibt sich aus F i g. 5, wonach eine zweite Düse 21 und sogar eine dritte Düse 27 oder noch mehr Düsen Verwendung finden können. Wie vorher beschrieben, wird das zweite Medium, bei dem es sich um Stauluft oder ein aus einem vorgeschalteten Kompressor kommendes Medium handeln kann, vor oder nach seiner Verwendung für Kühlzwecke durch eine Düse 20 zugeführt und darin expandiert. Die Turbine 17 in dem verlängerten Teil in dem Schaft 15 kühlt dieses Medium, indem dem in die Düse 20 eintretenden Medium Wellenleistung abgenommen wird. Das gekühlte Medium ist dann in der Lage, aus dem Thermosiphon 16 mehr Wärme zu absorbieren. Dem dadurch erhitzten Medium wird die Wärmeenergie beim Umlauf wieder durch die Schaftturbine entzogen und in Form von Arbeitsleistung auf die Rotorscheibe 10 übertragen. Dies kann so oft wie erforderlich wiederholt werden, bis ein Maximum an Energie herausgezogen ist. Das verbleibende gekühlte Medium wird dann dazu benutzt, die Düse 13 zu kühlen, und es wird daraufhin durch die Öffnung 25 in den Hauptstrom zurückgeleitet oder in den Ausläß oder durch den Stator 14 oder auf beiden Wegen abgeführt. Die von dem Hauptstrom in die Schaufel 11 abgegebene Wärmeenergie wird also auf den zweiten in die Düse 20 eintreten= den heißen Strom übertragen und dann durch die in dem Schaft 15 angeordnete Turbine wieder herausgezogen, um für den Antrieb der Seheibe 10 nutzbar gemacht zu werden. Der Umlauf oder die Wiedereinleitung des Mediums durch die Leitorgane in dem Gehäuse ermöglicht diese wiederholte Wärmeabsorption bzw. -Kühlung- und die Nutzbarmachung der Wärmeenergie zum Antrieb der Scheibe 10.If 11 is a compressor blade, the shaft part 15 forms an extension of the compressor blade. This aligned extension of the blade 11 brings about a reduction in the load and the torsional stresses on the blade as a whole, since the shank part is only a continuation of the upper blade part with additional ribs, as will be explained in more detail. In this modified embodiment, the second medium is fed through the nozzle 20 , as previously in connection with FIG. 1 was described. The medium flows completely through a turbine part and the upper section of the shaft shown to a reversing chamber 24 on the opposite side of the disk 10. The reversing chamber 24 then directs the medium back through another turbine part, such as. B. the illustrated lower portion of the shaft 15. This happens at least once, whereupon the medium is discharged through the line 22, as was previously described, in order to allow the medium to re-enter the main flow through the openings 25. The medium can, however, also pass through the stator blades 14 or, as shown in FIG. 1, passed through the partition 13 and fed in again further down in the direction of flow, wherever the pressure is suitable for this. In any case, the medium exerts a cooling effect on the elements 13 and 14 or other parts through which it is passed. For the purpose of additional heat dissipation, as in particular from FIG. 6, ribs 26 may be provided in the flow direction of the second medium through the turbine blade. It should be noted that during the circulation and the renewed introduction of the second medium into the circuit and during the expansion through nozzles 20, as many sections or stages as appears necessary can be provided. This can be seen from FIG. 5, after which a second nozzle 21 and even a third nozzle 27 or even more nozzles can be used. As previously described, the second medium, which can be ram air or a medium coming from an upstream compressor, is supplied through a nozzle 20 and expanded therein before or after its use for cooling purposes. The turbine 17 in the extended part in the shaft 15 cools this medium in that shaft power is removed from the medium entering the nozzle 20. The cooled medium is then able to absorb more heat from the thermosiphon 16. The thermal energy is withdrawn from the medium heated as a result as it circulates through the shaft turbine and transferred to the rotor disk 10 in the form of work. This can be repeated as many times as needed until maximum energy is drawn out. The remaining cooled medium is then used to cool the nozzle 13 and it is then returned through the opening 25 into the main flow or discharged into the outlet or through the stator 14 or both. The thermal energy given off by the main flow into the blade 11 is therefore transferred to the second nozzle 20 = the hot flow and then pulled out again by the turbine arranged in the shaft 15 in order to be made usable for driving the disk 10. The circulation or reintroduction of the medium through the guide elements in the housing enables this repeated heat absorption or cooling and the utilization of the thermal energy for driving the disk 10.

Wie schon oben gesagt, können die Schaufeln 11 Kompressorschaufeln darstellen, in welchem Fall beide F i g. 1 und 4 nur Einlässe zeigen. Das eintretende heiße Medium hat dann eine hohe Temperatur, die sich aus dem Staueffekt oder vorgeschalteten Kompressorschaufeln ergibt.As already stated above, the blades 11 can be compressor blades represent in which case both F i g. 1 and 4 show inlets only. The entering hot medium then has a high temperature, which results from the damming effect or upstream Compressor blades results.

Claims

Claims: 1. Cooling system for thermosiphonge-cooled compressor or turbine blades of a gas turbine, in which the shank parts of the blades are re-cooled by a coolant supplied by a special coolant source, characterized in that the shank parts (15) of the compressor or gas turbine blades carry cooling turbine blades (18) and that first expansion nozzles (20) are present, which direct the coolant supplied by the coolant source against the shaft parts (15), and that each first expansion nozzle (20) is assigned at least one second expansion nozzle (21, 27) which the coolant has passed through the cooling turbine blades (18) are again directed against the cooling turbine blades (18).

2. Cooling system according to claim 1, characterized in that cooling turbine blades (18) are arranged on each side of the shaft (15) and that there are expansion nozzles (20, 21, 27 ) on each side of the rotor (10) to act on the cooling turbine blades (18) ) are located.

3. Cooling system according to claim 1, characterized in that the cooling turbine blades of the shaft parts (15) represent aligned extensions of the airfoil-shaped parts (11) of the compressor or gas turbine blades and that the expansion nozzles (20, 21, 27) on both sides of the shaft parts (15 ) are arranged.

4. Cooling system according to claim 3, characterized in that at least on one side of the shaft parts (15) Reversal chambers (24) are arranged to the coolant to the cooling turbine blades to feed repeatedly.