HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen
multilochfilmgekühlten Combustormantel zur Verwendung in einer
Gasturbine eines gewöhnlichen Energieerzeugungssystems und
ein Herstellungsverfahren.
2. Stand der Technik
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Eine Gasturbine für ein gewöhnliches Energieerzeugungssystem,
beispielsweise eine Gasturbine vom Schwerlasttyp, umfaßt
allgemein einen Combustor, der zwischen einem Kompressor und
einer Turbine angeordnet ist. Beim Combustor dieses Typs wird
komprimierte Luft vom Kompressor in den Combustor geliefert,
und von einem Brennstoffeinspritzventil injizierter
Brennstoff wird mit der komprimierten Luft gemischt und
verbrannt. Ein entstehendes Verbrennungsgas strömt in die
Turbine und hat gewöhnlich eine sehr hohe Temperatur von
beispielsweise 2.000ºC. Um zu verhindern, daß diese große
Hitze des heißen Gases die Turbine beschädigt, muß die
Temperatur des Gases am Ausgang des Combustors auf ein
akzeptables Niveau, beispielsweise 1300ºC, verringert werden.
Somit wird eine große Luftmenge benötigt, um das heiße Gas
während des Gasturbinenbetriebs zu kühlen.
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Wie in den Fig. 11 oder 12 gezeigt, ist im Stand der Technik
ein filmgekühlter Combustormantel im Combustor
bereitgestellt. Eine Mantelhülle 1 hat die Form eines
gewellten dünnwandigen Zylinders, und innere Ringe 2 sind an
der Innenseite der Hülle 1 befestigt. Eine große Anzahl von
Filmkühllöchern 3 ist durch die Wand der Mantelhülle 1
gebohrt. Durch die Kühllöcher 3 eingelassene Luft wird durch
die inneren Ringe 2 abgelenkt, so daß sie entlang der
Innenseite des Mantels in Flußrichtung des Verbrennungsgases
strömt. Somit wird entlang der Innenseite des Mantels ein
kühlender Film aufrechterhalten, wodurch das Gas, das durch
den Mantel zur Turbine hindurchtritt, wirksam gekühlt wird.
Als eine Folge wird die Temperatur des Verbrennungsgases, das
in die Turbine eingelassen wird, auf ein akzeptables Niveau
abgesenkt. Weiter sind Finnen 4 zur Verbesserung der
Beulfestigkeit des Combustormantels durch TIG-Schweißen oder
ähnliches an der äußeren peripheren Oberfläche der
Mantelhülle 1 an der flußabwärts gerichteten Seite befestigt.
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Da für die Mantelhülle 1 Festigkeit bei hohen Temperaturen
erforderlich ist, wird eine auf Ni- oder Co-basierende
Legierung, ein schwer bearbeitbares Material, als
Grundmaterial für die Mantelhülle 1 verwendet. Die
Mantelhülle 1 aus diesem Material wird durch ein Verfahren
hergestellt, wie es in Fig. 13A oder 13B gezeigt ist.
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Gemäß dem in Fig. 13A gezeigten Herstellungsverfahren werden
Kühllöcher 3 durch ein flaches Bauteil oder eine Platte durch
Stanzen oder Bohren im Schritt S1 gebohrt, das flache Bauteil
wird in Schritt 2 in eine zylindrische Form gebogen, und das
zylindrische Bauteil wird dann im Schritt S3 in Längsrichtung
durch TIG-Schweißen oder ähnliches geschweißt. Im Schritt S4
wird darüber hinaus das geschweißte zylindrische Bauteil
durch Drehen in eine gewellte Form geformt. Weiter, wie auch
in Fig. 14 gezeigt, wird das geschweißte zylindrische Bauteil
6 rotiert, wobei eine Walze 5 von außen gegen einen Stempel
7, der innerhalb des geschweißten zylindrischen Bauteils 6
angeordnet ist, gepreßt wird. Dadurch wird das geschweißte
zylindrische Bauteil 6 in eine gewellte Form gebracht. Dann
werden in Schritten 55 oder 56 durch
Widerstandspunktschweißen oder Vakuumlöten die inneren Ringe
2 an der Mantelhülle 1 befestigt. Im Schritt S7 werden Finnen
4 durch TIG-Schweißen oder ähnlichem an der Mantelhülle 1
befestigt.
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Auf der anderen Seite wird in Übereinstimmung mit dem in Fig.
13B gezeigten Herstellungsverfahren ein flaches Bauteil oder
eine Platte in Schritt S1 in eine zylindrische Form gebogen,
das zylindrische Bauteil wird im Schritt S2 in Längsrichtung
durch TIG-Schcaeißen oder ähnliches geschweißt, und das
geschweißte zylindrische Bauteil wird im Schritt S3 durch
Drehen auf eine in Fig. 14 gezeigte Weise in eine gewellte
Form gebracht. Im Schritt S4 werden darüber hinaus mittels
Stanzen oder Bohren durch das gewellte zylindrische Bauteil
die Kühllöcher 3 hergestellt. In Schritten S5 oder S6 werden
mittels Widerstandspunktschweißen oder Vakuumlöten die
inneren Ringe 2 an der Mantelhülle 1 befestigt. In Schritt S7
werden mittels TIG-Schweißen oder ähnlichem Finnen 4 mit
einer Länge von ungefähr 1 mm an der Mantelhülle 1 befestigt.
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In Übereinstimmung mit dem in Fig. 13A gezeigten
Herstellungsverfahren wird jedoch die Mantelhülle 1 in die
gewellte Form gebracht, nachdem die Kühllöcher 3
hindurchgebohrt wurden, wodurch die Anordnung der Kühllöcher
3 möglicherweise verschlechtert werden kann. In manchen
Fällen können darüber hinaus die Kühllöcher 3 überhaupt nicht
in einer geeigneten Position in der gewellten Wand der
Mantelhülle 1 angeordnet sein.
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Gemäß dem in Fig. 13B gezeigten Herstellungsverfahren
erfordert der Stanzprozeß ein Austauschen eines benutzten
Stanzers oder anderem Werkzeug, und ein Reparieren der
Mantelhülle 1 benötigt große Zeit, wenn der Stanzer gebrochen
ist, obwohl die Mantelhülle 1 akkurat in die gewellte Form
gebracht ist. Beim Einbringen der Kühlungslöcher 3 durch
Bohren nimmt ein Vorbohrvorgang, der eine Voraussetzung für
den Bohrbetrieb ist, mehr Zeit als der Stanzprozeß.
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Im Falle, in dem die inneren Ringe 2 an der Mantelhülle 1
befestigt sind, müssen diese in beiden Herstellungsverfahren,
in Fig. 13A und 13B gezeigt, ausgedehnt werden,
punktgeschweißt und gelötet werden, wodurch es sehr schwer
ist, die Qualität der gelöteten Abschnitte und Befestigung
der Ringe 2 in einer kurzen Zeitperiode zu erhalten.
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Darüber hinaus, da die Verstärkungsfinnen 4, die an der
Mantelhülle 1 mittels TIG-Schweißen befestigt sind, einer
starken thermischen Verformung unterzogen sind, hat der
Mantel als Folge eine nicht zufriedenstellende
Beulfestigkeit.
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EP 0 486 133 A1 beschreibt einen filmgekühlten
Combustormantel für eine Gasturbine. Ein einziger
Wandplattenmetallmantel ist mit einer Vielzahl eng
benachbarter, stark nach unten orientierter Filmkühlöffnungen
vor dem Riffeln versehen. Die Öffnungen sind im wesentlichen
entlang der Gesamtoberfläche des Mantels bzw. Liners
angeordnet. Wie in Fig. 4 gezeigt, ist eine Vielzahl von sehr
eng und nahe beabstandeten Filmkühlungsöffnungen durch den
Liner mit einem scharfen Abwärtswinkel in einem Bereich von
15 bis 20º angeordnet, die axial rückwärts gegenüber einer
kalten Oberfläche 57 zu einer heißen Oberfläche 61 des
Mantels geneigt sind.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
filmgekühlten Combustormantel bereitzustellen, der mit einer
verbesserten Genauigkeit hinsichtlich der Form und Position
von Filmkühllöchern in kurzer Zeit hergestellt ist, und der
eine erwünschte Beulfestigkeit und zufriedenstellende
Kühlungseigenschaften sicherstellt.
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Diese Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren
zum Herstellen eines multiöffnungs-filmgekühlten
Combustormantels mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Das
Verfahren zum Herstellen eines multiöffnungs-filmgekühlten
Combustormantels für eine Gasturbine - wobei der
Combustormantel an einem Combustor montiert ist, der zwischen
einem Kompressor und der Turbine angeordnet ist - enthält das
Krümmen eines planaren, flachen Elements zum Bilden einer
linearen Hülle mit zylindrischer Form, das Schweißen des
zylindrischen Elements entlang der Längsrichtung hiervon zum
Bilden einer Zylinderhülle, das Bilden einer
Wellenkonfiguration und einer korrugierten (geriffelten)
Konfiguration als zylindrische Hülle durch ein Hydro-
Aufweitungsverfahren, und das Bilden von Löchern durch
Laserbohren durch diese Gebiete, angeordnet stromaufwärts zu
den Spitzenabschnitten der linearen Hülle in einer Weise,
dass die Mittenachse jedes Kühllochs zu der stromaufwärtigen
Richtung für das Verbrennungsgas geneigt ist.
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Da die Innenringe nicht bei dieser Anordnung verwendet
werden, lassen sich die Herstellungsprozesse erheblich in der
Zahl reduzieren. Da die wellenförmige Konfiguration und
dergleichen durch das Hydro-Aufweitungsverfahren gebildet
werden, können sie mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit
abgeschlossen werden. Da Luft unmittelbar zu und entlang der
Innenoberfläche der Mantelhülle gerichtet ist, nachdem sie
durch die Kühlöffnungen zugelassen wird, die durch das
Laserbohren gebildet werden, lässt sich die Genauigkeit der
Position und Form der Kühllöcher in großem Umfang verbessern,
wonach der Kühlwirkungsgrad für die Mantelhülle verbessert
werden kann.
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Ein Mehrfachöffnungs-filmgekühlter Combustermantel für eine
Gasturbine - derart, dass der Combustormantel an einem
Combustor montiert ist, der zwischen einem Kompressor und der
Turbine angeordnet ist - kann eine wellenförmige Mantelhülle
enthalten, montiert an dem Combustor, für ein Freigeben von
Wärme von einem Verbrennungsgas, das über den Combustor
geführt wird, und die Mantelhülle (Engl.: liner shell) kann
eine Vielzahl von Filmkühllöchern aufweisen, zum Zulassen von
Luft von einer Außenseite zu einer Innenseite der
Mantelhülle, für ein Richten der Luft zu einer
stromabwärtigen Richtung für das Verbrennungsgas entlang der
Innenoberfläche der Mantelhülle, wodurch das Filmkühlen
erzielt wird, und die Kühllöchern werden durch Laserbohren
durch diese Gebiete gebildet, die entlang der
Stromaufwärtsrichtung für das Verbrennungsgas ausgehend von
wellenförmigen Spitzenabschnitten der Mantelhülle situiert
sind, in einer Weise, dass die Mittenachse jedes Kühllochs zu
der stromabwärtigen Richtung für das Verbrennungsgas geneigt
ist.
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Da bei dieser Anordnung die Innenringe nicht verwendet
werden, sind die Herstellungsprozessschritte im Hinblick auf
die Zahl erheblich reduziert. Weiterhin wird Luft unmittelbar
zu und entlang der Innenoberfläche der Mantelhülle gerichtet,
nachdem sie durch die Kühlöffnungen zugelassen ist, wonach
der Kühlleistungsumfang verbessert werden kann.
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Somit wird die gewellte Anordnung und die korrugierte
(geriffelte) Anordnung durch das Hydro-Aufweitverfahren
gebildet, wodurch diese mit hoher Genauigkeit in kurzer Zeit
fertiggestellt werden können. Da die Kühllöcher mittels
Laserbohrens hergestellt werden, kann darüber hinaus die
Genauigkeit der Position und Form der Kühllöcher stark
vergrößert werden, wodurch die Kühleffizienz für die
Mantelhülle erhöht werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Combustormantels,
der durch ein Verfahren gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
hergestellt ist;
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Fig. 2 zeigt ein Flußdiagramm eines
Mantelherstellungsprozesses des Verfahrens gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht einer Hydro-
Aufweitvorrichtung;
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Fig. 4A und 4B zeigen jeweilige Ansichten einer Abwandlung
der Hydro-Aufweitvorrichtung;
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Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines Bereichs mit
gewellter Anordnung des mit dem Verfahren nach dem
ersten Ausführungsbeispiel hergestellten Mantels;
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Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines Bereichs mit
korrugierter (geriffelter) Anordnung des mit dem
Verfahren nach dem ersten Ausführungsbeispiel
hergestellten Mantels;
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Fig. 7A zeigt eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des
Verfahrens nach dem ersten Ausführungsbeispiel, mit
dem Kühllöcher durch Laserbohren gebildet werden;
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Fig. 7B zeigt eine vergrößerte Ansicht des Hauptteils der
in Fig. 7A gezeigten Struktur;
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Fig. 8 zeigt einen Graph des Verhältnisses zwischen dem
Auftreffwinkel eines Laserstrahls und der
Mantelhüllentemperatur während eines Betriebs;
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Fig. 9 zeigt eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des
Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, mit dem Kühllöcher mit durch
Laserbohren gebildet werden;
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Fig. 10 zeigt eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des
Verfahrens gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, mit dem innere Ringe durch ein
Laserstrahlschweißen befestigt werden;
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Fig. 11 zeigt eine perspektivische Ansicht eines bekannten
Combustormantels;
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Fig. 12 zeigt eine Schnittansicht des bekannten
Combustormantels;
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Fig. 13A und 13B zeigen Flußdiagramme verschiedener bekannter
Combustormantel-Herstellungsprozesse; und
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Fig. 14 zeigt eine Schnittansicht einer bekannten
Ziehvorrichtung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
sind mit der folgenden detaillierten Beschreibung mit Bezug
auf die begleitenden Zeichnungen zu verstehen.
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Ein Combustormantel gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf Fig. 1 bis 8
detailliert beschrieben. Fig. 1 zeigt schematisch den
Combustormantel, dessen Hülle 1 eine gewellte Anordnung 11
aufweist, eine korrugierte (geriffelte) Anordnung 12 auf der
flußabwärtigen Seite der gewellten Anordnung 11 bezüglich der
Strömungsrichtung eines Brennstoffgases, und eine gewellte
Anordnung 11a auf der flußabwärtigen Seite der korrugierten
Anordnung 12. Die Mantelhülle 1 ist durch das Hydro-
Aufweitverfahren hergestellt.
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Unter Bezug auf das Flußdiagramm von Fig. 2 werden Prozesse
zum Herstellen des Combustormantels gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
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Im Prozeß des Schrittes S1 wird ein flaches Bauteil oder eine
Platte zur Bildung der Mantelhülle 1 mittels beispielsweise
drei Walzen in eine zylindrische Form gebogen oder gerollt.
Mit diesem Prozeß wird ein Zylinder mit einem Durchmesser von
300 bis 400 mm erhalten.
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Im Prozeß des Schrittes S2 wird das zylindrische gerollte
Bauteil entlang der gegenüberliegenden Längskante geschweißt,
wodurch die zylindrische Hülle vervollständigt wird. Das
Schweißen kann beispielsweise TIG-Schweißen, Laserschweißen
oder Plasmaschweißen sein.
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Im Prozeß des Schrittes S3 werden die gewellten Anordnungen
11 und 11a und die korrugierte Anordnung 12 auf der
zylindrischen Hülle mittels des Hydro-Aufweitverfahrens
gebildet. Fig. 3 zeigt eine Hydro-Aufweitvorrichtung. Eine
zylindrische Hülle 15 wird in eine Trennform 13 eingeführt,
und ein Paar von Kolben 14 mit jeweils einem
Flüssigkeitseingang 14a wird einzeln auf den
gegenüberliegenden Seiten der zylindrischen Hülle 15
eingepaßt.
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Beim Herstellungsverfahren wird die zylindrische Hülle 15 in
die Trennform 13 eingeführt, und die Form 13 wird in Position
gebracht. Dann wird eine Flüssigkeit 16 durch die
Flüssigkeitseinlässe 14a der Kolben 14 in die zylindrische
Hülle 15 eingeführt, und die Kolben 14 werden für 1 bis 10
Minuten unter einem Druck von 1000 bis 2000 atm. gepreßt. Auf
diese Weise werden die gewellten Anordnungen 11 und 11a und
die korrugierte Anordnung 12 hergestellt, wie in Fig. 1
gezeigt. Fig. 5 und 6 zeigen diese Teilanordnungen. Die
gewellten Anordnungen 11 und 11a haben Steigungen (P) von 10
bis 20 mm und einen Krümmungsradius (R) mit 1 bis 4 mm. Die
korrugierte Anordnung 12 weist eine Höhe (H) von 2 bis 10 mm
und eine Weite (W) von 3 bis 20 mm auf.
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Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt, weist eine Form für ein Hydro-
Aufweiten eine doppelte Struktur auf, einschließlich einer
inneren Form 13A und einer äußeren Form 13B. Das zylindrische
Bauteil zum Bilden der Mantelhülle 1 wird in die innere Form
13a gefügt. Die äußere Form 13b kann so angeordnet werden,
daß sie die innere Form 13a bedeckt.
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Dann werden im Prozeß von Schritt S4 Kühllöcher 3 (Fig. 7A
und 7B) durch die Mantelhülle 1, die die gewellte Anordnung
11 und die korrugierte Anordnung 12 aufweist, wie in Fig. 5
und 6 gezeigt, unter Verwendung von Laserverarbeitung oder
Laserbohren gebohrt. Ein Industrielaser, beispielsweise ein
CO&sub2;-Laser, YAG-Laser oder Excimerlaser, wird verwendet, um
einen Laserstrahl 17 zum Laserbohren zu erzeugen, wie in Fig.
7A und 7B gezeigt. Ein optisches System zum Fokussieren des
Laserstrahls 17 kann eine Fokussierungslinse 18 sein, wie in
Fig. 7A gezeigt, oder ein Fokussierungsspiegel. Das
Laserbohren kann außer für das Kühllochbohren für andere
Bohr- oder Schneidebetriebsvorgänge verwendet werden.
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Während des Laserbohrens trifft der durch einen
Laseroszillator (nicht gezeigt) erzeugte Laserstrahl 17 auf
einen Bearbeitungspunkt mittels beispielsweise der
Fokussierungslinse 18, wodurch die Mantelhülle 1 gebohrt
wird. Das Laserbohren kann entweder durch ein
Trommelverfahren ausgeführt werden, indem der Laserstrahl 17
an einer festen Position ist, oder einem Hohlbohrverfahren,
bei dem der Laserstrahl bewegt wird. Der Laser kann mittels
Pulsoszillation oder kontinuierlicher Oszillation erzeugt
werden. Sauerstoff, Stickstoff oder Luft kann als
Verarbeitungsgas verwendet werden. Das folgende ist eine
Beschreibung von speziellen Verarbeitungsbedingungen.
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CO&sub2;-Laserausgangsleistung: 500 bis 5000 W.
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Verarbeitungsgeschwindigkeit: 10 bis 2000 mm/min.
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Verarbeitungsgas: Sauerstoff, Stickstoff, Luft.
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Zufuhrgasdruck: 0,5 bis 15 kgf/cm².
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Brennweite der Linse: 63,5; 95; 127; 190; 254 mm.
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Fokusposition: -8 bis +2 mm
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Basismaterial: Legierung auf Ni-Basis, Legierung auf
Co-Basis.
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Nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird jedes Kühlloch
3 durch Laserbohren auf solche Weise gebildet, daß die
Mittelachse in Richtung der flußabwärtigen Seite geneigt ist,
mit einem Winkel θ zu einer radialen Richtung für die
Mantelhülle 1, wie in Fig. 7A gezeigt. In dieser Anordnung
wird Luft in Richtung und entlang der inneren Oberfläche der
Mantelhülle 1 geführt, so daß ein zufriedenstellender
Kühlfilm erhalten wird, und daher kann die Kühleffizienz für
die Mantelhülle 1 und inneren Ringe 2, die an der inneren
Oberfläche der Mantelhülle 1 befestigt sind, verbessert
werden.
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Fig. 8 zeigt das Verhältnis zwischen dem Winkel θ der Neigung
und der Temperatur der Mantelhülle 1. Der niedrigere
Grenzwert des Winkels θ ist 20º. Falls der Winkel θ 60º
überschreitet, wird Laserbohren schwierig. Vorzugsweise ist
daher der Neigungswinkel θ im Bereich von 20º bis 60º.
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Vorzugsweise sollte darüber hinaus die Mittelachse von jedem
Kühlloch 3 geneigt oder angular in Richtung der
flußabwärtigen Seite bezüglich der radialen Richtung für die
Mantelhülle 1 geneigt sein, wodurch die durch jedes Kühlloch
3 eingelassene Luft in Richtung eines Verbindungsspunkts 19
zwischen der Mantelhülle I und jedem inneren Ring 2 gelenkt
wird. In diesem Fall sind die Kühllöcher 3 so angeordnet, daß
der Neigungswinkel θ sich mit dem Abstand von jedem
Wellenscheitelpunkt der gewellten Anordnung erhöht. Somit
wird der Kühlfilm zufriedenstellender aufrechterhalten,
wodurch die Kühleffizienz weiter verbessert werden kann.
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In den nachfolgenden Schritten S5 und S6 werden innere Ringe
2 an der Mantelhülle 1 mittels eines
Widerstandspunktschweißens und Vakuumlötens befestigt. In
diesen Schritten wird eine Widerstandspunktschweißvorrichtung
und eine Vakuumlötvorrichtung verwendet.
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Das Widerstandspunktschweißen des Schrittes S5 wird unter den
folgenden Bedingungen ausgeführt.
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Stromwert: 10000 bis 15000 A.
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Angelegter Druck: 3 bis 10 kgf/mm².
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Elektrodenform: rund (5 bis 10 mm Durchmesser).
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Stromführungszeit: 0,05 bis 1 Sekunde.
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Das Folgende ist eine Beschreibung von Bedingungen für das
Vakuumlöten des Schrittes S6.
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Lötmaterial: BNi-5.
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Hitzezyklus: Aufwärmen bei 5ºC/min → 30 Minuten bei 850
bis 900ºC → 5 Minuten bei 1050 bis 1200ºC → Ofenkühlung
(Kühlgas wird bei mehr als 800ºC zugeführt).
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Somit kann gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die
Mantelhülle 1 mit hoher Formungsgenauigkeit und mit einer
hohen Genauigkeit der Form und Position der Kühllöcher 3 in
einer kurzen Zeitperiode hergestellt werden. Infolge kann die
Anzahl von Herstellungsprozessen um 30 bis 50% oder mehr
reduziert werden. Da das Ansteigen der Temperatur der
Mantelhülle 1 und der inneren Ringe 2 während des Betriebs
vermindert werden kann, kann die Lebensdauer des Mantels
erhöht werden. Da die Verarbeitungsgenauigkeit des Mantels
verbessert wird, kann darüber hinaus die Kühleigenschaft des
Mantels und auch die Genauigkeit der thermischen Analyse für
ein Design verbessert werden. Wenn die Kühleigenschaft der
Mantelhülle 1 verbessert wird, wird die durch die
Filmkühllöcher 3 eingeführte Luftmenge reduziert, wodurch die
Betriebseffizienz verbessert werden kann. Weiter kann vom
ökologischen Standpunkt aus gesehen die NOx-Konzentration
vermindert werden.
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Unter Bezug auf Fig. 9 wird ein Combustormantel gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
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Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine Mantelhülle 1
nicht mit irgendwelchen inneren Ringen ausgerüstet und
Kühllöcher 3 sind durch solche Bereiche der Mantelhülle 1
gebohrt, die auf der flußaufwärtigen Seite von
Wellenscheitelpunkten der gewellten Anordnungen 11 und 11a
mit Bezug auf die Strömungsrichtung des Brennstoffgases
liegen gebohrt, auf solche Weise, daß die jeweiligen
Mittelachsen der Löcher 3 mit einem Winkel θ zur radialen
Richtung der Mantelhülle 1 in Richtung der flußaufwärtigen
Seite geneigt sind. Somit wird durch die Kühllöcher 3
eingelassene Luft in Richtung und entlang der inneren
Oberfläche der Mantelhülle 1 geführt, wodurch ein Kühlfilm
aufrechterhalten wird. In diesem Fall ist vorzugsweise der
Neigungswinkel θ für ein effektives Filmkühlen innerhalb des
Bereichs von 45º bis 80º eingestellt. Wie im Fall des ersten
Ausführungsbeispiels werden die Kühllöcher 3 durch
Laserbohren ausgebildet. Unter den in Fig. 2 gezeigten
Herstellungsprozessen werden die Prozesse der Schritte S1 bis
S4 gewöhnlich unter Verwendung des unveränderten Hydro-
Aufweitverfahrens durchgeführt, wohingegen die Vorgänge der
Schritte S5 und S6 ausgelassen werden.
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Da nach dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die inneren
Ringe nicht verwendet werden, kann die Anzahl von
Herstellungsprozessen beträchtlich reduziert werden. Darüber
hinaus wird Luft direkt in Richtung der Mantelhülle 1
geführt, nachdem sie durch die mittels Laserbohren
hergestellten Kühllöcher 3 eingelassen wurde. Somit kann die
Genauigkeit der Position und Form der Kühllöcher 3 stark
verbessert werden, wodurch die Kühleffizienz der Mantelhülle
1 verbessert werden kann.
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Wenn die inneren Ringe nicht verwendet werden, wird die
Anzahl von Herstellungsprozessen beträchtlich reduziert.
Weiterhin wird Luft in Richtung und entlang der inneren
Oberfläche der Mantelhülle geführt, nachdem sie durch die
mittels Laserbohrens hergestellten Kühllöcher eingelassen
wurde, wodurch die Kühleffizienz der Mantelhülle erhöht
werden kann.
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Da die wellige Konfiguration und die korrugierte
Konfiguration durch das Hydro-Aufweitungsverfahren gebildet
werden, lassen sie sich mit hoher Genauigkeit innerhalb einer
kurzen Zeit abschließen. Ferner lässt sich aufgrund der
Tatsache, dass die Kühllöcher durch Laserbohren gebildet
sind, weiterhin die Genauigkeit der Position und der Form der
Kühllöcher in großem Umfang verbessern, wodurch der
Kühlwirkungsgrad für die Mantelhülle erhöht werden kann.
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Werden die Innenringe nicht verwendet, lässt sich die Zahl
der Prozess-Schritte im Hinblick auf die Zahl erheblich
reduzieren. Da die wellige Konfiguration und dergleichen
durch das Hydro-Aufweitverfahren gebildet werden, können sie
mit hoher Genauigkeit und innerhalb kurzer Zeit abgeschlossen
werden. Da Luft zu und entlang der Innenoberfläche der
Mantelhülle gerichtet ist, nachdem sie durch die Kühllöcher
zugelassen ist, die durch Laserbohren gebildet werden, lässt
sich die Genauigkeit der Position und der Form der Kühllöcher
in großem Umfang verbessern, wodurch der Kühlwirkungsgrad für
die Mantelhülle erhöht werden kann.
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Während die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsbeispiele der
vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben wurden,
versteht es sich, dass diese Offenbarung veranschaulichenden
Zwecken dient und dass verschiedentliche Änderungen und
Abwandlungen durchgeführt werden können, ohne vom Umfang der
Erfindung abzuweichen, der in den angeführten
Patentansprüchen herausgestellt ist.