DISPOSICIÓN DE PANTALLA CALEFACTORA, EN PARTICULAR PARA UNA TURBINA DE GAS.

Disposición de pantalla calefactora (20), que comprende una estructura de soporte (28) y una pantalla calefactora (22),

en la que la pantalla calefactora (22) presenta un lado frío (26) que descansa sobre la estructura de soporte (28) y un lado caliente (24) opuesto al lado frío (26) y con un lado circunferencial (30), que conecta el lado frío (26) con el lado caliente, en la que en el lado circunferencial (30) de la pantalla calefactora (22) está practicada al menos una escotadura (34), en la que está previsto un receso (32), que se extiende en la dirección esencialmente perpendicular a la escotadura (34), que se extiende desde la escotadura (34) hasta el lado frío (26), en la que para la fijación de la pantalla calefactora (22) en la estructura de soporte (28) se inserta un bulón de fijación (36) en la escotadura (32) y en la que el bulón de fijación (36) presenta una cabeza de bulón (38) , caracterizada porque el bulón de fijación (36) comprende una chapa de retención (40)

La invención se refiere a una disposición de pantalla calefactora, que comprende una estructura de soporte y una pantalla calefactora, en la que la pantalla calefactora presenta un lado frío que descansa sobre la estructura de soporte y un lado caliente opuesto al lado frío y con un lado circunferencial, que conecta el lado frío con el lado caliente, en la que en el lado circunferencial de la pantalla calefactora está practicada al menos una escotadura.

Las paredes de reactores de gas a alta temperatura, como se emplean, por ejemplo, en cámaras de combustión accionadas con presión, como en turbinas de gas, deben protegerse con blindajes adecuados de su estructura de soporte contra cargas térmicas altas como por ejemplo gas caliente. A tal fin, se ofrecen, además de materiales metálicos, también materiales cerámicos, que se caracterizan por una alta resistencia a la temperatura, resistencia a la corrosión y baja capacidad de conducción de calor.

Una pantalla calefactora de este tipo se deduce a partir del documento EP 0 558 540 B1. Aquí se indica una pantalla calefactora para la cámara de combustión de una turbina de gas con una estructura de soporte, que presenta un lado caliente y un lado frío y un flanco que conecta el lado caliente y el lado frío. En el flanco están realizadas bolsas de agarre, en las que encajan unos soportes para la fijación de la pantalla calefactora en la estructura de soporte, de manera que los soportes solamente en este caso parcialmente los flancos. La estructura de soporte presenta unas ranuras. En estas ranuras se encajan los soportes. Por lo tanto, los soportes están fijados en la estructura de soporte y abrazan la pantalla calefactora en este caso parcialmente en sus flancos. El perfil de la sección transversal está realizado de tal forma que el extremo de soporte, que está realizado con la anchura máxima, es retenido en la ranura. La zona elástica de los soportes, que está realizada un poco más estrecha, puede ser doblada desde el fondo de la ranura para la aplicación de la tensión previa de retención. Los elementos de retención permanecen en este caso desplazables en la ranura, pero están retenidos en unión positiva perpendicularmente a la superficie de la estructura de soporte. De esta manera, los soportes no tienen que fijarse ya con tornillos en la estructura de soporte. Sin embargo, en este tipo de fijación es un inconveniente que las pantallas calefactores, que revisten el espacio interior de la cámara de combustión, deben fijarse siempre en serie y siempre unas detrás de las otras para la fijación en la estructura de soporte (fijación en la dirección circunferencial). Esto significa que en el caso de un acontecimiento en la pantalla calefactora que conduce a la sustitución, esta pantalla no se puede sustituir de forma individual. En su lugar, debe desmontarse una cadena de pantallas calefactores partiendo desde una posición inicial de montaje hasta la pantalla calefactora a sustituir, de manera que existe el peligro de un daño de desmontaje. Esto representa, por una parte, un gasto de trabajo alto y, por otra parte, costes elevados de material a través de la sustitución de las pantallas calefactores dañadas solamente durante el desmontaje, pero también por el tiempo de trabajo prolongado.

El documento US 5243801 A describe una disposición de pantalla calefactora que comprende una estructura de soporte 27 y una pantalla calefactora 40, en la que la pantalla calefactora 40 presenta un lado frío 42 que descansa sobre la estructura de soporte 27 y un lado caliente 41 opuesto al lado frío 42 y con un lado circunferencial 43, que conecta el lado frío 42 con el lado caliente 41, de manera que en el lado circunferencial 43 de la pantalla calefactora 40 está practicada una escotadura 46, estando previsto un receso 47, que se extiende al la dirección esencialmente perpendicular a la escotadura 46, que se extiende desde la escotadura 46 hasta el lado frío 42 y en la que para la fijación de la pantalla calefactora 40 en la estructura de soporte 27 se inserta un bulón de fijación 60 en la escotadura 47 y en la que el bulón de fijación 60 presenta una cabeza de bulón 62.

Por lo tanto, el cometido de la invención es la indicación de una disposición de pantalla calefactora mejorada, que es especialmente fácil de reparar durante el mantenimiento y el montaje. La disposición de pantalla calefactora debe poder insertarse en una cámara de combustión para turbinas de gas.

El cometido se soluciona por medio de una disposición de pantalla calefactora que comprende una estructura de soporte y una pantalla calefactora, en la que la pantalla calefactora presenta un lado frío que descansa sobre la estructura de soporte y un lado caliente opuesto al lado frío y con un lado circunferencial, que conecta el lado frío con el lado caliente, en la que en el lado circunferencial de la pantalla calefactora está practicada al menos una escotadura, en la que está previsto un receso, que se extiende en la dirección esencialmente perpendicular a la escotadura, que se extiende desde la escotadura hasta el lado frío y en la que para la fijación de la pantalla calefactora en la estructura de soporte se inserta un bulón de fijación en la escotadura.

La invención se basa en el reconocimiento de que en el lado de la pared fría se puede practicar una escotadura en la pantalla caliente, sin que se provoque un debilitamiento considerable de la pantalla caliente con respecto a la reducción de la duración de vida útil. A tal fin, se practica en el lado circunferencial al menos unaescotadura. Partiendo de esta escotadura se realiza un receso. Éste se extiende desde la escotadura hasta el lado frío, es decir, hasta la estructura de soporte. En este receso se inserta un bulón de fijación. Por medio de este bulón de fijación se fija la pantalla calefactora en la estructura de soporte. El bulón de fijación en el interior de la pantalla calefactora y de la estructura de soporte es accesible de esta manera desde el exterior. Por medio de herramienta adecuada, que se inserta, por ejemplo, en los intersticios de pantalla calefactores adyacentes o, por ejemplo, a través de un taladro que está alineado sobre la escotadura en la pantalla calefactora, el bulón es de esta manera accesible en el lado interior de la cámara de combustión y se puede desprender de la estructura de soporte. La pantalla calefactora se puede desprender de esta manera individualmente desde una cadena de pantallas calefactores. De este modo no es necesario ya para la sustitución de una pantalla calefactora individual desmontar una cadena entera de pantallas calefactores, sino que se puede desmontar de forma selectiva la pantalla calefactora a sustituir y se puede montar de nuevo una pantalla calefactora nueva. De esta manera, por una parte, el mantenimiento es más rápido y también más sencillo. Por otra parte, se ahorran costes, puesto que aquí solamente se sustituye la pantalla calefactora afectada. Se evita el peligro del daño de pantallas calefactoras intactas durante la sustitución. En comparación con las pantallas calefactores del estado de la técnica, resulta, además, la ventaja de la reducción de costes en la nueva fabricación debido a la omisión de ranuras de retención en piedra.

El bulón de fijación presenta una cabeza de bulón. Éste presiona la pantalla calefactora sobre la estructura de soporte.

De acuerdo con la invención, el bulón de fijación comprende una chapa de retención. De esta manera se evita el contacto directo de la cabeza del bulón con la pantalla calefactora. La presión resultante, por medio de la cual se tensa fijamente la pantalla calefactora en la estructura de soporte, se transmite de este modo de una manera uniforme a través de la chapa de retención sobre la pantalla calefactora. Además, sirve como elemento distanciador con respecto a la pantalla calefactora adyacente. El bulón de fijación está empotrado de esta manera también a prueba de resbalamiento en el receso.

Con preferencia, la chapa de retención del bulón de fijación está refrigerada por medio de al menos un orificio de refrigeración. Las chapas de retención se pueden refrigerar también desde la estructura de soporte con chorros de aire de refrigeración selectivos o corrientes de refrigerante selectivas. En este caso, no sólo se refrigera la chapa de retención, sino que se impide también una entrada de gas caliente en los intersticios entre pantallas calefactores adyacentes. [0011] Con preferencia, la pantalla calefactora presenta en el lado circunferencial dos chapas de retención opuestas para la fijación de la pantalla calefactora en la... [Seguir leyendo]

1. Disposición de pantalla calefactora (20), que comprende una estructura de soporte (28) y una pantalla calefactora (22), en la que la pantalla calefactora (22) presenta un lado frío (26) que descansa sobre la estructura de soporte (28) y un lado caliente (24) opuesto al lado frío (26) y con un lado circunferencial (30), que conecta el lado frío (26) con el lado caliente, en la que en el lado circunferencial (30) de la pantalla calefactora (22) está practicada al menos una escotadura (34), en la que está previsto un receso (32), que se extiende en la dirección esencialmente perpendicular a la escotadura (34), que se extiende desde la escotadura (34) hasta el lado frío (26), en la que para la fijación de la pantalla calefactora (22) en la estructura de soporte (28) se inserta un bulón de fijación (36) en la escotadura (32) y en la que el bulón de fijación (36) presenta una cabeza de bulón (38) , caracterizada porque el bulón de fijación (36) comprende una chapa de retención (40).

2. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada porque la chapa de retención (4) del bulón de fijación (38) está refrigerada por medio de al menos un orificio de refrigeración.

3. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pantalla calefactora (22) presenta en el lado circunferencial (30) dos chapas de retención

(40) opuestas para la fijación de la pantalla calefactora (22) en la estructura de soporte (28).

4. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la chapa de retención (40) presenta al menos un taladro alargado.

5. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la cabeza del bulón (38) está insertada, al menos parcialmente, en la escotadura (34).

6. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque en la estructura de soporte están insertados tornillos fijados elásticamente.

7. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el bulón de fijación (36) es un soporte de fijación de tornillos (36).

8. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el bulón de fijación (36) es elástico.

9. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la escotadura (34) está practicada en el centro en el lado circunferencial.

10. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la escotadura (34) está configurada como una ranura longitudinal.

11. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizada porque la escotadura (34) está configurada como una bolsa de retención (60).

12. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque desde el lado caliente (24) en la pantalla calefactora (22) está practicado un taladro (44) que está alineado con la cabeza del bulón (38).

13. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el bulón de fijación (36) está refrigerado por aire desde el interior.

14. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la estructura de soporte (28) presenta orificios de refrigeración.

15. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque al menos un orificio de refrigeración apunta hacia la chapa de retención (40).

16. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la pantalla calefactora está constituida de material cerámico, en particular de cerámica técnica porosa.

17. Disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el bulón de fijación (38) es de metal o de aleación de metal.

18. Cámara de combustión (4) con una disposición de pantalla calefactora (20) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores.

19. Turbina de gas (1) con una cámara de combustión (4) de acuerdo con la reivindicación 18.