CH111845A - Dampf- oder Gasturbine mit Leitscheiben, insbesondere für hohe Drücke und Temperaturen. - Google Patents

Description

  Dampf- oder Gasturbine mit     .Leitscheiben,    insbesondere für hohe Drücke  und     Temperaturen.       Die Erfindung betrifft eine Dampf- oder       Gasturbine    mit Leitscheiben, insbesondere  "für hohe Drücke und Temperaturen. Um bei  solchen Turbinen eine     Beschädigung    des  Turbinengehäuses durch das Wachsen der  hohen Temperaturen ausgesetzten Leitschei  ben zu     verhindern,    ist es     bereits    vorgeschla  gen worden, die     Leitscheiben    in einen vom  Dampf umspülten Körper einzubauen.

   Diese  Körper bilden entweder mit dem Turbinen  gehäuse ein Ganzes, oder sie     sind    als unab  hängige Büchsen ausgebildet, die mit Zap  fen in Aussparungen des Gehäuses gehal  ten, oder. unter Vermittlung von nachgiebi  gen, ringförmigen Teilen am Gehäuse     abge-          stützt    sind. Bei     diesen:        bekannten    Ausfüh  rungen sind die dampfumspülten Körper in  der Umfangsrichtung zweiteilig auszubilden,  so dass zwei     wa.grechte    Teilfugen abzudich  ten sind. Eine gute     Abdichtung        dieser    Fu  gen ist besonders     bei    mit hohen Drücken  arbeitenden Turbinen nur schwer zu errei  chen.

   Um     nun    jede Gefährdung des Tur-         binengehäuses    durch das Wachsen der Leit  scheiben zu verhindern, ohne dass Teilfugen  der erwähnten Art in Kauf zu nehmen sind,  ist     erfindungsgemäss        zwischen    den am Aussen  umfang einen geschlossenen Körper bilden  den     Leitscheiben    und dem     Turbinengehäuse     ein     in    der Umfangsrichtung     ungeteiltes,    nach  giebiges     Zwischengehäuse    eingebaut.  



  Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh  rungen des Erfindungsgegenstandes bei  spielsweise     veranschaulicht.    Es ist:       Fig.    1 ein     achsialer    Längsschnitt durch  einen Teil einer mit Leitscheiben versehenen       Hochdruckdampfturbine,    bei der das Zwi  schengehäuse einteilig ist, und  -     Fig.    2 teilweise ein     achsialer    Längs  schnitt und teilweise eine Ansicht einer zwei  ten Ausführung, bei welcher das Zwischen  gehäuse in     achsialer    Richtung aus     einzelnen,     mit Versatzungen     ineinandergreifenden    un  geteilten Ringen sich zusammensetzt.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 1 die     Leitscheiben     und 2 die Laufräder einer vom     Treibmittel              achsial        durchströmten        Hochclritckd@impftiir-          bine.    Die     Stufentrennungswände    bildenden       Scheiben    1 tragen in bekannter Weise Leit  vorrichtungen 3, und die Laufräder ? tragen  Laufschaufeln 4.

   Die zweiteiligen     Leitschei-          ben    1     umgeben,    die Laufräder     \?    und stossen  am Aussenumfang aneinander, so dass sie  dort einen geschlossenen,     allerdings    radiale  und     wagrecht:e    Fugen aufweisenden     Körper     bilden. 5 bezeichnet das in der Umfangs  richtung zweiteilig ausgebildete. Turbinen  gehäuse, das mit einer     Dampfzuführungs-          kammer    6 versehen ist. In einem die Tur  bine hinten abschliessenden Deckel 8 ist eine.       Dampfaustrittskammer    7 angebracht.

   Zwi  schen :dem von den Leitscheiben 1 gebildeten  Körper und dem in     achsialer    Richtung sich       erstreckenden    Teil des Gehäuses 5 ist ein zy  lindrischer Raum 9 vorhanden, in den ein  Zwischengehäuse 10 eingebaut ist. Dieses ist  verhältnismässig dünn, mit     unterstochenen     und daher nachgiebigen Rippen 11 versehen  und einteilig     ausgebildet.    Ein Teil der Rip  pen 11 stützt sich am Gehäuse 5 ab.

   Das  Zwischengehäuse 10 erstreckt sich     auch    in  den radialen Raum     zwischen    dem vordern  Ende des Turbinengehäuses 5 und dem  ersten Laufrad 2; dieser Teil des Zwischen  gehäuses nimmt gleichzeitig die     Leitv        orrich-          tung    für das genannte= Laufrad auf. Das  -ordere Ende 12 des. Zwischengehäuses 10  umgibt büchsenförmig -die Turbinenwelle 13.  Wie gezeigt, nehmen die     Durchmesser    der  Leitscheiben 1 und des Zwischengehäuses 10  in der Strömungsrichtung des Treibmittels  stetig zu, so dass sich ein konischer Aufbau  der     Leitscheiben    und des Zwischengehäuses  ergibt.

   Die Wandung des letzteren ist  zweckmässig gegen das Austrittsende der  Turbine hin entsprechend dem in dieser auf  tretenden Druckabfall verdünnt (aus der  Zeichnung nicht ersichtlich). Zu beiden Sei  len der     Dampfzuführungskammer    6 sind       zwischen    dem Gehäuse 5 und dem Teil des       Zwischengehäuses    10, der die Leitvorrichtung  für das erste Laufrad trägt, nachgiebige  Dichtungsringe 14 eingebaut. Ein nachgie  biger Ring 15 ist. ferner zwischen dem er-         wähnten,    radial     verlaufenden    Teil des Zwi  schengehäuses, 10 und dem     ersten    Leitrad 1  eingebaut.

   Die Räume hinter den elastischen  Ringen     1-1    (in der     Leckrichtung    des Treib  mittels gesehen) sind an Entleerungskanäle  16, 17 angeschlossen, so dass vor den Ringen  1.4 stets ein     Überdruck    vorhanden ist, der  deren festes Anpressen gegen das Turbinen  gehäuse 5     und    das Zwischengehäuse 10 und  infolgedessen ein Dichthalten gegen hohen  Druck gewährleistet.

      Die     gezeigte    Form des     Zwischengehäuses     10, das verhältnismässig dünne, ringförmige  Teile     zwischen    den nachgiebigen Rippen     1l          aufu-eist,        sowie    das radiale Spiel zwischen  einem Teil der Rippen 11 und dem Gehäuse  5, ermöglichen ein Nachgeben des ungeteilten  Zwischengehäuses 10, sobald die     Uitschei-          ben    1 wachsen.

       Das    Gehäuse 5 ist mit Aus  nahme des die, Kammer 6 begrenzenden Teils  nur dem Drucke des Dampfes ausgesetzt, der  am äussern Ring 14 vorbei leckt und     durch     den Kanal 17 abgeführt wird, also nur einem  kleinen Druck, so dass der in     achsialer    Rich  tung sich erstreckende Gehäuseteil 18     (Fig.     ?) nicht aus     Schmiedeisen    oder     Stahlguss    zu  bestehen braucht, sondern auch aus Guss ge  macht werden kann.

   Der nachgiebige Ring  15 sorgt für ein richtiges Anpressen der     Leit-          scheiben    1 in     achsia.ler    Richtung, während der  konische Aufbau der     Leitscheiben    1 und des  Zwischengehäuses 10 zusammen mit dem  Deckel B. der bei dessen     Aufschrauben    in       Verbindung    mit dem Gehäuse 1.0. ein Zusam  menpressen der     Leitscheiben    1 in radialer  Richtung bewirkt, das     Abdichten    der     wag-          rechten    Teilfugen der     Leitscheiben    erleichtert,  sowie deren Zentrierung sichert.

   A11 das  wird auch schon erreicht, wenn nur die mit       dem        Zwischengehäuse    1.0 zusammenarbeitende  Fläche des Gehäuses 5 konisch, das     Zwischeri-          gehä.use    dagegen zylindrisch ist, oder     umge-          kehrt.    In allen Fällen können das Zwischen  gehäuse 1.0 und das Gehäuse 5 auch stufen  förmig ausgebildet sein.

      Anstatt das     Zwischengehäuse    einteilig zu  machen,     kann    es sich in     aehsial:er    Richtung      in der in     Fig.    2     gezeigten    Weise aus einzel  nen Ringen 20     zusammensetzen.    Diese kön  nen     beispielsweise    mit Versatzungen 19 inein  ander greifen. Bedingung ist jedoch; dass  diese Ringe 20 in der Umfangsrichtung unge  teilt sind, um     wagrechte    Teilfugen zu ver  meiden. . j  Das Zwischengehäuse 10 kann auch an  ders geformt sein, als dargestellt; so kann  beispielsweise der im Raum 9 befindliche Teil  gewellt sein.

   Wesentlich ist nur,     dass    es in  der     Umfangsrichtung    ungeteilt ist und beim  Wachsen der     Leitscheiben    1 unter .dem     Tem-          peratureinfluss    nachgeben     kann.    Die an das  Gehäuse 5 sich abstützenden     Rippen    11 kön  nen zweckmässig mit Bohrungen 21     (Fig.    1)  oder Nuten versehen sein, so     .dass    sämtliche  Räume     zwischen    den Rippen 11 miteinander  verbunden sind. Es können sieh auch sämt  liche     ,Rippen    an dem Gehäuseteil 18 abstüt  zen     (Fig.    2) oder aber auch gar keine.

    



  Schliesslich sei noch     bemerkt,    dass der  Ausdruck     "einen    geschlossenen Körper     bil-          denden    Leitscheiben" auch .den Fall ein  schliesst, wo zwischen .den     Leitscheiben    mit  diesen am Aussenumfang in Berührung ste  hende     Abstandsringe    vorgesehen sind.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Dampf- oder Gasturbine mit Leitscheiben, insbesondere für hohe Drücke und Tempera turen, dadurch gekennzeichnet. dass zwischen den am Aussenumfang einen geschlossenen Körper bildenden Leitscheiben und dem Tur binengehäuse ein in der Umfangsrichtung un geteiltes, nachgiebiges Zwischengehäuse eiu- gebaut ist. UNTERANSPRÜCHE: 1. Dampf- oder Gasturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse in achsialer Richtung aus einzelnen ungeteilten Ringen sich zusam mensetzt. 2.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser mindestens eines der Teile: Leitscheiben, Zwischengehäuse, Innen fläche des Turbinengehäuses, in der @Strö- mungsrichtung des Treibmittels zuneh men um einen konischen Aufbau des be treffenden Teils zu erhalten. ' 3.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patentan spruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zunahme der Durch messer stetig .erfolgt. :1. Dampf- oder Gasturbine nach Patentan- spruch. und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die Zunahme der Durch messer stufenweise erfolgt. 5. Dampf- oder Gasturbine nach Patentan spruch, .dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung des Zwischengehäuses gegen das Austrittsende der Turbine hin entspre chend dem in letzterer auftretenden Druck abfall verdünnt ist. 6.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patentan- spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengehäuse in den radialen Raum zwischen dem Turbinengehäuse und dem ersten Laufrad sich erstreckt und die Leit- vorrichtung für letzteres trägt. 7.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patentan spruch und Unteranspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, dass zu beiden Seiten einer im Turbinengehäuse vorgesehenen Zufüh rungskammer des Treibmittels zwischen diesem Gehäuse und dem die Leitvorrich- tung für die erste Stufe tragenden Teil @c1es Zwischengehäuses elastische DicUtungs- ringe eingebaut sind, welche eine achsale Verschiebung des Zwischengehäuses zu lassen. B.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patentan spruch und Unteransprüchen 6 und 7, .da durch gekennzeichnet, dass die Räume hin ter den elastischen Dichtungsringen (in der Deckrichtung des Treibmittels ge sehen) an Entleerungskanäle angeschlossen sind, so dass vor den Ringen stets ein Überdruck vorhanden ist, der ein festes Inpressen der Dichtungsringe gegen die mit denselben zusammenarbeitenden Flä- ehen des Turbinen- und Zwischengehäuses bewirkt,

   und hifolbedessen ein Dichthülteii gegen hohen Druck gewährleistet.