CH291604A - Axialbeaufschlagte Dampf- oder Gasturbine mit eingesetztem Träger für die Leitschaufeln. - Google Patents

Description

      Axialbeaufschlagte    Dampf- oder Gasturbine mit eingesetztem Träger für die     Leitschaufeln.       Es ist bekannt, bei axialen Dampf- oder       c-lasturbinen    einen besonderen Träger für die  Leitschaufeln vorzusehen, der mit dem Ge  häuse an einer in bezug auf die     Ausdehnung     möglichst. neutralen Stelle verbunden ist,  während dessen freies     Ende    innerhalb des  Gehäuses verschiebbar gelagert ist.

   Der zwi  schen Gehäuse und Tragkörper vorhandene  Ringraum     ist    hierbei durch Ringrippen in  verschiedene Abteile zerlegt, so dass sie zwar  einen Druckausgleich zwischen den einzelnen  Abteilen zulassen, aber einen Kreislauf und  damit einen Temperaturausgleich des den  Ringraum anfüllenden Treibmittels erschwe  ren. Das verfolgte Ziel, in jedem Abschnitt  annähernd die Temperatur zu erreichen, wie  sie     das,    zugehörige Teilstück der Innenwand  des Tragkörpers besitzt, kann hierbei nur  sehr unvollkommen erreicht werden, weil sich  infolge des, Druckausgleiches zwischen den  Abteilen während des Betriebes innerhalb des  ganzen Ringraumes der gleiche Druck ein  stellen wird.

   Die Folge davon ist, dass der  Tragkörper in seiner ganzen Länge sich nicht  dem Temperaturverlauf in den aufeinander  folgenden Stufen anzupassen vermag und  daher wegen der unterschiedlichen Wärme  dehnung gegenüber dem Turbinenläufer die       Spaltabmessungen    zur Erreichung hoher     Be-          1:riebssicherheit    und kurzer Anlaufzeiten im  mer noch grösser gewählt werden müssen,     als     die Rücksicht auf einen wirtschaftlichen Be  trieb erfordert.

      Man hat auch schon durch Ringrippen  dampfdicht voneinander getrennte Ringkam  mern bei solchen Tragkörpern vorgeschlagen,  die jedoch in ihrer radialen     Ausdehnung     durch das umhüllende Gehäuse gehindert wer  den und durch ihr Festklemmen auch eine  axiale     BewegunK    des Tragkörpers nicht zu  lassen.  



  Man hat ferner vorgeschlagen, ein     oder-          mehrere    mit dem Turbinengehäuse zusammen  gegossene und allseitig von Treibmittel um  spülte Tragzylinder zur Aufnahme der     Leit-          scheiben    oder Zwischenböden vorzusehen. Da  aber dort die feste Verbindung     zwischen    dem  Tragkörper und dem Gehäuse auf der vom  Drucklager abgewandten Seite liegt, ergibt  sich der Nachteil,     ,dass    die axialen Ausdeh  nungsmöglichkeiten des Tragkörpers und  des Laufkörpers einander entgegengesetzt ge  richtet sind.

   Dies führt dazu, dass bei wech  selnden Betriebs- und     Erwärmungszuständen     die     Axialspiele    zwischen     Leit-    und Laufschau  feln und in den .Stopfbuchsen sieh in unzu  lässigem Ausmass ändern, so dass ,die Gefahr  des     Anstreifens    zwischen dem umlaufenden  und dem feststehenden Teil besteht.  



  Diese Schwierigkeiten werden gemäss der  Erfindung dadurch vermieden, dass bei einer       Axialturbine    mit eingesetztem Tragkörper auf  die Länge des Tragkörpers verteilte, mit dem       Arbeitsmittelraum    in Verbindung stehende  Ringkammern gegeneinander durch Dichtun  gen abgeschlossen sind, die bei wechselnder      Erwärmung eine freie Bewegung des Trag  körpers in radialer und axialer Richtung zu  lassen.  



  Die Erfindung ist in der Zeichnung in       beispielsweiser    Ausführung veranschaulicht,  worin     Fig.    1 einen Längsschnitt der Turbine,       Fig.        \?    eine Ansicht auf die     Gehäuseteilfuge     und     Fig.    3 bis 10 bauliche Einzelheiten der  genannten Dichtungen darstellen.  



  Es bezeichnen 1 das Turbinengehäuse, 2  den eingesetzten     Tragkörper,    3 den Turbinen  läufer und 4 die Dampfzuführung. Der Trag  körper 2 ist auf der Seite des Drucklagers 5  durch Nut 6 und Kamm 7 an dem Gehäuse 1  in axialer     Richtung    gehalten. Auf der Aussen  seite des Tragkörpers sind     Ringkammern    8  angeordnet., die z. B. durch geteilte Kolben  ringe 9 gegeneinander abgedichtet und durch       Bohrungen    10 mit einer geeigneten Turbinen  stufe verbunden sind.

   Hierdurch strömt  Dampf in die Zwischenkammern 8 und heizt       diese    allseitig auf die mittlere     Stuferrtempe.-          ratur    auf, so dass die Erwärmung und  Wärmeausdehnung des Tragkörpers bei allen       Betriebszuständen    derjenigen des Läufers  entspricht. Die Dichtungen 9     lassen    hierbei  eine freie Ausdehnung des Tragkörpers zu.       Tim    in gleicher     Weise    unzulässige Verände  rungen der     Axialspiele    in der hintern Stopf  buchse zu vermeiden, ist das     Stopfbüehs-          gehäuse    17 mit dem Tragkörper 2 fest ver  bunden.  



  Die     Dieht.uneen    9 können in verschiedener  Weise ausgebildet sein. Bei der     Ausführungs-          form    nach     Fig.    3 und 4 handelt es sich um  einen axial und radial geteilten Ring 11, 13,  der aus vier Halbringen besteht, die um 90   zueinander versetzt eingebaut werden. Die  Stossenden der Halbringe sind so     ausgebildet,          da.ss    sie sich     gegenseitig    derart überlappen.,  dass bei Vergrösserung des Spaltes 12 bei zu  nehmender Ausdehnung des     Gehäuses    ein       Überströmen    von Dampf radial nach innen  oder aussen verhindert wird.

   Die eine Seite  von zwei Halbringen ist keilförmig ausge  bildet und     greift    in die entsprechend V-för  mig ausgebildete andere Seite der zwei andern       Il:albringe    ein; dadurch wird erreicht., dass    die Halbringe in ihrer Federung derjenigen  eines ganzen Ringes nahekommen; ausserdem  wird durch die Keilwirkung ein axialer     An-          pressdruck    gegen die Nut im Tragkörper er  zeugt. Naturgemäss kann auch die Ringnut  statt im Tragkörper auch im Gehäuse selbst  vorgesehen sein, so     dass    die radialen     Anpres-          sungsdriicke    in umgekehrter Richtung wir  ken.

      An Stelle von geteilten Dichtungsringen  <B>1.1,</B> 13     können    auch nachgiebige Rohrringe  14     (Fig.    5) oder Federringe 15     (Fig.    6) von       halbkreisförmigem    Querschnitt verwendet  werden. Die gleiche Wirkung wird auch er  zielt, wenn Dichtungen aus in Ringnuten  eingestemmten,     viertelkreisförmig    abgeboge  nen     Federbleelren    16     (Fig.    7)     verwendet    wer  den.  



  Um die     Federwirkung    zu erhöhen, kön  nen die gemäss     Fig.    5 geformten Rohrringe  aus mehreren     ineinandergesteckten    schwachen  Rohren bestehen. Auch können die gemäss       Fig.    6 geformten Federringe von halbkreis  förmigem Querschnitt und die gemäss     Fig.    7  geformten abgebogenen Federbleche aus meh  reren Lagen hergestellt     sein.    Gemäss     Fig.    8       bis    7.0 besteht.

   der im Gehäuse 1 und im Trag  körper 2 eingesetzte Dichtungsring 18 aus  mehreren     übereinandergelegten        Halbring-          Blechlamellen.    Diese Blechlamellen sind an  ihrem äussern und innern Umfange durch  Schweissen oder Nieten     zu    einem Körper ver  einigt.

   Die einzelnen Dichtungsringe, die die  mit Dampf     geeigneter    Temperatur gefüllten       Ringkammern    gegeneinander     abschliessen,     sind zwischen je zwei Spannringen 19, 20 und  21, 22 im Gehäuse sowie im Tragkörper ein  gespannt und mit diesen Spannringen durch       Lippensclrweissung        verbunden.        ,An    der     Ge-          häuset.cilfuge    sind die     Halbringlamellen    durch       Lberlappung        (Fig.    10) dampfdicht. mitein  ander verbunden.

      Infolge der hohen Elastizität der     aus    La  mellen     zusammengesetzten    Dichtungsringe  wird ein Gleiten derselben an der Gehäuse  wandung oder an dem Tragkörper bei Wärme  dehnung des letzteren vermieden, so dass eine      sonst durch Gleiten verursachte     Undichtig-          keit    ausgeschlossen ist.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Axialbeaufschlagte Dampf- oder Gastur bine, bei welcher ein eingesetzter Tragkörper für die Leitschaufeln an der Drucklagerseite fest. mit dem Gehäuse verbunden, am andern Ende dagegen vom Gehäuse axial verschieb bar umschlossen ist., dadurch gekennzeichnet, dass auf die Länge des Tragkörpers verteilte, mit dem Arbeitsmittelraum in Verbindung rtehende Ringkammern gegeneinander durch Dichtungen abgeschlossen sind, die bei wech selnder Erwärmung eine freie Bewegung des Tragkörpers in radialer und axialer Richtung zulassen.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Stopfbuchsengehäuse auf der vom Drucklager abgewandten Seite derart mit dem Tragkör per verbunden ist, dass es an der Wärmebe wegung des letzteren teilnimmt. 2. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen zwischen den Ringkammern des Tragkörpers aus in Nuten des Tragkörpers lie genden, federnden Ringen bestehen, die axial und dem Umfang nach geteilt sind. 3.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen zwischen den Ringkammern des Tragkörpers aus in Nuten des Gehäuses lie genden, federnden Ringen bestehen, die axial und dem Umfang nach geteilt sind. -1. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass dem Umfang nach die Teile der federnden Ringe sieh an den Teil fugen überlappen, so dass kein Dampf radial durch die Teilfuge strömen kann. 5.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch und Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass die axial nebeneinander liegenden Teile der Ringe gegeneinander dem T'mfang nach versetzt und miteinander durch eine keilförmige Ringfeder bzw. dazu pas sende V-förmige Ringnut verbunden sind, so dass sie sich gegenseitig an die Nutwandung dichtend anpressen. 6. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtungen zwischen den Ringkammern aus einem federnden Rohr bestehen. 7.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patent- anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammerdichtungen aus einem Federring von halbkreisförmigem Querschnitt bestehen. B. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringkammerdichtungen aus in Ringnuten eingestemmten, viertelkreisförmig abgeboge nen Federblechen bestehen. 9. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine freie Wärmedehnung ges Tragkörpers gewährleistenden Dichtungsringe zwischen dem Gehäuse und Tragkörper aus mehreren Blechlamellen bestehen. 10.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch und Unteranspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, dass die Lamellen ,der Dich tungsringe an ihrem Aussen- und Innendurch messer durch Schweissen zu einem Körper vereinigt sind. 11. Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch und Unteranspruch 9, dadurch ge- kennzeiehnet, dass die Lamellen !der Dich tungsringe an ihrem Aussen- und Innendurch messer durch Nieten zu einem Körper ver einigt sind. 12.

   Dampf- oder Gasturbine nach Patent anspruch und den Unteransprüchen 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen zwischen je zwei Spannringen in dem Ge häuse und dem Tragkörper eingespannt und durch Lippenschweissung mit den Spannrin gen verbunden sind. 13. Dampf- oder Gasturbine nach Patent- anspruch und den Unteransprüchen 9, 10 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Halb ringlamellen an der Teilfuge durch Überlap- pung dampfdicht miteinander verbunden sind.