CH429769A - Dampfturbine mit gesteuerter Dampfentnahme - Google Patents

Description

  Dampfturbine mit gesteuerter     Dampfentnahme            Gegenstand    der     Erfindung    ist eine Dampfturbine  mitgesteuerter Dampfentnahme zwischen einem Hoch  und einem     Niederdruckgehäuse,    die beide einen     Gleich-          @druckteil    und     einen        dieseln    nachgeschalteten     Reaktions@     teil enthalten.

   Bekannt ist,     @dass,    um bei einer für sehr  hohe .Eintrittstemperaturen bestimmten     Turbine    den  heissen Dampf von der Gehäusewandung fernzuhalten,  es     erforderlich    ist, zumindest den Raum, in dem der  heisseste Dampf verarbeitet wird, soweit wie möglich  abzusperren. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, für  die     Regelstufe    und unter Umständen für den anschlie  ssenden ersten Teil der     Überdruck-Besch:aufelung    ein  geschlossenes Innengehäuse in das, Aussengehäuse ein  zubauen, so dass der Dampf erst nach einer     gewissen     Entspannung und Abkühlung aus diesem Gehäuse aus  treten kann.

   Kommt     @er        dann    mit dem Aussengehäuse in  Berührung, so sind vor allem,<I>wenn</I> .man für eine  dauernde Dampfströmung sorgt, wesentliche Schwierig  keiten nicht mehr zu erwarten. Bei     Turbinen    dieser  Bauform     entsteht    die Aufgabe, den heissen Dampf von  aussen her     @durch    das Aussengehäuse hindurch bis ,an  die Düsen im Innengehäuse heranzubringen.

   Der ein  fachste Weg hierfür wäre der, den     Düsenträger    in  Form     :eines    Rohres auszubilden, das durch eine Boh  rurig     im    Aussengehäuse und eine :entsprechende Boh  rung im Innengehäuse hindurchgeführt     und'    :gegenüber  ,den Gehäusen, abgedichtet wird, während sein aus dem  Aussengehäuse herausragendes Ende an die Frischdampf  leitung angeflanscht oder angeschraubt wird.

   Nun liegen  .die Dinge aber     meistens    so, dass das     Düsensegment    am  Ende :des Düsenträgers eins gewisse     Mindesterstreckung     in Umfangsrichtung haben muss, die dann die Grösse  der Durchführungsöffnung bestimmt und die     grösser    ist  als der Durchmesser der rohrförmigen     Frischdampflei-          tung.    Es     müsstealso    eine Bohrung vorgesehen werden,  deren Durchmesser     mindestens        gleich        ider    Umfangs  erstreckung :des Düsensegments ist.

   Das, führt unter       Umständen    zu     unerwünscht    grossen Gehäusebohrungen,       @die    nicht nur eine     Schwächung    des Werkstoffes bedeu  ten, sondern auch schwierig abzudichten sind.    Ferner ist bekannt, dass im Hinblick auf die     kleinen     Schaufelspiele neuzeitlicher Hochdruckturbinen die Si  cherung der Achslage des     Leitschaufelträgersgegenüber     dem Läufer von .grosser Bedeutung ist.

   Da     :das    Turbinen  gehäuse mit seiner grossen Masse und seinen vielen  Ursymmetrien sich wechselnden     Erwärmungszuständen     nur mit zeitlicher Verzögerung und unter nichtgleich  mässiger Formänderung anpasst, findet man immer häu  figer Bauformen, bei denen der     Leitschaufelträger    vom  Gehäuse .getrennt und als besonderer ein- oder mehr  teiliger Bauteil :n das     Aussengehäuse    eingesetzt ist. Das       Innengehäuse        kann    man dann nach Form und Masse  so :bauen, dass es sich in seinen Dehnungen     weitgehend     denen des Läufers anpasst,     ,dass    also Spieländerungen  nicht eintreten.

   Damit ist jedoch     @die    Aufgabe noch  nicht völlig -gelöst; denn es kommt hinzu,     @dass    das  Innengehäuse     seine    Achslage gegenüber dem Aussen  gehäuse     :beibehalten    muss. Ist diese Bedingung nicht  erfüllt, so :kommt es :durch Achsverlagerungen zum  Streifen.  



  Auch ist eine: Hohlschraube bekanntgeworden, die  ,den Rohransatz mit     weitem    Spiel umschliesst, an ihrem  einen Ende     .mit        ,dem    Rohransatz fest und dampfdicht  verbunden ist     und    nahe diesem Ende einen     Flansch     aufweist, der mit einer Dichtfläche an der Innenwandung  des Innengehäuses anliegt und an ihrem anderen Ende  eine Mutter trägt, die     mittels    einer Distanzbuchse gegen  ,die Aussenwand des     Ininengehäuses    drückt.  



  Diese :bisher bekannten Konstruktionen haben     :adle     den Nachteil,     @dass    sie auf die jeweiligen Betriebsverhält  nisse zugeschnitten werden müssen und daher     keine          Verwendung    bei anderen Dampfzuständen gestatten.  



  Die erfindungsgemässe Lösung setzt sich zum Ziel,  diese Nachteile dadurch zu verhindern, dass die Dampf  turbine aus     B.aukaste:nelementen    zusammengesetzt wird  und so ohne grosse     Konstruktionsänderungen    die An  passung an die verschiedensten Dampfzustände ermög  licht.  



  Erfindungsgemäss sind die Düsenkästen des Hoch  und     Niederdruckteiles    und der     Leitschaufelträger    des      Hochdruckteiles in ein rohrförmiges Gehäuse eingesetzt  und die     Frischdampfzufuhr    sowie die     Dampfzufuhr    in  ,den     Niederdruckteil    erfolgt über     Rohrbolzen.    Durch  diese Konstruktion ist es     möglich,    einem Baukasten  prinzip entsprechend: für verschiedene Turbinentypen       idasselbe    Gehäuse und     @dieselben    Düsenkästen für ver  schiedene, für unterschiedliche     Betriebsbedingungen    be  stimmte Turbinen zu verwenden.

   Es     ist        nämlich    bei  der Fertigung     möglich,    :durch die     zylindrische        Ausbil-          dung    es Gehäuses im     Rahmen    Ader vorhandenen Bau  höhe des Gehäuses, .eine     beliebige    Anzahl von Düsen  kästen und, Stufen des Hoch- bzw.

       Niederdruckteiles        an     beliebiger Stelle     anzuordnen.        Die        hiezu        erforderlichen     Bohrungen und dergleichen werden erst nach oder     Her-          stellung    der Formteile angebracht.     Hieidurch        wird    eine       wesentliche        Vereinfachung    in der Fertigung der Form  teile     und    der     Lagerhaltung        erzielt,    :

  da     ein    und derselbe       Foranteil    für verschiedene Zwecke     Verwendung        finden          kann.    Ein Vorteil der     Erfindung    besteht     :darin,        @dass     beide     Gehäusehälften    symmetrisch     :ausgebildet        werden          können    und der     Anzapf-    bzw. Ader     Entnahmestutzen     den     jeweiligen    Bedürfnissen entsprechend angeschweisst  sind.

   Ferner können die     Labyrinthe,    zur Abdichtung  der Dampfräume     innerhalb    der Turbine, fest mit den  durch     Radialbolzen    wärmebeweglich befestigten Düsen  kästen verbunden sein.  



  Ein     Ausführungsbeispiel        der        .Erfindung        ist        in,    der  Zeichnung dargestellt.  



  Die dargestellte Dampfturbine besteht     im,    wesent  lichen     laus        einem        zweiteiligen        rohrförmigen    Turbinen  gehäuse 1,     in    das :der zweiteilige     Hochdruckdüsenkasten     2 durch radiale Rohrbolzen 3     ,eingehängt    ist.

   Der     Leit-          schaufeltxäger    4     des.    Hochdruckteiles ist     durch.    in der  Zeichnung nicht dargestellte     Radialbolzen        im    Turbinen  gehäuse     wärmebeweglich    gelagert. Der Düsenkasten 5  für     Aden        Dampfeintritt        ,nach    der Dampfentnahme ist  gleichfalls durch     rohrförmige        Radialbolzen    6     wärme-          beweglich    :gelagert.

   Der     Leitschaufelträger    7 des     Nieder-          druckreaktionsteiles    ist     im        Abdampfgehäusie    8 unter  gebracht. In den Lagerkörpern 9 und 10     sind    die       Turbinenlager    11 und 12     eingebaut,    in denen der     Tur-          binenläufer    13 gelagert ist.

       Aus.,dem        Anzapfstutzen    14       wird        Betriebsdampf    aus dem Radraum des Hochdruck  teiles     entnommen,    während ,aus dem     Entnahmestutzen     15     die    gesamte, durch den     Hochdruckteil    strömende  Dampfmenge abgeführt wird.

   Die     Regelventile    ödes  Hochdruck- und des     Niederdruckteiles,        @die        ;zum        Kon-          stanthalten    des     Entnahmedruckes.    notwendig     sind,    wer  den in     getrennt        angeordneten        Gruppenventilblöcken        un-          tergebracht    und sind auf der Zeichnung nicht d     axige-          stellt.    Zur Abdichtung :

  der Dampfräume     innerhalb        der     Turbine     sind        Labyrinthe    25 und 26     angeordnet,    de       mit    den wärmebeweglich eingehängten Düsenkästen 2  bzw. 5 fest     verbunden    sind.

   Damit wird auch     für        diese          Teile    eine wärmezentrische     Bewegungsmöglichkeit        #j-          schaffen,    wodurch     ein    Streifender     Abdichtung    ein Rotor  auch bei plötzlichen     Veränderungen    der     Dampfzustände     weitgehend,     vermieden    wird, wodurch fauch eine     wesent-          liche    Verbesserung der     Betriebssicherheit        erzielt    wird.  



  Der Vorteil dieser     erfindungsgemässen        Konstruktion     liegt in der Hauptsache in der     Verschiebungsmöglich-          keit    der Elemente 2, 4 und 5 in     axialer    Richtung,       ahne        @dass        Modelländerungen    an den     einzelnen        Teilen     vorgenommen werden müssen.

   Dieser     Vorteil        wiederum            ermöglicht    die Länge und     damit    die     Stufenzahl    des       Hochdruck-    und :des     Niederdruckteiles    dem     jeweiligen     Bedürfnisentsprechend     auszulegen,    ohne dabei die  Grundelemente 1, 2 und 5 zu verändern.

   Der An     zapf-          stutzen    14 und der     Entnahmestutzen    15     sind    an     die     untere Gehäusehälfte     angeschweisst    und können     oben-          falls        :dein    Bedürfnissen     entsprechend    in     -ihrer    Abmessung  bzw. in     ihrer    Lage     gewählt    werden.

   Da die Bohrungen  für     diese    Anschlüsse im     Gehäus-eunterteii        erst    nach     den     Giessen hergestellt     werden,    ist der Ober- und     Unterteil     der     Turbinengehäuse    bleich,     so        @dass    nur     ein        Modell        ange-          fertigt        werden    muss.  



  Zur besseren     Darstellung    ist nachstehend die Funk  tionsweise der Turbine kurz beschrieben. Der Frisch  dampf     strömt    über ;die seitlich der     Turbine        aufgestellten          Hochdruckregelventile    über die     Düsenrohrleitungen    16,  die mit Aden vier um     ungefähr    90  versetzten Rohr  bolzen 3     in        Verbindung    stehen, in die     ,Kammern    des       Hochdruckdüsenkastens    2 ein.

   In der Aktionsstufe 17       wird        ein    Teil     des.        Wärmegefälles    abgearbeitet. aber  den Stutzen 14 kann nun aus dem Raum nach dieser  Aktionsstufe Dampf für Fabrikationszwecke oder der  gleichenentnommen wenden. Der Druck dieses, Dampfes  ist vom     Dampfdurchsatz    abhängig. Das Gros der  Dampfmenge strömt aber     durch    den     Reaktionsteil        1$     und wird dort entsprechend entspannt.

   Die     gesamte          Dampfmenge,    die     diesen    Teil durchströmt,     wird;    aus  dem Stutzen 15 aus der Turbine     abgeführt    und steht       ebenfalls        für        Fabrikationszwecke        oller        adergleichen        zur          Verfügung.    Ist die hier !angebotene     Dampfmenge        grösser          als        notwend        g,    so öffnen :

  die     seitlich    der Turbine     auf-          gestellten        .Entnahmeventile        und        führen,        die        17berschuss.-          dampfmenge        über        Düsengruppenrohrieitungen    19 und       die        Rohrbolzen    6 in die Kammern     ides.   RTI ID="0002.0228" WI="20" HE="3" LX="1784" LY="1467">  Niederdruck=          düsenkastens    5. über :

  die     Aktionsstufe    20 und     aden          Reaktionsteil    21     wird    nun das noch zur Verfügung  stehende     Wärmegefälle        abgearbeitet.    Der Abdampf aus  dem     Niederdruckteil    wird aus,     dein        Stutzen    22     abge-          führt.    Wie bei     allen        Dampfturbinen        üblich,

      ist die  Abdichtung der Dampfräume gegen die     Atmosphäre     durch die     Labyrinthe    23 und     24,bewerkstelligt.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Dampfturbine mit gesteuerter Dampfentnahme zwi schen einem Hochdruck- und einem Niederduckge- häuse, die beide einen Gleichdrucktelund einen diesem nachgeschalteten Reaktionsteil enthalten, dadurch ge- kennzeichnet,

   .dass die Düsenkasten (2) bzw. (5) des Hoch- und Niederdruckteiles und der Leitschaufel- träger (4) des Hochdruckteiles in ein rohrförmiges <B>Ge-</B> häuse (1) eingesetzt sind und die Frischdampfzufuhr (1.6) sowie die Dampfzufuhr (19) in den Niederdruckteil über Rohrbolzen (3) bzw, ;

   (6) erfolgt, UNTERANSPRÜCHE 1. Dampfturbine nach Patentanspruch, dadurch ge- kennzeichnet, dass :

   beide Gehäusehälften symmetrisch sind und der Anzapfstutzen (14) bzw. der Entnahme- stutzen (15) angeschweisst sind. 2. Dampfturbine nach Patentanspruch und Unter- janspruch 1, dadurch :

   gekennzeichnet, dass die Labyrinthe (25) bzw. (26) fest mit den durch R@adialbolzen wärme- beweglich befestigenden Düsenkästen (2) bzw. (5) vaer- Munden sind.