CH621389A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE Rohrturbine mit einem äusseren (5) und inneren (4) Rohrgehäuse, je einem die Leitschaufeln (14) aufnehmenden äusseren (7) und inneren (11) Leitradring, einem Laufradring (10) und einem Wasserführungsschild (12), wobei zur Befestigung des äusseren Leitradringes (7) einerseits am äusseren Rohrgehäuse (5), anderseits am Laufradring (10) und des inneren Leitradringes (11) einerseits am inneren Rohrgehäuse (4), anderseits am Wasserführungsschild (12) in zueinander parallelen Ebenen liegende Flansche dienen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitschaufellager (8) im äusseren Leitradring (7) normal zu den Leitschaufelachsen (14') verschiebbar angeordnet sind und das äussere Rohrgehäuse (5) vor dem Verbindungsflansch (15) mit dem Leitradring (7) eine zur Flanschebene parallele Trennstelle (13) aufweist, die verschweisst ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rohrturbine mit einem äusseren und inneren Rohrgehäuse,-einem die Leitschaufeln aufnehmenden äusseren und inneren Leitradring, einem Laufradring und einem Wasserführungsschild, wobei zur Befestigung des äusseren Leitradringes einerseits am äusseren Rohrgehäuse, anderseits am Laufradring und des inneren Leitradringes einerseits am inneren Rohrgehäuse, anderseits am Wasserführungsschild in zueinander parallelen Ebenen liegende Flansche dienen.

Solche Rohrturbinen finden vor allem in Kraftwerken an Flüssen niedrigen Gefälles Verwendung, wobei allerdings die Leistungskapazität dieser Turbinen von der verarbeitbaren Wassermenge abhängt. Diese technischen Gegebenheiten führen daher beim Bau von Rohrturbinen zu immer grösseren Abmessungen der Maschinen und mit den Abmessungen steigen im zunehmenden Masse die Fertigungsungenauigkei-ten. Es kommt zu Schwierigkeiten beim Einbau der Turbinen, da die Zuordnung der einzelnen Teile zueinander nicht mehr mit der erforderlichen Exaktheit möglich ist. Bei kleineren und mittleren Turbinen kann das Kriterium der Einbaugenauigkeit noch relativ gut beherrscht werden, doch bei grösseren Turbinen, die in den meisten Fällen an der Baustelle selbst erst zusammenzubauen sind, treten mit wachsenden Dimensionen Einbauprobleme auf. Besonders ungünstig macht es sich dabei bemerkbar, dass für die vielen notwendigen Flanschverbindungen die erforderliche Genauigkeit nicht mehr gewährleistet ist. Bisher werden nämlich im Herstellungswerk die Flansche am Rohrgehäuse, das heisst die Flanschverbindungen mit dem Generatorstator, dem Tragschirm und dem inneren Leitradring zuerst maschinell bearbeitet, dann nach Zusammenbau mit dem Aussengehäuse und dem genauen Einrichten die für die Bearbeitung des Flansches am äusseren Rohrgehäuse notwendigen Anrisse markiert, worauf die Bearbeitung des Flansches am äusseren Rohrgehäuse getrennt vom inneren Rohrgehäuse erfolgt. Das so vorbereitete Rohrgehäuse wird mehrteilig auf die Baustelle geliefert, dort eingebaut, geheftet und geschweisst. Nach dem Schweissen kommt dann das Feineinrichten und das Einbetonieren. Die erforderlichen Einbaugenauigkeiten sind Ebenheit der Flansche mit Toleranzen von ± 0,3 mm und Planparallelität von ±0,5 mm, welche Toleranzen bei bekannten Maschinen grösserer Einheiten ohne umfangreiche Nachbearbeitung auf der Baustelle keinesfalls erreicht werden können. Durch Nichteinhalten dieser mechanischen Genauigkeit an den Flanschen müssen daher an der Baustelle selbst die entsprechenden Korrekturen vorgenommen werden. Bei Turbinen mit einem Laufraddurchmesser von mehr als 3,5 m sind dann trotz gewissenhafter Fertigung und Montage die Einbautoleranzen der Flansche, also die Ebenheit der Flansche, ihre Planparallelität und ihr Abstand zueinander schon gar nicht mehr einzuhalten. Dazu kommt noch, dass bei

Schweissarbeiten unvermeidbare Verzüge auftreten und beim Einbetonieren des äusseren Rohrgehäuses zusätzliche Deformationen an den Flanschen des äusseren Rohrgehäuses entstehen können.

Ein Vorschlag, diese Einbauschwierigkeiten zu umgehen, ist dahin gerichtet, die erforderlichen Bearbeitungsmassnahmen direkt an der Baustelle durchzuführen. Diese Vorgangsweise bedingt aber zu umfangreiche und aufwendige Spezialeinrich-tungen, die nicht nur hohe Kosten mit sich bringen, sondern auch sehr zeitaufwendig sind. Da die Bearbeitungen dann an einer offenen Baustelle erfolgen müssen, ist es ausserdem trotz Spezialeinrichtungen nicht zu umgehen, dass die letzten Bearbeitungsmassnahmen mittels Handscbleifen durchzuführen sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese ' Mängel zu beseitigen und eine Rohrturbine der eingangs geschilderten Art zu schaffen, die unabhängig von ihren Ausmassen ohne Schwierigkeiten und besonderen Aufwand einen Einbau mit erforderlicher Genauigkeit erlaubt.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, dass die Leitschaufellager im äusseren Leitradring normal zu den Leitschaufelachsen verschiebbar angeordnet sind und das äussere Rohrgehäuse vor dem Verbindungsflansch mit dem Leitradring eine zur Flanschebene parallele Trennstelle aufweist, die verschweisst ist. Damit ist es möglich, die Flansche im Herstellungswerk mit gewünschter Genauigkeit zu bearbeiten und einander zuzuordnen, da ja der entsprechende Flansch des äusseren Rohrgehäuses vom übrigen Gehäuse getrennt ist. Beim Einsetzen des Leitapparates und dem mit dem äusseren Leitradring verschraubten Flansch des äusseren Rohrgehäuses bzw. durch das Festschrauben des inneren Leitradringes am inneren Rohrgehäuse ergibt sich dann automatisch eine Selbsteinstellung der Trennstelle, die hierauf einfach mit einer Schweissnaht geschlossen wird. Die verschiebbaren Leitschaufellager im äusseren Leitradring machen diesen Leitradring während des Schweissens frei beweglich, so dass er die entstehenden Schweisschrumpfungen aufnehmen kann.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes rein schematisch im Axialschnitt dargestellt.

Die erfindungsgemässe Rohrturbine besitzt einen nur 7.11m Teil dargestellten Mittelkörper 1 mit Turbinenwelle 2 und Laufrad 3, der in einem Rohrgehäuse 4, 5 lagert, das im Fundament 6 verankert ist. An das äussere Rohrgehäuse 5 schliesst sich ein äusserer Leitradring 7 mit den äusseren Leitschaufellagern 8 an, der zur Saugrohrauskleidung 9 hin durch den Laufradring 10 fortgesetzt wird. Mit dem inneren Rohrgehäuse 4 ist der innere Leitradring 11 mit den inneren Leitschaufellagern 8' verbunden, der zum Laufrad 3 hin in ein Wasserführungsschild 12 übergeht. In den Leitschaufellagern 8, 8' sind die Leitschaufeln 14 drehbar eingesetzt,

wobei die äusseren Leitschaufellager 8 durch bekannte Ein-stellvorrichtungen normal zur Leitschaufelachse 14' verschiebbar angeordnet sind. Das Rohrgehäuse 5 weist eine Trennstelle 13 auf, die vor dem Rohrgehäuseflansch 15 liegt und ein diesen Flansch 15 tragendes Konusstück 16 vom übrigen Gehäuse abgrenzt.

Beim Einbau der erfindungsgemässen Rohrturbine erfolgt zunächst die Montage der Saugrohrauskleidung 9 und deren Einbetonierung. Dann beginnt das Einsetzen des Rohrgehäuses mit dem Einrichten und Verankern des inneren Rohrge-häuses 4 durch die Stützsäulen 17. Das in mehreren Teilen gelieferte äussere Rohrgehäuse 5 wird sodann eingebaut, geheftet und geschweisst. Nach wiederholter Kontrolle werden diese Teile einbetoniert. Der aus den Leitradringen 7, 11, den Leitschaufeln 14 und den Leitschaufellagern 8, 8' bestehende Leitapparat kann inzwischen mit dem äusseren Rohrgehäuseanschlussflansch 15 und dem Konusstück 16

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vormontiert und fest verschraubt werden. Nach genauem Einrichten des Leitapparates werden die Leitschaufeln 14 in offener Stellung fixiert, worauf das Einheben des Leitapparates und dessen Verschrauben mit dem inneren Rohrgehäuse-anschlussflansch 18 erfolgt. Durch die Verbindung des inneren Rohrgehäuseflansches 18 mit dem inneren Leitradring 11 ergibt sich eine Selbsteinstellung der Trennstelle 13. Nach dem

Heften der Trennstelle am äusseren Rohrgehäuse 5 wird die Klemmung der äusseren Leitschaufellager 8 gelöst, so dass während des Verschweissens der Trennstelle der äussere Leitradring 7 frei beweglich ist und Schweisschrumpfungen auf-s nehmen kann. Nach Einstellen des Leitapparates werden dann die äusseren Lager 8 fixiert und die Endmontagen der Turbinenteile vorgenommen.

1 Blatt Zeichnungen