CH666937A5 - Hochdruckdampfturbine. - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE Hochdruckdampfturbine, im wesentlichen bestehend aus einem zweiteiligen Aussengehäuse, einem zweiteiligen Innengehäuse und einem Läufer, wobei das Innengehäuse durch Schrumpfringe zusammengehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennungsebene (3) des Innengehäuses (2) gegenüber der Trennungsebene (4) des Aussenge-häuses ( 1 ) um im wesentlichen um 90° versetzt ist.

BESCHREIBUNG

Bei Hochdruckturbinen ermöglicht die Aufteilung des betrieblichen Druck-und Temperaturgefälles auf zwei Gehäuse sowohl giesstechnisch als auch beanspruchungs-mässig günstige Wandstärken vorzusehen. Die Aufteilung ergibt auch eine günstige Flanschverbindung am Aussengehäuse.

Die Gehäusetechnik der bekannten Hochdruckturbinen sieht einen Aussengehäuseunterteil vor, der sich auf dem Fundament abstützt. Der horizontale Teilflansch dieser Aus-sengehäusehälfte weist injier Regel je zwei zur Längsachse der Turbine spiegelsymmetrisch angeordnete Aussparungen auf, in denen sich die Pratzen des Innengehäuseunterteils abstützen. Der Unterteil des Innengehäuses wird also in den Unterteil des Aussengehäuses eingelegt; danach kann der Läufer darin gesetzt werden. Der dann aufgesetzte Oberteil des Innengehäuses wird mit dem Unterteil desselben verschraubt, worauf die Hochdruckturbine mit der Aufsetzung des Aussengehäuseoberteils abgeschlossen wird.

Ein Pratzenpaar am Innengehäuse liegt in der Ebene der Einströmungsspirale. Da die beiden aufeinanderliegenden Teilspiralen aus den hälftigen Innengehäusen mittels Schraubenverbindungen gedichtet werden müssen, können die Pratzen nicht unmittelbar ans Innengehäuse anschliessen, sondern sie setzen erst jenseits der Schraubverbindungen ein. Dies hat zur Folge, dass der Umkreis des Innengehäuses entsprechend zunimmt mit unmittelbaren Rückwirkungen auf das Aussengehäuse und folglich auf die Aussenabmessung der Hochdruckturbine selbst. Nun ist es bekannt, dass jede Dimensionszunahme bei Hochdruckturbinen sich hinsichtlich Gestehungskosten im Quadrat auswirkt. Für die Beibehaltung dieser Gehäusetechnik spräche vielleicht der Umstand, dass die Zugänglichkeit zum Läufer mittels Abhebens zuerst des Oberteils des Aussengehäuses und dann des Oberteils des Innengehäuses durch gewisse logistische Vorzüge gekennzeichnet ist. Indem nun aber neuerdings das hochbelastete Innengehäuse durch Schrumpfringe zusammengehalten wird, muss es ohnehin vor seinem Einsetzen separat komplett montiert werden. Die obengenannten Vorzüge vermögen demnach nicht mehr durchzuschlagen.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung, wie sie im Anspruch gekennzeichnet ist, liegt die Aufgabe zugrunde, die Aussenabmessung des Innengehäuses - und folglich auch des Aussengehäuses - einer Hochdruckdampfturbine zu minimieren.

Der Vorteil der Erfindung ist im wesentlichen darin zu sehen, dass durch die Versetzung der Trennungsebene des Innengehäuses um im wesentlichen 90° gegenüber derTren-nungsebene des Aussengehäuses die Pratzen unmittelbar ans Innengehäuse in der Trennungsebene des Aussengehäuses anschliessen können. Da nun die Trennungsebene des Innengehäuses im Bereich des Einströmungsstutzen zu liegen kommt, kann hier die Verschraubung für die Dichtung problemlos untergebracht werden, ohne Konsequenzen auf die

Aussenabmessung des Innengehäuses zu entfalten. Der Montageverlauf der Hochdruckturbine, unter Zugrundelegung der Tatsache, dass das Innengehäuse nun durch Schrumpfringe zusammengehalten wird, bleibt sich der gleiche.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die einzige Figur zeigt: einen Querschnitt durch eine Hochdruckturbine im Bereich der Einströmungsstutzen.

Das Aussengehäuse 1 ist in einen Unterteil la und in einen Oberteil lb unterteilt. Die Trennungsebene 4 des Aussengehäuses 1 ist planparallel mit der Oberfläche des Fundamentes 17. Das Innengehäuse 2 ist ebenfalls zweigeteilt 2a, 2b, wobei dessen Trennungsebene 3 gegenüber der Trennungsebene 4 des Aussengehäuses 1 um 90° versetzt ist. Der Unterteil la des Aussengehäuses weist vorzugsweise je zwei spiegelsymmetrisch zur Längsachse der Hochdruckturbine angeordnete Aussparungen auf. Ein Paar davon ist in der Figur ersichtlich. Diese gezeigten Aussparungen 14 liegen in der Dampf einströmungsebene 15. Die anderen zwei sind vorzugsweise gegen Ende der Beschaufelung, also im Austrittsbereich, vorgesehen, um damit das Innengehäuse 2 mit dem Läufer, der im wesentlichen aus Rotorwelle 9 und Beschaufelung 8 besteht, gleichförmig abzustützen. Das hochbelastete, nun gegenüber dem Aussengehäuse 1 vertikal geteilte Innengehäuse 2 wird durch nicht gezeigte Schrumpfringe zusammengehalten. Die Schrumpfringverbindung ermöglicht eine rotationssymmetrische Zentrierung des Innengehäuses. Dieses ist in der Ebene der Dampfeinströmung 15 in Teilfugenhöhe des Aussengehäuses 1 axial fixiert. In gleicher Höher ist das Innengehäuse 2 über Pratzen 13 beidseitig in den Aussparungen 14 des Aussengehäuses 1 abgestützt.

Die seitliche Führung des Innengehäuses 2 wird in der Dampf einströmungsebene 15 durch Keile 5 oben und unten, im nicht gezeigten Austrittsbereich durch einen Zentrierbolzen unten gewährleistet. Die Einströmpartie des Innengehäuses 2 ist in Form zweier Halbspiralen 16 so ausgebildet, dass der Dampf gut geführt zur Beschaufelung 8 gelangt. In der Trennungsebene 3 des Eintrittsgehäuses 2 wird metallisch gedichtet. Im Einströmungsstutzen 2c sind zur Aufrechterhaltung einer 100%igen Dichtung, zusätzlich zur Schrumpfringverbindung, noch Gewindebolzen 6 mit Muttern 7 vorgesehen. Vorzugsweise werden die Gewindebolzen 6 auf einer Kreisebene ausserhalb der Halbspirale 16 plaziert, so dass der ganze Einströmungsquerschnitt gut abgedeckt wird. Je nach Grösse des Einströmungsquerschnittes sind zwei und mehr Gewindebolzen 6 vorzusehen. Dadurch, dass diese unabdingbar notwendige Verschraubung gegenüber der Trennungsebene 4 des Aussengehäuses 1 um 90° versetzt ist, können die Pratzen 13 unmittelbar ans Innengehäuse 2 anschliessen. Weil die Gewindebolzen 6 im Einströmungsstutzen 2c radial genügend Platz vorfinden, wird die Aussenabmessung über alles des Innengehäuses 2 somit allein von der Ausladung der Pratzen 13 bestimmt.

Da die Aussenabmessung des Aussengehäuses 1 direkt von der Vorgabe des Innengehäuses 2 abhängig ist, kann mit dem hier dargestellten Konzept, d.h. der Versetzung der Trennebenen 3,4 um 90° zueinander, eine Minimierung der Aus-senkontur der Hochdruckturbine erreicht werden. Oberteil lb und Unterteil la des Aussengehäuses 1 werden durch hydraulisch angezogene Dehnschrauben 11 verbunden. Zu diesem Zweck sind entsprechend starke Muttern 10 vorzusehen. In der Trennebene 4 wird ebenfalls metallisch gedichtet.

Nachdem das Innengehäuse 2 durch Schrumpfringe zusammengehalten wird, kann dessen Montage nur ausser-

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halb des Aussengehäuses 1 erfolgen. Als Einheit wird das Je nach Ausbildung des Einströmungsstutzens 2c kann die

Innengehäuse 2 samt Läufer in den Unterteil 1 a des Aussen- dort anzulegende Trennungsebene 3 vom idealen 90°-Winkel gehäuses 1 eingelegt. Von daher ist es belanglos, dass die zur Trennungsebene 4 selbstverständlich leicht variieren. Trennungsebenen 3 und 4 zueinander versetzt sind.

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1 Blatt Zeichnungen