EP3299629A1 - Turboverdichtergehäuse, verfahren zur herstellung - Google Patents

Turboverdichtergehäuse, verfahren zur herstellung Download PDF

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EP3299629A1
EP3299629A1 EP16190517.9A EP16190517A EP3299629A1 EP 3299629 A1 EP3299629 A1 EP 3299629A1 EP 16190517 A EP16190517 A EP 16190517A EP 3299629 A1 EP3299629 A1 EP 3299629A1
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EP
European Patent Office
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inflow
tcc
ina1
section
axial
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16190517.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Marcus Meyer
Dieter Nass
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Siemens AG
Siemens Corp
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
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Priority to EP17765404.3A priority patent/EP3491247B1/de
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Priority to PCT/EP2017/072436 priority patent/WO2018054691A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F04D17/125—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors the casing being vertically split
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/02—Selection of particular materials
    • F04D29/023—Selection of particular materials especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/4206—Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
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    • F04D29/60—Mounting; Assembling; Disassembling
    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/624—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
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    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment

Definitions

  • the invention relates to a turbocompressor housing which extends along a longitudinal axis, the turbocompressor housing having an inflow of an axial inflow section into an interior space and an outflow of an axial outflow section out of the interior.
  • the invention relates to a method for producing the turbocompressor housing.
  • Turbo compressors with corresponding housings are used in many places. There is a common need in the industry to deliver gases to a higher pressure.
  • An example of such a compressor shows the US Pat. No. 7,156,627 B2 .
  • the invention is concerned with such and similar compressors, the type of drive here is arbitrary and not of significant importance.
  • Turbo compressors, in particular radial compressors of a type in which a shaft with one or more compressor impellers is arranged between two bearings, are also referred to as single-shaft compressors. So-called single-shaft compressors are the preferred field of application of the invention.
  • Turbo compressor housings for these machines generally have a horizontal or vertical parting line.
  • turbocompressors are exposed to corrosive media, it is customary to produce these from a suitably corrosion-resistant material. Basically, it is sufficient to line or coat the turbocompressor housing in the wetted area with a corrosion-resistant material.
  • the accessibility for coating the interior surface of the turbocompressor housing is regularly very difficult, sometimes impossible for corresponding welding machines. For this reason, partial manual surfacing must therefore be used for production be performed to apply the corrosion resistant layer.
  • the complete housing is made of a corrosion resistant material, such as a corrosion resistant cast material.
  • turbocompressor housing Based on the high production costs and the high cost of materials for a turbocompressor housing, which is suitable for the transport of corrosive gases, it has the object of developing an initially defined turbocompressor housing such that with a relatively low production cost despite a cost reduction, a corrosion-resistant Housing can be produced, preferably with less effort, lower costs and an increased degree of automation.
  • turbocompressor housing has a coating in the region in which the medium to be conveyed also acts corrosive. This is the case in particular in the inflow region into the turbocompressor housing. Preferably, only the inflow section is coated corrosion-inhibiting and the outflow section does not have this coating.
  • Turbo compressors in particular radial turbo compressors, have axially between an inflow and an outflow a circumferentially extending seal which sealingly separates the axial inflow portion and inflow portion from the outflow portion. In this case, the relatively low inflow pressure always prevails in the inflow region and the differential pressure between the inflow pressure and the outflow pressure rests on this seal.
  • a plurality of circumferentially extending seals may be provided at axial distances from each other, the kaskardenartig the inflow pressure and the Abströmtik in pressure differential steps from each other.
  • the axial inflow section preferably only the axial inflow section, is corrosion resistant must be executed, because only there, the process fluid tends to condensation.
  • axial inflow section and "axial outflow section” used mean that the respective housing section has an axial extension and the respective axially extending housing section comprises an inflow or outflow. These terms do not mean that the inflow or outflow must extend axially.
  • axial inflow section and “axial outflow section may also be formulated as” axial housing section with inflow "and” axial housing section with outflow ", respectively.
  • the invention provides that a parting plane between the axial inflow section and the axial outflow section is provided and these two sections are welded together by means of a weld extending through the wall thickness.
  • This construction opens up the possibility of initially coating the inflow section on the part of an interior of the turbocompressor housing and then welding together the two axial sections. Accordingly, the accessibility for the coating of the interior of the turbocompressor housing is given and this type of coating can preferably be carried out automatically.
  • the inflow section and the outflow section can be joined together in a welded manner along a circumferentially extending weld seam extending through the wall thickness. In this way it is possible to select the coating material substantially independently of the material of the outflow section and the material of the weld.
  • the inflow section of the turbocompressor housing also comprises the sealing shoulder which keeps the potentially corrosive process medium in the inflow region away from the remaining regions of the turbocompressor housing.
  • the coating region extends from a radially extending boundary plane axially into the interior from the parting plane, the boundary plane being arranged axially between the parting plane and the abutment surface.
  • the coating is formed corrosion inhibiting. This means that the coating of the intended process gas for the compression process of the turbocompressor corrodes less quickly than the base material of the turbocompressor housing in the Einstömabites.
  • the joining seam of the weld between the inflow section and the outflow section is not located in the coated area. Accordingly, the coating material can be freely selected from the welding material for the joining of the inflow section and the outflow section.
  • At least the Einstömabêt to the longitudinal axis of the turbocompressor housing is formed rotationally symmetrical with respect to the contour of the interior.
  • the rotational symmetry should be such that automated coating is possible. Any recesses, for example for an inflow, count in the inventive Terminology of rotational symmetry for the purpose of automating the coating does not destroy the required rotational symmetry.
  • the inflow section is designed as a forged component and / or the outflow section as a cast component.
  • the following steps are carried out.
  • the axial inflow section and the axial outflow section are provided.
  • the interior of the inflow section is at least partially coated in a coating area with a coating.
  • the inflow portion and the outflow portion are welded together along a circumferentially extending, by a wall thickness extending weld in a radially extending parting plane between the axial inflow portion and the axial outflow portion.
  • FIG. 1 shows a radial turbocompressor as a single-shaft machine with a turbocompressor housing TCC according to the invention in a schematic representation as a longitudinal section.
  • the turbocompressor housing TCC extends along a longitudinal axis X.
  • the FIG. 1 shows internals of the turbocompressor, to clarify the function of the turbocompressor housing TCC.
  • a rotor R of the turbo-compressor which belongs to a to be built into the turbo compressor housing TCC bundle CART.
  • the turbo compressor housing TCC or a jacket section BCA of the turbocompressor housing TCC is closed by means of a detachable second cover CV2.
  • the opposite axial end face (left) has a first cover CV1, which in the finished state is an integral part of the turbo compressor housing TCC and is not detachably attached.
  • the side of the non-detachable first cover CV1 has an inflow INL, through which a potentially corrosive process gas flows during operation of the turbocompressor.
  • the turbocompressor shown here has two outflows EXT, since the machine is double-flowed or double-flowed - that is also formed with two inflows INL1, INL2.
  • the right side arranged inflow INL2 and outflow EXT are irrelevant to the invention.
  • the inflow INL1 leads the process gas into an interior CAC of the turbo compressor housing TCC.
  • the turbocompressor housing TCC is formed in a radially extending parting plane SPL between an axial inflow section INA1 and an axial outflow section EXA1 along a circumferentially CDR extending weld welded by a wall thickness WSE.
  • the inner space CAC of the inflow portion INA1 is at least partially provided with a coating CLD in a coating area CLA.
  • the inflow section INA1 has a shoulder SSH protruding radially inward in the inside space CAC and extending in a circumferential direction CDR.
  • the shoulder SSH is designed as a sealing surface CSF with a bearing surface facing away from the inflow INL1.
  • This sealing surface CSF seals the inflow INL1 relative to the outflow EXT to a corresponding sealing surface of the bundle CART. Accordingly, the thermodynamics of the inflow INL1 remains axially restricted to the inflow section INA1.
  • the invention proposes to coat only one coating region CLA, which extends from a radially extending boundary plane CLM axially into the interior CAC from the parting plane SPL, the boundary plane CLM being arranged axially between the parting plane SPL and the abutment surface.
  • This corrosion-inhibiting coating CLD prevents corrosion of the turbocompressor housing TCC in the inflow section INA1.
  • the joining seam of the weld between the inflow section INA1 and the outflow section EXA1 is not in the coated area. Therefore, the welding material and the material of the outflow section EXA1 can be selected independently of the material of the coating CLD.
  • the inner contour of the interior CAC of the inflow section INA1 is rotationally symmetrical, except for the recess for the inflow INL1, so that automated coating can take place, in particular build-up welding of the coating material.
  • the inflow section INA1 is formed as a forged component, the outflow section EXA1 being formed as a cast component.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the inventive method for producing a turbo compressor housing TCC.
  • a first step a provision is made of the axial inflow section INA1 of an axial outflow section EXA1.
  • a second step b an at least partial coating of the interior CAC of the inflow section INA1 takes place with a coating CLD in a coating area CLA.
  • This step is preferably automated.
  • a third step c) the inflow section INA1 and the outflow section EXA1 are welded together along a circumferentially extending and through the entire wall thickness extending weld WSE.
  • the weld lies in a radially extending parting plane SPL between the axial inflow section INA1 and the axial outflow section EXA1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Turboverdichtergehäuse (TCC), das sich entlang einer Längsachse (X) erstreckt, wobei das Turboverdichtergehäuse (TCC) eine Einströmung (INL1) eines axialen Einströmungsabschnitts (INA1) in einen Innenraum (CAC) und eine Abströmung (EXT) eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1) aus dem Innenraum (CAC) heraus aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Turboverdichtergehäuse (TCC) in einer radial verlaufenden Trennebene (SPL) zwischen einem axialen Einströmungsabschnitt (INA1) und einem axialen Abströmungsabschnitt (EXA1) entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht (WSE) geschweißt ausgebildet ist, wobei der Innenraum (CAC) des Einströmungsabschnitts (INA1) zumindest teilweise mit einer Beschichtung (CLD) in einem Beschichtungsbereich (CLA) versehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Turboverdichtergehäuse, das sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei das Turboverdichtergehäuse eine Einströmung eines axialen Einströmungsabschnitts in einen Innenraum und eine Abströmung eines axialen Abströmungsabschnitts aus dem Innenraum heraus aufweist.
  • Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Turboverdichtergehäuses.
  • Turboverdichter mit entsprechenden Gehäusen finden vielerorts Einsatz. Es ist ein häufiges Bedürfnis in der Industrie Gase auf einen höheren Druck zu befördern. Ein Beispiel für einen derartigen Verdichter zeigt die US 7,156,627 B2 . Die Erfindung beschäftigt sich mit derartigen und ähnlichen Verdichtern, wobei die Antriebsart hierbei frei wählbar und nicht von signifikanter Bedeutung ist. Turboverdichter, insbesondere Radialverdichter einer Bauart, bei der eine Welle mit einem oder mehreren Verdichterlaufrädern zwischen zwei Lagern angeordnet ist, werden auch als Einwellenverdichter bezeichnet. Sogenannte Einwellenverdichter sind das bevorzugte Anwendungsgebiet der Erfindung. Turboverdichtergehäuse für diese Maschinen weisen im Allgemeinen eine horizontale oder eine vertikale Trennfuge auf.
  • Sind diese Turboverdichter korrosiven Medien ausgesetzt, ist es üblich, diese aus einem entsprechend korrosionsbeständigen Werkstoff herzustellen. Grundsätzlich reicht es aus, im medienberührten Bereich mit einem korrosionsbeständigen Werkstoff das Turboverdichtergehäuse auszukleiden bzw. zu beschichten. Die Zugänglichkeit zum Beschichten der Innenraumoberfläche des Turboverdichtergehäuses ist regelmäßig sehr schwierig, teilweise für entsprechende Schweißautomaten unmöglich. Zur Fertigung müssen deshalb teilweise händische Auftragsschweißungen durchgeführt werden, um die korrosionsbeständige Schicht aufzubringen.
    Alternativ besteht das komplette Gehäuse aus einem korrosionsbeständigen Material, beispielsweise aus einem korrosionsbeständigen Gussmaterial.
  • Ausgehend von dem hohen Fertigungsaufwand bzw. den hohen Materialkosten für ein Turboverdichtergehäuse, das zur Beförderung von korrosiven Gasen geeignet ist, hat es sich die Erfindung zur Aufgabe gemacht, ein eingangs definiertes Turboverdichtergehäuse derart weiterzubilden, dass mit einem verhältnismäßig niedrigen Fertigungsaufwand trotz einer Kostenreduktion ein korrosionsbeständiges Gehäuse erzeugt werden kann, bevorzugt mit weniger Aufwand, niedrigeren Kosten und einem erhöhten Automatisierungsgrad.
  • Die Erfindung sieht vor, dass das eingangs definierte Turboverdichtergehäuse eine Beschichtung in dem Bereich aufweist, in dem das zu befördernde Medium auch korrosiv wirkt. Dies ist insbesondere im Einströmbereich in das Turboverdichtergehäuse der Fall. Bevorzugt ist nur der Einströmungsabschnitt korrosionshemmend beschichtet und der Abströmungsabschnitt weist diese Beschichtung nicht auf. Turboverdichter, insbesondere Radialturboverdichter weisen axial zwischen einer Einströmung und einer Abströmung eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtung auf, die den axialen Einströmungsabschnitt bzw. Einströmbereich von dem Abströmungsabschnitt dichtend trennt. In dem Einströmbereich herrscht hierbei stets der verhältnismäßig niedrige Einströmdruck und auf dieser Dichtung lastet der Differenzdruck zwischen dem Einströmdruck und dem Abströmdruck. Alternativ können mehrere sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtungen in axialen Abständen zueinander vorgesehen sein, die kaskardenartig den Einströmdruck und den Abströmdruck in Druckdifferenzschritten voneinander abdichten. Jedenfalls entspricht es einem häufigen Anwendungsfall, dass der axiale Einströmungsabschnitt, bevorzugt nur der axiale Einströmungsabschnitt, korrosionsbeständig ausgeführt sein muss, weil nur dort das Prozessfluid zur Kondensation neigt.
  • Die verwendeten Begriffe "axialer Einströmungsabschnitt" und "axialer Abströmungsabschnitt" bedeuten, dass der jeweilige Gehäuseabschnitt eine axiale Erstreckung aufweist und der jeweilige axial sich erstreckende Gehäuseabschnitt eine Einströmung bzw. Abströmung umfasst. Diese Begriffe bedeuten nicht, dass die Einströmung bzw. Abströmung sich axial erstrecken müssen. In anderen Worten können die Begriffe "axialer Einströmungsabschnitt" und "axialer Abströmungsabschnitt auch als "axialer Gehäuseabschnitt mit Einströmung" bzw. "axialer Gehäuseabschnitt mit Abströmung" formuliert werden.
  • Zur Verbesserung der Zugänglichkeit sieht die Erfindung vor, dass eine Trennebene zwischen dem axialen Einströmungsabschnitt und dem axialen Abströmungsabschnitt vorgesehen ist und diese beiden Abschnitte mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht geschweißt zusammengefügt sind. Diese Konstruktion eröffnet die Möglichkeit, zunächst den Einströmungsabschnitt seitens eines Innenraums des Turboverdichtergehäuses zu beschichten und anschließend die beiden axialen Abschnitte zusammenzuschweißen. Dementsprechend ist die Zugänglichkeit für die Beschichtung des Inneren des Turboverdichtergehäuses gegeben und diese Art der Beschichtung kann bevorzugt automatisiert durchgeführt werden. Anschließend - auch gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens - können der Einströmungsabschnitt und der Abströmungsabschnitt entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht geschweißt zusammengefügt sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Beschichtungswerkstoff im Wesentlichen unabhängig von dem Werkstoff des Abströmungsabschnitts und dem Material der Schweißnaht auszuwählen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass axial zwischen der Trennebene und der Einströmung der Einströmungsabschnitt einen radial nach innen in den Innenraum vorstehenden, sich in einer Umfangsrichtung erstreckenden Absatz aufweist, der mit einer von der Einströmung axial fortweisenden Anlagefläche als Dichtfläche ausgebildet ist. Auf diese Weise umfasst der Einströmungsabschnitt des erfindungsgemäßen Turboverdichtergehäuses auch den Dichtabsatz, der das möglicherweise korrosive Prozessmedium im Einströmbereich von den übrigen Bereichen des Turboverdichtergehäuses fernhält. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Beschichtungsbereich sich von einer radial sich erstreckenden Grenzebene axial in den Innenraum hinein von der Trennebene fortweisend erstreckt, wobei die Grenzebene axial zwischen der Trennebene und der Anlagefläche angeordnet ist. Somit ist die Anlagefläche, die als Dichtfläche ausgebildet ist noch Bestandteil des beschichteten Bereichs, so dass das zu verdichtende Gas unter den thermodynamischen Bedingungen im Einlaufbereich höchstens bis zur als Dichtfläche ausgebildeten Anlagefläche im Betrieb kommt und dementsprechend nur beschichtete Bereiche kontaktiert.
  • Bevorzugt ist die Beschichtung korrosionshemmend ausgebildet. Das bedeutet, dass die Beschichtung von dem beabsichtigten Prozessgas für den Verdichtungsprozess des Turboverdichters weniger schnell korrodiert als der Grundwerkstoff des Turboverdichtergehäuses im Einstömabschnitt.
  • Besonders bevorzugt befindet sich die Fügenaht der Schweißung zwischen dem Einströmungsabschnitt und dem Abströmungsabschnitt nicht im beschichteten Bereich. Demensprechend kann der Beschichtungswerkstoff frei gewählt werden von dem Schweißwerkstoff für das Zusammenfügen des Einströmungsabschnitts und des Abströmungsabschnitts.
  • Besonders bevorzugt ist zumindest der Einstömabschnitt zur Längsachse des Turboverdichtergehäuses rotationssymmetrisch hinsichtlich der Kontur des Innenraums ausgebildet. Die Rotationssymmetrie sollte derart sein, dass ein automatisiertes Beschichten möglich ist. Etwaige Aussparungen, zum Beispiel für einen Einströmstutzen, zählen in der erfindungsgemäßen Terminologie der Rotationssymmetrie zum Zwecke der Automatisierung des Beschichtens nicht zu einer Zerstörung der benötigten Rotationssymmeterie.
  • Auch aus Kostengründen ist es zweckmäßig, wenn der Einströmungsabschnitt als geschmiedetes Bauteil ausgebildet ist und/oder der Abströmungsabschnitt als gegossenes Bauteil.
  • Um das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Turboverdichters anzuwenden auf einen erfindungsgemäßen Turboverdichter werden folgende Schritte durchgeführt. Erfindungsgemäß werden der axiale Einströmungsabschnitt und der axiale Abströmungsabschnitt bereitgestellt. Der Innenraum des Einströmungsabschnitts wird zumindest teilweise beschichtet in einem Beschichtungsbereich mit einer Beschichtung.
  • Anschließend werden der Einströmungsabschnitt und der Abströmungsabschnitt zusammengeschweißt entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht in einer radial verlaufenden Trennebene zwischen dem axialen Einströmungsabschnitt und dem axialen Abströmungsabschnitt.
  • Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Figuren näher beschrieben. Es zeigen:
    • Figur 1
    einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Turboverdichter,
    Figur 2
    die Darstellung eines schematischen Flussdiagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Figur 1 zeigt einen Radialturboverdichter als Einwellenmaschine mit einem erfindungsgemäßen Turboverdichtergehäuse TCC in schematischer Darstellung als Längsschnitt. Das Turboverdichtergehäuse TCC erstreckt sich entlang einer Längsachse X. Die Figur 1 zeigt Einbauten des Turboverdichters, um die Funktion des Turboverdichtergehäuses TCC zu verdeutlichen.
  • Entlang der Längsachse X erstreckt sich ein Rotor R des Turboverdichters, der zu einem in das Turboverdichtergehäuse TCC einzubauenden Bündel CART gehört. An einer axialen Stirnseite ist das Turboverdichtergehäuse TCC bzw. ein Mantelabschnitt BCA des Turboverdichtergehäuses TCC mittels eines lösbaren zweiten Deckels CV2 verschlossen. Die gegenüberliegende axiale Stirnseite (links) weist einen ersten Deckel CV1 auf, der im fertigen Zustand fester Bestandteil des Turboverdichtergehäuses TCC ist und nicht lösbar befestigt ist. Die Seite des nicht lösbaren ersten Deckels CV1 weist eine Einströmung INL auf, durch die ein potentiell korrosives Prozessgas im Betrieb des Turboverdichters einströmt. In dem Einströmbereich INL1 kommt es mit höherer Wahrscheinlichkeit zu einer Kondensation des Prozessgases, weil das Prozessgas noch verhältnismäßig kalt sein kann, da noch keine Verdichtungsarbeit in das Prozessgas irreversibel eingetragen worden ist. Durch die Verdichtungsarbeit in Verdichterstufen erwärmt sich das Prozessgas signifikant. Dementsprechend nimmt die relative Feuchte des Gases ab.
  • Axial beabstandet von der Einströmung INL1 ist die Abströmung EXT1, wobei der hier dargestellte Turboverdichter zwei Abströmungen EXT, hat, da die Maschine zweiflutig bzw. doppelflutig ist - also auch mit zwei Einströmungen INL1, INL2 ausgebildet ist. Die rechtsseitig angeordnete Einströmung INL2 und Abströmung EXT sind für die Erfindung unerheblich.
  • Die Einströmung INL1 führt das Prozessgas in einen Innenraum CAC des Turboverdichtergehäuses TCC. Das Turboverdichtergehäuse TCC ist in einer radial verlaufenden Trennebene SPL zwischen einem axialen Einströmungsabschnitt INA1 und einem axialen Abströmungsabschnitt EXA1 entlang einer sich in Umfangsrichtung CDR erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht WSE geschweißt ausgebildet. Der Innenraum CAC des Einströmungsabschnitts INA1 ist zumindest teilweise mit einer Beschichtung CLD in einem Beschichtungsbereich CLA versehen.
  • Axial zwischen der Trennebene SPL und der Einströmung INL1 weist der Einströmungsabschnitt INA1 einen radial nach innen in den Innenraum CAC vorstehenden, sich in einer Umfangsrichtung CDR erstreckenden Absatz SSH auf. Der Absatz SSH ist mit einer von der Einströmung INL1 axial fortweisenden Anlagefläche als Dichtfläche CSF ausgebildet. Diese Dichtfläche CSF dichtet zu einer korrespondierenden Dichtfläche des Bündels CART die Einströmung INL1 gegenüber der Abströmung EXT ab. Dementsprechend bleibt die Thermodynamik der Einströmung INL1 axial auf den Einströmungsabschnitt INA1 beschränkt. Daher sieht die Erfindung vor, nur einen Beschichtungsbereich CLA zu beschichten, der sich von einer radial sich erstreckenden Grenzebene CLM axial in den Innenraum CAC hinein von der Trennebene SPL fortweisend erstreckt, wobei die Grenzebene CLM axial zwischen der Trennebene SPL und der Anlagefläche angeordnet ist. Diese korrosionshemmende Beschichtung CLD verhindert in dem Einströmungsabschnitt INA1 die Korrosion des Turboverdichtergehäuses TCC. Hierbei befindet sich die Fügenaht der Schweißung zwischen dem Einströmungsabschnitt INA1 und dem Abströmungsabschnitt EXA1 nicht im beschichteten Bereich. Deswegen kann der Schweißwerkstoff und der Werkstoff des Abströmungsabschnitts EXA1 unabhängig von dem Werkstoff der Beschichtung CLD gewählt werden. Die Innenkontur des Innenraums CAC des Einströmungsabschnitts INA1 ist, bis auf die Aussparung für die Einströmung INL1 rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass ein automatisiertes Beschichten stattfinden kann, insbesondere ein Auftragschweißen des Beschichtungswerkstoffs. Der Einströmungsabschnitt INA1 ist als geschmiedetes Bauteil ausgebildet, wobei der Abströmungsabschnitt EXA1 als gegossenes Bauteil ausgebildet ist.
  • Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Turboverdichtergehäuses TCC. In einem ersten Schritt a) erfolgt ein Bereitstellen des axialen Einströmungsabschnitts INA1 eines axialen Abströmungsabschnitts EXA1.
  • In einem zweiten Schritt b) erfolgt ein zumindest teilweises Beschichten des Innenraums CAC des Einströmungsabschnittes INA1 mit einer Beschichtung CLD in einem Beschichtungsbereich CLA. Dieser Schritt erfolgt bevorzugt automatisiert.
  • In einem dritten Schritt c) werden der Einströmungsabschnitt INA1 und der Abströmungsabschnitt EXA1 zusammengeschweißt entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden und durch die gesamte Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht WSE. Die Schweißnaht liegt in einer radial verlaufenden Trennebene SPL zwischen dem axialen Einströmungsabschnitt INA1 und dem axialen Abströmungsabschnitt EXA1.

Claims (10)

  1. Turboverdichtergehäuse (TCC),
    das sich entlang einer Längsachse (X) erstreckt,
    wobei das Turboverdichtergehäuse (TCC) eine Einströmung (INL1) eines axialen Einströmungsabschnitts (INA1) in einen Innenraum (CAC) und eine Abströmung (EXT) eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1) aus dem Innenraum (CAC) heraus aufweist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Turboverdichtergehäuse (TCC) in einer radial verlaufenden Trennebene (SPL) zwischen einem axialen Einströmungsabschnitt (INA1) und einem axialen Abströmungsabschnitt (EXA1) entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht (WSE) geschweißt ausgebildet ist, wobei die den Innenraum (CAC) definierende Oberfläche des Einströmungsabschnitts (INA1) zumindest teilweise mit einer Beschichtung (CLD) in einem Beschichtungsbereich (CLA) versehen ist.
  2. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach Anspruch 1,
    wobei axial zwischen der Trennebene (SPL) und der Einströmung (INL1) der Einströmungsabschnitt (INA1) einen radial nach innen in den Innenraum (CAC) vorstehenden, sich in einer Umfangsrichtung (CDR) erstreckenden Absatz (SSH) aufweist, der mit einer von der Einströmung (INL1) axial fortweisenden Anlagefläche (CSF) als Dichtfläche ausgebildet ist.
  3. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Beschichtungsbereich (CLA) sich von einer radial sich erstreckenden Grenzebene (CLM) axial in den Innenraum (CAC) hinein von der Trennebene fort weisend erstreckt, wobei die Grenzebene (CLM) axial zwischen der Trennebene (SPL) und der Anlagefläche (CSF) angeordnet ist.
  4. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschichtung (CLD) korrosionshemmend ausgebildet ist.
  5. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3,
    wobei die Fügenaht der Schweißung zwischen dem Einströmungsabschnitt (INA1) und dem Abströmungsabschnitt (EXA1) sich nicht im beschichteten Bereich befindet.
  6. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
    wobei zumindest der Einströmungsabschnitt (INA1) zur Längsachse (X) rotationssymmetrisch hinsichtlich der Kontur des Innenraums (CAC) ausgebildet ist.
  7. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
    wobei der Einströmungsabschnitt (INA1) als geschmiedetes Bauteil ausgebildet ist.
  8. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6,
    wobei der Abströmungsabschnitt (EXA1) als gegossenes Bauteil ausgebildet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines Turboverdichtergehäuse (TCC), insbesondere eines Turboverdichtergehäuses (TCC) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    das sich entlang einer Längsachse (X) erstreckt,
    wobei das Turboverdichtergehäuse (TCC) eine Einströmung (INL1) eines axialen Einströmungsabschnitts (INA1) in einen Innenraum (CAC) und eine Abströmung (EXT) eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1) aus dem Innenraum (CAC) heraus aufweist,
    gekennzeichnet mittels folgender Schritte:
    a) Bereitstellen des axialen Einströmungsabschnitts (INA1) und eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1),
    b) Zumindest teilweises Beschichten der den Innenraum (CAC) definierenden Oberfläche des Einströmungsabschnitts (INA1) mit einer Beschichtung (CLD) in einem Beschichtungsbereich (CLA),
    c) Zusammenschweißen des Einströmungsabschnitts und des Abströmungsabschnitts (EXA1) entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht (WSE) in einer radial verlaufenden Trennebene (SPL) zwischen dem axialen Einströmungsabschnitt (INA1) und dem axialen Abströmungsabschnitt (EXA).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Beschichtung (CLD) mittels Auftragschweißens aufgebracht wird.
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