EP3445953A1 - Strömungsmaschinengehäuse - Google Patents

Strömungsmaschinengehäuse

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EP3445953A1
EP3445953A1 EP16787365.2A EP16787365A EP3445953A1 EP 3445953 A1 EP3445953 A1 EP 3445953A1 EP 16787365 A EP16787365 A EP 16787365A EP 3445953 A1 EP3445953 A1 EP 3445953A1
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EP
European Patent Office
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screw
curvature
radius
force
housing
Prior art date
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Granted
Application number
EP16787365.2A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP3445953B1 (de
Inventor
Claus Michael Fost
Jochen Homann
Florian Brahm
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Everllence SE
Original Assignee
MAN Energy Solutions SE
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Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=57206220&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3445953(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by MAN Energy Solutions SE filed Critical MAN Energy Solutions SE
Publication of EP3445953A1 publication Critical patent/EP3445953A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3445953B1 publication Critical patent/EP3445953B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F01D25/265—Vertically split casings; Clamping arrangements therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/243—Flange connections; Bolting arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/246—Fastening of diaphragms or stator-rings

Definitions

  • the invention relates to a turbomachine housing.
  • a turbomachine housing such as a steam turbine housing, is typically composed of a plurality of housing parts, in particular a first, sub-part-like housing part and a second, lid-like housing part, which are connected to each other via screw connections on flanges lying opposite or adjacent to one another.
  • FIG. 1 shows a partial cross section through a known from the prior art turbomachine housing 1, namely Dampfturbinenge- housing, in the region of a cover-like housing part 2.
  • the lid-like housing part 2 has a curved in cross-section wall 3 with a curved inside 4 and a curved Outside 5.
  • a flange 6 is formed, which connects with a flange surface 7 to a not shown, adjacent flange of an adjacent housing part.
  • the lid-like housing part 2 of the turbomachine housing 1 shown in FIG. 1 is connected to the adjacent, not shown housing part via screw 8, wherein each screw 8 in the embodiment shown in Fig.
  • FIG. 1 shows a force vector 12, which symbolizes the screw force of the screw connection 8.
  • the force vector 12 of the screws by virtue of the screw connection extends through an axis 13 of the respective screw connection 8.
  • a force vector 14 which is dependent on a pressure in the interior of the turbomachine housing 1, wherein in Fig. 1 this Pressure inside the turbomachine housing 1 dependent power is symbolized by a force vector 14.
  • turbomachine housing in which the tightness of the flange connection between adjoining housing parts can be better ensured than is possible with turbomachinery housings known from the prior art.
  • the present invention has the object to provide a novel flow machine housing.
  • This object is achieved by a turbomachine housing according to claim 1.
  • the curved inner side is contoured over a first radius of curvature R1 and in a second R2 region facing the screw connections via a second radius of curvature R2 deviating from the first radius of curvature R1 such that a force vector is provided in the area of the screw connections the force, which is dependent on a pressure inside the turbomachine housing, approximately coaxial but opposite to a force vector of the screw by virtue of the screw runs, which extends through the axis of the screw.
  • an offset between the force vector of the force, which is dependent on the pressure inside the turbomachine housing, and the force vector of the screw force of the screw ⁇ 0.15, preferably ⁇ 0.05, the flange width B.
  • the centers of these two curvature radii are offset from each other both in the vertical direction and in the horizontal direction. This is particularly preferred for setting favorable leverage ratios in the region of the screw connections and thus for ensuring good tightness of the turbomachine housing.
  • the curved outer side is contoured over a third radius of curvature, the third radius of curvature R3 and the first radius of curvature R1 differing from one another, and wherein preferably the third radius of curvature R3 of the curved outer side is greater than the first radius of curvature R1 of the curved inner side and furthermore the centers of these two radii of curvature in the vertical direction but not in the horizontal direction can be offset from each other.
  • This development of the invention also serves to set favorable leverage ratios in the region of the flange connection or screw connections and thus to ensure a good seal of the turbomachine housing.
  • a contour extending through the arched wall of the second housing part intersects the same distance from the arched outside and the curved inside at least at one point of the arched wall, in particular in the upper vertex of the arched wall opposite or delimiting flange surfaces in the region of the screw in one
  • Intersection which is approximately on the axis of the screw.
  • a distance between this intersection and the axis of the screw ⁇ 0.15, preferably ⁇ 0.05, the flange width B.
  • the second region of the curved inner side which faces the screw connections and is contoured with the second radius of curvature R2 merges on a side remote from the first region into a flat contoured region of the inner side.
  • FIG. 2 shows a detail of a turbomachine housing according to the invention.
  • the invention relates to a turbomachine housing, in particular a steam turbine housing.
  • FIG. 2 shows a preferred embodiment of a turbomachine housing 21 according to the invention in the region of a second, cover-like housing part 22, which is connected to a first, sub-part-like housing part of the turbomachine housing 21, not shown.
  • a curved wall 23 is shown, which comprises a curved inside cross-section 24 and a curved outer side 25.
  • the illustrated cover-like housing part 22 of the turbomachine housing 21 has a flange 26 with a flange 27, wherein the flange portion 27 of the flange 26 of the cover-like housing part 22, not shown, part-like housing part of the turbomachine housing 21 connects with a corresponding flange, and then These housing parts are connected to each other via screw 28.
  • Screwed connections 28 in turn have a screw 29, a nut 30 and an expansion sleeve 31.
  • the invention provides that the curved inner side 21 in a first, remote from the screw 28 area over a first radius of curvature R1 and in a second, the screw 28 facing region via a second, from first radius of curvature R1 deviating radius of curvature R2 is contoured, in such a way that in the area of the screw 28, a force vector 32 of the screw of each screw approximately coaxial, but opposite to a force vector 34 of the force depends on the pressure inside the turbomachine housing is.
  • FIG. 2 shows that the force vector 32 of the screws extends through the axis 33 of the respective screw connection 28 by virtue of the respective screw connection, and that the force vector 32 of the screw force and the force vector 34 of the force dependent on the internal pressure of the turbomachine housing are approximately coaxial with one another.
  • approximately coaxial is to be understood that a possibly existing offset ⁇ between the force vectors 32, 34 is within a defined range.
  • the offset ⁇ between the force vector 32 of the force of the respective screw connection 28 and the force vector 34 of the force dependent on the internal pressure is ⁇ 0.15, preferably ⁇ 0.05, the flange width B.
  • the first radius of curvature R1 is the radius of curvature with which the curved inner side 24 of the curved wall 23 of the cover-like housing part 22 of the turbomachine housing 21 is arched in the region facing away from the screw connections 28.
  • the region in which the curved wall 23 is contoured in the region of its inner side 24 with the first curvature radius R1 extends up to the upper vertex 35 of the curved wall 23.
  • the first radius of curvature R1 of the curved inside 24 is greater than the second radius of curvature R2 of the curved inside 24, wherein centers 36, 37 of these curvature radii R1, R2 are offset from one another in both the vertical direction and in the horizontal direction.
  • Fig. 2 shows that the center 37 of the second radius of curvature R2 with respect to the center 36 of the first radius of curvature R1 vertically upward toward the apex 35 of the wall 23 and horizontally outward in the direction of the flange 26 and the wall 23rd is offset.
  • the curved outer side 25 of the curved wall 23 of the housing part 21 is contoured over a third radius of curvature R3, the third radius of curvature R3 and the first radius of curvature R1 differing from one another.
  • the third radius of curvature R1 of the curved outer side 25 of the wall 23 is greater than the first radius of curvature R1 of the curved inner surface 24 of the wall 23, wherein the centers of these curvature radii R1 and R3 are offset from each other, preferably such that the radii of curvature R1 and R3 are offset from one another in the vertical direction, but not in the horizontal direction.
  • Fig. 2 shows the optional embodiment that the center 36 of the first radius of curvature R1 of the inner side 24 is offset from the center 38 of the third radius of curvature R3 of the outer side 25 in the vertical direction upwards, ie a smaller distance from the apex 35 of the curved wall 23rd having.
  • the center 36 and 38 of these radii of curvature R1 and R3 there is no offset between the centers 36 and 38 of these radii of curvature R1 and R3.
  • the region of the curved inner side 24 of the housing part 22 contoured with the second radius of curvature R2 merges continuously on a first side into the first region of the curved inner side 24 contoured with the first radius of curvature R1. Furthermore, the region of the curved inner side 24 which is contoured with the second radius of curvature R2 merges continuously into a flat contoured region of the inner side 24 at a side remote from the first region, in which case the curved inner surface 24 does not bulge further, but rather runs flat.
  • This flat contoured area of the inherently curved inner surface 24 of the curved wall 23 extends adjacent to the flange 27 of the flange 26 and ensures in particular that the housing part 22 of the Strömungsmaschinenge- housing 21 on the inside thereof in the region of the screw 28 a greater material thickness than then, when the curvature of the inner side 24 would extend to the flange 27.
  • the strength of the turbomachine housing 21, in particular of the housing part 22, can be increased.
  • contouring of the inner side 24 of the curved wall 23 via the radii R1 and R2, in particular in combination with the corresponding contouring of the curved outer side 25 over the radius R3, ensures that an offset between the force vectors 32, 34 is minimal , in particular that they extend approximately coaxially, whereby 28 such favorable leverage ratios can be adjusted in the region of the screw connections, that a good tightness of the turbomachine housing can be provided.
  • the force vectors 32, 34 are opposite, but on one axis.
  • Fig. 2 further shows a contour 39 of the curved wall 23 of the cover-like housing part 22, which extends between the curved inner side 24 and the curved outer side 25 through the wall 23 and at least at one point of the curved wall 23, in Fig. 2 in Vertex 35 of the same, from the curved outer side 25 and the curved inner side 24 have the same distance.
  • this contour 39 is a circular section contour which, as already explained, has the same spacing in the region of the upper vertex 35 of the curved wall 23 from the inner side 24 and the outer side 25.
  • An intersection point 40 of this contour 39 with the flange surface 27 in the region of the screw connections 28 preferably lies approximately on the axis 33 of the screw connections 28, through which the force vector 32 of the screw force extends.
  • a distance between this intersection 40 and the axis 33 of the screw 28 is ⁇ 0.15, preferably ⁇ 0.05 of the flange width B.
  • a defined contouring of the flow machine housing in particular a steam turbine housing, is proposed, preferably in the region of the curved wall 23 of the cover-like housing part 22 of the turbomachine housing 21.
  • This defined contouring ensures that an offset ⁇ between the force vectors 32 and 34 of the screw forces and the force dependent on the internal pressure in the flow machine housing, which extends perpendicular to the force vectors, lies in a defined range, preferably zero.
  • a good tightness of the turbomachine housing 21 can then be ensured.
  • the necessary screw force for ensuring the tightness in the flange region between the contiguous flanges of the turbomachine housing can also be reduced.

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Abstract

Strömungsmaschinengehäuse (21), insbesondere Dampfturbinengehäuse, mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil (22), die über Schraubverbindungen (28) an sich gegenüberliegenden bzw. einander angrenzenden Flanschen miteinander verbunden sind, wobei das zweite Gehäuseteil (22) eine gewölbte Wandung (23) mit einer gewölbten Innenseite (24) und einer gewölbten Außenseite (25) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Innenseite (24) in einem ersten, von den Schraubverbindungen (28) abgewandten Bereich über einen ersten Wölbungsradius (R1) und in einem zweiten, den Schraubverbindungen (28) zugewandten Bereich über einen zweiten, vom ersten Wölbungsradius (R1) abweichenden Wölbungsradius (R2) derart konturiert ist, dass im Bereich der Schraubverbindungen (28) ein Kraftvektor (34) der Kraft, die von einem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses (21) abhängig ist, annähernd koaxial jedoch entgegengesetzt zu einem Kraftvektor (32) der Schraubenkraft der Schraubverbindungen (28) verläuft, der sich durch die Achse (33) der Schraubverbindungen (32) erstreckt.

Description

Strömungsmaschinengehäuse
Die Erfindung betrifft ein Strömungsmaschinengehäuse.
Ein Strömungsmaschinengehäuse, wie zum Beispiel ein Dampfturbinengehäuse, ist typischerweise aus mehreren Gehäuseteilen zusammengesetzt, insbesondere aus einem ersten, unterteilartigen Gehäuseteil und einem zweiten, deckelartigen Gehäuseteil, die über Schraubverbindungen an sich gegenüberliegenden bzw. aneinander angrenzenden Flanschen miteinander verbunden sind.
Fig. 1 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Strömungsmaschinengehäuse 1 , nämlich Dampfturbinenge- häuse, im Bereich eines deckelartigen Gehäuseteils 2. Das deckelartige Gehäuseteil 2 verfügt über eine im Querschnitt gewölbte Wandung 3 mit einer gewölbten Innenseite 4 und einer gewölbten Außenseite 5. In einem Randbereich des deckelartigen Gehäuseteils 2 ist ein Flansch 6 ausgebildet, der mit einer Flanschfläche 7 an einen nicht gezeigten, angrenzenden Flansch eines benachbarten Ge- häuseteils anschließt. Das in Fig. 1 gezeigte, deckelartige Gehäuseteil 2 des Turbomaschinengehäuses 1 ist mit dem angrenzenden, nicht gezeigten Gehäuseteil über Schraubverbindungen 8 verbunden, wobei jede Schraubverbindung 8 im in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine Schraube 9, eine mit der Schraube 9 zusammenwirkende Mutter 10 sowie eine Dehnhülse 1 1 umfasst. Zum Verbinden der Gehäuseteile des Strömungsmaschinengehäuses 1 werden die Schraubverbindungen 8 angezogen, wobei Fig. 1 einen Kraftvektor 12 zeigt, der die Schraubenkraft der Schraubverbindung 8 symbolisiert. Der Kraftvektor 12 der Schrauben kraft der Schraubverbindung erstreckt sich durch eine Achse 13 der jeweiligen Schraubverbindung 8. Auf die Verbindung der Gehäuseteile des Strömungsmaschinengehäuses 1 wirken nicht nur die Schraubenkräfte der jeweiligen Schraubverbindungen 8, vielmehr wirkt auf die Verbindung der Gehäuseteile auch eine Kraft, die von einem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses 1 abhängig ist, wobei in Fig. 1 die- se vom Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses 1 abhängige Kraft durch einen Kraftvektor 14 symbolisiert ist. Während der Kraftvektor 12 der in Fig. 1 gezeigten Schraubverbindung 8, der die Schraubenkraft der Schraubverbindung 8 symbolisiert, sich durch die Achse 13 der Schraubverbindung 8 erstreckt, ist der Kraftvektor 14, der vom Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses ab- hängig ist, um das Maß Δχ zum Kraftvektor 12 der Schraubenkraft der Schraubverbindung 8 parallel versetzt.
Je größer dieser Versatz Δχ zwischen der Wirkrichtung des Kraftvektors 12 der jeweiligen Schraubenkraft und der Wirkrichtung des Kraftvektors 14 der vom Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses 1 abhängigen Kraft ist, desto ungünstiger sind die Hebelverhältnisse im Bereich der Flanschverbindung zwischen den Gehäuseteilen des Strömungsmaschinengehäuses 1 , wodurch die Dichtigkeit der Flanschverbindung beeinträchtigt wird. So kann hierdurch ein Klaffen der Flanschverbindung an der Gehäuseinnenseite verursacht werden, wodurch dann die Dichtigkeit der Flanschverbindung aufgehoben wird. Dies ist von Nachteil.
Es besteht daher Bedarf an einem Strömungsmaschinengehäuse, bei welchem die Dichtigkeit der Flanschverbindung zwischen aneinandergrenzenden Gehäuse- teilen besser gewährleistet werden kann, als dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Strömungsmaschinengehäusen möglich ist.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Strömungsmaschinengehäuse zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Strömungsmaschinengehäuse nach Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist die gewölbte Innenseite in einem ersten, von den Schraubverbindungen abgewandten Bereich über einen ersten Wölbungsradius R1 und in einem zweiten R2, den Schraubverbindungen zugewandten Bereich über einen zweiten, vom ersten Wölbungsradius R1 abweichenden Wölbungsradius R2 derart konturiert, dass im Bereich der Schraubverbindungen ein Kraftvektor der Kraft, die von einem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses abhängig ist, annähernd koaxial jedoch entgegengesetzt zu einem Kraftvektor der Schrauben kraft der Schraubverbindungen verläuft, der sich durch die Achse der Schraubverbindungen erstreckt. Hiermit können günstige Hebelverhältnisse im Bereich der Flanschverbindung bzw. der Schraubverbindungen zwischen den Gehäuseteilen des Strömungsmaschinengehäuses gewährleistet werden. Letztendlich kann hierdurch im Bereich der Flanschverbindung bzw. Schraubenverbindung eine gute Dichtigkeit für das Strömungsmaschinengehäuse bereitgestellt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung beträgt ein Versatz zwischen dem Kraftvektor der Kraft, die von dem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses abhängig ist, und dem Kraftvektor der Schrauben kraft der Schraubverbindungen <0,15, vorzugsweise <0,05, der Flanschbreite B. Mit dieser vorteilhaften Weiterbil- dung kann die Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses besonders vorteilhaft eingestellt werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist der erste Wölbungsradius R1 der gewölbten Innenseite größer als der zweite Wölbungsradius R2 der gewölbten Innenseite, wobei die Mittelpunkte dieser beiden Wölbungsradien sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung zueinander versetzt sind. Dies ist zur Einstellung günstiger Hebelverhältnisse im Bereich der Schraubverbindungen und damit zur Gewährleistung einer guten Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses besonders bevorzugt. Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die gewölbte Außenseite über einen dritten Wölbungsradius konturiert, wobei der dritte Wölbungsradius R3 und der erste Wölbungsradius R1 voneinander abweichen, und wobei vorzugsweise der dritte Wölbungsradius R3 der gewölbten Außenseite größer als der erste Wöl- bungsradius R1 der gewölbten Innenseite ist und ferner die Mittelpunkte dieser beiden Wölbungsradien in vertikaler Richtung jedoch nicht in horizontaler Richtung zueinander versetzt s » sein können. Auch diese Weiterbildung der Erfindung dient der Einstellung günstiger Hebelverhältnisse im Bereich der Flanschverbindung bzw. Schraubverbindungen und damit der Gewährleistung einer guten Dich- tigkeit des Strömungsmaschinengehäuses.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung schneidet eine sich durch die gewölbte Wandung des zweiten Gehäuseteils erstreckende Kontur, die zumindest in einem Punkt der gewölbten Wandung, insbesondere im oberen Scheitelpunkt der ge- wölbten Wandung, von der gewölbten Außenseite und der gewölbten Innenseite den gleichen Abstand aufweist, die sich gegenüberliegenden bzw. einander abgrenzenden Flanschflächen im Bereich der Schraubverbindungen in einem
Schnittpunkt, der annähernd auf der Achse der Schraubverbindungen liegt. Vorzugsweise beträgt ein Abstand zwischen diesem Schnittpunkt und der Achse der Schraubverbindungen <0,15, vorzugsweise <0,05, der Flanschbreite B. Hiermit kann eine besonders gute Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses gewährleistet werden.
Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung geht der zweite, den Schraubver- bindungen zugewandte und mit dem zweiten Wölbungsradius R2 konturierte Bereich der gewölbten Innenseite an einer vom ersten Bereich abgewandten Seite in einen eben konturierten Bereich der Innenseite über. Mit dieser Weiterbildung kann gewährleistet werden, dass die gewölbte Wandung des deckelartigen Gehäuseteils des Strömungsmaschinengehäuses benachbart zu den Schraubverbin- düngen im Bereich des Gehäuseinnenteils eine größere Materialstärke aufweist, wodurch die Festigkeit des Strömungsmaschinengehäuses vorteilhaft eingestellt werden kann. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 : einen Ausschnitt aus einem Strömungsmaschinengehäuse nach dem
Stand der Technik; und
Fig. 2: einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Strömungsmaschinen- gehäuse.
Die Erfindung betrifft ein Strömungsmaschinengehäuse, insbesondere ein Dampfturbinengehäuse.
Fig. 2 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Strömungsmaschinengehäuses 21 im Bereich eines zweiten, deckelartigen Gehäuseteils 22, welches mit einem nicht gezeigten ersten, unterteilartigen Gehäuseteil des Strömungsmaschinengehäuses 21 verbunden ist. Vom deckelartigen, zylin- derschalenartigen Gehäuseteil 22 ist eine gewölbte Wandung 23 gezeigt, die eine im Querschnitt gewölbte Innenseite 24 und eine gewölbte Außenseite 25 umfasst.
Das gezeigte, deckelartige Gehäuseteil 22 des Strömungsmaschinengehäuses 21 verfügt über einen Flansch 26 mit einer Flanschfläche 27, wobei sich an diese Flanschfläche 27 des Flanschs 26 des deckelartigen Gehäuseteils 22 das nicht gezeigte, unterteilartige Gehäuseteil des Strömungsmaschinengehäuses 21 mit einer korrespondieren Flanschfläche anschließt, und wobei dann diese Gehäuseteile über Schraubverbindungen 28 miteinander verbunden sind. Jede der
Schraubverbindungen 28 verfügt wiederum über eine Schraube 29, eine Mutter 30 sowie eine Dehnhülse 31 . Um nun eine gute Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses 21 zu gewährleisten, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die gewölbte Innenseite 21 in einem ersten, von den Schraubverbindungen 28 abgewandten Bereich über einen ersten Wölbungsradius R1 und in einem zweiten, den Schraubverbindungen 28 zugewandten Bereich über einen zweiten, vom ersten Wölbungsradius R1 abweichenden Wölbungsradius R2 konturiert ist, und zwar derart, dass im Bereich der Schraubverbindungen 28 ein Kraftvektor 32 der Schraubenkraft der jeweiligen Schraubverbindung annähernd koaxial, jedoch entgegengesetzt zu einem Kraftvektor 34 der Kraft verläuft, die vom Druck im Inneren des Strömungsmaschinen- gehäuses abhängig ist.
So zeigt Fig. 2, dass sich der Kraftvektor 32 der Schrauben kraft der jeweiligen Schraubverbindung durch die Achse 33 der jeweiligen Schraubverbindung 28 erstreckt, und dass der Kraftvektor 32 der Schraubenkraft und der Kraftvektor 34 der vom Innendruck des Strömungsmaschinengehäuses abhängigen Kraft annähernd koaxial zueinander verlaufen, wobei unter annähernd koaxial verstanden werden soll, dass ein ggf. vorhandener Versatz Δχ zwischen den Kraftvektoren 32, 34 in einem definierten Bereich liegt.
So ist vorgesehen, dass der Versatz Δχ zwischen dem Kraftvektor 32 der Kraft der jeweiligen Schraubverbindung 28 und dem Kraftvektor 34 der vom Innendruck abhängigen Kraft <0,15, vorzugsweise <0,05, der Flanschbreite B beträgt. Beim ersten Wölbungsradius R1 handelt es sich um denjenigen Wölbungsradius, mit welchem die gewölbte Innenseite 24 der gewölbten Wandung 23 des deckelartigen Gehäuseteils 22 des Strömungsmaschinengehäuses 21 in dem Bereich gewölbt ist, der von den Schraubverbindungen 28 abgewandt ist. Derjenige Bereich, in welchem die gewölbte Wandung 23 im Bereich ihrer Innenseite 24 mit dem ersten Wölbungsradius R1 konturiert ist, erstreckt sich dabei bis zum oberen Scheitelpunkt 35 der gewölbten Wandung 23. Der erste Wölbungsradius R1 der gewölbten Innenseite 24 ist dabei größer als der zweite Wölbungsradius R2 der gewölbten Innenseite 24, wobei Mittelpunkte 36, 37 dieser Wölbungsradien R1 , R2 sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung zueinander versetzt sind.
So zeigt Fig. 2, dass der Mittelpunkt 37 des zweiten Wölbungsradius R2 bezogen auf den Mittelpunkt 36 des ersten Wölbungsradius R1 vertikal nach oben in Richtung auf den Scheitelpunkt 35 der Wandung 23 und horizontal nach außen in Richtung auf den Flansch 26 bzw. die Wandung 23 versetzt ist.
Wie Fig. 2 entnommen werden kann, ist die gewölbte Außenseite 25 der gewölbten Wandung 23 des Gehäuseteils 21 über einen dritten Wölbungsradius R3 kon- turiert, wobei der dritte Wölbungsradius R3 und der erste Wölbungsradius R1 voneinander abweichen. Vorzugsweise ist der dritte Wölbungsradius R1 der gewölb- ten Außenseite 25 der Wandung 23 größer als der erste Wölbungsradius R1 der gewölbten Innenseite 24 der Wandung 23, wobei auch die Mittelpunkte dieser Wölbungsradien R1 und R3 zueinander versetzt sind, und zwar vorzugsweise derart, dass die Wölbungsradien R1 und R3 zwar in vertikaler Richtung, jedoch nicht in horizontaler Richtung zueinander versetzt sind.
So zeigt Fig. 2 die optionale Ausführungsform, dass der Mittelpunkt 36 des ersten Wölbungsradius R1 der Innenseite 24 gegenüber dem Mittelpunkt 38 des dritten Wölbungsradius R3 der Außenseite 25 in vertikaler Richtung nach oben versetzt ist, also einen kleineren Abstand vom Scheitelpunkt 35 der gewölbten Wandung 23 aufweist. In horizontaler Richtung gesehen besteht jedoch kein Versatz zwischen den Mittelpunkten 36 und 38 dieser Wölbungsradien R1 und R3.
Im gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung geht der mit dem zweiten Wölbungsradius R2 konturierte Bereich der gewölbten Innenseite 24 des Gehäuseteils 22 an einer ersten Seite stetig in den mit dem ersten Wölbungsradius R1 konturierten ersten Bereich der gewölbten Innenseite 24 über. Ferner geht der mit dem zweiten Wölbungsradius R2 konturierte Bereich der gewölbten Innenseite 24 an einer vom ersten Bereich abgewandten Seite in einen eben konturierten Bereich der Innenseite 24 stetig übergeht, in welchem dann die gewölbte Innenseite 24 nicht weiter gewölbt ist, sondern vielmehr eben verläuft.
Dieser eben konturierte Bereich der an sich gewölbten Innenfläche 24 der gewölbten Wand 23 verläuft angrenzend an die Flanschfläche 27 des Flanschs 26 und stellt insbesondere sicher, dass das Gehäuseteil 22 des Strömungsmaschinenge- häuses 21 auf der Innenseite desselben im Bereich der Schraubverbindungen 28 eine größere Materialdicke als dann aufweist, wenn sich die Wölbung der Innenseite 24 bis zur Flanschfläche 27 erstrecken würde. Hierdurch kann die Festigkeit des Strömungsmaschinengehäuses 21 , insbesondere des Gehäuseteils 22, erhöht werden.
Durch die oben beschriebene Konturierung der Innenseite 24 der gewölbten Wandung 23 über die Radien R1 und R2 kann insbesondere in Kombination mit der entsprechenden Konturierung der gewölbten Außenseite 25 über den Radius R3 gewährleistet werden, dass ein Versatz zwischen den Kraftvektoren 32, 34 mini- mal ist, insbesondere dass dieselben annähernd koaxial verlaufen, wodurch im Bereich der Schraubverbindungen 28 derart günstige Hebelverhältnisse eingestellt werden können, dass eine gute Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses bereitgestellt werden kann. Im Idealfall verlaufen die Kraftvektoren 32, 34 entgegengesetzt, jedoch auf einer Achse.
Fig. 2 zeigt weiterhin eine Kontur 39 der gewölbten Wandung 23 des deckelartigen Gehäuseteils 22, die sich zwischen der gewölbten Innenseite 24 und der gewölbten Außenseite 25 durch die Wandung 23 erstreckt und die zumindest in einem Punkt der gewölbten Wandung 23, in Fig. 2 im Scheitelpunkt 35 derselben, von der gewölbten Außenseite 25 und der gewölbten Innenseite 24 den gleichen Abstand aufweist. In Fig. 2 handelt es sich bei dieser Kontur 39 um eine Kreisabschnittskontur, die, wie bereits ausgeführt, im Bereich des oberen Scheitelpunkts 35 der gewölbten Wandung 23 von der Innenseite 24 und der Außenseite 25 den gleichen Abstand aufweist.
Ein Schnittpunkt 40 dieser Kontur 39 mit der Flanschfläche 27 im Bereich der Schraubverbindungen 28 liegt dabei vorzugsweise annähernd auf der Achse 33 der Schraubverbindungen 28, durch die sich der Kraftvektor 32 der Schrauben- kraft erstreckt. Ein Abstand zwischen diesem Schnittpunkt 40 und der Achse 33 der Schraubverbindungen 28 beträgt dabei <0,15, vorzugsweise <0,05 der Flanschbreite B.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird eine definierte Konturierung des Strö- mungsmaschinengehäuses, insbesondere eines Dampfturbinengehäuses, vorgeschlagen, und zwar vorzugsweise im Bereich der gewölbten Wandung 23 des deckelartigen Gehäuseteils 22 des Strömungsmaschinengehäuses 21 . Durch diese definierte Konturierung wird sichergestellt, dass ein Versatz Δχ zwischen den Kraftvektoren 32 und 34 der Schraubenkräfte und der vom Innendruck im Strö- mungsmaschinengehäuse abhängigen Kraft, der sich senkrecht zu den Kraftvektoren erstreckt, in einem definierten Bereich liegt, vorzugsweise Null beträgt. Hierdurch kann dann eine gute Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses 21 gewährleistet werden. Insbesondere kann auch die nötige Schraubenkraft zur Gewährleistung der Dichtigkeit im Flanschbereich zwischen den aneinandergrenzen- den Flanschen des Strömungsmaschinengehäuses reduziert werden. Bezugszeichenliste
1 Strömungsmaschinengehäuse
2 Gehäuseteil
3 Wandung
4 Innenseite
5 Außenseite
6 Flansch
7 Flanschfläche
8 Schraubverbindung
9 Schraube
10 Mutter
1 1 Dehnhülse
12 Kraftvektor (Schraubenkraft)
13 Achse
14 Kraftvektor (Schraubenkraft)
21 Strömungsmaschinengehäuse
22 Gehäuseteil
23 Wandung
24 Innenseite
25 Außenseite
26 Flansch
27 Flanschfläche
28 Schraubverbindung
29 Schraube
30 Mutter
31 Dehnhülse
32 Kraftvektor (Schraubenkraft)
33 Achse
34 Kraftvektor (Schraubenkraft)
35 Scheitelpunkt
36 Mittelpunkt Mittelpunkt Mittelpunkt Kontur

Claims

Ansprüche
1 . Strömungsmaschinengehäuse (21 ), insbesondere Dampfturbinengehäuse, mit einem ersten Gehäuseteil und einem zweiten Gehäuseteil (22), die über Schraubverbindungen (28) an sich gegenüberliegenden bzw. einander angrenzenden Flanschen miteinander verbunden sind, wobei das zweite Gehäuseteil (22) eine gewölbte Wandung (23) mit einer gewölbten Innenseite (24) und einer gewölbten Außenseite (25) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Innenseite (24) in einem ersten, von den Schraubverbin- düngen (28) abgewandten Bereich über einen ersten Wölbungsradius (R1 ) und in einem zweiten, den Schraubverbindungen (28) zugewandten Bereich über einen zweiten, vom ersten Wölbungsradius (R1 ) abweichenden Wölbungsradius (R2) derart konturiert ist, dass im Bereich der Schraubverbindungen (28) ein Kraftvektor (34) der Kraft, die von einem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses (21 ) abhängig ist, annähernd koaxial jedoch entgegengesetzt zu einem Kraftvektor (32) der Schraubenkraft der Schraubverbindungen (28) verläuft, der sich durch die Achse (33) der Schraubverbindungen (32) erstreckt.
Strömungsmaschinengehäuse nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Versatz zwischen dem Kraftvektor (34) der Kraft, die von dem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses abhängig ist, und dem Kraftvektor (32) der Schraubenkraft <0,15 der Flanschbreite B beträgt.
3. Strömungsmaschinengehäuse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz zwischen dem Kraftvektor (34) der Kraft, die von dem Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses abhängig ist, und dem Kraftvektor (32) der Schraubenkraft < 0,05 der Flanschbreite B beträgt.
Strömungsmaschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die gewölbte Außenseite (25) über einen dritten Wölbungsradius (R3) konturiert ist, wobei der dritte Wölbungsradius (R3) und der erste Wölbungsradius (R2- R1 ) voneinander abweichen.
Strömungsmaschinengehäuse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Wölbungsradius (R3) der gewölbten Außenseite (25) größer als der erste Wölbungsradius (R1 ) der gewölbten Innenseite (24) ist, und dass die Mittelpunkte (36, 38) dieser beiden Wölbungsradien (R1 , R3) in vertikaler Richtung jedoch nicht in horizontaler Richtung zueinander versetzt sind.
Strömungsmaschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine sich durch die gewölbte Wandung (23) des zweiten Gehäuseteils (21 ) erstreckende Kontur (39), die zumindest in einem Punkt der gewölbten Wandung (23), insbesondere im oberen Scheitelpunkt (35) der gewölbten Wandung, von der gewölbten Außenseite (25) und der gewölbten Innenseite (24) den gleichen Abstand aufweist, sich gegenüberliegende bzw. einander abgrenzende Flanschflächen im Bereich der Schraubverbindungen (28) in einem Schnittpunkt schneidet, der annähernd auf der Achse (33) der Schraubverbindungen (32) liegt.
Strömungsmaschinengehäuse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstand zwischen diesem Schnittpunkt und der Achse der Schraubverbindungen <0,15 der Flanschbreite B beträgt.
8. Strömungsmaschinengehäuse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen diesem Schnittpunkt und der Achse der Schraubverbindungen <0,05 der Flanschbreite B beträgt.
9. Strömungsmaschinengehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite, den Schraubverbindungen (28) zugewandte und mit dem zweiten Wölbungsradius (R2) konturierte Bereich der gewölbten Innenseite (24) an einer vom ersten Bereich abgewandten Seite in einen eben konturierten Bereich der Innenseite (24) übergeht.
Strömungsmaschinengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Wölbungsradius (R1 ) der gewölbten Innenseite (24) größer als der zweite Wölbungsradius (R2) der gewölbten Innenseite (24) ist, und dass die Mittelpunkte (36, 27) dieser beiden Wölbungsradien (R1 , R2) sowohl in vertikaler Richtung als auch in horizontaler Richtung zueinander versetzt sind.
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