Flanschverbindung für Turbinengehäuse Vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Flanschverbindung für Turbinengehäuse, die in einer Axialebene geteilt sind und Ver bindungsbolzen aufweisen. Es ist üblich, Tur binengehäuse aus Zweckmässigkeitsgründen nach einer (in der Regel horizontalen), die Turbinenachse enthaltenden Ebene zu teilen und die obere und die untere Hälfte durch Flansch- und Schraubverbindung miteinander zu vereinigen. Ein Nachteil dieser Verbin dungsart ist, dass die vergleichsweise schwere Masse des Flansches sich weniger rasch er wärmt als der zylindrische Teil des Gehäuses, sei es beim Anwärmen oder wenn die von der Turbine entwickelte Kraft vergrössert wird.
Ein Zweck vorliegender Erfindung ist, diese Schwierigkeit dadurch zu beheben, dass die Flanschen aus längs der Glehäusewände entlang verlaufenden Anschlägen und Rippen bestehen, zwischen. welchen Rippen Bolzen an geordnet sind und dass zwischen den Köpfen der Bolzen und den Flanschen Klemmplatten anäeordnet sind, deren innere Ränder auf den Anschlägen aufliegen und deren äussere Rän der mit den äussern Enden der Rippen in Ver bindung stehen. Mit dieser Konstruktion kann wesentlich an Masse eingespart werden.
Vorzugsweise sind die Berührungsflä,eheti der Anschläge so geneigt, dass die Klemmplat- ten beim Anziehen der Bolzen gegen innen auf das Gehäuse zu bewegt werden.
In der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes dargestellt, und zwar zeigt Fig.1 einen Querschnitt nach der Linie I-I der Fig. 2, Fig.2 eine Draufsicht zu Fig.1. Fig. 3 einen Querschnitt durch die zweite Ausführungsform der Flanschv erbindung, Fig.4 eine Draufsicht zu Fig. 3.
Gemäss dem in den Fig. 1 und 2 dargestell ten Ausführungsbeispiel, angewendet auf ein Gasturbinengehäuse mit genau zylindrischer oder konischer Form, sind an den beiden Ge häuseteilen a und b des Gehäuses schmale, den Gehäusewänden entlang verlaufende An schläge c und d vorgesehen, und eine Mehr zahl radial vorspringender Rippen e und f von der Breite u ist an den Gehäusehälften angegossen oder angeschweisst. Die Rippen e weisen an ihren Enden Anschläge g -Lund die Rippen<I>f</I> Anschläge<I>h</I> auf. Eine beschränkte.
Zahl dieser Rippen weist Vorsprünge i auf zum Auflegen auf Träger j. Die zum Zusam menhalten der beiden Gehäuseteile erforder lichen Kräfte werden durch Klemmplatten k und<I>m</I> auf die Anschläge<I>g, c</I> und<I>h, d</I> aus geübt; welche Klemmplatten durch Bolzen n und die Bolzenköpfe bildenden Muttern o gegen die Anschläge angezogen werden. Die äussern Enden der Rippen sind so angeordnet, dass sie sieh bei p berühren, wenn die beiden Gehäuseteile a und b aneinanderstossen und mittels der äussern Enden der Klemmplatten k und m zusammengepresst werden.
Zwischen je zwei Rippen sind zwei Schraubenbolzen an geordnet. Die innern Ränder der Klemmplat ten liegen auf den Anschlägen und die äussern Ränder auf den äussern Enden der Rippen auf.
Wenn nur die Gehäusetemperatur zu nimmt, fliesst die Hitze nur relativ langsam zu den Klammern zufolge der geringen Breite der Anschläge, mit denen die Klemmplatten das Gehäuse berühren.
Bei der abgeänderten Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 stützen sieh die äussern Ränder der Klemmplatten<I>k</I> und na nicht direkt auf die äussern Enden der Rippen, sondern es sind Schrauben q und r vorgese hen. Die Enden der Spannschrauben q und r werden gegen kreisförmige, ebene Vertiefun gen s und t in den Rippen e und f gepresst..
Wenn eine der beschriebenen Flanschver- bindungen nach den Fig.1 und 2 oder 3 und 4 mit einer gewöhnlichen Turbinenart mit ein- wandigem Gehäuse verwendet wird, ist es er forderlich, die Gehäuseverkleidung so zu ge stalten, dass die Klemmplatten und Schrau ben mindestens teilweise bedeckt sind. Diese Teile erreichen daher eine Temperatur nur um weniges unterhalb der Temperatur des Ge häuses.
Wenn dagegen die Turbine einen innern Druckzylinder enthält, der mittels der Verbindung<I>i,</I> j von einer äussern, auf nied rigerer Temperatur gehaltenen Schale getra gen wird, beispielsweise von der Temperatur der den Zylinder nach der Expansion verlas senden Gase, dann ist ein solches Verkleiden überflüssig, und die Klammern und Sehrau ben erreichen nur eine Temperatur, die höher ist als diejenige des Dampfes zwischen inne rem und äusserem Zylinder. Die Schrauben werden daher weniger leicht locker durch Khie- eben bei hoher Temperatur und fressen weni ger leicht an nach langer Gebrauchsdauer.
Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Variante sind die Klemmplatten mit Ausneh- mungen von einem Durchmesser, etwas grö sser als derjenige der Köpfe der beiderends mit Köpfen versehenen Zugstangen, versehen, durch welche die letzteren vor dem Anbrin gen der Klemmplatten am Gehäuse durch gezogen werden.
Die Zugstangen werden dabei genügend lang belassen, um offene Ringe in passenden, in den Klennnplatten vorgesehenen Ansenkun- gen aufzunehmen, die unter den Köpfen der Zugstangen angebracht werden, worauf die Klemmplatten durch Spannschrauben wie q und r in den Fig.3 und 4 voneinander ab gedrückt werden. Die Länge der Zugstangen ist genügend, um das Aufschieben der Klam- inern über die Anschläge an den beiden Hälf ten des Zylinders zu gestatten.
Zufolge der leicht erzielbaren, vergrösserten Hebelwirkung können starke Kräfte durch relativ kleine Kräfte auf den Schrauben an der Stossstelle erhalten werden, wodurch das Abdichten und Demontieren der Fuge leichter durchführbar ist.
Wenn das Gehäuse genau zylindrische oder konische Form besitzt, können die Anschläge geradlinig sein und vorzugsweise durch eine Hobeloperation bearbeitet werden.
Bei allen Ausführungen ist es vorteilhaft, wenn die Berührungsflächen der Anschläge c, d so geneigt sind, dass die Klemmplatten gegen innen auf das Gehäuse zu bewegt werden.
Flange connection for turbine housing The present invention relates to a flange connection for turbine housing, which are divided in an axial plane and have connecting bolts. It is customary to divide the turbine housing for reasons of expediency according to a (usually horizontal) plane containing the turbine axis and to unite the upper and lower halves by means of flange and screw connections. A disadvantage of this connec tion type is that the comparatively heavy mass of the flange warms up less quickly than the cylindrical part of the housing, be it when heating or when the force developed by the turbine is increased.
One purpose of the present invention is to remedy this difficulty in that the flanges consist of stops and ribs running along the slide walls, between. which ribs bolts are arranged and that between the heads of the bolts and the flanges clamping plates are arranged, the inner edges of which rest on the stops and the outer edges of which are connected to the outer ends of the ribs. With this construction, significant mass savings can be made.
The contact surfaces before the stops are preferably inclined in such a way that the clamping plates are moved towards the inside towards the housing when the bolts are tightened.
In the accompanying drawings, two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown, namely FIG. 1 shows a cross section along the line I-I of FIG. 2, FIG. 2 shows a plan view of FIG. FIG. 3 shows a cross section through the second embodiment of the flange connection, FIG. 4 shows a plan view of FIG. 3.
According to the dargestell th in Figs. 1 and 2 embodiment, applied to a gas turbine housing with an exactly cylindrical or conical shape, housing parts a and b of the housing narrow, the housing walls extending along the housing walls to hits c and d are provided on the two Ge housing parts, and one More number of radially projecting ribs e and f of width u is cast or welded onto the housing halves. The ribs e have stops g -L and the ribs <I> f </I> stops <I> h </I> at their ends. A limited one.
A number of these ribs have projections i for placing on support j. The forces required to hold the two housing parts together are exerted on the stops <I> g, c </I> and <I> h, d </I> by clamping plates k and <I> m </I>; which clamping plates are tightened against the stops by bolts n and nuts o forming the bolt heads. The outer ends of the ribs are arranged so that they touch, as seen at p, when the two housing parts a and b abut and are pressed together by means of the outer ends of the clamping plates k and m.
Two bolts are arranged between each two ribs. The inner edges of the clamping plates rest on the stops and the outer edges on the outer ends of the ribs.
If only the case temperature increases, the heat will flow relatively slowly to the brackets due to the small width of the stops with which the clamping plates contact the case.
In the modified embodiment according to FIGS. 3 and 4, see the outer edges of the clamping plates <I> k </I> and na do not support directly on the outer ends of the ribs, but screws q and r are provided. The ends of the tensioning screws q and r are pressed against circular, flat indentations s and t in the ribs e and f ..
If one of the flange connections described according to FIGS. 1 and 2 or 3 and 4 is used with a normal type of turbine with a single-walled housing, it is necessary to design the housing cladding so that the clamping plates and screws are at least partially are covered. These parts therefore reach a temperature just a little below the temperature of the housing.
If, on the other hand, the turbine contains an inner pressure cylinder, which is carried by means of the connection <I> i, </I> j from an outer shell kept at a lower temperature, for example from the temperature of the gases leaving the cylinder after expansion Then such a disguise is superfluous, and the brackets and visual areas only reach a temperature which is higher than that of the steam between the inner and outer cylinder. The screws are therefore less easily loosened by cheeks at high temperatures and are less likely to seize after a long period of use.
In a further variant (not shown), the clamping plates are provided with recesses with a diameter slightly larger than that of the heads of the pull rods provided with heads at both ends, through which the latter are pulled before the clamping plates are attached to the housing .
The tie rods are left long enough to accommodate open rings in matching countersinks provided in the clamping plates, which are attached under the heads of the tie rods, whereupon the clamping plates are separated from one another by clamping screws such as q and r in FIGS be pressed. The length of the tie rods is sufficient to allow the clips to slide over the stops on the two halves of the cylinder.
As a result of the easily achievable, increased leverage, strong forces can be obtained through relatively small forces on the screws at the joint, making it easier to seal and dismantle the joint.
If the housing has an exactly cylindrical or conical shape, the stops can be straight and preferably machined by a planing operation.
In all versions, it is advantageous if the contact surfaces of the stops c, d are inclined so that the clamping plates are moved towards the inside towards the housing.