DE102016107119A1

DE102016107119A1 - Turbomachinery housing

Info

Publication number: DE102016107119A1
Application number: DE102016107119.6A
Authority: DE
Inventors: Claus Michael Fost; Jochen Homann; Florian Brahm
Original assignee: MAN Diesel and Turbo SE
Current assignee: MAN Energy Solutions SE
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2017-10-19
Also published as: WO2017182106A1; JP2019513944A; EP3445953A1; BR112018069249A2; CN109154207A; CN109154207B; EP3445953B1; BR112018069249B1; JP6700476B2

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.Turbomachine housing (21), in particular steam turbine housing, with a first housing part and a second housing part (22), which are connected to each other via screw (28) at opposite or adjacent flanges, wherein the second housing part (22) has a curved wall (23 ) having a curved inner side (24) and a curved outer side (25), characterized in that the curved inner side (24) in a first, by the screw (28) facing away region over a first radius of curvature (R1) and in a second , the screw connections (28) facing region over a second, from the first radius of curvature (R1) deviating radius of curvature (R2) is contoured such that in the region of the screw (28) a force vector (34) of the force of a pressure inside the Turbomachine housing (21) is dependent, approximately coaxially but opposite to a force vector (32) of Schra ubenkraft of the screw (28) extends, which extends through the axis (33) of the screw (32).

Description

Die Erfindung betrifft ein Strömungsmaschinengehäuse. The invention relates to a turbomachine housing.

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. 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.

1 zeigt einen ausschnittsweisen Querschnitt durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Strömungsmaschinengehäuse 1, nämlich Dampfturbinengehäuse, 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 Gehäuseteils anschließt. Das in 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 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils eine Schraube 9, eine mit der Schraube 9 zusammenwirkende Mutter 10 sowie eine Dehnhülse 11 umfasst. Zum Verbinden der Gehäuseteile des Strömungsmaschinengehäuses 1 werden die Schraubverbindungen 8 angezogen, wobei 1 einen Kraftvektor 12 zeigt, der die Schraubenkraft der Schraubverbindung 8 symbolisiert. Der Kraftvektor 12 der Schraubenkraft der Schraubverbindung erstreckt sich durch eine Achse 13 der jeweiligen Schraubverbindung 8. 1 shows a partial cross section through a known from the prior art turbomachine housing 1 , namely steam turbine housing, in the region of a cover-like housing part 2 , The lid-like housing part 2 has a wall curved in cross-section 3 with a curved inside 4 and a domed outside 5 , In an edge region of the cover-like housing part 2 is a flange 6 formed with a flange surface 7 connects to a not shown, adjacent flange of an adjacent housing part. This in 1 shown, cover-like housing part 2 of the turbomachine housing 1 is with the adjacent, not shown housing part via screw 8th connected, with each screw connection 8th in the 1 embodiment shown in each case a screw 9 , one with the screw 9 cooperating mother 10 and an expansion sleeve 11 includes. For connecting the housing parts of the turbomachine housing 1 become the screw connections 8th attracted, where 1 a force vector 12 shows the screw force of the screw connection 8th symbolizes. The force vector 12 the screw force of the screw extends through an axis 13 the respective screw connection 8th ,

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 1 diese vom Druck im Inneren des Strömungsmaschinengehäuses 1 abhängige Kraft durch einen Kraftvektor 14 symbolisiert ist. Während der Kraftvektor 12 der in 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 abhängig ist, um das Maß Δx zum Kraftvektor 12 der Schraubenkraft der Schraubverbindung 8 parallel versetzt. On the connection of the housing parts of the turbomachine housing 1 Not only the screw forces of the respective screw connections act 8th On the contrary, a force acting on the connection of the housing parts also acts on a pressure inside the turbomachine housing 1 dependent, being in 1 this from the pressure inside the turbomachine housing 1 dependent force through a force vector 14 is symbolized. While the force vector 12 the in 1 shown screwed connection 8th , the screw force of the screw connection 8th symbolizes itself through the axis 13 the screw connection 8th extends, is the force vector 14 , which depends on the pressure inside the turbomachine housing, by the measure .DELTA.x to the force vector 12 the bolt force of the screw connection 8th offset in parallel.

Je größer dieser Versatz Δx 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. The greater this offset Δx between the effective direction of the force vector 12 the respective screw force and the effective direction of the force vector 14 that of the pressure inside the turbomachine housing 1 dependent force is, the less favorable are the leverage ratios in the region of the flange connection between the housing parts of the turbomachine housing 1 , whereby the tightness of the flange connection is impaired. Thus, this can cause a gap of the flange on the inside of the housing, which then the tightness of the flange connection is released. This is a disadvantage.

Es besteht daher Bedarf an einem Strömungsmaschinengehäuse, bei welchem die Dichtigkeit der Flanschverbindung zwischen aneinandergrenzenden Gehäuseteilen besser gewährleistet werden kann, als dies bei aus dem Stand der Technik bekannten Strömungsmaschinengehäusen möglich ist. There is therefore a need for a turbomachine housing in which the tightness of the flange connection between adjacent housing parts can be better ensured than is possible with turbomachinery housings known from the prior art.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neuartiges Strömungsmaschinengehäuse zu schaffen. On this basis, the present invention has the object to provide a novel flow machine housing.

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 Schraubenkraft 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. This object is achieved by a turbomachine housing according to claim 1. According to the invention, in a first region facing away from the screw connections, 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 force of the screw extends, which extends through the axis of the screw. Hereby, favorable leverage ratios in the region of the flange connection or the screw connections between the housing parts of the turbomachine housing can be ensured. Ultimately, this can provide a good seal for the turbomachine housing in the region of the flange connection or screw connection.

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 Schraubenkraft der Schraubverbindungen < 0,15, vorzugsweise < 0,05, der Flanschbreite B. Mit dieser vorteilhaften Weiterbildung kann die Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses besonders vorteilhaft eingestellt werden. According to an advantageous development, 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. With this advantageous development the tightness of the turbomachine housing can be set particularly advantageous.

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. According to an advantageous development of the first radius of curvature R1 of the curved inner side is greater than the second radius of curvature R2 of the curved inside, 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.

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 Wölbungsradius R1 der gewölbten Innenseite ist und ferner die Mittelpunkte dieser beiden Wölbungsradien in vertikaler Richtung jedoch nicht in horizontaler Richtung zueinander versetzt sind sein können. Auch diese Weiterbildung der Erfindung dient der Einstellung günstiger Hebelverhältnisse im Bereich der Flanschverbindung bzw. Schraubverbindungen und damit der Gewährleistung einer guten Dichtigkeit des Strömungsmaschinengehäuses. According to a further advantageous development, the curved outer side is contoured over a third radius of curvature, wherein the third radius of curvature R3 and the first radius of curvature R1 differ 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 further the centers of these two curvature radii in the vertical direction but can not be offset from one another in the horizontal direction. This development of the invention also serves to set favorable leverage ratios in the area of the flange connection or screw connections and thus to ensure good tightness of the turbomachine housing.

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 gewölbten 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. According to an advantageous further development, a contour extending through the arched wall of the second housing part intersects, at least at one point of the arched wall, in particular in the upper vertex of the arched wall, the same distance from the arched outside and the curved inside, which are opposite each other or delimiting flange in the area of the screw in an intersection, which is approximately on the axis of the screw. Preferably, a distance between this intersection and the axis of the screw <0.15, preferably <0.05, the flange width B. Hereby, a particularly good tightness of the turbomachine housing can be ensured.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung geht der zweite, den Schraubverbindungen 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 Schraubverbindungen im Bereich des Gehäuseinnenteils eine größere Materialstärke aufweist, wodurch die Festigkeit des Strömungsmaschinengehäuses vorteilhaft eingestellt werden kann. According to a further advantageous development, the second area of the curved inner side, which faces the screw connections and is contoured with the second radius of curvature R2, merges on a side facing away from the first area into a flat contoured area of the inner side. With this development, it can be ensured that the curved wall of the cover-like housing part of the turbomachine housing adjacent to the screw in the region of the housing inner part has a greater material thickness, whereby the strength of the turbomachine housing can be advantageously adjusted.

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: Preferred embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims and the description below. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1: einen Ausschnitt aus einem Strömungsmaschinengehäuse nach dem Stand der Technik; und 1 a section of a turbomachine housing according to the prior art; and

2: einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Strömungsmaschinengehäuse. 2 : a section of a turbomachine housing according to the invention.

Die Erfindung betrifft ein Strömungsmaschinengehäuse, insbesondere ein Dampfturbinengehäuse. The invention relates to a turbomachine housing, in particular a steam turbine housing.

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, zylinderschalenartigen Gehäuseteil 22 ist eine gewölbte Wandung 23 gezeigt, die eine im Querschnitt gewölbte Innenseite 24 und eine gewölbte Außenseite 25 umfasst. 2 shows a preferred embodiment of a turbomachine housing according to the invention 21 in the region of a second, lid-like housing part 22 , Which with a first, not part-like housing part of the turbomachine housing, not shown 21 connected is. From the lid-like, cylindrical shell-like housing part 22 is a vaulted wall 23 shown, which has a curved inside the cross-section 24 and a domed outside 25 includes.

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. The shown lid-like housing part 22 of the turbomachine housing 21 has a flange 26 with a flange surface 27 , being attached to this flange 27 of the flange 26 the lid-like housing part 22 the not shown, part-like housing part of the turbomachine housing 21 connects with a corresponding flange, and then wherein these housing parts via screw 28 connected to each other. Each of the screw connections 28 again has a screw 29 , A mother 30 and an expansion sleeve 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 Strömungsmaschinengehäuses abhängig ist. To get a good tightness of the turbomachine housing 21 to ensure, is provided according to the invention, that the curved inside 21 in a first, from the screw connections 28 remote area over a first radius of curvature R1 and in a second, the screw 28 facing region over a second, deviating from the first radius of curvature R1 curvature radius R2 is contoured, in such a way that in the region of the screw 28 a force vector 32 the screw force of the respective screw approximately coaxial, but opposite to a force vector 34 the force is that depends on the pressure inside the turbomachine housing.

So zeigt 2, dass sich der Kraftvektor 32 der Schraubenkraft 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 Δx zwischen den Kraftvektoren 32, 34 in einem definierten Bereich liegt. So shows 2 that is the force vector 32 the screw force of each Screw connection through the axle 33 the respective screw connection 28 extends, and that the force vector 32 the bolt force and the force vector 34 the force dependent on the internal pressure of the turbomachine housing extend approximately coaxially with one another, whereby the term "approximately coaxial" should be understood to mean that an optionally existing offset Δx between the force vectors 32 . 34 within a defined range.

So ist vorgesehen, dass der Versatz Δx 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. Thus it is provided that the offset Δx between the force vector 32 the force of the respective screw connection 28 and the force vector 34 the force dependent on the internal pressure <0.15, preferably <0.05, the flange width B. The first radius of curvature R1 is the radius of curvature with which the curved inside 24 the arched wall 23 the lid-like housing part 22 of the turbomachine housing 21 in the area is curved, that of the screw connections 28 turned away. The area in which the arched wall 23 in the area of its inside 24 is contoured with the first radius of curvature R1, extending to the upper vertex 35 the arched wall 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. The first radius of curvature R1 of the curved inside 24 is greater than the second curvature radius R2 of the curved inside 24 , where midpoints 36 . 37 these curvature radii R1, R2 are offset from each other in both the vertical direction and in the horizontal direction.

So zeigt 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. So shows 2 that the center point 37 of the second radius of curvature R2 relative to the center point 36 of the first radius of curvature R1 is vertically upward toward the vertex 35 the wall 23 and horizontally outward towards the flange 26 or the wall 23 is offset.

Wie 2 entnommen werden kann, ist die gewölbte Außenseite 25 der gewölbten Wandung 23 des Gehäuseteils 21 über einen dritten Wölbungsradius R3 konturiert, wobei der dritte Wölbungsradius R3 und der erste Wölbungsradius R1 voneinander abweichen. Vorzugsweise ist der dritte Wölbungsradius R1 der gewölbten 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. As 2 can be taken, is the curved outside 25 the arched wall 23 of the housing part 21 contoured over a third radius of curvature R3, wherein the third radius of curvature R3 and the first radius of curvature R1 differ from each other. Preferably, the third curvature radius R1 is the curved outside 25 the wall 23 larger than the first radius of curvature R1 of the curved inside 24 the wall 23 , wherein also the centers of these curvature radii R1 and R3 are offset from each other, preferably such that the curvature radii R1 and R3 are indeed offset in the vertical direction, but not in the horizontal direction to each other.

So zeigt 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. So shows 2 the optional embodiment that the center point 36 the first radius of curvature R1 of the inside 24 opposite the center 38 the third radius of curvature R3 of the outside 25 is offset in the vertical direction upwards, so a smaller distance from the vertex 35 the arched wall 23 having. However, in the horizontal direction, there is no offset between the centers 36 and 38 these curvature radii R1 and 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. In the illustrated preferred embodiment of the invention, the region of the curved inner side contoured by the second radius of curvature R2 passes 24 of the housing part 22 on a first side steadily in the contoured with the first radius of curvature R1 first region of the curved inside 24 above.

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. Further, the contoured portion of the domed inner side with the second radius of curvature R2 24 on a side facing away from the first area in a flat contoured area of the inside 24 passes steadily, in which then the curved inside 24 is not curved, but rather just runs.

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 Strömungsmaschinengehäuses 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. This newly contoured area of the curved inside surface 24 the arched wall 23 runs adjacent to the flange surface 27 of the flange 26 and in particular ensures that the housing part 22 of the turbomachine housing 21 on the inside of the same in the area of the screw connections 28 has a greater material thickness than when the curvature of the inside 24 up to the flange surface 27 would extend. This allows the strength of the turbomachine housing 21 , in particular of the housing part 22 , increase.

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 minimal 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. By the contouring of the inside described above 24 the arched wall 23 over the radii R1 and R2, in particular in combination with the corresponding contouring of the curved outer side 25 over the radius R3 be ensured that an offset between the force vectors 32 . 34 is minimal, in particular that they are approximately coaxial, whereby in the area of the screw 28 Such favorable leverage ratios can be adjusted that a good tightness of the turbomachine housing can be provided. Ideally, the force vectors run 32 . 34 opposite, but on one axis.

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 2 im Scheitelpunkt 35 derselben, von der gewölbten Außenseite 25 und der gewölbten Innenseite 24 den gleichen Abstand aufweist. 2 also shows a contour 39 the arched wall 23 the lid-like housing part 22 extending between the curved inside 24 and the arched outside 25 through the wall 23 extends and at least in one point of the arched wall 23 , in 2 in the vertex 35 same, from the domed outside 25 and the domed inside 24 has the same distance.

In 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. In 2 this is the contour 39 around a circular section contour, which, as already stated, in the area of the upper vertex 35 the arched wall 23 from the inside 24 and the outside 25 has the same distance.

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 Schraubenkraft erstreckt. Ein Abstand zwischen diesem Schnittpunkt 40 und der Achse 33 der Schraubverbindungen 28 beträgt dabei < 0,15, vorzugsweise < 0,05 der Flanschbreite B. An intersection 40 this contour 39 with the flange surface 27 in the area of screw connections 28 is preferably approximately on the axis 33 the screw connections 28 through which the force vector 32 the screw force extends. A distance between this intersection 40 and the axis 33 the screw connections 28 is <0.15, preferably <0.05 of the flange width B.

Mit der hier vorliegenden Erfindung wird eine definierte Konturierung des Strömungsmaschinengehäuses, 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 Δx zwischen den Kraftvektoren 32 und 34 der Schraubenkräfte und der vom Innendruck im Strömungsmaschinengehäuse 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 aneinandergrenzenden Flanschen des Strömungsmaschinengehäuses reduziert werden. With the present invention, a defined contouring of the turbomachine housing, in particular a steam turbine housing, proposed, preferably in the region of the curved wall 23 the lid-like housing part 22 of the turbomachine housing 21 , This defined contouring ensures that an offset Δx between the force vectors 32 and 34 the bolt forces and the force dependent on the internal pressure in the turbomachine housing, which extends perpendicular to the force vectors, is within a defined range, preferably zero. As a result, then a good tightness of the turbomachine housing 21 be guaranteed. In particular, the necessary screw force to ensure the tightness in the flange between the adjacent flanges of the turbomachine housing can be reduced.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Strömungsmaschinengehäuse Turbomachinery housing
22: Gehäuseteil housing part
33: Wandung wall
44: Innenseite inside
55: Außenseite outside
66: Flansch flange
77: Flanschfläche flange
88th: Schraubverbindung screw
99: Schraube screw
10 10: Mutter mother
11 11: Dehnhülse expansion sleeve
12 12: Kraftvektor (Schraubenkraft) Force vector (screw force)
13 13: Achse axis
14 14: Kraftvektor (Schraubenkraft) Force vector (screw force)
21 21: Strömungsmaschinengehäuse Turbomachinery housing
22 22: Gehäuseteil housing part
23 23: Wandung wall
24 24: Innenseite inside
25 25: Außenseite outside
26 26: Flansch flange
27 27: Flanschfläche flange
28 28: Schraubverbindung screw
29 29: Schraube screw
30 30: Mutter mother
31 31: Dehnhülse expansion sleeve
32 32: Kraftvektor (Schraubenkraft) Force vector (screw force)
33 33: Achse axis
34 34: Kraftvektor (Schraubenkraft) Force vector (screw force)
35 35: Scheitelpunkt vertex
36 36: Mittelpunkt Focus
37 37: Mittelpunkt Focus
38 38: Mittelpunkt Focus
39 39: Kontur contour

Claims

Turbomachine housing ( 21 ), in particular steam turbine housing, with a first housing part and a second housing part ( 22 ), which have screw connections ( 28 ) are connected to each other at mutually adjacent or mutually adjacent flanges, wherein the second housing part ( 22 ) a curved wall ( 23 ) with a curved inside ( 24 ) and a curved outside ( 25 ), characterized in that the curved inside ( 24 ) in a first, from the screw connections ( 28 ) remote area over a first radius of curvature (R1) and in a second, the screw ( 28 ) facing region over a second, from the first radius of curvature (R1) deviating curvature radius (R2) is contoured such that in the region of the screw ( 28 ) a force vector ( 34 ) of the force generated by a pressure inside the turbomachine housing ( 21 ), approximately coaxial but opposite to a force vector ( 32 ) the screw force of the screw connections ( 28 ) passing through the axis ( 33 ) of the screw connections ( 32 ).

Turbomachine housing according to claim 1, characterized in that an offset between the force vector ( 34 ) of the force, which is dependent on the pressure inside the turbomachine housing, and the force vector ( 32 ) of the bolt force <0.15 of the flange width B.

Turbomachine housing according to claim 2, characterized in that the offset between the force vector ( 34 ) of the force, which is dependent on the pressure inside the turbomachine housing, and the force vector ( 32 ) of the screw force <0.05 of the flange width B.

Turbomachine housing according to one of claims 1 to 3, characterized in that the curved outer side ( 25 ) is contoured over a third camber radius (R3), wherein the third camber radius (R3) and the first camber radius (R2 R1) are different.

Turbomachine housing according to claim 4, characterized in that the third curvature radius ( R3 ) of the domed outside ( 25 ) greater than the first radius of curvature (R1) of the curved inside ( 24 ), and that the midpoints ( 36 . 38 ) of these two curvature radii (R1, R3) are offset in the vertical direction but not in the horizontal direction to each other.

Turbomachine housing according to one of claims 1 to 5, characterized in that a through the curved wall ( 23 ) of the second housing part ( 21 ) extending contour ( 39 ), at least in one point of the curved wall ( 23 ), especially in the upper vertex ( 35 ) of the arched wall, from the arched outside ( 25 ) and the curved inside ( 24 ) has the same distance, opposing or delimiting flange surfaces in the region of the screw ( 28 ) intersects at an intersection that is approximately on the axis ( 33 ) of the screw connections ( 32 ) lies.

Turbomachine housing according to claim 6, characterized in that a distance between this intersection and the axis of the screw is <0.15 of the flange width B.

Turbomachine housing according to claim 7, characterized in that the distance between this intersection and the axis of the screw is <0.05 of the flange width B.

Turbomachine housing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the second, the screw ( 28 ) and with the second radius of curvature (R2) contoured region of the curved inside ( 24 ) on a side facing away from the first area in a flat contoured area of the inside ( 24 ) passes over.

Turbomachine housing according to one of the preceding claims, characterized in that the first curvature radius (R1) of the curved inside ( 24 ) greater than the second radius of curvature (R2) of the curved inside ( 24 ), and that the midpoints ( 36 . 27 ) of these two curvature radii (R1, R2) are offset from each other both in the vertical direction and in the horizontal direction.