Dampf- oder Gasturbine mit .Leitscheiben, insbesondere für hohe Drücke und Temperaturen. Die Erfindung betrifft eine Dampf- oder Gasturbine mit Leitscheiben, insbesondere "für hohe Drücke und Temperaturen. Um bei solchen Turbinen eine Beschädigung des Turbinengehäuses durch das Wachsen der hohen Temperaturen ausgesetzten Leitschei ben zu verhindern, ist es bereits vorgeschla gen worden, die Leitscheiben in einen vom Dampf umspülten Körper einzubauen.
Diese Körper bilden entweder mit dem Turbinen gehäuse ein Ganzes, oder sie sind als unab hängige Büchsen ausgebildet, die mit Zap fen in Aussparungen des Gehäuses gehal ten, oder. unter Vermittlung von nachgiebi gen, ringförmigen Teilen am Gehäuse abge- stützt sind. Bei diesen: bekannten Ausfüh rungen sind die dampfumspülten Körper in der Umfangsrichtung zweiteilig auszubilden, so dass zwei wa.grechte Teilfugen abzudich ten sind. Eine gute Abdichtung dieser Fu gen ist besonders bei mit hohen Drücken arbeitenden Turbinen nur schwer zu errei chen.
Um nun jede Gefährdung des Tur- binengehäuses durch das Wachsen der Leit scheiben zu verhindern, ohne dass Teilfugen der erwähnten Art in Kauf zu nehmen sind, ist erfindungsgemäss zwischen den am Aussen umfang einen geschlossenen Körper bilden den Leitscheiben und dem Turbinengehäuse ein in der Umfangsrichtung ungeteiltes, nach giebiges Zwischengehäuse eingebaut.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungen des Erfindungsgegenstandes bei spielsweise veranschaulicht. Es ist: Fig. 1 ein achsialer Längsschnitt durch einen Teil einer mit Leitscheiben versehenen Hochdruckdampfturbine, bei der das Zwi schengehäuse einteilig ist, und - Fig. 2 teilweise ein achsialer Längs schnitt und teilweise eine Ansicht einer zwei ten Ausführung, bei welcher das Zwischen gehäuse in achsialer Richtung aus einzelnen, mit Versatzungen ineinandergreifenden un geteilten Ringen sich zusammensetzt.
In Fig. 1 bezeichnet 1 die Leitscheiben und 2 die Laufräder einer vom Treibmittel achsial durchströmten Hochclritckd@impftiir- bine. Die Stufentrennungswände bildenden Scheiben 1 tragen in bekannter Weise Leit vorrichtungen 3, und die Laufräder ? tragen Laufschaufeln 4.
Die zweiteiligen Leitschei- ben 1 umgeben, die Laufräder \? und stossen am Aussenumfang aneinander, so dass sie dort einen geschlossenen, allerdings radiale und wagrecht:e Fugen aufweisenden Körper bilden. 5 bezeichnet das in der Umfangs richtung zweiteilig ausgebildete. Turbinen gehäuse, das mit einer Dampfzuführungs- kammer 6 versehen ist. In einem die Tur bine hinten abschliessenden Deckel 8 ist eine. Dampfaustrittskammer 7 angebracht.
Zwi schen :dem von den Leitscheiben 1 gebildeten Körper und dem in achsialer Richtung sich erstreckenden Teil des Gehäuses 5 ist ein zy lindrischer Raum 9 vorhanden, in den ein Zwischengehäuse 10 eingebaut ist. Dieses ist verhältnismässig dünn, mit unterstochenen und daher nachgiebigen Rippen 11 versehen und einteilig ausgebildet. Ein Teil der Rip pen 11 stützt sich am Gehäuse 5 ab.
Das Zwischengehäuse 10 erstreckt sich auch in den radialen Raum zwischen dem vordern Ende des Turbinengehäuses 5 und dem ersten Laufrad 2; dieser Teil des Zwischen gehäuses nimmt gleichzeitig die Leitv orrich- tung für das genannte= Laufrad auf. Das -ordere Ende 12 des. Zwischengehäuses 10 umgibt büchsenförmig -die Turbinenwelle 13. Wie gezeigt, nehmen die Durchmesser der Leitscheiben 1 und des Zwischengehäuses 10 in der Strömungsrichtung des Treibmittels stetig zu, so dass sich ein konischer Aufbau der Leitscheiben und des Zwischengehäuses ergibt.
Die Wandung des letzteren ist zweckmässig gegen das Austrittsende der Turbine hin entsprechend dem in dieser auf tretenden Druckabfall verdünnt (aus der Zeichnung nicht ersichtlich). Zu beiden Sei len der Dampfzuführungskammer 6 sind zwischen dem Gehäuse 5 und dem Teil des Zwischengehäuses 10, der die Leitvorrichtung für das erste Laufrad trägt, nachgiebige Dichtungsringe 14 eingebaut. Ein nachgie biger Ring 15 ist. ferner zwischen dem er- wähnten, radial verlaufenden Teil des Zwi schengehäuses, 10 und dem ersten Leitrad 1 eingebaut.
Die Räume hinter den elastischen Ringen 1-1 (in der Leckrichtung des Treib mittels gesehen) sind an Entleerungskanäle 16, 17 angeschlossen, so dass vor den Ringen 1.4 stets ein Überdruck vorhanden ist, der deren festes Anpressen gegen das Turbinen gehäuse 5 und das Zwischengehäuse 10 und infolgedessen ein Dichthalten gegen hohen Druck gewährleistet.
Die gezeigte Form des Zwischengehäuses 10, das verhältnismässig dünne, ringförmige Teile zwischen den nachgiebigen Rippen 1l aufu-eist, sowie das radiale Spiel zwischen einem Teil der Rippen 11 und dem Gehäuse 5, ermöglichen ein Nachgeben des ungeteilten Zwischengehäuses 10, sobald die Uitschei- ben 1 wachsen.
Das Gehäuse 5 ist mit Aus nahme des die, Kammer 6 begrenzenden Teils nur dem Drucke des Dampfes ausgesetzt, der am äussern Ring 14 vorbei leckt und durch den Kanal 17 abgeführt wird, also nur einem kleinen Druck, so dass der in achsialer Rich tung sich erstreckende Gehäuseteil 18 (Fig. ?) nicht aus Schmiedeisen oder Stahlguss zu bestehen braucht, sondern auch aus Guss ge macht werden kann.
Der nachgiebige Ring 15 sorgt für ein richtiges Anpressen der Leit- scheiben 1 in achsia.ler Richtung, während der konische Aufbau der Leitscheiben 1 und des Zwischengehäuses 10 zusammen mit dem Deckel B. der bei dessen Aufschrauben in Verbindung mit dem Gehäuse 1.0. ein Zusam menpressen der Leitscheiben 1 in radialer Richtung bewirkt, das Abdichten der wag- rechten Teilfugen der Leitscheiben erleichtert, sowie deren Zentrierung sichert.
A11 das wird auch schon erreicht, wenn nur die mit dem Zwischengehäuse 1.0 zusammenarbeitende Fläche des Gehäuses 5 konisch, das Zwischeri- gehä.use dagegen zylindrisch ist, oder umge- kehrt. In allen Fällen können das Zwischen gehäuse 1.0 und das Gehäuse 5 auch stufen förmig ausgebildet sein.
Anstatt das Zwischengehäuse einteilig zu machen, kann es sich in aehsial:er Richtung in der in Fig. 2 gezeigten Weise aus einzel nen Ringen 20 zusammensetzen. Diese kön nen beispielsweise mit Versatzungen 19 inein ander greifen. Bedingung ist jedoch; dass diese Ringe 20 in der Umfangsrichtung unge teilt sind, um wagrechte Teilfugen zu ver meiden. . j Das Zwischengehäuse 10 kann auch an ders geformt sein, als dargestellt; so kann beispielsweise der im Raum 9 befindliche Teil gewellt sein.
Wesentlich ist nur, dass es in der Umfangsrichtung ungeteilt ist und beim Wachsen der Leitscheiben 1 unter .dem Tem- peratureinfluss nachgeben kann. Die an das Gehäuse 5 sich abstützenden Rippen 11 kön nen zweckmässig mit Bohrungen 21 (Fig. 1) oder Nuten versehen sein, so .dass sämtliche Räume zwischen den Rippen 11 miteinander verbunden sind. Es können sieh auch sämt liche ,Rippen an dem Gehäuseteil 18 abstüt zen (Fig. 2) oder aber auch gar keine.
Schliesslich sei noch bemerkt, dass der Ausdruck "einen geschlossenen Körper bil- denden Leitscheiben" auch .den Fall ein schliesst, wo zwischen .den Leitscheiben mit diesen am Aussenumfang in Berührung ste hende Abstandsringe vorgesehen sind.
Steam or gas turbine with baffles, especially for high pressures and temperatures. The invention relates to a steam or gas turbine with guide disks, in particular "for high pressures and temperatures. In order to prevent damage to the turbine housing in such turbines due to the growth of guide disks exposed to high temperatures, it has already been proposed to convert the guide disks into one to be installed in bodies surrounded by steam.
These bodies either form a whole with the turbine housing, or they are designed as independent bushings that are held in recesses in the housing with Zap fen, or. are supported on the housing by means of flexible, annular parts. In these known designs, the bodies surrounded by steam must be designed in two parts in the circumferential direction, so that two horizontal butt joints must be sealed. A good seal of these joints is difficult to achieve, especially in turbines operating at high pressures.
In order to prevent any risk to the turbine housing from the growth of the guide disks without having to accept butt joints of the type mentioned, the guide disks and the turbine housing form an undivided body in the circumferential direction between the outer circumference , built into the generous intermediate housing.
In the drawing, two versions of the subject invention are illustrated for example. It is: Fig. 1 is an axial longitudinal section through part of a high-pressure steam turbine provided with guide disks, in which the inter mediate housing is in one piece, and - Fig. 2 partially an axial longitudinal section and partially a view of a second embodiment, in which the intermediate housing in the axial direction is composed of individual, with offsets interlocking and split rings.
In FIG. 1, 1 designates the guide disks and 2 the running wheels of a high-pressure turbine through which the propellant flows axially. The step separation walls forming disks 1 carry in a known manner Leit devices 3, and the wheels? carry blades 4.
The two-part guide discs 1 surround the running wheels \? and butt against each other on the outer circumference, so that there they form a closed, but radial and horizontal body with joints. 5 designates the two-part in the circumferential direction. Turbine housing which is provided with a steam supply chamber 6. In one of the tur bine rear closing lid 8 is a. Steam outlet chamber 7 attached.
Between tween: the body formed by the guide disks 1 and the axially extending part of the housing 5, a zy-cylindrical space 9 is present, in which an intermediate housing 10 is installed. This is relatively thin, provided with undercut and therefore flexible ribs 11 and is made in one piece. Part of the Rip pen 11 is supported on the housing 5.
The intermediate casing 10 also extends into the radial space between the front end of the turbine casing 5 and the first impeller 2; this part of the intermediate housing also houses the guide device for the said impeller. The front end 12 of the intermediate housing 10 surrounds the turbine shaft 13 in a sleeve shape. As shown, the diameters of the guide disks 1 and the intermediate housing 10 increase steadily in the direction of flow of the propellant so that the guide disks and the intermediate housing have a conical structure.
The wall of the latter is expediently thinned towards the outlet end of the turbine in accordance with the pressure drop occurring in this (not evident from the drawing). To both Be len of the steam supply chamber 6, flexible sealing rings 14 are installed between the housing 5 and the part of the intermediate housing 10 which carries the guide device for the first impeller. A flexible big ring 15 is. furthermore installed between the mentioned, radially extending part of the intermediate housing 10 and the first stator 1.
The spaces behind the elastic rings 1-1 (seen in the direction of leakage of the propellant means) are connected to drainage channels 16, 17, so that an overpressure is always present in front of the rings 1.4, which presses them firmly against the turbine housing 5 and the intermediate housing 10 and consequently a tight holding against high pressure is guaranteed.
The shape of the intermediate housing 10 shown, which has relatively thin, annular parts between the flexible ribs 1l, and the radial play between part of the ribs 11 and the housing 5, allow the undivided intermediate housing 10 to yield as soon as the Uitschei- ben 1 grow.
The housing 5 is, with the exception of the part delimiting the chamber 6, only exposed to the pressure of the steam that leaks past the outer ring 14 and is discharged through the channel 17, so only a small pressure, so that the device in the axial direction Extending housing part 18 (Fig.?) does not need to consist of wrought iron or cast steel, but can also be made of cast ge.
The flexible ring 15 ensures that the guide disks 1 are pressed correctly in the axial direction, while the conical structure of the guide disks 1 and the intermediate housing 10 together with the cover B. that when it is screwed on in connection with the housing 1.0. causes the guide disks 1 to be pressed together in the radial direction, facilitates the sealing of the horizontal butt joints of the guide disks and ensures that they are centered.
A11 this is already achieved if only the surface of the housing 5 that cooperates with the intermediate housing 1.0 is conical, while the intermediate housing is cylindrical, or vice versa. In all cases, the intermediate housing 1.0 and the housing 5 can also be designed in steps.
Instead of making the intermediate housing in one piece, it can be composed of individual rings 20 in the axial direction in the manner shown in FIG. These can, for example, mesh with offsets 19. However, the condition is; that these rings 20 are divided unge in the circumferential direction in order to avoid horizontal butt joints. . j The intermediate housing 10 can also be shaped differently than shown; for example, the part located in space 9 can be corrugated.
It is only essential that it is undivided in the circumferential direction and that it can yield under the influence of temperature when the guide disks 1 grow. The ribs 11 supported on the housing 5 can usefully be provided with bores 21 (FIG. 1) or grooves, so that all spaces between the ribs 11 are connected to one another. It can also see all union ribs on the housing part 18 support zen (Fig. 2) or none at all.
Finally, it should also be noted that the expression "guide disks forming a closed body" also includes the case where spacer rings are provided between the guide disks in contact with them on the outer circumference.