CH365389A - Mehrgehäusige Hochtemperaturturbine - Google Patents

Description

      Mehrgehäusige        Hochtemperaturturbine       Die     Erfindung    betrifft eine     mehrgehäusige        Hoch-          temperaturturbine    mit einem inneren,     axialgeteilten          Leitschaufelträger    und einem     axialgeteilten    Aussen  gehäuse sowie mit einer an einer Stirnseite der Tur  bine angeordneten Regelstufe.  



  Bei der modernen Turbinenauslegung, insbeson  dere solcher     Turbinen,    die mit 600  C und darüber  fahren, ist es     erforderlich,    dass     Konstruktionen    ge  schaffen werden, die neben einem hohen     thermischen     Wirkungsgrad der Turbine ein Höchstmass an Be  triebssicherheit     und    eine weitgehend einfache Revi  sionsmöglichkeit für den Betriebsingenieur aufweisen.  Das Kriterium für die eigentliche Gehäusekonstruk  tion :einer     Turbine    ist im wesentlichen in der Druck  differenz zu sehen, die durch den     Regelstufendruck     auf die umgebenden Bauteile     bedingt    ist.  



  Werden in diesem Zusammenhang die bekannten  Gehäusebauarten einmal aufgezählt, so ist zunächst,  wenn die     Druckdifferenzen    es zulassen - der Aufbau       einer    Turbine mit     geteiltem        Innen.-    und     geteiltem     Aussengehäuse zu nennen. Das: Innengehäuse ist da  bei als     Leitschaufeltr'äger    ausgebildet. Der     Regelstu-          fendruck    wird hier vom Innengehäuse aufgenommen.

    Eine andere     Bauart    ist die Turbine ohne Innen  gehäuse, bei der der     Regelstufendruck    vom Aussen  gehäuse aufgenommen werden muss.     Weiterhin    gibt  es noch Turbinen mit Innengehäuse     und    entweder       Stirneinströmung    oder     Mitteneinströmung    des Ar  beitsmittels. Bei der ersteren muss     wiederum    das die  Regelstufe umgebende Innengehäuse die     Druckdiffe-          renz    zwischen     Regelstufendruck    und     dem    Gegen  druck aufnehmen.

   Bei der letztgenannten     Bauart    muss  der die Regelstufe umgebende Bauteil die     Druckdif-          ferenz    vom     Regelstufendruck    zu dem Druck aufneh  men, dessen     Maximum    durch die Grössenordnung des       geteilten        Aussengehäuses        erfahrungsgemäss    (Teil  fugendichtung) möglich ist.

   Entsprechend     erfolgt       dann die     Stufenaufteilung        für    die erste und zweite       Flut    der nachfolgenden     Stufen.        Können    nun     mit    den  vorstehend     aufgezählten    Bauweisen die     Druckdiffe-          renzen    im Bereich der Regelstufe nicht mehr be  herrscht werden, so     muss    zu einer Bauweise über  gegangen werden, die Gegenstand der     Erfindung    ist.

    Vorausgesetzt wird eine     mehrgehäusige        Hochtempe-          raturturbine    mit einem     inneren,        axialgeteilten        Leit-          schaufelträger    und     einem        axialgeteüten    Aussen  gehäuse.  



  Die Erfindung besteht     darin,    dass der Leitschau       felträger    von einem ungeteilten     Innengehäuse    um  geben ist, wobei der     Axialschub    sowohl des     Leit-          schaufefrägers    als auch des     Innengehäuses    durch  eine jeweils an einer Seite jener     Baueinheiten    vor  gesehene Fixierung     im    Aussengehäuse von letzterem  aufgenommen wird.  



  In der Zeichnung ist schematisch ein Ausfüh  rungsbeispiel nach der     Erfindung    wiedergegeben.  Um den     Rotor    20 herum befindet sich der axial  geteilte     Leitschaufelträger    12, der gemäss der Erfin  dung in ein     ungeteiltes        Innengehäuse    13 eingebracht  ist.

   Das Innengehäuse sowie der     Leitschaufelträger          sind    jeweils an     einem    Ende durch die Fixierung 14  und 15 gegenüber dem     Aussengehäuse    11     arretiert.     Ausserdem ist der     Leitschaufelträger        jeweils        in    zwei  Ebenen durch die     Zentriermittel    21     und    22 im In  nengehäuse     wärmebeweglich    gelagert. Die Turbine  hat .eine     Stirneinströmu        ng    23 zur Regelstufe 16. Die  nachgeschalteten Stufen sind mit 17 ' bezeichnet.

   Die       Abdichtung    des     Leitschaufelträgers    gegenüber dem       Innengehäuse        erfolgt        durch        AustenitKolbenringe    18,  die vermöge     ihres    grösseren Ausdehnungskoeffizien  ten den gewünschten     Dichtdruck    erzeugen. Die ein  zelnen Kammern zwischen den     Austenit-Kolbenrin-          en    sind mit     dien        Kammern    zwischen den einzelnen  g<B>g</B>       Stufen    17 durch     Entlastungsbohrungen    19 verbunden.

        Dadurch wird der     Leitschaufelträger    stufenweise       druckentlastet.    Um das Innengehäuse     herum    mit  Abstand zum Innengehäuse ist ein     Mantelzylinder    26  vorgesehen, der in Verbindung mit der Kammer 24  steht, in die die erste     Absaugung    25 aus der Stopf  buchse 27 der Regelstufe 16 mündet. Dadurch wird  erreicht, dass das Innengehäuse durch einen geführ  ten     Arbeitsmittel:strom    auch von aussen beheizt wird,  was dazu     beiträgt,    dass Temperaturdifferenzen und  dadurch hervorgerufene Wärmespannungen herab  gesetzt werden.

   Durch die     Möglichkeit,    dass bei einer  derartigen Turbine     ein    geteiltes Aussengehäuse vor  gesehen werden kann, ist     eine    gute Zugänglichkeit  zu den     Stopfbuchsen    27 bis 30     gegeben.     



  Die     Vorteile    der     beschriebenen    Konstruktion sind  im wesentlichen darin zu sehen, dass durch die An  ordnung der Kolbenringe bzw. der Entlastungsboh  rungen zwischen dem     Leitschaufelträger    und dem un  geteilten Innengehäuse eine     stufenweise    Druckent  lastung des     Leitschaufelträgers        erfolgt.    Dadurch wird  erreicht, dass     unerwünschte,    die Verformung des ge  teilten     Leitschaufelträgers    begünstigende Beanspru  chungen vermieden werden.

   Daraus ergibt sich wie  derum, dass die     Anstreifmöglichkeiten    des Rotors an  die ihn umgebenden Bauteile     ebenfalls    weitestgehend  herabgesetzt werden. Durch die Anordnung des     Man-          telzylinders    um das Innengehäuse     herum    wird durch  das aus der ersten     Absaugung    der     Regelstufenstopf-          buchse    herbeigeführte     Arbeitsmittel        in,    den Zwischen  raum zwischen Innengehäuse und     Mantelzylinder    eine       Beheizung    des Innengehäuses von aussen her erzielt.

    Die Temperaturdifferenz und     die    Wärmespannungen  werden in der Wandung des     Leitschaufelträgers    und  des Innengehäuses durch diese Massnahme ebenfalls  herabgesetzt. Hinsichtlich der Betriebssicherheit bzw.  der Betriebsüberwachung ergibt sich durch den Auf  bau der     Turbine    eine leichte Zugänglichkeit zu den       lagerseitigen    Stopfbuchsen bei der Aufdeckung des  Aussengehäuses, das nun durch     das    vorgesehene un  geteilte Innengehäuse     als        axialgeteiltes        Aussengehäuse          ausgeführt    werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Mehrgehäusige Hochtemperaturturbine mit einem inneren, axialgeteilten Le:itschaufelträger und einem axialgeteilten Aussengehäuse sowie mit einer an einer Stirnseite der Turbine angeordneten Regelstufe, da durch gekennzeichnet, dass der Leitschaufelträger (12) von einem ungeteilten Innengehäuse (13) umgeben ist, wobei der Axialschub sowohl des Leitschaufel- trägers als auch des Innengehäuses durch eine. jeweils an einer Seite jener Baueinheiten vorgesehene Fixie rung (14, 15) im Aussengehäuse (11) von letzterem aufgenommen wird.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Turbine nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Leitschaufelträger (12) im Innen gehäuse (13) an der Ein- und Ausströmsei.te in je weils zwei Ebenen wärmebeweglich zentriert ist. 2.

   Turbine nach Patentanspruch und Unter anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d-ass zur Ab dichtung zwischen Leitschaufelträger (12) und, In nengehäuse (13) gegenüber dem Differenzdruck aus Regelstufen- und Gegendruck auf der ganzen Länge der 17berdeckung des Leitschaufelträgers durch das Innengehäuse verteilte Austenit-Kolbenringe (18) vorgesehen sind. 3. Turbine nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Kolbenringe (18) gebildeten Kammern je weils mit Kammern der der Regelstufe nachfolgenden Stufen (17) verbunden sind. 4. Turbine nach Patentanspruch und.

   Unter ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengehäuse (13) mit Abstand von einem Mantel (26) umgeben ist, so dass ein Zwischenraum entsteht, in den das Arbeitsmittel aus der ersten Absaugung (25) der Stopfbuchse (27) bei der Regelstufe (16) zur B-eheizung des Innengehäuses geleitet wird.