Dampfturbine mit gesteuerter Dampfentnahme Gegenstand der Erfindung ist eine Dampfturbine mitgesteuerter Dampfentnahme zwischen einem Hoch und einem Niederdruckgehäuse, die beide einen Gleich- @druckteil und einen dieseln nachgeschalteten Reaktions@ teil enthalten.
Bekannt ist, @dass, um bei einer für sehr hohe .Eintrittstemperaturen bestimmten Turbine den heissen Dampf von der Gehäusewandung fernzuhalten, es erforderlich ist, zumindest den Raum, in dem der heisseste Dampf verarbeitet wird, soweit wie möglich abzusperren. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, für die Regelstufe und unter Umständen für den anschlie ssenden ersten Teil der Überdruck-Besch:aufelung ein geschlossenes Innengehäuse in das, Aussengehäuse ein zubauen, so dass der Dampf erst nach einer gewissen Entspannung und Abkühlung aus diesem Gehäuse aus treten kann.
Kommt @er dann mit dem Aussengehäuse in Berührung, so sind vor allem,<I>wenn</I> .man für eine dauernde Dampfströmung sorgt, wesentliche Schwierig keiten nicht mehr zu erwarten. Bei Turbinen dieser Bauform entsteht die Aufgabe, den heissen Dampf von aussen her @durch das Aussengehäuse hindurch bis ,an die Düsen im Innengehäuse heranzubringen.
Der ein fachste Weg hierfür wäre der, den Düsenträger in Form :eines Rohres auszubilden, das durch eine Boh rurig im Aussengehäuse und eine :entsprechende Boh rung im Innengehäuse hindurchgeführt und' :gegenüber ,den Gehäusen, abgedichtet wird, während sein aus dem Aussengehäuse herausragendes Ende an die Frischdampf leitung angeflanscht oder angeschraubt wird.
Nun liegen .die Dinge aber meistens so, dass das Düsensegment am Ende :des Düsenträgers eins gewisse Mindesterstreckung in Umfangsrichtung haben muss, die dann die Grösse der Durchführungsöffnung bestimmt und die grösser ist als der Durchmesser der rohrförmigen Frischdampflei- tung. Es müsstealso eine Bohrung vorgesehen werden, deren Durchmesser mindestens gleich ider Umfangs erstreckung :des Düsensegments ist.
Das, führt unter Umständen zu unerwünscht grossen Gehäusebohrungen, @die nicht nur eine Schwächung des Werkstoffes bedeu ten, sondern auch schwierig abzudichten sind. Ferner ist bekannt, dass im Hinblick auf die kleinen Schaufelspiele neuzeitlicher Hochdruckturbinen die Si cherung der Achslage des Leitschaufelträgersgegenüber dem Läufer von .grosser Bedeutung ist.
Da :das Turbinen gehäuse mit seiner grossen Masse und seinen vielen Ursymmetrien sich wechselnden Erwärmungszuständen nur mit zeitlicher Verzögerung und unter nichtgleich mässiger Formänderung anpasst, findet man immer häu figer Bauformen, bei denen der Leitschaufelträger vom Gehäuse .getrennt und als besonderer ein- oder mehr teiliger Bauteil :n das Aussengehäuse eingesetzt ist. Das Innengehäuse kann man dann nach Form und Masse so :bauen, dass es sich in seinen Dehnungen weitgehend denen des Läufers anpasst, ,dass also Spieländerungen nicht eintreten.
Damit ist jedoch @die Aufgabe noch nicht völlig -gelöst; denn es kommt hinzu, @dass das Innengehäuse seine Achslage gegenüber dem Aussen gehäuse :beibehalten muss. Ist diese Bedingung nicht erfüllt, so :kommt es :durch Achsverlagerungen zum Streifen.
Auch ist eine: Hohlschraube bekanntgeworden, die ,den Rohransatz mit weitem Spiel umschliesst, an ihrem einen Ende .mit ,dem Rohransatz fest und dampfdicht verbunden ist und nahe diesem Ende einen Flansch aufweist, der mit einer Dichtfläche an der Innenwandung des Innengehäuses anliegt und an ihrem anderen Ende eine Mutter trägt, die mittels einer Distanzbuchse gegen ,die Aussenwand des Ininengehäuses drückt.
Diese :bisher bekannten Konstruktionen haben :adle den Nachteil, @dass sie auf die jeweiligen Betriebsverhält nisse zugeschnitten werden müssen und daher keine Verwendung bei anderen Dampfzuständen gestatten.
Die erfindungsgemässe Lösung setzt sich zum Ziel, diese Nachteile dadurch zu verhindern, dass die Dampf turbine aus B.aukaste:nelementen zusammengesetzt wird und so ohne grosse Konstruktionsänderungen die An passung an die verschiedensten Dampfzustände ermög licht.
Erfindungsgemäss sind die Düsenkästen des Hoch und Niederdruckteiles und der Leitschaufelträger des Hochdruckteiles in ein rohrförmiges Gehäuse eingesetzt und die Frischdampfzufuhr sowie die Dampfzufuhr in ,den Niederdruckteil erfolgt über Rohrbolzen. Durch diese Konstruktion ist es möglich, einem Baukasten prinzip entsprechend: für verschiedene Turbinentypen idasselbe Gehäuse und @dieselben Düsenkästen für ver schiedene, für unterschiedliche Betriebsbedingungen be stimmte Turbinen zu verwenden.
Es ist nämlich bei der Fertigung möglich, :durch die zylindrische Ausbil- dung es Gehäuses im Rahmen Ader vorhandenen Bau höhe des Gehäuses, .eine beliebige Anzahl von Düsen kästen und, Stufen des Hoch- bzw.
Niederdruckteiles an beliebiger Stelle anzuordnen. Die hiezu erforderlichen Bohrungen und dergleichen werden erst nach oder Her- stellung der Formteile angebracht. Hieidurch wird eine wesentliche Vereinfachung in der Fertigung der Form teile und der Lagerhaltung erzielt, :
da ein und derselbe Foranteil für verschiedene Zwecke Verwendung finden kann. Ein Vorteil der Erfindung besteht :darin, @dass beide Gehäusehälften symmetrisch :ausgebildet werden können und der Anzapf- bzw. Ader Entnahmestutzen den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend angeschweisst sind.
Ferner können die Labyrinthe, zur Abdichtung der Dampfräume innerhalb der Turbine, fest mit den durch Radialbolzen wärmebeweglich befestigten Düsen kästen verbunden sein.
Ein Ausführungsbeispiel der .Erfindung ist in, der Zeichnung dargestellt.
Die dargestellte Dampfturbine besteht im, wesent lichen laus einem zweiteiligen rohrförmigen Turbinen gehäuse 1, in das :der zweiteilige Hochdruckdüsenkasten 2 durch radiale Rohrbolzen 3 ,eingehängt ist.
Der Leit- schaufeltxäger 4 des. Hochdruckteiles ist durch. in der Zeichnung nicht dargestellte Radialbolzen im Turbinen gehäuse wärmebeweglich gelagert. Der Düsenkasten 5 für Aden Dampfeintritt ,nach der Dampfentnahme ist gleichfalls durch rohrförmige Radialbolzen 6 wärme- beweglich :gelagert.
Der Leitschaufelträger 7 des Nieder- druckreaktionsteiles ist im Abdampfgehäusie 8 unter gebracht. In den Lagerkörpern 9 und 10 sind die Turbinenlager 11 und 12 eingebaut, in denen der Tur- binenläufer 13 gelagert ist.
Aus.,dem Anzapfstutzen 14 wird Betriebsdampf aus dem Radraum des Hochdruck teiles entnommen, während ,aus dem Entnahmestutzen 15 die gesamte, durch den Hochdruckteil strömende Dampfmenge abgeführt wird.
Die Regelventile ödes Hochdruck- und des Niederdruckteiles, @die ;zum Kon- stanthalten des Entnahmedruckes. notwendig sind, wer den in getrennt angeordneten Gruppenventilblöcken un- tergebracht und sind auf der Zeichnung nicht d axige- stellt. Zur Abdichtung :
der Dampfräume innerhalb der Turbine sind Labyrinthe 25 und 26 angeordnet, de mit den wärmebeweglich eingehängten Düsenkästen 2 bzw. 5 fest verbunden sind.
Damit wird auch für diese Teile eine wärmezentrische Bewegungsmöglichkeit #j- schaffen, wodurch ein Streifender Abdichtung ein Rotor auch bei plötzlichen Veränderungen der Dampfzustände weitgehend, vermieden wird, wodurch fauch eine wesent- liche Verbesserung der Betriebssicherheit erzielt wird.
Der Vorteil dieser erfindungsgemässen Konstruktion liegt in der Hauptsache in der Verschiebungsmöglich- keit der Elemente 2, 4 und 5 in axialer Richtung, ahne @dass Modelländerungen an den einzelnen Teilen vorgenommen werden müssen.
Dieser Vorteil wiederum ermöglicht die Länge und damit die Stufenzahl des Hochdruck- und :des Niederdruckteiles dem jeweiligen Bedürfnisentsprechend auszulegen, ohne dabei die Grundelemente 1, 2 und 5 zu verändern.
Der An zapf- stutzen 14 und der Entnahmestutzen 15 sind an die untere Gehäusehälfte angeschweisst und können oben- falls :dein Bedürfnissen entsprechend in -ihrer Abmessung bzw. in ihrer Lage gewählt werden.
Da die Bohrungen für diese Anschlüsse im Gehäus-eunterteii erst nach den Giessen hergestellt werden, ist der Ober- und Unterteil der Turbinengehäuse bleich, so @dass nur ein Modell ange- fertigt werden muss.
Zur besseren Darstellung ist nachstehend die Funk tionsweise der Turbine kurz beschrieben. Der Frisch dampf strömt über ;die seitlich der Turbine aufgestellten Hochdruckregelventile über die Düsenrohrleitungen 16, die mit Aden vier um ungefähr 90 versetzten Rohr bolzen 3 in Verbindung stehen, in die ,Kammern des Hochdruckdüsenkastens 2 ein.
In der Aktionsstufe 17 wird ein Teil des. Wärmegefälles abgearbeitet. aber den Stutzen 14 kann nun aus dem Raum nach dieser Aktionsstufe Dampf für Fabrikationszwecke oder der gleichenentnommen wenden. Der Druck dieses, Dampfes ist vom Dampfdurchsatz abhängig. Das Gros der Dampfmenge strömt aber durch den Reaktionsteil 1$ und wird dort entsprechend entspannt.
Die gesamte Dampfmenge, die diesen Teil durchströmt, wird; aus dem Stutzen 15 aus der Turbine abgeführt und steht ebenfalls für Fabrikationszwecke oller adergleichen zur Verfügung. Ist die hier !angebotene Dampfmenge grösser als notwend g, so öffnen :
die seitlich der Turbine auf- gestellten .Entnahmeventile und führen, die 17berschuss.- dampfmenge über Düsengruppenrohrieitungen 19 und die Rohrbolzen 6 in die Kammern ides. RTI ID="0002.0228" WI="20" HE="3" LX="1784" LY="1467"> Niederdruck= düsenkastens 5. über :
die Aktionsstufe 20 und aden Reaktionsteil 21 wird nun das noch zur Verfügung stehende Wärmegefälle abgearbeitet. Der Abdampf aus dem Niederdruckteil wird aus, dein Stutzen 22 abge- führt. Wie bei allen Dampfturbinen üblich,
ist die Abdichtung der Dampfräume gegen die Atmosphäre durch die Labyrinthe 23 und 24,bewerkstelligt.
Steam turbine with controlled steam extraction The subject of the invention is a steam turbine with controlled steam extraction between a high and a low pressure housing, both of which contain a constant pressure part and a diesel downstream reaction part.
It is known that in order to keep the hot steam away from the housing wall of a turbine intended for very high inlet temperatures, it is necessary to shut off at least the space in which the hottest steam is processed as much as possible. It has therefore been proposed to build a closed inner housing into the outer housing for the control stage and possibly for the subsequent first part of the overpressure coating, so that the steam only emerges from this housing after a certain relaxation and cooling can.
If @ he then comes into contact with the outer housing, then, above all, <I> if </I>. You ensure a constant flow of steam, significant difficulties are no longer to be expected. The task of turbines of this type is to bring the hot steam from the outside @ through the outer housing to the nozzles in the inner housing.
The simplest way to do this would be to design the nozzle carrier in the form of: a tube that is passed through a hole in the outer housing and a corresponding hole in the inner housing and is sealed against the housings, while its protruding from the outer housing The end is flanged or screwed to the main steam line.
Now things are mostly such that the nozzle segment at the end of the nozzle carrier must have a certain minimum extent in the circumferential direction, which then determines the size of the opening and which is larger than the diameter of the tubular main steam line. A bore should therefore be provided, the diameter of which is at least the same as the circumference of the nozzle segment.
This can lead to undesirably large housing bores, @ which not only weaken the material, but are also difficult to seal. It is also known that with regard to the small blade clearances of modern high-pressure turbines, securing the axial position of the guide vane carrier with respect to the rotor is of great importance.
Since: the turbine housing with its large mass and its many original symmetries only adapts to changing heating conditions with a time delay and with non-uniform changes in shape, there are more and more designs in which the guide vane carrier is separated from the housing and as a special one or more part Component: n the outer housing is inserted. The inner housing can then be built according to shape and dimensions so that its expansion largely adapts to that of the runner, so that changes in play do not occur.
However, @the task is not yet completely solved; because there is also the fact that the inner housing must maintain its axis position in relation to the outer housing. If this condition is not met, then: it comes: due to shifting of the axles to streaking.
A hollow screw has also become known, which encloses the pipe socket with a large amount of play, at one end .mit, the pipe socket is firmly and vapor-tightly connected and near this end has a flange which rests with a sealing surface on the inner wall of the inner housing and is on its other end carries a nut which presses against the outer wall of the inner housing by means of a spacer bushing.
These previously known constructions have the disadvantage that they have to be tailored to the respective operating conditions and therefore cannot be used with other steam conditions.
The solution according to the invention aims to prevent these disadvantages by assembling the steam turbine from B.aukaste: n elements and thus making it possible to adapt to the most varied of steam conditions without major design changes.
According to the invention, the nozzle boxes of the high and low pressure part and the guide vane carrier of the high pressure part are inserted into a tubular housing, and the live steam supply and the steam supply in the low pressure part are via pipe bolts. This construction makes it possible to use a modular principle: the same housing and the same nozzle boxes for different turbines designed for different operating conditions for different turbine types.
It is possible during production: due to the cylindrical design of the housing in the frame of the existing construction height of the housing, any number of nozzle boxes and, steps of the high or
To arrange the low-pressure part at any point. The bores and the like required for this are only made after or after the molded parts have been produced. This significantly simplifies the manufacture of the molded parts and the storage:
because one and the same form part can be used for different purposes. One advantage of the invention is that the two halves of the housing can be designed symmetrically and the tapping or wire removal nozzle is welded on according to the respective requirements.
Furthermore, the labyrinths, for sealing the steam chambers within the turbine, can be firmly connected to the nozzle boxes, which are fixed so that they can move in heat by radial bolts.
An embodiment of the invention is shown in, the drawing.
The steam turbine shown consists of a two-part tubular turbine housing 1 in which: the two-part high-pressure nozzle box 2 by radial pipe bolts 3 is suspended.
The guide vane carrier 4 of the high pressure part is through. Radial bolts, not shown in the drawing, are mounted in the turbine housing so that they can move in heat. The nozzle box 5 for the steam inlet, after the steam has been withdrawn, is also heat-movable by tubular radial bolts 6: mounted.
The guide vane carrier 7 of the low pressure reaction part is housed in the exhaust steam housing 8. The turbine bearings 11 and 12, in which the turbine rotor 13 is mounted, are installed in the bearing bodies 9 and 10.
From., The tap 14 operating steam is removed from the wheel space of the high pressure part, while, from the extraction nozzle 15, the entire amount of steam flowing through the high pressure part is discharged.
The control valves of the dull high pressure and the low pressure part, @the; to keep the withdrawal pressure constant. what is necessary are who are to be accommodated in separately arranged group valve blocks and are not shown on the drawing. For sealing:
the steam chambers within the turbine are arranged labyrinths 25 and 26, de are firmly connected to the heat-movable suspended nozzle boxes 2 and 5, respectively.
This creates a heat-centric movement option # j- for these parts too, whereby a streaking of the seal on a rotor is largely avoided even in the event of sudden changes in the steam conditions, which also results in a substantial improvement in operational safety.
The advantage of this construction according to the invention lies mainly in the possibility of displacement of the elements 2, 4 and 5 in the axial direction, without the need to change the model of the individual parts.
This advantage in turn enables the length and thus the number of stages of the high-pressure and low-pressure parts to be designed according to the respective needs without changing the basic elements 1, 2 and 5.
The dispensing nozzle 14 and the extraction nozzle 15 are welded to the lower half of the housing and, if necessary, can be selected according to your needs in terms of their dimensions or their position.
Since the bores for these connections in the lower part of the housing are only made after the casting, the upper and lower parts of the turbine housing are pale, so that only one model has to be made.
For better illustration, the function of the turbine is briefly described below. The fresh steam flows over; the high-pressure control valves set up on the side of the turbine via the nozzle pipelines 16, which are connected to four pipe bolts 3 offset by approximately 90 degrees, into the chambers of the high-pressure nozzle box 2.
In action stage 17, part of the heat gradient is processed. but the nozzle 14 can now turn steam for manufacturing purposes or the like taken from the room after this action stage. The pressure of this steam depends on the steam throughput. Most of the amount of steam, however, flows through the reaction part 1 $ and is correspondingly expanded there.
The total amount of steam that flows through this part is; Discharged from the nozzle 15 from the turbine and is also available for manufacturing purposes with other cores. If the amount of steam offered here is greater than necessary, open:
The extraction valves and located on the side of the turbine lead the excess steam volume via nozzle group piping 19 and the pipe bolts 6 into the chambers ides. RTI ID = "0002.0228" WI = "20" HE = "3" LX = "1784" LY = "1467"> low pressure = nozzle box 5. via:
the action stage 20 and the reaction part 21 the still available heat gradient is processed. The exhaust steam from the low-pressure part is discharged from the nozzle 22. As usual with all steam turbines,
the sealing of the steam rooms from the atmosphere by the labyrinths 23 and 24 is accomplished.