CN102648335A - 用于流体机械的内壳体 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于流体机械，尤其用于汽轮机的内壳体（3、3a、3b），其中所述内壳体（3、3a、3b）包括第一部件（3a）和第二部件（3b），其中在第一部件（3a）和第二部件（3b）之间构成有竖直的接合面（5）。

Description

用于流体机械的内壳体
技术领域
本发明涉及一种用于流体机械的壳体，其中，该壳体包括第一部件和第二部件。
背景技术
流体机械例如理解为汽轮机。通常，汽轮机具有可转动地支承的转子和围绕转子设置的壳体。在转子和内壳体之间构成有流体通道。在汽轮机中的壳体必须能够满足多种功能。一方面，导向叶片设置在流体通道中且设置在壳体上，并且另一方面，内壳体必须经受住对于全部负载情况和特殊的运行情况流体介质的压力和温度。在汽轮机中，流体介质为蒸汽。此外，壳体必须构成为，使得导入和导出是可能的，其还称作为抽汽。壳体必须满足的另一功能为下述可能性，即轴端部能够贯穿壳体。
在运行中出现高的应力、压力和温度时，需要适当地选择材料以及构造，使得实现机械的完整性和功能性。为此需要使用高品质的材料，尤其在进气部和第一导向叶片槽的区域内。
镍基合金适合于在高于650℃，例如700℃的新鲜蒸汽温度情况下应用，因为其经受住在高温中出现的负荷。然而，这种镍基合金的使用与新的要求联系在一起。因此，用于镍基合金的成本相对高，并且此外，例如由于受限制的浇铸可能性而限制镍基合金的可制造性。这导致，必须最小化镍基材料的使用。此外，镍基材料为差的热导体。由此，在壁厚度上的温度梯度是固定的，使得热应力相对高。此外，能够考虑的是，在使用镍基材料时，在汽轮机的入口和出口之间的温度差上升。
如今，遵循不同的概念，以便提供适合于高温和高压的汽轮机。因此，已知的是，根据Y.Tanaka等人的文献“Advanced Design ofMitsubishi Large Steam Turbines”（“三菱大型汽轮机的先进设计”），三菱重机，Power Gen Europe，2003，杜塞尔多夫，2003年5月6日-8日，将由多个部件组成的内壳体结构并入到外壳体结构中。同样已知的是，根据DE 10 2006 027 237 A1构成由两个部件组成的内壳体。在DE342 1067中以及在DE 103 53 451 A1中同样公开多部件的内壳体结构。
设计用于高压和高蒸汽温度的汽轮机通常具有内壳体和外壳体。外壳体通常两件式地构成并且具有水平的接合面，其中下述实施形式是已知的，在所述实施形式中，外壳体构成为锅形壳体。内壳体通常两件式地构成并且同样具有水平的接合面。该内壳体具有进气口，所述进气口的尺寸必须足够用于容纳对于产生功率所必需的并且通过蒸汽阀输送的蒸汽质量流或者蒸汽体积流。此外，蒸汽质量流和蒸汽体积流必须均匀地引导到涡轮机叶片系统。传统的汽轮机具有由上部件和下部件所组成的内壳体。通过所需要的横截面来限定水平的接合面到涡轮机中部的距离，所述横截面对于输送蒸汽质量流是必需的。还通过这种限定来限定对于接合面螺栓的要求。在此，接合面螺栓设计必须确定尺寸为，使得螺栓力足够用于抵抗由蒸汽压力和横截面所产生的压力并且因此确保接合面密封性。所述穿通面选择得越大，那么螺栓也必须越大或者螺栓材料必须由高品质的材料制成。
在具有水平的接合面的内壳体中，通过在下部件中的两个进气口进行进气。通过在水平接合面的区域中的穿通面进行对上部件的供给。
通过在接合面中的横截面确定接合面螺栓的尺寸。在大的横截面时必须使用高品质的螺栓设计。
期望的是，具有下述内壳体设计，其中对于接合面螺栓的要求更低。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种壳体，其中能够使用更小尺寸的接合面螺栓。
该目的通过根据权利要求1的壳体来实现。有利的改进形式在从属权利要求中说明。
本发明基于下述方面，能够在内壳体中取消水平的接合面并且代替于此使用竖直的接合面。因此，竖直的接合面位于12点和6点的位置中。通过竖直的接合面和进气通道的与接合面连接的绕流部能够减少基于螺栓尺寸的横截面积。接合面螺栓能够设置成更加接近于涡轮机中部，因此，能够同时减少针对接合面螺栓设计而确定尺寸的压力面积。其效果是，能够使用更小的螺栓大小。此外，能够使用质量较差的螺栓材料以及更小的内壳体浇铸件。这整体上导致成本降低。
第一部件和/或第二部件具有进气口，所述进气口优选基本对称地构成。
附图说明
下面，根据附图描述本发明的实施例。这不应该按比例地示出实施例，相反地，附图以示意的和/或稍微失真的形式构成。在此，在从附图中可直接识别出的原理的补充方面参考有关的现有技术。
附图详细地示出：
图1示出横贯流体机械的剖面图。
具体实施方式
在图1中示出的汽轮机1为流体机械的实施形式。汽轮机1包括外壳体2和内壳体3。在内壳体3内部可围绕转动轴线4转动地支承有没有详细示出的转子。内壳体3包括第一部件3a和第二部件3b。第一部件3a和第二部件3b通过竖直的接合面5构成。第一部件3a和第二部件3b通过没有详细示出的接合面螺栓固紧在竖直的接合面5上。在此，竖直的接合面5与水平线6有关，所述水平线在运行中相当于自然的水平线。在此，竖直的接合面5不必相对于水平线6精确地旋转90°。相反地，竖直的接合面能够在相对于理论上精确的竖直线-10°到+10°的角范围中构成，所述理论上精确的竖直线相对于水平线6旋转90°。
第一部件3a和第二部件3b分别具有进气口7，在运行时蒸汽通过所述进气口流到没有详细示出的流体通道中。外壳体2具有水平的接合面8。因此，外壳体2具有上部件2a和下部件2b。汽轮机1能够在高压区域或者在中压区域中使用。

Claims (5)

1.用于流体机械的壳体，包括内壳体（3、3a、3b）和围绕所述内壳体（3、3a、3b）设置的外壳体（2、2a、2b），其中所述内壳体（3、3a、3b）包括第一部件（3a）和第二部件（3b），
其中所述外壳体具有第一外壳体部件（2a）和第二外壳体部件（2b），其中在所述第一外壳体部件（2a）和所述第二外壳体部件（2b）之间构成有水平的接合面（8），
其特征在于，在所述第一部件（3a）和所述第二部件（3b）之间构成有竖直的接合面（5）。
2.根据权利要求1所述的壳体，其中所述竖直的接合面（5）相对于所述水平的接合面（8）旋转90°。
3.根据权利要求1或2所述的壳体，其中所述第一部件（3a）和/或所述第二部件（3b）具有进气口（7）。
4.根据权利要求1、2或3所述的壳体，其中所述内壳体（3、3a、3b）构造成容纳能够围绕旋转轴线（4）转动地支承的转子。
5.根据上述权利要求之一所述的壳体，其中所述第一部件（3a）和所述第二部件（3b）借助于接合面螺栓彼此连接。
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