DD253851A1

DD253851A1 - ARRANGEMENT FOR CONTROLLING TURBINES, ESPECIALLY STEAM TURBINES

Info

Publication number: DD253851A1
Application number: DD29644786A
Authority: DD
Inventors: Hartmut Hoehne; Hartmut Bareinz; Hans Mandel; Hans Mertins; Peter Hammer
Original assignee: Orgreb Inst Kraftwerke; Luebbenau Vetschau Kraftwerke
Priority date: 1986-11-20
Filing date: 1986-11-20
Publication date: 1988-02-03

Abstract

Anordnung zur Kontrolle von Turbinen durch Endoskopie und Temperaturmessungen mit einer in eine Kontrollbohrung des Turbinengehaeuses einsetzbaren Sonde mit Fuehlern zur Erfassung der Medien- und Gehaeusetemperatur. Um diese Kontrollbohrung auch fuer die endoskopischen Untersuchungen bei entfernter Sonde benutzen zu koennen, ist eine besondere Gestaltung der Bohrung und der Sonde erfolgt. Damit ist eine schnelle Montage und Demontage fuer den Einsatz eines Endoskops sowie eine betriebssichere Abdichtung der Bohrung und eine unvermittelte Erfassung der Temperaturen moeglich. FigurArrangement for controlling turbines by endoscopy and temperature measurements with a probe insertable into a control bore of the turbine housing with sensors for detecting the temperature of the medium and the housing. In order to be able to use this control bore also for the endoscopic examinations with remote probe, a special design of the bore and the probe has taken place. Thus, a quick assembly and disassembly for the use of an endoscope and a reliable sealing of the bore and an immediate detection of the temperatures is possible. figure

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kontrolle von Turbinen, insbesondere Dampfturbinen, durch Endoskopie und Temperaturmessungen.The invention relates to an arrangement for controlling turbines, in particular steam turbines, by endoscopy and temperature measurements.

Characteristic of the known state of the art

Die sichere Betriebsführung von Turbinen erfordert die Möglichkeit der Diagnostik in den kritischen Bereichen. Neben Temperaturmeßstellen, die in Kontrollbohrungen der Turbinengehäuse zur Ermittlung der Medientemperatur und der Metalltemperatur des Turbinengehäuses angeordnet sind (DE-PS 945027; DE-AS 1025898; DD 71024), werden auch Endoskope oder andere Einrichtungen zur optischen Kontrolle der inneren Bauteile von Turbinen eingesetzt.The safe operation of turbines requires the possibility of diagnostics in the critical areas. In addition to temperature measuring, which are arranged in control bores of the turbine housing for determining the temperature of the fluid and the metal temperature of the turbine housing (DE-PS 945027, DE-AS 1025898; DD 71024), also endoscopes or other means for optical control of the internal components of turbines are used.

So sind Inspektionsanordnungen für Turbinen, insbesondere Gasturbinen, mitdoppelschaligem Gehäuse bekannt, bei denen zur Abdichtung des inneren Gehäuses nach dem Zurückziehen der optischen Sonde eine Art Kugelventil angeordnet ist (SU 987124; 1193274; US 3936217).Thus, inspection arrangements for turbines, in particular gas turbines, double-shell housing are known, in which a kind of ball valve is arranged to seal the inner housing after retraction of the optical probe (SU 987124, 1193274, US 3936217).

Bei einer Meßstellenanordnung zur Temperaturmessung an Turbinengehäusen mit Gehäuseeinsatz ist ein in die innere Wand einschraubbarer mit dem Thermodraht gekoppelter Haltestopfen vorgesehen.In a measuring point arrangement for measuring the temperature of turbine housings with housing insert a screwed into the inner wall with the thermowell coupled retaining plug is provided.

Alle bekannten Lösungen sind entweder nur für Temperaturmessungen oder die visuelle Kontrolle ausgelegt, so daß für eine Ebene des Turbinengehäuses mehrere Gehäuseöffnungen notwendig sind, um beide Kontrollmöglichkeiten anwenden zu können. Die Häufung von Kontrollbohrungen in einer Ebene führt zu Festigkeits-, Abdicht- und Isolierproblemen.All known solutions are either designed only for temperature measurements or visual control, so that a plurality of housing openings are necessary for a plane of the turbine housing to use both control options. The accumulation of one-level control holes leads to strength, sealing and insulation problems.

Die bekannten Anordnungen für Temperaturmessungen sind in der Regel für einen bleibenden Einbau der Temperaturmeßsonden konstruiert und werden in ausschließlich dafür vorgesehene Gehäuseöffnungen eingeschweißt oder eingeschraubt. An eine weitergehende Nutzung dieser ist nicht gedacht.The known arrangements for temperature measurements are usually designed for a permanent installation of the Temperaturmeßsonden and are welded or screwed into exclusively intended housing openings. An extensive use of this is not intended.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist, den baulichen und konstruktiven Aufwand von Anordnungen zur Kontrolle von Turbinen durch Temperaturmessungen und Endoskopie zu verringern.The aim of the invention is to reduce the structural and design complexity of arrangements for controlling turbines by temperature measurements and endoscopy.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Erfüllung der Zielstellung eine Anordnung zu schaffen, die nur eine Kontrollbohrung im Turbinengehäuse erfordert, um wahlweise die Messung der Medien- und Gehäusetemperatur mit einer mindestens zwei Temperaturfühler aufweisenden Sonde oder endoskopische Untersuchungen vornehmen zu können und eine schnelle, einfache und betriebssichere Montage und Demontage der Meß- und Untersuchungsmittel ermöglicht.The invention has for its object to provide an objective arrangement to achieve the objective, which requires only a control bore in the turbine housing to selectively measure the media and housing temperature with a probe having at least two temperature sensors or endoscopic examinations and make a quick, simple and reliable assembly and disassembly of the measuring and inspection means allows.

Erfindungsgemäß weist die als Durchgangsbohrung ausgeführte Kontrollbohrung zur Innenwandung der Turbine hin einen konischen Abschnitt auf, wobei der kleinste Durchmesser der Durchgangsbohrung an der Innenwandung so groß gewählt ist, daß er die Einführung des Endoskops in das Gehäuse bei entfemterTemperaturmeßsonde zuläßt. Die Sonde ist lediglich andern im Einbauzustand vom Medium beströmten Ende, an dem sich der Fühler für die Medientemperatur befindet, und in ihrem im konischen Bereich der Kontrollbohrung verlaufenden Abschnitt mit einer Hülse mit konischer Mantelfläche versehen. Diese . Hülse ist mit Hilfe von Druckelementen'an den Konus der Kontrollbohrung anpreßbar und dichtet diese ab. Zumindest ein Teil der Druckelemente dient gleichzeitig zur Anlage der übrigen Fühler der Sonde, die zur Erfassung der Gehäusetemperatur vorgesehen sind, an die Wandung der Kontrollbohrung.According to the invention, the control bore, which is in the form of a through-bore, has a conical section towards the inner wall of the turbine, the smallest diameter of the through-bore on the inner wall being chosen to be large enough to permit insertion of the endoscope into the housing with a remote temperature measuring probe. The probe is merely another in the installed state flowed from the medium end at which the sensor for the temperature of the medium, and provided in its running in the conical region of the control bore section with a sleeve with a conical outer surface. These . Sleeve is pressable by means of pressure elements on the cone of the control bore and seals it off. At least a portion of the pressure elements is used at the same time to the rest of the sensor probe, which are provided for detecting the housing temperature, to the wall of the control bore.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Aufnehmer der Temperaturfühler durch axial und im Abstand zueinander angebrachte Distanzscheiben geführt und gehaltert, von denen eine fest mit der Hülse verbunden ist. Die Distanzscheiben und ein den oberen Abschluß bildendes Druckstück, mit dem der Preßdruck übertragen wird, sind untereinander durch die Druckelemente in Form von Blattfedern aus warmfestem Material gekoppelt.In a further embodiment of the invention, the transducers of the temperature sensor are guided and supported by axially and spaced apart spacers, one of which is firmly connected to the sleeve. The spacers and an upper end forming pressure piece with which the pressing pressure is transmitted, are coupled to each other by the pressure elements in the form of leaf springs made of heat-resistant material.

Massive Kontaktkörper, die die Fühler für die Gehäusetemperatur umschließen, sind jeweils am Rand einer der Distanzscheiben starr befestigt und gewährleisten bei verspannten Blattfedern eine innige Kontaktgabe der Fühler mit dem Gehäuse. Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Gestaltung der einpreßbaren Sonde und die Formgebung der Kontrollbohrung mit geringem Aufwand Voraussetzungen für die exakte und genaue Erfassung der Temperaturen als auch für eine servicefreundliche Ausnutzung der Kontrollbohrung für visuelle Kontrollen gegeben sind.Massive contact bodies, which enclose the sensors for the housing temperature, are each rigidly attached to the edge of one of the spacers and ensure with intact leaf springs an intimate contact of the probe with the housing. The invention has the advantage that the design of the press-in probe and the shape of the control bore with little effort prerequisites for the accurate and accurate detection of the temperatures and for a service-friendly utilization of the control bore for visual controls are given.

embodiment

Die nähere Erläuterung erfolgt anhand der Zeichnung, die teilweise im Schnitt eine Kontrollbohrung mit eingesetzter Sonde darstellt, die einen Meßfühler für die Medien- und einen für die Gehäusetemperatur aufweist.The explanation will be made with reference to the drawing, which is partially in section a control hole with inserted probe having a sensor for the media and a housing temperature.

Das Dampfturbinengehäuse 8 ist mit einer Kontrollbohrung 1 versehen. DerTeil der Kontrollbohrung zum Gehäuseinneren, also zum Dampfraum 5 hin, ist kegelstumpfartig (konisch) ausgeführt, wobei der kleinste Durchmesser an der Innenwandung eine Öffnung 2 freigibt, die für die Einführung eines Endoskop bei entfernter Sonde ausreicht. Der kegelstumpfförmige Bereich der Kontrollbohrung hat einen Steigungswinkel von 45°—60°. Nur das eine Ende der Sonde, an dem sich der Meßfühler 9 für die Medientemperatur mit seinem Aufnehmer 3 befindet und das in den Dampfraum 5 ragt sowie der im konischen Bereich der Kontrollbohrung befindliche Abschnitt sind mit einer Hülse 4 versehen, die dort ebenfalls Kegelstumpfform aufweist. Die Aufnehmer 3 der Meßfühler 9; 12 sind durch axial und im Abstand zueinander angebrachte Distanzscheiben 10 geführt und gehaitert, von denen eine fest mit der Hülse 4 verbunden ist. Die eine Distanzscheibe 10 trägt an ihrem Rand einen massiven Kontaktkörper 7, in den der Meßfühler 12 für die Gehäüsetemperatur eingebettet ist.The steam turbine housing 8 is provided with a control bore 1. The part of the control bore to the interior of the housing, ie to the vapor space 5, is frustoconical (conical), the smallest diameter on the inner wall releasing an opening 2 which is sufficient for the insertion of an endoscope when the probe is remote. The frusto-conical area of the control bore has a pitch angle of 45 ° -60 °. Only one end of the probe on which the sensor 9 for the temperature of the medium with its pickup 3 and which projects into the vapor space 5 and the portion located in the conical region of the control bore are provided with a sleeve 4 which also has a truncated cone shape there. The sensor 3 of the sensor 9; 12 are guided and gehaitert by axially and spaced apart spacers 10, one of which is fixedly connected to the sleeve 4. The one spacer 10 carries at its edge a solid contact body 7, in which the sensor 12 is embedded for the Gehäüsetemperatur.

Zwischen den Distanzscheiben 10 und einem den oberen Abschluß bildenden Druckstück 11 sind jeweils zwei Blattfedern 6 aus warmfestem Material als Druckelemente angeordnet, die beim Einbau der Sonde Verspannt werden, so daß zum einen der konische Abschnitt der Hülse 4 auf den konischen Abschnitt der Kontrollbohrung 1 gepreßt wird, wodurch ein dichter Verschluß zwischen Dampfraum 5 und Kontrollbohrung 1 erreicht wird, und zum anderen der Kontaktkörper 7 kräftig an die Wandung der Kontrollbohrung 1 gedruckt wird, um eine unvermittelte Erfassung der Gehäusetemperatur sicherzustellen.Between the spacers 10 and the upper end forming pressure piece 11 two leaf springs 6 are arranged made of heat-resistant material as pressure elements, which are clamped during installation of the probe, so that on the one conical portion of the sleeve 4 is pressed onto the conical portion of the control hole 1 is, whereby a tight seal between the vapor space 5 and control bore 1 is achieved, and on the other hand, the contact body 7 is printed vigorously against the wall of the control bore 1 to ensure an unmediated detection of the housing temperature.

Claims

1. Arrangement for controlling turbines, in particular steam turbines, by endoscopy and temperature measurements with an insertable into a control bore of the turbine housing probe with temperature sensors for detecting the media and housing temperature, characterized in that the executed as a through hole control bore (1) to the inner wall of the housing (8) towards a conical portion, wherein the smallest diameter of the through hole on the inner wall is chosen so large that it allows the insertion of the endoscope with the probe removed, and the probe only at the flowed in the installed state of the medium end to which the temperature sensor (9) for the medium temperature is located, and in

"its in the conical region of the control bore (1) extending portion is provided with a sleeve (4) with a conical lateral surface which by means of pressure elements (6) to the cone of the control bore (1) can be pressed, wherein at least a portion of the pressure elements ( 6) at the same time to the rest of the temperature sensor (12) of the probe to the wall of the control bore (1) are used.

2. Arrangement according to claim!, Characterized in that in the probe, the sensor (3) of the temperature sensor (9; 12) by axially and spaced apart spacers (10) are supported and guided, one of which fixed to the sleeve ( 4) is connected, wherein the spacers (10) and an upper end forming pressure piece (11) with each other by the pressure elements (6) are coupled in the form of leaf springs, and solid contact body (7), the temperature sensor (12) for the Enclose enclosure temperature, each rigidly attached to the edge of one of the spacers (10).