DE1013466B

DE1013466B - Abstuetzung einer Maschinen-Apparategruppe einer Waermekraftanlage

Info

Publication number: DE1013466B
Application number: DEA24440A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Dr Werner Spillmann
Original assignee: Aktiengesellschaft fuer Technische Studien
Current assignee: Aktiengesellschaft fuer Technische Studien
Priority date: 1955-03-29
Filing date: 1956-03-06
Publication date: 1957-08-08

Description

deutsches

Die Erfindung betrifft eine Abstützung einer Maschinen-Apparatagruppe einer Wärmekraftanlage durch in einer Richtung biegenachgiebige, in der dazu senkrechten Richtung jedoch biegefeste Pendelstützen.

Bei Wärmekraftanlagen, in welchen ein gasförmiges Arbeitsmittel einen Kreislauf beschreibt, ist schon vorgeschlagen worden, einzelne Maschinen und Apparate, wie z. B. eine Turbine, einen Wärmeaustauscher, einen Kühler und einen Verdichter, welche vom Arbeitsmittel nacheinander durchflossen ίο werden, zu einer einheitlichen Maschinen-Apparategruppe zusammenzubauen. Wegen der verhältnismäßig großen Durchmesser der zwischengeschalteten Apparate bildet eine solche Gruppe einen einheitlichen, steifen Körper, welcher daher selbsttragend an einzelnen Stellen, abgestützt werden, kann.

Eine solche Maschinen-Appajrategruppe weist an den einzelnen Stellen, unterschiedliche Temperaturen und demzufolge auch unterschiedliche Wärmedehnungen an verschiedenen Stellen auf. Die Abstützung hat daher so zu erfolgen, daß die Wärmedehnungen nicht behindert werden und daß aber trotzdem die Maschinenachse stets in einer bestimmten Lage gehalten wird.

Es ist nun eine Abstützung einer solchen Maschinen-Apparategruppa bekannt, bei welcher die Gruppe auf quer zur Maschinenachse biegenachgiebigen,, sonst aber biegefesten Abstützplatten ruht, wobei noch weitere, aber in Achs- und in Querrichtung biegeniachgieibiga Stützen vorhanden sind. Sollen diese Abstützplatten und Stützen, hinreichend nachgiebig gemacht werden, so* müssen sie so dünn ausgeführt werden, daß bei auftretender größerer Belastung in Längsrichtung dieser Stützelemente die Gefahr einer Knickung auftritt.

Bei einer weiteren bekannten Anlage ist eine solche Maschinen-Apparategruppe a,n. einer punktförmigen Stelle drehbeweglich befestigt, an einer anderen punktförmigen Stelle aber in Achs- und Vertikalrichtung der Gruppe beweglich geführt und in der Nähe dieser letzteren Stelle durch inLängs- und Querrichtung nachgiebige Stützen in Vertikalrichtung gehalten. Aber auch diese Stützen können keine größeren Längskräfte aufnehmen.

Diese Nachteile zu. vermeiden und eine auch bei großen Belastungen einwandfreie, einfache: Abstützung zu ermöglichen, ist das Ziel der vorliegenden Erfindung. Bei einer Abstützung einer Maschinen-Apparategruppe einer Wärmekraftanlage durch in einer Richtung biegenachgiebige, in der dazu senkrechten Richtung jedoch biegefeste Pendelstützen weisen, zu diesem Behufe die Pendelstütze!! erfindungsgemäß Doppeilblattgelenke mit dazwischenliegender Versteifung auf.

Abstützung

einer Maschinen-Apparategruppe
einer Wärmekraftanlage

Anmelder:

Aktiengesellschaft

für technische Studien,

Zürich (Schweiz)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Albrecht, Patentanwalt,
Berlin-Frohnau, Edelhofdamm 26

Beanspruchte Priorität:
Schweiz vom 29. März 1955

Dipl.-Ing. Dr. Werner Spillmann, Kilchberg (Schweiz), ist als Erfinder genannt worden

In der Zeichnung ist als Beispiel eine Ausführungsfoirm der erfindungsgemäßen Lagerung im Zusammenhang mit einer Maschinen-Apparategruppe einer Wärmekraftanlage, in welcher ein gasförmiges Arbeitsmittel einen geschlossenen Kreislauf beschreibt, vereinfacht dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der Gruppe mit Lagerung,

Fig. 2 eine axiale Ansicht von der linken Seite der Fig. 1 her und

Fig. 3 eine axiale Ansicht von der rechten Seite der Fig. 1 her.

Die Maschinen-Apparategruppe besteht aus einer Hechdruckturbine 1, einer Niederdruckturbine 2, einem Wärmeaustauscher 3, einem Kühler 4 und einem Verdichter 5. Dk¹ Hochdruckturbine 1 und der Verdichter 5 sind in bekannter Weise: in einem gemeinsamen Gehäuse 6 eingebaut.

Hocherhitztes gasförmiges Arbeitsmittel gelangt durch einen Stutzen 7 in die Turbine 1, verläßt diese durch einen Stutzen 8 und wird hernach durch einen Stutzen 9 der Niederdruckturbine 2 zugeführt. Nach dam Austritt aus der Turbine 2 durchströmt es den unmittelbar an diese Turbine angebauten Wärmeaustauscher 3 und in axialer Fortsetzung den Kühler 4, um sodann in den Verdichter 5 zu gelangen. In diesem Verdichter wird das Arbeitsmittel, welches in den Turbinen 1 und 3 entspannt wurde, wieder auf

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Claims

höherem Druck gebracht. Das verdichtete Arbeitsmittel tritt aus dem Verdichter 5 durch einen Stutzen 10 aus und wird hierauf durch den Wärmeaustauscher 3 geleitet, in welchem es Wärme von dem entspannten, die Turbine 2 verlassenden Arbeitsmittel aufnimmt. Mit 11 ist ein Eintritts- und mit 12 ein Austrittsstutzen des hochdruckseitigen Teiles des Wärmeaustauschers bezeichnet. Nach dem Austritt aus dem Wärmeaustauscher wird das verdichtete Arbeitsmittel einem nicht gezeigten. Erhitzer zügeleitet, um nachher wieder der Turbine 1 zugeführt zu werden. Mit 13 und 14 sind Anschluß stutzen für Kühlwasserleitungen bezeichnet. Die Maschinen-Apparategruppe 1, 2, Z1 A, 5 bildet einen einheitlichen, steifen, sich selbst tragenden Körper. Das in den Verdichter 5 eintretende Arbeitsmittel ist verhältnismäßig kalt. Wird für die Turbine, wie es üblich ist, ein vom Außengehäuse isoliertes "Innengehäuse vorgesehen, so bleibt das ganze Gehäuse verhältnismäßig kalt. Gegen die Niederdruckturbine 2 hin nimmt aber die Temperatur der Gruppe allmählich zu. Es treten somit unterschiedliche Temperaturen und demnach unterschiedliche Dehnungen an verschiedenen Stellen auf. Die Lagerung der Gruppe besteht aus vier Pendelstützen,, von denen zwei mit 15 und die restlichen zwei niit 16 bezeichnet sind. Die Pendelstützem 15 bestehen je aus einer Blattfeder 17, welche im mittleren Teil durch; seitlich angefügte Körper 18 verstärkt ist. Die Blattfedern,' 17 sind mit ihren oberen. Enden etwa in. Achshöhe auf beiden Seiten des Wärmeaustauschers 3 an Stellen 19 in der Nähe von dessen heißerem Ende befestigt. Ihre Biegeachsen verlaufen parallel zur Maschinenachse. Die unteren Enden der Blattfedern 17 sind a,n Stellen: 20 in einem Fundamentrahmen 21 eingespannt. Infolge der Verstärkungen-18 werden die Pendelstützen bei der Belastung durch das Gewicht des zu tragenden Körpers am Ausknicken verhindert. Zwischen den Verstärkungen 18 und den Befestigungsstellen, 19 bzw. 20 werden aber an den Blattfedern 17 noch unverstärkte Teile 22 frei gelassen, weiche als Blattgelenke wirken. Es handelt sich somit bei den Pendelstützen 15 um solche mit Doppelblattgelenken,. Da die Biegeaehsa dieser Gelenke parallel zur Maschineniachse verläuft, lassen sie keine axiale Verschiebung der Maschinen-Apparategruppe 1 bis 6 an den Befestigungsstellen 19 zu. Wegen: der Nachgiebigkeit der Blattgelenka 22 kann sich aber der betreffende Teil der Maschinan-Apparategruppe zwischen den. beiden Befestigungsstelleni 19 in der Richtung senkrecht zur Achse frei ausdehnen.. Die Wärmedehnung des verhältnismäßig heißen Teiles der Gruppe wird also· nicht behindert. Um- eine seitliche Verschiebung der Maschinenachse zu verhindern, ist unterhalb der Achse auf den Fundamentrahmen. 21 ein: Führungskeil vorgesehen, welcher in eine Nut eines nach unten vorstehenden Teiles 24 des Wärmeaustauschers 3 eingreift. Dieser Keil erlaubt wohl eine freie Verschiebung der Unterseite des Wärmeaustauschers in vertikaler Richtung, nicht aber eine seitliche Verschiebung. Die Pendestützen 16 sind mit ihren oberen Enden an, Stellen. 25 beidseitig am verhältnismäßig kalten Maschinengehäuse 6 und mit ihren, unteren Enden an Stellen 26 am Fundament befestigt. Diese Pendelstützen bestehen wieder aus je einer Blattfeder 27, welche in der Mitte durch beidseitig angebrachte Körper 28 verstärkt ist. Zwischen den Verstärkungen und den Befestigungsstellen sind Blattgelenke 29 frei gelassen,. Die Biegeachsen dieser Blattgelenke stehen, senkrecht zur Maschinenachse. Die Pendelstützen 16 erlauben daher dem Gehäuse 6 eine freie Verschiebung in axialer Richtung, so daß die Wärmedehnung der Maschinen-Apparategruppe zwischen den. axialen Fixpunkten 19 und den Stellen. 25 nicht behindert wird. Bei dem verhältnismäßig kalten Maschinengehäuse 6 tritt dagegen praktisch keine Querdehnung auf. Die Beanspruchung der Blattfedern in der Richtung senkrecht zur Biegeachse der Gelenke 29 ist daher unbedeutend. Die erfindungsgemäße Lagerung läßt sich vorteilhaft für Schiffsanlagen verwenden, bei welchen auch eine Neigung des Maschinenfundamentes im Betriebe in, Betracht zu ziehen ist. Die Blattfederpendelstützen besorgen, dabei in, einfacher Weise sowohl die Fixierung in der Richtung senkrecht zum Fundament als auch in Achsrichtung, und zusammen mit einem Führungskeil verhindern sie auch eine Querverschiebung der Maschiinenachse, ohne aber die Wärmedehnungen zu behindern. Außer für Gasturbinen läßt sich die beschriebene Art der Lagerung beispielsweise a,uch für eine Maschinen-Apparategruppe verwenden,, bei welcher eine Dampfturbine mit dem Kondensator zu einem einzigen steifen. Körper zusammengebaut ist. Ein Paar der Pendelstützen, beispielsweise das mit 16 bezeichnete, könnte gegebenenfalls auch durch eine einzige Pendelstütze ersetzt werden, welche zweckmäßig unterhalb der Maschinenachse am Gehäuse anzugreifen hätte. Es ist aber auch die Anordnung von mehr als vier Pendelstützen denkbar, wobei diese in zwei Gruppen mit je unter sich parallelen Biegeachsen der Blattegelenke aufzuteilen, wären, und die Biegeachsen der einen Gruppe zu den. Biegeachsen der anderen Gruppe senkrecht zu stehen, hätten. Patenta ns ρ η 0 cn f.

1. Abstützung einer Maschinen-Apparategruppe einer Wärmekraftanlage durch in einer Richtung biegenachgiebige, in der dazu senkrechten Richtung jedoch biegefeste Pendelstützen, dadurch' gekennzeichnet, daß die Pendelstützen (15 bzw. 16) Doppelblattgelenke (22 bzw. 29) mit dazwischenliegender Versteifung (18 bzw. 28) aufweisen.

2. Abstützung nach Anspruch, 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeachsen der Blattgelenke der an Stellen, hoher Temperatur der Maschinen-Apparategruppe angebrachten. Pendelstützen parallel zur Mascbinenachse, die Biegeachsen der Blattgelenke der an Stellen niedriger Temperatur angebrachten Pendelstützen dagegen senkrecht zur Maschinenachse verlaufen.

In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 650 753, 2 493 641.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

I 709655/167 7.57