DE102008060706A1 - Nozzle segment for a steam turbine - Google Patents

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Abstract

Ein Düsensegment (1) für eine Stufe, insbesondere eine Regelstufe, einer Dampfturbine, mit wenigstens einer Leitschaufel (1.2) und einem Befestigungsabschnitt (1.1) zur Befestigung des Düsensegments weist einen Dichtungsabschnitt (1.3) zur Abdichtung eines Stufenrades (2) der Dampfturbine an seinem Außenumfang auf, der integral mit dem Düsensegment (1) ausgebildet ist.A nozzle segment (1) for a stage, in particular a control stage, a steam turbine, with at least one guide vane (1.2) and a fastening portion (1.1) for fixing the nozzle segment has a sealing portion (1.3) for sealing a stage wheel (2) of the steam turbine at its Outer periphery, which is formed integrally with the nozzle segment (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Düsensegment für eine Stufe, insbesondere eine Regelstufe, einer Dampfturbine, mit wenigstens einer Leitschaufel und einem Befestigungsabschnitt zur Befestigung des Düsensegments, sowie eine Dampfturbine mit einem Düsensring mit solchen Düsensegmenten.The The invention relates to a nozzle segment for a stage, in particular a control stage, a steam turbine, with at least a vane and a mounting portion for attachment of the nozzle segment, as well as a steam turbine with a nozzle ring with such nozzle segments.

In einer Stufe einer Dampfturbine wird Dampf durch die Leitschaufeln eines Düsenringes auf die Laufschaufeln eines nachfolgend angeordneten Stufenrades gelenkt, das Enthalpie des Dampfes in mechanische Arbeit umsetzt. Bei einer Düsengruppenregelung kann der Massendurchsatz durch einzelne Düsen einer Regelstufe verändert werden, um die Leistung der Turbine zu regeln. Die Düsen können beispielsweise durch Verstellung der sie definierenden Leitschaufeln verändert werden. Im Allgemeinen ist die Regelstufe die erste Stufe einer Dampfturbine, ihr Stufenrad wird als Regelrad bezeichnet.In a stage of a steam turbine becomes steam through the vanes a nozzle ring on the blades of a following arranged stage wheel steered, the enthalpy of the steam into mechanical Work implements. In a nozzle group control, the Mass flow rate changed by individual nozzles of a control stage be used to regulate the performance of the turbine. The nozzles For example, by manipulating the ones that define them Guide vanes are changed. In general, the Control stage the first stage of a steam turbine, her stage wheel is referred to as a control wheel.

Insbesondere bei Regelstufen ist eine Abdichtung des Stufen- bzw. Regelrades an seinem Außenumfang gegen das dampfführende Innengehäuse der Dampfturbine erforderlich, um eine Leckageströmung des Dampfes zu verhindern, die den Wirkungsgrad der Turbine reduzieren würde.Especially At control stages is a seal of the step or control wheel on its outer periphery against the steam-carrying Inner casing of the steam turbine required to a leakage flow to prevent the steam, which reduce the efficiency of the turbine would.

Hierzu ist es beispielsweise aus der DE 10 04 202 A bekannt, radial nach innen vorragende Dichtbänder am Innengehäuse der Dampfturbine zu befestigen, die mit radialen Vorsprüngen am Außenumfang des Regelrades eine Labyrinthdichtung ausbilden. Der Düsenring ist hier separat aus einzelnen Düsensegmenten zusammengesetzt, welche axial von der Dichtungsfläche zwischen Innengehäuse und Stufenrad beabstandet sind.For this it is for example from the DE 10 04 202 A known to secure radially inwardly projecting sealing bands on the inner casing of the steam turbine, which form a labyrinth seal with radial projections on the outer circumference of the control wheel. The nozzle ring is here composed separately of individual nozzle segments, which are axially spaced from the sealing surface between the inner housing and the stepped wheel.

Nach der DE 34 13 628 C2 ist es auch bekannt, am Innengehäuse der Dampfturbine einen Einsatz zu befestigten, an dem Dichtbänder ausgebildet sind. Aus dieser Druckschrift und der DE 10 2004 026 503 A1 ist es ebenfalls bekannt, Dichtbänder nur am Außenumfang eines Stufenrades vorzusehen, welche mit einer Dichtfläche am Innengehäuse der Dampfturbine zusammenwirken. In allen be kannten Lösungen sind die Düsensegmente und die gehäuseseitigen Dichtflächen somit als separate Bauteile ausgeführt.After DE 34 13 628 C2 It is also known to fasten on the inner casing of the steam turbine an insert, are formed on the sealing bands. From this document and the DE 10 2004 026 503 A1 It is also known to provide sealing tapes only on the outer circumference of a stepped wheel, which cooperate with a sealing surface on the inner casing of the steam turbine. In all known solutions, the nozzle segments and the housing-side sealing surfaces are thus designed as separate components.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Dichtung am Außenumfang eines Stufenrades einer Dampfturbine zu verbessern.task The present invention is to provide a seal on the outer periphery a step wheel of a steam turbine to improve.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Düsensegment nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale weitergebildet. Anspruch 7 stellt eine Dampfturbine mit einem Düsenring mit solchen Düsensegmenten unter Schutz, die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen.to Solution to this problem is a nozzle segment after the preamble of claim 1 by its characterizing features further training. Claim 7 illustrates a steam turbine with a nozzle ring with such nozzle segments under protection, the dependent claims relate to advantageous developments.

Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein oder mehrere Düsensegmente für eine Stufe einer Dampfturbine, die jeweils einen Befestigungsabschnitt zur Befestigung beispielsweise an einem Innengehäuse, insbesondere einem Leitschaufelträger, der Dampfturbine aufweisen, integral mit einem Dichtungsabschnitt zur Abdichtung eines Stufenrades der Dampfturbine an dessen Außenumfang auszubilden.According to the invention proposed one or more nozzle segments for a stage of a steam turbine, each having a mounting portion for attachment, for example, to an inner housing, in particular a vane support having steam turbine, integral with a sealing portion for sealing a stepped wheel of Form steam turbine on the outer circumference.

Durch die integrale Ausbildung von Düsensegment und Dichtungsabschnitt kann der Dichtungsabschnittes zusammen mit dem Düsensegment an der Dampfturbine befestigt werden. Hierdurch kann auf montagetechnisch einfache Weise ein geeignete Dichtungsfläche am Innengehäuse ausgebildet werden, die dem Außenumfang des Stufenrades gegenüberliegt und mit diesem dichtend zusammenwirkt.By the integral formation of nozzle segment and sealing section can the sealing portion together with the nozzle segment on the steam turbine are attached. As a result, on mounting technology simple way a suitable sealing surface on the inner housing be formed, which is opposite to the outer periphery of the step wheel and cooperates with this sealing.

Vorteilhafterweise ist es nicht mehr nötig, neben den Düsensegmenten noch weitere separate Einsätze oder Dichtungsbänder am Gehäuse zu befestigen. Gleichwohl können natürlich zusätzlich zu dem Dichtungsabschnitt des Düsensegmentes noch weitere Einsätze und/oder Dichtungsbänder auch direkt am Innengehäuse der Dampfturbine vorgesehen werden, um die Dichtwirkung mit dem Außenumfang des Stufenrades zu verbessern, beispielsweise eine Labyrinthdichtung axial zu verlängern oder mehrstufig auszubilden.advantageously, it is no longer necessary, next to the nozzle segments even more separate inserts or sealing tapes to attach to the housing. Nevertheless, of course in addition to the sealing portion of the nozzle segment even more inserts and / or sealing tapes also be provided directly on the inner casing of the steam turbine, to the sealing effect with the outer circumference of the step wheel to improve, for example, to extend a labyrinth seal axially or to train in multiple stages.

Als weiterer Vorteil kann der Dichtungsabschnitt am einzelnen Düsensegment häufig einfacher hergestellt oder bearbeitet werden als in situ in der Dampfturbine.When Another advantage of the sealing section on the individual nozzle segment often easier to manufacture or process than in situ in the steam turbine.

Ein weiterer Vorteil kann darin liegen, dass der axiale Abstand zwischen dem Düsensegment bzw. -ring und der Dichtfläche verkürzt werden kann, so dass der a xiale Bauraum zur Aufnahme von Düsenring und Dichtfläche sich verkürzt und/oder weniger Totgebiete in der Dampfströmung zum Stufenrad entstehen.One Another advantage may be that the axial distance between the nozzle segment or ring and the sealing surface can be shortened so that the a xiale space for recording of nozzle ring and sealing surface shortened and / or less dead zones in the vapor flow to the stepwheel arise.

Vorteilhaft vergrößert sich auch der Gestaltungsspielraum bei der Konstruktion des Innengehäuses. So kann vorzugsweise auf einen schwanenhalsförmigen Abschnitt im Leitschaufelträger verzichtet werden. Zudem können mit einem Düsensegment nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit integriertem Dichtungsabschnitt auch kleinste Schaufelhöhen dargestellt werden.Advantageous the scope for design also increases in the construction of the inner housing. So preferably on a gooseneck-shaped section in the vane carrier be waived. In addition, with a nozzle segment after an embodiment of the present invention with integrated Sealing section also smallest blade heights shown become.

Mit besonderem Vorteil kann die vorliegenden Erfindung bei Düsensegmenten einer Regelstufe umgesetzt werden. Deren Stufen- bzw. Regelrad wird insbesondere bei Variationen des Dampfstromes stark wechselnd beaufschlagt, so dass die Dichtung am Außenumfang erhöhten Belastungen ausgesetzt ist, die durch ein integral mit einem Düsensegment ausgebildete Dichtungsabschnitt besser aufgenommen werden. Zudem kann die Ausbildung des Dichtungsabschnittes am Düsensegment eine Kompensation wärmebedingter Gestaltsänderungen des Innengehäuses ermöglichen.With particular advantage, the present invention can be implemented in nozzle segments of a control stage. Their stage or control wheel In particular, is subjected to strong variations in variations of the steam flow, so that the seal is subjected to increased loads on the outer circumference, which are better absorbed by an integrally formed with a nozzle segment sealing portion. In addition, the formation of the sealing portion on the nozzle segment allow compensation of heat-related changes in shape of the inner housing.

Die integrale Ausbildung des Dichtungsabschnittes mit dem Düsensegment kann insbesondere durch eine einstückige Gestaltung des Düsensegmentes mit Befestigungsabschnitt, Dichtungsabschnitt und einer oder mehreren Leitschaufeln realisiert werden. Beispielsweise kann ein solches Düsensegment urgeformt, etwa gegossen oder geschmiedet, und/oder spanend bearbeitet, beispielsweise gefräst, geschliffen oder erodiert werden. Vorteilhaft ist insbesondere in diesem Fall auch der Dichtungsabschnitt aus dem in der Regel hochwertigen, insbesondere hochfesten, harten und/oder temperaturbeständigen Material des eigentlichen Düsensegmentes, und schützt so zusätzlich das Innengehäuse.The integral formation of the sealing portion with the nozzle segment In particular, by a one-piece design of the Nozzle segment with attachment section, sealing section and one or more vanes. For example can such a nozzle segment urgeformt, about poured or forged, and / or machined, for example milled, be ground or eroded. It is particularly advantageous in In this case, the sealing portion of the usually high-quality, in particular high strength, hard and / or temperature resistant material the actual nozzle segment, and so protects additionally the inner housing.

Gleichermaßen kann der Dichtungsabschnitt jedoch auch lösbar, beispielsweise durch Schrauben, oder unlösbar, beispielsweise durch Schweißen, Verstemmen, Nieten oder dergleichen, mit dem übrigen Düsensegment, insbesondere dem Befestigungsabschnitt, einem Leitschaufelfuß und/oder einem Leitschaufeldeckel verbunden werden. Dies erhöht vorteilhaft die Flexibilität bei der Gestaltung, Materialwahl. Herstellung und Bearbeitung des Dichtungsabschnittes und des übrigen Düsensegmentes.equally However, the sealing portion can also be releasably, for example by screws, or unsolvable, for example by welding, Caulking, riveting or the like, with the remaining nozzle segment, in particular the attachment portion, a Leitschaufelfuß and / or a Leitschaufeldeckel be connected. This increases advantageous the flexibility in the design, choice of material. Production and processing of the sealing section and the rest Nozzle segment.

Der Dichtungsabschnitt übergreift in der axialen Richtung der Dampfturbine den Außenumfang des Stufenrades bevorzugt ganz oder teilweise, wenn das Düsensegment und das Stufenrad in der Dampfturbine befestigt sind, um am Außenumfang eine Dichtfläche zur Verfügung zu stellen. Hierdurch kann das Innengehäuse vorteilhaft gegen Verschleiß oder Beschädigungen durch einen anstreifenden Außenumfang des Stufenrades, aber auch gegen mechanische und thermische Beanspruchungen durch den Dampf geschützt werden. Andererseits kann der Dichtungsabschnitt zusammen mit dem übrigen Düsensegment einfach ausgetauscht werden.Of the Seal portion overlaps in the axial direction of the Steam turbine, the outer circumference of the stage wheel preferred wholly or in part, if the nozzle segment and the stepwheel are mounted in the steam turbine to the outer circumference of a To provide sealing surface. This can the inner housing advantageous against wear or Damage due to a grazing outer circumference the step wheel, but also against mechanical and thermal stresses be protected by the steam. On the other hand, the sealing portion easy along with the rest of the nozzle segment be replaced.

Vorzugsweise sind auf dem Dichtungsabschnitt ein oder mehrere, insbesondere axial voneinander beabstandete, Dichtungsbänder angeordnet, welche sich in radialer Richtung zu dem Außenumfang des Stufenrades hin erstrecken. Wie im bekannten Stand der Technik kann so eine wirkungsvolle ein- oder mehrstufige Labyrinthdichtung geschaffen werden.Preferably are on the sealing portion one or more, in particular axially spaced from each other, sealing strips arranged, which in the radial direction to the outer periphery of the step wheel extend. As in the known art, such a be created effective single or multi-stage labyrinth seal.

Ein oder mehrere Dichtungsbänder können lösbar oder unlösbar an dem Dichtungsabschnitt befestigt, beispielsweise mit diesem verstemmt sein. Gleichermaßen können ein oder mehrere Dichtungsbänder auch einstückig mit dem Dichtungsabschnitt ausgebildet sein, beispielsweise als radiale Absätze. Auch eine Kombination solcher einstückigen, radialen Absätze und befestigter Dichtungsbänder ist möglich. In diesem Zusammenhang wird auch ein Düsensegment, bei dem Leitschaufel, Befestigungs- und Dichtungsabschnitt einstückig ausgebildet sind, und an dem weitere Elemente, beispielsweise separate Dichtungsbänder befestigt sind, als einstückig im Sinne der vorliegenden Erfindung bezeichnet.One or more sealing tapes can be detachable or permanently attached to the sealing portion, for example be caulked with this. Likewise one or more sealing tapes also in one piece be formed with the sealing portion, for example as radial heels. Also a combination of such one-piece, radial shoulders and attached sealing bands is possible. In this context, a nozzle segment, at the vane, mounting and sealing portion in one piece are formed, and on the other elements, such as separate Sealing tapes are attached as one piece referred to in the context of the present invention.

Bei einer erfindungsgemäßen Dampfturbine umfasst ein Düsensring einer oder mehrerer Stufen, insbesondere einer Regelstufe, ein oder mehrere der vorstehend erläuterten Düsensegmente. Beispielsweise kann ein Düsensring komplett aus erfindungsgemäßen Düsensegmenten bestehen, wobei dann vorzugsweise ihre Dichtungsabschnitte einen im Wesentlichen geschlossenen Dichtungsring über den Außenumfang des entsprechenden Stufenrades bilden. Zur Erhöhung der Festigkeit des Düsenringes und/oder zur Verbesserung der Dichtungseigenschaften des Dichtungsringes können benachbarte Dichtungsabschnitte auf ihren ein ander zugewandten Umfangsstirnseiten komplementäre Strukturen, beispielsweise Vorsprünge bzw. Aussparungen in Umfangsrichtung, aufweisen.at a steam turbine according to the invention comprises a Nozzle ring of one or more stages, in particular one Control stage, one or more of the above Nozzle segments. For example, a nozzle ring completely from nozzle segments according to the invention exist, in which case preferably their sealing sections a essentially closed sealing ring over the outer periphery form the corresponding stage wheel. To increase the Strength of the nozzle ring and / or to improve the Sealing properties of the sealing ring may adjacent sealing portions complementary on their one another facing circumferential end faces Structures, for example projections or recesses in the circumferential direction, have.

Dementsprechend ist es gleichermaßen möglich, dass alle Düsensegmente eines Düsenringes die gleichen oder unterschiedliche Dichtungsabschnitte aufweisen. Beispielsweise kann der Dichtungsabschnitt eines ersten Düsensegments in Umfangsrichtung eine größere Erstreckung aufweisen, derjenige eines angrenzenden zweiten Düsensegments eine kleinere, so dass sich insgesamt der gewünschte Gesamtumfang ergibt. Dies zeigt, dass es auch möglich ist, erfindungsgemäße Düsensegmente mit integrierten Dichtungsabschnitten mit herkömmlichen Düsensegmente ohne Dichtungsabschnitten zu einem Düsenring zu kombinieren, indem beispielsweise die Dichtungsabschnitte der erfindungsgemäßen Düsensegmente in Umfangsrichtung auf beiden Seiten das übrige Düsensegment, insbesondere dessen Befestigungsabschnitt, jeweils um die halbe Umfangserstreckung eines herkömmlichen Düsensegments überragen. Werden dann abwechselnd erfindungsgemäße und herkömmliche Düsensegmente zu einem Düsenring zusammengesetzt, stoßen die Umfangsstirnseiten zweier erfindungsgemäßer Düsensegmente vor einem zwischen ihnen aufgenommenen herkömmlichen Düsensegment ohne integrierten Dichtungsabschnitt aneinander und bilden wiederum einen geschlossenen Dichtungsring.Accordingly It is equally possible that all nozzle segments a nozzle ring, the same or different sealing portions exhibit. For example, the sealing portion of a first Nozzle segment in the circumferential direction a larger Have extension, that of an adjacent second nozzle segment a smaller, giving a total of the desired overall size results. This shows that it is also possible according to the invention Nozzle segments with integrated sealing sections with conventional nozzle segments without sealing sections to combine a nozzle ring by, for example the sealing portions of the invention Nozzle segments in the circumferential direction on both sides the rest Nozzle segment, in particular its attachment portion, extend beyond half the circumference of a conventional nozzle segment. Will then alternately inventive and conventional Nozzle segments assembled to a nozzle ring, butt the peripheral end faces of two inventive Nozzle segments in front of a conventional recorded between them Nozzle segment without integrated sealing section to each other and in turn form a closed sealing ring.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen und den Ausführungsbeispielen. Hierzu zeigt, teilweise schematisiert:Further Advantages and features emerge from the subclaims and the embodiments. This shows, partially schematically:

1A, 1B: jeweils eine Regelstufe einer Dampfturbine nach dem Stand der Technik im Längsschnitt; und 1A . 1B in each case a control stage of a steam turbine according to the prior art in longitudinal section; and

2B: ein Düsensegment nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Teilansicht. 2 B A nozzle segment according to an embodiment of the present invention in a perspective partial view.

1A zeigt im Längsschnitt eine Regelstufe einer Dampfturbine nach dem Stand der Technik mit einem Düsensegment 10, welches in einem separaten schwanenhalsförmigen Leitschaufelträger bzw. Düsenkasten 30A befestigt ist, der Teil eines Innengehäuses 30C der Dampfturbine ist. Als Innengehäuse werden insoweit diejenigen Teile der Dampfturbine bezeichnet, die den Dampf zu bzw. in der Beschaufelung führen. 1A shows in longitudinal section a control stage of a steam turbine according to the prior art with a nozzle segment 10 , which in a separate gooseneck guide vane or nozzle box 30A is attached, the part of an inner housing 30C the steam turbine is. As interior housing, those parts of the steam turbine are referred to that lead the steam to or in the blading.

Axial benachbart ist ein Regelrad 20 eines Läufers 100 der Dampfturbine angeordnet, das an seinem Außenumfang (oben in 1A) radiale Vorsprünge aufweist, welche mit Dichtungsbändern, die in einer Dichtungsfläche 30B des Innengehäuses 30C der Dampfturbine verstemmt sind, eine Labyrinthdichtung bilden. Nachteilig ist die Befestigung der separaten Dichtungsbänder in der Dichtungsfläche 30B schwierig und erfordert neben der ohnehin erforderlichen Befestigung der Düsensegmente 10 weitere Montageschritte. Zudem ist der schwanenhalsförmige Leitschaufelträger 30A, der durch die axiale Beabstandung von Düsensegmenten 10 und Dichtungsbändern im Bereich 30A bedingt ist, fertigungs- und festigkeitstechnisch nachteilig.Axially adjacent is a control wheel 20 a runner 100 the steam turbine arranged at its outer periphery (top in 1A ) has radial projections, which with sealing bands, which in a sealing surface 30B of the inner casing 30C the steam turbine are caulked, form a labyrinth seal. A disadvantage is the attachment of the separate sealing strips in the sealing surface 30B difficult and requires in addition to the already required attachment of the nozzle segments 10 further assembly steps. In addition, the gooseneck-shaped guide vane carrier 30A caused by the axial spacing of nozzle segments 10 and sealing tapes in the area 30A conditionally, manufacturing and strength engineering disadvantageous.

1B zeigt in entsprechender Darstellung eine Regelstufe einer weiteren Dampfturbine nach dem Stand der Technik. Gleiche Bauteile sind durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet, so dass auf obige Erläuterungen verwiesen wird. Die Gestaltung des Innengehäuses, das hier mit einem integrierten Leitschaufelträger ausgebildet ist, an dem die Düsensegmente 10 befestigt sind, bedingt hier nachteilig eine unnötige radiale Schaufelhöhe der Leitschaufeln der Düsensegmente 10 bzw. der Laufschaufeln des Regelrades 20. 1B shows in a corresponding representation a control stage of another steam turbine according to the prior art. Like components are designated by the same reference numerals, so that reference is made to the above explanations. The design of the inner housing, which is formed here with an integrated guide vane on which the nozzle segments 10 are fixed, here disadvantageously causes an unnecessary radial blade height of the guide vanes of the nozzle segments 10 or the blades of the control wheel 20 ,

An Stelle separater Dichtungsbänder an der Dichtungsfläche 30B des Innengehäuses 30C und hiervon baulich getrennter Düsensegmente 10 schlägt die vorliegende Erfindung vor, einen Dichtungsabschnitt, mit dem ein Außenumfang eines Regelrades gegen das Innengehäuse abgedichtet wird, integral mit dem ohnehin an dem Innengehäuse zu befestigenden Düsensegment auszubilden. 2 zeigt hierzu in perspektivischer Teilansicht ein Düsensegment 1 nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung mit integriertem Dichtungsabschnitt 1.3.Instead of separate sealing bands on the sealing surface 30B of the inner casing 30C and hereby structurally separate nozzle segments 10 proposes the present invention, a sealing portion, with which an outer periphery of a control wheel is sealed against the inner housing to form integrally with the already to be fastened to the inner housing nozzle segment. 2 shows this in a perspective partial view of a nozzle segment 1 according to an embodiment of the present invention with integrated sealing portion 1.3 ,

Das Düsensegment 1 weist einen Befestigungsabschnitt 1.1 zur Befestigung an der Dampfturbine auf. Mit diesem kann das Düsensegment 1 beispielsweise an einem separaten Leitschaufelträger 30A, wie er in 1A dargestellt ist, oder einem in das Innengehäuse integrierten Leitschaufelträger, wie er in 1B dargestellt ist, befestigt, beispielsweise in eine Führungsnut eingeführt werden (nicht dargestellt).The nozzle segment 1 has a mounting portion 1.1 for attachment to the steam turbine. With this, the nozzle segment 1 for example, on a separate vane carrier 30A as he is in 1A is shown, or integrated into the inner housing vane carrier, as in 1B is shown attached, for example, introduced into a guide groove (not shown).

Einstückig mit dem Befestigungsabschnitt 1.1 sind mehrere Leitschaufeln 1.2 ausgebildet. Zwei benachbarte Leitschaufeln definieren jeweils eine Düse zur Umlen kung einer Dampfströmung auf Laufschaufeln 2.1, 2.2, ... 2.5 eines nachfolgenden Regelrades 2. Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich das Düsensegment 1 in Umfangsrichtung über mehrere Düsen und weist dementsprechend mehrere Leitschaufeln 1.2 auf. In einer nicht dargestellten Abwandlung kann jedes Düsensegment auch nur jeweils eine Leitschaufel tragen.Integral with the attachment section 1.1 are several vanes 1.2 educated. Two adjacent vanes each define a nozzle for deflecting a flow of steam on blades 2.1 . 2.2 , ... 2.5 a subsequent control wheel 2 , In the exemplary embodiment, the nozzle segment extends 1 in the circumferential direction over a plurality of nozzles and accordingly has a plurality of guide vanes 1.2 on. In a modification, not shown, each nozzle segment can carry only one vane.

Ebenfalls einstückig mit dem Befestigungsabschnitt 1.1 ist ein Dichtungsabschnitt 1.3 ausgebildet. Dieser weist in Umfangsrichtung die gleiche Breite auf wie der Befestigungsabschnitt 1.1, und erstreckt sich in axialer Richtung (von links nach rechts in 2) über den Außenumfang des Regelrades 2, der durch miteinander verbundene Deckplatten 2A benachbarter Laufschaufeln 2.1, 2.2, ... 2.5 des Regelrades 2 gebildet ist.Also integral with the attachment section 1.1 is a sealing section 1.3 educated. This has the same width in the circumferential direction as the attachment portion 1.1 , and extends in the axial direction (from left to right in FIG 2 ) over the outer circumference of the control wheel 2 , by interconnected cover plates 2A adjacent blades 2.1 . 2.2 , ... 2.5 of the control wheel 2 is formed.

Die Deckplatten 2A weisen in axialer Richtung radiale Absätze auf. Diese bilden mit drei Dichtungsbändern 1.4, die in Umfangsnuten des Dichtungsabschnittes 1.3 verstemmt sind, eine Labyrinthdichtung. Die aneinander anstoßenden Umfangsstirnflächen der Dichtungsabschnitte benachbarter Düsensegmente schließen im Wesentlichen dampfdicht miteinander ab, so dass die Dichtungsabschnitte 1.3 zusammen einen geschlossenen Dichtungsring bilden. Hierzu können die Dichtungsabschnitte 1.3 in Umfangsrichtung ein geringes Übermaß aufweisen, so dass sie im montierten Zustand gegeneinander verspannt sind, um die Dichtigkeit des Dichtungsringes zu erhöhen.The cover plates 2A have radial shoulders in the axial direction. These form with three sealing bands 1.4 in the circumferential grooves of the sealing portion 1.3 caulked, a labyrinth seal. The abutting peripheral end faces of the sealing portions of adjacent nozzle segments terminate substantially vapor-tight with each other, so that the sealing portions 1.3 together form a closed sealing ring. For this purpose, the sealing sections 1.3 have a slight oversize in the circumferential direction, so that they are braced against each other in the assembled state, in order to increase the tightness of the sealing ring.

Die Dichtungsbänder 1.4 können in Umfangsrichtung dieselbe Breite aufweisen wie der Dichtungsabschnitt 1.3, und so bereits vor der Befestigung des Düsensegmentes 1 am Innengehäuse mit dem Dichtungsabschnitt 1.3 verbunden, beispielsweise verschweißt oder verstemmt werden, oder integral, beispielsweise als urgeformte oder nachträglich eingefräste radiale Absätze zusammen mit dem Dichtungsabschnitt 1.3 hergestellt werden. Gleichermaßen ist es jedoch auch möglich, zunächst mehrere, insbesondere alle Düsensegmente mit den integrierten Dichtungsabschnitten am Innengehäuse zu befestigen und erst anschließend ringförmige Dichtungsbänder in umlaufende Nuten im Dichtungsring einzuführen.The sealing tapes 1.4 may have the same width in the circumferential direction as the sealing portion 1.3 , and so before the attachment of the nozzle segment 1 on the inner housing with the sealing portion 1.3 connected, for example, welded or caulked, or integral, for example, as urgeformte or subsequently milled radial paragraphs together with the sealing portion 1.3 getting produced. Likewise, it is possible to have more than one in particular to fix all nozzle segments with the integrated sealing sections on the inner housing and only then to introduce annular sealing bands in circumferential grooves in the sealing ring.

11
Düsensegmentnozzle segment
1.11.1
Befestigungsabschnittattachment section
1.21.2
Leitschaufelvane
1.31.3
Dichtungsabschnittsealing section
1.41.4
Dichtungsbandsealing tape
22
Regelrad (Stufenrad)control wheel (Step gear)
2.1, 2.2, ... 2.52.1 2.2, ... 2.5
Laufschaufelblade
2A2A
Deckplattecover plate
1010
Düsensegmentnozzle segment
2020
Regelradcontrol wheel
30A30A
Leitschaufelträgerguide vane
30B30B
Dichtungsflächesealing surface
30C30C
Innengehäuseinner housing
100100
Läuferrunner

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Claims (8)

Düsensegment (1) für eine Stufe, insbesondere eine Regelstufe, einer Dampfturbine, mit wenigstens einer Leitschaufel (1.2) und einem Befestigungsabschnitt (1.1) zur Befestigung des Düsensegments, gekennzeichnet durch einen Dichtungsabschnitt (1.3) zur Abdichtung eines Stufenrades (2) der Dampfturbine an seinem Außenumfang, wobei der Dichtungsabschnitt (1.3) integral mit dem Düsensegment (1) ausgebildet ist.Nozzle segment ( 1 ) for a stage, in particular a control stage, a steam turbine, with at least one vane ( 1.2 ) and a fastening section ( 1.1 ) for fastening the nozzle segment, characterized by a sealing portion ( 1.3 ) for sealing a stepped wheel ( 2 ) of the steam turbine on its outer circumference, wherein the sealing portion ( 1.3 ) integral with the nozzle segment ( 1 ) is trained. Düsensegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es einstückig ausgebildet, insbesondere urgeformt und/oder spanend und/oder elektroerosiv bearbeitet ist.Nozzle segment according to claim 1, characterized in that that it is integrally formed, in particular urgeformt and / or machining and / or electrical discharge machining. Düsensegment nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt lösbar oder unlösbar mit dem übrigen Düsensegment verbunden ist.Nozzle segment according to claim 1, characterized in that that the sealing portion detachable or insoluble connected to the remaining nozzle segment. Düsensegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt (1.3) in axialer Richtung der Dampfturbine den Außenumfang des Stufenrades (2) wenigstens teilweise übergreift, wenn das Düsensegment und das Stufenrad in der Dampfturbine befestigt sind.Nozzle segment according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing section ( 1.3 ) in the axial direction of the steam turbine, the outer circumference of the step wheel ( 2 ) at least partially overlaps when the nozzle segment and the stepwheel are mounted in the steam turbine. Düsensegment nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsabschnitt wenigstens ein Dichtungsband (1.4) aufweist, welches sich in radialer Richtung zu dem Außenumfang des Stufenrades hin erstreckt, wenn das Düsensegment und das Stufenrad in der Dampfturbine befestigt sind.Nozzle segment according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing section comprises at least one sealing strip ( 1.4 ) extending radially toward the outer periphery of the step wheel when the nozzle segment and the step wheel are mounted in the steam turbine. Düsensegment nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungsband (1.4) lösbar oder unlösbar an dem Dichtungsabschnitt (1.3) befestigt oder einstückig mit diesem ausgebildet ist.Nozzle segment according to claim 5, characterized in that the sealing strip ( 1.4 ) detachable or non-detachable on the sealing section ( 1.3 ) is attached or integrally formed therewith. Dampfturbine mit wenigstens einer Stufe, insbesondere mit einer Regelstufe, welche einen Düsensring und ein Stufenrad (2) aufweist, dadurch gekenn zeichnet, dass der Düsensring wenigstens ein Düsensegment (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche umfasst.Steam turbine with at least one stage, in particular with a control stage, which has a nozzle ring and a stepped wheel ( 2 ), characterized in that the nozzle ring at least one nozzle segment ( 1 ) according to one of the preceding claims. Dampfturbine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsensegment an einem Innengehäuse (30C) oder einem Düsenkasten (30A) der Dampfturbine befestigt ist.Steam turbine according to claim 7, characterized in that the nozzle segment on an inner housing ( 30C ) or a nozzle box ( 30A ) of the steam turbine is attached.
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