DE102011055378A1

DE102011055378A1 - Einstell- und Messsystem für Dampfturbinendüsenanordnung

Info

Publication number: DE102011055378A1
Application number: DE201110055378
Authority: DE
Inventors: Steven Sebastian Burdgick; Daniel R. Predmore
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Technology GmbH
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-05-16
Also published as: RU2601779C2; US20120121391A1; US8690533B2; FR2967460B1; JP5993131B2; JP2012107622A; FR2967460A1; RU2011146096A

Abstract

Es ist ein Ferneinstell- und Fernmesssystem für eine Dampfturbinendüsenanordnung offenbart. In einer Ausführungsform ist ein Dampfturbinengehäuseabschnitt offenbart, umfassend: eine waagerechte Verbindungsfläche, eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist.

Description

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Der hier offenbarte Erfindungsgegenstand betrifft eine Dampfturbinendüsenanordnung oder Zwischenbodenstufe. Der hier offenbarte Erfindungsgegenstand betrifft insbesondere ein Einstell- und Messsystem für eine Dampfturbinendüsenanordnung.
Dampfturbinen umfassen feststehende Düsenanordnungen, die den Strom eines Arbeitsfluids in Turbinenschaufeln hinein leiten, die mit einem sich drehenden Laufrad verbunden sind. Die Düsenkonstruktion (einschließlich einer Vielzahl von Düsen oder ”Profilen”) wird manchmal als ”Zwischenboden” oder ”Düsenanordnungsstufe” bezeichnet. Dampfturbinenzwischenböden weisen zwei Hälften auf, die um das Laufrad montiert sind und so waagerechte Verbindungen zwischen diesen beiden Hälften schaffen. Jede Turbinenzwischenbodenstufe wird senkrecht von Haltestangen, Haltenasen oder Halteschrauben auf jeder Seite des Zwischenbodens an den entsprechenden waagerechten Verbindungen gehalten. Die waagerechten Verbindungen des Zwischenbodens entsprechen auch waagerechten Verbindungen des Turbinengehäuses, das den Dampfturbinenzwischenboden umgibt.
Herkömmlicherweise werden die Düsenanordnungsstufen entweder bei montiertem Laufrad oder ohne das Laufrad unter Verwendung einer kabelgebundenen Messung oder Lasermessung ausgerichtet. Bei einer herkömmlichen Herangehensweise werden die untere Hälfte der Düsenanordnungsstufe (oder untere Düsenhälfte) und das Laufrad ausgerichtet, ohne dass die obere Hälfte der Düsenanordnungsstufe (oder obere Düsenhälfte) und/oder die obere Hälfte des Turbinengehäuses montiert sind. Bei dieser Herangehensweise erfolgen Messungen zwischen der unteren Hälfte und dem Laufrad unten und an jeder entsprechenden Seite der Turbine. Bei einer zweiten herkömmlichen Herangehensweise sind die obere Düsenhälfte und die obere Gehäusehälfte (sowie die entsprechenden unteren Hälften) ohne Laufrad montiert. Bei dieser Herangehensweise erfolgen Messungen zwischen den Lagermittelliniepunkten und der Düsenanordnungsmittellinie. Bei beiden Herangehensweisen müssen das Gehäuse, das Laufrad und/oder die Düsenanordnungen abgebaut werden, um diese Teile waagerecht und senkrecht nach dem Laufrad auszurichten. Diese Einstellungen können kostenaufwändig und zeitaufwändig sein.
KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein Ferneinstell- und Fernmesssystem für eine Dampfturbinendüsenanordnung offenbart. In einer Ausführungsform ist ein Dampfturbinengehäuseabschnitt offenbart, umfassend: eine waagerechte Verbindungsfläche, eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist.
Ein erster Aspekt der Erfindung umfasst einen Dampfturbinengehäuseabschnitt, umfassend: eine waagerechte Verbindungsfläche, eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung umfasst eine Dampfturbinenvorrichtung, aufweisend: einen Zwischenbodenabschnitt, einen Gehäuseabschnitt, der zumindest teilweise den Zwischenbodenabschnitt aufnimmt, wobei der Gehäuseabschnitt Folgendes aufweist: eine waagerechte Verbindungsfläche, eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist; ein Stützelement, das in der Aussparung platziert ist, eine Haltestange, die zumindest teilweise den Gehäuseabschnitt mit dem Zwischenbodenabschnitt koppelt, wobei die Haltestange das Stützelement berührt, und auf dem Weg ein Einstellelement, das das Stützelement berührt, wobei das Einstellelement dafür eingerichtet ist, die Bewegung der Haltestange über das Stützelement auszulösen.
Ein dritter Aspekt der Erfindung umfasst ein Dampfturbinensystem, aufweisend: einen oberen Gehäuseabschnitt und einen unteren Gehäuseabschnitt, der mit dem oberen Gehäuseabschnitt an einer waagerechte Verbindungsfläche des Gehäuses gekoppelt ist, wobei der untere Gehäuseabschnitt Folgendes umfasst: eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche des Gehäuses und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Diese und weitere Merkmale dieser Erfindung sind mit der folgenden ausführlichen Beschreibung der verschiedenen Aspekte der Erfindung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen, die verschiedene Ausführungsformen der Erfindung zeigen, besser zu verstehen, in denen:
1 eine Teilendansicht einer Dampfturbinenvorrichtung nach Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
2 eine Teilendansicht einer Dampfturbinenvorrichtung nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.
3 eine vergrößerte Ansicht der Teilendansichtdarstellung der Dampfturbinenvorrichtung von 2 zeigt.
4 eine aufgeschnittene dreidimensionale perspektivische Teilansicht von Abschnitten einer Dampfturbinenvorrichtung nach Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
5 eine dreidimensionale perspektivische Darstellung von Abschnitten einer Dampfturbinenvorrichtung nach Ausführungsformen der Erfindung zeigt.
6 eine Teilansicht eines Dampfturbinensystems nach Ausführungsformen der Erfindung im Querschnitt zeigt.
Es sei angemerkt, dass die Zeichnungen der Erfindung nicht maßstabsgetreu sind. Die Zeichnungen sollen lediglich typische Aspekte der Erfindung darstellen und sollten deshalb nicht als den Geltungsbereich der Erfindung einschränkend betrachtet werden. In den Zeichnungen stehen gleiche Ziffern für gleiche Elemente in den Zeichnungen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der Erfindung stellen ein Einstell- und Messsystem für eine Dampfturbinendüsenanordnung bereit. In einigen Ausführungsformen stellen Aspekte der Erfindung ein Schraubenferneinstell- und Fernmesssystem für eine Dampfturbinendüsenanordnung bereit.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorgehensweisen stellen Aspekte der Erfindung ein Einstell- und Messsystem für eine Dampfturbine bereit, mit dem die Zeit, die Kosten und der Aufwand, die mit der Ausrichtung der Dampfturbinendüsenanordnung, des Gehäuses und des Laufrads verbunden sind, verkürzt bzw. verringert werden. In einer Ausführungsform stellen Aspekte der Erfindung eine Dampfturbinenvorrichtung einschließlich eines Einstell- und Messsystems bereit. Diese Dampfturbinenvorrichtung kann Folgendes umfassen: einen Zwischenbodenabschnitt, einen Gehäuseabschnitt, der zumindest teilweise den Zwischenbodenabschnitt aufnimmt, wobei der Gehäuseabschnitt Folgendes aufweist: eine waagerechte Verbindungsfläche, eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist, ein Stützelement, das in der Aussparung platziert ist, eine Haltestange, die zumindest teilweise den Gehäuseabschnitt mit dem Zwischenbodenabschnitt koppelt, wobei die Haltestange das Stützelement berührt, und auf dem Weg ein Einstellelement, das das Stützelement berührt, wobei das Einstellelement dafür eingerichtet ist, die Bewegung der Haltestange über das Stützelement auszulösen.
Mit Bezug auf 1 ist eine Teilendansicht einer Dampfturbinenvorrichtung 10 nach Ausführungsformen der Erfindung dargestellt. In einer Ausführungsform kann die Dampfturbinenvorrichtung 10 einen oberen Zwischenbodenabschnitt 12 und einen unteren Zwischenbodenabschnitt 14 umfassen, die an einer waagerechten Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens (Grenzfläche zwischen den Zwischenbodenabschnitten) verbunden sind. In einer Ausführungsform können der obere Zwischenbodenabschnitt 12 und der untere Zwischenbodenabschnitt 14 mit mindestens einer Schraube 18 verbunden sein. Ebenfalls dargestellt, zumindest teilweise die Zwischenbodenabschnitte (12, 14) aufnehmend, ist ein Gehäuse, das einen oberen Gehäuseabschnitt 20 und einen unteren Gehäuseabschnitt 22 aufweist, die an einer waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses (Grenzfläche zwischen den Gehäuseabschnitten) verbunden sind. In einer Ausführungsform können der obere Gehäuseabschnitt 20 und der untere Gehäuseabschnitt 22 jeweils einen Haltearm 26 beziehungsweise 28 aufweisen. Wie dargestellt ist, kann der obere Gehäuseabschnitt 20 einen Schlitz 30 aufweisen, der dafür eingerichtet ist, einen hervorstehenden Abschnitt 32 einer Haltestange 34 aufzunehmen, wie im Fachgebiet bekannt ist. Der untere Gehäuseabschnitt 22 kann eine Aussparung 36 mit einer ersten Öffnung 38 an der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses aufweisen (die erste Öffnung 38 ist in dieser zweidimensionalen Darstellung verdeckt). Die Aussparung 36 kann ferner eine zweite Öffnung 40 aufweisen, die der ersten Öffnung 38 im Wesentlichen gegenüberliegt.
Es ist ferner dargestellt, dass der untere Gehäuseabschnitt 22 eine Öffnung 42 aufweist, die von einer radial außen liegenden Fläche 44 des unteren Gehäuseabschnitts 22 aus zugänglich ist. In einer Ausführungsform ist die Öffnung 42 mit der zweiten Öffnung 40 fluidverbunden, über z. B. einen Kanal oder Weg 46 (und durch den offenen Hohlraum des unteren Gehäuseabschnitts 22). In einer Ausführungsform kann die Öffnung 42 (und folglich der Weg 46) von einem Bereich außerhalb der radial außen liegenden Fläche 44 durch eine Abdeckplatte 48 oder eine andere abnehmbar befestigte Abdeckung fluidisoliert sein. Es versteht sich, dass in Ausführungsformen ein Bediener (z. B. eine Bedienperson) die Abdeckplatte 48 abnehmen kann, um an den Weg 46 zu gelangen, z. B. um ein Einstellelement 50 (hier näher erläutert) einzustellen.
Ebenfalls in der Dampfturbinenvorrichtung 10 enthalten dargestellt ist ein Stützelement 52, das in der Aussparung 36 platziert ist. In einer Ausführungsform kann das Stützelement 52 eingerichtet sein, um die Haltestange 34 zu berühren und kann eingerichtet sein, um die Haltestange 34 an dem hervorstehenden Abschnitt 32 senkrecht zu stützen. In einer Ausführungsform kann das Stützelement 52 ein im Wesentlichen blockförmiges Element umfassen, das aus einem Metall geformt ist, das z. B. Stahl enthält. Das Stützelement 52 kann in einigen Fällen über eine Schraube 54 oder einen anderen Befestigungsmechanismus abnehmbar an dem unteren Gehäuseabschnitt 22 (z. B. an dem Haltearm 28) befestigt sein. In einigen Fällen kann das Stützelement 52 zum Beispiel über einen Stift, eine Schraube oder eine Schwalbenschwanzverbindung (bei der eine ergänzende Schwalbenschwanzverbindung im unteren Gehäuseabschnitt 22 gebildet ist) abnehmbar an dem unteren Gehäuseabschnitt 22 befestigt sein. In einer Ausführungsform kann der untere Gehäuseabschnitt 22 eine Bohrung (z. B. eine Gewindebohrung, die im Wesentlichen radial nach außen verlaufen kann) aufweisen, die dafür eingerichtet ist, die Schraube 54 oder einen anderen Befestigungsmechanismus zum Sichern des Stützelements 52 in der Aussparung 36 aufzunehmen. In einer weiteren Ausführungsform, die hier dargestellt und beschrieben ist, kann eine Aussparung im Wesentlichen in Umfangsrichtung ein Stützelement derart sichern, dass das Stützelement nicht mit dem unteren Gehäuseabschnitt verschraubt ist.
Ebenfalls in 1 dargestellt ist das Einstellelement 50, das innerhalb des unteren Gehäuseabschnitts 22 angeordnet ist und zumindest teilweise innerhalb der zweiten Öffnung 40 der Aussparung 36 angeordnet ist. Es versteht sich, dass Abschnitte des unteren Gehäuseabschnitts 22 zum Weg 46 hin offen sind, sodass der untere Gehäuseabschnitt 22 einen Hohlraum umfasst, mit dem das Einstellelement 50 über den Weg 46 zugänglich ist. Das Einstellelement 50 kann dafür eingerichtet sein, die Bewegung der Haltestange 34 über den Kontakt mit (und/oder die Befestigung an) dem Stützelement 52 auszulösen. Das bedeutet, dass das Einstellelement 50 dafür eingerichtet sein kann, eine Position des Stützelements 52 (z. B. durch Aufwärtsbewegen oder Abwärtsbewegen des Einstellelements 50, während es das Stützelement 52 berührt und/oder abnehmbar daran befestigt ist) einzustellen. In einer Ausführungsform kann das Einstellelement 50 einen Bolzen oder eine Schraube mit Teilgewinde umfassen, der bzw. die dafür eingerichtet ist, von z. B. einem Bediener gedreht zu werden, um eine Bewegung des Einstellelements 50 entlang der Z-Achse auszulösen. In einigen Ausführungsformen kann das Einstellelement 50 mit einem Sicherungselement (in dieser Perspektive nicht sichtbar), beispielsweise einer Halteplatte, einer Klappe, einem Draht usw., das dafür eingerichtet ist, das Einstellelement 50 in einer gewünschten Position entlang der Z-Achse zu fixieren, gesichert werden. In einer Ausführungsform kann das Stützelement 52 eine Bohrung aufweisen, die dafür eingerichtet ist, einen Abschnitt des Einstellelements 50 aufzunehmen, wobei die Bohrung einen Senkbohrungsabschnitt zum Sichern des Einstellelements 50 in einer Position relativ zum Stützelement 52 aufweisen kann.
Es versteht sich, dass Aspekte der Erfindung die Einstellung der Position (z. B. der senkrechten Position entlang der Z-Achse) der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses in Bezug auf die waagerechte Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens ermöglichen. Aspekte der Erfindung ermöglichen insbesondere die Einstellung der Position der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses in Bezug auf die waagerechte Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens von einer Stelle außerhalb einer radial außen liegenden Wand 44 des Gehäuses (z. B. des unteren Gehäuseabschnitts 22) aus. Diese Einstellung kann durchgeführt werden, um die jeweiligen waagerechten Verbindungsflächen (des Zwischenbodens 16 und des Gehäuses 24) auszurichten. Im Gegensatz zu herkömmlichen Vorgehensweisen zur Ausrichtung der waagerechten Verbindungsflächen des Gehäuses und des Zwischenbodens ermöglicht die dargestellte Dampfturbinenvorrichtung 10 gemäß Ausführungsformen die Ausrichtung der waagerechten Verbindungsflächen des Gehäuses und des Zwischenbodens, während die Gehäuse- beziehungsweise Zwischenbodenabschnitte miteinander verschraubt oder auf andere Weise geschlossen sind. Das bedeutet, dass mit Aspekten der Erfindung die Zeit, der Aufwand und die Kosten, die mit der herkömmlichen Ausrichtung waagerechter Verbindungsflächen von Dampfturbinen verbunden sind, verkürzt bzw. verringert werden. Wie hier näher beschrieben ist, ermöglichen Aspekte der Erfindung auch ein Messsystem, mit dem Abschnitte einer Dampfturbine ausgerichtet werden können, während die Zwischenboden- beziehungsweise Gehäuseabschnitte verbunden sind.
2 zeigt eine Teilendansicht einer Dampfturbinenvorrichtung 110 nach alternativen Ausführungsformen der Erfindung. Es versteht sich, dass ähnlich bezeichnete Elemente in 1 und 2 im Wesentlichen ähnliche Elemente darstellen können. Auf die Erläuterung dieser Elemente wurde der Kürze halber verzichtet. In dieser alternativen Ausführungsform kann die Dampfturbinenvorrichtung 110 einen unteren Gehäuseabschnitt 122 (einschließlich eines Haltearms 128) umfassen, der eine im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung 136 aufweist. In diesem Fall kann die im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung 136 einen radialen Sicherungsabschnitt 154 umfassen, der dafür eingerichtet ist, das Stützelement 152 radial außen zu sichern. In einer Ausführungsform kann die im Wesentlichen in Umfangsrichtung verlaufende Aussparung 136 (oder Aussparung) das Stützelement 152 in Umfangsrichtung (entlang der radialen Achse r) umgeben, sodass das Stützelement 152 radial in der Aussparung 136 gesichert ist. In diesem Fall ist es, im Gegensatz zu der Dampfturbinenvorrichtung 10 von 1, möglich, kein Sicherungselement (z. B. das Sicherungselement 54) zu verwenden, um eine Position des Stützelements 152 in der Aussparung zu fixieren. Ohne Verwendung des Sicherungselements 54 (1) ist es möglich, dass der untere Gehäuseabschnitt 122 (einschließlich des Haltearms 128) keine Bohrung zur Aufnahme eines Sicherungselements (wie in 1) aufweist. Damit kann eine maschinelle Bearbeitung zum Formen der Bohrung zur Aufnahme eines Sicherungselements vermieden werden. Ohne Verwendung des Sicherungselements 54 (1) kann zusätzlich das Haleelement 152 ohne dort hindurch verlaufende Bohrung geformt werden, wodurch die Kosten für die maschinelle Bearbeitung oder Herstellung bei der Formung des Stützelements 152 im Vergleich zum Stützelement 52 (1) gesenkt werden können. In einer Ausführungsform kann die Aussparung 136 maschinell in dem unteren Gehäuseabschnitt 122 gefertigt sein, um den Sicherungsabschnitt 154 zu bilden. In einer weiteren Ausführungsform kann der Sicherungsabschnitt 154 am unteren Gehäuseabschnitt 122 angeschweißt, angelötet oder auf andere Weise damit verbunden sein, um das Stützelement 152 zu sichern. Wie hier ausführlicher beschrieben wird, kann die Aussparung 136 ermöglichen, dass das Stützelement 152 von der Öffnung 38 an der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses aus in die Aussparung 136 geschoben wird. Wie bei dem unteren Gehäuseabschnitt 22 von 1 versteht es sich, dass Abschnitte des unteren Gehäuseabschnitts 122 zum Weg 46 hin offen sind, sodass der untere Gehäuseabschnitt 122 einen Hohlraum umfasst, mit dem das Einstellelement 50 über den Weg 46 zugänglich ist.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht der Teilendansichtdarstellung der Dampfturbinenvorrichtung 110 von 2. Wie dargestellt ist und ähnlich der Dampfturbinenvorrichtung 10 von 1 ist die Dampfturbinenvorrichtung 110 dafür eingerichtet, die Einstellung der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses in Bezug auf die waagerechte Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens zu ermöglichen. Das bedeutet, dass die Dampfturbinenvorrichtung 110 die Bewegung des Einstellelements 50 entlang der Z-Achse ermöglicht, um die Bewegung des Stützelements und folglich der Haltestange 34 (über den Kontakt an dem hervorstehenden Abschnitt 32) auszulösen. In diesem Fall wird, wenn die Haltestange 34 eingestellt wird, auch die waagerechte Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens eingestellt. Es versteht sich, dass der Weg 46 der Klarheit halber in 3 nicht dargestellt wurde.
4 zeigt eine aufgeschnittene dreidimensionale Teilansicht des unteren Gehäuseabschnitts 22 sowie eines Stützelements 52, das sich innerhalb der Aussparung 36 befindet. Ebenfalls dargestellt ist die Schraube 54 (z. B. eine Schraube mit Haltebund) oder ein anderer Befestigungsmechanismus. Es versteht sich, dass der Weg 46 und die zugehörige Öffnung 42 zum besseren Verständnis der Darstellung nicht dargestellt sind. Zusätzlich in 4 dargestellt ist ein Sicherungsblock 254, der sich in manchen Ausführungsformen in der Aussparung 36 (und/oder der Aussparung 136 in den Ausführungsformen, die unter Bezug auf 2 bis 3 beschrieben sind) befinden kann. Der Sicherungsblock 254 kann verwendet werden, um eine Position (z. B. eine Position entlang der Z-Achse) des Einstellelements 50 innerhalb der Aussparung 36 zu fixieren. In einer Ausführungsform kann der Sicherungsblock 254 einen Senkbohrungsabschnitt zum Fixieren einer senkrechten Position des Einstellelements 50 (und folglich einer Position der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses relativ zur waagerechten Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens (nicht dargestellt)) umfassen. In einer Ausführungsform kann der Sicherungsblock 254 mit dem Stützelement 52 (z. B. über den Kontakt mit dem Stützelement 52) wechselwirken und als Grenzfläche zwischen der relativ geringen Querschnittsfläche des Einstellelements 50 (z. B. einer Schraube) im Vergleich zu der relativ großen Querschnittsfläche des Einstellblocks 52 dienen. Durch die derartige Verwendung des Sicherungsblocks 254 kann die Beanspruchung des Einstellelements 50 durch das Gewichts des Stützelements 52, der Haltestange 34 und der Zwischenbodenabschnitte 12, 14 (nicht dargestellt) verringert werden.
5 zeigt eine dreidimensionale perspektivische Darstellung eines Abschnitts der Dampfturbinenvorrichtung von 2 bis 3. Es versteht sich, dass bedingt durch diese perspektivische Darstellung einige Bestandteile verdeckt sind. Es versteht sich ferner, dass der Weg 46 und die zugehörige Öffnung 42 zum besseren Verständnis der Darstellung nicht dargestellt sind. Wie jedoch durch den halbdurchsichtigen unteren Gehäuseabschnitt 122 in 5 zu erkennen ist, kann auf eine axial verlaufende Schraube, z. B. wie in 1, bei dieser Ausführungsform verzichtet werden, sodass das Stützelement 152 (das in 2 bis 3 bezeichnet ist) im Wesentlichen von der Aussparung 136, die einen Sicherungsabschnitt 154 aufweist, gehalten werden kann.
6 zeigt eine Teilansicht eines Dampfturbinensystems 300 nach Ausführungsformen der Erfindung im Querschnitt. Es versteht sich, dass ähnlich bezeichnete Elemente in den Figuren im Wesentlichen ähnliche Elemente darstellen können. Es versteht sich ferner, dass der Weg 46 und die zugehörige Öffnung 42 (sowie Einzelheiten der Haltestange 34) zum besseren Verständnis der Darstellung nicht dargestellt sind. Wie dargestellt ist, kann das Dampfturbinensystem 300 die Zwischenbodenringabschnitte 12, 14 umfassen. Die Zwischenbodenringabschnitte 12, 14 sind in dem Gehäuseabschnitt 20 beziehungsweise 22 (oder alternativ 20 beziehungsweise 122, wie unter Bezug auf andere Ausführungsformen dargestellt und beschrieben ist) aufgenommen, die an der waagerechten Verbindungsfläche 24 des Gehäuses verbunden sind. In dieser Darstellung wird angenommen, dass die waagerechte Verbindungsfläche 24 des Gehäuses und die waagerechte Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens ausgerichtet sind, und deshalb ist die waagerechte Verbindungsfläche 16 des Zwischenbodens zum besseren Verständnis der Darstellung nicht dargestellt. Jeder Zwischenbodenringabschnitt 12, 14 nimmt eine halbringförmige Reihe von Turbinendüsen 370 und eine Innenstruktur 360 auf, wie im Fachgebiet bekannt ist. Die Zwischenbodenringabschnitte 12, 14 umgeben gemeinsam ein Laufrad 380, wie im Fachgebiet bekannt ist. Ebenfalls im Dampfturbinensystem 300 enthalten dargestellt ist eine Bohrung 390 (mehrere dargestellt), die sich von dem Laufrad 380 aus radial zur radial außen liegenden Fläche 44 erstreckt. Die Bohrung 390 kann axial (A-Achse, in die Seite hinein) zwischen Stufen des Dampfturbinensystems 300 (in dieser Ansicht sind die Stufen verdeckt) angeordnet sein und in einer Ausführungsform kann die Bohrung 390 gegenüber der radial außen liegenden Fläche 44, z. B. über eine Abdeckplatte, einen Bolzen oder eine andere abnehmbar befestigte Dichtung im Wesentlichen abgedichtet sein. In einer weiteren Ausführungsform können ein oder mehrere Bohrungen 390 durch eine Turbinendüse 370 und/oder durch eine Düsenseitenwand verlaufen, wodurch der Dampfströmungsweg geschnitten wird. In einer Ausführungsform kann sich die Bohrung 390 am unteren Totpunkt des Dampfturbinensystems 300 oder etwas außerhalb des unteren Totpunkts befinden. In anderen Ausführungsformen kann sich die Bohrung 390 in der Nähe der waagerechten Verbindungsfläche (16, 24) des Gehäuses und Zwischenbodens befinden. Ferner können in dem Dampfturbinensystem 300 mehrere Bohrungen 390 (z. B. vier, ungefähr gleichmäßig beabstandet um den Umfang des Dampfturbinensystems 300) geformt sein, um den Zugang zum Laufrad 380 von einem Punkt außerhalb der radial außen liegenden Fläche 44 zu ermöglichen. In einer weiteren Ausführungsform können die Bohrungen 390 dafür eingerichtet sein, eine Sonde oder ein anderes Messelement aufzunehmen, um einen Abstand zwischen Abschnitten des Gehäuses, Zwischenbodens und/oder Laufrads zu berechnen. Es versteht sich, dass die Öffnungen 390 derart zwischen Stufen des Dampfturbinensystems 300 angeordnet sind, dass die Bohrungen 390 die Turbinendüsen 370 (mit gestrichelten Linien dargestellt) nicht physisch behindern. In einer alternativen Ausführungsform können ein oder mehrere Differentialtransformator(en) (LVDT) 392 zwischen dem Laufrad 380 und dem Zwischenbodenring 12 platziert sein (z. B. den Turbinendüsen 370 innerhalb des Zwischenbodenrings 12), um Daten zur Platzierung und Bewegung des Zwischenbodenrings 12 und des Laufrads 380 zu erfassen und zu übertragen. Der LVDT 392 kann jeder herkömmliche Differentialtransformator sein, der dafür eingerichtet ist, die physische Bewegung eines Elements, an dem er befestigt ist, in ein elektrisches Signal umzuwandeln, wie im Fachgebiet bekannt ist. Der LVDT 392 kann über Kabel mit einem Empfangssystem (z. B. einem herkömmlichen Empfänger oder einem anderen computergestützten System) verbunden sein oder kann drahtlos mit dem Empfangssystem verbunden sein. Der LVDT 392 kann in jedem Fall dafür eingerichtet sein, eine Position und/oder Bewegung des Zwischenbodenrings 12 und des Laufrads 380 zu bestimmen. In einer anderen Ausführungsform kann ein herkömmliches piezoelektrisches Bauelement und/oder ein herkömmliches kapazitives Bauelement statt des LVDT 392 verwendet werden, um die Position und/oder Bewegung des Zwischenbodenrings 12 und des Laufrads 380 zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen müssen diese Einrichtungen (z. B. der LVDT 392, das piezoelektrische Bauelement oder das kapazitive Bauelement) möglicherweise lediglich den statischen Anfangszustand des Dampfturbinensystems 300 überstehen. Das bedeutet, dass in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere dieser Arten von Einrichtungen für die Erfassung und/oder Übertragung von positions- oder bewegungsbezogenen Daten nach Beginn des Betriebs des Dampfturbinensystems 300 relativ ineffektiv sind.
Im Gegensatz zu herkömmlichen Dampfturbinensystemen kann das Dampfturbinensystem 300 die Bestimmung von Lagebeziehungen zwischen einem Laufrad, einem Zwischenboden und einem Gehäuse an ein oder mehreren Stellen entlang des Umfangs des Systems ermöglichen. Insbesondere kann das Dampfturbinensystem 300 die Messung von Lagebeziehungen seiner Bestandteile ermöglichen, während das System geschlossen ist (z. B. wenn die Gehäuseabschnitte 20, 22, die Zwischenbodenabschnitte 12, 14 und das Laufrad 380 montiert sind). Dieses System 300 kann die Messdauer und den Messaufwand, die mit herkömmlichen Systemen verbunden sind, bei denen zumindest einige Bauteile (z. B. Gehäuse, Zwischenboden und/oder Laufrad) abgebaut werden müssen, um die Messungen durchzuführen, reduzieren.
Die hier verwendeten Begriffe dienen lediglich der Beschreibung besonderer Ausführungsformen und sollen die Offenbarung nicht einschränken. Wie sie hier verwendet werden, sollen die Singularformen ”ein”, ”eine”, ”der”, ”die” und ”das” auch die Pluralformen umfassen, sofern der Kontext nicht eindeutig auf etwas Anderes hindeutet. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe ”umfasst” und/oder ”umfassend”, wenn sie in dieser Beschreibung verwendet werden, das Vorhandensein angegebener Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Vorgänge, Elemente und/oder Bestandteile angeben, nicht jedoch das Vorhandensein oder Hinzufügen von ein oder mehreren weiteren Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Vorgängen, Elementen, Bestandteilen und/oder Gruppen davon ausschließen.
In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele verwendet, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform, zu offenbaren und auch um es einem Fachmann zu ermöglichen, die Erfindung anzuwenden, einschließlich der Herstellung und Verwendung von Vorrichtungen oder Systemen und der Durchführung von darin enthaltenen Verfahren. Der patentierbare Geltungsbereich der Erfindung ist durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele umfassen, an die der Fachmann denkt. Diese weiteren Beispiele sollen in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen, wenn sie Strukturelemente aufweisen, die nicht vom genauen Wortlaut der Ansprüche abweichen oder wenn sie gleichwertige Strukturelemente mit unwesentlichen Unterschieden zum genauen Wortlaut der Ansprüche umfassen.
Es ist ein Ferneinstell- und Fernmesssystem für eine Dampfturbinendüsenanordnung offenbart. In einer Ausführungsform ist ein Dampfturbinengehäuseabschnitt offenbart, umfassend: eine waagerechte Verbindungsfläche, eine Aussparung mit einer ersten Öffnung an der waagerechten Verbindungsfläche und einer zweiten Öffnung, die der ersten Öffnung im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg, der von einer radial außen liegenden Fläche des Dampfturbinengehäuseabschnitts aus zugänglich ist, wobei der Weg mit der zweiten Öffnung der Aussparung fluidverbunden ist.
Bezugszeichenliste

10: Dampfturbinenvorrichtung
12: Oberer Zwischenbodenabschnitt
14: Unterer Zwischenbodenabschnitt
16: Waagerechte Verbindungsfläche des Zwischenbodens
18: Schraube
20: Oberer Gehäuseabschnitt
22: Unterer Gehäuseabschnitt
24: Waagerechte Verbindungsfläche des Gehäuses
26: Haltearm
28: Haltearm
30: Schlitz
32: Hervorstehender Abschnitt
34: Haltestange
36: Aussparung
38: Erste Öffnung
40: Zweite Öffnung
42: Öffnung
44: Radial außen liegende Wand
46: Weg
48: Abdeckplatte
50: Einstellelement
52: Stützelement
54: Sicherungselement
110: Dampfturbinenvorrichtung
122: Unterer Gehäuseabschnitt
128: Haltearm
136: Aussparung
152: Stützelement
154: Sicherungsabschnitt
254: Sicherungsblock
300: Dampfturbinensystem
360: Innenstruktur
370: Düsen
380: Laufrad
390: Bohrung
392: Differentialtransformator

Claims

Dampfturbinengehäuseabschnitt (22), umfassend: eine waagerechte Verbindungsfläche (24), eine Aussparung (36) mit einer ersten Öffnung (38) an der waagerechten Verbindungsfläche (24) und einer zweiten Öffnung (40), die der ersten Öffnung (38) im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg (46), der von einer radial außen liegenden Fläche (44) des Dampfturbinengehäuseabschnitts (22) aus zugänglich ist, wobei der Weg (46) mit der zweiten Öffnung (40) der Aussparung (36) fluidverbunden ist.
Dampfturbinengehäuseabschnitt (22) nach Anspruch 1, ferner umfassend eine abnehmbar befestigte Abdeckplatte (48), die dafür eingerichtet ist, den Weg (46) an der radial außen liegenden Fläche (44) abzudecken.
Dampfturbinengehäuseabschnitt (22) nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Einstellelement (50) auf dem Weg (46), wobei das Einstellelement (50) zumindest teilweise in die Aussparung (36) hinein reicht.
Dampfturbinengehäuseabschnitt (22) nach Anspruch 1, wobei die Aussparung (36) dafür eingerichtet ist, zumindest teilweise ein Stützelement (52) festzuhalten.
Dampfturbinengehäuseabschnitt (22) nach Anspruch 1, ferner umfassend einen radial verlaufenden Schlitz (30), der dafür eingerichtet ist, ein Sicherungselement (54) aufzunehmen.
Dampfturbinengehäuseabschnitt (22) nach Anspruch 1, wobei die Aussparung (36) dafür eingerichtet ist, das Stützelement (52) im Wesentlichen in Umfangsrichtung festzuhalten.
Dampfturbinenvorrichtung (10), umfassend: einen Zwischenbodenabschnitt (14), einen Gehäuseabschnitt (22), der zumindest teilweise den Zwischenbodenabschnitt (14) aufnimmt, wobei der Gehäuseabschnitt (22) Folgendes aufweist: eine waagerechte Verbindungsfläche (24), eine Aussparung (36) mit einer ersten Öffnung (38) an der waagerechten Verbindungsfläche (24) und einer zweiten Öffnung (40), die der ersten Öffnung (38) im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg (46), der von einer radial außen liegenden Fläche (44) des Dampfturbinengehäuseabschnitts (22) aus zugänglich ist, wobei der Weg (46) mit der zweiten Öffnung (40) der Aussparung (36) fluidverbunden ist, ein Stützelement (52), das in der Aussparung (36) platziert ist, eine Haltestange (34), die zumindest teilweise den Gehäuseabschnitt (22) mit dem Zwischenbodenabschnitt (14) koppelt, wobei die Haltestange (34) das Stützelement (52) berührt, und auf dem Weg (46) ein Einstellelement (50), das das Stützelement (52) berührt, wobei das Einstellelement (50) dafür eingerichtet ist, die Bewegung der Haltestange (34) über das Stützelement (52) auszulösen.
Dampfturbinengehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei das Stützelement (52) an dem Gehäuseabschnitt (22) mit mindestens einem Bolzen, einem Stift, einer Schraube und/oder einer Schwalbenschwanzverbindung abnehmbar an der Aussparung (36) befestigt ist.
Dampfturbinengehäusevorrichtung (10) nach Anspruch 7, wobei das Einstellelement (50) eine im Wesentlichen senkrecht verlaufende Schraube umfasst.
Dampfturbinensystem (300), umfassend: einen oberen Gehäuseabschnitt (20) und einen unteren Gehäuseabschnitt (22), der mit dem oberen Gehäuseabschnitt (12) an einer waagerechten Verbindungsfläche (24) des Gehäuses gekoppelt ist, wobei der untere Gehäuseabschnitt (14) Folgendes aufweist: eine Aussparung (36) mit einer ersten Öffnung (38) an der waagerechten Verbindungsfläche (24) und einer zweiten Öffnung (40), die der ersten Öffnung (38) im Wesentlichen gegenüberliegt, und einen Weg (46), der von einer radial außen liegenden Fläche (44) des Dampfturbinengehäuseabschnitts (22) aus zugänglich ist, wobei der Weg (46) mit der zweiten Öffnung (40) der Aussparung (36) fluidverbunden ist.