DE1032267B

DE1032267B - Radial steam turbine

Info

Publication number: DE1032267B
Application number: DEA27952A
Authority: DE
Inventors: Gustav Karl William Boestad; Sven Goesta Lundgren; Yngve Ejnar Sandelin
Original assignee: INTERNAT STAL Co AB
Current assignee: INTERNAT STAL Co AB
Priority date: 1956-10-25
Filing date: 1957-09-21
Publication date: 1958-06-19

Description

Die Erfindung betrifft eine Radial-Dampfturbine mit Außengehäuse, mit darin wärmebeweglich zentrierter ringförmiger Dampfkammer, welcher durch in ihr leckdicht befestigte radiale Rohre Dampf zu- und/oder entströmt, und mit an der Dampfkammer zentriertem Innengehäuse.The invention relates to a radial steam turbine with an outer housing, with a heat-movable centered therein ring-shaped steam chamber, to which steam is supplied through radial pipes fastened in it leak-tight and / or outflow, and with the inner housing centered on the steam chamber.

Bei hoher Frischdampf temperatur müssen die heißdampfführenden Teile aus wärmefestem —· austenitischem — Stahl bestehen. Dieser ist erstens teuer und nur in kleinen Stücken herstellbar; deshalb pflegt man ihn nur im Bereich der hohen Temperaturen zu verwenden und benutzt im Bereich niederer Temperaturen ferritischen Stahl. Austenitischer Stahl hat zweitens größere Wärmedehnung als ferritischer; deshalb müssen dort, wo ein Teil austenitischen Werkstoffs mit ein em Teil ferritischen Stahls zusammenkommt, beide Teile sich unabhängig voneinander dehnen können.If the live steam temperature is high, the parts in contact with superheated steam must be made of heat-resistant - austenitic - Made of steel. Firstly, this is expensive and can only be produced in small pieces; therefore cultivates it can only be used in the area of high temperatures and used in the area of low temperatures ferritic steel. Second, austenitic steel has greater thermal expansion than ferritic steel; therefore, where a part of austenitic material comes together with a part of ferritic steel, both parts can stretch independently of each other.

Deshalb sieht die Erfindung einen besonderen Zentrierring vor, welcher im Außengehäuse wärme beweglich zentriert ist und an welchem sowohl die Dampfkammer als auch das Innengehäuse wärmebeweglioh koaxial gehalten werden', wobei sowohl der Zentrierrand des Innengehäuses als auch der Zentrierring Aussparungen aufweisen, welche die radialen Rohre durchlassen.Therefore, the invention provides a special centering ring which can be moved thermally in the outer housing is centered and on which both the steam chamber and the inner housing can be heated are held coaxially ', both the centering edge of the inner housing and the centering ring Have recesses that let through the radial tubes.

Die koaxiale Befestigung kann mittels Radialbolzen erfolgen. Sie kann aber auch geschehen durch radial hervorstehende Ansätze des Zentrierringes, die in die Aussparungen des Innengehäuses und den Zentrierring im Innengehäuse zentrieren, und durch Ringsegmente, die in eine Umfangsnut sowohl des Zentrierringes als auch des Innengehäuses eingreifen und das Innengehäuse axial fixieren.The coaxial fastening can be done by means of radial bolts. But it can also be done radially protruding approaches of the centering ring, which in the recesses of the inner housing and the centering ring center in the inner housing, and by ring segments, which are in a circumferential groove of both the centering ring and the inner housing engage and axially fix the inner housing.

In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigtThe invention is shown in various exemplary embodiments in the drawing. It shows

Fig. 1 einen Axialschnitt durch einen Teil einer Radialturbine in einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bauart,1 shows an axial section through part of a radial turbine in an embodiment of the invention Design type,

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie II-II von Fig. 1,FIG. 2 shows a cross section along the line II-II of FIG Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine abgeänderte Ausführungsform des in Fig. 2 dargestellten Teils der Turbine,3 shows a cross section through a modified embodiment of the part of the illustrated in FIG Turbine,

Fig. 4 und 5 Axialsehnitte längs der Linien IV-IV und V-V von Fig. 3 undFIGS. 4 and 5 are axial along the lines IV-IV and V-V of FIGS. 3 and

Fig. 6 einen Querschnitt längs der Linie VI-VI von Fig. 5.FIG. 6 shows a cross section along the line VI-VI from FIG. 5.

Die in Fig. 1 der Zeichnung dargestellte Radialturbine ist von doppelläufiger Bauart mit konzentrisch ineinandergeschachtelten Schaufelringen 1, die abwechselnd an der einen und der anderen von zwei gegenläufigen Turbinenscheiben befestigt sind, von denen eine, die Scheibe 2, entsprechend Fig. 1 auf Radial-DampfturbineThe radial turbine shown in Fig. 1 of the drawing is of double-barreled design with concentrically nested blade rings 1, which are alternately attached to one and the other of two counter-rotating turbine disks, one of which, disk 2, according to FIG. 1 on a radial steam turbine

Anmelder:Applicant:

Aktiebolaget International Stal Company, StockholmAktiebolaget International Stal Company, Stockholm

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Dorn, Patentanwalt,
Berlin-Schlachtensee, Breisgauer Str. 30Representative: Dipl.-Ing. W. Dorn, patent attorney,
Berlin-Schlachtensee, Breisgauer Str. 30

Beanspruchte Priorität:
Schweden vom 25. Oktober 1956Claimed priority:
Sweden October 25, 1956

Gustav Karl William Boestad, Lidingö,Gustav Karl William Boestad, Lidingö,

Sven Gösta Lundgren, Johanneshov,Sven Gösta Lundgren, Johanneshov,

und Yngve Ejnar Sandelin, Enskede (Schweden),and Yngve Ejnar Sandelin, Enskede (Sweden),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

einem Wellenstummel 3 angebracht ist. Die Bezugszeichen 4 und 5 bezeichnen zwei Labyrinthdichtungen.a stub shaft 3 is attached. The reference signs 4 and 5 designate two labyrinth seals.

Der Dampf wird durch Rohre 6 einer ringförmigenThe steam is through tubes 6 of an annular

Dampfkammer 8 aus austenitischem Stahl zugeführt.Steam chamber 8 made of austenitic steel is supplied.

Von dort aus strömt er über Leitungen 7 und entsprechende Durchtrittsöffnungen in der Turbinenscheibe 2 zu der Turbinenbeschaufelung 1. Zwischen der Dampfkammer 8 und dem schematisch angedeuteten Außengehäuse 17 ist ein besonderer Zentrierring 9 aus ferritischem Stahl vorgesehen, der im Außengehäuse wärmebeweglich zentriert ist und seinerseits über eine Klauenverbindung 10 die Dampfkammer 8 zentriert, ohne die gegenseitige Ausdehnung zu beeinträchtigen. Das die Turbinenscheiben umschließende Innengehäuse 11 wiird ebenfalls an dem Zentrierring 9 wärmebeweglich koaxial gehalten.From there it flows via lines 7 and corresponding passage openings in the turbine disk 2 to the turbine blading 1. Between the steam chamber 8 and the one indicated schematically Outer housing 17 is a special centering ring 9 made of ferritic steel is provided in the Outer housing is centered so that it can move in terms of heat and, in turn, via a claw connection 10, the steam chamber 8 centered without affecting the mutual expansion. The one surrounding the turbine disks The inner housing 11 is also held coaxially on the centering ring 9 so as to be heat-movable.

Bei den hohen Druckbelastungen, für welche die hier in Betracht kommende Turbine entworfen ist, sind die Dampfkammer 8 und der Zentrierring 9 im Betrieb sehr hohen, von den gegenüberliegenden Turbinenscheiben fortstrebenden Axialdrücken ausgesetzt. Diese Drücke werden von dem Innengehäuse 11 aufgenommen, das die beiden ersterwähnten Teile auf beiden Seiten der Turbinenbeschaufelung durch Verbindungsmittel zusammenhält, welche sie axial festlegen, ferner zentrieren und ein diametrales Ausdehnen und Zusammenziehen zulassen. Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform besteht eine solche Verbindung aus radialen Befestigungs · stiften 12, die in miteinander fluchtenden BohrungenWith the high pressure loads for which the turbine under consideration is designed, the steam chamber 8 and the centering ring 9 are very high in operation, from the opposite turbine disks exposed to advancing axial pressures. These pressures are generated by the inner housing 11 added that the two first-mentioned parts on both sides of the turbine blades by connecting means holds together, which fix them axially, also center and diametrically expand and allow it to contract. In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, there is such a connection consists of radial fastening pins 12, which are inserted into holes that are aligned with one another

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oder Aussparungen am Zentrierrand des Innengehäuses 11 und am Außenmantel des Zentrierringes 9 angebracht sind.or recesses on the centering edge of the inner housing 11 and on the outer surface of the centering ring 9 are appropriate.

Die für die Aufnahme der Befestigungsstifte 12 in dem Innengehäuse dienenden Bohrungen sind in zungenförmigen Ansätzen 13 angebracht, die axial von dem Hauptteil des Innengehäuses 11 aus hervorstehen und dazwischenliegende Aussparungen 14 (Fig. 2) für den Durchtritt der Rohre 6 aufweisen. Nach dem Zusammenfügen der inneren Bauteile der Turbine und dem Anschweißen der Rohre 6 an die Dampfkammer 8 wird das Innengehäuse 11 axial in eine Lage geschoben, in der seine Zungen 13 gegen die Außenflächen des ZentTierringes 9 anliegen, wobei die Rohre 6 radial durch die zwischen den Zungen vorgesehenen Zwischenräume 14 hindurchtreten.The holes used for receiving the fastening pins 12 in the inner housing are shown in FIG tongue-shaped lugs 13 attached, which protrude axially from the main part of the inner housing 11 from and have recesses 14 (FIG. 2) in between for the tubes 6 to pass through. After assembling the inner components of the turbine and welding the pipes 6 to the Steam chamber 8, the inner housing 11 is pushed axially into a position in which its tongues 13 against the Outer surfaces of the ZentTierringes 9 rest, the Tubes 6 pass radially through the spaces 14 provided between the tongues.

Um ein Auswärtsbiegen der Zungen 13 durch die auf die Befestigungsstifte 12 zufolge des auf die Dampfkammer und den Zentrierring ausgeübten Axialdruckes wirkenden Kräfte zu vermeiden, werden die Zungen von einem Haltering 15 umschlossen, der axial durch einen Anschlagring 16 gesichert ist, welch letzterer mittels Bolzen an den Stirnflächen der Zungen 13 befestigt ist. Der Zentrierring 9 besitzt halbkreisförmige Aussparungen 18 für den Durchtritt der Rohre 6, und ähnliche Aussparungen sind in einem stirnseitig innen gegen den Zentrierring 9 dicht anliegenden Ring 19 angebracht.To an outward bending of the tongues 13 by the on the fastening pins 12 according to the on the Steam chamber and the centering ring to avoid acting axial pressure forces the tongues are enclosed by a retaining ring 15 which is axially secured by a stop ring 16, which latter is fastened to the end faces of the tongues 13 by means of bolts. The centering ring 9 has semicircular recesses 18 for the passage of the tubes 6, and similar recesses are in one at the end face on the inside against the centering ring 9 tightly fitting ring 19 attached.

Bei der in den Fig. 3 bis 6 dargestellten abgeänderten Ausführungsform sind die Befestigungsstifte 12 durch bogenförmige segmentartige Befestigungsstücke 21 ersetzt, die in Umfangsnuten 20 der Zungen 13 und des Zentrierringes 9 untergebracht sind. Die Ringnut 20 des Zentrierri11g.es 9 besitzt eine ausreichende radiale Tiefe, so daß die zunächst vollständig ie die Ringnut eintauchenden Befestigungsstücke 21 das Überschieben der Zungen des Innengehäuses 11 über den Teil 9 nicht hindern. Nachdem das Innengehäuse in seine vorbestimmte Lage gebracht ist, werden die Befestigungsstücke 21 nach außen in die in den Zeichnungen dargestellte Lage durch Schrauben 22 bewegt., wodurch die gewünschte axiale Ausrichtung erzielt wird. Die vorbeschriebene Verbindung läßt eine diametrale Dehnung und Zusammenziehung zu, zentriert aber nicht. Zwecks Zentrierung wird die betreffende Verbindung durch eine Klauenverbindung ergänzt, die aus radial hervorstehenden klauenartigen Ansätzen 23 auf dem Zentrierring 9 besteht, welche in entsprechende Aussparungen 14 zwischen den Zungen 13 des Innengehäuses 11 eingreifen (Fig. 5 und 6).In the modified embodiment shown in FIGS. 3 to 6, the fastening pins are 12 replaced by arcuate segment-like fastening pieces 21, which are in circumferential grooves 20 of the tongues 13 and the centering ring 9 are housed. The annular groove 20 of the Zentrierri11g.es 9 has a sufficient radial depth, so that the fastening pieces 21, which are initially completely immersed in the annular groove, are the Do not prevent the tongues of the inner housing 11 from sliding over the part 9. After the inner case is brought into its predetermined position, the fastening pieces 21 are outwardly into the in the drawings Moved position shown by screws 22., whereby the desired axial alignment is achieved will. The above-described connection allows diametrical expansion and contraction, centered but not. For the purpose of centering, the connection in question is supplemented by a claw connection, which consists of radially protruding claw-like lugs 23 on the centering ring 9, which in corresponding Recesses 14 engage between the tongues 13 of the inner housing 11 (FIGS. 5 and 6).

Selbstverständlich kann die vorerwähnte Verriegelung dahingehend abgeändert werden, daß die Nuten 20 der Zungen 13 an Stelle der Ringnut in dem Zentrierring 9 ausreichend tief bemessen sind, so daß die Ringteile oder Befestigungsstücke 21 zunächst ganz in die Nut eintauchen können, wenn das Gehäuse au seinen Platz gebracht wird. In diesem F'all muß jedoch dafür gesorgt werden, daß die Befestigungsstücke nach innen an Stelle wie bisher nach außen in die fluchtende Nut des Zentrierringes 9 bewegt werden.Of course, the aforementioned locking can be modified so that the grooves 20 the tongues 13 are dimensioned sufficiently deep in place of the annular groove in the centering ring 9 so that the Ring parts or fastening pieces 21 can initially immerse themselves completely in the groove when the housing is au is brought into place. In this case, however, it must be ensured that the fastening pieces be moved inwards instead of outwards into the aligned groove of the centering ring 9 as before.

Claims

Patent claims:

1. Radial steam turbine with outer casing, with in it heat-movable centered annular steam chamber, which is leak-tight through it attached radial tubes steam flows in and / or out, and with centered on the steam chamber Inner housing, characterized by a special centering ring (9), which is located in the outer housing (17) is centered so that it can move in terms of heat and on which! both the steam chamber (8) and the inner housing (11) are kept coaxially movable with respect to heat, with both the centering edge of the inner housing (11) and the centering ring (9) have recesses (14 and 18) which the let through radial tubes (6) (Fig. 1).

2. Turbine according to claim 1, characterized in that that a retaining ring (15) formed by the recesses (14) of the inner housing (11) Tongues (13) encloses (Fig. 1 to 6).

3. Turbine according to claim 1, characterized in that the coaxial holding of the inner housing (11) on the centering ring (9) takes place in a manner known per se by radial bolts (12),

4. Turbine according to claim 1, characterized in that the coaxial position of the inner housing (11) on the centering ring (9) by radially protruding lugs (23) of the centering ring (9), which engage in the recesses (14) of the inner housing (11) and the centering ring (9) center in the inner housing (11), and done by ring segments (21), which in a circumferential groove (20) both of the centering ring (9) and the inner housing (11) engage and the inner housing (11) fix axially.

5. Turbine according to claim 4, characterized in that the circumferential play between the ring segments (21), the radial thickness of the segments and the radial depth of the grooves (20) so dimensioned are that the segments can completely dip into the groove (20) of the centering ring (9) and, if Pressed against the inner housing (11) by means of screws (22), immerse in both grooves (20).

Considered publications: German Patent Specifications No. 611 800, 703 503.

1 sheet of drawings

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