DE1042606B

DE1042606B - Befestigung des Duesentraegers in einer Dampf- oder Gasturbine fuer hohe Druecke und Temperaturen

Info

Publication number: DE1042606B
Application number: DES37324A
Authority: DE
Inventors: Carl Brennecke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-01-27
Filing date: 1954-01-27
Publication date: 1958-11-06

Description

Die Erfindung betrifft eine Dampf- oder Gasturbine für hohe Drücke und Temperaturen mit einem in das Außengehäuse zentrisch wärmebeweglich eingesetzten Innengehäuse, bei der der Düsenträger als gesonderter Bauteil ins Innengehäuse eingesetzt und mit dem Dampfzuführungsrohr durch eine Gleitdichtung verbunden ist und bei der der zwischen dem Außen- und dem Innengehäuse befindliche Raum gegen die Radkammer des von den Düsen beaufschlagten Rades abgedichtet ist. ίο

Bei den bekannten Turbinen jener Art ist zwischen dem Innengehäuse und dem Düsenträger, damit dieser :iich unabhängig vom Gehäuse dehnen kann (er pflegt bei Hochtemperaturturbinen aus Austenit zu bestehen, und dieses hat ja größeren Ausdehnungskoeffizienten als das Ferrit, aus dem die Gehäuse zu bestehen pflegen), ein Dehnungsrohr angeordnet, dessen eines Ende am Düsenträger und dessen anderes Ende am Innengehäuse angeschweißt ist.

Dieses Dehnungsrohr muß also die auf den Düsenkörper wirkenden Kräfte aufnehmen und daher ziemlich starkwandig und daher, wenn es ausreichende Dehnung zulassen soll, ziemlich lang sein; daher muß das Außengehäuse im Bereich der Dampfzuführungsrohre beträchtlich weit sein und wird dadurch sperrig, schwer und teuer. Ferner muß der Düsenträger, da das Dehnungsrohr ihn nicht sicher in seiner richtigen Ebene hält, durch besondere Führungsleisten am Innengehäuse gehalten werden; auch diese verteuern.

Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, die Schweißverbindung des Düsenträgers mit dem Innengehäuse von den auf den Düsenträger wirkenden Kräften zu entlasten, also der Schweißverbindung nur mehr die Aufgabe der Dichtung zu belassen.

Das ist an sich bekannt, nämlich von einer Turbine, deren Düsenträger am Gehäuse —■ und zwar am Außengehäuse; es ist eine einschalige Turbine — von einer Anzahl Stiftschrauben mittels eines losen Flansches gehalten wird.

Diese Befestigung mittels Stiftschrauben ist, wenn es sich um das Innengehäuse eines zweischaligen Gehäuses handelt, immer noch unerwünscht sperrig. Die Erfindung sieht deshalb statt Stiftschrauben einen Schraub- oder Bajonettring vor.

Die Erfindung geht aber noch weiter. Sie sieht vor, auf die Dichtschweißung, falls das ratsam erscheint, ganz zu verzichten und statt ihrer eine an sich bekannte Gleitdichtung mittels Gleitringes anzuordnen; und sie sieht als fakultative Alternative zu jenem Schraub- oder Bajonettring einen an sich bekannten Kranz von Radialbolzen vor.

• Die Erfindung besteht also darin, daß die Befestigung des Düsenträgers im Innengehäuse durch einen in der Dampfzuführungsbohrung des Innengehäuses Befestigung des Düsenträgers
in einer Dampf- oder Gasturbine
"für hohe Drücke und Temperaturen

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Carl Brennecke, Mülheim/Ruhr-Saarn,
ist als Erfinder genannt worden

angeordneten Gewindering oder Bajonettring oder Radialbolzenkranz geschieht und daß die Abdichtung der Radkammer gegen den zwischen Außen- und Innengehäuse befindlichen Raum durch eine zwischen dem Düsenträger und dem Innengehäuse angeordnete Lippenschweißnaht oder durch einen ebendort angeordneten Gleitring erfolgt.

Die Zeichnung zeigt diese Möglichkeiten.

Es sei mit der Bauform nach den Fig. 1 a und 1 b begonnen. 1 ist das Außengehäuse, 2 das wärmebeweglich eingesetzte Innengehäuse, 3 das Dampfzuführungsrohr, 4 ist einer der Radialbolzen zur zentrisch wärmebeweglichen Abstützung des Innengehäuses, das in einer Achsebene unterteilt ist, während das Außengehäuse in keiner Achsebene geteilt, also ein sogenanntes Topfgehäuse ist. Die Düsen 5 sind in einen Düsen-' träger 6 eingesetzt. Dieser ist gegenüber dem Dampfzuführungsrohr und dem Radraum abgedichtet, und zwar in der Weise, daß die Dehnungsmöglichkeit des Innengehäuses gegenüber dem Außengehäuse erhalten bleibt. Der Düsenträger 6 ist an seinem dem Dampfzuführungsrohr 3 zugekehrten Ende mit Gewinde versehen. Außerdem ist an seinem unteren Ende eine Schulter 7 angearbeitet. Über das Gewinde ist ein Ring 8 geschraubt, und auf diese Weise ist die Schulter 7 gegen das Innengehäuse 2 gespannt. Aus dem Radraum 9 könnte Dampf über den Bohrungsspalt 10 in den Raum 11 zwischen Innengehäuse 2 und Äußengehäuse 1 übertreten, ginge also verloren; das wird in diesem Beispiel durch eine Lippenschweißnaht 12 verhindert, die den Ringspalt 10 absperrt. Weiter ist der Düsenträger 6 gegenüber dem Dampfzuführungsrohr 3 abzudichten; hierfür ist der dünne Ring 13 vor-

S.09 677/82

10

gesehen/ der in je eine Nut im Düsenträger 6 und in dem Dampfzuführungsrohr 3 eingreift. Es kann also jetzt kein Leckdampf entweichen. Um den Ring 13 zu entlasten, ist ein weiterer Ring 14 vorgesehen, der in den Ring 8 und das Dampfzuführungsrohr 3 eingreift; Der Zwischenraum zwischen den beiden Ringen 13 und 14 ist über eine Bohrung 15 mit dem Radraum verbunden, so daß die beiden Ringe jeweils nur durch einen Teildifferenzdruck, aber nicht durch den vollen Differenzdruck belastet sind.

Die ähnlich aufgebaute Einrichtung nach den Fig. 2 a und 2 b unterscheidet sich vom ersten Ausführungsbeispiel durch die Art der Verspannung des Düsenträgers gegen das Innengehäuse. Der Gewindering 8 ist durch einen Bajonettring 16 ersetzt, dessen Klauen 17 sich gegen entsprechende Schultern 18 des Innengehäuses 2 legen. Zur Einführung des Bajonettringes 16 sind in das Innengehäuse Nuten 19 eingeschnitten. Auch hier übernimmt wieder eine Lippenschweißnaht 12 die Abdichtung gegenüber dem Radraum. Der Ring 14 greift in diesem Fall nicht in den Bajonettring 16 ein, sondern wie der Ring 13 in den Düsenträger 6.

Bauformen, die insbesondere für große Relativdehnungen zwischen Düsenträger und Innengehäuse zweckmäßig sind, zeigen die Fig. 3 und 4, die die Verwendung von Radialbolzen 23 zur Verbindung von Düsenträger und Innengehäuse gemeinsam haben. Der Spalt 10 kann jetzt verhältnismäßig groß sein, ohne daß sich die Achse des Düsenträgers 6 verlagert. Die Radialbolzen 23 können entweder, wie im Falle der Fig. 3, durch Gewindestopfen 24 oder, wie im Falle der Fig. 4, durch einen übergeschobenen Ring 25 gesichert sein. Bei der Bauform nach Fig. 4 ist die Radraumdichtung einem zusätzlichen Ring 26 zugewiesen, so daß die Ringe 13 und 14 nur in den Düsenträger 6 eingreifen.

gehäuse, bei der der Düsenträger als· gesonderter Bauteil ins Innengehäuse eingesetzt und mit dem Dampfzuführungsrohtr durch eine Gleitdichtung verbunden ist und bei der der zwischen dem Außen- und dem Innengehäuse befindliche Raum gegen die Radfcammer des von den Düsen beaufschlagten Rades abgedichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigung des Düsenträgers (6) im Innengehäuse (2) durch einen in der DampfzuführungS'bohrung des Innengehäuses angeordneten Gewindering (8) oder Bajonettring (18) oder Radialbolzenkranz (23) geschieht und daß die Abdichtung der Radkammer (9) gegen den zwischen Außen- und Innengehäuse befindlichen Raum durch eine zwischen dem Düsenträger und dem Innengehäu'se angeordnete Lippenschweißnaht (12) oder durch einen ebendort angeordneten Gleitring (14, 26) erfolgt.

2. Turbine nach Anspruch 1 mit Befestigung durch Gewindering und mit Abdichtung durch Lippenschweißnahit, dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenträger eine Schulter (7 in Fig. 1 b) besitzt, mit der er gegen die Innenseite des Innengehäuses anliegt.

3'. Turbine nach Anspruch 1 mit Befestigung durch Radialbolzenkranz, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbolzen durch- einen übergeschobenen Ring (25 in Fig. 4) gesichert sind.

4. Turbine nach Anspruch 1, bei der die Abdichtung der Radkammer gegen den zwischen Außen- und Innengehäuse befindlichen Raum durch Gleitring erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitring am radial äußeren Ende des Düsenträgers (Ring 14 in Fig. 3) und/oder an der Innenseite des Innengehäuses (Ring 26 in Fig. 4) angeordnet ist.

Claims

Patentansprüche:
1. Dampf- oder Gasturbine für

In Betracht gezogene Druckschriften:

hohe Drücke Deutsche Patentschriften Nr. 384 500, 568 946,

und Temperaturen mit einem in das Außengehäuse 40 828 253, 852 247; zentrisch wärmebeweglich eingesetzten Innen- USA.-Patentschrift Nr. 2 527 446.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

© 809 677/82 10.58