DE1047210B

DE1047210B - Detachable fastening of a steam supply pipe for a steam turbine

Info

Publication number: DE1047210B
Application number: DES42814A
Authority: DE
Inventors: Willy Kueppers; Dipl-Ing Sergei Perschke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1955-02-25
Filing date: 1955-02-25
Publication date: 1958-12-24

Description

Die Erfindung betrifft eine lösbare Befestigung eines von außen einsetzbaren Dampfzuführungsrohres im Gehäuse einer Dampfturbine.The invention relates to a releasable attachment of a externally usable steam supply pipe in the housing of a steam turbine.

Es ist bekannt, eine Stirnfläche des Zuführungsrohres von außen her gegen eine auswärts zeigende Dichtfläche des Gehäuses anzupressen. Das hat den Nachteil, daß der vom Dampf auf das Rohr ausgeübte Schub der Kraft, die die Dichtflächen aneinanderpreßt, entgegenwirkt, also die Dichtung verschlechtert. Das will die Erfindung vermeiden.It is known to place an end face of the feed pipe from the outside against an outwardly facing one Press on the sealing surface of the housing. This has the disadvantage that the steam exerted on the pipe Thrust counteracts the force that presses the sealing surfaces against one another, thus worsening the seal. That wants to avoid the invention.

Esistz.B.vonKesselmannloch-oderDruckgasflaschen-Verschlüssen her bekannt, den Deckel des Mannlochs bzw. der Flasche gegen einen Überwurfschraubring oder -bajonettring vom Innern des Kessels bzw. der Flasche her anliegen zu lassen mit der vorteilhaften Folge, daß der im Kessel bzw. in der Flasche herrschende Druck in gleicher Richtung wie die Kraft der Deckelbolzen wirkt, also die Dichtung verbessert; dabei hat die Dichtpackung trapezförmigen Querschnitt, so daß sie auch radial, also· gegen die Wand des Mannlochs bzw. des Flaschenhalses gepreßt wird. Jemen Vorteil will die Erfindung auch nützen.It is known, for example, from boiler manhole or pressurized gas bottle closures, the manhole cover or the bottle against a screw cap ring or bayonet ring from the inside of the boiler or the To let the bottle rest with the advantageous consequence that the prevailing in the kettle or in the bottle Pressure acts in the same direction as the force of the cover bolt, thus improving the seal; The packing has a trapezoidal cross-section so that it is also radial, that is, against the Wall of the manhole or the bottle neck is pressed. Yemen want the invention too benefit.

Die Erfindung besteht daher darin, daß ein am Zuführungsrohr fester Bund mittels einer Überwurfmutter, die auf einem Gewinde des Zuführungsrohres sitzt, vom Gehäuseinnern her gegen einen Überwurfbajonettring oder Überwurf schraubring, der in die Dampfzuführungsbohrung des Gehäuses eingesetzt bzw. eingeschraubt ist, gepreßt wird.The invention therefore consists in that a collar fixed to the supply pipe by means of a union nut, which sits on a thread of the supply pipe, from the inside of the housing against a union bayonet ring or union screw ring, which is inserted into the steam supply hole of the housing or is screwed in, is pressed.

Dabei kann die Abdichtung zwischen dem Zuführungsrohr und dem Gehäuse ähnlich wie bei jenen Mannloch- und Flaschenverschlüssen durch eine Dichtung geschehen, die zwischen dem Zuführungsrohr und seinem Bund einerseits und der Wand der Gehäusebohrung und einer Schulter des Überwurfschraubringes andererseits eingespannt ist. Für besonders hohe Drücke kann die Dichtpackung aus einer Anzahl aneinanderliegender Ringe abwechselnd trapezförmigen Querschnittes bestehen; derartige Ringe abwechselnd trapezförmigen Querschnittes sind an sich bereits bekannt. Wenn unterschiedliche Materialien für das Dampfzuführungsrohr und das Gehäuse verwendet werden, empfiehlt sich zwischen dem Gehäuse und den trapezförmig profilierten Ringen zum Ausgleich der Wärmedehnungen eine besondere Büchse, die dampfdicht mit dem Gehäuse verschweißt ist.The seal between the feed pipe and the housing can be similar to that of those Manhole and bottle closures happen through a seal that is between the feed pipe and its collar on the one hand and the wall of the housing bore and a shoulder of the union screw ring on the other hand is clamped. For particularly high pressures, the packing can be selected from a number adjacent rings consist of alternating trapezoidal cross-sections; such rings alternately trapezoidal cross-section are already known per se. If different materials for the steam supply pipe and the housing are used, is recommended between the housing and the trapezoidal profiled rings to compensate for the thermal expansion a special sleeve that is steam-tight is welded to the housing.

Eine andere Möglichkeit der Abdichtung besteht darin, daß die Abdichtung zwischen dem Zuführungsrohr und dem Uberwurfschraubring durch unmittelbar am Schraubring anliegende, ballig profilierte Fläche des Bundes und daß die Abdichtung zwischen dem Überwurfschraubring und dem Gehäuse durch verschweißte Lamellen geschieht.Another possibility of sealing is that the seal between the supply pipe and the union ring through directly on the screw ring adjacent, convex profiled surface of the federal government and that the seal between the union ring and the housing is done by welded lamellae.

Lösbare BefestigungDetachable fastening

eines Dampfzuführungsrohresa steam supply pipe

einer Dampfturbinea steam turbine

Anmelder:Applicant:

Siemens-SctiuckertwerkeSiemens Sctiuckertwerke

Aktienges ells diaft,Aktienges ells diaft,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Sergei Perschke und Willy Küppers,Dipl.-Ing. Sergei Perschke and Willy Küppers,

Mülheim/Ruhr,
sind als Erfinder genannt wordenMülheim / Ruhr,
have been named as inventors

Im folgenden soll die Erfindung an Hand der Zeichnung erläutert werden:In the following the invention will be explained with reference to the drawing:

Fig. 1 der Zeichnung bezieht sich auf die Anordnung des Dampfzuführungsrohres einer für höchste Drücke ausgebildeten Doppelmantelturbine, bei der das Dampfzuführungsrohr zu einem Gehäuse für ein Dampfventil eweitert ist. In der Figur ist mit 1 das Dampfzuführungsrohr bezeichnet, welches dazu dient, den Frischdampf durch das Außengehäuse 9 hindurch der Eintrittsbohrung 11 des Leitschaufelträgers 12 zuzuführen. Der Spalt 13 zwischen Dampfzuführungsrohr und Innengehäuse 12 ist durch ein Paar von Dichtringen 14 überbrückt, welche in Ringnuten an den Stirnseiten der abzudichtenden Teile liegen und dem Innengehäuse 12 eine radiale Wärmedehnung gegenüber dem Außengehäuse 9 und dem Dampfzuführungsrohr 1 gestatten. Das letztere ist erfindungsgemäß an dem Bund 6 eines in eine Bohrung des Außengehäuses 9 eingeschraubten Überwurfschraubringes 7 von innen abgestützt. Dazu ist auf das untere Ende des Zuführungsrohres 1 ein Bund 2 in Form einer aufgeschraubten Büchse aufgesetzt, die zweckmäßigerweise bei 16 mit dem Rohr 1 nach dem Aufbringen verschweißt ist, um das Gewinde abzudichten. Zwischen dem Bund 2 und einem sich in einer Fläche 10 gegen den Bund 6 des Ringes 7 abstützenden Zwischenring 18 liegt eine Dichtpackung, die aus einer Anzahl aneinander anliegender Ringe 3 abwechselnd trapezförmigen Querschnittes besteht. Die Dichtringe liegen abwechselnd an dem Zuführungsrohr 1 und einer Büchse 8 an, welche bei 16 α dampf dicht mit dem Gehäuse 9 verschweißt ist. Um eine Verspannung des Dampfzuführungsrohres 1 gegenüber dem Überwurf-1 of the drawing relates to the arrangement of the steam supply pipe of a double-jacket turbine designed for extremely high pressures, in which the steam supply pipe is expanded to form a housing for a steam valve. In the figure, 1 denotes the steam supply pipe, which serves to supply the live steam through the outer casing 9 to the inlet bore 11 of the guide vane carrier 12. The gap 13 between the steam supply pipe and the inner housing 12 is bridged by a pair of sealing rings 14, which are located in annular grooves on the end faces of the parts to be sealed and allow the inner housing 12 a radial thermal expansion with respect to the outer housing 9 and the steam supply pipe 1. According to the invention, the latter is supported from the inside on the collar 6 of a union screw ring 7 screwed into a bore in the outer housing 9. For this purpose, a collar 2 in the form of a screwed-on sleeve is placed on the lower end of the supply pipe 1, which is expediently welded to the pipe 1 after application at 16 in order to seal the thread. Between the collar 2 and an intermediate ring 18 supported in a surface 10 against the collar 6 of the ring 7, there is a sealing packing which consists of a number of rings 3 resting against one another, alternating with a trapezoidal cross-section. The sealing rings lie alternately against the supply pipe 1 and a bushing 8, which is welded to the housing 9 in a vapor-tight manner at 16 α. In order to tension the steam supply pipe 1 against the union

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schraubring 7 zu ermöglichen, ist die außenliegende Überwurfmutter 4 vorhanden, die auf den oberen Gewindeteil 5 des Zuführungsrohres 1 aufgeschraubt ist. Die Überwurfmutter 4 liegt in einer nach außen offenen Aussparung des Überwurfschraubringes 7. Das Dampfzuführungsrohr 1 geht außerhalb des Gehäuses in eine Erweiterung 17 von großem Durchmesser über, in die ein Dampfventil eingebaut zu denken ist. Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist die Überwurfmutter 4 mit einem größeren Innendurchmesser ausgeführt als der äußere Gewindedurchmesser am unteren Ende des Dampfzufuhrungsrohres I₁ so daß die Überwurfmutter 4 vor dem Aufsetzen des Schraubbundes 2 über das Rohr aufgeschoben werden kann.To enable screw ring 7, the external union nut 4 is present, which is screwed onto the upper threaded part 5 of the feed pipe 1. The union nut 4 lies in an outwardly open recess of the union screw ring 7. Outside the housing, the steam supply pipe 1 merges into an enlargement 17 of large diameter, in which a steam valve can be thought of as being installed. As the drawing shows, the union nut 4 is designed with a larger inner diameter than the outer thread diameter at the lower end of the steam supply pipe I ₁ so that the union nut 4 can be pushed over the pipe before the screw collar 2 is placed.

Der Zusammenbau geht wie folgt vor sich: Über das Dampfzuführungsrohr 1 werden zunächst von unten her die Überwurfmutter 4 und der Überwurfschraubring 7 geschoben. Danach werden der Zwischenring 18 und die Dichtringe S aufgefädelt. Zuletzt wird die den Schraubbund 2 bildende Büchse aufgeschraubt und verschweißt. Nunmehr kann das Zuführungsrohr 1 mit den zugeordneten Befestigungsund Dichtungsteilen als Ganzes von außen her in die Bohrung des Gehäuses 9 eingesetzt werden, wobei die Dichtringe 14 in die Nuten des Innengehäuses 12 hineingleiten. Als nächstes wird der Schraubring 7 in das Gehäuse 9 eingeschraubt, wobei jedoch noch keine Dichtungskräfte auf die Ringe 3 übertragen werden. Wird jetzt die Überwurfmutter 4 angezogen, so stützt sie sich mit ihrer Unterfläche gegen den Bund 6 des Überwurfschraubringes 7 und übt auf das Dampfzuführungsrohr 1 eine nach außen gerichtete Kraft aus. Da sich jedoch der Schraubbund 2 gegen die Dichtringe 3- abstützt und diese wiederum über den Zwischenring 18 gegen die Fläche 10 anliegen, wird jetzt eine Verspannungskraft auf die Ringe 3 und damit eine Dichtungskraft ausgeübt, so daß die Ringe 3 abwechselnd nach innen gegen das Zuführungsrohr 1 und nach außen gegen die Büchse 8 angepreßt werden. Da nun auf das Dampfzuführungsrohr 1 vom Dampf eine nach außen gerichtete Kraft ausgeübt wird, ergibt sich eine zusätzliche Dichtungskraft. Zum Ausbau des Zuführungsrohres 1 brauchen nur die Ringe 4 und 7 gelöst zu werden.The assembly is as follows: Via the steam supply pipe 1 are first of the union nut 4 and the union screw ring 7 pushed down. After that, the intermediate ring 18 and the sealing rings S threaded on. Finally, the bushing that forms the screw collar 2 screwed on and welded. Now the feed pipe 1 with the associated fastening and Sealing parts are inserted as a whole from the outside into the bore of the housing 9, wherein the sealing rings 14 slide into the grooves of the inner housing 12. Next, the screw ring 7 screwed into the housing 9, but no sealing forces are yet transmitted to the rings 3 will. If the union nut 4 is now tightened, it is supported with its lower surface against the Collar 6 of the union screw ring 7 and exerts an outwardly directed on the steam supply pipe 1 Power off. However, since the screw collar 2 is supported against the sealing rings 3 - and these in turn abut against the surface 10 via the intermediate ring 18, a tensioning force is now applied to the Rings 3 and thus exerted a sealing force, so that the rings 3 alternately inwardly against the Feed pipe 1 and to be pressed outwards against the sleeve 8. Since now on the steam supply pipe 1 if an outward force is exerted by the steam, an additional sealing force results. Need to remove the supply pipe 1 only rings 4 and 7 to be solved.

Es sei erwähnt, daß die Büchse 8 vorgesehen ist, um im Falle der Verwendung von Materialien mit sehr ungleichem Wärmeausdehnungskoeffizienten für das Zuführungsrohr 1 bzw. Gehäuse 9 Wärmedehnungsdifferenzen ausgleichen zu können. Falls jedoch größere Wärmedehnungsdifferenzen nicht zu berücksichtigen sind, kann selbstverständlich die Anordnung in der Weise vereinfacht werden, daß auf der Außenseite die Dichtungen 3 statt an einer besonderen Büchse 8 unmittelbar an der Gehäusebohrung anliegen. It should be noted that the sleeve 8 is provided to in the case of using materials with very unequal coefficient of thermal expansion for the feed pipe 1 or housing 9 thermal expansion differences to be able to compensate. If, however, larger differences in thermal expansion should not be taken into account are, of course, the arrangement can be simplified in such a way that on the outside the seals 3 lie directly on the housing bore instead of on a special sleeve 8.

In Fig. 2 ist eine vereinfachte Anordnung für eine einschalige Turbine wiedergegeben, bei welcher das Dampfzuführungsrohr in dem einfachen Gehäuse der Turbine befestigt ist. Bei dieser Anordnung ist an dem Zuführungsrohr 1 eine Ringschulter 20 mit einer balligen Fläche 21 angearbeitet, die sich gegen den Bund 6 des Überwurfschraubringes 7 abstützt. Der Dichtungsdruck zwischen den Ringschultern 26 wird an einer balligen Dichtfläche 21 durch das Anziehen der Überwurfmutter 4 erzeugt, während der Überwurfring 7 die nach außen gerichtete Stützkraft des Dampfzuführungsrohres übernimmt. Um bei dieser Anordnung den Gewindespalt 19 zwischen der Wand des Gehäuses 9 und dem Überwurf schraubring 7 abzudichten, ist zusätzlich zwischen dem Gehäuse 9 und einem Außenflansch des Überwurf Schraubringes 7 noch eine Membranschweißdichtung 23 vorhanden.In Fig. 2, a simplified arrangement for a single-shell turbine is shown, in which the Steam supply pipe is fixed in the simple housing of the turbine. With this arrangement is on the supply pipe 1 has an annular shoulder 20 with a spherical surface 21 worked against the Collar 6 of the union screw ring 7 is supported. The sealing pressure between the ring shoulders 26 is generated on a spherical sealing surface 21 by tightening the union nut 4, while the union ring 7 takes over the outward supporting force of the steam supply pipe. To at this Arrangement to seal the threaded gap 19 between the wall of the housing 9 and the union screw ring 7, is also between the housing 9 and an outer flange of the union screw ring 7 A membrane weld seal 23 is also present.

Claims

Patent claims:

1. Detachable fastening of a steam supply pipe that can be used from the outside in the housing of a Steam turbine, characterized in that a collar (2 in Fig. 1, 20 in Fig. 2) by means of a union nut (4) on a thread (5) of the supply pipe sits, from the inside of the housing against a union bayonet ring or union screw ring (7), which is inserted or screwed into the steam supply bore of the housing (9) is pressed (Figures 1 and 2).

2. Fastening according to claim 1, characterized in that the seal between the Feed pipe (1) and the housing (9) through a sealing packing (3) happens between the Feed pipe (1) and its collar (2) on the one hand and the wall of the housing bore and a shoulder of the union screw ring (7) is clamped on the other hand (Fig. 1).

3. Fastening according to claim 2, characterized in that the packing is known per se Way from a number of adjacent rings (3) alternately trapezoidal cross-section consists. ~

4. Fastening according to claim 2, characterized in that between the wall of the housing bore and the packing (3) a bushing (8) is switched on, which is welded to the housing in a vapor-tight manner (Fig. 1).

5. Fastening according to claim 1, characterized in that the collar (2) of the feed tube (1) consists of a ring on the Feed pipe is fastened by means of a thread, the outer diameter of which is smaller than the inner diameter of the thread the union nut (4) is (Fig. 1).

6. Fastening according to claim 1, characterized in that the seal between the Feed pipe (1) and the union screw ring (7) through directly on the screw ring (7) adjacent, convex profiled surface (21) of the collar (20) and that the seal between the union screw ring (7) and the housing (9) by welded lamellae (23).

7. Fastening according to claim 1, characterized in that the union nut (4) in a outwardly open recess of the union screw ring (7) emerges (Fig. 1 and 2).

Documents considered: German Patent No. 180 988; British Patent No. 409,746; French patent specification No. 648 964 · DIN 2360;

Bauer: "Der Schiffsmaschinenbau", Verlag Oldenbourg, Vol. III / IV, 1941, pp. 48 to 51.

1 sheet of drawings