DE1055549B

DE1055549B - Double casing turbine

Info

Publication number: DE1055549B
Application number: DES56238A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Trassl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1957-12-13
Filing date: 1957-12-13
Publication date: 1959-04-23

Description

DEUTSCHESGERMAN

Es sind Turbinen, insbesondere Dampfturbinen,-der Doppelgehäusebauart bekannt, bei der die Beschaufelung in einem gesonderten Innengehäuse liegt und das letztere in dem Außengehäuse wärmebeweglich zentriert abgestützt ist. Es ist vielfach üblich, daß' die Abstützung der Unterteilten Gehäuse etwa in die-durch die Turbinenachse' gehende Trennfuge gelegt wird, wobei Flanschvorsprühge des Innengehäuses in entsprechenden Aussparungen des Außengehäuses' eingreifen und in dem Außengehäuse verspannt sind. Die nach unten gerichteten Kräfte werden dabei direkt aiiiden^Untefteil-'desÄtißen'gehäüses von den Flanschvorsprüngen übertragen, während die nach oben wirkenden Kräfte durch die Verbindungsschraubeii des Außengehäuses aufgenommen werden müsseii Die Flanschvorsprünge bzw. die diese aufnehmenden-Gehäuseaussparungen ermöglichen bei-dieser Bauart die in dem Trennfugenberekh auftretenden radialen Ausdehnungen. - "- '- "- "Turbines, in particular steam turbines, of the double-casing design are known in which the blading is located in a separate inner casing and the latter is supported in the outer casing in a heat-movable manner. It is common practice that 'the support of the subdivided housing is placed approximately in the parting line going through the turbine axis', with flange projections of the inner housing engaging in corresponding recesses in the outer housing and being braced in the outer housing. The downwardly directed forces are thereby transmitted directly to aiiiden ^ lower part -'desÄtißen'gehäüses of the flange projections, while the upward forces must be absorbed by the connecting screw of the outer housing radial expansions occurring in the parting line. - "- '-" - "

Es ist üblich, normalerweise die Aufl'agepratzeii des Innengehäuses in " den Aussparungen des Außengehäuses so aufzulegen, daß nach Aufsetzen des Außengehäuseoberteiles zwischen der Pratzenoberkante und der Anliegefläche bzw. Flanschfläche des Oberteiles im-kalten'-Zustand-ein gewisses Spiel vorhanden ist, welches der rechnerischen Differenzdehnung zwischen Pratzen und Außengehäuse entspricht. Wenn nun im Betrieb durch schnelle Tenipe¹ Γ raturänderung die Temperatur des Innengehäuse's nunmehr, als beim Entwurf angenommen, über die Temperatur des Außengehäuses zu liegen kommt, so wird das Spiel aufgezehrt und werden die Pratzen des Innengehäuses dicker als die Aussparungen des Außengehäuses. Man könnte, um ein Verklemmen der Auflagepratzen zu vermeiden, eine Sicherheit gegen ein derartiges Verklemmen dadurch erreichen, daß das Spiel reichlicher gewählt wird, als dies mit Rücksicht auf den Zustand im Normalfall notwendig wäre; aber eine derartige Spiel vergrößerung würde auf Kosten der zentrischen Lage des Innengehäuses zum Außengehäuse und damit zur Wellenmitte gehen, da durch Reaktionskräfte der Einströmöffnung bzw. Abströmöffnungen des Innengehäuses im Rahmen des Überspieles eine Verschiebung des Innengehäuses auftreten würde.It is customary to normally place the support pad of the inner housing in the recesses of the outer housing in such a way that after the upper part of the outer housing has been placed there is a certain amount of play between the upper edge of the claw and the contact surface or flange surface of the upper part in the -cold'-state If the temperature of the inner housing is now higher than the temperature of the outer housing during operation due to rapid Tenipe ¹ Γ temperature change than assumed in the design, the play is consumed and the claws of the inner housing become thicker than the recesses of the outer housing. In order to avoid jamming of the support claws, a security against jamming of this kind could be achieved by choosing the play more generously than would normally be necessary with regard to the condition; but such a play enlargement would be at the expense of central position of the inner housing to the outer housing and thus to the center of the shaft, since reaction forces of the inflow opening or outflow openings of the inner housing would cause a displacement of the inner housing in the context of the transfer.

Um nun auch bei einem Spiel, welches dem rechnerischen Normalfall entspricht, gegen unvorhergesehene Einflüsse Sicherheit bezüglich des Festklemmens sowie der Vermeidung unzulässiger Bolzenbeanspruchungen und eines Auseinandertreibens der Gehäuseteile durch den Innengehäuseflansch zu erhalten, wird erfindungsgemäß eine Ausführung vorgesehen, die sich dadurch auszeichnet, daß die Tragfähigkeit der Anliegeflächen durch Formgebung oder Bemessung tra-Dopp elgehäus eturbineTo now also with a game, which corresponds to the mathematical normal case, against unforeseen ones Influences on safety with regard to jamming and the avoidance of impermissible bolt loads and to achieve a driving apart of the housing parts by the inner housing flange, is according to the invention an embodiment is provided, which is characterized in that the load-bearing capacity of the contact surfaces by shaping or dimensioning tra-double housing eturbine

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Siemens-Sdiuckertwerke
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Berlin und Erlangen, ^ ^::ν
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50 Siemens-Sdiuckertwerke
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pipl.-IngV Werner Traßl, Mülheim/Ruhr_r
ist als Erfinder genannt wordenpipl.-IngV Werner Traßl, Mülheim / Ruhr _r
has been named as the inventor

gender Ouerschnittffächen derart begrenzt ist, daß bei allen möglicherweise auftretenden. Wärmedehnungen des Innengehäuses durch die Anliegeflächen-keine größere Kraft aufgenommen werden kann, als den maxi-gender cross-sectional areas is so limited that all that may occur. Thermal expansion of the inner housing due to the contact surfaces - no major ones Force can be absorbed than the maximum

■ mal zulässigen Beanspruchungen der^; Flanschschrauben des A.ußengehauses'' entspricht. 'Hierbei sind jedoch^die die Tragkraft der Anliegeflächen begrenzenden Querschnitte so bemessen, daß bei den betriebsmäßig auftretenden normalen Reaktionskräften nur ■ eine elastische Verformung eintritt.■ times permissible stresses of the ^; Flange screws of the outer housing ''. Here, however, the cross-sections limiting the load-bearing capacity of the contact surfaces are dimensioned in such a way that only elastic deformation occurs with the normal reaction forces occurring during operation.

Die erfmdungsgemäße Lösung ermöglicht mit verhältnismäßig geringem Aufwand, größere Störungen durch eine das Spiel überschreitende Dehnung des Innengehäuseflansches zu vermeiden, da selbst im Fall einer unzulässigen bleibenden Formänderung der die Anliegeflächen enthaltenden Teile leicht Abhilfe geschaffen werden kann, indem diese ausgewechselt oder aufgearbeteit werden.The solution according to the invention enables major disruptions with relatively little effort to be avoided by an expansion of the inner housing flange exceeding the play, since even in the In the event of an impermissible permanent change in shape of the parts containing the contact surfaces, this can be easily remedied can be created by replacing or refurbishing them.

Im folgenden soll die Erfindung näher an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden.
Fig. 1 der Zeichnung gibt einen Querschnitt,
Fig. 2 einen Längsschnitt im Bereich der Einspannstellen eines Haltevorsprunges des Innengehäuses, der zwischen Teilen des Außengehäuses gehalten wird, wieder.In the following, the invention will be explained in more detail using an exemplary embodiment.
Fig. 1 of the drawing gives a cross section,
2 shows a longitudinal section in the area of the clamping points of a holding projection of the inner housing which is held between parts of the outer housing.

Darin bedeutet 1 den Unterteil des Turbinenaußengehäuses, der mit einer Aussparung 2 versehen ist. 3 ist der übergreifende obere Außengehäuseteil. Zwischen dem unteren und oberen Außengehäuseteil wird der in der Aussparung 2 liegende Flansch 4 des unteren inneren Turbinengehäuseteiles gehalten. Der letztere ist nun an seiner oberen Anliegefläche, wie die vergrößerten Querschnitte der Fig. 3 erkennen lassen, mit eingehobelten oder eingefrästen Nuten 5 versehen, zwischen denen zahnförmige Teile 6 stehenbleiben,1 denotes the lower part of the turbine outer casing, which is provided with a recess 2. 3 is the overlapping upper outer housing part. Between the lower and upper outer housing part is the flange 4 of the lower inner turbine housing part located in the recess 2 is held. The latter is now on its upper contact surface, as can be seen from the enlarged cross-sections of FIG. 3, provided with planed or milled grooves 5, between which tooth-shaped parts 6 remain,

^; ν 909 507/107 ^; ν 909 507/107

deren äußere Kante 60 an der Einspannfläche des Gehäuseteiles 3 anliegt. Wie ohne weiteres ersichtlich ist, schaffen die eingearbeiteten Nuten die Möglichkeit einer Begrenzung der tragenden Oberfläche und damit plastischen Verformung der Anliegeflächen, wenn im Falle schroff auftretender Temperaturdifferenzen zwischen Innen- und Außengehäuse so große Wärmedehnungsdifferenzen eintreten, daß eine Verspannung der Haltevorsprünge4 zwischen den Teilen des Außengehäuses erfolgt. Durch diese plastische Verformung wird sichergestellt, daß unzulässige Beanspruchungen in den Teilfugenschrauben des Außengehäuses sowie Undichtheiten an der Teilfuge des Außengehäuses vermieden werden können. Fig. 2 läßt im einzelnen näher die Anordnung dieser Teilfugenschrauben gegenüber den Haltevorsprüngen 4 bzw. Aussparungen 2 des Innengehäuses erkennen. Wie bereits angedeutet war, können die Nuten oder Einschnitte auch an einer Anliegefläche des Außengehäuses vorgesehen werden, wie Fig. 4 zeigt. aothe outer edge 60 of which rests against the clamping surface of the housing part 3. As can be seen without further ado, the incorporated grooves create the possibility of limiting the load-bearing surface and thus plastic deformation of the contact surfaces, if in the case of abrupt temperature differences between Inner and outer housing occur so large thermal expansion differences that tension of the retaining projections 4 between the parts of the outer housing he follows. This plastic deformation ensures that impermissible loads in the joint screws of the outer housing and leaks in the joint of the outer housing are avoided can be. Fig. 2 shows in detail the arrangement of these joint screws opposite recognize the retaining projections 4 or recesses 2 of the inner housing. As already indicated, the grooves or incisions can also be provided on a contact surface of the outer housing, such as Fig. 4 shows. ao

In Fig. 5 ist eine weitere vorteilhafte Ausführung wiedergegeben, bei der zwischen dem Haltevorsprung 4 und dem Außengehäuse 3 eine besondere Druckplatte 8 vorhanden ist, die durch Nuten 9 oder Ausnehmungen 10 eine die plastische Verformung ermöglichende Gestaltung erhält. Die Anordnung nach Fig. 5 gestattet unter Umständen auch die Verwendung eines Materials, dessen plastische Verformung bereits bei geringeren Spannungen eintritt, als dies bei dem Material der Gehäuseteile der Fall ist. Die plastische Verformbarkeit der Anliegeflächen kann unter Umständen auch dadurch erreicht werden, daß die Ausnehmungen innerhalb der aneinanderliegenden Wandteile vorgesehen werden. Beispielsweise könnten die Druckplatten 8 mit Bohrungen versehen werden, durch die die tragenden Querschnitte so begrenzt werden, daß leicht eine plastische Verformung beim Auftreten bestimmter Beanspruchungen eintritt.In Fig. 5, a further advantageous embodiment is shown, in which between the holding projection 4 and the outer housing 3 a special pressure plate 8 is present, which by grooves 9 or Recesses 10 are given a design that enables plastic deformation. The arrangement according to FIG. 5 also allows the use of a material whose plastic deformation occurs even at lower voltages than is the case with the material of the housing parts. the Plastic deformability of the contact surfaces can under certain circumstances also be achieved in that the recesses are provided within the adjacent wall parts. For example, could the pressure plates 8 are provided with holes through which the load-bearing cross-sections are limited in such a way that that plastic deformation easily occurs when certain stresses occur.

Claims

Patent claims:

1. Double-casing turbine, in particular a steam turbine, in which a preferably in the axial plane subdivided inner housing by means of retaining projections in the parting line of the outer housing Interposition of a certain heat expansion permitting game is held, characterized in that, that the load-bearing capacity of the contact surfaces is more load-bearing through shaping or dimensioning Cross-sectional areas is limited in such a way that any thermal expansion that may occur no greater force can be absorbed by the contact surfaces of the inner housing, than corresponds to the maximum permissible stress on the flange screws of the outer housing, however, the cross-sections limiting the load-bearing capacity of the contact surfaces are dimensioned so that with the normal reaction forces occurring during operation, only an elastic deformation can occur.

2. Turbine according to claim 1, characterized in that the plastic deformability of the Contact surfaces is achieved through recesses or grooves.

3. Turbine according to claim 1, characterized in that the one plastic deformability enabling recesses or grooves on the top of the retaining projections of the inner housing lie.

4. Turbine according to claim 1, characterized in that the one plastic deformability enabling recesses or grooves lie in a contact surface of the outer housing.

5. Turbine according to claim 1, characterized in that the plastic deformability enabling recesses or grooves are arranged in intermediate plates between the retaining projections and the outer housing are switched on.

6. Turbine according to claim 1, characterized in that the for bringing about a plastic Deformability serving recesses in the interior of the adjacent housing parts or from intermediate plates connected between these.

1 sheet of drawings

1 909 507/107 4.591 909 507/107 4.59