DE1525418C - Druckentlastetes, einen ringförmigen Stromungskanal aufweisendes Dehnungsaus gleich Rohrstuck fur Gasturbinen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein druckentlastetes, einen nenwand des Dehnungsausgleich-Rohrstücks beringförmigen Strömungskanal aufweisendes Deh- stehen je aus mehreren Teilen. Der vordere Abschnitt nungsausgleichs-Rohrstück, das an das Austritts- der Außenwand wird vom Austrittsgehäuse 35 der gehäuse einer Gasturbine anschließt, und dessen Gasturbine 31 gebildet, an welches das Zwischen-Außenwand und Innenwand aus zwei übereinander- 5 stück 36 angeflanscht ist. Über die Stopfbüchse 25 ist greifenden, dichtend zueinander axial verschiebbaren das Zwischenstück 36 mit dem Mittelteil 9 verbun-Teilen besteht und durch radiale Hohlstreben gegen- den, an den das zylindrische Rohrstück 13 mit dem einander abgestützt ist, wobei die Trennstellen der Endflansch 15 anschließt. Dieser ist, gegebenenfalls Wände axial voneinander entfernt und wenigstens über ein Verlängerungsrohr, beispielsweise mit einem näherungsweise auf gleichem Durchmesser liegen, die io Kamin oder einem Abhitzekessel verbunden. Durch Innenwand als abstromseitig geschlossener Hohlkör- die Stopfbüchse 25 können sich Mittelteil 9 und Ausper ausgebildet und der Strömungskanal nach der trittsgehäuse 35 gegeneinander axial verschieben,
ersten Trennstelle diffusorartig erweitert ist. Die Innenwand ist als Hohlkörper ausgebildet und

In Rohrleitungen, welche durch Wärmedehnungen besteht, von der Turbinenseite ausgehend, aus der Längenänderungen erfahren, werden Dehnungsaus- 15 gasdichten Verschalung 34, die das Turbinenlager 33 gleichsstücke verwendet, die in den Rohrstrang oder umgibt und auf der sich das Austrittsgehäuse 35 zwischen das Leitungsende und einen unverrückbaren durch vier um 90° versetzte, radial angeordnete Rip-Bauteil, z. B. einen Kamin, eingeschaltet werden. Sie pen 39 abstützt. An die Verschalung 34 ist die sich bestehen im wesentlichen aus sich übergreifenden in Strömungsrichtung erweiternde Kegelstumpffläche Rohrteilen, die gegeneinander abgedichtet und axial 20 37 angeflanscht, die demnach mit dem Austrittsverschiebbar sind. gehäuse 35 starr verbunden ist. Die Kegelstumpf-

Bei anderen Dehnungsausgleichstücken geht der fläche 37 und die anschließende Kegelfläche 11 wei-

kreisförmige Strömungsquerschnitt in einen ringför- sen rohrförmige Ansätze 26 bzw. 28 auf, zwischen

migen Strömungskanal über, dessen Innenwand denen die Stopfbüchse 27 angeordnet ist, wodurch

durch einen strömungsgünstigen Hohlkörper gebildet 25 diese beiden Teile der Innenwand gegeneinander

wird, der üblicherweise gegen die Außenwand durch axial verschiebbar sind. Die Stopfbüchsen 25 und 27

radiale Hohlstreben abgestützt ist. Bei diesen Aus- liegen auf ungefähr gleichem Durchmesser. Über die

führungen bestehen Außenwand und Innenwand aus Rippen 17 ist die Kegelfläche 11 mit dem Außen-

je zwei übereinandergreifenden, durch Wellrohre wand-Mittelteil 9 starr verbunden,

oder Stopfbüchsen abgedichteten, gegen einander 30 Die Außenwand des Dehnungsausgleichstücks und

axial verschiebbaren Teilen. Da besonders bei großen die genannten Teile der Innenwand, welche den

Rohrdurchmessern der Innendruck die Festpunkte Hohlkörper 38 bilden, begrenzen den ringförmigen

zu stark belastet sind, werden zur Druckentlastung Strömungskanal 10, der an den Auslaß der Gastur-

die Dichtelemente der Wandtrennstellen auf gleichem bine anschließt. Die Strömungsrichtung der Gase ist

Durchmesser angeordnet. 35 durch die Pfeile 2 angedeutet. Der Querschnitt des

Ist von der Auslaßseite einer Gasturbine bis zum Strömungskanals 10, der sich in Strömungsrichtung Kamin ein genügender Abstand vorhanden, dann zuerst diffusorartig erweitert, nimmt bis zum Rohrkann ein Dehnungsausgleich-Rohrstück bekannter stück 13 weiter zu, wo er in Kreisform übergeht. Der Konstruktion eingebaut werden, was allerdings we- Strömungskanal wirkt somit in seiner Gesamtheit als gen der sich mehrfach ändernden Strömungsquer- 40 Diffusor für die Gasturbine, so daß kein eigener DiE-schnitte abgasseitige Druckverluste und somit Lei- fusor für die Abgase vorgesehen werden muß. Unter stungseinbuße bedeutet. Ist jedoch der Abstand von der Voraussetzung, daß die Durchmesser der Stopfder Gasturbine bis zum Kamin für den Einbau eines büchsen 25 und 27 mindestens angenähert gleich groß Dehnungsausgleichstücks zu kurz, dann hatte man sind, kann der Durchmesser des Rohrstücks 13 und sich bisher damit beholfen, daß die Abgasleitung 45 damit die Öffnung des Endflansches 15 bezüglich der axial verschiebbar durch die Kaminwand geführt Eintrittsöffnung des Strömungskanals, d. h. der Gaswurde. Wenn der Gasturbine noch ein Abhitzekessel auslaßseite der Gasturbine, beliebig groß gewählt nachgeschaltet ist, wodurch der Gegendruck ansteigt, werden; das Dehnungsausgleichstück bleibt entwird die Abdichtung etwas schwierig, besonders lastet.

dann, wenn durch Wärmespannungen auch seit- 50 Da die Abgasleitung einer Gasturbine (Rohrstück

liehe Kräfte auf die abzudichtenden Rohrleitungen 13) im allgemeinen einen großen Innendurchmesser,

wirken. beispielsweise von 3 m aufweist, können auch die

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein an Hohlrippen 17 verhältnismäßig groß dimensioniert

eine Gasturbine anschließendes Dehnungsausgleich- werden, ohne die Strömung im Kanal 10 nachteilig

Rohrstück kurzer axialer Erstreckung zu schaffen, 55 zu beeinflussen. Es ist deshalb möglich, durch Ein-

das hinsichtlich der auf alle Wandteile wirkenden stieg in eine Hohlrippe 17 zum Turbinenlager 33 zu

Druckkräfte entlastet ist und einen kleinen Strö- gelangen und dort Kontroll- oder Revisionsarbeiten

mungswiderstand aufweist. vorzunehmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Um die Stopfbüchsen 25 und 27 von radialen Kräf-Dehnungsausgleich-Rohrstück gelöst, bei welchem 60 ten zu entlasten, ist die Kegelstumpffläche 37 an das Austrittsgehäuse der Gasturbine den vorderen ihrem stopfbüchsenseitigen Ende mittels Pendel-Abschnitt der Außenwand bildet, das hintere Tür- stützen 41 am Mittelteil 9 der Außenwand aufbinenlager im Inneren der als Hohlkörper ausgebil- gehängt.

deten Innenwand liegt und mindestens eine Hohl- Das im Hohlkörper 38 des Dehnungsausgleichstrebe eine Verbindung zwischen Hohlkörperinnerem 65 Stücks untergebrachte Lager 33 der Gasturbine findet und Atmosphäre herstellt. durch die Rippen 39 die notwendige Abstützung nach

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der außen. Mindestens eine, üblicherweise zwei Rippen

Erfindung schematisch dargestellt. Außen- und In- 17 sind hohl ausgebildet, und stellen so eine Verbin-

dung zwischen der umgebenden Atmosphäre und dem Innenraum des Hohlkörpers 38 her, in welchem nun temperatur- und druckmäßig atmosphärische Bedingungen herrschen. Die Kühlung des Innenraums erfolgt mittels der Hohlrippen durch Kaminwirkung, die durch zusätzliche Mittel noch unterstützt werden kann. Sollte dies für die Kühlung des Innenraums noch nicht genügen oder wenn keine unnötigen Wärmeverluste auftreten sollen, dann kann der ganze Hohlkörper gegen den Strömungskanal 10 wärmeisoliert werden. Die Umgebungstemperatur des Lagers wird durch diese Maßnahmen so weit abgesenkt, daß die bisher notwendige Kühlölmenge verkleinert werden kann. Die Ölzu- und -abfuhr erfolgt zweckmäßigerweise durch eine Hohlrippe. Durch die Druckentlastung des Innenraums ist es nun nicht mehr möglich, daß Abgase in den Ölkreislauf des Lagers gelangen, das, wenn nötig, noch gekapselt werden kann.

Durch die erfindungsgemäße Einrichtung ergibt sich eine viel kürzere Baulänge als bei einem von der Gasturbine getrennten Dehnungsausgleichstück. Dies kann also in vielen Fällen auch dort verwendet werden, wo bisher aus Platzgründen die Anordnung eines Dehnungsausgleichstücks nicht möglich war.

Die Durchführung der Rohrleitung durch die Kamin- oder Kesselwand muß nicht mehr axial beweglich sein, sondern kann als leicht abzudichtender Festpunkt ausgebildet werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Druckentlastetes, einen ringförmigen Strömungskanal aufweisendes Dehnungsausgleich-Rohrstück, das an das Austrittsgehäuse einer Gasturbine anschließt und dessen Außenwand und Innenwand aus zwei übereinandergreifenden. dichtend zueinander axial verschiebbaren Teilen besteht und durch radiale Hohlstreben gegeneinander abgestützt ist, wobei die Trenn stellen der Wände axial voneinander entfernt und wenigstens näherungsweise auf gleichem Durchmesser liegen, die Innenwand als abstromseitig geschlossener Hohlkörper ausgebildet und der Strömungskanal nach der ersten Trennstelle diffusorartig erweitert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Austrittsgehäuse (35, 36) der Gasturbine (31) den vorderen Abschnitt der Außenwand (35, 36, 9,13) bildet, das hintere Turbinenlager (33) im Inneren der als Hohlkörper (38) ausgebildeten Innenwand (34, 37, 11) liegt und mindestens eine Hohlstrebe (17) eine Verbindung zwischen Hohlkörperinnerem und Atmosphäre herstellt.

2. Dehnungsausgleich-Rohrstück nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (26) des vorderen Abschnitts (34, 37) der Innenwand (34, 37, 11) mit dem hinteren Abschnitt (9, 13) der Außenwand (35, 36, 9, 13) durch Pendelstützen (44) verbunden ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen