DE1551192A1 - Dampfturbine mit insbesondere in Doppelmantelbauweise ausgefuehrten Niederdruckteilen - Google Patents

Description

Xdcentia Patent-Verwaltunge~QabH PrAnkfurt ma Hain, Theodor-Stern-Kai 1

P 15 51 192.9-15 Weraer/oe ftrf. -Hr.: Vf· 10/048

"Dampfturbine ait insbesondere in Doppelaantelbauveiae auegeführten Kied

Die Erfindung betrifft «in· Dnepfturbint ait voreugeweiee in Doppele*nt#lb«iuw#iit auegefübxten VitdtrdruekteiXen, deren Aufiengthäu·· auf den Kondeneator aufgeartet und ait

■·"·*'' diesem starr und daupfdicht verbundtn sind.

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Eine derartige Anordnung dee lfiederdruok-Außengehäuees wurde bei bisher bekanntgewordenen Turbinen so gelagert, dafi das Außengehäuse aittele Fratsen direkt auf des Maschineηfundament aufliegt, während der Kondensator auf Federn gesetzt wird, die auf der Sohlplatte angeordnet sind. Das Kondensa- ^or-gehäuee iet dabei mit dem Auflengehäuse versehraubt oder

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verschweißt. Die Jedern werden bei dieser Art der Inordnung eo besessen* daß über die Tragen· des Au4engehausee da« Mfts^lnenfunAaaeat alt dta Gewicht d·· ro-Turbinengehlueea und lusatslloh eine* Teil de« londewaatorgeviohtes belastet werden, wobei letzterer der Reaktlonakreft aus der bei bestlaaten ι xt re »en BetriebsTerhaltniMen dee Kondensator« auftretenden wTlraedehnang der Winde entepitoht. Sin solcher extrener Betrlebetuatand des Kondensators liegt beispielsweise vor, wenn die geeaste la Kessel erseugte Daiipfaenge infolge einer laetabsolialtiing der Turbine in den Kondensator eingeleitet wird. Un nun eu vexhindem, dad in einea sAohen Betriebssu-8 t and das VS-ShirbinengebJuse tob Hasohinenfunda*ent abgehoben wird, 1st also vorgesehen* daß dae Wasohinenfiindaaent durch die Utrsedehnung des Kondeneiators in vertikaler Richtung BMueiaal nur soweit entlastet wird, daß es iaaer noch aindesteos alt des Gewicht? des NB-Teiles einschließlich al· ler Einbauten belastet bleibt.

Die Ordße der auf das Maeohinenfundaaent aufgebrachten Kondeneatorlast let neben der Größe der Wärmedehnung auch noch von der Jederkonetränte der unter den Kondensator angeordneten Federn abhängig, die so weich gestaltet sein suesen, daß die Reaktionskraft beim Auftreten der Wärmedehnung auf das Haechlnenfundanent Möglichst klein ist. Der Verwendung solcher Federn sind aber durch die nur begrenzte Stückzahl, die

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unter dem Kondensator bei der hohen Last untergebracht werden kann, Grenzen gesetzt. Aue diesen Grunde ist nicht zu vorneiden, daß das WasohlnenJhmds—nt einer QroSturbine hoch belastet wird und twangs Huf ig Bit diokan Jfundaaentplatten ausgerüstet werden muß.

Mit steigenden Maschinenleistungen werden aber auch die Kondensatoren und niederdrückten· größer, und schwerer und somit die Belastungen de· Masohinenfundjeentes höher. Die dadurch notwendig werdenden Verstärkungen der Tischplatte, die Ja das Maechlneofundaaent bildet, verschlechtern jedoch die Platz-» verhlltnieee unterhalb des Maschinenfundaaents. Ub diesen laohteil su beseitigen, ist deshalb eine größere Kellerhöhe erforderlich, woduroh wiederum höhere Belastungen auf das Fundament wirken» Diese Art der Anordnung ron Kondensator und Turbine kann jedoch nicht bis su jeder beliebigen Leistung fortgeführt werden, weil die technische AusTÜhrbarkeit einerseits erschwert wird und andererseits die Kosten für die Gebäude unverhältnismäßig hoch werden,

lieben den vorhergeschilderten Nachteilen sind bei dieser Art der Lösung auch noch Schwierigkeiten in der Platzgestaltung unterhalb dea Mfeach±enfundamente vorhanden. TJb die Strömungs-■^©rhältniase im Kondensator möglichst günstig zu gestalten« müßte 2*m Beispiel bei einer Turbinenanlage mit zwei Niedereln einziges Kondensatorgehäuse vorgesehen werden.

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Sie hohen von Masehinenfundament aufzunehmenden Kräfte wie auch das Eigengewicht der !Tischplatte wurden Jgdoch ein zwischen den beiden Vlederdruckteilea angeordnete* Stutetnpaar erforderlich machen, weshalb ein «in*ige· londtneatorgehtuse nicht aufgestellt werden kenn·

Gegebenenfalls wäre auch dankbar, die Stttsea durch den Kondensator hindurchJBuftiliren. Diese Anordnung ist Jedoch für die StrÖmungeverhältnisae ia Kondensator nicht günstig und darüberhinauB ist der Aufwand für eingebaute B tut »en sehr hooh und die Gefahr groß, daB bei bestimmten Betriebsverhältnissen eine Änderung der Lange der Stützen infolge unterschiedlicher Temperaturen eintritt, wodurch eine Verlagerung der Tischplatte sowie eine Veränderung dee Ausrichtsustandes und damit auch der Lauf ruhe der Haschine verursacht werden kann.

Ua die Nachteile der Stützen zwischen zwei tfiederdruckgeh&usen zu vermeiden und die Kondensatoren strömungatechnisch günstiger gestalten zu können, ist auoh eine Lösung bekanntgeworden, bei der die Niederdrückteile auf zwei seitlich und parallel eur Maschinenachse zusätzlich angeordneten Stahlträgern aufliegen. Biese Stahlträger sind geschweißte Kästentrager« die eine 00 große Stützweite aufweisen, daß die oder der Kondensator unter den Fundament zweckmäßig angeordnet werden können. Die große Spannweite bei den hohen Belastungen durch das Geaaiatgewicht einschließlich der Einbauten und Kondensatorantei-

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lc rarursaoht .jedoch große Abmessungen und daeit hohe Kosten iür diese zusätzlichen Träger·

Sin wltirer Sachteil ditsor Anordnung beiteht darin, daß die Lagerböcke vegea der in Xingsrlchtung angeordneten Träger in den VInian dta ID-(JehMtieee untergebracht sind, veil infolge dee Längstrieers kein Querträger aus Beton Möglich ist, wodurch Ver&ndtrungen ix Lauieuitand infolge von Teaperaturenderungen und Sohiringungen infolge der schlechteren Dämpfungeeijigenechaiten der Irlger auftreten können·

Sieben dieser Art der Anordnung ist tuch noch bei Turbinen kleinerer Leistung, also ait klein·« Abdaatpfetutsen, eine Lösung bekanntgeworden, bei der «»riechen Kondensator und Turbine, wobei der Abdaepfetutien und der KondensatorenchluS kreisrund auegebildet sind) eine Meabran angeordnet ist, die die bei verschiedenen Betriebszustfinden auftretenden Relativdehnungen des Kondensators aufninot. Biese Art der Anordnung hat jedoch den großen Nachteil, daß bereite schon bei kleinen Abdampfstutzen infolge des unterdrücke» i« Kondensator- und Turbinendaapfetutzen große Kräfte auf das !!aschinenfundament wirken. Bei größeren Leistungen ist infolge des großen Abdampfquerschnittes diese Lösung nicht zu verwirklichen, weil dio Kräfte auf das Haschinenfundaoent noch größer als bei den vorangegangenen Lösungen sind.

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Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Nachteile, mit denen die bekannten Ausführungen behaftet sind, zu vermeiden und die Auflagerung der Niederdruckteile einer Dampfturbinenanlage so su ge it al ten, daß die da« Maschinen fundament bildende Tischplatte weitgehend vom Gewicht der Niederdrückteile und dos angehängten Kondensators entlastet wird. Dealt soll erreicht werden, daß die Abmessungen der Tischplatte so gewählt werden können, daß genügend freier Baus für die Aufstellung strumuxigsgünstiger Kondensatoren unterfcAb der Tischplatte verbleibt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus Kondensator und Hiederdruckauflengeh&use gebildete Baueinheit direkt auf der Sohlplatte des Fundaments aufgesetzt ist und gegenüber des HasohinenfundaBent und der Sohlplatte Mittels Fixierungen wSrmebeweglich geführt ist.

In weiterer Ausbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß das. ffiederdruckinaengehiiuse in an sich bekannter Weise über Tragarme auf dem Hasohinenfundament aufgelagert 1st, und daß die aus der Wärmedehnung herrührenden Relativbewegungen zwischen dem Außengeh&use und den Tragarmen des Innengehäuses sowie den die Welle umgebenden Bauteilen mittels bekannter Membranen elastisch aufgenommen werden.

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Eine andere Hogliohkeit für die Lagerung des Innengehäusee besteht darin, daß daa Hiedexdruokinnengehftuse in an sich bekannter Veiae in AuÜengehluse gelagert iat und daß die Rel**;ivdehmmg »wischen den Oealueea und den die Welle umgebenden Teilen aittela bekannter Neabrane elastlach aufgenoBsen werden.

Die aus Turbinengehäuse und Kondensatorgehäuse bestehende Baueinheit kann aber auch über federn auf der Sohlplatte gelagert eein und ee können die bei außergewöhnlichen Betrlebefällen durch die VKsaedehnungen auftretenden Reaktionskr&fte über Zuganker abgeleitet «erden.

Zweeka&Bigerweiae aifid diese Zuganker an Konsolen des Kiederdruok&ueengeh&uaee befestigt und leiten die Beaktionskräfte entweder in die Sohlplatte oder in die Haschinenfundaaentplatte ab.

Ein AuaführungsbelQpiel der Erfindung ist in der Zeichnung echematiaoh dargestellt und wird i» folgenden näher beschrieben. Bs zeigen

Figur 1 und 2 scheaatisch, achsnoraale Querschnitte durch aus Niederdrückten und Kondensator gebildete Baueinheiten,

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Figur 3 einen scheaatiechen Längsschnitt der Baueinheit, die aus einen zweigehäueigen Hiederdruckteil und eines alt dieses verbundenen Kondensator best#ht.

Nach Figur \ ist du Aufiengen&usei deo Niederdruckteile der Danpfturbinenanlage in der Trennebene 6 Bit des AuBenmantel de· Kondensator· 3 durch eine Schweißnaht öder eine ähnliche deinpfdichte Verbindung luaejueengefügt. Das Innengehäuee 2 dee Niederdruckteile iat über Tragame 7 auf der Tischplatte 4 abgestützt, β stellen Meabrane Eur elastischen Abdichtung dar. Die aus Au£engehiuse 1 und Kondensator 3 bestehende Baueinheit ist dagegen direkt auf der Sohlplatte 3 gelagert, über Pundaaentstützen 9 let die das Kaschinenfundament bildende Tischplatte 4 auf der Sohlplatte des Tundaaents abgestützt« Xa Längsschnitt nach Figur 3 sind neben den genannten Bauelementen noch die Lager 10 der Turbinenwelle 11 dargestellt, die auf der Tischplatte 4 aufgestellt sind. Die Fixierungen 12 zwischen der aue den AuSengehäusen 1 und Kondensator 3 bestehenden Baueinheit und der Tischplatte 4 erlauben eine vertikale Dehnung des Bauteils. Gegen horizontale Verschiebungen ist die Baueinheit in achsparalleler Richtung durch die Fixierung 14 und in dazu senkrechter Richtung durch die Fixierungen 13 gesichert. Der Querriegel 1$ ist etützenlos ausgeführt, so df?£ dem Kondensator 3 der gesamte unterhalb der beiden Niederdruckturbinengehäuee befindliche Raum uneingeschränkt zur

Verfügung steht.

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Xa der Figur 2 sijad zwei weitere luo führung aaöglicljke it en dargestellt, wobei d&e Niederdruofcinnengeliauae la Außengebläse 1 geleert ist ι w«e nicht Bihar geseigt wird, und die gesamte aus ffiederdruckturbinenjjehtuse und Kondensator 3 bestehende Einheit über Federn 16 «uf dor Sohlplatte 5 ato_vgastUt2t 1st, I« reoJitezi SPttX der figur 2 eiad eur Au£a«k~ iqe del' au» dta Väraedehnungen reeultierenden Eeaictionelcräfte Zuganlcer 1? vorgesehen, die an ihren unteren Ende an der Sohlplatte 5 und an oberen Ende am Konsolen 18 des Turbinenaußengehäusee Λ befestigt sind« Xa linken Teil der Figur Z wird diese Reaktionekre-ft in die Tißchplfttte 4 eingeleitet, wobei Zuganker 19 vorgesehen lind.

Pia mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dafi infolge der weitgehenden Entlastung vom Gewioht dee Außengehäuee* und den daranhängenden Kondensator· die tischplatte in ihren Abmessungen weit schwächer und dartlberhinaua ujit einer ao großen Stützweite gestaltet werden kann» daß der Kondensator beiapieliweiee unter einem zweige» hauαigen Niederdrückten einteilig ausgeführt werden kann, weil die sonat üblichen Stützen »wi«cfce» zwei !ilederdruQkteilen entfallen können. Biese einteilige Ausführung des Kondensators QraögXieÄt etröaungstechniech gesehen beete 7erfür den WSnneiibergeng und damit geringste Kqnden·

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satorverluate» bo daß letztlich der Wlnaeverbrauch der Gesaatanlage verbessert wird. Vesn dae Innengehäuee auf der Tischplatte über Tragarme abgeattttst 1st, entfallen die aonst auch für da» Auieagehäuae vorauaehendan Vragarae. Dar Wegfall der Pratsen für das lußengehäuse, die Terklelneruag der lliachplattenabaeeeungeii, der fortfall von Fedenmtaratützungen und Fundanentiütten sowie die Einsparung von swei Kondonsatorwfinden bei der AuefÜhrung eines einsiges Kondensators sind zusätzlich·, koetansparende Aufwandsrareindenuigen.

Bei den Ausfuhrungen nach Figur 2 sind nur relativ kleine Konsolen, und swar nur an den Bckpunkten des IfiederdruckgehHusee vorgesehen» Jedoch ist in dieaea Fall das Innengehäuse ie Außengdbiise gelagert und infolgedessen entfal« len die Durchf ohrungen der ^nnengehüusetragarae durch das AuBengehftuse.

10 alten Beschreibung
6 Patentansprüche
a Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Zdcentia Patent-fertraltunga-QmbH Frankfurt/Main, fteodor-fltern-Ial 1

   1Q2.Q -

   Veraer/soha L 56 389 Ia/1<ks

   1. 12. 1967 W· 10/048

   1. Dampf turbinen anlage In sräirgehausiger Bauart, deren XiederdrwokgehMwso saf den Eondensator aufgssetst und alt dieses etarr und daepfdioht Textenden ist und bei der in besonderen Betriebafallen der In des Sessel ersengte Oaapf water ü»ge-Imns der turbine in den londensator geleitet wird, dadurch gekennseiotanet, daß die ans Kondensator (5) und liederdruokg«hanse (D gebildete Baueinheit auf der Sohlplatte (5) des Vundaseats anfgesetst ist und gegenüber des Ht soh 1 nenfunda-■ent (4) und der Sohlplatte (5) Mittel· fizlerungen (12) varattbeweglich geführt 1st.

   2» Daapfturbine nach Anspruch 1 mit swelsohaligen ID-Oebluaen, , deduroh gekennseiohnet, dall das Viederdruokinnengehauee (2) in an eioh bekannter Weise aber Tragane (7) suf des HasohinenfundSBent X^) aufgelagert ist und dafi die aus der Vlraedehnung herrührenden Belativbewegungen swiscben des AuSengehauae (1) und den fragareen des Innengehlusee sowie den die Velle uagebenden Stopfbuchsen mittels belcannter Hembrane (8) elastisch aufgenommen werden.

   _BAD

   -t² - L 56 589 Ia/14c

   3» Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Turbinengehäuse (12) und Kondensatorgehäuse (3)
   bestehende Baueinheit über Federn (16) auf der Sohlplatte (5) gelagert ist und daß eur Aufnahne der aus den vertikalen Dehnungen herrührenden Beaktions-Kräfte Zuganker (17 t 19) vorgesehen sind·

   4-. Dampfturbine nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß Zuganker (17) »wischen Konsolen des Viederdruckgehäusee (1) und der Sohlplatte (5) angeordnet sind.

   5. Dampfturbine nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß Zuganker (19)« die an Konsolen des Hiederdruckgehäusee angeordnet sind, die aus den vertikalen Dehnungen herrührenden Reaktionskräfte in das Haschinenfundaaent (4) einleiten.

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