DE4022320A1 - Hochdruckturbinengehaeuse und verfahren zum herstellen desselben - Google Patents
Hochdruckturbinengehaeuse und verfahren zum herstellen desselbenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein verbessertes Hochdruck
turbinengehäuse des Typs, der für Dampfturbinen in Dampf
turbinenstromerzeugungssystemen oder -anlagen oder für an
dere Turbinenantriebszwecke benutzt wird, und betrifft ins
besondere ein Turbinengehäuse, das leicht an eine Vielzahl
von unterschiedlichen Systemkonfigurationen anpaßbar ist.
Allgemein umfaßt eine Dampfturbinenstromerzeugungsanlage
eine Reihenschaltungsanordnung eines Dampferzeugers, der
Dampf aus Wasser durch Erhitzung, beispielsweise durch Gas
oder Öl, erzeugt, die Dampfturbine, welche die in dem Dampf
enthaltene Energie in Drehantriebsleistung umwandelt, und
einen elektrischen Stromerzeuger oder andere durch die
Dampfturbine angetriebene Ausrüstung. Das Dampfturbinenge
häuse umschließt Leitschaufeln, die an der Innenseite des
Gehäuses befestigt sind, und Laufschaufeln auf der Turbi
nenwelle, wobei dem Hochdruckdampf gestattet wird, sich in
abwechselnden Feldern oder Stufen von Leit- und Laufschau
feln zu entspannen, um die Welle in Drehung zu versetzen,
durch welche die angetriebene Ausrüstung angetrieben wird.
Der Dampf wird, nachdem er durch die Turbinenschaufeln hin
durchgegangen ist, aus dem Turbinengehäuse ausgestoßen und
zu einem Kondensator geleitet, um in Wasser zurückverwan
delt zu werden, welches zu dem Dampferzeuger zurückgeleitet
wird, womit der Fluidkreislauf geschlossen ist.
Das Turbinengehäuse ist ein Hochdruckgehäuse, das üblicher
weise aus einer Stahllegierung wie Chrommolybdän gegossen
ist und die hohen inneren Drücke aushalten kann, welche
10 350 kPa (1500 Pfund pro Quadratzoll) übersteigen können.
Ein besonderes Dampferzeugungssystem kann Zubehör aufweisen
wie einen oder mehrere Speisewasservorwärmer, in denen
Dampf benutzt wird, welcher dem Inneren des Turbinengehäu
ses entnommen worden ist, um das Wasser vorzuwärmen, wel
ches von dem Kondensator zu dem Dampferzeuger geleitet
wird. Industriedampfturbinenstromerzeugungsanlagen verlan
gen häufig andere Dampfentnahmen bei einem gewählten oder
verlangten Dampfdruck oder bei gewählten oder verlangten
Dampfdrücken aus der Turbine zur Verwendung bei zugeordne
ten industriellen Prozessen in der Anlage wie beispiels
weise dem Trocknen von Papier in einer Papierfabrik oder
sogar Dampf für zugeordnete Dampfturbinen, die mit niedri
geren Drücken arbeiten. Das Einleiten von Dampf aus dem
Dampferzeuger über den Einlaß in das Turbinengehäuse muß
ebenfalls vorgesehen sein. Darüber hinaus können andere An
lagenprozesse Dampf erzeugen, der vorteilhaft durch die
Dampfturbine ausgenutzt werden kann, wenn er an der ge
eigneten Druckstelle in die Turbine eingeleitet wird. Da
der Druck in einer Dampfturbine abnimmt, wenn der Dampf
durch die verschiedenen Turbinenstufen hindurchgeht, sind
verschiedene Druckanzapfungen axial längs des Turbinenge
häuses angeordnet. Verschiedene Systembedürfnisse führen
dazu, daß es notwendig ist, daß Turbinengehäuse verschie
dene Strömungskonfigurationen und eine Vielzahl von Vari
ablen erfüllen wie Kondensation oder Auspuffen von Abdampf;
gerader Durchgang, gesteuerte Entnahme oder gesteuerte Ein
leitung; und null bis vier ungesteuerte Entnahmen oder un
gesteuerte Einleitungen.
Das Ergebnis ist, daß das Turbinengehäuse den Hochdruck
dampf, der zum Antreiben des Turbinenrotors benutzt wird,
fest einschließen muß, gleichzeitig aber eine Vielfalt von
Strömungskonfigurationen und axialen Anzapfungen zum Erfül
len der besonderen Kundenzwecke, Bedürfnisse und Entwürfe
gestatten muß. Das Erfordernis eines druckfesten Gehäuses
hat dazu geführt, daß teuere Kundengehäuse für jeden Zweck
gegossen werden, nachdem dieser definiert worden ist. Wegen
der hohen technischen Anforderungen und der extremen Größe
von üblichen Industrieturbinengehäusen haben jedoch die den
Kundenwünschen angepaßten Legierungsstahlgehäuse üblicher
weise bis zu sieben Monate Lieferzeit erfordert. Zyklen von
weiteren sechs bis sieben Monaten sind üblicherweise erfor
derlich, um die notwendige spanabhebende Bearbeitung, die
Montage und den Test der vollständigen Dampfturbine durch
zuführen, was zu einer Gesamtlieferzeit der Turbine von
vierzehn Monaten führt und häufig nicht den Kundenbedürf
nissen entspricht.
Das Gießen eines Loches in einer doppelwandigen Kammer in
einer Schiffsdampfturbine erfolgt, um die Stelle zu schaf
fen, an der eine ungesteuerte Entnahme oder Einleitung aus
dem Inneren bzw. in das Innere der Turbine möglich ist. Die
Notwendigkeit von gesteuerten Entnahmen oder Einleitungen
und den Kundenwünschen angepaßte Flexibilität bei dem Ent
wurf von Industrieturbinen hat es nicht ermöglicht, solche
Konstruktionen auf Lager zu nehmen und später den Kunden
wünschen anzupassen, um Industrieforderungen gerecht zu
werden.
Infolgedessen und trotz des Wettbewerbsdruckes und des Ver
langens der Kunden, die Turbinenlieferzeit zu verkürzen,
trägt der Bedarf an Kundenhochdruckturbinengehäusen weiter
hin sehr zu dem langen Dampfturbinenlieferzyklus über die
Jahre bei. Anstrengungen wie eine ausgedehnte Überzeit in
dem Fertigungszyklus haben die Kosten stark erhöht und die
Produktionsleistung verringert. Versuche, Industrieturbi
nengehäuse zu standardisieren, um die Verwendung eines
Standardgehäuses für unterschiedliche Industriekunden und
Zwecke zu ermöglichen, haben sich wegen der vielen betei
ligten Variablen als undurchführbar erwiesen. Die Dampftur
binenindustrie ist nicht in der Lage gewesen, die lange
Vorhaltezeit wirksam zu verkürzen, die erforderlich ist, um
Hochdruckturbinengehäuse bereits vor besonderen Kundenauf
trägen herzustellen. Darüber hinaus machen es die hohen Ko
sten der Herstellung von solchen Gehäusen extrem risiko
reich, mit einer solchen Herstellung bereits vor einem fe
sten Vertrag mit definitiven Spezifikationen für ein Turbi
nensystem zu beginnen, so daß das Tätigwerden auf der Basis
von erwarteten Kundenwünschen vor einem solchen Vertrag das
große Risiko beinhaltet, daß sich entweder die potentiellen
Kundenbedürfnisse ändern könnten oder daß der potentielle
Kunde seinen Auftrag bei einem Wettbewerber plazieren
könnte.
Es ist demgemäß Aufgabe der Erfindung, vorgefertigte Hoch
druckindustrieturbinengehäuse zu schaffen, um eine Lager
haltung dieser eine lange Vorhaltezeit benötigenden Bau
teile und die Anpassung an Kundenwünsche zu einer späteren
Zeit zu gestatten.
Weiter soll durch die Erfindung ein Hochdruckturbinenge
häuse geschaffen werden, das den Kundenwünschen hinsicht
lich mehreren Dampfeinleitungen oder Dampfentnahmen anpaß
bar ist.
Ferner soll durch die Erfindung ein Hochdruckgußstahlturbi
nengehäuse geschaffen werden, das hergestellt und anschlie
ßend an eine Vielzahl von sowohl gesteuerten als auch unge
steuerten Einleitungen und Entnahmen angepaßt werden kann.
Außerdem soll durch die Erfindung ein Hochdruckturbinenge
häuse geschaffen werden, das auf Lager gelegt und den Kun
denwünschen angepaßt werden kann, um variable industrielle
Kundenbedürfnisse zu erfüllen.
Weiter soll durch die Erfindung die Zeit minimiert werden,
die ab dem Empfang eines Auftrags erforderlich ist, um eine
Dampfturbine herzustellen.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung schafft die Erfindung
ein Hochdruckturbinengehäuse, beispielsweise ein Dampftur
binengehäuse, das in unvollständiger Form hergestellt wer
den kann und eine geschlossene Kammer zwischen einer inne
ren und einer äußeren Wand aufweist, die sich über eine we
sentliche Strecke axial längs des Gehäuses erstreckt. Das
Gehäuse kann gegossen und auf Lager gelegt werden, je nach
der Definition der Dampfforderungen für die Turbine und den
zugeordneten Industrieprozeß, zu welcher Zeit es den Kun
denwünschen angepaßt werden kann, indem Zugang an dem Ge
häuse durch die geschlossene Kammer an denjenigen Stellen
geschaffen wird, die einen gewünschten oder verlangten
Dampfdruck liefern.
Erreicht wird das durch Vorsehen von einer oder mehreren
axialen Stellen an der Turbine, an denen die Turbine im Be
trieb den gewünschten Dampfdruck liefern wird, und durch
Herstellen eines Schlitzes durch maschinelle Bearbeitung in
der inneren Wand und einer Öffnung in der äußeren Wand an
den ausgewählten Stellen und Befestigen einer dampfdichten
Sperre zwischen der inneren und der äußeren Wand, falls er
forderlich, neben dem Schlitz, um die Kammer in zwei oder
mehr als zwei Kammern zu unterteilen. Anschlüsse werden
dann an den ausgewählten Stellen hergestellt. Eine gesteu
erte Dampfentnahme oder -einleitung kann dann über Ventile
in der oberen Hälfte der Turbine zwischen der äußeren und
der inneren Wand des Gehäuses an den axialen Stellen erfol
gen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden un
ter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Es
zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Dampfturbinenanlage, welche mit der Er
findung versehen ist,
Fig. 2 bis 5 schematische Darstellungen von Beispielen
von variablen Turbinengehäuseanforderun
gen, bei denen die Erfindung anwendbar
ist,
Fig. 6A und 6B die untere Hälfte eines Dampfturbinenge
häuses nach der Erfindung einschließlich
einer Vorderansicht im Querschnitt sowie
einer Seitenansicht des Gehäuses, wobei
das Gehäuse in dem unvollständigen Zu
stand dargestellt ist, in welchem es auf
Lager genommen wird,
Fig. 7A und 7B die Anpassung der unteren Hälfte des Tur
binengehäuses nach den Fig. 6A und 6B an
die Kundenwünsche, um eine gesteuerte
Dampfentnahme oder -einleitung in Stufe
drei der Turbine zu gestatten, wobei eine
zusätzliche Kammer für gesteuerte oder
ungesteuerte Entnahme oder Einleitung
verfügbar ist,
Fig. 8 die Anpassung des Turbinengehäuses nach
den Fig. 6A und 6B an die Kundenwünsche,
um die Entnahme oder Einleitung in Stufe
vier der Turbine zu gestatten, wobei zwei
zusätzliche Kammern zur gesteuerten oder
ungesteuerten Entnahme oder Einleitung
verfügbar sind,
Fig. 9 die Anpassung des Turbinengehäuses nach
den Fig. 6A und 6B an die Kundenwünsche,
um eine gesteuerte Entnahme oder Einlei
tung in Stufe sechs der Turbine zu ermög
lichen, wobei eine zusätzliche Kammer zur
gesteuerten oder ungesteuerten Entnahme
oder Einleitung verfügbar ist,
Fig. 10A und 10B die obere Hälfte eines Turbinengehäuses,
das mit dem in den Fig. 6A und 6B gezeig
ten Typ zusammenpaßt, um eine gesteuerte
Entnahme oder Einleitung zu ermöglichen,
und
Fig. 11 das Anpassen der oberen Hälfte des Turbi
nengehäuses nach den Fig. 10A und 10B an
die Kundenwünsche, um eine gesteuerte
Entnahme oder Einleitung in Stufe vier
der Turbine zu ermöglichen.
Gemäß der Darstellung in Fig. 1 weist eine insgesamt mit 10
bezeichnete Dampfturbinenanlage, bei welcher es sich um
eine elektrische Stromerzeugungsanlage handeln kann, eine
Dampfturbine 11 auf, die in Reihe zwischen einen Dampfer
zeuger 12 und einen Kondensator 13 geschaltet ist. Die
Welle 15 der Turbine 11 treibt einen elektrischen Stromer
zeuger oder eine andere angetriebene Ausrüstung 17 an, wel
che im Falle eines elektrischen Generators elektrischen
Strom an eine zugeordnete elektrische Belastung 19 abgibt.
Dampf verläßt den Dampferzeuger 12, um bei 14 in die Dampf
turbine 11 eingeleitet zu werden, und entspannt sich in den
abwechselnden Feldern von Leitschaufeln 21 und Laufschau
feln 22 innerhalb des Turbinengehäuses oder -mantels 23 der
Dampfturbine 11, um die Energie des Dampfes in mechanische
Drehenergie zum Drehen der Welle 15 und zum Erzeugen von
elektrischer Energie für die elektrische Belastung 19 umzu
wandeln. Der Dampf wird bei 30 über die Niederdruckauslaß
vorrichtung 20 ausgestoßen und zu dem Kondensator 13 gelei
tet, der den Dampf wieder in den flüssigen Zustand ver
wandelt, bevor der Dampf zu dem Dampferzeuger 12 zurück
kehrt, um den thermodynamischen Zyklus des geschlossenen
Kreislaufes zu vervollständigen.
Der Gesamtwirkungsgrad der elektrischen Stromerzeugungsan
lage 10 kann gesteigert und die Stromerzeugung wirtschaft
licher gemacht werden, wenn die Temperatur des Speisewas
sers vor dessen Rückkehr zu dem Dampferzeuger erhöht wird.
Das erfolgt üblicherweise durch die Verwendung von einem
oder mehreren Speisewasservorwärmern. Die Wärmequelle für
den einzelnen Speisewasservorwärmer 27, der in Fig. 1 ge
zeigt ist, ist Dampf, welcher an einer vorbestimmten Stelle
der Dampfturbine 11 entnommen wird. Darüber hinaus kann
Dampf außerdem an anderen Stellen innerhalb der Dampftur
bine 11 für zusätzliche Speisewasservorwärmer entnommen
werden (wobei es sich normalerweise um ungesteuerte Entnah
men handelt), oder aber für andere Zwecke in dem zugeordne
ten Industrieprozeß (bei welchen es sich üblicherweise um
gesteuerte Entnahmen oder Einleitungen handelt). Zum Bei
spiel könnte eine besondere Forderung für den zugeordneten
Prozeß aus Dampf mit einem Druck von 4140 kPa (600 Pfund
pro Quadratzoll), und zwar gesteuert, und außerdem mit 1380 kPa
(200 Pfund pro Quadratzoll), welcher durch Anzapfungen
in Stufe drei bzw. Stufe fünf der Turbine erzielt werden
könnte, bestehen. Der Zweck und die Forderungen der beson
deren elektrischen Stromerzeugungsanlage 10 legen fest, wie
viele derartige Dampfentnahmen und -einleitungen erforder
lich sind, die gesteuert werden müssen, und außerdem die
Orte von solchen Entnahmen und Einleitungen, um die ver
langten Dampfdrücke zu erzielen.
Das Turbinengehäuse 23 muß den Hochdruckdampf in dem Ge
häuse einschließen und alle Öffnungen für Entnahmen und
Einleitungen aufweisen, wobei es aber trotzdem stabil und
vor allem lecksicher sein muß. Die Erfindung berücksichtigt
diese Forderungen und schafft eine Gehäusekonstruktion, die
an eine Vielfalt von Entnahme- und Einleitungskonfiguratio
nen anpaßbar ist.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen schematisch eine Vielfalt von Ent
nahme- und Einleitungskonstruktionen als Beispiele für die
Vielfalt von Konfigurationen, bei denen die Erfindung an
wendbar ist. Fig. 2 zeigt eine einfache Kondensationsdampf
turbine. Der Einlaßdampf 14 wird der Dampfturbine 11 zuge
führt, und nachdem seine Energie in Drehenergie umgewandelt
worden ist, wie oben beschrieben, wird der Dampf über den
Auslaß 30 zu dem Kondensator 13 ausgestoßen. Außerdem ge
zeigt sind die ungesteuerten Entnahmen 31, 32, 33 und 34,
die zu Speisewasservorwärmern 27 oder zu einem zugeordneten
Industrieprozeß 37 geleitet werden können. In einer
mehrstufigen Turbine, d. h. einer Turbine, die mehrere Sätze
von zusammenwirkenden Leitschaufeln 21 und Laufschaufeln 22
in gegenseitigem Abstand längs der Achse der Turbine zwi
schen dem Dampfeinlaß 14 und dem Auslaß 30 hat, wird der
Druck des Dampfes abnehmen, wenn sich der Dampf durch die
mehreren Stufen von dem Einlaß 14 zu dem Auslaß 30 bewegt.
Infolgedessen werden Entnahmen, die stromabwärts von dem
Einlaßpunkt erfolgen, zunehmend niedrigere Drücke haben, so
daß die axiale Position der Entnahme gewählt werden kann,
um den gewünschten Dampfdruck zur Verwendung in zugeordne
ten Industrieprozessen zu erzielen. Die Entnahmen können
beispielsweise hinter Stufe zwei, Stufe vier und Stufe fünf
der Dampfturbine 11 erfolgen, um die verschiedenen ge
wünschten Dampfeigenschaften für den zugeordneten Prozeß zu
erzielen. Infolgedessen ist zu erkennen, daß in Abhängig
keit von der Art des zugeordneten Prozesses 37 und auch der
Dampfturbinenanlage 10 (z. B. in Abhängigkeit von der Anzahl
der Speisewasservorwärmer) die Anzahl und die Position der
Entnahmen und Einleitungen von Anlage zu Anlage und von Sy
stem zu System variieren werden. Infolgedessen muß das
Turbinengehäuse 23 für jede Anlage und jedes System den
Kundenwünschen angepaßt werden.
Fig. 3 zeigt eine einfache Auspuffdampfturbine. Der
Dampfeinlaß 14 ist wie bei der Turbine 11 in Fig. 1 vorge
sehen. Der über den Auslaß 30 abgegebene Dampf strömt je
doch zu dem zugeordneten Industrieprozeß 37A. Der Turbinen
gehäuseanschluß 39 kann eine ungesteuerte Einleitung oder
Entnahme aus dem Prozeß 37 darstellen.
Es wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Fig. 4 zeigt eine
Kondensationsturbine mit automatischer Entnahme/Einleitung,
bei der 11A und 11B zwei separat gesteuerte Abschnitte in
Reihe in einem einzigen Gehäuse der Dampfturbine 11 dar
stellen, die wie zwei Dampfturbinen in Reihe arbeitet, von
denen jede eine Vielzahl von Stufen enthalten kann. Eine
ungesteuerte Entnahme oder Einleitung 39 aus dem bzw. in
den zugeordneten Prozeß 37 ist für den gesteuerten Ab
schnitt 11A gezeigt, und der Dampf wird über den Auslaß 30
an den Kondensator 13 abgegeben. Darüber hinaus ist eine
gesteuerte Entnahme/Einleitung 42 zwischen den Abschnitten
11A und 11B über ein Steuerventil 43 für den oder aus dem
zugeordneten Prozeß 37B vorgesehen, und außerdem ist eine
ungesteuerte Entnahme oder Einleitung 39A aus dem Abschnitt
11B für den industriellen Prozeß 37C vorgesehen.
Es wird nun auf Fig. 5 Bezug genommen. Fig. 5 zeigt ein
zwei Abschnitte aufweisendes Auspuffdampfsystem mit automa
tischer oder gesteuerter Entnahme oder Einleitung, bei dem
der Auslaß 30 mit dem zugeordneten Prozeß 37A verbunden
ist. Wie in Fig. 4 haben die beiden Abschnitte 11A und 11B
der Dampfturbine 11 jeweils eine zugeordnete ungesteuerte
Entnahme oder Einleitung sowie eine gesteuerte Entnahme
oder Einleitung 42 zwischen den Abschnitten 11A und 11B für
den oder aus dem zugeordneten Prozeß 37B über das Steuer
ventil 43. Der Auslaß 30 führt jedoch zu dem zugeordneten
Prozeß.
Aus den obigen Erläuterungen zu den Fig. 2 bis 5 ist zu er
kennen, daß ein besonderes Dampfturbinensystem 10 und sein
zugeordneter Industrieprozeß 37 jeweils andere, aber spezi
fische Entnahmen und Einleitungen erfordern können, die es
unpraktisch machen, teuere Turbinengehäuse 23, die für
einen besonderen Gebrauch ausgelegt sind, auf Lager zu neh
men. Die Variablen bei den Erfordernissen der Anpassung an
die Kundenwünsche haben somit die Lagerhaltung von solchen
Turbinengehäusen bei den bekannten Konstruktionen praktisch
unmöglich gemacht.
Die Erfindung ermöglicht die Lagerhaltung von speziell ent
worfenen Turbinengehäusen, die mit Vorkehrungen versehen
sind, welche spätere Entnahmen und Einleitungen in Anpas
sung an die Kundenwünsche ermöglichen. Die Fig. 6A und 6B
liefern eine ausführlichere Darstellung dieses Aspekts der
Erfindung. In den Fig. 6A und 6B ist ein Teil der unteren
Hälfte 46 des Turbinengehäuses 23 gezeigt. Das Turbinenge
häuse 23 ist üblicherweise längs der Turbinenachse 48 in
ein oberes halbzylindrisches Teil 66 (gezeigt in Fig. 10
und unten erläutert) und in das untere halbzylindrische
Teil 46 horizontal unterteilt, um die Montage der Turbine
einschließlich der Leitschaufeln 21, der Laufschaufeln 22,
der Welle 15 des Rotors (nicht dargestellt) und der zuge
ordneten Bauteile wie Dampfdüsenlagerdeckel (nicht dar
gestellt) auf der unteren Hälfte 46 des Gehäuses zu gestat
ten. Die obere Hälfte des Gehäuses 66 kann anschließend ab
gesenkt werden, um die Turbinenbauteile einzuschließen, und
die beiden Hälften 46 und 66 des Gehäuses werden miteinan
der verschraubt, um zusammen mit der Auslaßvorrichtung 20
ein abgedichtetes Gehäuse zu schaffen, um den Dampf aufzu
nehmen und auszunutzen, welcher in es eingeleitet wird, um
den Stromerzeuger 17 in Drehung zu versetzen. Fig. 6B zeigt
das Ende des Turbinengehäuses 46, wogegen Fig. 6A eine
Querschnittansicht des Gehäuses 46 nach der Linie A-A
zeigt. Das Hochdruckturbinengehäuse 46 wird aus legiertem
Chrommolybdänstahl oder aus unlegiertem Stahl gegossen. Der
Bereich 49 repräsentiert den Ort des inneren Dampfturbinen
rotors (nicht dargestellt) und der Zwischenböden (nicht
dargestellt), wogegen der Bereich 50 den Bereich längs des
unteren Teils des Turbinengehäuses 46 parallel zu der Achse
48 der Dampfturbine 11 repräsentiert. Der Bereich 50 ist
ein Hohlraum oder eine Kammer, die sich längs des Umfangs
des Turbinengehäuses 46 erstreckt und durch eine innere
Wand 52 begrenzt ist, welche die zylindrische Gehäusewand
sein kann, und durch eine äußere Wand 53, so daß zwischen
ihnen die Kammer 50 gebildet ist, die an den Enden durch
Endwände 56 und 57 verschlossen ist. Die Endwand 56 ist zu
der Turbinenachse 48 im wesentlichen rechtwinkelig und ein
wärts von der hinteren Fläche des Endes des Turbinengehäu
ses 46 angeordnet, so daß eine Ausnehmung 59 gebildet ist.
Gemäß der Darstellung in Fig. 6B erstreckt sich die Kammer
50 insgesamt über eine beträchtliche Länge oder einen be
trächtlichen Teil längs des unteren Endes des Turbinenge
häuses 23. Die innere oder obere Wand 52 ist insgesamt als
ein bogenförmiger Teil einer zylindrischen Oberfläche um
die Turbinenachse 48 ausgebildet. Die äußere Wand 53 ist im
wesentlichen eben und parallel zu der Paßfläche oder Naht
60, an der die in Fig. 10 gezeigte obere Hälfte 66 des Ge
häuses mittels Schrauben längs Flanschen 62 befestigt wird,
wenn das Turbinengehäuse verschlossen wird. Die Kammer 50
ist abgedichtet und wird weiter durch sich nach unten er
streckende oder seitliche Teile 64 und 65 begrenzt, wie es
am besten in Fig. 6B zu erkennen ist. Die Seitenteile 64
und 65 erstrecken sich von der äußeren Wand aus unter einem
Winkel 68, der größer als neunzig Grad ist. Die innere Wand
52 der Kammer 50 ist somit der inneren zylindrischen Ober
fläche der Turbine angepaßt, wogegen die äußere Wand oder
Oberfläche 53 horizontal ist, um die Anpassung an die Kun
denwünsche und Verbindungen zu erleichtern, was im folgen
den noch ausführlicher beschrieben ist.
Es wird nun auf die Fig. 7A und 7B Bezug genommen. Die Fig.
7A und 7B zeigen die Lage der Enden der Leitschaufeln für
die Stufen eins, zwei und drei der Turbine 11 relativ zu
der unteren Hälfte 46 des Turbinengehäuses 23, bei denen es
sich um die Stellen 70, 71 bzw. 72 handelt. Ein Eintritts
loch oder -schlitz 74 mit einer axialen Abmessung 75 wird
quer zu der Turbinenachse 48 längs der inneren Wand 52 jen
seits oder stromabwärts der Stufe 3 des Laufrades einge
schnitten, wodurch der Innenraum 49 der Dampfturbine 11 mit
der Kammer 50 verbunden wird. Ein üblicher Schlitz 74 hat
eine Breite in der Größenordnung von 508 mm (20 Zoll) längs
der axialen Richtung der Turbine und kann sich über einen
Bogen von bis zu 1270 mm (50 Zoll) an der Turbinenwand er
strecken. Die Breite des Schlitzes wird durch das Volumen
der Dampfströmung bestimmt, die durch ihn hindurchgehen
muß, so daß größere Volumina größere Schlitze erfordern.
Ein Schlitz zur ungesteuerten Entnahme braucht jedoch in
der axialen Richtung nur eine Breite von 51 mm (2 Zoll) zu
haben. Ein Austrittsloch oder -durchlaß 76 mit insgesamt
kreisförmiger Konfiguration wird gegenüber dem Schlitz 74
durch die äußere Wand 53 hindurch durch maschinelle Bear
beitung hergestellt, d. h. mittels einer mechanischen, La
ser- oder anderen Einrichtung geschnitten oder gebohrt, um
einen Durchlaß von dem Inneren zu dem Äußeren des
Turbinengehäuses herzustellen. Eine Trennwand 77, die so
geformt ist, daß sie dem Querschnitt der Kammer 50 angepaßt
ist, wird an dem Gehäuse in dem Schlitz 74 längs eines Ran
des desselben angeschweißt oder auf andere Weise befestigt,
um den Hohlraum in eine Kammer 78 und eine Kammer 79 zu
trennen. Ein Leitungsanschlußflansch 82, der an die äußere
Wand 53 angeschweißt ist und das Austrittsloch 76 umgibt,
ermöglicht einen Kundenanschluß für gesteuerte Entnahme
oder Einleitung über die Kammer 78. Zwei gegenseitigen Ab
stand aufweisende Tragrippen 80 erstrecken sich axial längs
der inneren Oberfläche der äußeren Wand 53. Die Trennwand
77 stößt an den Abschnitt der axialen Rippe 80, der bleibt,
nachdem der Schlitz 74 und das Loch 76 hergestellt worden
sind und die Rippe 80 unter dem Schlitz 74 entfernt worden
ist. Somit liegt die Trennwand 77 an ihrem oberen Rand
längs der inneren Wand 52 längs des Schlitzes 74 an und ist
dort abgestützt, und an Punkten längs ihres unteren Randes
an der äußeren Wand 53 liegt sie an den Rippen 80 an und
wird durch diese abgestützt, woran anschließend sie ange
schweißt wird, damit die dampfdichten Kammern 78 und 79 ge
bildet werden. Die Kammer 79 steht zur ungesteuerten Ent
nahme oder Einleitung aus Stufe vier oder irgendeiner ande
ren stromabwärtigen Stufe, die durch die Kammer 79 um
schlossen oder umgeben ist, zur Verfügung, und bei Bedarf
wird ein Leitungsanschlußflansch 82 längs eines passenden
Loches oder Schlitzes ähnlich dem Loch und dem Schlitz 76
bzw. 74 vorgesehen. Die Anpassung der in Fig 7B gezeigten
Kammer 50 an die Kundenwünsche auf die oben beschriebene
Weise könnte so erfolgen, daß eine gesteuerte Entnahme oder
Einleitung aus der oder in die Stufe drei der Dampfturbine
11 bei ungesteuerter Entnahme oder Einleitung aus der oder
in die Stufe 4 oder irgendeine andere Stufe, die durch die
Kammer 79 umschlossen oder umgeben ist, möglich ist.
Das Gießen der Kammer 50 kann unter Verwendung einer Sand
form erfolgen, welche die Form der Kammer hat und in der
Gehäuseform durch Stützen gehalten ist, welche sich durch
den Zwischenraum in der Form erstrecken, den die innere
Wand 52 und/oder die äußere Wand 53 während des Gießverfah
rens begrenzt. Löcher, die aus dem Entfernen der Stützen
resultieren können und/oder dann durch die Wände 52
und/oder 53 gebohrt werden, gestatten das Entfernen des
Sandes, nachdem das Gußstück abgekühlt ist. Diese Löcher
werden anschließend während der Fertigbearbeitungsvorgänge
an dem Rohgußstück durch Schweißen verschlossen.
Statt dessen kann die Gehäusehälfte 46 in einer im wesent
lichen halbzylindrischen Form gegossen werden, was die in
nere Wand 52 ergibt, wogegen die äußere Wand 53, die End
wände 56 und 57 sowie die Seitenteile 64 und 65 hinzugefügt
werden könnten, beispielsweise durch Schweißen, um eine
ähnliche Konstruktion zu bilden, die auf Lager gehalten und
in späterer Zeit auf oben und/oder unten beschriebene Weise
an die Kundenwünsche angepaßt werden könnte.
Fig. 8 zeigt eine Anpassung der unteren Hälfte 46 des Tur
binengehäuses 23 an die Kundenwünsche, um die Entnahme oder
Einleitung in Stufe vier der Dampfturbine 11 zu gestatten.
Das Ende der Stufe vier ist mit 83 bezeichnet. Ein Schlitz
86 mit einer Breite 87 ist in die innere Wand 52 geschnit
ten, und ein passendes Loch 88 ist in die äußere Wand 53
geschnitten oder gebohrt und ist auf eine Weise ähnlich wie
oben in Verbindung mit den Fig. 7A und 7B beschrieben von
einem Leitungsanschlußflansch 89 umgeben. Es ist möglich,
eine äußere Wand 53 mit ausreichender Dicke vorzusehen, da
mit zum direkten Leitungsanschluß Gewinde in die Wand ge
schnitten werden können. Gemäß Fig. 8 bilden die beiden se
paraten Trennwände 91 und 92, die so geformt sind, daß sie
der inneren Wand 52 und der äußeren Wand 53 längs der Enden
des Schlitzes 86 auf oben in Verbindung mit den Fig. 6A und
6B beschriebene Weise angepaßt und zwischen denselben befe
stigt sind, drei Kammern aus der Kammer 50, nämlich eine
erste Kammer 95 links von der Trennwand 91, eine zweite
Kammer 96 zwischen der Trennwand 91 und der Trennwand 92
und eine dritte Karmer 97 rechts von der Trennwand 92. Die
Kammer 96 ermöglicht eine gesteuerte Entnahme oder Einlei
tung in Stufe vier. Die Kammer 95 ermöglicht eine ungesteu
erte Entnahme oder Einleitung entweder in Stufe zwei oder
in Stufe drei. Die Kammer 97 ermöglicht eine ungesteuerte
Entnahme oder Einleitung in Stufe fünf oder irgendeiner
anderen stromabwärtigen Stufe, die durch die Kammer 97 um
schlossen ist.
Dieselbe Art der Anpassung an die Kundenwünsche kann für
die gesteuerte Entnahme oder Einleitung bezüglich der Stu
fen 5, 6 oder 7 benutzt werden. Fig. 9 zeigt die gesteuerte
Entnahme oder Einleitung aus der Stufe 6. Gemäß Fig. 9 ist
die Stelle der Stufe 5 mit 98 und die Stelle der Stufe 6
mit 99 bezeichnet. Zum Ermöglichen der gesteuerten Entnahme
oder Einleitung für die Stufe 6 ist die Trennwand 103 auf
oben in Verbindung mit Fig. 7A beschriebene Weise vorgese
hen und befestigt, wobei die Trennwand unmittelbar hinter
der Position der Stufe 6 der Dampfturbine 11 angeordnet
ist. Ein Schlitz 112, ein passendes Loch 114 und ein
Leitungsanschlußflansch 116 sind in der Kammer 106
vorgesehen, alles wie oben in Verbindung mit Fig. 7A be
schrieben. Die Stelle der Stufe sieben ist mit 118 bezeich
net.
Die obere Hälfte 66 des Turbinengehäuses 23 ist in den Fig.
10A und 10B in dem Zustand gezeigt, in welchem sie gegossen
und auf Lager gelegt wird. Die Fig. 10A und 10B zeigen
einen Hohlraum 150, der durch die innere Wand 152 und die
äußere Wand 153 gebildet ist und Endwände 156 und 157 sowie
Seitenteile 164 und 165 aufweist, die unter einem Winkel
von mehr als neunzig Grad von der äußeren Wand 153 aus nach
unten ragen. Die innere Wand 152 und die äußere Wand 153
sind auf oben in Verbindung mit den Fig. 6A und 6B be
schriebene Weise ausgebildet, erstrecken sich aber von dem
Flansch 162 aus aufwärts statt abwärts. Die verschiedenen
Turbinenstufen wie die Stufe eins, zwei oder drei haben ge
genseitigen axialen Abstand längs der Turbine, so daß die
Dampfbetriebskenndaten an derselben axialen Stelle im we
sentlichen dieselben sind, ungeachtet dessen, ob es sich um
die obere oder um die untere Seite der Turbine handelt.
Die obere Hälfte 66 des Turbinengehäuses 23 kann bei einem
bestimmten Typ von Dampfturbine den Hauptdampfeinlaß 158
zum Anschluß an den Dampferzeuger 12 aufweisen, der als
Teil des Gehäuses gegossen ist. Da dieser Anschluß und
seine Lage an dem Gehäuse für eine Anzahl von Verwendungs
zwecken dieselben sein können, braucht er nicht wie andere
Einleitungsstellen kundengemäß angeordnet zu werden.
Fig. 11 ist ein zusätzliches Beispiel eines den Kundenwün
schen angepaßten Turbinengehäuses, um die Schlitz- und
Lochkonfiguration für die ober Hälfte 66 des Turbinengehäu
ses 23 für eine gesteuerte Entnahme oder Einleitung hinter
der Stufe vier zu zeigen. In Fig. 11 sind die Positionen
der Stufen 1, 2, 3 und 4 in der oberen Hälfte 66 des Turbi
nengehäuses 23 mit 170, 171, 172 bzw. 183 bezeichnet. Das
rechteckige Loch 176 wird in die äußere Wand 153 geschnit
ten, und der Schlitz 174 wird in die innere Wand 152 ge
schnitten. Das Steuerventil 43 für die gesteuerten Entnah
men oder Einleitungen, das schematisch in Fig. 11 gezeigt
ist, erstreckt sich durch einen aufgeschraubten Deckel 120
und ist zweckmäßig in dem Durchlaß montiert, der zwischen
der inneren Wand 152 und der äußeren Wand 153 des Gehäuses
23 gebildet ist. Das Montieren der Steuerventile in der
oberen Hälfte 66 des Gehäuses erleichtert den Zugang.
Die Steuerventile für eine automatische gesteuerte Entnahme
oder Einleitung sind üblicherweise Schieber- oder Teller
ventile (nicht dargestellt) , die sich radial um das innere
Gebiet der oberen Hälfte 66 und der unteren Hälfte 46 des
Turbinengehäuses 23 erstrecken und bei ihrer Betätigung den
Querschnitt der Ventilöffnung oder des Durchlasses veran
dern, der für die Dampfströmung vorbei an den Schieberven
tilen zur nächsten Stufe stromabwärts in der Dampfturbine
11 verfügbar ist. Sie werden durch ein Steuersystem (nicht
dargestellt) auf im Stand der Technik bekannte Weise betä
tigt, um einen konstanten Druck trotz Veränderungen in der
Turbinenbelastung aufrechtzuerhalten. Zum Beispiel, wenn
die Ventile für eine automatische Entnahme von 1380 kPa
(200 Pfund pro Quadratzoll) Dampf vorgesehen sind, wird das
Steuersystem die Ventilöffnung verändern, um Dampf mit die
sem gesteuerten Druck an dem Austrittsloch, zum Beispiel
dem Loch 76 in Fig. 7A, in der unteren Hälfte 46 des Turbi
nengehäuses 23 bereitzustellen. Die Betriebsventile werden
zwar zweckmäßig in der oberen Hälfte 66 des Gehäuses ange
ordnet, sie können jedoch auch sowohl in der oberen als
auch in der unteren Hälfte angeordnet werden.
Es ist somit eine separate Kammer sowohl in der oberen als
auch in der unteren Hälfte des Gehäuses 23 gebildet oder
vorgesehen, um eine automatische oder gesteuerte Entnahme
oder Einleitung zu ermöglichen, wogegen eine ungesteuerte
Entnahme oder Einleitung nur eine Kammer in der unteren
Hälfte 46 des Gehäuses 23 erfordert, die durch den Einbau
einer Trennwand 77 an passender axialer Stelle auf oben be
schriebene Weise gebildet wird. Die Kammern werden an der
axialen Stelle vorgesehen, an der der gewünschte Dampfdruck
zur Verfügung stehen wird oder an der der Dampfdruck ver
langt wird. Im Falle der ungesteuerten Entnahme oder Ein
leitung wird jedoch der Druck von und um den gewünschten
oder berechneten Druck bei Veränderungen in dem System wie
der Belastung der Dampfturbine abweichen. Oben ist darge
legt worden, daß die Breite des zugeordneten Schlitzes 75
in Abhängigkeit von dem zu entnehmenden Dampfvolumen vari
ieren wird.
Die in Fig. 6 gezeigte Kammer 50 kann somit leichten Zugang
für eine gesteuerte Entnahme oder Einleitung zusammen mit
mehreren ungesteuerten Entnahmen oder Einleitungen schaf
fen. Aus der obigen Beschreibung ist zu erkennen, daß die
Erfindung die Lagerhaltung von Hochdruckindustrieturbinen
gehäusen ermöglicht, die relativ schnell an die Kundenwün
sche angepaßt werden können, um eine gesteuerte oder unge
steuerte Entnahme oder Einleitung in den verlangten
und/oder gewünschten Gebieten der Dampfturbine zu ermögli
chen, um Forderungen der Stromerzeugungsanlage oder des zu
geordneten industriellen Prozesses zu erfüllen. Dadurch
kann die lange Vorhaltezeit wirksam verkürzt werden, die
sonst erforderlich ist, um solche Gehäuse fertigzustellen.
Die Gehäuse, die auf Lager gehalten werden, sind darüber
hinaus Standardgehäuse, wodurch sich Kosteneinsparungen
beim Gießen ergeben.
Die Erfindung ist zwar in bezug auf gewisse bevorzugte Aus
führungsformen derselben beschrieben worden, es ist jedoch
klar, daß zahlreiche Variationen in den Konstruktionsein
zelheiten, der Anordnung und der Kombination der Teile so
wie des Typs der benutzten Materialien im Rahmen der Erfin
dung möglich sind. Zum Beispiel können an die Kundenwünsche
anpaßbare Kammern auf den Seiten der Dampfturbine zusätz
lich zu den oder statt der unten vorgesehenen vorgesehen
werden.
Außerdem ist zwar nur eine einzige automatische oder ge
steuerte Entnahme oder Einleitung in den verschiedenen Aus
führungsbeispielen der Erfindung beschrieben worden, es ist
jedoch klar, daß dieselben Prinzipien für Turbinen mit zwei
oder mehr als zwei gesteuerten Entnahmen oder Einleitungen
gelten. In solchen Fällen werden Trennwände ähnlich der
Trennwand 77 in Fig. 7A in der oberen Hälfte 66 des Turbi
nengehäuses 23 vorgesehen, um aus der Kammer 150 zwei oder
mehr als zwei Kammern zu machen. Darüber hinaus ist die Er
findung bei Turbinen anwendbar, die irgendeine Anzahl von
Stufen haben, da die Länge der Kammern 50 und 150 so fest
gelegt wird, daß sie sämtliche Stufen überspannt.
Die Erfindung ist zwar beispielshalber für ein Dampfturbi
nengehäuse beschrieben worden, sie ist jedoch in anderen
Fällen anwendbar, beispielsweise bei einer Hochdruckgastur
bine, bei der es erwünscht oder erforderlich ist, die Mög
lichkeit der wahlweisen Entnahme oder Einleitung des er
hitzten Gases an verschiedenen axialen Stellen des Gehäuses
vorzusehen.
Claims (40)
1. Verfahren zum Herstellen eines Hochdruckturbinengehäu
ses für eine durch ein Hochdruckfluid angetriebene Turbine,
das auf Lager gehalten werden kann, um es später an die
Kundenwünsche anzupassen, um ausgewählte Fluidkenndaten zu
berücksichtigen, wenn diese bekannt werden, gekennzeichnet
durch folgende Schritte:
Herstellen eines unvollständigen Universalgehäuses, das eine geschlossene Kammer zwischen einer inneren und einer äußeren Wand hat und sich axial über eine beträchtliche Länge des Gehäuses erstreckt;
Halten des Gehäuses auf Lager bis zur endgültigen Festle gung der Fluidanforderungen an das Gehäuse für dessen Ver wendungszweck; und
anschließendes Anpassen des Gehäuses an die Kundenwünsche durch:
Festlegen von einer oder mehreren axialen Stellen, an denen das Hochdruckfluid im Betrieb die gewünschten Kenndaten er geben wird;
Herstellen eines Schlitzes durch maschinelle Bearbeitung in der inneren Wand und einer Öffnung in der äußeren Wand an der einen oder den mehreren axialen Stellen;
Befestigen von einer oder mehreren Trennwänden zwischen der inneren und der äußeren Wand an dem einen oder den mehreren Schlitzen, um von der Kammer eine oder mehrere zusätzliche Kammern abzuteilen; und
Vorsehen einer Anschlußeinrichtung an der einen oder den mehreren Stellen an der Außenseite des Gehäuses.
Herstellen eines unvollständigen Universalgehäuses, das eine geschlossene Kammer zwischen einer inneren und einer äußeren Wand hat und sich axial über eine beträchtliche Länge des Gehäuses erstreckt;
Halten des Gehäuses auf Lager bis zur endgültigen Festle gung der Fluidanforderungen an das Gehäuse für dessen Ver wendungszweck; und
anschließendes Anpassen des Gehäuses an die Kundenwünsche durch:
Festlegen von einer oder mehreren axialen Stellen, an denen das Hochdruckfluid im Betrieb die gewünschten Kenndaten er geben wird;
Herstellen eines Schlitzes durch maschinelle Bearbeitung in der inneren Wand und einer Öffnung in der äußeren Wand an der einen oder den mehreren axialen Stellen;
Befestigen von einer oder mehreren Trennwänden zwischen der inneren und der äußeren Wand an dem einen oder den mehreren Schlitzen, um von der Kammer eine oder mehrere zusätzliche Kammern abzuteilen; und
Vorsehen einer Anschlußeinrichtung an der einen oder den mehreren Stellen an der Außenseite des Gehäuses.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die innere Wand in einer Kurve als Teil eines Turbinenge
häuses gebildet wird, das einen im wesentlichen kreisförmi
gen Querschnitt hat, und daß die äußere Wand im wesentli
chen eben ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse in zwei Teilen gegossen wird, von denen jedes
im wesentlichen eine Hälfte des Gehäuses bildet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
eine gesteuerte Entnahme beinhaltet, das Fluid an einer
Trennwand aus dem einen der beiden Teile zu entnehmen, wel
ches die Trennwand aufweist, und eine Steuereinrichtung in
dem anderen Teil vorzusehen.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich
net, daß das Gußstück aus Stahl hergestellt wird und daß
ein Hauptdampfeinlaßkanal in einem Endgebiet desselben ge
gossen wird, wobei das Endgebiet von der Kammer getrennt
ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
eine oder mehrere Rippen vorgesehen werden, die sich axial
längs der Innenseite der äußeren Wand erstrecken und an die
Trennwand stoßen, um diese abzustützen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Wand an dem Gehäuse separat befestigt wird.
8. Gehäuse für eine Hochdruckindustriedampfturbine, die in
einem zugeordneten Industrieprozeß benutzt wird und an die
Kundenwünsche angepaßte Dampfentnahme- oder -einleitungsan
zapfungen längs eines Zwischenteils der axialen Länge der
Turbine bei einem oder mehreren Drücken erfordert, die
niedriger sind als diejenigen, die an dem Hauptdampfeinlaß
der Dampfturbine vorhanden sind, zur Verwendung in dem In
dustrieprozeß und für Speisewasservorwärmer, mit Bauteilen
wie Schaufeln, die in das Innere des Gehäuses eingebaut
sind, gekennzeichnet durch:
ein erstes Gehäuseteil (46), das einen wesentlichen Teil eines Gehäuses (23) für das Hochdruckende der Dampfturbine längs der Drehachse (48) derselben bildet;
ein zweites Gehäuseteil (66), das den übrigen Teil eines Gehäuses (23) für das Hochdruckende der Dampfturbine längs der Drehachse (48) derselben bildet und an dem ersten Ge häuseteil (46) befestigbar ist, um die Turbinenbauteile einzuschließen;
wobei wenigstens eines der Gehäuseteile (46, 66) mit einer integralen Einrichtung zur Anpassung an die Kundenwünsche versehen ist, um das Anpassen des wenigstens einen Gehäuse teils (46) zu einem späteren Zeitpunkt an die Kundenwünsche zum Anpassen des Gehäuses an eine Vielzahl von Entnahme und Einleitungskonfigurationen zu erleichtern; wobei die Einrichtung für das Anpassen an Kundenwünsche aufweist:
eine äußere Wand (53), die sich über eine beträchtliche Länge axial längs der und mit Abstand von der inneren Wand (52) des Gehäuseteils erstreckt, so daß zwischen ihnen eine geschlossene Kammer (50) gebildet ist;
wobei die innere Gehäusewand (52) und die äußere Wand (50) das Innere von dem Äußeren des Gehäuses trennen, um das spätere Hinzufügen von einem oder mehreren Dampfanzapfungen (82) zu erleichtern;
wobei das spätere Hinzufügen von einem oder mehreren Dampfanzapfungen (82) beinhaltet, eine oder mehrere Trennwände (77, 91, 92) zwischen der inneren und der äußeren Wand (52, 53) an axialen Stellen zu befestigen, welche die gewünschten Dampfdruckanzapfungen ergeben; und
einen Durchlaß (74, 76) durch die innere und die äußere Wand (52, 53) in dem Gebiet jeder Trennwand (77, 91, 92).
ein erstes Gehäuseteil (46), das einen wesentlichen Teil eines Gehäuses (23) für das Hochdruckende der Dampfturbine längs der Drehachse (48) derselben bildet;
ein zweites Gehäuseteil (66), das den übrigen Teil eines Gehäuses (23) für das Hochdruckende der Dampfturbine längs der Drehachse (48) derselben bildet und an dem ersten Ge häuseteil (46) befestigbar ist, um die Turbinenbauteile einzuschließen;
wobei wenigstens eines der Gehäuseteile (46, 66) mit einer integralen Einrichtung zur Anpassung an die Kundenwünsche versehen ist, um das Anpassen des wenigstens einen Gehäuse teils (46) zu einem späteren Zeitpunkt an die Kundenwünsche zum Anpassen des Gehäuses an eine Vielzahl von Entnahme und Einleitungskonfigurationen zu erleichtern; wobei die Einrichtung für das Anpassen an Kundenwünsche aufweist:
eine äußere Wand (53), die sich über eine beträchtliche Länge axial längs der und mit Abstand von der inneren Wand (52) des Gehäuseteils erstreckt, so daß zwischen ihnen eine geschlossene Kammer (50) gebildet ist;
wobei die innere Gehäusewand (52) und die äußere Wand (50) das Innere von dem Äußeren des Gehäuses trennen, um das spätere Hinzufügen von einem oder mehreren Dampfanzapfungen (82) zu erleichtern;
wobei das spätere Hinzufügen von einem oder mehreren Dampfanzapfungen (82) beinhaltet, eine oder mehrere Trennwände (77, 91, 92) zwischen der inneren und der äußeren Wand (52, 53) an axialen Stellen zu befestigen, welche die gewünschten Dampfdruckanzapfungen ergeben; und
einen Durchlaß (74, 76) durch die innere und die äußere Wand (52, 53) in dem Gebiet jeder Trennwand (77, 91, 92).
9. Turbinengehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die innere Wand (52) gekrümmt ist und einen Teil eines
im Querschnitt im wesentlichen kreisförmigen Turbinenge
häuse (23) bildet.
10. Turbinengehäuse nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die äußere Wand (53) an der inneren Wand (52)
durch zwei entgegengesetzte Endwände (56, 57) befestigt
ist.
11. Turbinengehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich
net, daß der Durchlaß (74) durch die innere Wand (52) ein
bogenförmiger Schlitz quer zu der Achse (48) des Gehäuses
(23) ist.
12. Turbinengehäuse nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich
net, daß die eine oder die mehreren Trennwände (77, 91, 92)
dem Querschnitt der Kammer (50) angepaßt und an derselben
befestigt sind.
13. Turbinengehäuse nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die einen oder mehreren Trennwände (77, 91, 92)
die Kammer (50) jeweils in eine zusätzliche Kammer (78, 79,
95, 96, 97) unterteilen.
14. Turbinengehäuse nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, daß das Gehäuse (23) einen Hauptdampfeinlaßkanal auf
weist, der einstückig mit einem Endgebiet desselben, das
von der Kammer (50) getrennt ist, ausgebildet und darin an
geordnet ist.
15. Turbinengehäuse nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da
durch gekennzeichnet, daß sowohl das erste Gehäuseteil (46)
als auch das zweite Gehäuseteil (66) wenigstens eine Kam
mereinrichtung (50, 150) für die Anpassung an die Kunden
wünsche aufweisen.
16. Turbinengehäuse nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, daß eine gesteuerte Dampfanzapfung mit einer Ventil
steuereinrichtung (43) in der Kammer (150) des zweiten Ge
häuseteils (66) für die Anpassung an die Kundenwünsche vor
gesehen ist.
17. Turbinengehäuse nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß die gesteuerte Dampfanzapfung eine Dampfentnahme
ermöglicht und eine Einrichtung aufweist, um den Druck des
entnommenen Dampfes auf einem vorbestimmten Druck zu hal
ten, und daß der Dampf durch den Durchlaß (76) an einer
Trennwand (77) in dem ersten Gehäuseteil (46) hindurchgeht.
18. Turbinengehäuse nach einem der Ansprüche 11 bis 17, da
durch gekennzeichnet, daß der Durchlaß durch die äußere
Wand (53) ein Loch (76) ist und daß die axiale Lage des
Durchlasses (76) den ungefähren Dampfdruck an dem Durchlaß
während des Betriebes der Dampfturbine (11) bestimmt.
19. Turbinengehäuse nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß die Turbine eine mehrstufige Turbine (11) ist und
daß die axiale Stelle festlegt, welche Turbinenstufe den
Dampfdruck an der gesteuerten Anzapfung liefert.
20. Gehäuse für eine Turbine, die durch ein Hochdruckfluid
wie Dampf um ihre Achse (48) in Drehung versetzbar ist und
bei der die Fluidkenndaten über ihrer axialen Länge variie
ren, gekennzeichnet durch:
eine geschlossene Kammer (50), die zwischen dem Gehäuse (23) und einer Abstand von dem Gehäuse (23) aufweisenden äußeren Wand (53) gebildet ist;
wobei sich die Kammer (50) über eine beträchtliche Länge axial längs des Gehäuses (23) erstreckt, um variierenden Fluidkenndaten innerhalb der Turbine (11) aufgrund der Fluidströmung durch die Turbine (11) nahezukommen; und
wenigstens eine Trennwand (77, 91, 92, 103), die so geformt ist, daß sie dem Querschnitt der Kammer (50) in einer Ebene quer zu der Drehachse (48) der Turbine (11) angepaßt und über dem Querschnitt angeordnet ist und der Kammer (50) zu einer späteren Zeit hinzugefügt werden kann, um von der Kammer (50) eine zusätzliche Kammer abzuteilen;
einen Schlitz (74, 86, 112), der durch die innere Wand (52) hindurchführt, und einen Durchlaß (76, 88, 114), der durch die äußere Wand (53) hindurchführt, neben der Trennwand (77, 91, 92, 103);
wobei die eine oder mehreren Trennwände (77, 91, 92, 103) an einer oder mehreren ausgewählten axialen Stellen vorge sehen sind, um ausgewählte Fluidkenndaten an den ausgewähl ten axialen Stellen während des Betriebes der Turbine (11) zu schaffen.
eine geschlossene Kammer (50), die zwischen dem Gehäuse (23) und einer Abstand von dem Gehäuse (23) aufweisenden äußeren Wand (53) gebildet ist;
wobei sich die Kammer (50) über eine beträchtliche Länge axial längs des Gehäuses (23) erstreckt, um variierenden Fluidkenndaten innerhalb der Turbine (11) aufgrund der Fluidströmung durch die Turbine (11) nahezukommen; und
wenigstens eine Trennwand (77, 91, 92, 103), die so geformt ist, daß sie dem Querschnitt der Kammer (50) in einer Ebene quer zu der Drehachse (48) der Turbine (11) angepaßt und über dem Querschnitt angeordnet ist und der Kammer (50) zu einer späteren Zeit hinzugefügt werden kann, um von der Kammer (50) eine zusätzliche Kammer abzuteilen;
einen Schlitz (74, 86, 112), der durch die innere Wand (52) hindurchführt, und einen Durchlaß (76, 88, 114), der durch die äußere Wand (53) hindurchführt, neben der Trennwand (77, 91, 92, 103);
wobei die eine oder mehreren Trennwände (77, 91, 92, 103) an einer oder mehreren ausgewählten axialen Stellen vorge sehen sind, um ausgewählte Fluidkenndaten an den ausgewähl ten axialen Stellen während des Betriebes der Turbine (11) zu schaffen.
21. Turbinengehäuse nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich
net, daß die innere Wand (50) gekrümmt ist und sich längs
eines Bogens erstreckt, der einen Teil der Drehachse (48)
der Turbine (11) umgibt.
22. Turbinengehäuse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die Turbine eine mehrstufige Turbine (11) ist, und
daß die axiale Stelle bestimmt, welche Turbinenstufe der
ausgewählten axialen Stelle nahekommt.
23. Turbinengehäuse nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich
net, daß die äußere Wand (53) so ausgebildet ist, daß sie
das Befestigen von Leitungsanschlußflanschen (82, 89, 116)
erleichtert, welche den Durchlaß (76, 88, 114) umgeben, der
durch die äußere Wand (53) hindurchführt.
24. Turbinengehäuse nach einem der Ansprüche 21 bis 23, da
durch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere Rippen (80)
vorgesehen sind, die sich axial längs der Innenseite der
äußeren Wand (53) erstrecken, um an die Trennwand (77, 91,
92, 103) zu stoßen und diese abzustützen.
25. Turbinengehäuse nach einem der Ansprüche 21 bis 24, da
durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (23) und die äußere
Wand (53) als eine integrale Einheit gegossen worden sind.
26. Turbinengehäuse nach einem der Ansprüche 23 bis 25, da
durch gekennzeichnet, daß die äußere Wand (53) im wesentli
chen eben und im wesentlichen horizontal ist, wenn das Tur
binengehäuse (23) zusammengebaut ist.
27. Turbinengehäuse nach Anspruch 26, dadurch gekennzeich
net, daß der Querschnitt der Kammer (50) in Richtung recht
winkelig zu der Achse (48) ein im wesentlichen abgestumpf
tes Trapez mit einer nach innen gekrümmten Basis ist.
28. Turbinengehäuse nach einem der Ansprüche 21 bis 27, da
durch gekennzeichnet, daß die äußere Wand (53) eine ausrei
chende Dicke hat, damit Gewinde in dem durch die äußere
Wand (53) hindurchführenden Durchlaß (76, 88, 114) für den
Gewindeanschluß des Durchlasses an das Äußere des Gehäuses
(23) vorgesehen werden können.
29. Turbinengehäuse nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die äußere Wand (53) an dem Gehäuse (23) separat
befestigt ist.
30. Verfahren zum Herstellen eines Turbinengehäuses für
eine mehrstufige Hochdruckindustriedampfturbine, die durch
Hochdruckdampf angetrieben wird, das auf Lager genommen
werden kann, um später an Kundenwünsche angepaßt zu werden,
indem ein oder mehrere ausgewählte Dampfdrücke für einen
zugeordneten Industrieprozeß bereitgestellt werden, gekenn
zeichnet durch folgende Schritte:
Gießen eines unvollständigen ersten Universalgehäuseteils, das so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Gehäuse teil vereinigt werden kann, um das umlaufende Teil der Tur bine zu umschließen, und das eine Kammer zwischen einer äu ßeren und einer inneren Wand aufweist, die sich über eine beträchtliche Länge axial längs des Gehäuseteils erstreckt;
Halten der Gehäuseteile auf Lager bis zur endgültigen Fest legung des Dampfbedarfes des Gehäuses für dessen industri ellen Verwendungszweck einschließlich der Festlegung der Entnahme- und Einleitungsforderungen; und
anschließendes Anpassen des Gehäuses an die Kundenwünsche durch:
Festlegen von einer oder mehreren axialen Stellen längs der Kammer, an denen der Hochdruckdampf im Betrieb den ge wünschten Dampfdruck haben wird, nachdem der Dampf eine oder mehrere Turbinenstufen passiert hat;
Herstellen eines Schlitzes in der inneren Wand und einer Öffnung in der äußeren Wand an der einen oder den mehreren axialen Stellen durch maschinelle Bearbeitung; und
Befestigen einer Trennwand zwischen der inneren und der au ßeren Wand neben dem Schlitz, um von der Kammer eine zu sätzliche Kammer abzuteilen;
wodurch ein Durchlaß durch die innere und die äußere Wand in dem Gebiet der Trennwand geschaffen wird.
Gießen eines unvollständigen ersten Universalgehäuseteils, das so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Gehäuse teil vereinigt werden kann, um das umlaufende Teil der Tur bine zu umschließen, und das eine Kammer zwischen einer äu ßeren und einer inneren Wand aufweist, die sich über eine beträchtliche Länge axial längs des Gehäuseteils erstreckt;
Halten der Gehäuseteile auf Lager bis zur endgültigen Fest legung des Dampfbedarfes des Gehäuses für dessen industri ellen Verwendungszweck einschließlich der Festlegung der Entnahme- und Einleitungsforderungen; und
anschließendes Anpassen des Gehäuses an die Kundenwünsche durch:
Festlegen von einer oder mehreren axialen Stellen längs der Kammer, an denen der Hochdruckdampf im Betrieb den ge wünschten Dampfdruck haben wird, nachdem der Dampf eine oder mehrere Turbinenstufen passiert hat;
Herstellen eines Schlitzes in der inneren Wand und einer Öffnung in der äußeren Wand an der einen oder den mehreren axialen Stellen durch maschinelle Bearbeitung; und
Befestigen einer Trennwand zwischen der inneren und der au ßeren Wand neben dem Schlitz, um von der Kammer eine zu sätzliche Kammer abzuteilen;
wodurch ein Durchlaß durch die innere und die äußere Wand in dem Gebiet der Trennwand geschaffen wird.
31. Verfahren nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch den
weiteren Schritt: Befestigen einer Einrichtung an dem zwei
ten Gehäuseteil, um die gesteuerte Entnahme von Dampf an
einer der axialen Stellen in dem ersten Gehäuseteil zu er
leichtern.
32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß
das Gehäuse aus Stahl gegossen wird.
33. Verfahren nach Anspruch 31, beinhaltend den zusätzli
chen Schritt, einen Hauptdampfeinlaß einstückig mit dem und
als Teil des Gußstücks zu schaffen, der sich von der Au
ßenseite zur Innenseite des Gußstücks in einem Endgebiet
erstreckt, welches von der Kammer getrennt ist.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gießschritt beinhaltet, im wesentlichen eine Hälfte des
Gehäuses zu gießen und einen sich axial erstreckenden
Flansch an dem Gußstück vorzusehen, um den Zusammenbau des
Gußstücks mit der im wesentlichen anderen Hälfte des Gehäu
ses zu erleichtern.
35. Verfahren nach Anspruch 33, gekennzeichnet durch den
folgenden Schritt: Befestigen des sich axial erstreckenden
Flansches an einem zusammenwirkenden Teil an der im wesent
lichen anderen Hälfte des Gehäuses, um ein dampfdichtes Ge
häuse für das Hochdruckende der Turbine zu schaffen.
36. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Wand an dem Gehäuse separat befestigt wird.
37. Verfahren nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, daß
die äußere Wand eine ausreichende Dicke hat, um das an
schließende Vorsehen von Gewindeöffnungen zum Herstellen
einer Verbindung des Durchlasses mit dem Äußeren des Gehäu
ses zu gestatten.
38. Verfahren zum Herstellen eines Turbinengehäuses für
eine mehrstufige Hochdruckindustriedampfturbine, die mit
Hochdruckdampf angetrieben wird, das auf Lager gelegt wer
den kann, um später an die Kundenwünsche angepaßt zu werden
und einen oder mehrere ausgewählte Dampfdrücke für einen
zugeordneten Industrieprozeß bereitzustellen, gekennzeich
net durch folgende Schritte:
Gießen eines unvollständigen ersten Universalgehäuseteils, das so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Gehäuse teil zusammengefügt werden kann, um den Läufer der Turbine zu umschließen, mit einer Kammer zwischen einer äußeren und einer inneren Wand, die sich über eine beträchtliche Länge axial längs des Gehäuseteils erstreckt, und weiter mit ei nem sich axial erstreckenden Flansch in dem Gußstück, um den Zusammenbau des Gehäuses mit der im wesentlichen ande ren Hälfte des Gehäuses zu erleichtern;
Halten der Gehäuseteile auf Lager bis zur endgültigen Fest legung der Dampfanforderungen an das Gehäuse für dessen in dustrielle Verwendung einschließlich der Bestimmung der Entnahme- und Einleitungsforderungen; und
anschließendes Anpassen des Gehäuses durch:
Festlegen von einer oder mehreren axialen Stellen längs der Kammer, an denen der Hochdruckdampf im Betrieb auf dem ge wünschten Dampfdruck sein wird, nachdem er eine oder meh rere Turbinenstufen passiert hat;
Herstellen einer Öffnung in der inneren Wand und einer Öff nung in der äußeren Wand an der einen oder den mehreren axialen Stellen durch maschinelle Bearbeitung; und
Befestigen von Einrichtungen an dem zweiten Gehäuseteil, um die gesteuerte Entnahme von Dampf an einer der axialen Stellen in dem ersten Gehäuseteil zu erleichtern.
Gießen eines unvollständigen ersten Universalgehäuseteils, das so ausgebildet ist, daß es mit einem zweiten Gehäuse teil zusammengefügt werden kann, um den Läufer der Turbine zu umschließen, mit einer Kammer zwischen einer äußeren und einer inneren Wand, die sich über eine beträchtliche Länge axial längs des Gehäuseteils erstreckt, und weiter mit ei nem sich axial erstreckenden Flansch in dem Gußstück, um den Zusammenbau des Gehäuses mit der im wesentlichen ande ren Hälfte des Gehäuses zu erleichtern;
Halten der Gehäuseteile auf Lager bis zur endgültigen Fest legung der Dampfanforderungen an das Gehäuse für dessen in dustrielle Verwendung einschließlich der Bestimmung der Entnahme- und Einleitungsforderungen; und
anschließendes Anpassen des Gehäuses durch:
Festlegen von einer oder mehreren axialen Stellen längs der Kammer, an denen der Hochdruckdampf im Betrieb auf dem ge wünschten Dampfdruck sein wird, nachdem er eine oder meh rere Turbinenstufen passiert hat;
Herstellen einer Öffnung in der inneren Wand und einer Öff nung in der äußeren Wand an der einen oder den mehreren axialen Stellen durch maschinelle Bearbeitung; und
Befestigen von Einrichtungen an dem zweiten Gehäuseteil, um die gesteuerte Entnahme von Dampf an einer der axialen Stellen in dem ersten Gehäuseteil zu erleichtern.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß
der Gießschritt beinhaltet, einen Hauptdampfeinlaß integral
mit und als Teil von dem Gußstück zu gießen, der sich von
der Außenseite zur Innenseite des Gehäuses in einem Endge
biet erstreckt, welches von der Kammer getrennt ist.
40. Verfahren nach Anspruch 39, gekennzeichnet durch den
weiteren Schritt: Befestigen des sich axial erstreckenden
Flansches an einem zusammenwirkenden Teil an der im wesent
lichen anderen Hälfte des Gehäuses, um ein dampfdichtes Ge
häuse für das Hochdruckende der Turbine zu schaffen.
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