DE437062C - Dampf- oder Gasturbine mit Leitscheiben, insbesondere fuer hohe Druecke und Waermegrade - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dampf- oder Gasturbine mit Leitseheiben, insbesondere für hohe Drücke und Wärmegrade. Um bei solchen Turbinen eine Beschädigung des Turbinengehäuses durch das Wachsen der hohen Wärmegraden ausgesetzten Leitscheiben zu verhindern, ist es bereits vorgeschlagen worden, die Leitscheiben in einen vom Dampf umspülten Körper einzubauen. Diese Körper ίο bilden entweder mit dem Turbinengehäuse ein Ganzes, oder sie sind als unabhängige Büchsen ausgebildet, die mit Zapfen in Aussparungen des Gehäuses gehalten oder unter Vermittlung von nachgiebigen, ringförmigen Teilen am Gehäuse abgestützt sind. Bei -diesen bekannten Ausführungen sind die dampfumspülten Körper in der Umfangsrichtung zweiteilig auszubilden, so daß zwei wagerechte Teilfugen abzudichten sind. Eine gute Abdichtung dieser Fugen ist besonders bei mit hohen Drücken arbeitenden Turbinen schwer zu erreichen. Die Erfindung besteht darin, daß zwischen den am Außenumfang einen geschlossenen Körper bildenden Leitscheiben und dem Turbinengehäuse ein in der Umfangsrichtung ungeteiltes, nachgiebiges Zwischengehäuse eingebaut ist, um nun jede Gefährdung des Turbinengehäuses durch das Wachsen der Leitscheiben zu verhindern, ohne daß Teilfugen der erwähnten Art in Kauf zu nehmen sind.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungen des Erfindungsgegenstandes beispielsweise veranschaulicht. Es ist:

Abb. ι ein achsialer Längsschnitt durch einen Teil einer mit Leitscheiben versehenen Hochdruckdampfturbine, bei der das Zwischengehäuse einteilig ist, und

Abb. 2 teilweise ein achsialer Längsschnitt und teilweise eine Ansicht einer zweiten Ausführung, bei welcher das Zwischengehäuse in achsialer Richtung aus einzelnen, mit Versatzungen ineinandergreifenden ungeteilten ■Ringen sich zusammensetzt.

In Abb. ι bezeichnen 1 die Leitscheiben und 2 die Laufräder einer vom Treibmittel achsial durchströmten Hochdruckdampfturbine. Die die Stufentrennungswände bildenden Scheiben 1 tragen in bekannter Weise Leitvorrichtungen 3, und die Lauf räder 2 tragen Laufschaufeln 4. Die zweiteiligen Leitscheiben ι umgeben die Laufräder 2 und stoßen am Umfang aneinander, so daß sie dort einen geschlossenen, allerdings radiale und wagerechte Fugen aufweisenden Körper bilden. 5 bezeichnet das in der Umfangsrichtung zweiteilig ausgebildete Turbinengehäuse, das mit einer Dampfzuführungskammer 6 versehen ist. In einem die Turbine am Abdampfende abschließenden Deckel 8 ist eine Dampfaustrittskammer 7 angebracht. Zwischen dem von den Leitscheiben 1 gebildeten Körper und dem in achsialer Richtung sich erstreckenden Teil des Gehäuses 5 ist ein zylindrischer Raum 9 vorhanden, in den ein Z wischengehäuse 10 eingebaut ist. Dieses ist verhältnismäßig dünn, mit unterstochenen und daher nachgiebigen Rippen 11 versehen und einteilig ausgebildet. Ein Teil der Rippen 11 stützt sich am Gehäuse 5 ab. Das Zwischengehäuse 10 erstreckt sich auch in den radialen Raum zwischen dem vorderen Ende des Turbinengehäuses 5 und dem ersten Laufrad 2; dieser Teil des Zwischengehäuses nimmt gleichzeitig die Leitvorrichtung für das genannte Laufrad auf.. Das vordere Ende 12 des Zwischengehäuses 10 umgibt büchsenförmig die Turbinenwelle 13. Wie gezeigt, nehmen die Durchmesser der Leitscheiben 1 und des Zwischengehäuses 10 in der Strö-

mungsrichtung des Treibmittels stetig zu, so daß sich ein kegelförmiger Aufbau der Leitscheiben und des Zwischengehäuses ergibt. Die Wandung des letzteren ist zweckmäßig gegen das Austrittsende der Turbine hin entsprechend dem in dieser auftretenden Druckabfall dünner vorgesehen (aus der Zeichnung nicht ersichtlich). Zu beiden Seiten der Dampfzuführungskammer 6 sind zwischen

ίο dem Gehäuse 5 und dem Teil des Zwischengehäuses 10, der die Leitvorrichtung für das erste Laufrad trägt, nachgiebige Dichtungsringe 14 eingebaut. Ein nachgiebiger Ring 15 ist ferner zwischen dem erwähnten, radial verlaufenden Teil des Zwischengehäuses 10 und dem ersten Leitrad 1 eingebaut. Die Räume hinter den nachgiebigen Ringen 14 (in der Leckrichtung des Treibmittels gesehen) sind an Entleerungskanäle 16, 17 angeschlossen, so daß vor den Ringen 14 stets ein Überdruck vorhanden ist, der deren festes Anpressen gegen das Turbinengehäuse 5 und das Zwischenghäuse 10 und infolgedessen ein Dichthalten gegen hohen Druck gewährleistet.

Die gezeigte Form des Zwischengehäuses 10, das verhältnismäßig dünne, ringförmige Teile zwischen den nachgiebigen Rippen 11 aufweist, sowie das radiale Spiel zwischen einem Teil der Rippen 11 und dem Gehäuse 5 ermöglichen ein Nachgeben des ungeteilten Zwischengehäuses 10, sobald die Leitscheiben ι wachsen. Das Gehäuse 5 ist mit Ausnahme des die Kammer 6 begrenzenden Teiles nur dem Drucke des Dampfes ausgesetzt, der am äußeren Ring 14 vorbeileckt und durch den Kanal 17 abgeführt wird, also nur einem kleinen Druck, so daß der in achsialer Richtung sich erstreckende Gehäuseteil 18 (Abb. 2) nicht aus Schmiedeeisen oder Stahlguß zu bestehen braucht, sondern auch aus Guß gefertigt werden kann.

Der nachgiebige Ring 15 sorgt für ein richtiges Anpressen der Leitscheiben 1 in achsialer Richtung, während der kegelförmige Aufbau der Leitscheiben 1 und des Zwischengehäuses 10 zusammen mit dem Deckel 8, der bei dessen Aufschrauben in Verbindung mit dem Gehäuse 10 ein Zusammenpressen der Leitscheiben 1 in radialer Richtung bewirkt, das Abdichten der wagerechten Teilfugen der Leitscheiben erleichtert sowie deren Zentrierung sichert. All das wird auch schon erreicht, wenn nur die mit dem Zwischengehäuse 10 zusammenarbeitende Fläche des Gehäuses 5 kegelförmig, das Zwischengehäuse dagegen zylindrisch ist, oder umgekehrt. In ! allen Fällen können das Zwiechengehäuse 10 und das Gehäuse 5 auch stufenförmig ausgebildet sein.

Anstatt das Zwischengehäuse einteilig zu machen, kann es sich in achsialer Richtung in der in Abb. 2 gezeigten Weise aus einzelnen Ringen 20 zusammensetzen. Diese können beispielsweise mit Versatzungen 19 ineinandergreifen. Bedingung ist jedoch, daß diese Ringe 20 in der Umfangsrichtung ungeteilt sind, um wagerechte Teilfugen zu vermeiden.

Das Zwischengehäuse 10 kann auch so geformt sein, daß beispielsweise der im Raum 9 befindliche Teil des Zwischengehäuses gewellt ist. Wesentlich ist nur, daß es in der Umfangsrichtung ungeteilt ist und beim Wachsen der Leitscheiben 1 unter dem Wärmeeinfluß nachgeben kann. Die an das Gehäuse 5 sich abstützenden Rippen 11 können zweckmäßig mit Bohrungen 21 (Abb. 1) oder Nuten versehen sein, so daß sämtliche Räume zwischen den Rippen 11 miteinander verbunden sind. Es können sich auch sämtliche Rippen an dem Gehäuseteil 18 abstützen (Abb. 2).

Schließlich sei noch bemerkt, daß der Ausdruck »einen geschlossenen Körper bildenden Leitscheiben« auch den Fall einschließt, wo zwischen den Leitscheiben mit diesen am Außenumfang in Berührung stehende Abstandsringe vorgesehen sind.

Claims (3)

Patent-Ansprüche:

1. Dampf- oder Gasturbine mit Leitscheiben, insbesondere für hohe Drücke und Wärmegrade, wobei zwischen den am Umfang einen geschlossenen Körper bildenden Leitscheiben und dem Turbinengehäuse ein Zwischengehäuse eingebaut ist, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Zwischengehäuse in der Umfangsrichtung ungeteilt und nachgiebig ist.

2. Dampf- oder Gasturbine nach An-Spruch ι, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Zwischengehäuses gegen das Dampfaustrittsende der Turbine hin geringer wird.

3. Dampf- oder Gasturbine nach Anspruch I, bei welcher das Zwischengehäuse in den radialen Raum zwischen dem Turbinengehäuse und dem ersten Laufrad sich erstreckt, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischengehäuse und die Leitvorrichtung für das genannte Laufrad aus einem Stück bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.