DE507129C

DE507129C - Device for equalizing the heat while a steam or gas turbine that has been put out of operation is cooling down

Info

Publication number: DE507129C
Application number: DEA52578D
Authority: DE
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1927-11-27
Filing date: 1927-11-27
Publication date: 1930-09-12

Description

Es ist von Wichtigkeit, daß die Achsen sowohl des Zylinders wie der Welle von Dampf- und Gasturbinen von ihrer beim Entwurf festgelegten Lage so wenig wie möglich abweichen. Abweichungen von dieser Lage vergrößern das Laufspiel in den Dichtungen und vermehren die Wucht von Erschütterungen, üben somit eine fühlbare Rückwirkung auf die Wirtschaftlichkeit der Turbine aus.It is important that the axes of both the cylinder and the shaft of Steam and gas turbines deviate as little as possible from their position determined in the design. Deviations from this Position increase the running clearance in the seals and increase the force of vibrations, thus exercising a tangible one Impact on the profitability of the turbine.

Vorliegende Erfindung bezweckt, Abweichungen der Zylinderachse beim Erkalten einer außer Betrieb gesetzten Dampf- und Gasturbine von der beabsichtigten Lage zu verhindern, soweit ihre Ursachen in ungleichmäßiger Wärmestrahlung oder -leitung des Zylinders nach außen liegen, und bezieht sich auf solche Turbinen, bei denen zwischen Zylinder und der ihn umhüllenden Verschalung eine wärmeisolierende Luftschicht vorhanden ist.The purpose of the present invention is to prevent deviations in the cylinder axis when it cools down a decommissioned steam and gas turbine from the intended location prevent, insofar as their causes are uneven heat radiation or conduction of the Cylinder face outward, and refers to those turbines where between cylinders and the casing surrounding it is provided with a heat-insulating layer of air.

Die Erfindung besteht darin, daß die von der Verschalung eingeschlossene Luft in einem die Temperatur in diesem ausgleichenden, dem Wärmeauftrieb entgegenwirkenden oder ihn aufhebenden Kreislauf fließt.The invention consists in that the air enclosed by the casing in one that balances the temperature in it and counteracts the heat buoyancy or the circuit reversing it flows.

In der Zeichnung sind Anwendungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Abb. ι zeigt einen Schnitt nach der Linie 1-2 der Abb. 2,Application examples of the invention are shown in the drawing.
Fig. Ι shows a section along the line 1-2 of Fig. 2,

Abb. 2 einen Schnitt nach der Linie 3-4 der Abb. 1.Fig. 2 a section along the line 3-4 in Fig. 1.

In Abb. ι ist 9 der Zylinder einer Dampfturbine, dessen Achse im kalten Zustande oder im thermischen Beharrungszustande während des Betriebes mit der Entwurfachse 16-17 übereinstimmt oder mit letzterer parallel verläuft. Beim Abstellen der Turbine setzt eine ungleichmäßige Abkühlung ein, indem durch Auftrieb der vom Zylinder in dem Verschalungsraum 8 heiß gehaltenen Luft im oberen Teil dieses Raumes eine Temperatur von 18 (Abb. 2) unterhalten wird gegenüber einer solchen im unteren Teil von nur 19. Der Unterschied 20 zwischen diesen Temperaturen zusammen mit der Einwirkung ähnlicher Vorgänge im Zylinderinnern bewirkt, daß auch der obere Teil 21 des Zylinders heißer bleibt und sich langsamer abkühlt als der untere Teil 22. Die Folge davon ist, daß der Zylinder und somit seine Achse um einen Betrag 23 nach oben gebogen wird. Wenn nun die Turbine wieder in Betrieb gesetzt wird, bevor diese Durchbiegung durch vollständiges Erkalten verschwindet, müssen die radialen Laufspiele zwischen Zylinder und Läufer im Gebiete 24 bis um den Betrag 23 größer gemacht werden, als dies erforderlich wäre, wenn die Durchbiegung nicht entstände. Zudem können die Zylinder-In Fig. Ι 9 is the cylinder of a steam turbine, its axis in the cold state or in the thermal steady state during operation with the design axis 16-17 matches or runs parallel to the latter. When turning off the turbine Uneven cooling sets in, in that the buoyancy of the cylinder in the casing space 8 keeps it hot Air in the upper part of this room is maintained at a temperature of 18 (Fig. 2) compared to such in the lower part of only 19. The difference 20 between these Temperatures together with the action of similar processes inside the cylinder causes the upper part 21 of the cylinder remains hotter and cools down more slowly than the lower part 22. The consequence of this is that the cylinder and thus its axis is bent upwards by an amount 23 will. If now the turbine is put back into operation before this deflection disappears due to complete cooling, the radial running clearances between the cylinder and runners in area 24 are made larger by the amount 23 than required would be if the deflection did not occur. In addition, the cylinder

fuße, wie bei 25 angedeutet, sich einseitig von den Fundamentplatten abheben, was bekanntlich zu Erzitterungen Anlaß geben kann.feet, as indicated at 25, stand out on one side from the foundation plates, which is well known can give rise to tremors.

Indem die Erfindung die Raumtemperatur in der Verschalung und außerdem den größten Teil der Unterschiede der Zylinderwandtemperatur, die durch ähnliche Temperaturverschiebungen im Zylinderinnern entstehen, ausgleicht, verhindert sie die Biegung der Zylinderachse, und die Turbine kann auch in unvollkommen abgekühltem Zustande dem Betriebe übergeben werden, ohne daß die radialen Laufspiele vergrößert werden, mit deren Auftreten wirtschaftliche Schädigungen verbunden sind.By the invention the room temperature in the formwork and also the largest Part of the differences in cylinder wall temperature caused by similar temperature shifts arise inside the cylinder, compensates, prevents the cylinder axis from bending, and the turbine can also do this in an imperfectly cooled state Operations are handed over without the radial running clearances being increased with the occurrence of which is associated with economic damage.

Durch Zuhilfenahme eines Lüfters 5, der z. B. von einem Elektromotor 6 angetrieben wird, kann mittels einer Saugleitung 7 die heiße Luft an der Decke des Verschalungsraumes 8 zwischen Turbinenzylinder 9 und Verschalung 10 über die Druckleitung 11 dem unteren Teil des Raumes 8 wieder zugeführt werden oder im umgekehrten Kreislauf fließen. In dem Beispiel wird die Luft am Niederdruckende des Zylinders abgesaugt und dem heißen Hochdruckende zugeführt und dabei durch Leitbleche oder Blenden 12, 13 im Verschalungsraume beliebig verteilt, z. B. gezwungen, den Umfang des Zylinders 9 spiralförmig oder im Kreise zu umspülen.With the help of a fan 5, the z. B. driven by an electric motor 6 can, by means of a suction line 7, the hot air on the ceiling of the casing space 8 between turbine cylinder 9 and casing 10 via pressure line 11 be fed back to the lower part of the space 8 or in the reverse cycle flow. In the example, the air is sucked out at the low pressure end of the cylinder and fed to the hot high pressure end and thereby through baffles or diaphragms 12, 13 distributed arbitrarily in the formwork space, z. B. forced the circumference of the cylinder 9 To wash around in a spiral or in a circle.

Dabei wird der Kreislauf vorzugsweise so mäßig gehalten, wie es der Zweck zuläßt, um eine unnötige Vermehrung von Wärmeübergang an die Umgebung zu vermeiden. Aus dem gleichen Grunde empfiehlt es sich, die Verschalungsbleche mit einer besonders dicken wärmeisolierenden Schicht auszufüttern. The cycle is preferably kept as moderate as the purpose allows, in order to avoid an unnecessary increase in heat transfer to the environment. For the same reason it is advisable to to line the cladding sheets with a particularly thick heat-insulating layer.

14 ist eine solche die Verschalung 10 auskleidende Wärmeisolierschicht, die in Fällen, in denen hohe Temperaturen vorkommen oder es auf besonders hohe Wirtschaftlichkeit ankommt, wie abgebildet, vorteilhaft reichlich stark zu bemessen ist.14 is one such lining the formwork 10 Thermal insulation layer, which in cases where high temperatures occur or where particularly high economic efficiency is required, as shown, is advantageously to be dimensioned sufficiently strong.

Der Wärmeausgleich ist besonders bei Zylindern von Großdampfturbinen oder bei solchen zu empfehlen, die starke Temperaturunterschiede an ihren äußeren Oberflächen aufweisen.The heat balance is particularly important for cylinders of large steam turbines or for to recommend those with strong temperature differences on their outer surfaces exhibit.

Der Wärmeausgleich kann zusammenhängend auf mehrere Zylinder Anwendung finden.The heat equalization can be applied to several cylinders in a contiguous manner Find.

Claims

Patent claims:

i. Device to compensate for the heat during the cooling of a decommissioned steam or gas turbine with heat-insulating air space between the cylinder and the one surrounding it Casing, characterized in that the air enclosed by the casing is in one room temperature balancing and the heat buoyancy counteracting or canceling it flows.

2. Device according to claim 1, characterized in that the warm Air flows out of the upper part of the casing and flows into the cold lower part, or vice versa.

3. Device according to claim 1 and 2, characterized in -that a fan (5) causes the air to circulate.

4. Device according to claim 1 and 2, characterized in that the air as a result Arrangement of distribution plates in the casing space from one end of the cylinder to the other, preferably from hot to cool, spiral or in a circle the surface of the cylinder washes around evenly.

For this purpose ι sheet of drawings