DE545400C - Rohrleitungsanlage fuer das Treibmittel von Dampf- oder Gasturbinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Dampf- und Gasturbinen und bezieht sich insbesondere auf Anordnungen der Zufuhr- und Abfuhrleitungen des Treibmittels.

Bei Dampf- oder Gasturbinen nehmen die Abmessungen des Turbinenzylinders mit zunehmendem Druck des Treibmittels ab, während die Steifheit der Rohrleitungen für die Zufuhr des Treibmittels nicht immer in demselben Maße abnimmt.

Aufgabe der Erfindung ist die möglichste Herabsetzung der Einwirkung der äußeren Kräfte, welche die Rohrleitungen auf den Zylinder ausüben können und diesen derart zu bewegen oder zu verformen suchen, daß der schmale Freiraum zwischen Zylinder und Läuferteilen verändert wird.

Es sind Versuche gemacht, um den Turbinenzylinder von den Kräften zu entlasten,

ao die durch die Dampfrohrleitung auf ihn ausgeübt werden, und zwar durch Anwendung gekrümmter Rohre, die eine gewisse Nachgiebigkeit aufweisen; durch solche Anordnungen können aber die Kräfte nur in verhältnismäßig kleinem Ausmaß beeinflußt und ihre Größe und Richtung kann nicht genau vorher bestimmt werden. Durch Anordnungen, in welchen die Rohrleitungen symmetrisch zu einer lotrechten Ebene angeordnet ist. welche die Zylinderachse enthält, können Kräfte, die den Turbinenzvlinder seitlich zu bewegen suchen, herabgesetzt oder selbst ausgeschaltet werden, aber bei allen diesen vorbekannten Anordnungen war es immer noch möglich, daß der Turbinenzylinder starken Krafteinwirkungen unterlag, die ihn beispielsweise aufwärts zu bewegen suchten, woraus sich schwere Nachteile ergeben können.

Die Erfindung ermöglicht, die erwähnten Nachteile praktisch auszuschalten und die durch das Dampfrohr auf den Zylinder ausgeübten Kräfte gänzlich aufzunehmen oder auszugleichen, so daß der Zylinder jederzeit im Gleichgewicht ist, soweit diese Kräfte in Betracht kommen, was bei den bisher bekannten Bauarten nicht möglich war.

Das Rohranschlußsystem gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Turbinenzylinder verbundenen Rohre entweder symmetrisch zu zwei zueinander senkrechten, die Turbinenachse enthaltenden Ebenen oder symmetrisch zu einer die Turbinenachse enthaltenden Ebene angeordnet sind, wobei die von der Turbine entfernten Enden in dem letzteren Falle frei in Ebenen parallel zu der genannten Ebene gleiten können, wodurch der Turbinenzylinder, auch unter Einwirkung der darauf von den Rohrleitungen ausgeübten Kräfte, unbeeinflußt durch Temperaturschwankungen der Rohrleitungen im Gleichgewicht erhalten wird.

Die Enden des Rohrsystems, die vom Turbinenzylinder entfernt sind, sind vorzugsweise mit einem oder mehreren Verteilungskästen verbunden, die auf einer Symmetrieebene angebracht und zwangläufig in dieser Ebene geführt sind. In Fällen, in denen die Kräfte am Zylinder durch Anordnung des Rohrsystems symmetrisch zu zwei unter rechtem Winkel stehenden Ebenen ausgeglichen sind, können die Verteilungskästen, die durch eine der Ebenen geschnitten werden, vorteilhaft in ihrer Lage befestigt werden.

Zwei Ausführungsformen der Erfindung sind an Hand der Zeichnungen beschrieben. <5 Von diesen zeigt

Abb. ι in schematischer Weise eine Anordnung in Richtung der Turbinenachse gesehen, Abb. 2 eine ähnliche Ansicht einer zweiten Anordnung und

Abb. 3 ein Grundriß entsprechend dem unteren Teil der Abb. 2.

Das Rohrsystem nach Abb. ι ist insbesondere geeignet für die Zufuhr von Dampf zu einem Hochdruckturbinenzylinder. Eine as Symmetrieachse oder -ebene Y-Y ist lotrecht durch die Achse des Turbinenzylinders ι gelegt. Zu beiden Seiten dieser Ebene liegen U-förmige Dampfzufuhrrohre 2, 3 und 4, 5, die je mit einem Ende an den Turbinenzylinder 1 angeschlossen sind. An den anderen Enden sind die Rohre 2, 3 auf einer Seite der Ebene Y-Y mit den Abzweigungen eines Verteilerkastens 6 auf einer Turbinenseite verbunden, während die Rohre 4, 5 auf der anderen Seite in ähnlicher Weise mit einem Verteilerkasten 7 in Verbindung stehen. Man sieht aus der Zeichnung, daß die U-Rohre gleichartige Abmessungen haben und daß sie, abgesehen von ihrer symmetrischen Anordnung bezüglich der lotrechten Ebene Y-Y, in gleicher Weise über und unter einer waagerechten, durch die Turbinenachse gelegten Ebene X-X liegen. Beide Verteilerkasten sind mit einem Dampfkasten 8 verbunden, und zwar der Kasten 7 unmittelbar und der Kasten 6 mittelbar durch ein weiteres U-förmiges Rohr 9, das von einer zur anderen Turbinenseite reicht.

Es kann zweckmäßig sein, den Dampfkasten 8 in seiner Lage zu befestigen. In diesem Falle wird der Verteilerkasten 6, der eine entsprechende Lage auf der anderen Turbinenseite einnimmt, ebenfalls verankert. Sollte es jedoch vorgeschlagen werden, den Dampfkasten 8 so anzubringen, ,daß er sich bewegen kann, so soll auch der Verteilerkasten 6 entsprechend angebracht werden, so daß er sich in gleichartiger Weise zu bewegtem vermag.

Bei dieser Anordnung ist das Dampfrohrsystem zur Verbindung der Turbinenzylinder mit den beiden Verteilerkasten 6, 7 symmetrisch sowohl bezüglich waagerechter wie lotrechter Ebenen durch die Längsachse der Turbine, und infolgedessen wird jede Kraft, die auf den Turbinenzylinder durch eines der damit verbundenen Rohre infolge Temperatur- oder Druckschwankungen im Treibmittel ausgeübt wird, entsprechend in jedem anderen mit dem Zylinder verbundenen Rohr erzeugt, so daß die Summe der Kräfte und Momente, die auf den Zylinder durch das Rohrsystem übertragen wird, im wesentlichen unter allen praktischen Verhältnissen Null sein wird.

Bei der Anordnung nach Abb. 2 und 3, die zweckmäßig am Auspuffende eines Hochdruckturbinenzylinders angewendet wird, ist eine Symmetrieebene Y-Y lotrecht durch die Achse der Turbine 10 gelegt, und ein Vierwegverteilerkasten oder Aufnehmer 11 Hegt zentral unter der Turbine. Der Verteilerkasten oder Aufnehmer 11 vermag in lotrechten Führungen 12 zu gleiten, die starr auf einem entsprechenden Fundament sitzen. Der Aufnehmer 11 kann sich demnach in der Symmetrieebene gegenüber der Turbinenachse hin und her bewegen. Zu beiden Seiten der Symmetrieebene sind in gleichartiger Weise Dampfrohre 13, 13 und 14, 14 an Ober- und Unterseite des Turbinenzylinders und an den Aufnehmer 11 angeschlossen. In diesen treten die Rohre seitlich ein. Sie sind so gekrümmt, daß sie eine gewisse Elastizität besitzen, um sich leichten, lotrechten Bewegungen des Aufnehmers anzupassen. Durch diese Anordnung werden auch die Kräfte und Momente, die auf den Zylinder von den verschiedenen Rohren ausgeübt werden, im wesentlichen ausgeglichen, und der Zylinder wird von lotrechten Kräften, die aus der Dehnung und Zusammenziehung des Rohrsystems herrühren und z. B. durch Temperatur- oder Druckschwankungen des die Rohre durchfließenden Treibmittels veranlaßt werden, im wesentlichen entlastet, falls der Abstand der beiden Ebenen, in welchen einerseits die Rohre 13, andererseits die Rohre 14 liegen, klein gehalten wird.

Falls diese Bauart auf ein Dampfauspuffsystem angewendet wird, kann der Aufnehmer 11 beispielsweise mit einem Kondensator oder mit dem Dampfzufuhrsystem einer anderen Turbine verbunden werden, beispielsweise mittels eines Rohres 15, das gleichfalls so angeordnet sein muß, daß es nachgiebig ist, also kleine lotrechte Bewegungen des Aufnehmers 11 nicht verhindert. Eine ähnliche Bauart kann auch am Dampfzufuhrsystem verwendet werden, wobei das Rohr 15 dann mit dem Kessel oder der Hauptdampfleitung verbunden wird.
Offenbar läßt sich die Erfindung auf man-

nigfache Weise praktisch ausführen. In manchen Fällen kann es vorzuziehen sein, die Verteilerkasten zu verankern oder ihnen zu gestatten, in einer bestimmten Richtung zu gleiten oder aber auch frei sich in beliebiger Richtung zu bewegen, wobei in allen diesen Fällen das Rohrsystem so angeordnet ist, daß keine freie Kraft und kein Moment vorhanden ist, welche oder welches den Zylinder zu ίο bewegen sucht. Dadurch wird die Gefahr, daß dieser infolge Ausdehnung oder Zusammenziehung des Rohrsystems irgendwie wahrnehmbar verformt wird, im wesentlichen beseitigt.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Rohrleitungsanlage für das Treibmittel von Dampf- oder Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Turbinenzylinder verbundenen Rohre entweder symmetrisch zu zwei zueinander senkrechten, die Turbinenachse enthaltenden Ebenen oder symmetrisch zu einer die Turbinenachse enthaltenden Ebene angeordnet sind, wobei in dem letzteren Fall ihre von der Turbine entfernten Enden frei in Ebenen parallel zu der genannten Ebene gleiten können, derart, daß der Turbinenzylinder auch unter Einwirkung der darauf von den Rohrleitungen ausgeübten Kräfte unbeeinflußt durch Temperaturschwankungen der Rohrleitungen im Gleichgewicht erhalten wird.
2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre an ihren vom Turbinenzylinder entfernten Enden mit einem oder mehreren Verteilerkasten oder Aufnehmern (11) verbunden sind, die von einer Symmetrieebene (Y-Y) geschnitten und in dieser Symmetrieebene zwangläufig geführt sind.
3. 3. Anlage ,nach Anspruch 1 mit symmetrisch gegenüber zwei zueinander senkrechten, die Turbinenachse enthaltenden Ebenen liegendem Rohrsystem, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Turbinenzylinder entfernten Rohrenden mit Verteilerkästen (6, 7) oder Aufnehmern verbunden sind, die symmetrisch zu der einen Ebene (Y-Y) in der anderen Ebene (X-X) angeordnet und entweder verschiebbar oder fest in ihrer Lage festgehalten sind.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkästen (6, 7) oder Aufnehmer miteinander durch eine U-förmige Leitung (9) verbunden sind, die von einer Turbinenseite zur anderen führt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen