DE552359C - Aus mehreren miteinander verschweissten Blechteilen bestehendes Gehaeuse fuer radial beaufschlagte Dampfturbinen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
13. JUNI 1932

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 552 KLASSE 14 c GRUPPE

Aktiebolaget Ljungströms Ängturbin in Stockholm*)

Patentiert im Deutschen Reiche vom 14. Dezember 1929 ab

Turbinengehäuse, insbesondere für radial beaufschlagte Dampfturbinen, werden im allgemeinen aus Gußteilen hergestellt. Es ist bereits vorgeschlagen, um an Werkstoff und Gewicht zu sparen, Turbinengehäuse aus einzelnen Blechen zusammenzuschweißen. Bei solchen Turbinen, bei denen die Turbinenwelle oder Turbinenwellen in dem Gehäuse gelagert sind, stößt man jedoch auf Schwierigkeiten insofern, als die Blechwände keine genügende Starrheit besitzen, um die Turbine tragen zu können. Man hat deshalb die Turbine in Bohrungen von außerhalb des eigentlichen, aus Blech hergestellten Gehäuses benndlichen Lagern gelagert oder auch diejenigen Teile, welche die Turbinenläufer tragen, aus Gußeisen hergestellt.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung eines vollständig aus Blechen geschweißten Turbinengehäuses für radial beaufschlagte Dampfturbinen und besteht darin, daß zwei kegelstumpfmantelartige Stirnwände, die mit ihren kleineren Durchmessern einander zugekehrt sind, hier mit den Turbinenlagern durch Schweißen verbunden sind, an den anderen Enden mit entgegengesetzt gerichteten Kegelstumpfmänteln verschweißt sind, die zur Maschinenanlage gehörige andere Teile, z. B. die elektrischen Maschinen, tragen. Die beiden je einen Doppelkegelstumpf bildenden Gehäusehälften sind durch einen mit ihnen am größten Umfang verschweißten, den Anschluß an die Abdampfleitung enthaltenden Zylindermantel verbunden, der zweckmäßig in der Symmetrieebene der Maschinenanlage geteilt ist. Durch diese Ausbildung des Turbinengehäuses werden folgende Vorteile erreicht:

a) Das Gehäuse wird leichter als ein gegossenes Gehäuse.

b) Es kann auf der Verwendungsstelle der Turbine durch Schweißen vereinigt werden.

c) Es ist bedeutend billiger, ein gewalztes Blech kegelförmig zu machen, als in Kegelform zu gießen.

Die Verwendung eines kegelförmigen Stirnbleches bringt auch Vorteile mit sich:

a) Größere Nachgiebigkeit für Wärmespannungen.

b) Das Blech kann mit dem Zylinderblech leichter zusammengeschweißt werden, als wenn es senkrecht zu diesem angeordnet wäre, und zwar weil die Schweißstellen im letzten Falle klein sind.

c) Die Spitze des Kegels kann auf die Mitte der Turbine gerichtet werden. Da die durch Temperaturunterschiede bewirkte Ausdehnung vom Mittelpunkt nach allen Rich-

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Eskil Hallin in Södertälje, Schweden.

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tungen radial erfolgt, so würden in den Knotenpunkten der verschiedenen Bleche Brüche leicht entstehen, falls das Stirnblech senkrecht zum Mantelblech angeordnet wäre. Bei der gezeigten Einrichtung wirken die Wärmespannungen in der Längsrichtung des Bleches und werden dadurch besser unschädlich gemacht.

Die doppelte Kegelform gibt schließlich ίο dieselben Vorteile; es kommt aber hinzu, daß dadurch das Gehäuse nach allen Richtungen gleichförmig versteift wird.

Durch die doppelte Kegelform erhält das Gehäuse eine außerordentliche Steifigkeit, die !5 durch Verbindung mit einem Zylindermantel auch in axialer Richtung wesentlich erhöht wird, so daß das ganze Gehäuse einen starren und nicht federnden Körper bildet.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Schnitt durch ein Turbinengehäuse für eine doppelumlaufende, radial beaufschlagte Turbine,

Abb. 2 eine Seitenansicht des Turbinengehäuses, teilweise im Schnitt.

In den Abbildungen bezeichnen ι und 2 die in entgegengesetzten Richtungen sich drehenden Turbinenwellen, welche beide in an sich bekannter Weise die aus mehreren Teilen bestehenden und in entgegengesetzter Richtung sich drehenden Turbinenräder 3 und 4 tragen, an denen die in bekannter Art ineinander eingreifende, radial beaufschlagte Beschaufelung 5 und die ganz oder teilweise voneinander getrennte, axial beaufschlagte Beschaufelung 6 und 7 angebracht sind.

Die Beschaufelung der Turbine ist von einem Gehäuse umgeben, das aus einem teilweise zylinderförmigen Gehäuse 8 und aus kegelig mantelförmigen Stirnwänden 9 und g^a besteht. Die Stirnwände 9 und g^a sind mittels Bolzen 10 miteinander verbunden, besonders in der Nähe der Abdampfleitung 11, doch können diese Bolzen, wie in Abb. 2 gezeigt, um den Umkreis des Gehäuses oder eines größeren Teils desselben verteilt angebracht werden. Zufolge des Gewichtes der Beschaufelung haben die kegelig mantelförmigen Stirnwände 9 und 9° das Bestreben, sich voneinander zu verschieben, was durch die Bolzen 10 verhindert wird.

Der durch den Dampf entstehende Druck in der Beschaufelung erzeugt ferner axiale Kräfte, die ebenfalls dahin wirken, die Stirnwände 9 und g^a voneinander zu verschieben. Auch diese Kräfte werden von den Bolzen 10 aufgenommen. Die Turbinenwellen werden durch die Lager 12 und 13 von den Stirnwänden 9 und g^a getragen.

Bei einer Turbine der obenbeschriebenen Art, bei welcher der Dampfauslaß die Beschaufelung umgibt, ist das Turbinengehäuse nicht in einen besonderen Teil, der die Innenteile, und einen anderen Teil, der den Dampfauslaß umgibt, geteilt. Gemäß der beschriebenen Ausführungsform wird daher der ganze Mantel, d. h. dessen zylindrischer Teil 8 und die Abdampfleitung 11, sowie die Stirnwände 9 und 9° aus miteinander zusammengeschweißten Blechen hergestellt, wobei jedoch der Mantel so geteilt ist, daß die Innenteile leicht zugänglich sind. Außerhalb der Stirnwände 9 und g" dieses Turbinengehäuses sind kegelig mantelförmige Verbindungsrahmen 14 und 14° angeordnet, durch welche zur Maschinenanlage gehörende Maschinen, z. B. elektrische Stromerzeuger, getragen werden. Das Gehäuse mit dem Kegel, der z. B. die Stirnwand 9 bildet, schneidet den Mantel mit dem Kegel, der z. B. den Verbindungsrahmen 14 bildet, unter einem Winkel, der in allen Schnittpunkten dieser beiden Flächen um das ganze Turbinengehäuse herum gleich groß ist. Die Spitze des Kegels, der von der Stirnwand 9 gebildet wird, ist gegen das Innere der Turbine gerichtet und liegt, z. B. bei 15, nahe bei oder auf der Drehachse und in der Nähe der Symmetrieebene A-A der Turbine. Die Spitze des kegeligen Mantels, der den Verbindungs- go rahmen bildet, liegt in entgegengesetzter Richtung. Mit Ausnahme der Innenteile der Turbine und dem Lager ist somit die Turbine, d. h. das Gehäuse, aus miteinander zusammengeschweißten Teilen hergestellt, deren verschiedene Schweißungsstellen auf der Zeichnung als ganz gefüllte Dreiecke (s. 16 in Abb. 1) dargestellt sind. Das Schweißen kann in irgendeiner Weise und mit beliebigen Hilfsmitteln vorgenommen werden. ioo

Zur Erleichterung des Transports von der Werkstatt zur Baustelle können die einzelnen Blechteile auch für sich versandt und erst an Ort und Stelle zusammengeschweißt werden.

Da die Schweißungsarten nicht in demselben Maße wie beim Gießen von der Größe des Arbeitsstückes abhängig sind, kann eine genauere Ausführung des Turbinengehäuses erzielt werden. Außerdem wird besonders bei größeren Turbinenarten ein in der be- no schriebenen Weise nach der Erfindung hergestelltes Turbinengehäuse bedeutend billiger als ein ebenso großes, aus Gußeisen hergestelltes Gehäuse.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Aus mehreren miteinander verschweißten Blechteilen bestehendes Gehäuse für radial beaufschlagte Dampfturbinen, bestehend aus zwei kegelstumpfmantelartigen Stirnwänden (9, g"), die mit ihren

   kleineren Durchmessern einander zugekehrt sind, hier mit den Turbinenlagern (12, 13) durch Schweißung verbunden, an den anderen Enden mit entgegengesetzt gerichteten Kegelstumpfmänteln (14) verschweißt sind, welche zur Maschinenanlage gehörige andere Teile, z. B. elektrische Maschinen, tragen und bei welchen die beiden je einen Doppelkegelstumpf bildenden Gehäusehälften (9, 14 und g^a, 14) durch einen mit ihnen am größten Umfang verschweißten, den Anschluß an die Abdampf leitung 11 enthaltenden Zylindermantel (13) miteinander verbunden sind, der zweckmäßig in der Symmetrieebene der Maschinenanlage geteilt ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen