DE570133C

DE570133C - Multi-housing steam turbine with an overflow pipe connecting two housings

Info

Publication number: DE570133C
Application number: DES86867D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Gustav Koehler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1928-07-27
Filing date: 1928-07-27
Publication date: 1933-02-11

Description

DEUTSCHES REICHGERMAN EMPIRE

AUSGEGEBEN AM
11. FEBRUAR 1933ISSUED ON
FEBRUARY 11, 1933

R EICHS PATENTAMTR EICHS PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

M 570133 KLASSE 14 c GRUPPE 22 oi M 570133 CLASS 14 c GROUP 22 oi

Patentiert im Deutschen Reiche vom 27. Juli 1928 abPatented in the German Empire on July 27, 1928

Bei einer Mehrgehäuse-Dampfturbine muß der Dampf, sofern die in den Gehäusen untergebrachten Schaufelungsteile dampfmäßig hintereinandergeschaltet sind, aus dem einen Turbinengehäuse in das andere Turbinengehäuse übergeführt werden. Hierzu dienen die bekannten Überströmrohre.In the case of a multi-casing steam turbine, the steam, provided that it is in the casings housed blade parts are steam-connected in series, from the one turbine housing can be transferred into the other turbine housing. The known overflow pipes are used for this purpose.

Bei einer derartigen Anordnung sind zwei Fälle grundsätzlich zu unterscheiden. DerWith such an arrangement, a fundamental distinction must be made between two cases. Of the

ι ο erste Fall ist der, daß der Austrittsstutzen des einen Gehäuses und der Eintrittsstutzen des anderen Gehäuses dem Kammlager benachbart sind, so daß bei den durch die Erwärmung der Turbine auftretenden Längenänderungen die beiden Rohrstutzenmitten ihre Lage im Raum im wesentlichen beibehalten, da die Turbinengehäuse vom Kammlager weg wachsen. Das Überströmrohr ist aber infolge der Erwärmung einer erheblichen Längenänderung unterworfen, so daß seine beiden Flanschen das Bestreben haben, sich von den im wesentlichen festliegenden Rohrstutzen der Turbine zu entfernen. Bei einem derartigen Maschinensatz liegt die Aufgabe vor, die Flanschen des Überströmrohres ebenfalls im Raum festzuhalten. Man bedient sich hierzu sehr kräftiger Anker, die, da sie durch die auftretenden Kräfte nur sehr wenig gedehnt werden, als praktisch starr anzusehen sind und den Flanschabstand des Überströmrohres im wesentlichen konstant halten.ι ο first case is that the outlet nozzle of the one housing and the inlet port of the other housing adjacent to the comb bearing are, so that the changes in length that occur as a result of the heating of the turbine the two pipe socket centers essentially retain their position in space, since the turbine housing is removed from the crest bearing grow away. The overflow pipe, however, is a considerable change in length as a result of the heating subjected, so that its two flanges have the tendency to move away from the substantially fixed pipe socket remove the turbine. With such a machine set, the task is to hold the flanges of the overflow pipe in the room as well. One uses oneself for this very strong anchor, which, as it is stretched very little by the forces involved are to be regarded as practically rigid and the flange distance of the overflow pipe hold essentially constant.

Der zweite Fall liegt bedeutend schwieriger, und zwar tritt er dann auf, wenn das Überströnirohr Schaufelungsteile überbrückt. In diesem Falle ändert nämlich mindestens die Mitte des einen Rohrstutzens ihre Lage im Raum, da sie an der Längsdehnung des Turbinengehäuses teilnehmen muß. Es überlagert sich also die Dehnung des Überströmrohres der Dehnung der Turbinengehäuse, und es treten hierbei unter Umständen so starke Kräfte auf, daß die Flanschen abreißen. Man hat bisher, um derartige schwere Schäden zu vermeiden, durch Einbauen von Wellrohren oder ähnlichen Kondensatoren in das Über-Strömrohr diesem eine so große Elastizität zu geben versucht, daß die auftretenden Kräfte nicht mehr zu Beschädigungen führen können. Die weitgehende Verwendung von Kompensatoren führt aber, da derartige Ausgleichskörper bekanntlich sehr teuer sind, zu schweren ungünstigen Konstruktionen, da die Ausgleichsmöglichkeit des einzelnen Kompensators nur gering ist, und infolgedessen nur durch Hintereinanderschaltung einer großen Anzahl von Wellen die nötige Elastizität geschaffen werden kann.The second case is much more difficult, and it occurs when that Overflow pipe shovel parts bridged. In this case at least changes the center of one pipe socket its position in space, since it is due to the longitudinal expansion of the Turbine housing must participate. The expansion of the overflow pipe is therefore superimposed the expansion of the turbine housing, and it can occur here under certain circumstances so strong Forces that tear off the flanges. One has so far to suffer such severe damage avoid by installing corrugated pipes or similar condensers in the overflow pipe Attempts to give this such a great elasticity that the forces that occur can no longer lead to damage. The widespread use of expansion joints, however, leads to such compensation bodies are known to be very expensive, to heavy unfavorable constructions, since the compensation possibility of the individual compensator is only small, and consequently only by connecting a large one in series Number of waves the necessary elasticity can be created.

Durch die Erfindung wird es möglich, diese Bauarten wesentlich zu vereinfachen und zu verbilligen und außerdem die Kräfte besser zu beherrschen, als es bisher möglich war, und zwar dadurch, daß eine Reihe an sich be-The invention makes it possible to significantly simplify these types and to cheaper and moreover to control the forces better than was previously possible, namely by the fact that a series

*) Von dein Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) Your patent seeker stated as the inventor:

Dipl.-Ing. Gustav Köhler in Mülheim, Ruhr.Dipl.-Ing. Gustav Koehler in Mülheim, Ruhr.

kannter Maßnahmen vereint angewendet wird. Zunächst wird an einen Flansch des Überströmrohres ein Ausgleichskörper eingeschaltet, um die Steifigkeit des Überströmrohres und damit die auftretenden Kräfte zu verringern. Weiter werden die beiden Endflansche des Überströmrohres, in das, wie eben gesagt wurde, der Ausgleichskörper eingeschaltet ist, durch ein Spannglied miteinander verbunden, das aber.im Gegensatz zu der erwähnten älteren Bauform nicht so stark ist, daß es als praktisch starr gelten muß, sondern es wird so bemessen, daß es elastisch bleibt, und zwar in der Weise, daß es sich unter der auftretenden Längsspannung angenähert in dem Maße der Lagenänderung der Rohrstutzen an den Gehäusen ausdehnt. Um nun Schub- und andere Kräfte, die durch das Spannglied nicht vollkommen aufgenommen werden, unschädlich zu machen, ist schließlich noch an den Rohrstutzen mindestens eines der beiden Gehäuse ein weiterer Ausgleichskörper angeschlossen, der etwaige Restkräfte ausgleicht. Auf diese Weise gelingt es, mit verhältnismäßig wenig und kleinen Ausgleichskörpern auszukommen, da die rechnerisch erfaßbaren Kräfte durch das Spannglied ausgeglichen werden und nur Restkräfte durch die Kompensatoren aufzunehmen sind.
Unter Anwendung dieser Maßnahmen ergibt sich dann eine Ausführung, wie sie in einem Beispiel in der Abbildung dargestellt ist. Die Mehrgehäuseturbine ist in die beiden Gehäuse 1 und 3 aufgeteilt, die durch ein Überströmrohr 2 miteinander verbunden sind. - Die beiden Turbinengehäuse sind an den Lagerböcken 8, 9 und 10 aufgehängt. Der mittlere Lagerbock 9 sei z. B. durch einen Keil fest verankert, während sich die Lagerbocke 8 und 10 in axialer Richtung verschieben können. Infolge der bei der Erwärmung auftretenden Dehnung wachsen die Gehäuse, und zwar das Gehäuse 1 nach links und das Gehäuse 3 nach rechts. Der Austrittsstutzen des Gehäuses 1 wird jedoch, da er dem festen Lager 9 benachbart ist, nur sehr wenig wandern, während der Eintrittsstutzen des Gehäuses 3 eine verhältnismäßig große axiale Verschiebung ausführt, da zwischen dem Lager 9 und diesem Stutzen Schaufelungsteile g₀ vorhanden sind, die vom Überströmrohr 2 überbrückt werden. Zum Ausgleich der hierbei auftretenden Kräfte ist nun zunächst in das Rohr 2 der Ausgleichskörper 15 eingeschaltet, der bewirkt, daß das Rohr 2 weniger steif wird. Weiter wird der Bogen 2 durch das Spannglied 12 mit dem Spannschloß 13 gewissermaßen zusammengezogen, wie ein Bogen durch seine Sehne, und zwar ist das Spannglied 12 so bemessen, daß seine Dehnung unter der Wirkung der Ausdehnungskraft des Rohres 2 annähernd gleich der Änderung des Abstandes der Gehäusestutzen ist. Da nun eine ganz genaue rechnerische Vorausbestimmung der Kräfte und damit der Längenänderungen nicht möglich ist, so ist zwischen das Rohr 2 und das Gehäuse 1 ein weiterer Ausgleichskörper 14 eingeschaltet, der etwaige Restkräfte aufnimmt und sie vom Gehäuse 1 fernhält. Es gelingt, wie die praktische Ausführung zeigt, auf diese Weise das Auftreten schädlicher Kräfte an den Turbinengehäusen völlig zu verhindern, ohne daß man durch Vergrößerung der Ausgleichskörper den Bauaufwand zu erhöhen und die Turbine zu verteuern braucht.known measures is applied in unison. First, a compensating body is switched on at a flange of the overflow pipe in order to reduce the rigidity of the overflow pipe and thus the forces that occur. Furthermore, the two end flanges of the overflow pipe, in which, as has just been said, the compensating body is connected, are connected to one another by a tension member, which, however, in contrast to the older design mentioned, is not so strong that it must be considered practically rigid, but it is dimensioned so that it remains elastic, in such a way that it expands under the occurring longitudinal tension approximately to the extent of the change in position of the pipe sockets on the housings. In order to make thrust and other forces that are not completely absorbed by the tendon harmless, a further compensation body is finally connected to the pipe socket at least one of the two housings, which compensates for any residual forces. In this way it is possible to get by with relatively few and small compensating bodies, since the computationally detectable forces are compensated by the tendon and only residual forces have to be absorbed by the compensators.
Applying these measures then results in an embodiment as shown in an example in the figure. The multi-housing turbine is divided into the two housings 1 and 3, which are connected to one another by an overflow pipe 2. - The two turbine housings are suspended from the bearing blocks 8, 9 and 10. The middle bearing block 9 is z. B. firmly anchored by a wedge, while the bearing blocks 8 and 10 can move in the axial direction. As a result of the expansion occurring during heating, the housing grows, namely housing 1 to the left and housing 3 to the right. However, since it is adjacent to the fixed bearing 9, the outlet stub of the housing 1 will move only very little, while the inlet stub of the housing 3 executes a relatively large axial displacement, since between the bearing 9 and this stub there are blade parts g ₀ which be bridged by the overflow pipe 2. To compensate for the forces occurring in this case, the compensating body 15 is now first switched into the pipe 2, which causes the pipe 2 to become less stiff. Next, the bow 2 is pulled together by the clamping member 12 with the turnbuckle 13, as it were, like a bow by its tendon, and the clamping member 12 is dimensioned so that its expansion under the action of the expansion force of the tube 2 is approximately equal to the change in the distance of the Housing socket is. Since a very precise mathematical predetermination of the forces and thus the changes in length is not possible, a further compensating body 14 is connected between the pipe 2 and the housing 1, which absorbs any residual forces and keeps them away from the housing 1. As the practical implementation shows, it is possible in this way to completely prevent the occurrence of harmful forces on the turbine housings without the need to increase the construction costs and make the turbine more expensive by enlarging the compensating body.

Claims

Claim:

Multi-casing steam turbine with an overflow pipe connecting two casings, which bridges the blade parts, characterized in that a compensating body on a flange of the overflow pipe (2) (15) is switched on, the other flange of which is connected to the end flange of the Pipe (2) is connected by a tension member (12), which is located under the occurring Longitudinal tension expands approximately to the extent of the change in position of the pipe socket on the housings (1, 3), and that a further compensating body (14) is connected to the last-mentioned flange of the overflow pipe (2).

1 sheet of drawings