DE6601211U

DE6601211U - GUIDE DEVICE FOR AXIAL TURBINES

Info

Publication number: DE6601211U
Application number: DE19666601211U
Authority: DE
Original assignee: Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1967-11-03
Filing date: 1967-11-15
Publication date: 1969-02-27
Also published as: US3532437A; FR1589865A; CH482915A

Description

P. 4176P. 4176

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft» Winterthur (Schweiz)Sulzer Brothers Aktiengesellschaft »Winterthur (Switzerland)

Leitvorrichtung für AxialturbineGuide device for axial turbine

Die Erfindung betrifft eine Leitvorrichtung für Axialturbinen mit einem Leitschaufelkranz mit sich zwischen einem Innen- und Aussenring erstreckenden Leitschaufeln und einem feststehendenThe invention relates to a guide device for axial turbines with a guide vane ring with an inner and outer ring extending guide vanes and a stationary one

ή Abdeckring für das Laufrad. ή Cover ring for the impeller.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Leitschaufelkranz radial nach aussen dehnbar angeordnet ist und der Abdeckring einen Teil des Leitschaufelkranzes bildet.The invention is characterized in that the guide vane ring is arranged radially outwardly expandable and the cover ring forms part of the guide vane ring.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt :An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing. It shows :

Fig. 1 einen Teil eines Turbinenlängsschnittes,1 shows a part of a turbine longitudinal section,

Fig. 2 eine axiale Ansicht einer Leitvorrichtung,2 shows an axial view of a guide device,

Fig. 3 einen Teil des Leitschaufelkranzes in Draufsicht,3 shows a part of the guide vane ring in plan view,

Fig. A ein Segment von Fig. 3 in Seitenansicht, A shows a segment of FIG. 3 in side view,

Fjs· 5 eine weitere Ausführungsform eines Segments inFig. 5 shows another embodiment of a segment in fig

axialer Ansicht,
Fig. 6 noch ei.ie weitere Ausführungsform eines Segmentsaxial view,
6 shows another embodiment of a segment

in axialer Ansicht.in axial view.

jl In Fig. 1 ist mit 1 die Leitvorrichtung einer Stufe η einerjl In Fig. 1, 1 is the guide device of a stage η one

Axialturtine 2 bezeichnet. Die Leitvorrichtung besteht aus einem Leitschaufelkranz 3 mit einem Innenring δ _s einem Aussenring 5 und sich dazwischen erstreckenden Leitschaufeln 6, sowie einem Abdeck- } ring ? für die Laufschaufel 8 der Stufe n. Der Innenring A istAxial turtle 2 called. The guide device consists of a guide vane ring 3 with an inner ring δ _s an outer ring 5 and guide vanes 6 extending between them, as well as a cover} ring? for the blade 8 of stage n. The inner ring A is

I - 2 -I - 2 -

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ein räumlich kontinuierliches Gebilde, das für Montagezwecke zweiteilig ausgeführt ist (Fig. 2). Im Aussenumfang 9 des Innenringes sind Schlitze 10 vorgesehen. Auf diese Weise wird der Unterschied in der Wärmeausidehnung zwischen dem Innenurofang 11 und dem Aussenumfang 3 des Innenringes aufgefangen. Der Inasnusfang ist nämlich durch das in den Raum zwischen dem Innenring und dem Umfang des Läufers 12 strömende Kühlmittel kühler als der Aussenumfang des Innenringes.a spatially continuous structure that is designed in two parts for assembly purposes (Fig. 2). In the outer circumference 9 of the inner ring slots 10 are provided. In this way, the difference in thermal expansion between the inner urofang 11 and the outer circumference 3 of the inner ring. The Inasnus catch is namely cooler than the coolant flowing into the space between the inner ring and the circumference of the rotor 12 Outer circumference of the inner ring.

Der Aussenring 5 des Leitschaufelkranzes besteht aus einer Anzahl Segmente 13, die in Bezug zueinander in der Ebene des Leitschaufelkranzes bewegbar sind. Wie in Fig. 3 ersichtlich, sind die aufeinanderfolgenden Segmente 15 und 16 mit Endlappen 17 bzw. 18 versehen, deren Fläche 19 bzw. 20 sich in der Ebene des Leitschaufelkranzes berühren und übereinandergleiten können. Die Segmente sind weiterhin mit in Umfaügsrichtung verlaufenden Rippen 21 versehen, die in einer Ringnut 22 (Fig. 1,2) in der Innenwand 23 des Turbinengehäuses 24 gelagesrt sind. Die Rippen weisen rechteckigeThe outer ring 5 of the guide vane ring consists of one Number of segments 13 in relation to one another in the plane of the guide vane ring are movable. As can be seen in Fig. 3, the successive segments 15 and 16 are provided with end tabs 17 and 18, respectively provided, the surface 19 or 20 of which touch in the plane of the guide vane ring and can slide over one another. The segments are also provided with ribs 21 running in the circumferential direction, in an annular groove 22 (Fig. 1,2) in the inner wall 23 of the Turbine housing 24 are stored. The ribs are rectangular

Ansätze 21a auf. Zwischen den Endflächen 25 der Rippen 21 und dem Boden 26 der Ringnut 22 ist ein Spiel 27 vorhanden, um die radiale Wärmeausdehnung des Leitschaufelkranzes aufnehmen zu können. Die Drehung des Leitschaufelkranzes in seiner Ebene unter dem Einfluss des durchströmenden Arbeitsmediums wird verhindert durch Blockierklötze, die an mehreren Stellen des Turbinengehäuses ange-Approaches 21a. Between the end faces 25 of the ribs 21 and the bottom 26 of the annular groove 22 there is a game 27 to the radial To be able to absorb thermal expansion of the guide vane ring. The rotation of the guide vane ring in its plane under the influence the working medium flowing through is prevented by blocking blocks that are attached to several points on the turbine housing.

[ bracht sind. Gemäss Fig. 2 sind zwei Paar Blockierklötze vorge-[are brought. According to FIG. 2, two pairs of blocking blocks are provided.

sehen. Von jedem Paar ist nur ein Klotz gezeichnet, nämlich 28 bzw. 29. Der Blockierklotz 28 liegt zwischen den rechteckigen Ansätzen 21a der zwei aufeinanderfolgenden Segmente 30 bzw. 31.see. Only one block is drawn from each pair, namely 28 and 29, respectively. The blocking block 28 lies between the rectangular ones Approaches 21a of the two successive segments 30 and 31, respectively.

■ I * ti II»■ I * ti II »

I I * * Ml MI I * * Ml M

II · * · III * * I

j Das selbe gilt für den Blockierklotz 29. Dieser 1st für Montage-j The same applies to the blocking block 29. This is used for assembly

\ zwecke in der Ebene 32 geteilt und besteht aus zwei Hälften 29a \ purposes in level 32 and consists of two halves 29a

[, und 29b.[, and 29b.

Jedes Segment 13 des Aussenrlnges 5 des Leitschaufelkranzes weist eine seitliche Fortsetzung 33 auf, die sich überEach segment 13 of the outer length 5 of the guide vane ring has a lateral continuation 33 that extends over

] die dem Segment gegenüberstehenden Laufschaufeln 8 erstreckt. Die ] the blades 8 opposite the segment extends. the

] Fortsetzungen 33 aller Segmente des Aussenringes bilden zusammen] Continuations 33 of all segments of the outer ring together form

den Abdeckring 7. Zwischen dem Abdeckring und den Laufschaufeln 8 ist ein Laufspalt 34 vorhanden. In der Zeichnung sind die Fortsetzungen 33 als integrale Bestandteile der Segmente dargestellt. Statt dessen können die Fortsetzungen natürlich auch mit den Segmenten verschraubt oder auf andere Weise daran befestigt sein. Die aufeinanderfolgenden Rippen 21 der Segmente bilden zusammen einen Abdichtungsring gegen das in axialer Richtung strömende Arbeitsmedium. the cover ring 7. Between the cover ring and the rotor blades 8 there is a running gap 34. In the drawing are the continuations 33 shown as integral parts of the segments. Instead of this, the continuations can of course also be made with the segments screwed or otherwise attached to it. The successive ribs 21 of the segments together form one Sealing ring against the working medium flowing in the axial direction.

Statt der radialen Ansätze 21a an den Segmenten können Stifte vorgesehen sein, die einerseits in entsprechenden Bohrungen im Turbinengehäuse, andererseits in Bohrungen in den Segmenten stecken. In diesem Falle müssen die Stifte von aussen her in das Turbinengehäuse einführbar sein. Eine weitere Ausführungsform zur dehnungsfreien Befestigung des Leitschaufelkranzes zeigt Fig. 5. Die Segmente 35, die den Aussenring des Leitschaufelkranzes bilden, sind hier mit einem in umfangsrichtung verlaufenden Fuss 36 ver-. sehen. Der Fuss ist einseitig bei 37 in der Ringnut 22 des Tur-Instead of the radial lugs 21a on the segments, pins can be provided which, on the one hand, are in corresponding bores in the turbine housing, on the other hand in the holes in the segments. In this case, the pins must be inserted from the outside into the Be insertable turbine housing. Another embodiment for Fig. 5 shows the expansion-free fastening of the guide vane ring. The segments 35, which form the outer ring of the guide vane ring, are here with a foot 36 running in the circumferential direction. see. The foot is on one side at 37 in the annular groove 22 of the turntable

binengehäuses 24 befestigt, z.B. mittels eines Bolzens. Die Füsse sind so dimensioniert, dass sie elastisch genug sind, um die Ausdehnung des Leitschaufelkr nzes aufzufangen. Auch diesesbine housing 24, for example by means of a bolt. The feet are dimensioned so that they are elastic enough to to absorb the expansion of the guide vane ring. This too

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Segment ist mit einer in Umfangsrichtung verlaufenden Abdidiungsrippe 21 versehen.Segment is with a circumferential Abdidiungsrippe 21 provided.

Bei der Ausführungsform der Segmente gemäss Fig. 6 ist der Leitschaufelkranz über Federn 39 gegen die Innenwand des Turbinengehäuses 24 abgestützt. Jede Feder ist mit ihren Enden 4 0 und 41 in Ausnehmungen 4 2 bzw. 4 3 im Turbinengehäuse gelagert, während der vorstehende Teil 44 der Feder in einer Ausnehmung 45 des Segments 4 6 gelagert ist. Statt blattförmige Federn können auch Te Her federn Verwendung finden»In the embodiment of the segments according to FIG the guide vane ring is supported against the inner wall of the turbine housing 24 via springs 39. Each feather is with its ends 4 0 and 41 mounted in recesses 4 2 and 4 3 in the turbine housing, while the protruding part 44 of the spring is mounted in a recess 45 of the segment 4 6. Instead of leaf-shaped feathers you can Te Her feathers can also be used »

Beim Anfahren der Turbine erfährt der Leitschaufelkranz 3 eine Ausdehnung in radialer Richtung nach aussen. Der Abdeckring 7j der einen Teil des Leitschaufelkranzes bildet, wird daher in gleichem Masse radial nach aussen bewegt. Da die Laufschaufeln 8 praktisch dieselbe radiale Ausdehnung nach aussen erfahren wie der Leitschaufelkranz, bleibt das ursprüngliche Spiel zwischen Laufschaufeln und äbdeckring praktisch beibehalten. Der Vorteil ist. dass die Turbine mit kleinem Laufspiel 3-4 gebaut werden kann, da kein Schleifen der Laufschaufeln über den Abdeckring zu befürchten ist.When the turbine starts up, the guide vane ring 3 expands outward in the radial direction. The cover ring 7j, which forms part of the guide vane ring, is therefore moved radially outward to the same extent. Since the rotor blades 8 experience practically the same radial expansion outwards as the guide vane ring, the original clearance between the rotor blades and the cover ring is practically retained. The advantage is. that the turbine can be built with a small running clearance 3-4, since there is no risk of the rotor blades dragging over the cover ring.

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Claims

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1. Guide device for axial turbines with a guide vane ring with an inner and outer ring extending Guide vanes and a fixed cover ring for the impeller, characterized in that the guide vane ring (3) is arranged radially outwardly expandable and the cover ring (7) forms part of the guide vane ring.

2. Guide device according to claim 1, characterized in that the cover ring (7) is an integral part of the guide vane ring (3) is.

3. Guide device according to claims 1 and 2, characterized in that that the inner ring (4) of the guide vane ring is a spatially continuous structure, while the outer ring (5) is divided into segments (13).

4. Guide device according to claims 1 to 3, characterized in that that the segments (13) are provided with radial lugs (21a) which are in an annular groove (22) of the turbine housing (24) are stored.

5. Guide device according to claim 4, characterized in that between successive auiale lugs (21a) on the turbine housing attached Bloc ierklötze (28,29) are provided.

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6. Guide device according to claims 4 and 5, characterized in that that the radial lugs are pins on the one hand Pierce in bores in the turbine housing, on the other hand in bores in the segments.

7. guide device according to claims 3 to 6, characterized in that the segments provided with end tabs sin (17 ₃ 18)? 3 ₃ may touch in the plane of Leitsehaufelkranzes and slide over each other.

8. Guide device according to claims 1 to 3, characterized in that that the segments (35) are provided with an elastic foot (36) which is in an annular groove (22) of the turbine housing is stored.

9 »Guide device according to claims 1 to 3, characterized in that that the segments (46) are supported against the turbine housing via spring elements (39).

10. Guide device according to claims 1 to 9, characterized in that that the segments (13,35,46) are provided with a sealing rib (21).

11. Guide device according to claims 1 to 10, characterized in that that the inner ring (4) of the guide vane ring is provided with radial slots (10).

12. Guide device according to claim 11, characterized in that the inner ring is made in two parts.

p If G) 4 -a p If G) 4 -a

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