Die Dampfturbine für sehr hohe Drücke und Temperaturen führt zu neuartigenAufgaben
sowohl in baulicher wie in betrieblicher Richtung. Baulich ist das Verhalten der
Werkstoffe bei hohen Temperaturen von Einfluß. Die sogenannte Dauerstandfestigkeit
ist sehr temperaturabhängig und nimmt mit steigender Temperatur stark ,ab. Ausreichende
Werte der Dauerstandfestigkeit kann man nur mit besonders ausgewählten Baustoffen
erzielen, die meistens kein ferritisches, sondern austenitisches Gefügehaben müssen.
Um die Verwendung dertiger Baustoffe, die sehr teuer sind, weitgehend einzuschränken,
werden nach älteren Vorschlägen nur gewisse Teile aus ihnen hergestellt, nämlich
diejenigen, die den höchsten Temperaturen ausgesetzt sind. Im Zusammenhang mit der
Erfindung interessieren hier die Düsenkörper, die nach einem älteren Vorschlag als
rohrförmige Körper in das Turbinengehäuse eingesetzt werden. Die Bauform ist aus
der Erkenntnis heraus geschaffen worden, daß an dieser Stelle der Turbine die Beschränkung
des austenitischen Werkstoffes auf den Düsenkörper ausreichend ist, so daß der billigere
ferritische Baustoff für das Turbinengehäuse beibehalten werden kann. Die nachfolgenden
Ausführungen gelten aber auch für solche Turbinen, bei denen der eingesetzte Düsenkörper
aus einem anderen Werkstoff als solchem mit austenitischem Gefüge besteht. Soviel
zur baulichen Seite des Problems der Turbine für hohe Drücke und Temperaturen.The steam turbine for very high pressures and temperatures leads to new tasks
both structurally and operationally. Structurally is the behavior of the
Materials have an influence at high temperatures. The so-called creep strength
is very temperature-dependent and decreases sharply with increasing temperature. Sufficient
Long-term stability values can only be achieved with specially selected building materials
achieve, which usually do not have to have a ferritic, but austenitic structure.
In order to limit the use of such building materials, which are very expensive, to a large extent,
According to older proposals, only certain parts are made from them, namely
those exposed to the highest temperatures. In connection with the
Invention are interested in the nozzle body, which after an older proposal than
tubular body are inserted into the turbine housing. The design is off
the knowledge has been created that at this point the turbine is the restriction
of the austenitic material on the nozzle body is sufficient, so that the cheaper
ferritic building material for the turbine housing can be retained. The following
However, statements also apply to those turbines in which the nozzle body used
consists of a different material than one with an austenitic structure. So much
on the structural side of the problem of the turbine for high pressures and temperatures.
Betrieblich ist das folgende Verhalten der Turbine zu berücksichtigen.
Bei den hohen Drücken hat die Gewichtseinheit des Dampfes einen verhältnismäßig
großen Energiegehalt. Die umlaufenden Massen sind wegen der geringen spezifischen
Dampfvolumina, die verarbeitet werden, nur klein, haben also nur geringe Masse und
können daher leicht beschleunigt werden. Für den normalen Betrieb der Turbine sind
dieseTatsachen ohne wesentlichen Einfluß. Anders liegen je'doc'h die Dinge bei einer
plötzlichen Entlastung. Wenn die Turbine beispielsweise mit Vollast läuft und plötzlich
entlastet wird, weil der Generatorhauptschalter auslöst, so geht die Drehzahl außerordentlich
schnell in die Höhe. Selbst sehr rasch ansprechende Regelglieder können den Drehzahlanstieg
nur schwer vor Erreichen der Schnellschlußdrehzahl abfangen. Selbst wenn die Dampfzufuhr
gewissermaßen schlagartig abgeschaltet werden könnte, besteht immer noch dieGefahr
des unzuläs-sigenDrehzahlanstieges, weil das in den Rohrleitungen, Ventilräumen
und in der Turbine selbst eingeschlossene Dampfvolumen wegen des bereits behandelten
großen Energieinhaltes ausreicht, um die Turbine auch nach Absperrung der Dampfzufuhr
zu beschleunigen. Es entsteht daher die wichtige Aufgabe, das eingeschlossene Dampfvolumen
so klein wie nur immer möglich zu halten. Mit dieser Aufgabe beschäftigt sich die
vorliegende Erfindung. Sie geht von dem bereits erwähnten Vorschlag aus, einzelne
Düsenkörper in das Turbinengehäuse einzusetzen, und schlägt in Weiterbildung dieser
Bauform vor, jeweils ein Ventilgehäuse unmittelbar mit dem zugehörigen Düsenkörper
zu verbinden. Da Flanschverbindungen bei hohen Drücken und Temperaturen sehr schwierige
Maschinenelemente darstellen, ist es besser, die Verbindung mittels Kraftschlusses
durch eine Schweißverbindung zu ersetzen.Operationally, the following behavior of the turbine must be taken into account.
At the high pressures, the unit of weight of the steam is proportionate
great energy content. The rotating masses are specific because of the low
Steam volumes that are processed are only small, so they have only low mass and
can therefore be easily accelerated. For the normal operation of the turbine are
these facts without material influence. Things are different with one person
sudden discharge. For example, if the turbine is running at full load and suddenly
is relieved because the generator main switch triggers, the speed is extraordinary
quickly up. Even control elements that respond very quickly can increase the speed
difficult to catch before the trip speed is reached. Even if the steam supply
could be switched off suddenly, there is still a risk
of the inadmissible increase in speed, because this is in the pipelines, valve chambers
and the volume of steam trapped in the turbine itself because of what has already been treated
large energy content is sufficient to keep the turbine running even after the steam supply has been shut off
to accelerate. There is therefore the important task of the enclosed steam volume
to keep it as small as possible. This is the task of the
present invention. It is based on the proposal already mentioned, individual
Insert the nozzle body into the turbine housing, and suggests in further development of this
Design before, each one valve housing directly with the associated nozzle body
connect to. Because flange connections are very difficult at high pressures and temperatures
Representing machine elements, it is better to connect by means of a force fit
to be replaced by a welded joint.
Die Erfindung sei an Hand des Ausfiibrungsbeispieles der Figur erläutert.
Zur Zuführung des Dampfes zur Beschaufelung dient ein rohrförmiger Düsenkörper i,
der in das Gehäuse 2 eingeschoben ist. Am inneren Umfang des Körpers i sind Düsen
3 eingesetzt, die durch eine Schweißung 4 mit dem Düsenkörper i verbunden sind.
Der Düsenkörper selbst isc durch eine Schweißnaht 5 gegenüber dem Gehäuse abgedichtet.
Die Schweißnaht 5 ist eine reine Dichtschweißung, die keine Schubkräfte aufnehmen
soll. Hierfür ist vielmehr ein Ring 6 vorgesehen, der durch Schrauben 12 gegen das
Gehäuse 2 verspannt ist.The invention will be explained with reference to the exemplary embodiment of the figure.
A tubular nozzle body i is used to supply the steam to the blading,
which is pushed into the housing 2. There are nozzles on the inner periphery of the body i
3 used, which are connected to the nozzle body i by a weld 4.
The nozzle body itself is sealed off from the housing by a weld 5.
The weld 5 is a pure seal weld that does not absorb any shear forces
target. Rather, a ring 6 is provided for this purpose, which is secured by screws 12 against the
Housing 2 is clamped.
Der Düsenkörper i ragt über das Gehäuse mit einem Hals 7 hinaus. Hier
liegt die Stelle, an der die Erfindung angewendet wird. Es wird nämlich das Ventilgehäuse
8, das wie der Düsenkörper aus austenitischem Baustoff bestehen kann, durch eine
Schweißnaht 9 unmittelbar mit dein Hals 7 verbunden. Wie das Ventil im einzelnen
beschaffen ist, ist für die vorliegende Erfindung ohne Belang. Die Anordnung weist
insofern eine Besonderheit auf, als das Ventilgehäuse 8 nicht in der Verlängerung
des Rohransatzes 7 liegt, sondern rechtwinklig zu ihm angeordnet ist. Auf diese
Weise wird eine nicht unwesentliche Verringerung der Baubreite der Maschine erzielt.The nozzle body i protrudes beyond the housing with a neck 7. here
is the place where the invention is applied. Namely, it becomes the valve housing
8, which, like the nozzle body, can be made of austenitic building material, through a
Weld seam 9 connected directly to your neck 7. Like the valve in detail
is of no concern to the present invention. The arrangement points
in so far as the valve housing 8 is not in the extension
of the pipe socket 7 is, but is arranged at right angles to him. To this
In this way, a not insignificant reduction in the overall width of the machine is achieved.
Die Figur zeigt noch eine Besonderheit insofern, als die Schweißstelle
9 durch eine Büchse io überbrückt ist, die einerseits in den Ansatz i i des Ventilgehäuses
8 andererseits in den Hals 7 des Düsenkörpers i hineinragt. Auf diese Weise wird
die Schweißnaht 9 gegen eine unmittelbare Berührung mit dem heißen Arbeitsmittel
geschützt.The figure shows another peculiarity insofar as the welding point
9 is bridged by a sleeve io, which on the one hand in the approach i i of the valve housing
8 on the other hand protrudes into the neck 7 of the nozzle body i. That way will
the weld 9 against direct contact with the hot working medium
protected.