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Am Turbinengehäuse angeflanschter Einströmkasten für Dampf- oder Gasturbinen
Die Regelventile einer düsengeregelten Dampfturbine werden üblicherweise in einem
Bauteil untergebracht, den man als Einströmkasten zu bezeichnen pflegt. Für die
Ausbildung des Einströmkastens und seine Verbindung mit dem Gehäuse gibt es zahlreiche
Vorschläge.
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Bekannt sind Ausführungen, bei denen der Einströmkasten mit rundem
Flansch, jedoch mit einer Einströmung von nur einem Ventil mit dem Gehäuse verschraubt
oder verschweißt ist oder wo der Einströmkasten mit rechteckigem Flansch mit dem
Gehäuse verbunden und die Einströmungen nebeneinander angeordnet sind. Es gibt ferner
Ausführungen, bei denen vom Einströmkasten zwei oder mehrere Stutzen mit runden
oder rechteckigen Flanschen für die Dampfströmung von denVentilen zu den Düsengruppen
führen und diese Flansche fest mit dem Gehäuse verbunden sind. Bei einer weiteren
Ausführung bestehen die Düsenkammern mit dem Einströmkasten aus einem Stück, wobei
die Verbindung des Einströmkastens- mit dem Gehäuse mittels eines rechteckigen Flansches
hergestellt ist, dessen lichte Weite so groß sein muß, daß die Düsenkammer in das
Gehäuse eingeführt werden kann. Zu erwähnen sind weiter Konstruktionen, bei denen
:der Einströmkasten mit dem Gehäuse aus einem Stück hergestellt wird.
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Die beschriebenen Ausführungen haben verschiedene Nachteile. Bei der
Ausführung, bei der nur ein Ventil unmittelbar über einen runden
Flansch
mit dem Gehäuse verbunden ist, müssen von anderen Ventilen zur Dampfführung Rohrleitungen
angeordnet werden; die elastisch genug sein müssen, um -,die Dichtheit an den Flanschen
zu gewährleisten, einen großen Bauaufwand erfordern und .das eingeschlossene Dampfgewicht
vergrößern, wodurch bei Lastabschaltungen die Gefahr des Durchgehens -der Turbine
besteht.
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Bei rechteckigenFlanschen, bei denen dieDampfeinströmungen nebeneinanderliegen,
wird das Gehäuse weit aufgeschnitten; die Dichtung der Kammern untereinander sowie
des rechteckigen Flansches nach außen ist besonders bei hohen Temperaturen und großer
Abmessung schwer möglich. Die Anordnung und feste Verbindung mehrerer Stutzen neben-
oder hintereinander ist bei hohen Temperaturen überhaupt nicht möglich, da hier
eine Dichtheit infolge der Wärmedehnung nicht erreichbar ist: Mit dem Gehäuse zusammengegossene
Einströmkästen geben schwierige Gußformen; die nur durch gute Fachkräfte hergestellt
werden können. Durch die einseitigen Ausbauten am Gehäuse wird dieses Gußstück unsymmetrisch
und verzieht sich deshalb, insbesondere bei höheren Dampftemperaturen.-Fest mit
dem Einströmkasten verbundene Düsenkammern, die in das Gehäuse ragen, haben den
Nachteil; daß derAusscbnitt imGehäuse verhältnismäßig groß und außerdem rechteckig
ausfällt, Bei hohen Drücken und Temperaturen müssen die Gehäuse entsprechend stark
ausgeführt werden, um die Festigkeit und Steifheit des Gehäuses sicherzustellen.
DieAbdichtung eines: großen rechteckigen Flansches ist schwierig.
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Wesentlich-günstigere Verhältnisse ergeben sichi wenn gemäß der Erfindung
der Düsenkasten für eine Mehrzahl von Ventilen mit einem Kreisflansch am Turbinengehäuse
angeflanscht ist, die Abströmkanäle von den Ventilen oder mindestens einige davon
in achsgleiche Kanäle innerhalb des Flansches übergehen und diese Kanäle mit entsprechenden
achsgleichen Kanälen im Gehäuseflansch in Verbindung stehen, die zu den einzelnen
Düsenabschnitten führen. Bei einer solchen Anordnung liegt die Verbindung zwischen
Einströmkasten und Gehäuse in einem kräftigen kreisrunden Flansch,, der auf seinem
ganzen Umfang gleichen Temperaturen ausgesetzt ist.
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Er kann sich deshalb nicht verziehen und ist deshalb auch bei den
höchsten Temperaturen und Drücken einwandfrei abzudichten. Das Gehäuse selbst braucht
nicht in, übergroßer Weise aufgeschnitten zu werden, benötigt keine seitlichen Anbauten
usw. und ist infolgedessen weitestgehend von schädlichen unsymmetrischen Spannungen
entlastet.
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In den Fig. i und 2 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem
Längsschnitt und einem Querschnitt dargestellt. Der Düsenkasten wird durch das Gußlbtück
i gebildet, das zur Aufnahme der Ventile 2, 3 und q. .dient. Wie die Ventile im
einzelnen ausgebildet sind, ist für die Erfindung unerheblich. Der Einströmkasten
geht in einen Kreisflansch 5 über, dem ein Kreisflansch am Gehäuse 6 entspricht.
Das Ventil 3 steht mit dem mittleren Kana17 in Verbindung, das Ventil :2 mit dem
diarumliegenden achsgleichen Kanal 8. Entsprechend sind im Gehäuseflansch
der Kanal 9 und der diarumliegende Kanal io vorgesehen. Die Anordnung ist dabei
so getroffen, daß vom Ventile aus zwei symmetrisch gelegene Düsensegmente i i mit
Dampf versorgt werden, so -daß also das Gehäuse gleichmäßig aufgeheizt ist. Zur
Abdichtung der beiden Kanäle gegeneinander dient ein eingelegter Dichtungsring.
Der Abströmkanäl :des Ventils q. ist bei dieser Bauform nicht in den Flansch des
Einströmkastens verlegt, was an sich durchaus möglich wäre; sondern es ist, um einen
kleinen Flanschdurchmesser einzuhalten, eine Verbindung mit der zugehörigen Düsenabteilung
über eine Rohrleitung i i vorgesehen: Bei den in den Fig. 3 und q. dargestellten
Ausführungsbeispielen ist der Einströmkasten nicht oben auf Blas Turbinengehäuse
aufgesetzt, sondern seitlich davon angeflanscht, jedoch ist der grundsätzliche Aufbau
des Kreisflansches mit den achsgleichen Kanälen beibehalten: