DE944313C

DE944313C - Axialturbine mit eingesetztem vielkraenzigem Leitschaufeltraeger

Info

Publication number: DE944313C
Application number: DES1297A
Authority: DE
Inventors: Carl Brennecke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-01-14
Filing date: 1950-01-14
Publication date: 1956-07-19
Also published as: JPS325510B1

Description

Axialturbine mit eingesetztem vielkränzigem Leitschaufelträger Bei Turbinen für hohe Drücke und Temperaturen werden im allgemeinen die Leitschaufeln nicht unmittelbar ins Gehäuse eingesetzt, sondern in einen Leitschaufelträger, der dabei eine Art inneres Gehäuse bildet, das in das eigentliche Turbinengehäuse eingesetzt ist. Solche Bauformen sind in erster Linie unter dem Gesichtspunkt entwickelt worden, daß der eigentliche Leitschaufelträger innen und außen von Dampf umspült und vom Außengehäuse bis zu einem gewissen Grad unab= hängig ist, so daß Verformungen des äußeren Gehäuses auf Grund der hohen Temperaturen und Drücke nicht in dem sonst möglichen Maße zurückwirken. Ein derartiges Innengehäuse als Leitschaufelträger ist an seinem einen Ende den sehr hohen Eintrittstemperaturen ausgesetzt, während es am anderen Ende Dampf enthält, der sich infolge der Entspannung schon wesentlich abgekühlt hat. Dieser Temperaturunterschied innerhalb des Gehäuses wirkt sich in einer Längsdehnung aus, und zwar in einer Dehnung, bei der jede Stelle, in der Längsrichtung betrachtet, auf jede andere Stelle zurückwirkt. Zu den Dehnungen in axialer Richtung kommen die Dehnungen in radialer Richtung hinzu. Der das Innengehäuse bildende Leitschaufelträger muß also so aufgehängt werden, daß er Dehnungsbewegungen in zwei Richtungen ausführen kann, ohne hierbei seine zentrische Lage innerhalb des Außengehäuses zu verändern. Es ist dazu unter anderem bekannt, die Leitschaufelträger mittels federnder Ringe in das Außengehäuse einzusetzen, die auf Grund ihrer besonderen Formgebung Wärmedehnungen des Leitschaufelträgers zulassen. Bei sehr langen Leitschaufelträgern wird außerdem eine Unterteilung in achsnormalen Ebenen vorgenommen, da man dann kürzere Immpakte Bauelemente erhält, die weniger- leicht zu Verwerfungen neigen. Dann treffen die oben angestellten Überlegungen hinsichtlich der Dehnungen auf jeden einzelnen Teil eines solchen unterteilten Leitschaufelträgers zu.
Die Erfindung geht von einer Axialtürbine mit in ein insbesondere axial ungeteiltes Außengehäuse eingesetztem, in Achsebene geteiltem vielkränzigem Leitschaufelträger aus, der aus zwei in Achsrichtung hintereinandergereihten Abschnitten besteht, und schafft eine Bauform, die sich dadurch auszeichnet, daß die Zahl der Aufhängungen des Innengehäuses und seiner Abstützungen gegenüber dem Außengehäuse klein und der Einbau vereinfacht wird, ein Umstand, der besonders dann von Bedeutung ist, wenn das Außengehäuse in der Achsebene ungeteilt ist. Die Erfindung besteht darin, daß der erste Abschnitt des in Achsebene geteilten Leitschaufelträgers in Schubrichtung an- dem zweiten Abschnitt anliegt, der zweite Abschnitt mit einem Flansch gegen eine achsnormale Fläche des Außengehäuses angepreßt ist und die beiden Abschnitte in der Zone ihrer Stoßfuge in an sich bekannter Weise über Klauen oder Knaggen im Außengehäuse zentrisch wärmebeweglich aufgehängt sind.
Die Erfindung sei an Hand eines Ausführungsbeispieles erläutert, das in Fig. i in einem Längsschnitt nach der Linie I-I und in Fig. 2 in einem Querschnitt dargestellt ist.
Das äußere Turbinengehäuse, das ungeteilt sei, ist mit i bezeichnet. Der eigentliche Leitschaufelträger ist gemäß der Erfindung in die beiden Teile 2 und 3 aufgelöst, die in axialer Richtung unmittelbar aneinander anstoßen, aber infolge ihrer Teilung in einer Ebene senkrecht zur Turbinenachse im wesentlichen unabhängig voneinander sind. Nimmt man an, daß der Festpunkt der beiden Gehäuseteile in ihrer Teilungsebene liege, so kann sich der linke heißere Teil nach links und der rechte kältere Teil nach rechts dehnen. Eine wesentliche Rückwirkung der beiden Teile aufeinander ist offensichtlich nicht zu erwarten.
In die Leitschaufelträger 2 und 3 sind in bekannter Weise die Leitschaufeln 4 eingesetzt, und die Abschnitte?, und 3 sind, ebenfalls in bekannter Weise, in einer Achsebene unterteilt.
Eine Bedingung muß allerdings bei dieser Bauform erfüllt sein, nämlich die, daß der Spalt zwischen den Teilen 2 und 3 abgedichtet ist, damit der :n der Beschaufelung strömende Dampf nicht etwa durch die Teilfuge entweichen kann. Zwar schafft schon der Dampfdruck, der die beiden Teile zusammendrückt, eine gewisse Abdichtung, aber es ist richtiger, sich hierauf allein nicht zu verlassen. Die Abdichtung ist im vorliegenden Falle zusätzlich durch Blechringe io geschaffen, die in entsprechende Nuten der beiden Teile 2 und 3 eingelegt sind. Zur Verspannung der beiden Hälften der Teile 2 und 3 dienen Schraubenbolzen 5.
Es genügt jedoch nicht, die Teile 2 und 3 gegeneinander abzudichten, sondern diese müssen auch genau mittengleich liegen, um die Spalte zwischen Lauf- und Leitschaufeln sicherzustellen. Hierfür dienen Knaggen, die nach Art einer 'Verzahnung innen am Gehäuse i und am äußeren Umfang der Teile 2 und 3 angebracht sind. Zur genauen Sicherung der Lage dienen einstellbare Keilstücke 6. Zur Zentrierung werden zunächst Zentrierringe i r verwendet (strichpunktiert eingezeichnet), die nach durchgeführtem Zusammenbau entfernt werden. Diese Knaggen gestatten sowohl- axiale wie radiale Dehnungen des Innengehäuses.
Der im Beispiel von links nach rechts strömende Dampf übt -eine starke Schubwirkung auf das Innengehäuse aus. Dieser Schub wird von einem Ring 7 aufgenommen, der sich gegen einen Bajonettring 8 abstützt. Zwar bildet die Anlagefläche 12 bereits eine wirksame Dichtungsfläche zwischendem inneren Leitschaufelträger und dem Ring 7. Es erscheint jedoch' zweckmäßig, für alle Fälle noch einen zusätzlichen Dichtungsring 9 einzulegen, vor allem, um beim Anfahren die nötige Dampfdichtheit sicherzustellen. Die Fläche i2 ist zweckmäßig ballig, um einer etwaigen konischen Verformung des inneren. Leitschaufelträgers Rechnung zu tragen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Axialturbine mit in ein insbesondere axial ungeteiltes Außengehäuse eingesetztem, in Achsebene geteiltem vielkränzigem Leitschaufelträger, der aus zwei in Achsrichtung hintereinandergereihten Abschnitten besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Abschnitt in Schubrichtung an dem zweiten Abschnitt anliegt, der zweite Abschnitt mit einem Flansch gegen eine achsnormale Fläche des Außengehäuses angepreßt ist und die beiden Abschnitte in der Zone ihrer Stoßfuge in an sich bekannter Weise über Klauen oder Knaggen im Außengehäuse zentrisch. wärmebeweglich aufgehängt sind.
2. Turbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge zwischen den Leitschaufelträgerteilen (a, 3) durch Gleitringe (io) zusätzlich abgedichtet ist.
3. Turbine nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Anpressung der Flansche aneinander und an das Außengehäuse durch einen bajonettring (8) geschieht.
4. Turbine nach Anspruch 3, dadurch gekenüzeichnet, daß zwischen dem Bajonettring -(8) und dem ihm zugewandten Leitschaufelträgerabschnitt (3) ein Stützring (7) angeordnet ist.
5. Turbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fuge zwischen dem Leitschaufelträgerabschnitt (3) und dem Stützring (7) durch einen Gleitring (9) abgedichtet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Buch »Konstruktionen aus dem Dampfturbinenbau« von Loschge-Schnakig, Verlag Springer, Berlin 1938, S.49 bis 51; Buch »Dampfturbinen« von D i e t z e l , Verlag Westermann, Braunschweig 195o, S. i57.