DK143040B - Kondensatorfastgoerelse ved en dampturbine - Google Patents

Description

(9 \fiay (11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 1^30^0 DANMARK IS1) lm c,a F 01 D 25/24 §(21) Ansøgning nr. 4959/7I (22) Indleveret døn 15· Okt. 1971 (24) Løbedag 15· Okt. 1971 (44) Ansøgningen fremlagt og - _ fremleggelsesskriftet offentliggjort den 1 D· Π1Θ.Γ· 1 9u1

DIREKTORATET FOR

PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET (3°) prioritet befl*ret fra den

15· okt. 1970, 15235/70, CH

(71) BBC AKTIENGESELLSCHAPT BROWN BOVERI & CIE., Baden, CH.

(72) Opfinder: Alois Sonnenmoser, Poetstragge 9, Neuenhof, CH: Johannes Spoerri, Im Park~5l2, Hausen, CH.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Ingeniørfirmaet Lehmann & Ree.

(54) Kondensatorfastgørelse ved en dampturbine.

Opfindelsen angår en kondensatorfastgørelse ved en damp-turbine, f.eks. en dampturbine med stor ydelse til kernekraftværker med en HT-del og en LT-del, der er anbragte på en fælles vandret aksel, og hvor en fælles kondensator tilføres afgangsdamp fra turbinens lavtryksdel over i det mindste to afgangsstudse, af hvilke den ene er fast forbundet med kondensatoren, medens den eller de øvrige er forbundne med kondensatorens tilgangsdampstudse over vandret forskydelige forbindelser, der optager i lodret retning virkende kræfter.

Der kendes i princippet to måder til montering af en turbines kondensator. Ved den ene anbringelsesmåde forbindes kondensatoren fast med turbinehuset over en afgangsdampstuds, og kondensatorens bund understøttes fjedrende på et fundament. Ved en anden anbringelsesmå- 2 143040 de anbringes kondensatoren fast på fundamentet, og forbindelsen med turbinehuset eller dettes afgangsdampstuds udføres som en elastisk bælg.

Ved den førstnævnte anbringelsesmåde af kondensatoren udsættes fundamentet og turbinehuset for skiftende belastninger ved drift og stilstand, hvilket medfører de ulemper, at fundamentet ved stilstand udsættes for en punktbelastning over fjedrene, medens turbinehuset næsten aflastes, og at kondensatorens bund under turbinens drift hvælves indad som følge af det i kondensatoren herskende undertryk, hvorved fjedrene delvis aflastes, hvorimod turbinehuset trykkes sammen.

Ved den anden anbringelsesmåde af kondensatoren skal fundamentet i modsætning til den førstnævnte anbringelsesmåde af kondensatoren foruden turbinens belastning også optage hele belastningen af den på grund af undertrykket i kondensatoren optrædende mod turbinen rettede kraftpåvirkning, samtidig med at også de af kondensatorens var-meudvidelser betingede kræfter indvirker på fundamentet. Det er derfor nødvendigt at udføre fundamentet væsentligt kraftigere og navnlig at dimensionere forankringen under hensyntagen til, at der her optræder større kræfter end ved den førstnævnte anbringelsesmåde. Dette medfører nødvendigheden af kraftige fundamentsplader, som ikke blot skal bære turbinens bundplade,men også skal kunne modstå de nævnte kraftpåvirkninger .

Begge anbringelsesmåder af kondensatoren er desuden behæftede med den fælles ulempe, at rummet eller højden under turbinens bundplade er stærkt begrænset, og at rum- og pladsforholdene indskrænkes stærkt på grund af de specielle fundamentssokler eller kraftige fundamenter .

Det er ganske vist fra beskrivelsen til dansk patent nr. 31.894 kendt over en fast forbindelse mellem turbinens udstrømningsåbning og kondensatorens indstrømningsåbning at ophænge kondensatoren uden anvendelse af andre understøtninger for denne. Denne anbringelsesmåde af kondensatoren har imidlertid på grund af de forekommende varme-udvidelser hidtil ikke kunnet anvendes ved kondensator, som over flere damptilgangsstudse skal forbindes med en turbine med flere dampafgangsstudse.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe en afgangsdampforbindelse, ved hjælp af hvilken de nævnte ulemper elimineres, uden at den totale fundamentsbelastning øges. Denne opgave løses ifølge opfindelsen ved, at hvert sit uafhængigt af de øvrige turbinehuse på turbinefundamentet understøttet LT-hus har afgangsdampstudse, der er indrettet til at føre aflastet damp til den fælles kondensator, og at der mellem afgangsdampstudsene og tilgangsdampstudsene 3 U3040 som bevægelig forbindelse eller forbindelser er anbragt mod trykpåvirkning bøjningsstive og i deres længderetning ikke-eftergivelige lasker, der i det væsentlige strækker sig vinkelret på det fælles stødplan for husene og over et styrkemæssigt dertil afpasset midterafsnit af laskelængden kan udbøje frit i med turbineakslen parallelle retninger, hvorved studsene i den eller de bevægelige forbindelser kan forskydes i forhold til hinanden i samme retninger.Herved opnås, at fundamentet ikke udsættes for de i forbindelse med de beskrevne kendte anbringelsesmåder nævnte påvirkninger, idet kondensatoren og turbinehuset her danner en enhed med fælles forankring i fundamentet.Endvidere opnås, at rummet neden under turbineanlægget bliver mere tilgængeligt, således at det er muligt at indbygge rørledninger i dette rum på en væsentlig mere enkel måde, idet rummet kan udnyttes i hele dets højde. Samtidig opnås at nødvendigt hjælpeudstyr,f.eks. pumper, kan anbringes mere tilgængeligt under turbinens bundplade, og at monteringen af anlægget lettes. Afgangsdampforbindelsen ifølge opfindelsen frembyder desuden den fordel, at uregelmæssig kastning mellem de ved hjælp af laskerne forbundne studse samt endvidere varmeudvidelser ikke medfører fare for beskadigelse af turbinehuset. En yderligere fordel ved afgangsdampforbindelsen ifølge opfindelsen er, at den ikke kræver vedligeholdelse, og at den er af enkel konstruktion, samt at forbindelsens tætnende og dens mekanisk belastede dele er adskilte fra hinanden.

Ved en fordelagtig udførelsesform for afgangsdampforbindelsen ifølge opfindelsen er hver laske ved sine fastgørelsessteder indspændt mellem henholdsvis på turbinens pågældende dampafgangsstuds og på kondensatorens pågældende damptilgangsstuds fastgjorte, laskens ud-bøjningsafsnit begrænsende rammeformede afstivningsorganer. Herved opnås en afstivning af laskerne, således at disse ikke blot er i stand til at optage de ved turbinens stilstand optrædende trækkræfter, men desuden kan modstå de trykkræfter, der forårsages af den på grund af et undertryk i kondensatoren optrædende mod turbinen rettede kraftpåvirkning, som søger at trykke kondensatoren og turbinen mod hinanden.

Kondensatorfastgørelsen ifølge opfindelsen skal herefter forklares nærmere under henvisning til en på tegningen anskueliggjort udføreIsesform.

Fig. 1 en principskitse af en kondensatorfastgørelse ifølge opfindelsen, fig. 2 et delbillede af en plantegning af en udførelsesform for en kondensatorfastgørelse ifølge opfindelsen, fig. 3 et snit efter linien A-B i fig. 2.

4 143040 I tegningens enkelte figurer er ens dele forsynede med samme henvisningstal. Fig. 1 viser kondensatorens anbringelse i forhold til turbinebundpladen 1, og som udførelseseksempel er valgt et turbineanlæg med tre lavtrykstrin, som er sluttede til en fælles kondensator 3 på en sådan måde, at det i midten beliggende lavtrykstrin 2a's afgangsdampstuds 4 over en fast forbindelse er forbundet med kondensatoren 3's damptilgangsstuds 5. De to på hver sin side af lavtrykstrinnet 2a beliggende lavtrykstrin 2b's afgangsdampstudse 7 og 8 er derimod forbundne med kondensatorens to øvrige damptilgangsstudse 9 og 10 ved hjælp af lasker 11, der er ubevægelige i retningen af den på grund af et undertryk i kondensatoren optrædende mod turbinen rettede kraftpåvirkning, men som næsten uden bøjningsmodstand kan udbøjes i med turbinens længdeakse parallelle retninger. Denne foranstaltning er påkrævet for ikke at udsætte dampturbinens lavtrykshus for brud som følge af de i vandret retning mod dampturbinens forankringer virkende kræfter.

Det afsnit 1 af laskerne 11's længde, over hvilket laskerne kan udbøjes, er begrænset ved hjælp af henholdsvis på afgangsdampstudsene 7 og 8 og damptilgangsstudsene 9 og 10 fastgjorte rammer 12, hvorved der opnås en ekstra afstivning af afgangsdampforbindelsen. Denne afstivning er påkrævet på grund af de kræfter, der skal overføres, idet lasken 11 ikke blot skal optage de ved turbinens stilstand optrædende trækkræfter, men desuden under turbineanlæggets drift skal optage hele den på grund af undertrykket i kondensatoren optrædende mod turbinen rettede kraftpåvirkning og således altså skal kunne modstå eventuelle trykkræfter. Der regnes her med en vekslende belastning, som er sammensat af træk-, bøjnings- og krumningskræfter.

Fig. 2 viser en plantegning af en del af afgangsdampforbindelsen med de på afgangsdampstudsen 7 og på damptilgangsstudsen 9 fastgjorte rammeformede afstivningsorganer.

Da de på hver sin side af den faste forbindelse beliggende laskeforbindelser er ens udformede, beskrives i det følgende kun forbindelsen mellem afgangsdampstudsen 7 og damptilgangsstudsen 9.

Afgangsdampstudsen 7 og damptilgangsstudsen 9 ender hver i en afslutningsdel henholdsvis 13 og 14. På afslutningsdelene 13 og 14 er der til aftætning af afgangsdampforbindelsen fastgjort en bælg 15. Denne bælg 15 er frit bevægelig og elastisk og tjener som tætningsbeklædning og består fortrinsvis af gummi.

I stedet for gummi kan også anvendes vævet materiale som yder aftætning mod omgivelserne. Bælgen er ved sine ender tætnen-de fastgjort til afslutningsdelene 13 og 14, hvilket f.eks. kan ske ved hjælp af skrueforbindelser. Laskerne 11 rager gennem udsparinger 6 ind 5 U3040 i de rammeformede afstivningsorganer 12, således at de i fastgørelsesområdet fastholdes ved deres sider i afstivningsorganerne.

Fig. 3 viser et tværsnit gennem afgangsdampforbindelsen med en laske 11 set fra siden. I denne figur ses tydeligere, hvorledes laskerne 11 rager ind i de rammeformede afstivningsorganer 12. Lasken 11 er henholdsvis ved 16 og 16b sammensvejst med henholdsvis afgangsdampstudsen 7 og damptilgangsstudsen 9. Det afsnit 1 af laskens længde, i hvilket lasken kan udbøjes, begrænses af de rammeformede afstivningsorganer 12. Dette kan på enkel måde ske ved, at det rammeformede afstivningsorgan 12 og lasken 11 sammensvejses ved laskens gennemføringssteder .

Bælgen 15 er fastgjort på henholdsvis afslutningsdelen 13's nedre og afslutningsdelen 14's øvre indadvendende flig på en sådan måde, at berøringsfladerne aftætter mod omgivelserne.

For at forhindre bøjningsbelastning af laskerne i pilretningen C forsynes både afgangsdampstudsen 7 og damptilgangsstudsen 9 med såkaldte hjørneankre 17. Disse hjørneankre 17, som kan bestå af rør, skal modvirke vridning eller kastning af henholdsvis afgangsdampstudsen og damptilgangsstudsen på grund af kraftpåvirkningen, der optræder som følge af undertrykket i kondensatoren, således at disse studses vægge ikke krummes og i det mindste holdes i parallelle planer.

Ved større forskelle mellem udvidelserne er det muligt at holde afgangsdampforbindelsen på en tilnærmelsesvis ensartet temperatur under driften, idet den skylles af kondensat. En anden udførelsesform for afgangsdampforbindelsen ifølge opfindelsen er ejendommelig ved, at kondensatorens fixpunkt, d.v.s. den faste forbindelse mellem turbinehuset og kondensatoren, fortrinsvis ligger i en tænkt midterakse for længdeudvidelsen. Ved et lige antal afgangsdampforbindelser vælges som fixpunkt en af de to afgangsdampforbindelser, der ligger nærmest den tænkte midterakse, idet de mindste længdeændringer henholdsvis længdeforskydninger af husene i forhold til hinanden, optræder ved denne udførelsesform.