EP0575659A1 - Einlassgehäuse für Dampfturbine - Google Patents

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EP0575659A1
EP0575659A1 EP92110887A EP92110887A EP0575659A1 EP 0575659 A1 EP0575659 A1 EP 0575659A1 EP 92110887 A EP92110887 A EP 92110887A EP 92110887 A EP92110887 A EP 92110887A EP 0575659 A1 EP0575659 A1 EP 0575659A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
feeds
tangential
inlet
dimensioned
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP92110887A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jakob Dr. Keller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABB Asea Brown Boveri Ltd
ABB AB
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F01D9/04—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector
    • F01D9/047—Nozzle boxes

Definitions

  • the invention relates to an inlet housing for a single-flow, axially flowed high-pressure steam turbine with at least two separate inlets.
  • the power control of steam turbines today takes place either by adapting or throttling the live steam pressures, known as sliding pressure control or throttle control, or by partially applying a specially designed constant pressure stage via individual sectors of a nozzle ring that can be switched off and regulated.
  • This type of regulation known as nozzle group regulation, is usually superior to the purely throttle regulation, but leads to an increase in the loss shares known under the designation “partial loading losses” when the load is reduced and thus the load is applied. If the flow in the adjoining wheel chamber is not completely mixed, partial loading of the subsequent reaction blading can also occur and thus additional, large flow losses.
  • Entry housings with concentric ring channels are known from FR-A-2 351 249.
  • the steam flows into an action wheel from two axially directed concentric ring channels, which form a nozzle box.
  • the nozzles are arranged within the ring channels. It is a classic constant pressure control stage.
  • the ring channels are fed separately.
  • One of the two ring channels has two inflow lines, each of which leads to half a ring circumference.
  • the second ring channel has four inflow lines for its four segments.
  • Turbine output is increased from idling to nominal load by first feeding a ring channel over the entire circumference and then opening the various sectors of the second ring channel one after the other. With this arrangement, there should be no vibration problems on the first row of runs when partially loaded.
  • An inlet housing with a nested double spiral leads to a type of control that has better efficiencies over the entire load range than with pure nozzle group regulation.
  • Such an inlet housing is known from CH-A-654 625. Due to the fact that it is subjected to a 360 ° extent with different mass flows depending on the load, the control stage, consisting of a nozzle box and a constant pressure wheel, can be dispensed with at low load. Particular advantages of a constructive nature can be seen in the fact that such spiral housings have a short axial length and that only two steam lines provided with terminating and regulating elements are required.
  • the cross sections of the volute casing are dimensioned for different mass flow rates, in addition to the full load, at least two partial load points can be throttled and thus run with little loss.
  • a deflection grid can be installed in front of the first row of turbine blades to be dispensed with. Steam velocities higher than usual are permitted in the inflow pipes, since kinetic energy can be fully utilized for the swirl generation. As a result, the inflow lines can be made with small cross sections and therefore cheaper.
  • the invention has for its object to be able to maintain the advantages of simple control and the previous classic design with a control wheel working on the same pressure principle in an inlet housing of the type mentioned avoiding the disadvantages of the spiral solution.
  • the advantage of the invention can be seen in particular in the fact that the flow inside the housing always remains subcritical.
  • the new measure already involves the impulse exchange in the swirl chamber of the torus.
  • the critical cross-section is passed through as it exits the housing or as it enters the turbine blades.
  • the compensating piston required for single-flow turbine parts can be arranged in the free space within the toroidal housing due to the large diameter of the control wheel, which has a favorable effect on the axial overall length of the system.
  • the inlet housing the steam flows through the pipe bends 8 and 9 to.
  • the closing and regulating elements arranged in the pipe bends 8 and 9 are not shown.
  • the inlet housing essentially consists of a rotationally symmetrical torus 4.
  • the working fluid flows tangentially into the torus.
  • the cross sections of the tangential feeds 1, 2 are dimensioned for different mass flow rates;
  • the feeds 1 are designed, for example, for 30%, the feeds 2 for 70% of the amount of steam.
  • the interior of the torus forms a swirl chamber for the tangentially flowing working fluid.
  • the outlet of the torus is provided with an annular cross section 5. This is dimensioned such that the working medium flowing into the blading has a tangential component which is of the order of magnitude of the peripheral speed of the blade sector of the first stage acted upon by the working medium, regardless of the load being driven. There is thus an axial steam inflow into the turbine from the vortex chamber in the projection.
  • the usual wheel space 16 is located between the control wheel 13 and the guide row of the first stage.
  • the radially inner boundary wall of the toroidal housing runs in the plane of the compensating piston 17 and is provided on the outside with a labyrinth-like shaft seal which is part of the gland portion 11 mentioned.
  • Reduction pieces 6, 7 are provided between the inlet openings of the two feeds, which are located in the horizontal parting plane (in contrast to the illustration in FIG. 1, where they are located in the drawing plane for reasons of clarity) and the pipe bends 8, 9.
  • the working fluid is accelerated from, for example, 60 m / sec to approx. 150 m / sec. It goes without saying that speeds higher than the stated 60 m / sec are also permissible in the pipe bends 8 and 9. This is particularly true because the kinetic energy is fully usable for swirl generation.
  • it is an optimization problem in which the higher friction losses due to increased speed have to be countered by material savings due to smaller cross-sections.
  • the speed of, for example, 280 m / sec required at the turbine inlet, in this case in front of the control wheel 13, is reached in the critical cross section immediately before the turbine inlet.
  • the swirl is generated in the vortex chamber of the torus.
  • the inlet cross-sections of the tangential feeds 1, 2 arranged in pairs are offset from one another by 180 ° and directed in such a way that the torus flows through in the same direction.
  • the vortex which causes the flow to swirl upstream of the turbine inlet, is built up when one of the feeds is open.
  • duplex control is particularly suitable in the part-load behavior of the turbine, where it has very considerable advantages over the classic nozzle group control. This is because the inflow to the first row of blades always takes place over a 360 ° circumference with every load.
  • the embodiment variant shown in FIG. 2 is characterized in that a dead space 20 for a compensating flow is provided in the radially inner part of the swirl chamber. A subcritical hollow vortex is created there with a core in the form of a detachment bubble with secondary flow.

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Abstract

Ein Einlassgehäuse (4) von vorzugsweise symmetrischer Torusform für eine einflutige, axial durchströmte Hochdruckdampfturbine ist mit getrennten tangential in das Gehäuse einmündenden Zuführungen (1, 2) versehen. Die Querschnitte der tangentialen Zuführungen sind für unterschiedlichen Massendurchfluss dimensioniert. Der Auslass des Gehäuses ist mit einem kreisringförmigen Querschnitt (5) versehen, welcher so bemessen ist, dass das in die Beschaufelung (13) einströmende Arbeitsmittel unabhängig von der gefahrenen Last eine Tangentialkomponente aufweist, die in der Grössenordnung der Umfangsgeschwindigkeit des vom Arbeitsmittel beaufschlagten Schaufelsektors der ersten Stufe liegt. <IMAGE>

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft ein Einlassgehäuse für eine einflutige, axial durchströmte Hochdruckdampfturbine mit mindestens zwei getrennten Zuführungen.
    • Stand der Technik
  • Die Leistungsregelung von Dampfturbinen geschieht heute entweder über Anpassung oder Drosselung der Frischdampfdrücke, bekannt als Gleitdruckregelung bzw. Drosselregelung, oder durch Teilbeaufschlagung einer speziell dafür konstruierten Gleichdruckstufe über einzelne abschaltbare und regelbare Sektoren eines Düsenkranzes. Diese als Düsengruppenregulierung bekannte Regelungsart zeigt sich zumeist der reinen Drosselregulierung überlegen, führt aber bei Reduktion der Last und damit der Beaufschlagung zu einer Zunahme der unter der Bezeichnung "Teilbeaufschlagungsverluste" bekannten Verlustanteile. Bei nicht vollständiger Durchmischung der Strömung in der anschliessenden Radkammer kann es ebenfalls zu einer Teilbeaufschlagung der nachfolgenden Reaktionsbeschaufelung und damit zu zusätzlichen, grossen Strömungsverlusten kommen.
  • Eintrittsgehäuse mit konzentrischen Ringkanälen sind aus der FR-A-2 351 249 bekannt. Aus zwei axial gerichteten konzentrischen Ringkanälen, welche einen Düsenkasten bilden, strömt der Dampf in ein Aktionsrad. Die Düsen sind innerhalb der Ringkanäle angeordnet. Es handelt sich dabei um eine klassische Gleichdruck-Regelstufe. Die Ringkanäle werden getrennt angespeist. Einer der beiden Ringkanäle hat zwei Zuströmleitungen, die zu je einem halben Ringumfang führen. Der zweite Ringkanal weist vier Zuströmleitungen für seine vier Segmente auf. Die Turbinenleistung wird vom Leerlauf auf Nennlast gesteigert, indem zunächst ein Ringkanal über den ganzen Umfang angespeist wird und dann nacheinander die verschiedenen Sektoren des zweiten Ringkanals geöffnet werden. Mit dieser Anordnung sollen bei Teilbeaufschlagung keine Schwingungsprobleme an der ersten Laufreihe auftreten.
  • Ein Einlassgehäuse mit ineinandergeschachtelter Doppelspirale führt zu einer Regelungsart, die über dem ganzen Lastbereich bessere Wirkungsgraden als mit reiner Düsengruppenregulierung aufweist. Ein solches Einlassgehäuse ist bekannt aus der CH-A-654 625. Durch die dort über 360° Umfang erfolgende Beaufschlagung mit je nach Last unterschiedlichen Massenströmen kann auf die bei Teillast verlustreiche Regelstufe, bestehend aus Düsenkasten und Gleichdruckrad verzichtet werden. Besondere Vorteile konstruktiver Art sind darin zu sehen, dass derartige Spiralgehäuse eine kurze axiale Baulänge aufweisen und das lediglich zwei mit Abschluss- und Regelorganen versehene Zudampfleitungen benötigt werden.
  • Werden die Querschnitte der Spiralgehäuse für unterschiedlichen Massendurchfluss dimensioniert, so können neben der Vollast mindestens zwei Teillastpunkte ungedrosselt und somit verlustarm gefahren werden. Werden die Spiralquerschnitte zudem drallerzeugend ausgelegt, so kann auf ein Umlenkgitter vor der ersten Laufreihe der Turbinenbeschaufelung verzichtet werden. Höhere Dampfgeschwindigkeiten als üblich sind in den Zuströmrohren zulässig, da für die Drallerzeugung kinetische Energie voll verwertbar ist. Hierdurch können die Zuströmleitungen mit kleinen Querschnitten und somit billiger ausgeführt werden.
  • Bei dieser bekannten Lösung wird davon ausgegangen, dass im Teillastbetrieb ein Impuls- und Drehimpulsaustausch zweier überkritischer Wirbelströmungen letztlich wieder zu einer unterkritischen Wirbelströmung führt. Weil die einzelnen Spiralströmungen hinsichtlich Vollastauslegung überkritisch sein müssen, sind die infolge ausgedehnter Grenzschichten verursachten Wandreibungsverluste relativ gross.
    • Darstellung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Einlassgehäuse der eingangs genannten Art unter Vermeidung der Nachteile der Spirallösung deren Vorteile hinsichtlich der einfachen Regelung sowie die bisherige klassische Bauweise mit nach dem Gleichdruckprinzip arbeitenden Regelrad beibehalten zu können.
  • Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht,
    • dass das Gehäuse von vorzugsweise symmetrischer Torusform ist;
    • dass die Zuführungen tangential in das Gehäuse einmünden;
    • dass die Querschnitte der tangentialen Zuführungen für unterschiedlichen Massendurchfluss dimensioniert sind;
    • und dass der Auslass des Gehäuses mit einem kreisringförmigen Querschnitt versehen ist, welcher so bemessen ist, dass das in die Beschaufelung einströmende Arbeitsmittel unabhängig von der gefahrenen Last eine Tangentialkomponente aufweist, die in der Grössenordnung der Umfangsgeschwindigkeit des vom Arbeitsmittel beaufschlagten Schaufelsektors der ersten Stufe liegt.
  • Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass die Strömung im Gehäuseinnnern stets unterkritisch bleibt. Im Gegensatz zur Doppelspirale, bei welcher der Impulsaustausch erst im Turbineneintritt erfolgt, erfolgt bei der neuen Massnahme der Impulsaustausch bereits in der Drallkammer des Torus. Der kritische Querschnitt wird gerade beim Austritt aus dem Gehäuse respektiv beim Eintritt in die Turbinenbeschaufelung durchschritten.
  • Wird mit der Maschine Teillast gefahren, so ist bei der Drallübertragung ein weiterer Vorteil gegenüber der bekannten unverdrallten Drosselung darin zu sehen, dass bei beispielsweise geöffneter erster Zuführung und stark angedrosselter zweiter Zuführung das Druckgefälle über den im Torus vorherrschenden Wirbel hinweg mitdrosselt, was als nahezu verlustfrei anzusehen ist.
  • Als weiterer Vorteil kann der bei einflutigen Turbinenteilen erforderliche Ausgleichskolben aufgrund des grossen Durchmessers des Regelrades im freien Raum innerhalb des torusförmigen Gehäuses angeordnet werden kann, was sich günstig auf die axiale Baulänge der Anlage auswirkt.
  • Es ist zweckmässig, wenn zwei Paare von tangentialen Dampfzuführungen angeordnet sind, und wenn die Mündungen der beiden Paare im Gehäuse um 180° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind. Dadurch kann die Anfachung von stehenden Trägheitswellen im Gehäuseinnern praktisch vermieden werden.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnung
  • In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt.
    Es zeigen:
    • Fig. 1
    einen Teillängsschnitt durch eine Turbine mit torusförmigem Einlassgehäuse;
    Fig. 2
    eine Ausführungsvariante des torusförmigem Einlassgehäuses.
  • Die Strömungsrichtung des Arbeitsmediums, hier Hochdruckdampf, ist mit Pfeilen bezeichnet. Die Figur erhebt keinerlei Anspruch auf Genauigkeit und ist lediglich der besseren Verständlichkeit wegen auf die notwendigsten Konturen beschränkt.
    • Weg zur Ausführung der Erfindung
  • Dem Einlassgehäuse strömt der Dampf über die Rohrbögen 8 resp. 9 zu. Nicht gezeigt sind die in den Rohrbögen 8 und 9 angeordneten Abschluss- und Regelorgane. Das Einlassgehäuse besteht im wesentlichen aus einem rotationssymmetrischen Torus 4. In den Torus münden zwei je in Umfangsrichtung gegeneinander versetzte Paare von Dampfzuführungen 1, 2. Das Arbeitsmittel strömt tangential in den Torus ein. Die Querschnitte der tangentialen Zuführungen 1, 2 sind für unterschiedlichen Massendurchfluss dimensioniert; Die Zuführungen 1 sind beispielsweise für 30%, die Zuführungen 2 für 70% der Dampfmenge ausgelegt. Der Torusinnenraum bildet eine Wirbelkammer für das tangential zuströmende Arbeitsmittel.
  • Der Auslass des Torus ist mit einem kreisringförmigen Querschnitt 5 versehen. Dieser ist so bemessen, dass das in die Beschaufelung einströmende Arbeitsmittel unabhängig von der gefahrenen Last eine Tangentialkomponente aufweist, die in der Grössenordnung der Umfangsgeschwindigkeit des vom Arbeitsmittel beaufschlagten Schaufelsektors der ersten Stufe liegt. Es erfolgt somit aus der Wirbelkammer eine in der Projektion axiale Dampfeinströmung in die Turbine.
  • In einem solchen Einlassgehäuse herrschen Strömungsbedingungen vor, wie sie bei den bekannten DUPLEX-Zerstäubern ähnlich vorliegen. Dadurch, dass die Wirbelkammer austrittsseitig in einen kritischen Querschnitt 5 mündet, können insbesondere die massgeblichen Grössen wie Impuls und "Sprühwinkel" für grosse und für kleine Durchflussmengen gleich gehalten werden.
  • Von der teilweise und nur schematisch skizzierten Turbine, bei der es sich um den einflutigen Hochdruckteil handelt, sind nur der Rotor 10 mit Stopfbüchsenpartie 11 auf dem Ausgleichkolben 17, der Schaufelträger 12, das Regelrad 13, sowie die im Schaufelträger befestigten Leitschaufeln 14 der drei ersten Reaktionsstufen und die im Rotor befestigten Laufschaufeln 15 der zwei ersten Reaktionsstufen dargestellt.
  • Zwischen dem Regelrad 13 und der Leitreihe der ersten Stufe befindet sich der übliche Radraum 16. Die radial innere Begrenzungswand des torusförmigen Gehäuses verläuft in der Ebene des Ausgleichskolbens 17 und ist an ihrer Aussenseite mit einer labyrinthartigen Wellendichtung versehen, welche Teil der genannten Stopfbüchsenpartie 11 ist.
  • Zwischen den Eintrittsmündungen der beiden Zuführungen, die sich in der horizontalen Trennebene befinden (im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 1, wo sie aus Gründen der Übersichtlichkeit in der Zeichnungsebene liegen) und den Rohrbögen 8, 9 sind Reduktionsstücke 6, 7 vorgesehen. In ihnen wird das Arbeitsmittel vom beispielsweise 60 m/sec auf ca. 150 m/sec beschleunigt. Es versteht sich, dass in den Rohrbögen 8 und 9 auch höhere Geschwindigkeiten als die genannten 60 m/sec zulässig sind. Dies gilt insbesondere deswegen, weil die kinetische Energie für die Drallerzeugung voll nützbar ist. Letzlich handelt es sich um ein Optimierungsproblem, bei welchem die durch erhöhte Geschwindigkeit bedingten höheren Reibungsverluste einer Materialeinsparung aufgrund geringere Qerschnitte entgegenzustellen sind.
  • Die am Turbineneintritt, in diesem Fall vor dem Regelrad 13, erforderliche Geschwindigkeit von beispielsweise 280 m/sec wird im kritischen Querschnitt unmittelbar vor Turbineneintritt erreicht.
  • Die Drallerzeugung erfolgt in der Wirbelkammer der Torus. Hierzu sind die Eintrittsquerschnitte der paarweise angeordneten tangetialen Zuführungen 1, 2 um 180° gegeneinander versetzt und so gerichtet, dass der Torus im gleichen Drehsinn durchströmt ist. Der Wirbel, der die Vorverdrallung der Strömung vor dem Turbineneintritt besorgt, wird aufgebaut, wenn eine der Zuführungen geöffnet ist.
  • Bei der Wahl der Querschnittsform von torusförmigem Gehäuse und Zuführungen sind neben strömungstechnischen Gesichtspunkten auch konstruktive und herstellungstechnische Aspekte zu berücksichtigen. Man wird bestrebt sein, Formen anzuwenden, die eine möglichst homogene Abströmung in den kritischen Querschnitt gewährleisten.
  • Man erzielt dann am entsprechend dimensionierten kritischen Querschnitt 5 absolute Abströmgeschwindigkeiten von ca. 280 m/sec bei einem Abströmwinkel von ca. 18°. Bei einer entsprechenden Umfangsgeschwindigkeit des Rotors am massgeblichen Rotordurchmesser ergibt dies eine ideale Anströmung des Regelrades 13.
  • Es gilt noch zu berücksichtigen, dass - im Gegensatz zur in CH-A-654 625 gezeigten Lösung mit der Doppelspirale - im vorliegenden Fall die erste vom Dampf beaufschlagte Laufreihe jene einer normalen Regelstufe ist. Bei der bekannten Lösung ist durch den Wegfall der Regelstufe und bei vorgegebenem Gesamtgefälle über den Hochdruckteil der Turbine das Druckniveau beim Eintritt in die Reaktionsbeschaufelung so hoch, dass zu dessen Abbau eine zusätzliche Reaktionsstufe mit üblichem Gefälle vorgesehen werden muss. Dies ist dadurch bedingt, dass in einer Reaktionsstufe üblicherweise nur etwa halb so viel Gefälle umgesetzt wird als in einer für Regelzwecke angeordneten Aktionsstufe.
  • Hiermit ist bereits einer der Hauptvorteile der neuen Massnahme erkennbar, d.h. der bisherige Rotor kann unverändert übernommen werden. Dies ist besonders wichtig im Hinblick auf das "Retrofitting" von bestehenden Turbinen.
  • Die als "Duplexregelung" zu bezeichnende Massnahme eignet sich besonders im Teillastverhalten der Turbine, wo sie ganz erhebliche Vorteile gegenüber der klassischen Düsengruppenregelung aufweist. Dies, weil die Zuströmung zur ersten Schaufelreihe bei jeder gefahrenen Last immer über 360° Umfang erfolgt.
  • Als besonders günstig zeigt sich hier die Anordnung von zwei für unterschiedlichen Massendurchfluss ausgelegten Zuführungen. Im gezeigten Ausführungsbeispiel strömen bei Vollbeaufschlagung 70% des Arbeitsmittels aus der grossen Zuführung 1 und 30% aus der kleinen Zuführung 2. Damit können mit der Maschine folgende Lasten gefahren werden:
    • Vollast mit offenen Zuführungen 1, 2 und offenen Stellventilen (nicht gezeigt) in den Rohrbögen 8, 9;
    • 70% Teillast mit offener Zuführung 1 und geschlossener Zuführung 2;
    • 30% Teillast mit offener Zuführung 2 und geschlossener Zuführung 1;
    • beliebige Teillasten durch Oeffnen einer oder beider Zuführungen und durch Drosseln eines der beiden nicht gezeigten Ventile.
  • Bei voller Beaufschlagung der ersten Zuführung 1 und schwacher Beaufschlagung der zweiten Zuführung 2 bildet die vom Wirbel der ersten Zuführung aufgebaute radiale Druckdifferenz eine "Wirbelventil-Sperre" für die zweite Zuführung. Da somit über dem Regelorgan der zweiten Zuführung nur eine kleine Druckdifferenz vorhanden ist, können Drosselverluste im Teillastbetrieb niedrig gehalten werden. Ausserdem findet in der Wirbelkammer aufgrund des Drehimpulsaustausches eine Vergleichmässigung der Enthalpie statt.
  • Die sorgfältige Auslegung der durchströmten Querschnitte zwecks Drallerzeugung und homogener Abströmung in Umfangsrichtung garantiert auch in Teillastpunkten der Turbine einen gleichen Anströmwinkel zum Regelrad 13 wie bei Vollast. Die je nach Teillast unterschiedlichen Abströmgeschwindigkeiten aus dem kritischen Querschnitt ermöglichen eine Lastregulierung wie bei der Düsengruppenregelung.
  • Im Gegensatz zu dieser klassischen Düsengruppenregulierung, bei der die Teilbeaufschlagung in Umfangsrichtung erfolgt, wird im vorliegenden Fall eine stets volle Beaufschlagung in Umfangsrichtung bewirkt. Dies hat eine ebenfalls gleichmässige Temperaturverteilung über dem Umfang zur Folge. Die sonst bei Teilbeaufschlagung bekannte, verlustintensive intermittierende Füllung und Entleerung der Schaufelkanäle entfällt somit, so dass die Verlustzunahme bei abnehmender Last kleiner ist als bei der Düsengruppenregulierung. Ausserdem ist die dynamische Beanspruchung der ersten Laufschaufelreihe günstiger.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsvariante zeichnet sich dadurch aus, dass im radial inneren Teil der Wirbelkammer ein Totraum 20 für eine Ausgleichströmung vorgesehen ist. Es entsteht dort ein unterkritischer Hohlwirbel mit einem Kern in Form einer Ablöseblase mit Sekundärströmung.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    "grosse" Zuführung
    2
    "kleine" Zuführung
    3
    Längsachse der Turbine
    4
    Gehäuse
    5
    kreisringförmiger "kritischer" Querschnitt
    10
    Rotor
    11
    Stopfbüchsenpartie
    12
    Schaufelträger
    13
    Regelrad
    14
    Leitschaufel
    15
    Laufschaufel
    16
    Radkammer
    17
    Ausgleichkolben
    20
    Totvolumen

Claims (5)

  1. Einlassgehäuse für eine einflutige, axial durchströmte Hochdruckdampfturbine mit mindestens zwei getrennten Zuführungen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Gehäuse (4) von vorzugsweise symmetrischer Torusform ist,
    dass die Zuführungen (1, 2) tangential in das Gehäuse einmünden,
    dass die Querschnitte der tangentialen Zuführungen für unterschiedlichen Massendurchfluss dimensioniert sind. und dass der Auslass des Gehäuses mit einem kreisringförmigen Querschnitt (5) versehen ist, welcher so bemessen ist, dass das in die Beschaufelung (13) einströmende Arbeitsmittel unabhängig von der gefahrenen Last eine Tangentialkomponente aufweist, die in der Grössenordnung der Umfangsgeschwindigkeit des vom Arbeitsmittel beaufschlagten Schaufelsektors der ersten Stufe liegt.
  2. Einlassgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die aus dem kreisringförmigen Querschnitt (5) beaufschlagte erste Beschaufelungsreihe eine Laufschaufelreihe (13) mit kleinem Reaktionsgrad ist.
  3. Einlassgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Mündungen der tangentialen Dampfzuführungen (1, 2) im Gehäuse in der gleichen Axialebene liegen.
  4. Einlassgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass zwei Paare von tangentialen Dampfzuführungen (1, 2) angeordnet sind, und dass die Mündungen der beiden Paare im Gehäuse um 180° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sind.
  5. Einlassgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die tangentialen Dampfzuführungen (1, 2) über Reduktionsstücke (6, 7) mit den zuströmseitigen Rohrbögen (8, 9) verbunden sind.
EP92110887A 1992-06-26 1992-06-26 Einlassgehäuse für Dampfturbine Withdrawn EP0575659A1 (de)

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