EP0707150B1 - Verdichter - Google Patents

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EP0707150B1
EP0707150B1 EP95810613A EP95810613A EP0707150B1 EP 0707150 B1 EP0707150 B1 EP 0707150B1 EP 95810613 A EP95810613 A EP 95810613A EP 95810613 A EP95810613 A EP 95810613A EP 0707150 B1 EP0707150 B1 EP 0707150B1
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EP
European Patent Office
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bolts
housing
guide vanes
groups
compressor
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EP95810613A
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EP0707150A3 (de
EP0707150A2 (de
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Ivan Luketic
Alfred Krähenbühl
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General Electric Switzerland GmbH
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Alstom SA
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52—Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54—Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541—Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/542—Bladed diffusers
    • 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
    • F01D9/042—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles forming ring or sector fixing blades to stators

Definitions

  • the invention relates to a compressor with an axially divided Housing, consisting of several housing halves, in which the guide vanes are fastened with their feet in circumferential grooves are.
  • Such compressors are known. Usually are Intermediate pieces are arranged between the guide vane feet. When the compressor is operating, the air is compressed heated. The compressed air gives heat to the Intermediate pieces and the blade material from, whereby expand this. To the resulting from thermal expansion Tension in the blade root area, which leads to material defects Avoid the guide vanes and the Spacers inserted with play in the housing. During installation of the blades in the housing there are paper layers between the shovel feet are placed on the game evenly on the Distribute scope. Some spacers are covered by the intermediate pieces inserted documents fixed. In operation of the compressor burn the paper pads. Becomes the gas turbine group can be turned off and started again the intermediate pieces are fixed by vibrations loosen. This allows the guide vanes to cool down Condition collapse.
  • the blades are each at the compressor's place of installation built into the axially split housing. Due to the Inaccuracy resulting from the summation of manufacturing tolerances follows of the individual elements, as well as through the game distribution With paper liners, the elements attached to the Partition plane of the housing are exactly at the installation site to be edited. For this, the guide vanes with paper intermediate layers built into the housing at the parting line horizontal, protruding, final elements and holes for fastening the final elements drilled. In order to remove chips and dirt, all elements must be removed again. After cleaning, the Elements exactly the same as in the first installation step built-in. This means a lot of work and therefore high costs.
  • the invention has for its object in a compressor the installation of the guide vanes of the type mentioned to simplify in the compressor housing.
  • the advantages of the invention include that the position of the bolts is known exactly, and that the Sums of the manufacturing tolerances of the groups are sufficient can be determined exactly.
  • the bolts further distribute that Play evenly over the circumference of the case.
  • the game the individual groups can be easily adjusted. During installation the groups in the housing are no longer post-processing necessary, which significantly reduces the workload.
  • the compressor housing 21 consists of a lower housing half 21a and an upper housing half 21b, with an axial parting plane 20.
  • FIG. 2 are in the housing 21 inserted in circumferential circumferential grooves 10 guide vanes 1, consisting of blade 2 and blade root 3.
  • the intermediate pieces 4 can be divided into intermediate pieces 4a without recesses and spacers 4b with recesses 11. These recesses 11 serve to receive bolts 8.
  • the bolts 8, which are in the housing 21 in blind holes 5 are anchored, the guide vanes and the spacers divided into groups A1-A7.
  • the groups are A2-A5 with regard to the number of intermediate pieces 4 and guide vanes 1 identical.
  • Regarding the execution and arrangement of the Intermediate pieces 4 are the groups A2 and A4 and the groups A3 and A5 identical.
  • Closing groups A6 and A7 with divided intermediate pieces 6 and 7 designed. Around these divided spacers 6 and 7 To be able to attach in the circumferential groove 10, they are with the subsequent guide vane 1 and the intermediate piece 4b Screws 12 and pins not shown connected.
  • the Closing groups A6 and A7 are then processed in the factory so that that no further processing steps are required during assembly on site are more necessary.
  • the blade root 3a of the guide blade 1 is also modified.
  • the termination groups A6 and A7 are in the housing 21 fixed with the help of anchoring screws 9.
  • the guide vanes can also be installed without intermediate pieces, then in the correspondingly larger scoop feet Recesses for receiving the bolts are provided have to.
  • the design of the bolts is arbitrary.
  • the groups can also have one another have different numbers of guide vanes.
  • Naturally multiple division of the housing is also possible then the number of graduation groups increases.
  • the connection The graduation group can also be done through other methods than done by screwing and pinning.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Verdichter mit axial geteiltem Gehäuse, bestehend aus mehreren Gehäusehälften, in welchem die Leitschaufeln mit ihren Füssen in Umfangsnuten befestigt sind.
Stand der Technik
Derartige Verdichter sind bekannt. Ueblicherweise sind zwischen den Leitschaufelfüssen Zwischenstücke angeordnet. Bei Betrieb des Verdichters wird die Luft durch die Kompression erwärmt. Die komprimierte Luft gibt Wärme an die Zwischenstücke und das Schaufelmaterial ab, wodurch sich diese ausdehnen. Um die aus der Wärmedehnung resultierende Spannungen im Schaufelfussbereich, die zu Materialdefekten führen können, zu vermeiden, werden die Leitschaufeln und die Zwischenstücke mit Spiel im Gehäuse eingesetzt. Beim Einbau der Schaufeln ins Gehäuse werden Papierzwischenlagen zwischen die Schaufelfüsse gelegt, um das Spiel gleichmässig auf den Umfang zu verteilen. Einige Zwischenstücke werden durch unter die Zwischenstücke eingelegte Unterlagen fixiert. Bei Betrieb des Verdichters verbrennen die Zwischenlagen aus Papier. Wird die Gasturbogruppe abgestellt und wieder angefahren, kann sich die Fixierung der Zwischenstücke durch Vibrationen lockern. Dadurch können die Leitschaufeln im abgekühlten Zustand zusammenrutschen.
Die Schaufeln werden jeweils am Errichtungsort des Verdichters ins axial geteilte Gehäuse eingebaut. Bedingt durch die Ungenauigkeit, die aus der Summation der Fertigungstoleranzen der einzelnen Elemente folgt, sowie durch die Spielverteilung mit Papierzwischenlagen, können die Elemente, die an der Trennebene des Gehäuses liegen, erst am Errichtungsort exakt bearbeitet werden. Dazu werden die Leitschaufeln mit Papierzwischenlagen ins Gehäuse eingebaut, die an der Trennebene liegenden, vorstehenden, abschliessenden Elemente überfräst und Löcher zur Befestigung der abschliessenden Elemente gebohrt. Um Späne und Dreck zu entfernen, müssen alle Elemente wieder ausgebaut werden. Nach der Reinigung werden die Elemente genau gleich wie beim ersten Einbauschritt wieder eingebaut. Dies bedeutet einen hohen Arbeitsaufwand und damit hohe Kosten.
Aus dem Dokument GB-A-799,060 ist ein Verdichter mit axial geteiltem Gehäuse, bestehend aus mehreren Gehäusehälften, bekannt. In diesem Verdichter sind die Laufschaufeln mit Ihren Füssen in Umfangsnuten befestigt. Über den Umfang verteilt sind im Nutgrund verankerte Bolzen eingebracht, welche in die Umfangsnut hineinragen. Die Bolzen unterteilen die Leitschaufeln in Gruppen.
Darstellung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verdichter der eingangs genannten Art den Einbau der Leitschaufeln ins Verdichtergehäuse zu vereinfachen.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass über den Umfang verteilt im Nutgrund der Umfangsnut verankerte Bolzen eingebracht sind, welche vorzugsweise radial in die Umfangsnut hineinragen und welche die Leitschaufeln in Gruppen und an der Trennebene des Gehäuses liegende Abschluss-Gruppen unterteilen.
Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, dass die Position der Bolzen genau bekannt ist, und dass die Einzelsummen der Fertigungstoleranzen der Gruppen genügend genau bestimmt werden kann. Weiter verteilen die Bolzen das Spiel gleichmässig über den Umfang des Gehäuses. Das Spiel der einzelnen Gruppen ist einfach einstellbar. Beim Einbau der Gruppen ins Gehäuse sind keine Nachbearbeitungen mehr nötig, was den Arbeitsaufwand erheblich senkt.
Es ist besonders zweckmässig, wenn die an der Trennebene des Gehäuses liegende Abschluss-Gruppe bereits im Werk vorgefertigt und auf das erforderliche Mass bearbeitet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand eines axial durchströmten Verdichters dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1
einen schematischen Querschnitt durch ein Verdichtergehäuse;
Fig. 2
das vergrösserte Detail II aus Fig.1;
Fig. 3
die teilweise Abwicklung einer Leitschaufelreihe im Bereich des Details II aus Fig.1.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt. Nicht dargestellt sind von der Anlage beispielsweise der Rotor mit den Laufschaufeln.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Gemäss Fig. 1 besteht das Verdichtergehäuse 21 aus einer unteren Gehäusehälfte 21a und einer oberen Gehäusehälfte 21b, mit einer axialen Trennebene 20. Nach Fig. 2 sind im Gehäuse 21 in umlaufenden Umfangsnuten 10 Leitschaufeln 1 eingesetzt, bestehend aus Schaufelblatt 2 und Schaufelfuss 3. Zwischen den Leitschaufeln sind jeweils Zwischenstücke 4 angeordnet. Die Zwischenstücke 4 können unterschieden werden in Zwischenstücke 4a ohne Aussparungen und Zwischenstücke 4b mit Aussparungen 11. Diese Aussparungen 11 dienen zur Aufnahme von Bolzen 8. Durch die Bolzen 8, die im Gehäuse 21 in Sacklöchern 5 verankert sind, werden die Leitschaufeln und die Zwischenstücke in Gruppen A1-A7 unterteilt. Die Gruppen A2-A5 sind bezüglich der Anzahl der Zwischenstücke 4 und Leitschaufeln 1 identisch. Bezüglich der Ausführung und der Anordnung der Zwischenstücke 4 sind die Gruppen A2 und A4 und die Gruppen A3 und A5 identisch.
Gemäss Fig. 3 sind die an die Trennebene 20 anschliessenden Abschluss-Gruppen A6 und A7 mit geteilten Zwischenstücken 6 und 7 ausgestaltet. Um diese geteilten Zwischenstücke 6 und 7 in der Umfangsnut 10 befestigen zu können, sind sie mit der anschliessenden Leitschaufel 1 und dem Zwischenstück 4b mit Schrauben 12 und nicht dargestellten Stiften verbunden. Die Abschluss-Gruppen A6 und A7 werden im Werk danach so bearbeitet, dass bei der Montage vor Ort keine weiteren Bearbeitungsschritte mehr nötig sind. Bei der Abschluss-Gruppe A7 wird dabei auch der Schaufelfuss 3a der Leitschaufel 1 abgeändert. Die Abschluss-Gruppen A6 und A7 werden im Gehäuse 21 mit Hilfe des Kopfes von Verankerungs-Schrauben 9 fixiert.
Um die Leitschaufeln 1 im Gehäuse 21 einzubauen wird das Gehäuse entlang der Trennebene 20 über nicht gezeigte Flansche geöffnet. Die obere Gehäusehälfte 21b wird in Axialrichtung um hundertachtzig Grad gedreht und neben der unteren Gehäusehälfte 21a angeordnet. Bedingt durch die Rotationssymmetrie des Gehäuses 21 ist der Einbau der Gruppen A1-A7 für beide Gehäusehälften 21a und 21b identisch. Daher wird im weiteren nur noch die untere Gehäusehälfte 21a beschrieben. Zuerst werden die Leitschaufeln 1 und Zwischenstücke 4 der Gruppe A1 entsprechend der Position in Fig. 1 in die Umfangsnut 10 eingeschoben. Auf beiden Seiten wird je ein Bolzen 8 in die vorgebohrte Sacklöcher 5 eingepresst. Dann wird auf beiden Seiten der Gruppe A1 je ein Zwischenstück 4b mit Aussparung 8 in die Umfangsnut 10 eingeschoben, sowie die zu den Gruppen A2 und A3 gehörenden Leitschaufeln 1 und Zwischenstücke 4. Wieder wird je ein Bolzen 8 verankert und danach die Gruppen A4 und A5 in die Umfangsnut eingeschoben. Dann folgt wieder die Verankerung je eines Bolzens 8 im Gehäuse 21a. Die Abschluss-Gruppen A6 und A7 werden als Einheit eingeschoben und mit den Verankerungsschrauben 9 in der unteren Gehäusehälfte 21a fixiert. Die Abschluss-Gruppen A6 und A7 sind mit einer negativen Toleranz gefertigt, so dass sie nicht über die Trennebene 20 vorstehen. Entsprechend erfolgt der Einbau eventuell weiterer, nicht dargestellter Leitschaufelreihen, wobei dann die Anzahl der Leitschaufeln variieren kann. Nach dem Einbau aller Leitschaufeln 1 und Zwischenstücke 4, wird der nicht dargestellte Rotor mit den Laufschaufeln in die untere Gehäusehälfte 21a eingelegt. Die obere Gehäusehälfte 21b wird wieder in ihre ursprüngliche Position gedreht und mit der unteren Gehäusehälfte 21a verbunden.
Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Leitschaufeln können auch ohne Zwischenstücke eingebaut werden, wobei dann in den entsprechend grösser bemessenen Schaufelfüssen Aussparungen zur Aufnahme der Bolzen vorgesehen werden müssen. Die Anzahl der Bolzen, und damit der Gruppen von Leitschaufeln, erfolgt nach gewünschter Spielaufteilung und aufgrund der Fertigungstoleranzen. Die Ausgestaltung der Bolzen ist beliebig. Auch können die Gruppen untereinander eine verschiedene Anzahl von Leitschaufeln aufweisen. Natürlich ist auch eine mehrfache Teilung des Gehäuses möglich, wobei sich dann die Anzahl der Abschluss-Gruppen erhöht. Die Verbindung der Abschluss-Gruppe kann auch durch andere Methoden als durch Verschraubung und Verstiftung erfolgen.
Bezugszeichenliste
1
Leitschaufel
2
Schaufelblatt
3
Schaufelfuss
3a
abgeänderter Schaufelfuss
4
Zwischenstücke
4a
Zwischenstück ohne Aussparung
4b
Zwischenstück mit Aussparung
5
Sackloch
6
geteiltes Zwischenstück
7
geteiltes Zwischenstück
8
Bolzen
9
Verankerungs-Schraube
10
Umfangsnut
11
Aussparung
12
Schraube
20
Trennebene
21
Gehäuse
21a
untere Gehäusehälfte
21b
obere Gehäusehälfte
A1-A5
Gruppen von Leitschaufeln mit Zwischenstücken
A6, A7
Abschluss-Gruppen

Claims (5)

  1. Verdichter mit axial geteiltem Gehäuse (21), bestehend aus mehreren Gehäusehälften (21a, 21b), in welchem die Leitschaufeln (1) mit ihren Füssen (3) in Umfangsnuten (10) befestigt sind,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    über den Umfang verteilt im Nutgrund der Umfangsnut (10) verankerte Bolzen (8) eingebracht sind, welche radial in die Umfangsnut (10) hineinragen und welche die Leitschaufeln (1) in Gruppen (A1-A5) und an der Trennebene (20) des Gehäuses (21) liegende Abschluss-Gruppen (A6, A7) unterteilen.
  2. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die an die Bolzen (8) angrenzenden Leitschaufelfüsse (3) mit Aussparungen (11) zur Aufnahme der Bolzen (8) versehen sind.
  3. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Umfangsnut (10) zwischen den Leitschaufelfüssen (3) Zwischenstücke (4) angeordnet sind, wobei die an die Bolzen (8) angrenzenden Zwischenstücke (4) mit Aussparungen (11) zur Aufnahme der Bolzen (8) versehen sind.
  4. Verdichter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschluss-Gruppen (A6, A7) aus mindestens einer Leitschaufel (1) und einem geteilten Zwischenstück (6, 7) bestehen, die durch Befestigungsmittel (12) miteinander verbunden sind.
  5. Verdichter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschluss-Gruppen (A6, A7) mit Verankerungsschrauben (9) im Gehäuse (21) befestigt sind.
EP95810613A 1994-10-14 1995-10-03 Verdichter Expired - Lifetime EP0707150B1 (de)

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Publications (3)

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EP0707150A2 EP0707150A2 (de) 1996-04-17
EP0707150A3 EP0707150A3 (de) 1998-01-07
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