EP0891471B1 - Verfahren und vorrichtung zum schubausgleich bei einer turbomaschine - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum schubausgleich bei einer turbomaschine Download PDF

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EP0891471B1
EP0891471B1 EP97918065A EP97918065A EP0891471B1 EP 0891471 B1 EP0891471 B1 EP 0891471B1 EP 97918065 A EP97918065 A EP 97918065A EP 97918065 A EP97918065 A EP 97918065A EP 0891471 B1 EP0891471 B1 EP 0891471B1
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EP
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pressure
inner casing
turbomachine
thrust compensation
axial
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • 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
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26—Double casings; Measures against temperature strain in casings
    • F01D25/265—Vertically split casings; Clamping arrangements therefor
    • 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
    • F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F01D3/04—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid axial thrust being compensated by thrust-balancing dummy piston or the like

Definitions

  • the present invention relates to a method and a Device in a turbomachine with an outer and a Inner housing or guide vane carrier for thrust compensation.
  • the field of application of the invention is included Turbomachines in pot design, the pressure of a axial fluid flowing through the turbomachine in the longitudinal direction of the shaft at least on the inner housing caused.
  • DE 22 18 500 is a multi-shell housing a steam turbine for high steam pressures and temperatures described.
  • live steam comes at high pressure into the inner case. After an expansion of about 20% of the The entire gradient of the turbine part is the steam through drilling led into the outer housing and so presses in the area further expansion course the inner housing in the area of the joints.
  • guide vane carrier is chosen. in this connection the full live steam pressure is in the space between inside and Outer housing and thus presses the two support halves together.
  • the term further includes the term "Inner housing" is always the constructive solution with a guide vane carrier.
  • DE 22 18 500 discloses a multi-shell Steam turbine housing for high steam pressures and temperatures.
  • An inner shell is made using a support ring clamped against the outer housing and thus axially fixed.
  • the US 3,754,833 in turn or its priority document, the DE 20 54 465 describes a device for radial-centric heat-moving storage and centering of shaft seal housings on the outer casing of turbomachinery.
  • the turbine shown there has a pot housing an axis-normal parting line.
  • a carrying the guide vanes Inner housing is in the pot housing on a Lagerund Centering point used. This centering point will formed by a Uhde board cutter closure.
  • Bypass channels in the inner housing are used for axial thrust compensation.
  • the object of the present invention is therefore to create of a method for thrust compensation in a turbomachine and a corresponding design of the same.
  • the invention is intended to produce axial forces in the longitudinal direction balance the wave.
  • the invention provides that at least a first surface of the Exterior of part of the inner housing for axial thrust compensation divided into two sections for axial thrust compensation is applied, each with different pressure a distinction between the two pressures caused by at least one means, in particular a seal becomes.
  • the exterior of a part of the inner housing is preferred pressurized to compensate for axial thrust, which is at least as large as the outlet pressure of the Is fluid, and preferably about as large as the inlet pressure.
  • the Pressure for axial thrust compensation of the axial force of the outlet pressure towards the inner housing Because of the overlay both pressures result in a reduced resulting Pressure that also causes less thrust.
  • This axial thrust compensation is particularly on the inner housing the turbomachine feasible. This ensures that the previous high construction costs for fixing the inner housing can be reduced. The occurring on the fixing elements Surface pressures are therefore lower and therefore lead also to smaller deformations.
  • the invention is the pressure on the outside Part of the inner case according to the operating conditions such as full or partial load. By suitable The pressure is then controlled on the inner housing occurring axial thrust adjustable.
  • the suitable means preferably a seal.
  • the axial thrust compensation of the inner housing is therefore not can only be influenced by the pressure, but also by the Pressure available effective area to form a Axial force.
  • This acting surface becomes the first surface now divided into two areas by the mean.
  • the active surface comprises at least one Part of the outer face of the inner case.
  • the machine has the possibility of finding a suitable one Dimension of the outer part of the inner housing for Axial thrust compensation to make this thrust so small to keep as possible.
  • the axial thrust is also a part of a turbine Variation of the areas, determined by means of the diameter one or two I-ring seals, also adjustable.
  • the seal itself is thus pressurized and particularly burdened. Because of the seal it is on both Partial pressure acting between the inside and External housing attachable.
  • Figure 1 shows an embodiment of an inventive Turbo machine 1, a high-pressure turbine 1 in pot design, which has an inner housing 2 and an outer housing 3.
  • the fluid 4 flowing through the turbomachine 1 also joins the inlet pressure P1 and leaves the high-pressure turbine 1 again with the outlet pressure P2.
  • the pressure difference between the inlet and outlet pressure leads to an axial thrust not only on the inner housing 2 but also on the shaft 5.
  • the inner housing 2 has one on its outside Surface A1, which acts on the inlet pressure P1 becomes.
  • a pressure on the surface A1 is preferably at least this large as the outlet pressure P2 of the fluid 4 from the turbomachine 1.
  • the pressure on the area A1 can also as large as the inlet pressure of the fluid and / or a pressure be inside the inner housing 2.
  • the Area A1 part of the end face of the inner housing 2.
  • the Axial thrust arising on this surface A1 overlaps the of the surface A2 'created axial force on the inner housing 2, whereby axial thrust compensation takes place on this.
  • the fixation 6 of the inner housing 2 relative to the outer housing 3 is lower surface pressures due to this axial thrust compensation subjected.
  • This allows a variety of construction options to initiate an axial thrust in the outer housing 3, for. B. can in the previous state of Support rings used in technology are eliminated.
  • the overall structure Such a turbomachine according to the invention can be thus simplify due to the improved axial thrust compensation.
  • the axial pressure transmitting Area A1 of the outer part of the inner casing 2 by means arranged around the shaft 5 7 limited.
  • This means 7 advantageously a seal, limits the attacking pressure P1 to the axial pressure transmitting one Area A1, so that by using means 7 a precisely defined axial thrust compensation can take place.
  • the use of such a means 7 Possibility to add another area A3 to the outer part of the To apply another pressure P3 to the inner housing 2.
  • the pressure P3 in connection with the area A3 then generates also a contribution to axial thrust compensation.
  • the areas A1 and A3 together therefore form a for the purposes of the invention first surface of the outer part of the inner housing 2.
  • the Areas A1 and A3 individually are the partial areas.
  • the pressure P3 which is advantageous compared to the pressure P1 lower, serves as a barrier pressure. Pressure and flow losses over the or the seals as a means 7 can can be reduced by means of this advantageous pressure rating. This makes the seal, especially an I-ring seal not only pressurized, but also with the Can withstand pressure. By using several means 7 can For a better pressure rating also other, separate from each other Surfaces for axial thrust compensation are created, like this by the dotted line 7 with the area A3 ' and the pressure P3 'is indicated. Because of the building geometry the turbomachine 1 is advantageously the seal 7 between the inner part of the outer housing 3 and the outer Part of the inner housing 2 attached, in particular so that it direct contact with the inner housing 2 and the outer housing 3 Has.
  • the invention provides that an axial thrust compensation not only on the inner housing 2 but also on the Wave 5 takes place.
  • the turbomachine is designed so that an axial pressure transmitting surface A2 '' with the outlet pressure P2 is applied. So, because of the Pressure difference between the inlet pressure P1 and the outlet pressure P2 above the blades, axial thrust occurring at the Wave 5 are at least partially compensated.
  • Figure 2 shows the arrangement in a schematic representation a high pressure part HD, a medium pressure part MD and of a low pressure part ND of a turbine on a shaft.
  • This illustration shows that the forces from the pressure P1 on surface A1 and from print P3 on surface A3 act in the negative X direction. The force from the pressure P2 however, these forces have a positive effect on the area A2 '' X direction opposite.
  • the invention is therefore not only one Part turbine, but rather on a strand of turbo machines connected in series for axial thrust compensation applicable.

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung bei einer Turbomaschine mit einem Außen- und einem Innengehäuse bzw. Leitschaufelträger zum Schubausgleich. Insbesondere liegt das Anwendungsgebiet der Erfindung bei Turbokraftmaschinen in Topfbauweise, wobei der Druck eines durch die Turbomaschine durchströmenden Fluides eine Axialkraft in Längsrichtung der Welle mindestens auf das Innengehäuse verursacht.
Es ist bekannt, daß bei Turbomaschinen mit einem hohen Innendruck das Gehäuse in ein Innen- und ein Außengehäuse aufgeteilt wird. In der DE 22 18 500 ist ein mehrschaliges Gehäuse einer Dampfturbine für hohe Dampfdrücke und Dampftemperaturen beschrieben. Bei der vorliegenden Konstruktion der Hochdruckturbine in Topfbauart tritt der Frischdampf mit hohem Druck in das Innegehäuse ein. Nach einer Expansion von ca. 20% des gesamten Gefälles der Teilturbine wird der Dampf durch Bohrungen in das Außengehäuse geführt und preßt so im Bereich des weiteren Expansionsverlaufes das Innengehäuse im Bereich der Teilfugen zusammen. Bei unterkritischen Dampfzuständen wird die Konstruktion mit Leitschaufelträger gewählt. Hierbei steht der volle Frischdampfdruck im Raum zwischen Innen- und Außengehäuse an und preßt so die beiden Trägerhälften zusammen. Im weiteren Verlauf der Beschreibung umfaßt der Begriff "Innengehäuse" auch immer die konstruktive Lösung mit Leitschaufelträger. Die an verschiedenen Flächen angreifenden Drücke sorgen nun in ihrer Überlagerung weiterhin für einen resultierenden Schub auf die Bauteile, der durch entsprechende Vorrichtungen am Innengehäuse und/oder Außengehäuse und/oder an der Welle aufgefangen werden muß. Dazu ist es weiterhin bekannt, daß der Zwischenraum zwischen dem Innenund dem Außengehäuse gegen die Austrittsseite des durch die Turbomaschine durchströmenden Fluides abgedichtet ist, so daß vom Innengehäuse der Differenzdruck zwischen Ein- und Austritt aufzunehmen ist, während das Außengehäuse abströmseitig dem Austrittsdruck und einströmseitig dem Druck zwischen Außen- und Innengehäuse gegenüber dem Atmosphärendruck standhalten muß. Die in den verschiedenen Räumen einer Turbomaschine anliegenden Drücke sorgen für hohe Axialkräfte, die über entsprechende Vorrichtungen, wie z. B. Bajonettringe, Gewinderinge, Uhde-Brettschneider-Verschlüsse oder Verschraubungen auf das Außengehäuse oder andere geeignete Vorrichtungen übertragen werden müssen. Diese Kräfte verursachen neben möglichen großen Verformungen auch hohe Flächenpressungen an entsprechenden Abstützungen.
Die DE 22 18 500 beispielsweise offenbart ein mehrschaliges Gehäuse einer Dampfturbine für hohe Dampfdrücke und Dampftemperaturen. Eine Innenschale wird mittels eines Stützringes gegen das Außengehäuse verspannt und somit axial fixiert. Die US 3,754,833 wiederum bzw. ihre Prioritätsschrift, die DE 20 54 465, beschreibt eine Einrichtung zur radial-zentrisch wärmebeweglichen Lagerung und Zentrierung von Wellendichtungsgehäusen an äußeren Gehäuseschalen von Turbomaschinen. Die dort dargestellte Turbine weist ein Topfgehäuse mit einer achsnormalen Teilfuge auf. Ein die Leitschaufeln tragendes Innengehäuse wird in dem Topfgehäuse an einer Lagerund Zentrierstelle eingesetzt. Diese Zentrierstelle wird durch einen Uhde-Brettschneider-Verschluß ausgebildet. Im Bereich der Wellendurchführungen durch das Topfgehäuse befinden sich Wellendichtungsgehäuse, auf denen Dichtungsdeckel aufgesetzt sind. Bypasskanäle im Innengehäuse dienen zum Axialschubausgleich.
Der Bauaufwand bei Turbomaschinen zum Auffangen der Axialkräfte ist, wie oben ausgeführt, insgesamt sehr hoch. Da der Wirkungsgrad einer Turbomaschine durch Strömungsverluste nun stark beeinflußt wird, müssen die Schubkräfte weiterhin so aufgefangen werden, daß bei entsprechenden Wärmedehnungen der Welle und des Innen- und Außengehäuses sich nur möglichst kleine Radialspalte an den Schaufelenden ergeben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zum Schubausgleich bei einer Turbomaschine sowie eine entsprechende Ausgestaltung derselben. Insbesondere soll die Erfindung auftretende Axialkräfte in Längsrichtung der Welle ausgleichen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und durch eine Turbomaschine mit den Merkmalen des Anspruches 6 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung sieht vor,daß mindestens eine erste Fläche des Äußeren eines Teiles des Innengehäuses zu einem Axialschubausgleich in zwei Teilflächen zum Axialschubausgleich unterteilt wird, die jeweils mit unterschiedlichem Druck beaufschlagt werden, wobei eine Abgrenzung zwischen beiden Drücken durch mindestens ein Mittel, insbesondere eine Dichtung, verursacht wird. Bevorzugt wird das Äußere eines Teiles des Innengehäuses mit einem Druck zum Axialschubausgleich beaufschlagt, der mindestens so groß wie der Austrittsdruck des Fluides ist, und vorzugsweise ungefähr so groß wie der Eintrittsdruck.
In einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung wirkt der Druck zum Axialschubausgleich der Axialkraft des Austrittsdruckes am Innengehäuse entgegen. Aufgrund der Überlagerung beider Drücke ergibt sich ein verringerter resultierender Druck, der damit auch nur einen geringeren Schub verursacht. Dieser Axialschubausgleich ist insbesondere am Innengehäuse der Turbomaschine durchführbar. Dadurch wird erreicht, daß der bisherige hohe Bauaufwand zur Fixierung des Innengehäuses verringert werden kann. Die an den Fixierelementen auftretenden Flächenpressungen sind daher geringer und führen deswegen auch zu geringeren Verformungen. In einer vorteilhaften Weiterentwicklung der Erfindung wird der Druck auf den äußeren Teil des Innengehäuses entsprechend den Betriebsbedingungen wie beispielsweise Voll- oder Teillast eingestellt. Durch geeignete Steuerung des Druckes ist dann der am Innengehäuse auftretende Axialschub einstellbar.
Neben der Beaufschlagung eines äußeren Teiles des Innengehäuses mit einem Druck zum Axialschubausgleich wird weiterhin eine Begrenzung der Abmessung dieses äußeren Teiles durch das geeignete Mittel, vorzugsweise eine Dichtung, vorgenommen. Der Axialschubausgleich des Innengehäuses ist dadurch nicht nur über den Druck beeinflußbar, sondern auch über die dem Druck zur Verfügung stehende wirkende Fläche zur Bildung einer Axialkraft. Diese wirkende Fläche als erste Fläche wird nun durch das Mittel in die zwei Teilflächen unterteilt. Vorzugsweise umfaßt die wirkende Fläche dabei mindestens einen Teil der äußeren Stirnfläche des Innengehäuses. Je nach Auslegung der Maschine besteht damit die Möglichkeit, eine geeignete Abmessung des äußeren Teiles des Innengehäuses zum Axialschubausgleich vorzunehmen, um diesen Schub so gering wie möglich zu halten. Entsprechend den jeweiligen Dampfparametern einer Teilturbine ist der Axialschub ebenfalls durch Variation der Flächen, festgelegt mittels des Durchmessers eines oder zweier I-Ringdichtungen, ebenfalls einstellbar. Die Dichtung selbst wird somit mit Druck beaufschlagt und insbesondere belastet. Aufgrund der Dichtung ist der auf beiden Teilflächen jeweils wirkende Druck auch zwischen Innenund Außengehäuse aufbringbar.
Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch Kombinationen der offenbarten Merkmale möglich. Es zeigen:
Figur 1
eine erfindungsgemäße stationäre Hochdruckturbine in Topfbauweise und
Figur 2
eine schematische Anordnung eines Turbinenstranges.
Figur 1 zeigt als Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Turbomaschine 1 eine Hochdruckturbine 1 in Topfbauweise, welche ein Innengehäuse 2 und ein Außengehäuse 3 aufweist. Das durch die Turbomaschine 1 durchströmende Fluid 4 tritt mit dem Eintrittsdruck P1 ein und verläßt die Hochdruckturbine 1 wieder mit dem Austrittsdruck P2. Die Druckdifferenz zwischen dem Ein- und dem Austrittsdruck führt zu einem Axialschub nicht nur an dem Innengehäuse 2 sondern auch an der Welle 5. Je nach Art der Leit- und Laufschaufeln findet dort ein unterschiedlicher Druckabbau des hindurchströmenden Fluides 4 statt, der sich auf die Welle 5 und das Innengehäuse 2 auswirkt. Das Innengehäuse 2 weist an seiner Außenseite eine Fläche A1 auf, die mit dem Eintrittsdruck P1 beaufschlagt wird. Ein Druck auf die Fläche A1 ist bevorzugt mindestens so groß wie der Austrittsdruck P2 des Fluides 4 aus der Turbomaschine 1. Insbesondere kann der Druck auf der Fläche A1 auch so groß wie der Eintrittsdruck des Fluides und/oder ein Druck im Inneren des Innengehäuses 2 sein. Vorzugsweise umfaßt die Fläche A1 einen Teil der Stirnfläche des Innengehäuses 2. Der auf dieser Fläche A1 entstehende Axialschub überlagert die an der Fläche A2' entstandene Axialkraft am Innengehäuse 2, wodurch ein Axialschubausgleich an diesem stattfindet. Die Fixierung 6 des Innengehäuses 2 gegenüber dem Außengehäuse 3 ist aufgrund dieses Axialschubausgleiches geringeren Flächenpressungen unterworfen. Dieses erlaubt vielfältige Konstruktionsmöglichkeiten zur Einleitung einer Axialschubkraft in das Außengehäuse 3, z. B. können die im früheren Stand der Technik verwendeten Stützringe entfallen. Der Gesamtaufbau einer derartigen erfindungsgemäßen Turbomaschine läßt sich somit aufgrund des verbesserten Axialschubausgleiches vereinfachen.
In der in der Figur 1 dargestellten Erfindung wird die axialdruckübertragende Fläche A1 des äußeren Teiles des Innengehäuses 2 durch ein, um die Welle 5 herum angeordnetes Mittel 7 begrenzt. Dieses Mittel 7, vorteilhafterweise eine Dichtung, begrenzt den angreifenden Druck P1 auf die axialdruckübertragende Fläche A1, so daß durch Verwendung des Mittels 7 ein genau definierter Axialschubausgleich stattfinden kann. Weiterhin bietet der Einsatz eines derartigen Mittels 7 die Möglichkeit, eine weitere Fläche A3 an dem äußeren Teil des Innengehäuses 2 mit einem weiteren Druck P3 zu beaufschlagen. Der Druck P3 in Verbindung mit der Fläche A3 erzeugt dann ebenfalls einen Beitrag zum Axialschubausgleich. Die Flächen A1 und A3 zusammen bilden daher im Sinne der Erfindung eine erste Fläche des äußeren Teiles des Innengehäuses 2 aus. Die Flächen A1 und A3 einzeln sind dann die Teilflächen.
Der Druck P3, der gegenüber dem Druck P1 vorteilhafterweise niedriger ist, dient als Sperrdruck. Druck- und Strömungsverluste über der oder den Dichtungen als Mittel 7 können mittels dieser vorteilhaften Druckstufung verringert werden. Dadurch ist die Dichtung, insbesondere eine I-Ringdichtung nicht nur mit Druck beaufschlagbar, sondern auch mit dem Druck belastbar. Durch Verwendung mehrerer Mittel 7 können für eine günstige Druckstufung auch weitere, voneinander getrennte Flächen zum Axialschubausgleich geschaffen werden, wie dieses durch das gestrichelte Mittel 7 mit der Fläche A3' und dem Druck P3' angedeutet ist. Aufgrund der Baugeometrie der Turbomaschine 1 wird die Dichtung 7 vorteilhafterweise zwischen dem inneren Teil des Außengehäuses 3 und dem äußeren Teil des Innengehäuses 2 angebracht, insbesondere so, daß sie direkten Kontakt zu dem Innengehäuse 2 und dem Außengehäuse 3 hat. Als Dichtung 7 bietet sich eine I-Ringdichtung an, deren Durchmesser D von der, die gewünschte Axialkraft übertragenden Fläche A1 bzw. A3 abhängt. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein Axialschubausgleich nicht nur an dem Innengehäuse 2 sondern ebenfalls an der Welle 5 stattfindet. Dazu ist die Turbomaschine so gestaltet, daß eine axialdruckübertragende Fläche A2'' mit dem Austrittsdruck P2 beaufschlagt wird. So kann der, aufgrund der Druckdifferenz des Eintrittsdruckes P1 und des Austrittsdrukkes P2 über den Schaufeln, auftretende Axialschub an der Welle 5 zumindest teilweise ausgeglichen werden.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung die Anordnung eines Hochdruckteils HD, eines Mitteldruckteiles MD und eines Niederdruckteiles ND einer Turbine auf einer Welle. Diese Darstellung verdeutlicht, daß die Kräfte aus dem Druck P1 auf die Fläche A1 und aus dem Druck P3 auf die Fläche A3 in negativer X-Richtung wirken. Die Kraft aus dem Druck P2 auf die Fläche A2'' wirkt dagegen diesen Kräften in positiver X-Richtung entgegen. Die Erfindung ist somit nicht nur an einer Teilturbine, sondern vielmehr auch an einem Strang von hintereinander geschalteten Turbomaschinen zum Axialschubausgleich anwendbar.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Axialschubausgleich bei einer Turbomaschine (1) mit einem Außen- (3) und einem Innengehäuse (2) beziehungsweise Leitschaufelträger, insbesondere einer Turbokraftmaschine in Topfbauweise, wobei der Druck eines durch die Turbomaschine strömenden Fluides (4) eine Axialkraft in Längsrichtung der Welle (5) mindestens auf das Innengehäuse (2) verursacht und ein Äußeres eines Teiles des Innengehäuses (2) mit einem Druck zum Axialschubausgleich beaufschlagt wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine erste Fläche (A1+A3) des Äußeren des Teiles des Innengehäuses (2) zu einem Axialschubausgleich in zwei Teilflächen (A1, A3) zum Axialschubausgleich unterteilt wird, die jeweils mit unterschiedlichem Druck (P1, P3) beaufschlagt werden, wobei eine Abgrenzung zwischen beiden Drücken (P1, P3) durch mindestens ein Mittel (7), insbesonders eine Dichtung, verursacht wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (7) selbst, insbesondere eine I-Ringdichtung, mit Druck (P1, P3) beaufschlagt, insbesondere belastet, wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß der auf beiden Teilflächen (A1, A3) jeweils wirkende Druck (P1, P3) zwischen Innen- (2) und Außengehäuse (3) aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Druck (P1, P3) auf der Teilfläche (A1, A3) des Äußeren des Teiles des Innengehäuses (2) entsprechend einer jeweiligen Betriebsbedingung der Turbomaschine eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Druck (P1, P3) auf eine Stirnfläche des Innengehäuses (2) aufgebracht wird.
  6. Turbomaschine (1) mit einem Außen- (3) und einem Innengehäuse (2) beziehungsweise Leitschaufelträger, insbesondere eine Turbokraftmaschine in Topfbauweise, wobei der Austrittsdruck (P2) eines durch die Turbomaschine (1) strömenden Fluides (4) eine Axialkraft in Längsrichtung der Welle (5) mindestens auf das Innengehäuse (2) verursacht,
    dadurch gekennzeichnet, daß ein Mittel (7) zwei axialdruckübertragende Teilflächen (A1, A3) einer ersten Fläche (A1+A3) an einem Äußeren eines Teiles des Innengehäuses (2) voneinander trennt, die jeweils zu einem Axialschubausgleich (5) beitragen.
  7. Turbomaschine nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die beiden axialdruckübertragenden Teilflächen (A1, A3) mit jeweils unterschiedlichem Druck (P1, P3) beaufschlagbar sind.
  8. Turbomaschine nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (7) mit Druck (P1, P3) beaufschlagbar ist, insbesondere mit zwei unterschiedlichen Drücken gleichzeitig.
  9. Turbomaschine nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (7) zwischen dem Innengehäuse (2) und dem Außengehäuse (3) angeordnet ist, insbesondere so, daß es direkten Kontakt zu dem Innengehäuse (2) und dem Außengehäuse (3) hat.
  10. Turbomaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Mittel (7) eine Dichtung, vorzugsweise eine I-Ringdichtung, ist, die insbesondere um die Welle (5) herum angeordnet ist.
  11. Turbomaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß die druckübertragende Teilfläche (A1, A3) zum Schubausgleich zumindest teilweise eine Stirnfläche des Innengehäuses umfaßt.
  12. Turbomaschine nach einem der Ansprüche 6 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß die druckübertragende Teilfläche (A1, A3) zum Schubausgleich mit dem Eintrittsdruck (P1) oder mit einem Druck aus dem Inneren des Innengehäuses (2) beaufschlagbar ist.
EP97918065A 1996-04-11 1997-04-02 Verfahren und vorrichtung zum schubausgleich bei einer turbomaschine Expired - Lifetime EP0891471B1 (de)

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DE19614335 1996-04-11
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EP0891471A1 EP0891471A1 (de) 1999-01-20
EP0891471B1 true EP0891471B1 (de) 2002-06-26

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EP (1) EP0891471B1 (de)
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KR (1) KR20000005303A (de)
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AT (1) ATE219816T1 (de)
CZ (1) CZ326498A3 (de)
DE (1) DE59707599D1 (de)
PL (1) PL183594B1 (de)
RU (1) RU2175721C2 (de)
WO (1) WO1997038209A1 (de)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1029154B1 (de) * 1997-11-03 2003-04-02 Siemens Aktiengesellschaft Turbinengehäuse sowie verfahren zu dessen herstellung
JP3986873B2 (ja) * 2001-05-08 2007-10-03 花王株式会社 液体洗浄剤組成物
EP1314859B1 (de) 2001-11-22 2006-08-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen von Dampfturbinen
JP2006016976A (ja) * 2004-06-30 2006-01-19 Toshiba Corp タービンノズル支持装置および蒸気タービン
US7195443B2 (en) * 2004-12-27 2007-03-27 General Electric Company Variable pressure-controlled cooling scheme and thrust control arrangements for a steam turbine
US7520721B2 (en) * 2006-09-19 2009-04-21 General Electric Company System and method for aligning and sealing a turbine shell assembly
US8256575B2 (en) * 2007-08-22 2012-09-04 General Electric Company Methods and systems for sealing rotating machines
WO2009123301A2 (en) * 2008-03-31 2009-10-08 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Rotary machine
DE102008022966B4 (de) * 2008-05-09 2014-12-24 Siemens Aktiengesellschaft Rotationsmaschine
EP2192266A1 (de) * 2008-11-26 2010-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Rotorvorrichtung für eine Dampfturbine und Dampfturbine
JP2010174795A (ja) * 2009-01-30 2010-08-12 Mitsubishi Heavy Ind Ltd タービン
CH701914A1 (de) 2009-09-30 2011-03-31 Alstom Technology Ltd Dampfturbine mit Entlastungsnut am Rotor im Bereich des Schubausgleichskolbens.
EP2333253A1 (de) * 2009-12-08 2011-06-15 Siemens Aktiengesellschaft Innengehäuse für eine Strömungsmaschine
KR20250154299A (ko) 2025-10-01 2025-10-28 (주)태일기공 유가금속 정광 처리시 발생하는 미세먼지와 폐수 재활용 처리 장치 및 그 방법

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE281253C (de) *
FR1094273A (fr) * 1953-08-31 1955-05-16 Siemens Ag Turbine à double enveloppe fonctionnant à forte pression d'échappement
DE1152703B (de) * 1959-12-14 1963-08-14 Licentia Gmbh Vielstufige Gleichdruckturbine
CH499012A (de) * 1968-12-03 1970-11-15 Siemens Ag Anordnung zur axial festen und radial beweglichen Lagerung von Turbinengehäuseteilen
JPS5227282B2 (de) 1970-11-05 1977-07-19
DE2218500B2 (de) * 1972-04-17 1974-01-31 Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim Mehrschaliges gehaeuse einer dampfturbine fuer hohe dampfdruecke und dampftemperaturen
JPS59213907A (ja) * 1983-05-19 1984-12-03 Fuji Electric Co Ltd つぼ型タ−ビン
CA1326476C (en) * 1988-09-30 1994-01-25 Vaclav Kulle Gas compressor having dry gas seals for balancing end thrust

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