EP1816401A2 - Strömungsmaschine - Google Patents

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EP1816401A2
EP1816401A2 EP07100491A EP07100491A EP1816401A2 EP 1816401 A2 EP1816401 A2 EP 1816401A2 EP 07100491 A EP07100491 A EP 07100491A EP 07100491 A EP07100491 A EP 07100491A EP 1816401 A2 EP1816401 A2 EP 1816401A2
Authority
EP
European Patent Office
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shell
turbomachine
lower half
rotor
front plate
Prior art date
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Application number
EP07100491A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1816401A3 (de
EP1816401B1 (de
Inventor
Bogdan Trbojevic
Stevica Furdek
Urs Benz
Anna Maria Olsson
Elisabetta Carrea
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.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
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Filing date
Publication date
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Publication of EP1816401A3 publication Critical patent/EP1816401A3/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/50Combustion chambers comprising an annular flame tube within an annular casing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23RGENERATING COMBUSTION PRODUCTS OF HIGH PRESSURE OR HIGH VELOCITY, e.g. GAS-TURBINE COMBUSTION CHAMBERS
    • F23R3/00Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel
    • F23R3/42Continuous combustion chambers using liquid or gaseous fuel characterised by the arrangement or form of the flame tubes or combustion chambers
    • F23R3/60Support structures; Attaching or mounting means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49316Impeller making
    • Y10T29/4932Turbomachine making

Definitions

  • the present invention relates to a turbomachine with a combustion chamber, in particular a gas turbine.
  • the invention also relates to a method for disassembling an element of the turbomachine.
  • Turbomachines such as gas turbines
  • Turbomachines are now widely used in power plant engineering, and particularly economically, when running continuously.
  • Longer downtimes and frequent startup or shutdown of the turbine have a negative effect on the service life of the turbine, since the material load is particularly high during startup and shutdown, on the other hand require longer downtime, for example by maintenance, high costs or Revenue loss.
  • the material load is particularly high during startup and shutdown, on the other hand require longer downtime, for example by maintenance, high costs or Revenue loss.
  • the costs as low as possible, it is anxious to use the turbomachinery in continuous operation.
  • a temporary shutdown of the turbomachine due to maintenance to be performed can not be avoided, but these downtime should be as short as possible.
  • the invention deals with the problem of specifying for a turbomachine of the type mentioned an embodiment which is characterized by a high ease of maintenance, in particular with regard to the combustion chamber components, and thus significantly reduced downtime and as a result reduced maintenance costs.
  • the invention is based on the general idea constructively construct a turbomachine with a combustion chamber so that in the case of maintenance on the components can be easily and quickly accessed for the purpose of viewing, maintenance, the replacement or replacement of the components.
  • a closable maintenance opening is provided on the housing at least in the region of the combustion chamber, which can be opened easily and quickly and, in the opened state, provides access to an outer support, an inner support and a front panel.
  • the outer support, the inner support and the front panel together limit the combustion chamber and are thus exposed to high temperatures. These Temperature load in turn requires an interval maintenance, in which the functioning of said parts is checked and the parts may be renewed or replaced.
  • the outer support, the inner support and the front panel are formed as annular shell elements, each having a lower half-shell and an upper half-shell connectable therewith.
  • these In order to mount the outer support, the inner support and the front panel easy and accurate, these have axially acting connection contours, which allow a simple and quick release or connection of the said parts by moving in the axial direction.
  • the annular shell elements By dividing the annular shell elements in each case a lower and thus connectable upper half-shell, the half-shells can be assembled and disassembled by the example mounted on the top maintenance opening, whereby the maintenance can be significantly reduced.
  • At least one of the connecting contours is designed as an axially open circumferential groove or as a peripheral spring interacting with this circumferential groove.
  • the tongue and groove effect achieved on the one hand facilitates the disassembly or assembling of the turbomachine and on the other hand ensures a precisely fitting joining of the combustion chamber delimiting shell elements.
  • other connecting contours in particular in the form of mutually complementary projections or recesses conceivable, which also offer the advantages just mentioned.
  • the upper half shells are formed so that they are axially displaceable for disassembly with respect to a rotor of the turbomachine and then radially removable.
  • the upper half shells For disassembly of the upper half shells thus releasing the same from the corresponding lower half-shell or from a housing is required, whereupon the upper Half shells axially displaced and thus the connection contours can be detached from each other.
  • the upper half shells for example by means of a lifting tool, can be removed radially with respect to the rotor.
  • the assembly of the upper half shells takes place in the reverse order, so that they are initially approximated radially to the rotor and are moved parallel to the rotor before reaching their final installation position such that the connecting contours engage one another positively or rest against each other.
  • a simple dismantling of the upper half-shell is made possible, which facilitates in particular maintenance.
  • the lower half-shells are designed so that they are axially displaceable for their disassembly by means of an auxiliary tool, which is rotatably connected to the rotor, and rotatable about the rotor axis or with the rotor upwards.
  • an auxiliary tool which is rotatably connected to the rotor, and rotatable about the rotor axis or with the rotor upwards.
  • the lower half shell After loosening any existing connection means with which the lower half shell is attached to the housing and / or another lower half shell, the lower half shell can be moved for example by means of two movably arranged on the auxiliary tool carriage parallel to the rotor and thus out of the connection contour.
  • the auxiliary tool By turning the rotor axis again by 180 °, the auxiliary tool can be turned upwards again and removed after loosening the connecting means between the auxiliary tool and the rotor of the latter.
  • the half shells mentioned can be half shells of the front panel, the outdoor wearer or be the interior carrier. Overall, this greatly simplifies the assembly and disassembly process of the two half-shells.
  • a combustion chamber 1 of a turbomachine 2 not shown otherwise, an outer support 3, a front plate 4 and an inner support 5 on. Both the outer support 3 and the front plate 4 and the inner support 5 are provided to the combustion chamber 1 out with a heat-resistant coating 6 and limit the combustion chamber 1.
  • the inner support 5 and the front panel 4 in mounted Condition via axially releasable connection contours 7 and 7 'with each other and / or connected to a housing 8.
  • the connecting contours 7 are symbolized by circles and can be formed, for example, as axially open circumferential grooves 9 and as cooperating with this peripheral groove 9 circumferential spring 10.
  • Axial means parallel to a rotor 11.
  • the other connecting contours 7 are formed as stage 12. All connecting contours 7 have in common that they provide an axial connection between the outer support 3, the inner support 5 and the front panel 4 and the housing 8.
  • Both the outer support 3, and the inner support 5 and the front plate 4 are inventively designed as annular shell elements 13, each having a lower half-shell 14 and an upper half-shell 15 connectable thereto (see FIGS. 2 to 6).
  • the upper half shells 15 are formed so that they are for disassembly with respect to the rotor 11 of Turbomachine 2 axially displaceable and then radially removable.
  • the lower half-shells 14 are formed so that they are for their disassembly by means of an auxiliary tool 16 (see FIG. 4), which is rotatably connected to the rotor 11, axially displaceable and rotatable with the rotor 11 upwards.
  • FIG. 2 is an axial front view of a turbomachine 2 is shown, which is circumferentially closed by the housing 8.
  • the housing 8 is initially opened in the region of the combustion chamber 1 according to FIG. 3, so that access to the outer support 3 or its upper half shell 15 is released.
  • the rotor axis 11 or the rotor 11 is in FIGS. 2 to 6 perpendicular to the image plane.
  • the upper half shell 15 can be detached from the lower half shell 14, and axially, that is, as shown in FIGS. 2 to 6 be moved out of the picture plane or into the picture plane.
  • the axial displacement causes a moving apart of the connecting contours 7, which release the upper half-shell 15 in the radial direction. After this release takes place a decrease in a substantially radial direction.
  • auxiliary tool 16 rotatably connected via corresponding connecting means 17 to the rotor 11 of the turbomachine 2.
  • the auxiliary tool 16 is connected via axially displaceable adapter slides 18 arranged therein with the lower half shell 15 in such a way that they are displaced axially, ie out of the image plane or into the image plane can.
  • this axial displacement of the lower half shell 14 it is released from the axial connecting contours 7, which are shown in FIG.
  • the lower half shell 14 is rotated with the rotor 11 by approximately 180 °, until the lower half shell 14 substantially assumes the position of the removed upper half shell 15 according to FIG.
  • the rotation process is shown in Fig. 5.
  • the turning operation is completed and the lower half-shell 14 has assumed the position of the previously removed upper half-shell 15.
  • the upwardly twisted lower half shell 14 can be released from the auxiliary tool 16 and radially outward, for example, by a lifting tool in the form of a crane, removed.
  • the turbomachine 2 according to the invention or the method according to the invention for dismantling the outer carrier 3 and / or the inner carrier 5 or the front plate 4 have several fundamental advantages.
  • the housing 8 must have only a maintenance opening in the region of the combustion chamber 1 or be designed such that an upper housing part 8 'can be removed. As a result, the access to the upper half-shells 15 of the outer support 3, the inner support 5 and the front panel 4 is freed.
  • a removal of a lower housing half 8 " can be omitted as well as the removal of the rotor 11th
  • the inventive turbomachine 2 or the method according to the invention considerably simplifies maintenance, that is disassembly or replacement and reassembly of the outer support 3, the front panel 4 and the inner support 5, thereby reducing maintenance and thus also maintenance costs and associated downtimes the turbomachine 2 can be significantly reduced.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine (2) mit einer Brennkammer (1), insbesondere eine Gasturbine, mit einem Gehäuse (8), welches zumindest im Bereich der Brennkammer (1) eine verschließbare Wartungsöffnung aufweist, die in geöffnetem Zustand einen Zugang zu einem Außenträger (3), einem Innenträger (5) und einer Frontplatte (4) freigibt, die zusammen die Brennkammer (1) begrenzen. Um die Wartung der Strömungsmaschine (2) zu vereinfachen und dadurch evtl. Stillstandszeiten und Wartungskosten zu reduzieren, sind der Außenträger (3), der Innenträger (5) und die Frontplatte (4) als ringförmige, jeweils eine untere Halbschale (14) und eine damit verbindbare obere Halbschale (15) aufweisende Schalenelemente (13) ausgebildet. In montiertem Zustand sind der Außenträger (3), der Innenträger (5) und die Frontplatte (4) über axial voneinander lösbare Verbindungskonturen (7) miteinander und/oder mit dem Gehäuse (8) verbunden.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine mit einer Brennkammer, insbesondere eine Gasturbine. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Demontage eines Elementes der Strömungsmaschine.
  • Stand der Technik
  • Strömungsmaschinen, wie beispielsweise Gasturbinen, sind heutzutage in der Kraftwerkstechnik weit verbreitet und insbesondere dann wirtschaftlich, wenn sie kontinuierlich laufen. Längere Stillstandszeiten sowie ein häufiges Hoch- bzw. Herunterfahren der Turbine wirken sich zum einen negativ auf die Lebensdauer der Turbine aus, da die Materialbelastung insbesondere beim Hoch- und Herunterfahren besonders hoch ist, zum anderen bedingen längere Stillstandszeiten, beispielsweise durch Wartungsarbeiten, hohe Kosten bzw. Einnahmenausfall. Um einerseits also die Materialbelastung und andererseits die Kosten so gering wie möglich zu halten, ist man bestrebt, die Strömungsmaschinen im Dauerbetrieb einzusetzen. Selbstverständlich lässt sich ein temporäres Stilllegen der Strömungsmaschine aufgrund von durchzuführenden Wartungsarbeiten nicht vermeiden, wobei jedoch diese Stillstandszeiten so kurz wie möglich sein sollten.
  • Auf die Länge der Stillstandszeiten hat insbesondere Einfluss, wie wartungsfreundlich die Strömungsmaschine aufgebaut ist, das heißt, wie einfach und schnell sie gewartet werden kann. Dabei verlängern komplizierte und aufwändige Konstruktionen die Stillstandszeit und verteuern die Wartung.
  • Darstellung der Erfindung
  • Hier setzt die Erfindung an. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, beschäftigt sich mit dem Problem, für eine Strömungsmaschine der eingangs erwähnten Art eine Ausführungsform anzugeben, die sich durch eine hohe Wartungsfreundlichkeit, insbesondere hinsichtlich der Brennkammerkomponenten, auszeichnet und damit erheblich reduzierte Stillstandszeiten und in deren Folge reduzierte Wartungskosten ermöglicht.
  • Dieses Problem wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Strömungsmaschine mit einer Brennkammer konstruktiv so aufzubauen, dass im Wartungsfalle auf deren Komponenten einfach und schnell zugegriffen werden kann zum Zwecke der Besichtigung, der Wartung, des Aus- oder des Wiedereinbaus der Komponenten. Hierzu ist am Gehäuse zumindest im Bereich der Brennkammer eine verschließbare Wartungsöffnung vorgesehen, welche einfach und schnell zu öffnen ist und in geöffnetem Zustand einen Zugang zu einem Außenträger, einem Innenträger und einer Frontplatte freigibt. Der Außenträger, der Innenträger und die Frontplatte begrenzen zusammen die Brennkammer und sind dadurch hohen Temperaturen ausgesetzt. Diese Temperaturbelastung wiederum bedingt eine intervallmäßige Wartung, bei der die Funktionstüchtigkeit der genannten Teile überprüft wird und die Teile ggf. erneuert oder ausgetauscht werden. Der Außenträger, der Innenträger und die Frontplatte sind als ringförmige Schalenelemente ausgebildet, die jeweils eine untere Halbschale und eine damit verbindbare obere Halbschale aufweisen. Um den Außenträger, den Innenträger und die Frontplatte einfach und passgenau montieren zu können, weisen diese axial wirkende Verbindungskonturen auf, welche ein einfaches und schnelles Lösen bzw. Verbinden der genannten Teile durch Verschieben in axialer Richtung erlauben. Durch die Aufteilung der ringförmigen Schalenelemente in jeweils eine untere und eine damit verbindbare obere Halbschale lassen sich die Halbschalen durch die z.B. an der Oberseite angebrachte Wartungsöffnung montieren und demontieren, wodurch der Wartungsaufwand erheblich gesenkt werden kann.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist zumindest eine der Verbindungskonturen als axial offene Umfangsnut oder als mit dieser Umfangsnut zusammenwirkende Umfangsfeder ausgebildet. Die so erzielte Nut- und Federwirkung erleichtert einerseits das Auseinanderbauen bzw. das Zusammenbauen der Strömungsmaschine und gewährleistet andererseits ein passgenaues Aneinanderfügen der die Brennkammer begrenzenden Schalenelemente. Darüber hinaus sind auch andere Verbindungskonturen, insbesondere in Form von komplementär zueinander ausgebildeten Vorsprüngen bzw. Ausnehmungen denkbar, welche ebenfalls die eben genannten Vorteile bieten.
  • Vorzugsweise sind die oberen Halbschalen so ausgebildet, dass sie zur Demontage bezüglich eines Rotors der Strömungsmaschine axial verschiebbar und anschließend radial abnehmbar sind. Zur Demontage der oberen Halbschalen ist somit ein Lösen derselben von der entsprechenden unteren Halbschale bzw. von einem Gehäuse erforderlich, woraufhin die oberen Halbschalen axial verschoben und somit die Verbindungskonturen voneinander gelöst werden können. Nach dem Lösen der axialen Verbindungskonturen können die oberen Halbschalen, beispielsweise mittels eines Hebewerkzeuges, radial bezüglich des Rotors abgenommen werden. Die Montage der oberen Halbschalen erfolgt dabei in umgekehrter Reihenfolge, so dass diese zunächst radial an den Rotor angenähert werden und vor Erreichen ihrer endgültigen Einbauposition parallel zum Rotor derart verschoben werden, dass die Verbindungskonturen formschlüssig ineinander greifen bzw. aneinander anliegen. Hierdurch wird ein einfaches Abbauen der oberen Halbschale ermöglicht, was insbesondere Wartungsarbeiten erleichtert.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die unteren Halbschalen so ausgebildet, dass sie zu ihrer Demontage mittels eines Hilfswerkzeugs, welches drehfest mit dem Rotor verbindbar ist, axial verschiebbar und um die Rotorachse bzw. mit dem Rotor nach oben verdrehbar sind. Nach der Demontage der oberen Halbschale ist der Zugang zur unteren Halbschale frei, woraufhin besagtes Hilfswerkzeug einerseits drehfest mit dem Rotor und andererseits fest mit der unteren Halbschale verbunden werden kann. Nach dem Lösen von etwa vorhandenen Verbindungsmitteln, mit welchen die untere Halbschale am Gehäuse und/oder an einer anderen unteren Halbschale befestigt ist, kann die untere Halbschale z.B. mittels zweier beweglich am Hilfswerkzeug angeordneter Schlitten parallel zum Rotor und damit aus der Verbindungskontur heraus verschoben werden. Nach dem Verschieben kann die untere Halbschale mit dem Rotor um ca. 180° nach oben gedreht werden und dann einfach mit einem Hebewerkzeug, beispielsweise einem Kran, abgenommen werden. Durch nochmaliges Drehen der Rotorachse um 180° kann auch das Hilfswerkzeug wiederum nach oben gedreht werden und nach dem Lösen der Verbindungsmittel zwischen Hilfswerkzeug und Rotor von letzterem abgenommen werden. Die erwähnten Halbschalen können dabei Halbschalen der Frontplatte, des Außenträgers oder des Innenträgers sein. Ingesamt wird dadurch der Montage- bzw. Demontageprozess der beiden Halbschalen stark vereinfacht.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Strömungsmaschine ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.
  • Es zeigen, jeweils stark schematisiert,
  • Fig. 1
    einen Querschnitt durch eine Brennkammer,
    Fig. 2
    eine Axialansicht auf eine Strömungsmaschine bei geschlossenem Gehäuse,
    Fig. 3
    eine Darstellung wie in Fig. 2, jedoch bei geöffnetem Gehäuse im Bereich der Brennkammer und sichtbarer oberer Halbschale des Außenträgers,
    Fig. 4
    eine Darstellung wie in Fig. 3, jedoch bei entfernter oberer Halbschale des Außenträgers und am Rotor angeordnetem Hilfswerkzeug,
    Fig. 5
    eine Darstellung wie in Fig. 4, jedoch bei leicht verdrehtem Rotor,
    Fig. 6
    eine Darstellung wie in Fig. 4, jedoch bei um 180° gedrehten Rotor.
  • Entsprechend Fig. 1 weist eine Brennkammer 1 einer im übrigen nicht dargestellten Strömungsmaschine 2 einen Außenträger 3, eine Frontplatte 4 sowie einen Innenträger 5 auf. Sowohl der Außenträger 3 als auch die Frontplatte 4 und der Innenträger 5 sind zur Brennkammer 1 hin mit einer hitzebeständigen Beschichtung 6 versehen und begrenzen die Brennkammer 1. In den mit Kreisen markierten Bereichen sind der Außenträger 3, der Innenträger 5 und die Frontplatte 4 im montierten Zustand über axial voneinander lösbare Verbindungskonturen 7 bzw. 7' miteinander und/oder mit einem Gehäuse 8 verbunden. Die Verbindungskonturen 7 sind durch Kreise symbolisiert und können dabei beispielsweise als axial offene Umfangsnuten 9 und als mit dieser Umfangsnut 9 zusammenwirkende Umfangsfeder 10 ausgebildet sein. Axial bedeutet parallel zu einem Rotor 11. Neben einer Ausbildung der einen Verbindungskonturen 7 als Nuten und Federn ist auch denkbar, dass die anderen Verbindungskonturen 7, z.B. als Stufe 12 ausgebildet sind. Alle Verbindungskonturen 7 haben dabei gemein, dass sie eine axiale Verbindungsmöglichkeit zwischen dem Außenträger 3, dem Innenträger 5 und der Frontplatte 4 bzw. dem Gehäuse 8 schaffen.
  • Sowohl der Außenträger 3, als auch der Innenträger 5 und die Frontplatte 4 sind erfindungsgemäß als ringförmige Schalenelemente 13 ausgebildet, welche jeweils eine untere Halbschale 14 und eine damit verbindbare obere Halbschale 15 aufweisen (vergleiche Fig. 2 bis 6). Die oberen Halbschalen 15 sind dabei so ausgebildet, dass sie zur Demontage bezüglich des Rotors 11 der Strömungsmaschine 2 axial verschiebbar und anschließend radial abnehmbar sind. Demgegenüber sind die unteren Halbschalen 14 so ausgebildet, dass sie zu ihrer Demontage mittels eines Hilfswerkzeugs 16 (vergleiche Fig. 4), welches drehfest mit dem Rotor 11 verbindbar ist, axial verschiebbar und mit dem Rotor 11 nach oben verdrehbar sind.
  • Im Folgenden soll anhand der Fig. 2 bis 6 ein Verfahren zur Demontage eines Elementes einer Strömungsmaschine 2 näher erläutert werden.
  • In Fig. 2 ist eine axiale Frontansicht auf eine Strömungsmaschine 2 gezeigt, welche umlaufend durch das Gehäuse 8 verschlossen ist. Zur Demontage des Außenträgers 3 wird zunächst gemäß Fig. 3 das Gehäuse 8 im Bereich der Brennkammer 1 geöffnet, so dass ein Zugang zum Außenträger 3 bzw. dessen oberer Halbschale 15 freigegeben wird. Die Rotorachse 11 bzw. der Rotor 11 steht in den Fig. 2 bis 6 senkrecht zur Bildebene. Nachdem der Zugang zum Außenträger 3 durch Entfernen einer oberen Gehäusehälfte 8' bzw. durch Öffnen einer nicht dargestellten verschließbaren Wartungsöffnung freigeben ist, kann die obere Halbschale 15 von der unteren Halbschale 14 gelöst werden, und axial, das heißt gemäß den Fig. 2 bis 6 aus der Bildebene heraus bzw. in die Bildebene hinein verschoben werden. Das axiale Verschieben bewirkt dabei ein Auseinanderfahren der Verbindungskonturen 7, welche die obere Halbschale 15 in radialer Richtung freigeben. Nach dieser Freigabe erfolgt ein Abnehmen in im wesentlichen radialer Richtung.
  • In Fig. 4 ist die obere Halbschale 15 des Außenträgers 3 bereits abgenommen und ein Hilfswerkzeug 16 drehfest über entsprechende Verbindungsmittel 17 mit dem Rotor 11 der Strömungsmaschine 2 verbunden. Gleichzeitig wird das Hilfswerkzeug 16 über darin angeordnete axial verschiebbare Adapterschlitten 18 mit der unteren Halbschale 15 derart verbunden, dass diese axial, das heißt aus der Bildebene heraus bzw. in die Bildebene hinein, verschoben werden kann. Durch diese axiale Verschiebung der unteren Halbschale 14 erfolgt ein Lösen derselben aus den axialen Verbindungskonturen 7, welche in Fig. 1 dargestellt sind.
  • Im nächsten Demontageschritt erfolgt ein Verdrehen der unteren Halbschale 14 mit dem Rotor 11 um ca. 180°, bis die untere Halbschale 14 im wesentlichen die Position der entfernten oberen Halbschale 15 gemäß Fig. 3 einnimmt. Der Drehvorgang wird dabei in Fig. 5 dargestellt. Gemäß Fig. 6 ist der Drehvorgang abgeschlossen und die untere Halbschale 14 hat die Position der zuvor entfernten oberen Halbschale 15 eingenommen. Nun kann die nach oben verdrehte untere Halbschale 14 vom Hilfswerkzeug 16 gelöst werden und radial nach außen, beispielsweise durch ein Hebewerkzeug in Form eines Krans, abgenommen werden.
  • Die erfindungsgemäße Strömungsmaschine 2 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Demontieren des Außenträgers 3 und/oder des Innenträgers 5 bzw. der Frontplatte 4 weisen dabei mehrere grundlegende Vorteile auf. Das Gehäuse 8 muss im Bereich der Brennkammer 1 lediglich eine Wartungsöffnung aufweisen bzw. derart ausgebildet sein, dass ein oberes Gehäuseteil 8' abnehmbar ist. Hierdurch wird der Zugang zu den oberen Halbschalen 15 des Außenträgers 3, des Innenträgers 5 und der Frontplatte 4 freigebeben. Durch die Ausbildung eben genannter Elemente mit jeweils zwei Schalen, nämlich der unteren Halbschale 14 und der oberen Halbschale 15, kann ein stückweises Abnehmen der Halbschalen 14, 15 erfolgen. Die zunächst im unteren Gehäuseabschnitt 8" verbleibende untere Halbschale 14 kann durch Anordnen und drehfestes Verbinden des Hilfswerkzeugs 16 mit dem Rotor 11 nach oben verdreht werden und danach ebenfalls einfach mittels Hebewerkzeugen aus dem Gehäuse 8 entnommen werden. Durch die Ausbildung von Adapterschlitten 18 am Hilfswerkzeug 16, welche einfach und schnell mit der jeweiligen unteren Halbschale 14 des Außenträgers 3, der Frontplatte 4 und des Innenträgers 5 verbindbar sind, ist zusätzlich ein axiales Verschieben eben genannter Elemente und dadurch ein Lösen derselben aus deren Verbindungskonturen 7 problemlos möglich. Prinzipiell erfolgt dabei eine Demontage der Elemente der Strömungsmaschine 2 in der Reihenfolge Außenträger 3, Frontplatte 4 und Innenträger 5. Ein Entfernen einer unteren Gehäusehälfte 8" kann dabei ebenso entfallen wie das Entfernen des Rotors 11.
  • Durch die erfindungsgemäße Strömungsmaschine 2 bzw. das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht sich die Wartung, das heißt ein Auseinanderbauen bzw. Austauschen und Wiederzusammenbauen des Außenträgers 3, der Frontplatte 4 und des Innenträgers 5, erheblich, wodurch der Wartungsaufwand und damit auch die Wartungskosten sowie damit verbundene Stillstandszeiten der Strömungsmaschine 2 deutlich reduziert werden können.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Brennkammer
    2
    Strömungsmaschine
    3
    Außenträger
    4
    Frontplatte
    5
    Innenträger
    6
    Beschichtung / hitzebeständige Schicht
    7, 7'
    Verbindungskontur
    8
    Gehäuse
    8'
    obere Gehäusehälfte
    8"
    untere Gehäusehälfte
    9
    Umfangsnut
    10
    Umfangsfeder
    11
    Rotor
    11'
    Rotorachse
    12
    als Stufe ausgebildete Verbindungskontur 7
    13
    Schalenelement
    14
    untere Halbschale
    15
    obere Halbschale
    16
    Hilfswerkzeug
    17
    Verbindungsmittel
    18
    Adapterschlitten

Claims (7)

  1. Strömungsmaschine (2) mit einer Brennkammer (1), insbesondere eine Gasturbine,
    - mit einem Gehäuse (8), welches zumindest im Bereich der Brennkammer (1) eine verschließbare Wartungsöffnung aufweist, die in geöffnetem Zustand einen Zugang zu einem Außenträger (3), einem Innenträger (5) und einer Frontplatte (4) freigibt, die zusammen die Brennkammer (1) begrenzen ,
    - wobei der Außenträger (3), der Innenträger (5) und die Frontplatte (4) als ringförmige Schalenelemente (13) ausgebildet sind,
    - wobei die Schalenelemente (13) jeweils eine untere Halbschale (14) und eine damit verbindbare obere Halbschale (15) aufweisen,
    - wobei der Außenträger (3), der Innenträger (5) und die Frontplatte (4) im montierten Zustand über axial voneinander lösbare Verbindungskonturen (7) miteinander und/oder mit dem Gehäuse (8) verbunden sind.
  2. Strömungsmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest eine der Verbindungskonturen (7) als axial offene Umfangsnut (9) oder als mit dieser Umfangsnut (9) zusammenwirkende Umfangsfeder (10) ausgebildet ist.
  3. Strömungsmaschine nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest eine der Verbindungskonturen (7) als Stufe (12) ausgebildet ist.
  4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die oberen Halbschalen (15) so ausgebildet sind, dass sie zur Demontage bezüglich eines Rotors (11) der Strömungsmaschine (2) axial verschiebbar und anschließend radial abnehmbar sind.
  5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die unteren Halbschalen (14) so ausgebildet sind, dass sie zu ihrer Demontage mittels eines Hilfswerkzeugs (16), welches drehfest mit dem Rotor (11) verbindbar ist, axial verschiebbar und um die Rotorachse (11) nach oben verdrehbar sind.
  6. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Innenträger (5), der Außenträger (3) und die Frontplatte (4) jeweils eine hitzebeständige Schicht (6) tragen.
  7. Verfahren zur Demontage eines Elements einer Strömungsmaschine (2), nämlich eines Außenträgers (3) und/oder eines Innenträgers (5) und/oder einer Frontplatte (4), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das jeweilige Element als ringförmiges Schalenelement (13), bestehend aus jeweils einer unteren Halbschale (14) und einer damit verbindbaren oberen Halbschale (15), ausgebildet ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
    7.1 Öffnen eines Gehäuses (8) der Strömungsmaschine (2) im Bereich einer Brennkammer (1),
    7.2 Lösen der oberen Halbschale (15) von der unteren Halbschale (14),
    7.3 axiales Verschieben der oberen Halbschale (15) und anschließendes Abnehmen derselben in im wesentlichen radialer Richtung,
    7.4 drehfestes Verbinden eines Hilfswerkzeugs (16) mit dem Rotor (11) der Strömungsmaschine (2),
    7.5 Verbinden des Hilfswerkzeugs (16) über daran angeordnete axial verschiebbare Adapterschlitten (18) mit der unteren Halbschale (14),
    7.6 axiales Verschieben der unteren Halbschale (14) und damit Lösen derselben aus axialen Verbindungskonturen (7),
    7.7 Verdrehen der unteren Halbschale (14) mit dem Rotor (11) um ca. 180 °, bis die untere Halbschale (14) im wesentlichen die Position der entfernten oberen Halbschale (15) einnimmt,
    7.8 Lösen der nach oben verdrehten unteren Halbschale (14) vom Hilfswerkzeug (16) und Abnehmen derselben.
    8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Demontage der Elemente (14, 15) der Strömungsmaschine (2) in der Reihenfolge Außenträger (3), Frontplatte (4), Innenträger (5) erfolgt.
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