EP2609298A1 - Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung - Google Patents

Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung

Info

Publication number
EP2609298A1
EP2609298A1 EP11740913.6A EP11740913A EP2609298A1 EP 2609298 A1 EP2609298 A1 EP 2609298A1 EP 11740913 A EP11740913 A EP 11740913A EP 2609298 A1 EP2609298 A1 EP 2609298A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
housing part
projection
parts
chromium steel
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11740913.6A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Kästner
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.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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 Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP11740913.6A priority Critical patent/EP2609298A1/de
Publication of EP2609298A1 publication Critical patent/EP2609298A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2230/00—Manufacture
    • F05D2230/40—Heat treatment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/30—Retaining components in desired mutual position
    • F05D2260/37—Retaining components in desired mutual position by a press fit connection
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2300/00—Materials; Properties thereof
    • F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
    • F05D2300/13—Refractory metals, i.e. Ti, V, Cr, Zr, Nb, Mo, Hf, Ta, W
    • F05D2300/132—Chromium

Definitions

  • the invention relates to a housing for a
  • Steam turbines generally include a rotatably mounted within an inner housing rotor, wherein an outer housing is disposed around the inner housing.
  • an outer housing is designed as a pot housing with a lid.
  • the outer housing consists of an upper and a lower part and is non-positively connected by screws.
  • the inner housing is also made of an upper and a lower part.
  • the inner housing comprises so-called vanes, which deflect an incoming steam.
  • the deflected vapor flows between blades disposed on the rotor.
  • the result is that the rotor is set in rotation.
  • Steam turbines have temperature values of, for example, over 600 ° C at a pressure of more than 350bar. This means that the inner housing and the rotor are thermally stressed. In addition, the rotor is operated at a speed of 3000min -1 or 3600min -1 . In addition to the thermal loads, this leads to an increased mechanical load on the rotor as well as the rotor blades arranged on the rotor.
  • the flow channel formed between the rotor and the inner housing by means of the guide vanes and rotor blades usually comprises a plurality of blade stages, ie, the stator blades and rotor blades are arranged alternately in a flow direction one after the other. The temperatures in the
  • the material GX12CrMoWVNbNl 0-1-1 is a substance that can withstand the high steam temperatures. However, the temperature in the rear of the steam turbine drops to values well below 565 ° C. This means that lower in the rear of the steam turbine
  • the object of the invention is to provide a housing for a
  • Specify turbomachine which comprises two housing parts and is suitable for high inlet temperatures.
  • the housing at least two Has housing parts, wherein the two housing parts for arrangement along an axial axis one behind the other
  • Shrinking is understood to mean a process in which a housing part in a radial direction through
  • Heating is stretched and is arranged in a second method step on the first housing part and shrinks by a cooling process on the second housing part.
  • a second method step on the first housing part and shrinks by a cooling process on the second housing part.
  • the two housing parts are formed substantially as half-shells.
  • the inner casing of a steam turbine is usually made, for example, of an upper and a lower part.
  • the upper and lower part is here as a half shell
  • the first housing part has a formed in a circumferential direction
  • Housing part can protrude.
  • the recess has an axial length in which the projection of the second housing part is fitted.
  • the second housing part in the radial direction behind the first
  • the housing comprises three housing parts, namely a first housing part made of a 10% chromium steel, a second housing part of a l% chromium steel and a third housing part of a l% chromium steel, wherein the first housing part in a
  • Inflow area is used for a steam turbine.
  • the first housing part is about the inventive
  • the first and third housing part is also about the inventive
  • the housing is designed as an inner housing for a steam turbine.
  • FIG. 2 shows a partial view of FIG. 1
  • FIG. 1 shows a steam turbine 1, comprising a
  • Inner housing 3 is a rotor 4, which has not shown blades, rotatably mounted about a rotation axis 5.
  • the rotor 4 facing side of the inner housing 3 comprises in an axial direction 6 in a row
  • a double-flow steam turbine 1 in which a steam flowing into an inflow region 8 flows both into a left-hand flow 9 and into a right-hand flow 10 arranged opposite to the left-hand flow 9.
  • Both the inner housing 3 and the outer housing 2 are formed substantially rotationally symmetrical about the axis of rotation 5.
  • the inner housing 3 is made of a first housing part 3a, a second second housing part 3b arranged in the right-hand flood 10 and a housing part 3c arranged in the left-hand flood 9.
  • the embodiment of the steam turbine 1 shown in FIG. 1 is suitable for high steam parameters. For example, the inlet temperature of the over the inflow 8
  • the second housing part 3b and the third housing part 3c arranged in the right-hand flood 10 and in the left-hand flood 9 could be made of a less expensive one
  • Material are formed, such. B. from a l%
  • the first housing part 3a, the second housing part 3b and the third housing part 3c, as shown in FIG 1 is not shown in detail, manufactured as half shells. This means that in a cross-sectional view, i. H. in a view, for example, from the right in the direction of the axial direction 6, the first housing part 3a, the second housing part 3b and the third housing part 3c are semicircular.
  • the entire inner housing 3 is created by a
  • Comparatively symmetrical trained shell-shaped inner housing 3 to an entire inner housing. 3 is joined together. This joining takes place by means of screws on a joint.
  • the first housing part 3a is connected along the right tide 10 in the axial direction 6 via a shrinkage with the second housing part 3b. Likewise, in the left trough 9, the first housing part 3a is shrunk in the axial direction 6 with the second housing part 3b. 2 shows an enlarged view of the detail 11 of FIG. 1.
  • the first housing part 3 a is connected to the third housing part 3 c via a shrinkage 11. For this purpose, the first housing part 3a at a front end 12 in a circumferential direction
  • the projection 13 which is aligned in a radial direction 14.
  • the projection 13 in this case extends from a flow channel limiting wall 15 in the radial direction 14 to a projection end 16, which has a projection width 17 in an axial direction 6.
  • a recess 19 is formed, which is bounded by the inner projection wall 18 of a counter-projection wall 20 and a boundary wall 21.
  • a circumferentially oriented projection groove 22 is formed, in which a counter-projection 23 of the third
  • Counter-protrusion 23 substantially corresponds to the width of protrusion groove 22. As can be seen in the cross-sectional view of FIG. 2, the geometrical sizes of counter-protrusion 23 and protrusion groove 22 are substantially identical.
  • the third housing part 3c likewise comprises a counter-projection groove 25, in which the projection 13 is incorporated.
  • the FIG 2 already represents the assembled in the final state, assembled inner housing 3.
  • the third housing part 3c is first heated, in particular in the region of the counter-protrusion groove 25. This increases the Schmidtsprungsnutbreite 26 of the Schmidtsprungsnut 25.
  • the Schmidtsprungsnutbreite 26 should be slightly larger than that by the heating
  • Projection width 17 of the projection 13 Accordingly, the dimensions of the counter-projection 23 and the projection groove 22 must be selected such that a fitting of the first
  • Housing part 3a and the third housing part 3c is possible.
  • the first housing part 3a should have a lower temperature than the temperature of the third housing part 3c.
  • the third housing part 3c cools, whereby the geometric dimensions of the counter-projection groove 25 change, resulting in a reduction of the Gegenvorsprungsnutbreite 26.
  • the dimensions and the temperatures should be selected such that after the cooling process, the projection groove width 26 is less than the projection width 17, so that a very strong
  • Vorsprungsnutbreite 27 is greater than the width 24 of the counter-projection. In a final cooling process, the Vorsprungsnutbreite 27 decreases such that it is ultimately less than the width 24 and thus ashrinking the first housing part 3a with the third housing part 3c allows.
  • Experiencing the shrinkage is not limited to the shrinkage of the first housing part 3a and 3c. It could just as the first housing part 3a with the second housing part 3b are shrunk.
  • the first housing part 3a is in this case of a 10%
  • first housing part 3a Chrome steel manufactured and the second housing part 3b and third housing part 3c of a l% chromium steel.
  • first housing part 3a for example, the material
  • GX12CrMoWVNbNl 0-1-1 can be used.
  • the material for the second housing part 3b and the third housing part 3c can be made identical.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse (3) für eine Strömungsmaschine, insbesondere Dampfturbine (1), wobei das Gehäuse ein erstes Gehäuseteil (3a), ein zweites Gehäuseteil (3b) und ein drittes Gehäuseteil (3c) umfasst, wobei die Gehäuseteile (3a, 3b, 3c) jeweils über eine Verschrumpfung (11) miteinander verbunden sind.

Description

Beschreibung
GEHÄUSE FÜR EINE STRÖMUNGSMASCHINE SOWIE VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse für eine
Strömungsmaschine, wobei das Gehäuse zumindest zwei
Gehäuseteile aufweist, wobei die beiden Gehäuseteile zur Anordnung entlang einer axialen Achse hintereinander
ausgebildet sind.
Unter einer Strömungsmaschine wird beispielsweise eine
Dampfturbine oder eine Gasturbine verstanden. Dampfturbinen umfassen in der Regel einen innerhalb eines Innengehäuses drehbar gelagerten Rotor, wobei um das Innengehäuse ein Außengehäuse angeordnet ist. Es sind Aus führungs formen bekannt, bei denen das Außengehäuse als Topfgehäuse mit einem Deckel ausgebildet ist. Neben dieser Aus führungs form sind auch Aus führungs formen bekannt, bei denen das Außengehäuse aus einem Ober- und einem Unterteil besteht und miteinander per Schrauben kraftschlüssig verbunden ist.
Das Innengehäuse wird ebenfalls aus einem Ober- und einem Unterteil gefertigt. Das Innengehäuse umfasst sogenannte Leitschaufeln, die einen anströmenden Dampf umlenken. Der umgelenkte Dampf strömt zwischen Laufschaufeln, die auf dem Rotor angeordnet sind. Die Folge ist, dass der Rotor in Drehung versetzt wird. Die Dampfparameter bei modernen
Dampfturbinen weisen Temperaturwerte von beispielsweise über 600°C bei einem Druck von mehr als 350bar auf. Das bedeutet, dass das Innengehäuse und der Rotor thermisch stark belastet werden. Dazu kommt noch, dass der Rotor bei einer Drehzahl von 3000min-1 bzw. 3600min-1 betrieben wird. Dies führt neben den thermischen Belastungen zu einer erhöhten mechanischen Belastung des Rotors sowie der auf dem Rotor angeordneten Laufschaufeln . Der zwischen dem Rotor und dem Innengehäuse mittels der Leit- und Laufschaufeln gebildete Strömungskanal umfasst in der Regel mehrere Schaufelstufen, d. h., dass die Leitschaufeln und Laufschaufeln abwechselnd in einer Strömungsrichtung nacheinander angeordnet sind. Die Temperaturen im
Einströmbereich der Dampfturbine sind im Vergleich zu der Temperatur an einem Ausgang der Dampfturbine vergleichsweise hoch. Dies führt dazu, dass die thermische Belastung entlang der Strömungsrichtung abnimmt. Es sind wenige Werkstoffe bekannt, die den hohen Temperaturen von größer 565°C
standhalten können. Der Werkstoff GX12CrMoWVNbNl 0-1-1 ist ein solcher Stoff, der den hohen Dampftemperaturen standhalten kann. Allerdings sinkt die Temperatur im hinteren Bereich der Dampfturbine auf Werte deutlich unter 565°C. Das bedeutet, dass im hinteren Bereich der Dampfturbine geringere
Anforderungen an den Werkstoff gestellt werden. Der
vorgenannte Werkstoff wäre nicht notwendig. Hinzu kommt, dass der 10%ige Chromstahl vergleichsweise teuer ist und es nur eine begrenzte Anzahl von Lieferanten für diesen Werkstoff gibt. Es ist daher bekannt, Innengehäuse für Dampfturbinen in Strömungsrichtung in zwei Teile aufzuteilen, wobei im
vorderen Einströmbereich das Innengehäuse aus einem
vergleichsweise teuren Material, wie z. B. einem 10%igen Chromstahl besteht und der hintere Bereich aus einem
günstigeren Material wie z. B. einem l%igen Chromstahl besteht .
Es ist derzeit bekannt, diese beiden Werkstoffe miteinander an ihrer Kontaktstelle zu verschweißen. Hierbei entsteht allerdings die Herausforderung, unterschiedliche Werkstoffe optimal und dauerhaft miteinander zu verschweißen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuse für eine
Strömungsmaschine anzugeben, das zwei Gehäuseteile umfasst und für hohe Eingangstemperaturen geeignet ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Gehäuse für eine
Strömungsmaschine, wobei das Gehäuse zumindest zwei Gehäuseteile aufweist, wobei die beiden Gehäuseteile zur Anordnung entlang einer axialen Achse hintereinander
ausgebildet sind, wobei die beiden Gehäuseteile axial
miteinander verschrumpft sind.
Unter Verschrumpfen wird hierbei ein Vorgang verstanden, bei dem ein Gehäuseteil in einer radialen Richtung durch
Erwärmung gedehnt wird und in einem zweiten Verfahrensschritt über das erste Gehäuseteil angeordnet wird und durch einen Abkühlvorgang auf dem zweiten Gehäuseteil aufschrumpft. Durch diese thermisch induzierte Aus- und Zurückdehnung wird eine insgesamt vergleichsweise hohe Kraft von dem einen Teil auf den anderen Teil übertragen. Eine Schweißung der beiden
Gehäuseteile wird demnach nicht erforderlich. Durch diesen SchrumpfVorgang wäre eine vergleichsweise hohe
Kraftübertragung möglich.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben .
In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung sind die beiden Gehäuseteile im Wesentlichen als Halbschalen ausgebildet. Das Innengehäuse einer Dampfturbine ist beispielsweise in der Regel aus einem Ober- und einem Unterteil gefertigt. Das Ober- und Unterteil ist hierbei als eine Halbschale
ausgeführt, die an einer Teilfuge über Schrauben miteinander verbunden wird. Diese beiden Teile sind hierbei im
Wesentlichen als Halbschalen ausgeführt.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung weist das erste Gehäuseteil eine in eine Umfangsrichtung ausgebildete
Aussparung auf, wobei das zweite Gehäuseteil einen in
Umfangsrichtung ausgebildeten Vorsprung aufweist, wobei der Vorsprung zum Einpassen in die Aussparung ausgebildet ist. Das thermisch zu dehnende zweite Gehäuseteil wird somit derart stark erhitzt, dass die herbeigeführte Ausdehnung derart groß ist, dass der Vorsprung über das erste
Gehäuseteil ragen kann. Die Aussparung hat eine axiale Länge, in die der Vorsprung des zweiten Gehäuseteils eingepasst ist. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist das zweite Gehäuseteil in radialer Richtung hinter dem ersten
Gehäuseteil ausgebildet.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung umfasst das Gehäuse drei Gehäuseteile, nämlich ein erstes Gehäuseteil aus einem 10%igen Chromstahl, ein zweites Gehäuseteil aus einem l%igen Chromstahl und ein drittes Gehäuseteil aus einem l%igen Chromstahl, wobei das erste Gehäuseteil in einem
Einströmbereich für eine Dampfturbine eingesetzt wird. Das erste Gehäuseteil wird über das erfindungsgemäße
Schrumpfverfahren miteinander verbunden. Das erste und dritte Gehäuseteil wird ebenso über das erfindungsgemäße
Schrumpfverfahren miteinander verbunden. Erfindungsgemäß wird das Gehäuse als Innengehäuse für eine Dampfturbine ausgebildet.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels näher beschrieben. Es zeigen:
FIG 1 eine Ansicht einer Dampfturbine;
FIG 2 eine Teilansicht aus FIG 1.
Die FIG 1 zeigt eine Dampfturbine 1, umfassend ein
Außengehäuse 2 und ein innerhalb des Außengehäuses 2
angeordnetes dreiteiliges Innengehäuse 3. Innerhalb des
Innengehäuses 3 ist ein Rotor 4, der nicht näher dargestellte Laufschaufeln aufweist, um eine Rotationsachse 5 drehbar gelagert. Die dem Rotor 4 zugewandte Seite des Innengehäuses 3 umfasst in einer axialen Richtung 6 hintereinander
angeordnete Leitschaufeln, die nicht näher dargestellt sind. Zwischen dem Rotor 4 und dem Innengehäuse 3 ist somit ein Strömungskanal 7 ausgebildet. Die in FIG 1 gezeigte
Aus führungs form zeigt eine zweiflutige Dampfturbine 1, bei der ein in einen Einströmbereich 8 einströmender Dampf sowohl in eine linke Flut 9 als auch in eine entgegengesetzt zur linken Flut 9 angeordnete rechte Flut 10 strömt. Die
Temperaturen im Einströmbereich 8 sind hierbei
vergleichsweise hoch, so dass das Innengehäuse 3 gerade im Einströmbereich 8 besonders thermisch belastet wird.
Sowohl das Innengehäuse 3 als auch das Außengehäuse 2 werden im Wesentlichen rotationssymmetrisch um die Rotationsachse 5 ausgebildet. Erfindungsgemäß wird daher das Innengehäuse 3 aus einem ersten Gehäuseteil 3a, einem zweiten, in der rechten Flut 10 angeordneten zweiten Gehäuseteil 3b und einem in der linken Flut 9 angeordneten Gehäuseteil 3c gefertigt. Die in FIG 1 dargestellte Aus führungs form der Dampfturbine 1 ist für hohe Dampfparameter geeignet. Beispielsweise könnte die Eingangstemperatur des über den Einströmbereich 8
einströmenden Dampfes Temperaturen von größer 565°C betragen. Ein geeigneter Werkstoff, der diesen thermischen Belastungen standhält, ist ein 10%iger Chromstahl wie beispielsweise der GX12CrMoWVNbNl 0-1-1. Der Werkstoff für das erste Gehäuseteil 3a sollte demnach aus diesem vergleichsweise teuren 10%igen Chromstahl ausgebildet sein. Die in der rechten Flut 10 und in der linken Flut 9 angeordneten zweiten Gehäuseteil 3b und dritten Gehäuseteil 3c könnten aus einem weniger teuren
Material ausgebildet werden, wie z. B. aus einem l%igen
Chromstahl. Das erste Gehäuseteil 3a, das zweite Gehäuseteil 3b und das dritte Gehäuseteil 3c werden, wie in der FIG 1 nicht näher dargestellt ist, als Halbschalen gefertigt. Das bedeutet, dass in einer Querschnittsansicht, d. h. in einer Ansicht beispielsweise von rechts in Richtung der axialen Richtung 6, das erste Gehäuseteil 3a, das zweite Gehäuseteil 3b und das dritte Gehäuseteil 3c halbkreisförmig ausgebildet sind. Das gesamte Innengehäuse 3 entsteht, indem ein
vergleichsweise symmetrisch ausgebildetes halbschalenförmiges Innengehäuse 3 zu einem gesamten Innengehäuse 3 zusammengefügt wird. Dieses Zusammenfügen erfolgt mittels Schrauben an einer Fuge.
Das erste Gehäuseteil 3a wird entlang der rechten Flut 10 in axialer Richtung 6 über eine Verschrumpfung mit dem zweiten Gehäuseteil 3bverbunden. Genauso wird in der linken Flut 9 das erste Gehäuseteil 3a in axialer Richtung 6 mit dem zweiten Gehäuseteil 3b verschrumpft. Die FIG 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Details 11 aus FIG 1. Das erste Gehäuseteil 3a wird mit dem dritten Gehäuseteil 3c über eine Verschrumpfung 11 miteinander verbunden. Dazu weist das erste Gehäuseteil 3a an einem stirnseitigen Ende 12 eine in einer Umfangsrichtung
ausgebildeten Vorsprung 13, der in einer radialen Richtung 14 ausgerichtet ist. Der Vorsprung 13 erstreckt sich hierbei von einer Strömungskanalbegrenzungswand 15 in radialer Richtung 14 zu einem Vorsprungende 16, das in einer axialen Richtung 6 eine Vorsprungbreite 17 aufweist. An einer inneren
Vorsprungwand 18 wird der Vorsprung 13 in der axialen
Richtung 6 begrenzt.
Wie in FIG 2 dargestellt, entsteht eine Vertiefung 19, die durch die innere Vorsprungswand 18 einer Gegenvorsprungswand 20 und einer Begrenzungswand 21 begrenzt wird. Somit wird eine in Umfangsrichtung ausgerichtete Vorsprungsnut 22 ausgebildet, in die ein Gegenvorsprung 23 des dritten
Gehäuseteils 3c eingepasst ist. Eine Breite 24 des
Gegenvorsprungs 23 entspricht im Wesentlichen der Breite der Vorsprungsnut 22. Wie in der Querschnittsansicht der FIG 2 zu sehen ist, sind die geometrischen Größen des Gegenvorsprungs 23 und der Vorsprungsnut 22 im Wesentlichen identisch ist.
Das dritte Gehäuseteil 3c umfasst des Weiteren ebenfalls eine Gegenvorsprungsnut 25, in das der Vorsprung 13 eingearbeitet ist . Die FIG 2 stellt bereits das im Endzustand gefertigte, zusammengefügte Innengehäuse 3 dar. In einem ersten
Verfahrensschrift wird zunächst das dritte Gehäuseteil 3c insbesondere im Bereich der Gegenvorsprungsnut 25 erwärmt. Dadurch vergrößert sich die Gegenvorsprungsnutbreite 26 der Gegenvorsprungsnut 25. Die Gegenvorsprungsnutbreite 26 sollte durch die Erwärmung geringfügig größer sein als die
Vorsprungsbreite 17 des Vorsprungs 13. Dementsprechend müssen die Dimensionen des Gegenvorsprungs 23 und der Vorsprungsnut 22 derart gewählt werden, dass ein Einpassen des ersten
Gehäuseteils 3a und dem dritten Gehäuseteil 3c möglich ist. Das erste Gehäuseteil 3a sollte eine geringere Temperatur aufweisen als die Temperatur des dritten Gehäuseteils 3c.
In einem anschließenden Abkühlprozess kühlt sich das dritte Gehäuseteil 3c ab, wodurch sich die geometrischen Dimensionen der Gegenvorsprungsnut 25 ändern, was zu einer Verkleinerung der Gegenvorsprungsnutbreite 26 führt. Die Dimensionen und die Temperaturen sollten derart gewählt werden, dass nach dem Abkühlvorgang die Vorsprungsnutbreite 26 geringer ist als die Vorsprungsbreite 17, so dass eine sehr feste
Verschrumpfungsverbindung entsteht. Ein Bewegen des
Vorsprungs 13 gegen die Gegenvorsprungsnut 25 sollte nach dem Abkühlvorgang nicht mehr möglich sein.
In einem alternativen Herstellungsverfahren können die
Dimensionen der Vorsprungsnuten, des Gegenvorsprungs 23, der Breite 24, der Gegenvorsprungsnut 25, der
Gegenvorsprungsnutbreite 26 derart gewählt werden, dass nicht das Gehäuseteil 3c erwärmt wird, sondern das erste
Gehäuseteil 3a im Bereich der Vorsprungsnut 23. In diesem alternativen Herstellungsverfahren wird durch das Erwärmen eine Vorsprungsnutbreite 27 vergrößert, so dass die
Vorsprungsnutbreite 27 größer ist als die Breite 24 des Gegenvorsprungs. In einem abschließenden Abkühlvorgang verringert sich die Vorsprungsnutbreite 27 derart, dass diese schließlich geringer ist als die Breite 24 und somit ein Verschrumpfen des ersten Gehäuseteils 3a mit dem dritten Gehäuseteil 3c ermöglicht.
Das Aufschrumpf erfahren ist nicht auf das Verschrumpfen des ersten Gehäuseteils 3a und 3 c beschränkt. Es könnte genauso das erste Gehäuseteil 3a mit dem zweiten Gehäuseteil 3b verschrumpft werden.
Das erste Gehäuseteil 3a ist hierbei aus einem 10%igen
Chromstahl gefertigt und das zweite Gehäuseteil 3b und dritte Gehäuseteil 3c aus einem l%igen Chromstahl. Für erste Gehäuseteil 3a kann beispielsweise der Werkstoff
GX12CrMoWVNbNl 0-1-1 verwendet werden. In alternativen Aus führungs formen kann der Werkstoff für das zweite Gehäuseteil 3b und das dritte Gehäuseteil 3c identisch ausgeführt werden.

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse (3) für eine Strömungsmaschine,
wobei das Gehäuse (3) zumindest zwei Gehäuseteile (3a, aufweist,
wobei die beiden Gehäuseteile (3a, 3b) zur Anordnung entlang einer axialen Achse hintereinander ausgebildet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden Gehäuseteile (3a, 3b) axial miteinander
verschrumpft sind.
2. Gehäuse (3) nach Anspruch 1,
wobei die beiden Gehäuseteile (3a, 3b) im Wesentlichen als Halbschale ausgebildet sind.
3. Gehäuse (3) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei ein erstes Gehäuseteil (3a) eine in einer
Umfangsrichtung ausgebildete Aussparung (19) aufweist und ein zweites Gehäuseteil (3b) einen in Umfangsrichtung ausgebildeten Vorsprung (13) aufweist,
wobei der Vorsprung (13) zum Einpassen in die Aussparung
(19) ausgebildet ist.
4. Gehäuse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Gehäuseteil (3b) in radialer Richtung (14) hinter dem ersten Gehäuseteil ausgebildet ist.
Gehäuse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (3) ein drittes Gehäuseteil (3c) umfasst, das an das erste Gehäuseteil (3a) in axialer Richtung (6) dahinter aufgeschrumpft ist.
6. Gehäuse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Gehäuseteil (3a) aus einem 10%igen
Chromstahl und das zweite Gehäuseteil (3b) aus einem l%igen Chromstahl gefertigt ist.
7. Gehäuse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Gehäuseteil (3a) als mittleres Gehäuseteil zwischen dem zweiten (3b) und dritten Gehäuseteil (3c) ausgebildet ist und aus einem 10%igen Chromstahl gefertigt ist,
wobei das zweite (3b) und dritte (3c) Gehäuseteil aus einem l%igen Chromstahl gefertigt ist.
8. Gehäuse (3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gehäuse (3) als Innengehäuse für eine
Dampfturbine ausgebildet ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines aus zumindest zwei
Gehäuseteilen (3a, 3b) umfassendes Gehäuses (3),
wobei die Gehäuseteile (3a, 3b) über einen Schrumpfsitz (11) miteinander verbunden werden.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei ein Gehäuseteil (3a) aus einem 10%igen Chromstahl und ein Gehäuseteil (3b) aus einem l%igen Chromstahl gefertigt wird .
EP11740913.6A 2010-08-25 2011-08-02 Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung Withdrawn EP2609298A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11740913.6A EP2609298A1 (de) 2010-08-25 2011-08-02 Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10173943A EP2423454A1 (de) 2010-08-25 2010-08-25 Gehäuse für Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Herstellung
PCT/EP2011/063269 WO2012025342A1 (de) 2010-08-25 2011-08-02 Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung
EP11740913.6A EP2609298A1 (de) 2010-08-25 2011-08-02 Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2609298A1 true EP2609298A1 (de) 2013-07-03

Family

ID=43530086

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10173943A Withdrawn EP2423454A1 (de) 2010-08-25 2010-08-25 Gehäuse für Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Herstellung
EP11740913.6A Withdrawn EP2609298A1 (de) 2010-08-25 2011-08-02 Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP10173943A Withdrawn EP2423454A1 (de) 2010-08-25 2010-08-25 Gehäuse für Strömungsmaschine sowie Verfahren zur Herstellung

Country Status (3)

Country Link
EP (2) EP2423454A1 (de)
CN (1) CN103080482B (de)
WO (1) WO2012025342A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3421727B1 (de) * 2017-06-30 2020-01-29 Ansaldo Energia Switzerland AG Gasturbine mit einem turbinenschaufelträger

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1040569B (de) * 1954-07-08 1958-10-09 Westinghouse Electric Corp Befestigung der Duesensegmente im Gehaeuse einer Dampfturbine
FR2690202B1 (fr) * 1992-04-17 1995-07-07 Alsthom Gec Perfectionnements aux modules haute pression de turbine a rotor tambour avec admission de vapeur a tres hautes caracteristiques.
DE59909395D1 (de) * 1999-01-20 2004-06-09 Alstom Technology Ltd Baden Gehäuse für eine Dampf- oder eine Gasturbine
US6499946B1 (en) * 1999-10-21 2002-12-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Steam turbine rotor and manufacturing method thereof
US6964554B2 (en) * 2003-03-31 2005-11-15 Siemens Westinghouse Power Corporation Drop-in nozzle block for steam turbine
EP1559872A1 (de) * 2004-01-30 2005-08-03 Siemens Aktiengesellschaft Strömungsmaschine
EP1744017A1 (de) * 2005-07-14 2007-01-17 Siemens Aktiengesellschaft Kombinierte Dampfturbine, Dampf- oder Gas- und Dampf- Turbinenanlage, Verfahren zum Betrieb einer kombinierten Dampfturbine
EP1780376A1 (de) * 2005-10-31 2007-05-02 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine
DE102008043605B4 (de) * 2007-11-16 2015-05-07 Alstom Technology Ltd. Verfahren zur Herstellung eines Turbinengehäuses

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2012025342A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN103080482B (zh) 2016-02-03
EP2423454A1 (de) 2012-02-29
WO2012025342A1 (de) 2012-03-01
CN103080482A (zh) 2013-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1774140B1 (de) Dampfturbine und verfahren zum betrieb einer dampfturbine
EP2342427B1 (de) Axial segmentierter leitschaufelträger für eine gasturbine
EP2808559B1 (de) Strukturbaugruppe für eine Strömungsmaschine
CH697747A2 (de) Schema zum Halten der äusseren Seitenwand für eine Singlet-Düse der ersten Stufe.
EP1816401B1 (de) Strömungsmaschine
EP2173972B1 (de) Rotor für eine axial durchströmbare strömungsmaschine
EP3130748A1 (de) Rotorkühlung für eine dampfturbine
CH694257A5 (de) Dampfturbine.
EP3095957B1 (de) Rotorscheibe zur verwendung in einem verdichter
CH710576A2 (de) Turbinenschaufel mit mehreren Kühlkanälen.
EP3287608A1 (de) Innenring für einen leitschaufelkranz einer strömungsmaschine
DE102011055942B4 (de) Dampfturbinensingulettverbindung für Leitapparate einer Grenzstufe mit verstiftetem oder verschraubtem innerem Ring
EP2344730B1 (de) Innengehäuse für eine strömungsmaschine
EP1577494A1 (de) Geschweisste Turbinenwelle und Verfahren zur deren Herstellung
EP2347101B1 (de) Gasturbine und zugehörige Gas- bzw. Dampfturbinenanlage
EP2997236B1 (de) Dampfturbine
EP2196628A1 (de) Leitschaufelträger
EP2609298A1 (de) Gehäuse für eine strömungsmaschine sowie verfahren zur herstellung
CH707648A2 (de) Turbinenschaufel mit einem Schaufelbasisteil sowie Turbine.
DE102006061448B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Blisk oder eines Blings einer Gasturbine und danach hergestelltes Bauteil
EP2031189A1 (de) Dicht-Ring für die Abdichtung eines Spaltes zwischen den Leitschaufeln eines Leitschaufelkranzes einer stationären axial durchströmbaren Strömungsmaschine und dessen Rotor
EP3536913A1 (de) Innenring für eine turbomaschine und entsprechendes herstellungsverfahren
EP3183426B1 (de) Kontrollierte kühlung von turbinenwellen
EP1895094B1 (de) Drallgekühlte Rotor-Schweissnaht
DE10003516C2 (de) Turbinenrotor für eine Dampfturbine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20121220

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

18W Application withdrawn

Effective date: 20171009