EP3491247A1 - Turboverdichtergehäuse, verfahren zur herstellung - Google Patents

Turboverdichtergehäuse, verfahren zur herstellung

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EP3491247A1
EP3491247A1 EP17765404.3A EP17765404A EP3491247A1 EP 3491247 A1 EP3491247 A1 EP 3491247A1 EP 17765404 A EP17765404 A EP 17765404A EP 3491247 A1 EP3491247 A1 EP 3491247A1
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EP
European Patent Office
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tcc
axial
inflow
ina1
interior
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EP17765404.3A
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French (fr)
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EP3491247B1 (de
Inventor
Marcus Meyer
Dieter Nass
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Siemens Energy Global GmbH and Co KG
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
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Publication date
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Publication of EP3491247B1 publication Critical patent/EP3491247B1/de
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    • F04D17/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/08—Centrifugal pumps
    • F04D17/10—Centrifugal pumps for compressing or evacuating
    • F04D17/12—Multi-stage pumps
    • F04D17/122—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors
    • F04D17/125—Multi-stage pumps the individual rotor discs being, one for each stage, on a common shaft and axially spaced, e.g. conventional centrifugal multi- stage compressors the casing being vertically split
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/02—Selection of particular materials
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    • F04D29/62—Mounting; Assembling; Disassembling of radial or helico-centrifugal pumps
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    • 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
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    • F05D2230/23—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together
    • F05D2230/232—Manufacture essentially without removing material by permanently joining parts together by welding
    • 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
    • F05D2230/90—Coating; Surface treatment

Definitions

  • Turbo compressor housing processes for preparing The invention relates to a turbo compressor housing extending along a longitudinal axis, wherein the Turboverdich ⁇ tergeophuse having an axial inflow Einströmungsab ⁇ section into an inner space and an outflow of an axial Abströmungsabterrorisms from the interior out.
  • the invention relates to a method for producing the turbocompressor housing.
  • Turbo compressors with corresponding housings are used in many places. There is a common need in the industry to deliver gases to a higher pressure.
  • An example of such a compressor is shown in US Pat. Nos. 7, 156, 627 B2.
  • the invention is concerned with such and similar compressors, the type of drive here is arbitrary and not of significant importance.
  • Turbo compressors, in particular radial compressor of a type in which a shaft is arranged with ei ⁇ nem or more compressor wheels between two camps are also referred to as single-shaft compressor. So-called single-shaft compressors are the preferred field of application of the invention.
  • Turbo compressor housing for the se ⁇ machines generally have a horizontal or a vertical parting line.
  • turbocompressors are exposed to corrosive media, it is customary to produce these from a suitably corrosion-resistant material. Basically, it is sufficient to line or coat the turbocompressor housing in the wetted area with a corrosion-resistant material.
  • the accessibility for coating the interior surface of the turbocompressor housing is regularly very difficult, sometimes impossible for corresponding welding machines. For this reason, some manual order welding be performed to the corrosion resistant
  • the complete housing of a corrosion- ⁇ onsbe routen material for example from a corrosion resistant cast material.
  • turbocompressor housing Based on the high manufacturing costs and the high Ma ⁇ material costs for a turbocompressor housing, which is suitable for conveying ⁇ tion of corrosive gases, it has the task of developing a turbo ⁇ compressor housing initially defined in such a way that with a ver ⁇ relatively low production cost despite a cost ⁇ reduction, a corrosion-resistant housing can be produced, preferably with less effort, lower costs and an increased degree of automation.
  • the initially defined turbo ⁇ compressor housing has a coating in the area in which the medium to be conveyed also acts corrosive. This is particularly the case in the inflow into the Turboverêtrge ⁇ housing. Preferably, only the inflow section is coated corrosion-inhibiting and the outflow section does not have this coating.
  • Turbo compressors, in particular radial turbocompressors have axially between an inflow and an outflow on a circumferentially extending seal which sealingly separates the axial Einströmungsab ⁇ section and inflow from the outflow section. In this case, the relatively low inflow pressure always prevails in the inflow region and the differential pressure between the inflow pressure and the outflow pressure rests on this seal.
  • a plurality of circumferentially extending seals may be provided at axial distances from each other, the kaskardenartig the inflow pressure and the Abströmtik in pressure differential steps from each other.
  • the axial inflow portion preferably only the axial inflow portion, corrosion must be performed constantly, because only there, the process fluid tends to condensation.
  • axial inflow portion and “axial Abströmungsabites” means that the respective housing portion having an axial extension and depending ⁇ stays awhile axially extending housing portion a one ⁇ flow or outflow comprises. These terms do not mean that the inflow or outflow must extend axially.
  • axial inflow portion and “axial outflow portion also as” axial housing portion with inflow "or
  • the invention provides that a parting plane between the axial Einströmungsab ⁇ section and the axial outflow section is provided and these two sections are welded together by means of a Wandstär ⁇ ke extending weld .
  • this construction makes it possible to first coat the inflow portion by an inner space of the turbo ⁇ compressor housing, and then welding together the two axial sections. Accordingly, the accessibility for the coating of the interior of the turbo is given bover Nathanstreuses and this type of coating can be carried out preferably automates Subsequently be ⁇ chd -.
  • an advantageous development of the invention provides that axially between the parting plane and the inflow of the inflow section a radially inward into the interior protruding, extending in a circumferential direction paragraph, which is formed with an axially away from the inflow bearing surface as a sealing surface.
  • the inflow section of the turbocompressor housing according to the invention also comprises the sealing shoulder, which keeps the potentially corrosive process medium in the inflow region away from the remaining regions of the turbocompressor housing.
  • the coating region extends from a radially extending boundary plane axially into the interior from the parting plane, the boundary plane being arranged axially between the parting plane and the contact surface.
  • the huiflä ⁇ che which is designed as a sealing surface is still part of the coated area, so that the gas to be compressed under the thermodynamic conditions in the inlet region at most up to the sealing surface formed as a contact surface comes into operation and accordingly only coated areas kontak ⁇ advantage.
  • the coating is formed corrosion inhibiting. This means that the coating of the intended process gas for the compression process of the turbocompressor corrodes less quickly than the base material of the turbo ⁇ compressor housing in Einstömabites.
  • the joining seam of the weld between the inflow section and the outflow section is not located in the coated area.
  • Demenhneend the coating material can be freely selected from the
  • At least the Einstömabêt to the longitudinal axis of the turbocompressor housing is formed rotationally symmetrical with respect to the contour of the interior.
  • the Rota ⁇ tion symmetry should be such that an automated coating is possible. Any recesses, for example for an inflow, count in the inventive Terminology of rotational symmetry for the purpose of Automati ⁇ tion of the coating not to destroy the benö ⁇ required rotational symmetry. Also for reasons of cost, it is expedient if the Einströ ⁇ tion section is designed as a forged component and / or the outflow section as a cast component.
  • Inventive ⁇ according to the axial inflow portion and the axial Abströmungsabites be provided.
  • the interior of the inlet flow section is at least partially coated in a coating area with a coating.
  • the inflow portion and the Abströ ⁇ tion section are welded together along a circumferentially extending, by means of a wall thickness extending weld in a radially duri ⁇ fenden dividing plane between the axial inflow section and the axial outflow section.
  • Figure 1 is a schematic longitudinal section through a turbocompressor according to the invention
  • Figure 2 is a representation of a schematic flow diagram of the method according to the invention.
  • FIG. 1 shows a radial turbocompressor
  • FIG. 1 shows internals of the turbocharger compressor. ters to the function of the turbo compressor housing TCC to ver ⁇ clear.
  • a rotor R of the turbocharger compressor which belongs to a bundle CART to be installed in the turbocompressor housing TCC.
  • On an axial end face of the turbo compressor housing TCC or a Mantelab ⁇ cut BCA of the turbo compressor housing TCC is closed by means of a releasable second cover CV2.
  • the opposite axial end face (left) has a first cover CV1, which in the finished state is an integral part of the turbocompressor housing TCC and is not detachably fastened.
  • the side of the non-detachable first lid CV1 has a ⁇ A flow INL, flows through the potentially corrosive process gas during operation of the turbocompressor.
  • Inflow INL1 it comes with a higher probability to a condensation of the process gas, because the process gas can still be relatively cold, since no compaction ⁇ tion work has been entered irreversibly in the process gas. Due to the compression work in compressor stages, the process gas heats up significantly. Accordingly, the relative humidity of the gas decreases.
  • outflow EXT1 Axially spaced from the inflow INL1 is the outflow EXT1, wherein the turbocompressor shown here has two outflows EXT, since the machine is double-flowed or double-flowed - that is to say also with two inflows INL1, INL2.
  • the right side arranged Einströ ⁇ tion INL2 and outflow EXT are irrelevant for the invention.
  • the inflow INL1 leads the process gas into an interior CAC of the turbo compressor housing TCC.
  • the Turboverdich ⁇ tergeophuse TCC is ne SPL in a radially extending Trennebe- between an axial inflow portion and an axial inal Abströmungsabrough EXA1 along a line extending in the circumferential direction CDR, exclusively welded by means of a through the wall thickness extending weld WSE educated.
  • the interior CAC of the inflow portion INAl is at least partially provided with a coating CLD in a coating area CLA.
  • the inflow section INAl has a shoulder SSH projecting radially inwards into the interior CAC and extending in a circumferential direction CDR.
  • the shoulder SSH is designed as a sealing surface CSF with a contact surface which points axially away from the inflow INL1.
  • This sealing surface CSF seals the inflow INL1 relative to the outflow EXT to a corresponding sealing surface of the bundle CART. Accordingly, the thermodynamics of Einströ ⁇ mung INLl remains axially restricts the inflow portion inal loading.
  • the invention proposes to coat only one coating region CLA, which extends from a radially extending boundary plane CLM axially into the interior CAC and away from the parting plane SPL, the boundary plane CLM being arranged axially between the parting plane SPL and the abutment surface.
  • These corrosion-inhibiting coating ⁇ Be CLD prevented in the inflow portion Inal corrosion of the turbo compressor housing TCC.
  • the joining seam of the weld between the inflow portion and the inal Abströmungsabites EXA1 not befin ⁇ det in the coated area. Therefore, the welding material and the material of the outflow section EXA1 can be selected independently of the material of the coating CLD.
  • the inflow ⁇ ing section INAl is commercialbil ⁇ det as a forged component, wherein the outflow section EXA1 is formed as a cast component.
  • FIG. 2 shows a flowchart of the method according to the invention for producing a turbocompressor housing TCC.
  • the axial inflow section INA1 is provided with an axial one
  • a second step b) an at least partially coating the interior of the CAC Einströmungsabschnit ⁇ tes inal with a coating in a CLD Be Schweizerungsbe- carried rich CLA.
  • This step is preferably automated.
  • a third step c) of the Einströmungsab be cut ⁇ inal and Abströmungsabrough EXAL together quantitative ⁇ welded along a line extending in the circumferential direction and through the entire wall thickness extending welding seam ⁇ WSE.
  • the weld is located in a radial separating plane between the axial SPL Einströmungsab ⁇ cut inal and the axial Abströmungsabrough EXAL.

Landscapes

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

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Turboverdichtergehäuse (TCC), das sich entlang einer Längsachse (X) erstreckt, wobei das Turboverdichtergehäuse (TCC) eine Einströmung (INL1) eines axialen Einströmungsabschnitts (INA1) in einen Innenraum (CAC) und eine Abströmung (EXT) eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1) aus dem Innenraum (CAC) heraus aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Turboverdichtergehäuse (TCC) in einer radial verlaufenden Trennebene (SPL) zwischen einem axialen Einströmungsabschnitt (INA1) und einem axialen Abströmungsabschnitt (EXA1) entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht (WSE) geschweißt ausgebildet ist, wobei der Innenraum (CAC) des Einströmungsabschnitts (INA1) zumindest teilweise mit einer Beschichtung (CLD) in einem Beschichtungsbereich (CLA) versehen ist.

Description

Beschreibung
Turboverdichtergehäuse, Verfahren zur Herstellung Die Erfindung betrifft ein Turboverdichtergehäuse, das sich entlang einer Längsachse erstreckt, wobei das Turboverdich¬ tergehäuse eine Einströmung eines axialen Einströmungsab¬ schnitts in einen Innenraum und eine Abströmung eines axialen Abströmungsabschnitts aus dem Innenraum heraus aufweist.
Daneben betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Turboverdichtergehäuses.
Turboverdichter mit entsprechenden Gehäusen finden vielerorts Einsatz. Es ist ein häufiges Bedürfnis in der Industrie Gase auf einen höheren Druck zu befördern. Ein Beispiel für einen derartigen Verdichter zeigt die US 7, 156, 627 B2. Die Erfindung beschäftigt sich mit derartigen und ähnlichen Verdichtern, wobei die Antriebsart hierbei frei wählbar und nicht von signifikanter Bedeutung ist. Turboverdichter, insbesondere Radialverdichter einer Bauart, bei der eine Welle mit ei¬ nem oder mehreren Verdichterlaufrädern zwischen zwei Lagern angeordnet ist, werden auch als Einwellenverdichter bezeichnet. Sogenannte Einwellenverdichter sind das bevorzugte An- wendungsgebiet der Erfindung. Turboverdichtergehäuse für die¬ se Maschinen weisen im Allgemeinen eine horizontale oder eine vertikale Trennfuge auf.
Sind diese Turboverdichter korrosiven Medien ausgesetzt, ist es üblich, diese aus einem entsprechend korrosionsbeständigen Werkstoff herzustellen. Grundsätzlich reicht es aus, im medienberührten Bereich mit einem korrosionsbeständigen Werkstoff das Turboverdichtergehäuse auszukleiden bzw. zu beschichten. Die Zugänglichkeit zum Beschichten der Innenraumoberfläche des Turboverdichtergehäuses ist regelmäßig sehr schwierig, teilweise für entsprechende Schweißautomaten unmöglich. Zur Fertigung müssen deshalb teilweise händische Auftragsschwei- ßungen durchgeführt werden, um die korrosionsbeständige
Schicht aufzubringen.
Alternativ besteht das komplette Gehäuse aus einem korrosi¬ onsbeständigen Material, beispielsweise aus einem korrosions- beständigen Gussmaterial.
Ausgehend von dem hohen Fertigungsaufwand bzw. den hohen Ma¬ terialkosten für ein Turboverdichtergehäuse, das zur Beförde¬ rung von korrosiven Gasen geeignet ist, hat es sich die Er- findung zur Aufgabe gemacht, ein eingangs definiertes Turbo¬ verdichtergehäuse derart weiterzubilden, dass mit einem ver¬ hältnismäßig niedrigen Fertigungsaufwand trotz einer Kosten¬ reduktion ein korrosionsbeständiges Gehäuse erzeugt werden kann, bevorzugt mit weniger Aufwand, niedrigeren Kosten und einem erhöhten Automatisierungsgrad.
Die Erfindung sieht vor, dass das eingangs definierte Turbo¬ verdichtergehäuse eine Beschichtung in dem Bereich aufweist, in dem das zu befördernde Medium auch korrosiv wirkt. Dies ist insbesondere im Einströmbereich in das Turboverdichterge¬ häuse der Fall. Bevorzugt ist nur der Einströmungsabschnitt korrosionshemmend beschichtet und der Abströmungsabschnitt weist diese Beschichtung nicht auf. Turboverdichter, insbesondere Radialturboverdichter weisen axial zwischen einer Einströmung und einer Abströmung eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtung auf, die den axialen Einströmungsab¬ schnitt bzw. Einströmbereich von dem Abströmungsabschnitt dichtend trennt. In dem Einströmbereich herrscht hierbei stets der verhältnismäßig niedrige Einströmdruck und auf die- ser Dichtung lastet der Differenzdruck zwischen dem Einströmdruck und dem Abströmdruck. Alternativ können mehrere sich in Umfangsrichtung erstreckende Dichtungen in axialen Abständen zueinander vorgesehen sein, die kaskardenartig den Einströmdruck und den Abströmdruck in Druckdifferenzschritten voneinander abdichten. Jedenfalls entspricht es einem häufi¬ gen Anwendungsfall, dass der axiale Einströmungsabschnitt, bevorzugt nur der axiale Einströmungsabschnitt, korrosionsbe- ständig ausgeführt sein muss, weil nur dort das Prozessfluid zur Kondensation neigt.
Die verwendeten Begriffe „axialer Einströmungsabschnitt" und „axialer Abströmungsabschnitt" bedeuten, dass der jeweilige Gehäuseabschnitt eine axiale Erstreckung aufweist und der je¬ weilige axial sich erstreckende Gehäuseabschnitt eine Ein¬ strömung bzw. Abströmung umfasst. Diese Begriffe bedeuten nicht, dass die Einströmung bzw. Abströmung sich axial er- strecken müssen. In anderen Worten können die Begriffe „axialer Einströmungsabschnitt" und „axialer Abströmungsabschnitt auch als „axialer Gehäuseabschnitt mit Einströmung" bzw.
„axialer Gehäuseabschnitt mit Abströmung" formuliert werden. Zur Verbesserung der Zugänglichkeit sieht die Erfindung vor, dass eine Trennebene zwischen dem axialen Einströmungsab¬ schnitt und dem axialen Abströmungsabschnitt vorgesehen ist und diese beiden Abschnitte mittels einer durch die Wandstär¬ ke sich erstreckenden Schweißnaht geschweißt zusammengefügt sind. Diese Konstruktion eröffnet die Möglichkeit, zunächst den Einströmungsabschnitt seitens eines Innenraums des Turbo¬ verdichtergehäuses zu beschichten und anschließend die beiden axialen Abschnitte zusammenzuschweißen. Dementsprechend ist die Zugänglichkeit für die Beschichtung des Inneren des Tur- boverdichtergehäuses gegeben und diese Art der Beschichtung kann bevorzugt automatisiert durchgeführt werden. Anschlie¬ ßend - auch gemäß des erfindungsgemäßen Verfahrens - können der Einströmungsabschnitt und der Abströmungsabschnitt ent¬ lang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels ei- ner durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht ge¬ schweißt zusammengefügt sein. Auf diese Weise ist es möglich, den Beschichtungswerkstoff im Wesentlichen unabhängig von dem Werkstoff des Abströmungsabschnitts und dem Material der Schweißnaht auszuwählen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass axial zwischen der Trennebene und der Einströmung der Einströmungsabschnitt einen radial nach innen in den Innenraum vorstehenden, sich in einer Umfangsrichtung erstreckenden Absatz aufweist, der mit einer von der Einströmung axial fortweisenden Anlagefläche als Dichtfläche ausgebildet ist. Auf diese Weise umfasst der Einströmungsabschnitt des erfindungs- gemäßen Turboverdichtergehäuses auch den Dichtabsatz, der das möglicherweise korrosive Prozessmedium im Einströmbereich von den übrigen Bereichen des Turboverdichtergehäuses fernhält. Hierbei ist es besonders zweckmäßig, wenn der Beschichtungs- bereich sich von einer radial sich erstreckenden Grenzebene axial in den Innenraum hinein von der Trennebene fortweisend erstreckt, wobei die Grenzebene axial zwischen der Trennebene und der Anlagefläche angeordnet ist. Somit ist die Anlageflä¬ che, die als Dichtfläche ausgebildet ist noch Bestandteil des beschichteten Bereichs, so dass das zu verdichtende Gas unter den thermodynamischen Bedingungen im Einlaufbereich höchstens bis zur als Dichtfläche ausgebildeten Anlagefläche im Betrieb kommt und dementsprechend nur beschichtete Bereiche kontak¬ tiert . Bevorzugt ist die Beschichtung korrosionshemmend ausgebildet. Das bedeutet, dass die Beschichtung von dem beabsichtigten Prozessgas für den Verdichtungsprozess des Turboverdichters weniger schnell korrodiert als der Grundwerkstoff des Turbo¬ verdichtergehäuses im Einstömabschnitt .
Besonders bevorzugt befindet sich die Fügenaht der Schweißung zwischen dem Einströmungsabschnitt und dem Abströmungsab- schnitt nicht im beschichteten Bereich. Demensprechend kann der Beschichtungswerkstoff frei gewählt werden von dem
Schweißwerkstoff für das Zusammenfügen des Einströmungsab¬ schnitts und des Abströmungsabschnitts .
Besonders bevorzugt ist zumindest der Einstömabschnitt zur Längsachse des Turboverdichtergehäuses rotationssymmetrisch hinsichtlich der Kontur des Innenraums ausgebildet. Die Rota¬ tionssymmetrie sollte derart sein, dass ein automatisiertes Beschichten möglich ist. Etwaige Aussparungen, zum Beispiel für einen Einströmstutzen, zählen in der erfindungsgemäßen Terminologie der Rotationssymmetrie zum Zwecke der Automati¬ sierung des Beschichtens nicht zu einer Zerstörung der benö¬ tigten Rotationssymmeterie . Auch aus Kostengründen ist es zweckmäßig, wenn der Einströ¬ mungsabschnitt als geschmiedetes Bauteil ausgebildet ist und/oder der Abströmungsabschnitt als gegossenes Bauteil.
Um das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Tur- boverdichters anzuwenden auf einen erfindungsgemäßen Turboverdichter werden folgende Schritte durchgeführt. Erfindungs¬ gemäß werden der axiale Einströmungsabschnitt und der axiale Abströmungsabschnitt bereitgestellt. Der Innenraum des Ein¬ strömungsabschnitts wird zumindest teilweise beschichtet in einem Beschichtungsbereich mit einer Beschichtung .
Anschließend werden der Einströmungsabschnitt und der Abströ¬ mungsabschnitt zusammengeschweißt entlang einer sich in Um- fangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wand- stärke sich erstreckenden Schweißnaht in einer radial verlau¬ fenden Trennebene zwischen dem axialen Einströmungsabschnitt und dem axialen Abströmungsabschnitt.
Im Folgenden ist die Erfindung anhand von Figuren näher be- schrieben. Es zeigen:
Figur 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Turboverdichter, Figur 2 die Darstellung eines schematischen Flussdiagramms des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Figur 1 zeigt einen Radialturboverdichter als
Einwellenmaschine mit einem erfindungsgemäßen Turboverdich- tergehäuse TCC in schematischer Darstellung als Längsschnitt. Das Turboverdichtergehäuse TCC erstreckt sich entlang einer Längsachse X. Die Figur 1 zeigt Einbauten des Turboverdich- ters, um die Funktion des Turboverdichtergehäuses TCC zu ver¬ deutlichen .
Entlang der Längsachse X erstreckt sich ein Rotor R des Tur- boverdichters , der zu einem in das Turboverdichtergehäuse TCC einzubauenden Bündel CART gehört. An einer axialen Stirnseite ist das Turboverdichtergehäuse TCC bzw. ein Mantelab¬ schnitt BCA des Turboverdichtergehäuses TCC mittels eines lösbaren zweiten Deckels CV2 verschlossen. Die gegenüberlie- gende axiale Stirnseite (links) weist einen ersten Deckel CV1 auf, der im fertigen Zustand fester Bestandteil des Turboverdichtergehäuses TCC ist und nicht lösbar befestigt ist. Die Seite des nicht lösbaren ersten Deckels CV1 weist eine Ein¬ strömung INL auf, durch die ein potentiell korrosives Pro- zessgas im Betrieb des Turboverdichters einströmt. In dem
Einströmbereich INL1 kommt es mit höherer Wahrscheinlichkeit zu einer Kondensation des Prozessgases, weil das Prozessgas noch verhältnismäßig kalt sein kann, da noch keine Verdich¬ tungsarbeit in das Prozessgas irreversibel eingetragen worden ist. Durch die Verdichtungsarbeit in Verdichterstufen erwärmt sich das Prozessgas signifikant. Dementsprechend nimmt die relative Feuchte des Gases ab.
Axial beabstandet von der Einströmung INL1 ist die Abströ- mung EXT1, wobei der hier dargestellte Turboverdichter zwei Abströmungen EXT, hat, da die Maschine zweiflutig bzw. dop- pelflutig ist - also auch mit zwei Einströmungen INL1, INL2 ausgebildet ist. Die rechtsseitig angeordnete Einströ¬ mung INL2 und Abströmung EXT sind für die Erfindung unerheb- lieh.
Die Einströmung INL1 führt das Prozessgas in einen Innenraum CAC des Turboverdichtergehäuses TCC. Das Turboverdich¬ tergehäuse TCC ist in einer radial verlaufenden Trennebe- ne SPL zwischen einem axialen Einströmungsabschnitt INAl und einem axialen Abströmungsabschnitt EXA1 entlang einer sich in Umfangsrichtung CDR erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht WSE geschweißt aus- gebildet. Der Innenraum CAC des Einströmungsabschnitts INAl ist zumindest teilweise mit einer Beschichtung CLD in einem Beschichtungsbereich CLA versehen. Axial zwischen der Trennebene SPL und der Einströmung INLl weist der Einströmungsabschnitt INAl einen radial nach innen in den Innenraum CAC vorstehenden, sich in einer Umfangsrich- tung CDR erstreckenden Absatz SSH auf. Der Absatz SSH ist mit einer von der Einströmung INLl axial fortweisenden Anlageflä- che als Dichtfläche CSF ausgebildet. Diese Dichtfläche CSF dichtet zu einer korrespondierenden Dichtfläche des Bündels CART die Einströmung INLl gegenüber der Abströmung EXT ab. Dementsprechend bleibt die Thermodynamik der Einströ¬ mung INLl axial auf den Einströmungsabschnitt INAl be- schränkt. Daher sieht die Erfindung vor, nur einen Beschichtungsbereich CLA zu beschichten, der sich von einer radial sich erstreckenden Grenzebene CLM axial in den Innenraum CAC hinein von der Trennebene SPL fortweisend erstreckt, wobei die Grenzebene CLM axial zwischen der Trennebene SPL und der Anlagefläche angeordnet ist. Diese korrosionshemmende Be¬ schichtung CLD verhindert in dem Einströmungsabschnitt INAl die Korrosion des Turboverdichtergehäuses TCC. Hierbei befin¬ det sich die Fügenaht der Schweißung zwischen dem Einströmungsabschnitt INAl und dem Abströmungsabschnitt EXA1 nicht im beschichteten Bereich. Deswegen kann der Schweißwerkstoff und der Werkstoff des Abströmungsabschnitts EXA1 unabhängig von dem Werkstoff der Beschichtung CLD gewählt werden. Die Innenkontur des Innenraums CAC des Einströmungsab¬ schnitts INAl ist, bis auf die Aussparung für die Einströ- mung INLl rotationssymmetrisch ausgebildet, so dass ein automatisiertes Beschichten stattfinden kann, insbesondere ein Auftragschweißen des Beschichtungswerkstoffs. Der Einströ¬ mungsabschnitt INAl ist als geschmiedetes Bauteil ausgebil¬ det, wobei der Abströmungsabschnitt EXA1 als gegossenes Bau- teil ausgebildet ist.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Turboverdichtergehäuses TCC. In einem ersten Schritt a) erfolgt ein Bereitstellen des axi- alen Einströmungsabschnitts INAl eines axialen
Abströmungsabschnitts EXAl .
In einem zweiten Schritt b) erfolgt ein zumindest teilweises Beschichten des Innenraums CAC des Einströmungsabschnit¬ tes INAl mit einer Beschichtung CLD in einem Beschichtungsbe- reich CLA. Dieser Schritt erfolgt bevorzugt automatisiert.
In einem dritten Schritt c) werden der Einströmungsab¬ schnitt INAl und der Abströmungsabschnitt EXAl zusammenge¬ schweißt entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden und durch die gesamte Wandstärke sich erstreckenden Schwei߬ naht WSE . Die Schweißnaht liegt in einer radial verlaufenden Trennebene SPL zwischen dem axialen Einströmungsab¬ schnitt INAl und dem axialen Abströmungsabschnitt EXAl .

Claims

Patentansprüche
1. Turboverdichtergehäuse (TCC) ,
das sich entlang einer Längsachse (X) erstreckt,
wobei das Turboverdichtergehäuse (TCC) eine Einströ¬ mung (INL1) eines axialen Einströmungsabschnitts (INA1) in einen Innenraum (CAC) und eine Abströmung (EXT) eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1) aus dem Innenraum (CAC) heraus aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Turboverdichtergehäuse (TCC) in einer radial verlaufen¬ den Trennebene (SPL) zwischen einem axialen Einströmungsabschnitt (INA1) und einem axialen Abströmungsab- schnitt (EXA1) entlang einer sich in Umfangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wandstärke sich erstreckenden Schweißnaht (WSE) geschweißt ausgebildet ist, wobei die den Innenraum (CAC) definierende Oberfläche des Einströmungsabschnitts (INA1) zumindest teilweise mit einer Beschichtung (CLD) in einem Beschichtungsbereich (CLA) versehen ist.
2. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach Anspruch 1,
wobei axial zwischen der Trennebene (SPL) und der Einströ- mung (INL1) der Einströmungsabschnitt (INA1) einen radial nach innen in den Innenraum (CAC) vorstehenden, sich in einer Umfangsrichtung (CDR) erstreckenden Absatz (SSH) aufweist, der mit einer von der Einströmung (INL1) axial fortweisenden Anlagefläche (CSF) als Dichtfläche ausgebildet ist.
3. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Beschichtungsbereich (CLA) sich von einer radial sich erstreckenden Grenzebene (CLM) axial in den Innen- räum (CAC) hinein von der Trennebene fort weisend er¬ streckt, wobei die Grenzebene (CLM) axial zwischen der Trennebene (SPL) und der Anlagefläche (CSF) angeordnet ist.
4. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Beschichtung (CLD) korrosionshemmend ausgebildet ist .
5. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 3,
wobei die Fügenaht der Schweißung zwischen dem Einströ- mungsabschnitt (INA1) und dem Abströmungsabschnitt (EXA1) sich nicht im beschichteten Bereich befindet.
6. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4,
wobei zumindest der Einströmungsabschnitt (INA1) zur Längs¬ achse (X) rotationssymmetrisch hinsichtlich der Kontur des Innenraums (CAC) ausgebildet ist.
7. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5,
wobei der Einströmungsabschnitt (INA1) als geschmiedetes Bauteil ausgebildet ist.
8. Turboverdichtergehäuse (TCC) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6,
wobei der Abströmungsabschnitt (EXA1) als gegossenes Bau¬ teil ausgebildet ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Turboverdichtergehäu- se (TCC) , insbesondere eines Turboverdichtergehäuses (TCC) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
das sich entlang einer Längsachse (X) erstreckt,
wobei das Turboverdichtergehäuse (TCC) eine Einströ¬ mung (INL1) eines axialen Einströmungsabschnitts (INA1) in einen Innenraum (CAC) und eine Abströmung (EXT) eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1) aus dem Innenraum (CAC) heraus aufweist,
gekennzeichnet mittels folgender Schritte: a) Bereitstellen des axialen Einströmungsabschnitts (INA1) und eines axialen Abströmungsabschnitts (EXA1),
b) Zumindest teilweises Beschichten der den Innenraum (CAC) definierenden Oberfläche des Einströmungsabschnitts (INA1) mit einer Beschichtung (CLD) in einem Beschichtungsbe- reich (CLA) ,
c) Zusammenschweißen des Einströmungsabschnitts und des Abströmungsabschnitts (EXA1) entlang einer sich in Um- fangsrichtung erstreckenden, mittels einer durch die Wand- stärke sich erstreckenden Schweißnaht (WSE) in einer radial verlaufenden Trennebene (SPL) zwischen dem axialen Einströmungsabschnitt (INA1) und dem axialen Abströmungsab- schnitt (EXA) .
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Beschichtung (CLD) mittels Auftragschweißens aufgebracht wird.
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