ES2640101T3 - Carcasa de turbina con elementos de refuerzo en la zona de contención - Google Patents

Carcasa de turbina con elementos de refuerzo en la zona de contención Download PDF

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ES2640101T3 ES14168381.3T ES14168381T ES2640101T3 ES 2640101 T3 ES2640101 T3 ES 2640101T3 ES 14168381 T ES14168381 T ES 14168381T ES 2640101 T3 ES2640101 T3 ES 2640101T3
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Abstract

Carcasa de turbina (100) para una turbina de gas, con una sección de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), en la que la sección de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), presenta una sección de contención (16) para la retención de los fragmentos de las palas que son expulsados radialmente hacia fuera, en la que la sección de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), presenta un primer elemento de refuerzo (1a, 1b, 1c, 1e) y un segundo elemento de refuerzo (1a', 1b', 1c', 1e'), en el que el primer elemento de refuerzo (1a, 1b, 1c, 1e) está conectado en contacto superficial con la superficie radial interior y/o exterior de la sección de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), caracterizada por que los dos elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e') están configurados en forma de cáscara así como están apilados planos uno por encima del otro y uno sobre el otro o en relación entre sí o al menos de manera que se solapan parcialmente, en la que o bien el segundo elemento de refuerzo (1a', 1b', 1c') está conectado en contacto plano con el primer el elemento de refuerzo (1a, 1b, 1c), o en la que al menos uno del elemento de refuerzo (1e, 1e') tiene una o más capas de alambres o se produce de capas de alambre.

Description

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DESCRIPCION
Carcasa de turbina con elementos de refuerzo en la zona de contencion
La presente invencion se refiere a una carcasa de turbina para una turbina de gas con una seccion de carcasa de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, como se conoce, por ejemplo, a partir del documento US 7 334 984 B1 segun la figura 4 allt Para completar se remite, ademas, tambien todav^a al documento WO 2013/095210 A1 publicado posteriormente y al documento EP 1 503 043 A2.
La carcasa de turbina para turbinas de gas debe asegurar, entre otras cosas, que en el caso de una rotura mecanica o grieta parcial de una pala de rodadura, los fragmentos respectivos no pueden abandonar la carcasa de la turbina. Por medio de la carcasa de la turbina debe asegurarse de esta manera que estos fragmentos no danen, por ejemplo, las superficies de soporte o el fuselaje del avion.
Para asegurar esto, se ha creado en el marco de especificaciones de seguridad, entre otras cosas, el llamado requerimiento de contenedor de seguridad o bien requerimiento de contencion. Esto significa que todos los fragmentos de una pala de turbina deben ser retenidos en la carcasa de la turbina, precisamente para evitar que los fragmentos danen otras partes del avion.
Un problema de la presente invencion es proponer una carcasa de turbina para una turbina de gas con una seccion de contencion.
El problema segun la invencion se soluciona por medio de una carcasa de turbina con las reivindicaciones de la reivindicacion 1.
Por lo tanto, segun la invencion, se propone una carcasa de turbina para una turbina de gas, que presenta una seccion de carcasa, en particular una seccion de carcasa de turbina de baja presion, de forma abreviada a continuacion seccion de carcasa-NDT. La seccion de carcasa-NDT es aquella parte de la carcasa o seccion de la carcasa que cubre o rodea la zona o seccion de la turbina con la zona de baja presion frente al exterior de la turbina.
La seccion de la carcasa presenta una seccion de contencion. La seccion de la carcasa puede presentar o comprender mas de una seccion de contencion. La seccion de contencion se puede designar como contencion. La seccion de contencion tiene la funcion de retener radialmente los fragmentos de las palas que son expulsados (es decir, en la direccion de la fuerza centnfuga), que se pueden desprender en el caso de dano desde las palas de rodadura. Las piezas de las palas, que se desprenden en caso de dano desde las palas de rodadura, se pueden designar como escombros de las palas.
La seccion de carcasa de la carcasa de turbina de acuerdo con la invencion presenta un primer elemento de refuerzo, en el que el primer elemento de refuerzo esta conectado en contacto superficial con la superficie interior y/o radialmente exterior de la seccion de carcasa, vista en direccion radial ("visto en direccion radial" se designa a continuacion de forma abreviada como "radial"). La seccion de la carcasa puede presentar o comprender otros elementos de refuerzo.
En todas las formas de realizacion anteriores y siguientes, el uso de la expresion "puede ser" o bien "puede tener", etc. debe entenderse como sinonimo de "es preferido" o bien "tiene preferencia", etc. y debe explicar formas de realizacion de acuerdo con la invencion.
Siempre que se mencionan aqrn palabras numericas, el tecnico debe entenderlas como indicacion de un lfmite inferior numerico. Si esto no conduce a una contradiccion reconocible por el tecnico, el tecnico lee al mismo tiempo, por lo tanto, por ejemplo, con la indicacion "uno" o "una" siempre "al menos uno" o "al menos una". Esta comprension esta comprendida por la invencion de la misma manera que la concepcion de que una palabra numerica como por ejemplo "uno" debe entenderse de manera alternativa como "exactamente uno", donde siempre esto es posible tecnicamente reconocible por el tecnico. Ambas cosas estan comprendidas por la presente invencion y se aplica para todas las palabras numericas utilizadas aquf
Los desarrollos ventajosos de la presente invencion son en cada caso objeto de reivindicaciones y formas de realizacion.
El concepto de "contencion", como se utiliza aqrn, designa un contenedor de seguridad. que se utiliza aqrn en el campo de turbinas de gas, en particular en la aeronautica. El concepto se utiliza en el marco de especificaciones de seguridad. Una contencion debe asegurar que todos los fragmentos, por ejemplo cuando por cualquier motivo se desprende una pala de turbina o una parte de ella desde el rotor de una turbina, son retenidos en la carcasa, mas exactamente en la carcasa de la turbina. Esto se designa tambien, por decirlo asf, como "requerimiento de contencion". A partir del requerimiento de contencion puede resultar, por ejemplo, que la pared de la carcasa deba estar dimensionada de tal forma que se cumpla el requerimiento descrito. La carcasa de la turbina rodea en este caso el rotor, para impedir de esta manera, entre otras cosas, que los fragmentos danen otra partes o conduzcan a un dano siguiente. Por ejemplo, se puede danar el propio avion, tal las alas de sustentacion o el fuselaje del avion, o fragmentos, que llegan a la pista de despegue o de aterrizaje, puedan danar aviones siguientes.
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Una contencion puede presentar una o varias secciones de contencion.
De acuerdo con la invencion, la carcasa de la turbina, en particular en la zona de la carcasa NDT, se realiza en tipo de construccion de varias capas o policapas. Con este tipo de construccion se puede reducir el espesor total de la pared de la zona de la carcasa y con ello se puede reducir de manera ventajosa el peso, cumpliendo al mismo tiempo el requerimiento de contencion. Expresado de otra manera, la zona de la carcasa se realiza con seccion de contencion en el tipo de construccion de varias capas. En lugar del tipo de construccion de varias cascaras (por ejemplo, cascaras macizas en la direccion circunferencial, se pueden utilizar tambien anillos de contencion de varias partes (por ejemplo, varias partes en direccion axial-x o bien en el sentido del eje de rotacion), para la zona de la carcasa-NDT.
El concepto "retencion de fragmentos de las palas o escombros de las palas que son expulsados radialmente hacia fuera", como se utiliza aqrn, designa la retencion de estas piezas dentro de la carcasa de la turbina segun la invencion. A traves de la retencion se puede impedir que los fragmentos de las palas o escombros de las palas que son expulsados posiblemente radialmente hacia fuera se puede impedir que abandones la carcasa de la turbina segun la invencion.
En muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, la turbina de gas comprende, entre otras cosas, todas las palas, en particular palas de rodadura, que estan dispuestas en la turbina de baja presion. La seccion de la turbina de baja presion puede comprender, sin embargo, tambien solo una pala de rodadura o palas de rodadura individuales, por ejemplo sin las palas de gma.
El concepto de "superficie de la seccion de la carcasa", como se utiliza aqrn, designa en muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion cualquier superficie de la seccion de la carcasa, que es adecuada y/o que esta prevista para la conexion con un elemento de refuerzo. Una superficie puede ser accesible en el estado montado o parcialmente montado de la seccion de carcasa. La superficie puede ser, por ejemplo, un receso o puede ser accesible ya despues de un desmontaje de otros piezas de montaje o secciones de la seccion de carcasa.
Una superficie radialmente interior es el algunas formas de realizacion de acuerdo con la invencion una superficie, que se encuentra dentro de la seccion de la carcasa y de esta manera se encuentra, vista desde el eje medio o eje de giro de la turbina, en la zona radialmente interior de la seccion de la carcasa. Por consiguiente, como una superficie radialmente exterior se puede designar una superficie, que se encuentra fuera en la seccion de la carcasa.
De acuerdo con la presente invencion, al menos un segundo elemento de refuerzo esta conectado superficialmente con el primer elemento de refuerzo. Los dos elementos de refuerzo pueden estar unidos entre sf total o parcialmente, por ejemplo a solape. El primer elemento de refuerzo puede ser el elemento de refuerzo que se encuentra radialmente mas en el interior, el segundo elemento de refuerzo puede ser el elemento de refuerzo que se encuentra radialmente mas afuera.
Alternativamente, los elementos de refuerzo de acuerdo con una segunda opcion de la presente invencion presentan una o varias capas de alambres o estan fabricados de capas de alambres. Las capas de alambres pueden estar realizadas como trenza de capas de alambres.
En ciertas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, al menos un segundo elemento de refuerzo esta conectado superficialmente con el primer elemento de refuerzo y superficialmente con el superficie radial interior y/o exterior de la seccion de la carcasa. Por ejemplo, ambos elementos de refuerzo pueden estar unidos parcialmente (por ejemplo, en secciones) con la o las superficies (la superficie radia interior y/o la superficie radial exterior) de la seccion de la carcasa (por ejemplo, de nuevo en secciones).
En algunas formas de realizacion segun la invencion, varios o todos los elementos de refuerzo estan realizados en forma de tiras, en forma de banda, en forma de anillo o parcialmente en forma de anillo, o en forma de laminas.
Los elementos de refuerzo estan configurados en ciertas formas de realizacion como cascaras o en forma de cascara.
En muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, los elementos de refuerzo son flexibles, elasticos, tersos, ngidos, recubiertos o no recubiertos de manera reversible o no reversible.
En determinadas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, los elementos de refuerzo estan fabricados de un material metalico, de un plastico o de un material compuesto o presentan tal material (compuesto).
En muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, los al menos dos elementos de refuerzo contactan total o parcialmente en la superficie con la superficie radialmente interior y/o exterior de la seccion de la carcasa. Los elementos de refuerzo pueden estar unidos, por ejemplo, exclusivamente en el interior o exclusivamente en el exterior con la seccion de carcasa. Muchos o todos los elementos de refuerzo pueden estar unidos, ademas, en parte en el interior y en parte en el exterior con la seccion de carcasa. Por ejemplo, uno o varios elementos de refuerzo pueden estar dispuestos en el exterior, ademas uno o varios elementos de refuerzo pueden estar dispuestos en el interior. Muchos o todos los elementos de refuerzo pueden estar unidos en forma de cascara o en
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forma de capa en la superficie con la superficie de la seccion de la carcasa.
En algunas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, muchos o todos los elementos de refuerzo estan configurados en forma de anillo. El eje de referencia es el eje de giro de la turbina de gas. El area de la seccion transversal de la configuracion en forma de anillo en la direccion circunferencial puede presentar una forma rectangular, cuadrada, ovalada o redonda u otra forma.
En muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, el radio (radio medio con respecto a la lmea media de la seccion transversal en direccion circunferencial) puede ser constante desde elementos de refuerzo en forma de anillo en direccion axial (eje de referencia) o se modifican. Por ejemplo, los elementos de refuerzo pueden presentar diferentes perfiles, por ejemplo para adaptarse a la superficie interior y/o exterior de la seccion de la carcasa.
En determinadas formas de realizacion segun la invencion, la turbina de baja presion presenta en la seccion de la turbina de baja presion un valor del parametro caractenstico AN2 mayor que 8000 (m/s)2. Este valor puede indicarse aproximadamente en las unidades "pulgada" y "minutos" con 4,45 (pulgada/minuto)2. El parametro caractenstico AN2 (sinonimo de A*N2) es el producto del area de la seccion transversal del canal de gas A en la turbina de gas y el cuadrado del numero de revoluciones maximo admisible de la turbina de gas N. El parametro caractenstico AN2 se mide en particular en la ultima fase (en la direccion de la circulacion) de la turbina de baja presion. El parametro caractenstico AN2 se puede considerar como medida para la carga de la fuerza centnfuga de una pala.
En algunas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, los elementos de refuerzo presentan una cinta arrollada o estan fabricados de una cinta arrollada. La cinta puede estar arrollada de varias capas (en direccion radial).
Una cinta arrollada es en muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion una cinta, que presenta varias capas superpuestas, en contacto superficial entre sf, en la que las capas pertenecen a una y la misma cinta. La cinta se dobla o se pliega para conseguir capas individuales. La cinta puede presentar tambien varias cintas, que son arrolladas en comun.
En determinadas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, la cinta arrollada es una cinta metalica y/o una cinta de tejido. Por ejemplo, una cinta metalica y una cinta de tejido se pueden colocar superpuestas en la superficie y a continuacion se pueden arrollar.
De acuerdo con la invencion, los elementos de refuerzo estan colocados superpuestos relativamente entre sf en direccion radial. Los elementos de refuerzo pueden estar colocados total o parcialmente superpuestos, es decir, que los elementos de refuerzo se cubren entre sf total o solo parcialmente.
En algunas forma de realizacion de acuerdo con la invencion, los elementos de refuerzo estan fijados entre sf y/o con la seccion de la carcasa por medio de union positiva. Especialmente en direccion axial, los elementos de refuerzo se pueden fijar entre sf por medio de union positiva. Los elementos de refuerzo fijados entre sf de esta manera o elementos de refuerzo individuales pueden estar fijados con la seccion de la carcasa de la misma manera en direccion axial.
En determinadas formas de realizacion de acuerdo con la invencion se utilizan capas de alambres como elementos de refuerzo por medio de extremos libres de alambres individuales de las capas de alambre para la fijacion entre sf o para la fijacion con la seccion de la carcasa. Tales fijaciones se pueden utilizar, por ejemplo, para la fijacion axial.
En muchas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, los elementos de refuerzo estan fijados entre sf y/o con la seccion de la carcasa por medio de soldadura por puntos y/o soldadura por puntada. En particular para la fijacion axial, los elementos de refuerzo pueden estar fijados entre sf, individualmente con la seccion de la carcasa o los elementos de refuerzo primero fijados entre sf pueden ser fijados con la seccion de la carcasa.
En determinadas formas de realizacion de acuerdo con la invencion, uno o varios de los componentes de la carcasa de la turbina estan configurados para que se puedan conectar o esten conectados por medio de los elementos de refuerzo con la carcasa de la turbina. Los componentes de la carcasa de la turbina se pueden fijar directamente por medio de los elementos de refuerzo con la carcasa de la turbina. Tales componentes de la carcasa de la turbina se pueden fijar directamente por medio de los elementos de refuerzo con la carcasa de la turbina. Tales componentes de la carcasa de la turbina pueden ser, por ejemplo, soportes de fijacion para las guarniciones de entrada, que estan previstas para la fijacion en la carcasa, bridas para otros componentes de la carcasa de la turbina o similares.
Muchas o todas las formas de realizacion de acuerdo con la invencion pueden presentar una, varias o todas las ventajas mencionadas anteriormente y/o a continuacion.
A traves del empleo de elementos de refuerzo de acuerdo con la invencion en la carcasa de turbina de acuerdo con la invencion, el requerimiento de contencion se puede realizar con ventaja mas facilmente que con otras formas de realizacion constructivas alternativas. Esto se basa en la consideracion siguiente del mecanismo de danos variable a medida que se incrementa la energfa de un fragmento potencial en el caso de una rotura mecanica (en el sentido de separacion) o grieta parcial de una pala de rodadura. En las paredes de contencion de turbinas se modifica, en virtud
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de la rigidez de los componentes a medida que se incrementa la energfa del fragmento potencial de la pala y, por lo tanto, de un requerimiento elevado del espesor de la pared de contencion, el mecanismo de danos desde el pandeo (deformacion plastica) y el desgarro siguiente bajo carga de traccion predominante con enemas mas reducidas y espesores de pared finos hasta una solicitacion a cizallamiento con energfa mas altas y paredes gruesas. A traves de este cambio en la carga se reduce la capacidad de contencion a medida que se incrementa el espesor de la pared del contenedor.
A traves del empleo de elementos de refuerzo de acuerdo con la invencion en la carcasa de la turbina de acuerdo con la invencion se puede realizar de manera ventajosa mas sencilla el requerimiento de contencion, por que la solicitacion a cizallamiento en los mecanismos de dalos descritos anteriormente por medio de los elementos de refuerzo de acuerdo con la invencion, que estan conectados en contacto plano con la superficie radialmente interior y/o exterior de la seccion de la carcasa, se puede interceptar o bien absorber mejor que las disposiciones de contencion habituales hasta ahora de acuerdo con el estado de la tecnica.
El al menos un elemento de refuerzo, que se designa en determinadas formas de realizacion tambien como cascara, puede estar fijado o montado con preferencia sin o a solo poca distancia de la pared de la carcasa, para conseguir en el caso de contencion (es decir, cuando se centrifuga, por ejemplo, un fragmento de una pala de rodadura radialmente en el contenedor) un apoyo mutuo contra danos de cizallamiento y en el desarrollo siguiente del proceso de intercepcion del fragmento en el contenedor utilizar de manera ventajosa los efectos de friccion entre los elementos de refuerzo para la disipacion de la energfa.
En el caso de utilizacion de la carcasa de turbina de acuerdo con la invencion y de los elementos de refuerzo de acuerdo con la invencion, el requerimiento de contencion se puede distribuir de manera ventajosa sobre varias zonas (elementos de refuerzo, otras cascaras, pared de la carcasa, etc.). A traves de la distribucion del requerimiento de contencion sobre varias cascaras, se produce en el caso de dano (caso de contencion) en primer lugar de manera ventajosa una carga de traccion predominante de las cascaras (deformacion plastica). En el caso de una carga adicional, se puede exceder el lfmite de carga del material de las cascaras, de manera que aparecen grietas en una o varias cascaras hasta el desgarro completo de las cascaras. Por medio de la disposicion de acuerdo con la invencion, en la que los elementos de refuerzo estan unidos en contacto plano con la superficie radialmente interior y/o exterior de la seccion de la carcasa, se detienen las grietas, por ejemplo, en la cascara interior de manera ventajosa en el lfmite de la cascara, de manera que la sobre elevacion de la tension a traves de una grieta no conduce posiblemente a un fallo rapido de toda la pared. En la suma, estos efectos conducen a que se reduzcan el espesor de pared sumado y, por lo tanto, el peso de manera ventajosa.
A continuacion se explica de forma ejemplar la presente invencion con la ayuda de los dibujos adjuntos, en los que los signos de referencia identicos designan componentes iguales o similares. En las figuras simplificadas esquematicas respectivas se aplica lo siguiente:
La figura 1 muestra una representacion en seccion de un fragmento de una carcasa de turbina de acuerdo con la invencion con elementos de refuerzo.
La figura 2 muestra una representacion en seccion de un fragmento de otra carcasa de turbina de acuerdo con la invencion con elementos de refuerzo en el lado exterior de una seccion de la carcasa.
La figura 3 muestra una representacion en seccion de un fragmento de nuevo de otra carcasa de turbina de acuerdo con la invencion con elementos de refuerzo en dos secciones de la carcasa; y
La figura 4 muestra una representacion en seccion de un fragmento de otra carcasa de turbina de acuerdo con la invencion con cinta arrollada como elemento de refuerzo.
La figura 1 muestra de forma esquematica simplificada una representacion en seccion de un fragmento de una carcasa de turbina 100 de acuerdo con la invencion con un primer elemento de refuerzo 1a y un segundo elemento de refuerzo 1a'. El primer elemento de refuerzo 1a esta dispuesto en un lado interior 3 de una seccion de la carcasa 5a de la turbina de baja presion (de forma abreviada: seccion de la carcasa-NDT 5a). El segundo elemento de refuerzo 1a' esta dispuesto plano en el primer elemento de refuerzo 1a.
La seccion de la carcasa-NDT 5a presenta una seccion de contencion 16. Los dos elementos de refuerzo 1a y 1a' y la parte de la seccion de la carcasa-NDT 5a, que esta conectada con el primer elemento de refuerzo 1a, estan dispuestos dentro de una seccion de contencion 16.
La turbina de la carcasa es recorrida por la corriente en direccion x. Esto se representa por medio de la flecha de la direccion de la circulacion 4.
Los dos elementos de refuerzo 1a y 1a' estan colocados, por una parte, superpuestos planos y, por otra parte, el primer elemento de refuerzo 1a esta fijado plano en el lado interior 3 de la seccion de la carcasa-NDT 5a. Los elementos de refuerzo 1a, 1a' estan dispuestos en esta forma de realizacion ejemplar en forma de anillo alrededor del eje de giro de la turbina (direccion-x), de manera que los elementos de refuerzo 1a, 1a' representados en la seccion se extienden alrededor de toda la periferia de la carcasa de la turbina sobre el lado interior 3.
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Los elementos de refuerzo 1a, 1a' asf como la parte de la seccion de la carcasa 5a, que esta conectada plana con el segundo elemento de refuerzo 1a', se pueden designar como cascaras, elementos de cascara o en forma de cascara.
En el ejemplo mostrado aqm, los elementos de refuerzo 1a, 1a' estan configurados simetricos rotatorios alrededor del eje de giro de la turbina.
De manera alternativa (no se muestra aqm), el segundo elemento de refuerzo 1a' puede estar dispuesto en el lado exterior de la seccion de la carcasa-NDT 5a.
La ampliacion de la seccion A muestra un taladro 6 representado como taladro ciego en direccion radial-y, con un diametro del taladro 8. Por medio de este taladro 6 se fijan los dos elementos de refuerzo 1a, 1a' en direccion axial- x. Lo elementos de refuerzo 1a, 1a' estan realizados curvados en aquel lado, que penetra en el taladro 6. Esta zona extrema 7 se puede conseguir, por ejemplo, en el estado de montaje de los elementos de refuerzo 1a, 1a' en la seccion de la carcasa 5a por medio de una deformacion plastica. Por medio de esta fijacion axial se puede impedir un desplazamiento (axial) de los elementos de refuerzo 1a, 1a'.
Una disposicion de guarnicion de entrada 9 simetrica rotatoria esta fijada en otra parte de la carcasa 11 dispuesta frente a la seccion de la carcasa-NDT 5a radialmente mas adentro (es decir, mas en direccion-y negativa). Esta parte de la carcasa 11 se fija con otra parte de la carcasa 13 axialmente vecina y con un elemento de fijacion 15 en direccion radial y axial. La parte de la carcasa 11, la otra parte de la carcasa 13 asf como el elemento de fijacion 15 no se muestran rayados, es decir, ranurados en la representacion en seccion, pero pueden estar configurados de la misma manera en forma de anillo o en forma de cascara.
La seccion de la carcasa-NDT 5a se puede conectar por medio de una union atornillada 17 el tipo de brida con otras partes de la carcasa (no se representan aqm).
La figura 2 muestra de forma esquematica simplificada una representacion en seccion de un fragmento de otra carcasa de turbina 100 de acuerdo con la invencion con un primer elemento de refuerzo 1b, un segundo elemento de refuerzo 1b' y un tercer elemento de refuerzo 1b'', que estan dispuestos en el lado exterior 19 de una seccion de la carcasa-NDT 5b.
De manera alternativa (no se representa aqm), tambien otros elementos de refuerzo pueden estar dispuestos en el lado interior o en el lado exterior 19 de la seccion de la carcasa-NDT 5b.
Los tres elementos de refuerzo 1b, 1b', 1b'' estan colocados superpuestos planos. El primer elemento de refuerzo 1b esta fijado plano en el lado exterior 19 de la seccion de la carcasa-NDT 5b.
La fijacion axial de los elementos de refuerzo 1b se realiza o se apoya contra desplazamiento en contra de la direccion axial x a traves de extremos curvados redondeados 7 de los elementos de refuerzo 1b, 1b', 1b" (en la figura 2 en el extremo izquierdo de los elementos de refuerzo 1b, 1b', 1b"). Esto se ilustra en la ampliacion de la seccion B. Los extremos curvados 7 chocan en el ejemplo de la figura 2 en un apendice 21 de la geometna de la superficie de la seccion de la carcasa-NDT 5b en union positiva. La fijacion axial de los elementos de refuerzo 1b, 1b', 1b" se realiza contra desplazamiento en direccion axial x directamente a traves de la geometna de la seccion de la carcasa-NDT 5b (en la figura 2 en el extremo derecho de los elementos de refuerzo 1b, 1b', 1b") se apoya a traves de estos.
Una disposicion de guarnicion de entrada 9 simetrica rotatoria 9 se fija en otra parte de la carcasa 11 dispuesta radialmente mas hacia dentro frente a la seccion de la carcasa-NDT 5b. La parte de la carcasa 11 se fija por medio de otra parte de la carcasa 13 axialmente adyacente sobre uno de los lados asf como por medio de otra parte de la carcasa 13' colocada sobre el lado opuesto visto axialmente y por medio de un elemento de fijacion 15 en direccion radial y axial.
Los elementos de refuerzo 1b, 1b', 1b'' asf como la zona de la seccion de la carcasa-NDT 5b, que esta conectada con el primer elemento de refuerzo 1b, son partes o secciones del contenedor o de la zona de contencion 16.
La figura 3 muestra de forma esquematica simplificada una representacion en seccion de un fragmento de otra carcasa de turbina 100 de acuerdo con la invencion con un primer elemento de refuerzo 1c y con un segundo elemento de refuerzo 1c' en una seccion de la carcasa-NDT 5c, asf como con otro primer elemento de refuerzo 1d en otra seccion de la carcasa-NDT 5d.
Los elementos de refuerzo 1c, 1c' asf como el elemento de refuerzo 1d estan dispuestos dentro de las secciones de contencion 16.
La otra seccion de la carcasa-NDT 5d presenta solo un primer elemento de refuerzo 1d. La otra seccion de la carcasa-NDT 5d presenta dos cascaras o elementos en forma de cascara, siendo la primera cascara aquella parte de la seccion de la carcasa-NDT 5d, que esta conectada plana con el elemento de refuerzo 1d, y en la que la segunda cascara es el elemento de refuerzo 1d.
Los elementos de refuerzo 1c, 1c' y 1d se diferencian en la forma de las zonas extremas derechas con respecto a la vista en la figura 3.
Los dos elementos de refuerzo 1c, 1c' estan realizados de dos capas o de dos estratos, con contacto plano entre sf El superior de los dos elementos de refuerzo 1c esta asegurado en el lado frontal contra un elemento de fijacion 15c 5 contra desplazamiento axial en direccion axial (direccion-x), el inferior esta adyacente al radio de curvatura del elemento de fijacion 15d.
El elemento de refuerzo 1d esta realizado de una sola capa o de un estrato. El elemento de refuerzo 1d esta fabricado curvado o doblado en el lado derecho en direccion axial (direccion-x) y esta asegurado por medio del elemento de fijacion 15d contra desplazamiento axial en direccion axial (direccion-x).
10 La figura 4 muestra de forma esquematica simplificada una representacion en seccion de un fragmento de otra carcasa de turbina 100 de acuerdo con la invencion con al menos una cinta arrollada como primer elemento de refuerzo 1e y segundo elemento de refuerzo 1e'. El primer elemento de refuerzo 1e esta dispuesto directamente en el lado exterior 19 de la seccion de la carcasa-NDT 5e.
Los elementos de refuerzo 1e, 1e' presentan, por ejemplo, un alambre enrollado o un material compuesto enrollado, 15 que esta enrollado en la direccion circunferencial de la seccion de la carcasa-NDT 5e. La fijacion axial de los elementos de refuerzo 1e, 1e' se realiza de manera similar a la fijacion axial en la figura 2 (ver la ampliacion de la seccion C). Las formas geometricas, en particular la geometna de la superficie 19 de la seccion de la carcasa-NDT 5e, estan configuradas, sin embargo, diferentes en comparacion con la geometna de la superficie 19 de la seccion de la carcasa-NDT 5b en la figura 2. De manera alternativa, tambien los extremos libres del material enrollado 20 (alambre, material compuesto, etc.) de los elementos de refuerzo 1e, 1e' se pueden utilizar para una fijacion adecuada.
Los elementos de refuerzo 1e, 1e' se pueden aplicar a traves de un unico arrollamiento.
Lista de signos de referencia
Signos de referencia
Descripcion
100
Carcasa de la turbina
x
Direccion axial, direccion de la circulacion principal
y
Direccion radial
1a, 1b, 1c, 1d, 1e
Primer elemento de refuerzo
1a',1b' 1c',1e'
Segundo elemento de refuerzo
1b"
Tercer elemento de refuerzo
3
Lado interior de una seccion de la carcasa-NDT
4
Direccion de la circulacion
5a, 5b, 5c, 5d, 5e
Seccion de la carcasa
6
Taladro
7
Zona extrema, extremos curvados de los elementos de refuerzo 1a y 1a'
8
Diametro del taladro
9
Disposicion de guarnicion de entrada
11
Parte de la carcasa
13, 13'
Otra parte de la carcasa
15
Elemento de fijacion
16
Seccion de contencion
17
Union atornillada
19
Lado exterior de una seccion de la carcasa-NDT
21
Apendice de la geometna de la superficie de la seccion de la carcasa-NDT

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    REIVINDICACIONES
    1. - Carcasa de turbina (100) para una turbina de gas, con una seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), en la que la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), presenta una seccion de contencion (16) para la retencion de los fragmentos de las palas que son expulsados radialmente hacia fuera, en la que la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), presenta un primer elemento de refuerzo (1a, 1b, 1c, 1e) y un segundo elemento de refuerzo (1a', 1b', 1c', 1e'), en el que el primer elemento de refuerzo (1a, 1b, 1c, 1e) esta conectado en contacto superficial con la superficie radial interior y/o exterior de la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e), caracterizada por que los dos elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e') estan configurados en forma de cascara asf como estan apilados planos uno por encima del otro y uno sobre el otro o en relacion entre sf o al menos de manera que se solapan parcialmente, en la que o bien el segundo elemento de refuerzo (1a', 1b', 1c') esta conectado en contacto plano con el primer el elemento de refuerzo (1a, 1b, 1c), o en la que al menos uno del elemento de refuerzo (1e, 1e') tiene una o mas capas de alambres o se produce de capas de alambre.
  2. 2. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que un tercer elemento de refuerzo (1b") esta conectado plano con el segundo elemento de refuerzo (1a', 1b, 1c', 1e').
  3. 3. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con la reivindicacion 2, en la que la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e) presenta otro elemento de refuerzo.
  4. 4. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5d, 5e) es una seccion de la carcasa de baja presion.
  5. 5. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos uno de los elementos de refuerzo (1a, 1a', 1b, 1b', 1b", 1c, 1c', 1e, 1e') esta configurado en forma de anillo en la direccion circunferencial de la seccion de la carcasa.
  6. 6. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la turbina de gas presenta un valor del parametro caractenstico AN2 mayor que 8000 (m/s)2, con respecto a la seccion transversal en la direccion de la circulacion (4) de la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e).
  7. 7. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno de los elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e') presenta una cinta arrollada o esta fabricado de una cinta arrollada.
  8. 8. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con la reivindicacion 7, en la que la cinta arrollada es o presenta una cinta metalica y/o una cinta de tejido.
  9. 9. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que al menos dos de los elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e')se tocan.
  10. 10. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e') estan fijados entre sf y/o con la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e) por medio de union positiva.
  11. 11. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que los elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e') estan fijados entre sf y/o con la seccion de la carcasa (5a, 5b, 5c, 5e) por medio de soldadura por puntos y/o soldadura de puntada.
  12. 12. - Carcasa de turbina (100) de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que uno o varios de los otros componentes de la turbina de gas estan configurados de manera que se pueden unir por medio de los elementos de refuerzo (1a, 1e', 1b, 1b', 1c, 1c', 1e, 1e') con la carcasa de la turbina (100).
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