JP2000257404A - サーマル・ターボ機械用のハウジング - Google Patents
サーマル・ターボ機械用のハウジングInfo
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- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターボ機械のハウジングをコスト的に有利に
製作でき、この場合、材料がその都度の作動状態に適合
して選択されていて、軸とハウジングとの間の熱膨張差
が最小化されかつ作動中のハウジング部分の楕円形状化
がほぼ回避されるようにすることにある。 【解決手段】 サーマル・ターボ機械用のハウジングで
あって、該ハウジングが、機械軸線に対してほぼ平行な
一平面内で２つのハウジング半部に分割されており、各
ハウジング半部が、それぞれ異なる材料から成る少なく
とも２つのハウジング部分から構成されている形式のも
のにおいて、少なくとも２つのハウジング部分（１１，
１２，１３，１４，４２）が、素材結合式の接合プロセ
スにより互いに接合されており、使用材料種が、作動中
のその都度の温度要求及び機械的負荷に適合されてい
る。
製作でき、この場合、材料がその都度の作動状態に適合
して選択されていて、軸とハウジングとの間の熱膨張差
が最小化されかつ作動中のハウジング部分の楕円形状化
がほぼ回避されるようにすることにある。 【解決手段】 サーマル・ターボ機械用のハウジングで
あって、該ハウジングが、機械軸線に対してほぼ平行な
一平面内で２つのハウジング半部に分割されており、各
ハウジング半部が、それぞれ異なる材料から成る少なく
とも２つのハウジング部分から構成されている形式のも
のにおいて、少なくとも２つのハウジング部分（１１，
１２，１３，１４，４２）が、素材結合式の接合プロセ
スにより互いに接合されており、使用材料種が、作動中
のその都度の温度要求及び機械的負荷に適合されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、タービン構造の分
野に関する。本発明は、種々の材料から成るサーマル・
ターボ機械用のハウジングに関する。
野に関する。本発明は、種々の材料から成るサーマル・
ターボ機械用のハウジングに関する。
【０００２】
【従来の技術】サーマル・ターボ機械、特に蒸気タービ
ン用の鋳鋼製品から成るハウジングは公知である。ハウ
ジングは、有利には低合金のＣｒＭｏ・鋳鋼種又はＣｒ
ＭｏＶ・鋳鋼種から形成されている。タービンハウジン
グのために９％乃至１３％のＣｒ・合金を使用すること
は同様に公知である。通常、高温度にさらされるハウジ
ングもしくはハウジング半部は、単一部材として鋳造さ
れる、即ち、ハウジングもしくはハウジング半部は、単
一の材料から形成される。所定の生産溶接もしくは一時
的に必要な保守溶接は、ハウジング材料と同じ材料を使
用して又はハウジング材料と関連した材料を使用してそ
れぞれの鋳造メーカによって実施される。
ン用の鋳鋼製品から成るハウジングは公知である。ハウ
ジングは、有利には低合金のＣｒＭｏ・鋳鋼種又はＣｒ
ＭｏＶ・鋳鋼種から形成されている。タービンハウジン
グのために９％乃至１３％のＣｒ・合金を使用すること
は同様に公知である。通常、高温度にさらされるハウジ
ングもしくはハウジング半部は、単一部材として鋳造さ
れる、即ち、ハウジングもしくはハウジング半部は、単
一の材料から形成される。所定の生産溶接もしくは一時
的に必要な保守溶接は、ハウジング材料と同じ材料を使
用して又はハウジング材料と関連した材料を使用してそ
れぞれの鋳造メーカによって実施される。
【０００３】媒体温度の上昇に伴って、合金含有量の増
大した材料が必要である。これによって、一面ではこの
ような構成部材用のコストが増大し、かつ、他面では、
選択された合金に応じて、鋳造技術又は製造設備の容量
により生ぜしめられる実行可能性（feasibility）限界
に突き当たる。将来的に例えば蒸気タービン構造におい
て５４０℃乃至８５０℃の温度が予期されるので、適正
の個所における適正の合金の選択は、特にコスト、実行
可能性及び技術的な特性に関し、特に重要である。技術
的な特性には、隣接する構成部材、例えばハウジングと
ロータとの間の相対的な膨張特性が該当する。
大した材料が必要である。これによって、一面ではこの
ような構成部材用のコストが増大し、かつ、他面では、
選択された合金に応じて、鋳造技術又は製造設備の容量
により生ぜしめられる実行可能性（feasibility）限界
に突き当たる。将来的に例えば蒸気タービン構造におい
て５４０℃乃至８５０℃の温度が予期されるので、適正
の個所における適正の合金の選択は、特にコスト、実行
可能性及び技術的な特性に関し、特に重要である。技術
的な特性には、隣接する構成部材、例えばハウジングと
ロータとの間の相対的な膨張特性が該当する。
【０００４】ターボ機械のロータを、場合によっては異
なる材料から成る種々のディスクから互いに溶接するこ
とは、公知である。この場合、材料はそれぞれの要求に
関連して選択される。高温度が支配する個所では、高合
金のディスクが使用され、該ディスクは低合金のディス
クと互いに溶接される、つまり、温度及び負荷がこのよ
うな溶接を許容する場合に、溶接される。
なる材料から成る種々のディスクから互いに溶接するこ
とは、公知である。この場合、材料はそれぞれの要求に
関連して選択される。高温度が支配する個所では、高合
金のディスクが使用され、該ディスクは低合金のディス
クと互いに溶接される、つまり、温度及び負荷がこのよ
うな溶接を許容する場合に、溶接される。
【０００５】単一の材料から成る大きなハウジング又は
ハウジング半部を使用する場合の欠点は、例えばＮｉ・
ベース合金を使用した場合に実行可能性限界に突き当た
るということにある。更に、極めてコストが高い。それ
というのも、高価な高耐熱性のもしくは超高耐熱性の材
料が、前記材料の使用が全く不要である領域でも使用さ
れるからである。
ハウジング半部を使用する場合の欠点は、例えばＮｉ・
ベース合金を使用した場合に実行可能性限界に突き当た
るということにある。更に、極めてコストが高い。それ
というのも、高価な高耐熱性のもしくは超高耐熱性の材
料が、前記材料の使用が全く不要である領域でも使用さ
れるからである。
【０００６】更に、このようなハウジングの熱膨張が軸
の熱膨張に同調されず、結果的に、作動中に定置部分と
回転部分との間の遊びが絶対必要であるよりも大きくな
り、これにより、機械の効率に不都合な作用が及ぼされ
るという、欠点が生ずる。
の熱膨張に同調されず、結果的に、作動中に定置部分と
回転部分との間の遊びが絶対必要であるよりも大きくな
り、これにより、機械の効率に不都合な作用が及ぼされ
るという、欠点が生ずる。
【０００７】タービン構造から、ハウジング部分が種々
の材料から形成されるハウジングも公知である。ハウジ
ング部分は互いにねじ締結される、つまり、摩擦結合式
の結合部が設けられる。この場合一例として、フランジ
結合手段により結合されている鋳鋼構成部材及びノジュ
ラー鋳鋼構成部材から成る組み合わされたハウジングが
挙げられる。
の材料から形成されるハウジングも公知である。ハウジ
ング部分は互いにねじ締結される、つまり、摩擦結合式
の結合部が設けられる。この場合一例として、フランジ
結合手段により結合されている鋳鋼構成部材及びノジュ
ラー鋳鋼構成部材から成る組み合わされたハウジングが
挙げられる。
【０００８】フランジ結合手段によりねじ締結されたハ
ウジングの欠点は、フランジねじ締結手段がスペースを
必要とすることにある。更に、高圧及び高温で負荷され
るハウジングの場合には前記フランジ結合形式は、特に
クロスフランジの場合費用がかかりしかもシールに問題
がある。
ウジングの欠点は、フランジねじ締結手段がスペースを
必要とすることにある。更に、高圧及び高温で負荷され
るハウジングの場合には前記フランジ結合形式は、特に
クロスフランジの場合費用がかかりしかもシールに問題
がある。
【０００９】更に、シェルよりも厚く形成されている分
割フランジ及び分割平面を有する公知のハウジングの欠
点は、ハウジングが非対称的な形状に基づき加熱された
場合に楕円形状に推移する傾向にあり、これにより、定
置部分と回転部分との間の遊びひいては機械の効率に不
都合な影響が及ぼされる。
割フランジ及び分割平面を有する公知のハウジングの欠
点は、ハウジングが非対称的な形状に基づき加熱された
場合に楕円形状に推移する傾向にあり、これにより、定
置部分と回転部分との間の遊びひいては機械の効率に不
都合な影響が及ぼされる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記全ての
欠点を回避しようとするものであり、その課題とすると
ころは、ターボ機械のハウジングをコスト的に有利に製
作でき、この場合、材料がその都度の作動状態に適合し
て選択されていて、軸とハウジングとの間の熱膨張差が
最小化されかつ作動中のハウジング部分の楕円形状化が
ほぼ回避されるようにすることにある。
欠点を回避しようとするものであり、その課題とすると
ころは、ターボ機械のハウジングをコスト的に有利に製
作でき、この場合、材料がその都度の作動状態に適合し
て選択されていて、軸とハウジングとの間の熱膨張差が
最小化されかつ作動中のハウジング部分の楕円形状化が
ほぼ回避されるようにすることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、それぞれ異なる材料から製作された少なくとも２つ
のハウジング部分から成るターボ機械のハウジングにお
いて、少なくとも２つのハウジング部分が、素材結合式
の接合プロセスにより互いに接合されており、使用材料
種が、機械作動中のその都度の温度要求及び機械的負荷
に適合されていることによって、解決された。
ば、それぞれ異なる材料から製作された少なくとも２つ
のハウジング部分から成るターボ機械のハウジングにお
いて、少なくとも２つのハウジング部分が、素材結合式
の接合プロセスにより互いに接合されており、使用材料
種が、機械作動中のその都度の温度要求及び機械的負荷
に適合されていることによって、解決された。
【００１２】
【発明の効果】本発明の利点は特に、個々のハウジング
部分間のねじ締結が省略されるということにある。接合
部は、機械的に問題なくしかも全ての作動状態下でシー
ルされている。更に、ハウジングを作動要求に応じて最
適の材料で経済的に有利に製作できしかも従来技術の解
決策に比して熱的なフレキシブル性が高められるとい
う、別の利点が得られる。
部分間のねじ締結が省略されるということにある。接合
部は、機械的に問題なくしかも全ての作動状態下でシー
ルされている。更に、ハウジングを作動要求に応じて最
適の材料で経済的に有利に製作できしかも従来技術の解
決策に比して熱的なフレキシブル性が高められるとい
う、別の利点が得られる。
【００１３】特に有利には、ハウジングは軸方向で種々
の材料から形成される。この場合、ハウジング用の材料
は軸材料選択に適合して選択されている。これによって
有利には、軸とハウジングとの間の熱膨張差が最小化さ
れる。
の材料から形成される。この場合、ハウジング用の材料
は軸材料選択に適合して選択されている。これによって
有利には、軸とハウジングとの間の熱膨張差が最小化さ
れる。
【００１４】更に有利には、ハウジングが周方向に亘っ
て異なる熱膨張係数を有する種々の材料から形成されて
いる。これによって、ハウジングの楕円形状化現象が減
少される。
て異なる熱膨張係数を有する種々の材料から形成されて
いる。これによって、ハウジングの楕円形状化現象が減
少される。
【００１５】接合プロセスとしては有利には、手による
電極溶接、手又は自動装置によるミグ（ＭＩＧ＝金属・
不活性ガス）溶接及びマグ（ＭＡＧ＝金属・活性ガス）
溶接、サブマージアーク溶接、電子ビーム溶接又はレー
ザビーム溶接のような溶接プロセス、並びに、ろう接プ
ロセスが使用される。これによって、負荷及び材料に応
じてハウジング部分の素材結合式の（材料対材料の結合
による）結合部を経済的に製作することができる。
電極溶接、手又は自動装置によるミグ（ＭＩＧ＝金属・
不活性ガス）溶接及びマグ（ＭＡＧ＝金属・活性ガス）
溶接、サブマージアーク溶接、電子ビーム溶接又はレー
ザビーム溶接のような溶接プロセス、並びに、ろう接プ
ロセスが使用される。これによって、負荷及び材料に応
じてハウジング部分の素材結合式の（材料対材料の結合
による）結合部を経済的に製作することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、単軸式の軸流蒸気タービン
の、第１図乃至第６図に図示の複数の実施例に基づき本
発明を説明する。
の、第１図乃至第６図に図示の複数の実施例に基づき本
発明を説明する。
【００１７】図面では、本発明を理解するために重要な
構成部材のみを図示している。
構成部材のみを図示している。
【００１８】第１図では、本発明第１実施例のハウジン
グを備えたダブルシェル（double-shell）型の高圧蒸気
タービンを縦断面図で図示していて、第２図及び第３図
では、第１図ＩＩ−ＩＩ及びＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った
高圧蒸気タービンの横断面図を図示している。
グを備えたダブルシェル（double-shell）型の高圧蒸気
タービンを縦断面図で図示していて、第２図及び第３図
では、第１図ＩＩ−ＩＩ及びＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った
高圧蒸気タービンの横断面図を図示している。
【００１９】蒸気タービンはほぼ、多数の構成部分、実
施例では４つのディスク１，２，３，４から構成され
た、ロータブレード５１を支持する軸と、ガイドベーン
５０を支持する内側ハウジング１１，１２，１３と、外
側ハウジング４１とから構成されている。この場合、内
側ハウジングは、タービン軸線を通る水平平面内で２つ
のハウジング部分に分割されている。
施例では４つのディスク１，２，３，４から構成され
た、ロータブレード５１を支持する軸と、ガイドベーン
５０を支持する内側ハウジング１１，１２，１３と、外
側ハウジング４１とから構成されている。この場合、内
側ハウジングは、タービン軸線を通る水平平面内で２つ
のハウジング部分に分割されている。
【００２０】ディスク１，２，３，４は、それぞれ種々
の材料から形成される。ディスク１，２，３，４は、従
来技術によれば、第１図の軸溶接シーム５，６，７によ
り明らかなように、溶接により互いに結合されている。
最高温度（約６２０℃）にさらされるディスク１は例え
ば、９％乃至１３％の高合金Ｃｒ・鋼から形成される。
ディスク２は、ディスク１に比して低いが、依然として
高い温度（約５６０℃）にさらされ、それ故、ディスク
２は例えば、低合金ＣｒＭｏＶ・鋼から製作される。デ
ィスク３，４は、比較的適度の温度（約４５０℃）に耐
えればよくひいては非合金鋼から製作される。
の材料から形成される。ディスク１，２，３，４は、従
来技術によれば、第１図の軸溶接シーム５，６，７によ
り明らかなように、溶接により互いに結合されている。
最高温度（約６２０℃）にさらされるディスク１は例え
ば、９％乃至１３％の高合金Ｃｒ・鋼から形成される。
ディスク２は、ディスク１に比して低いが、依然として
高い温度（約５６０℃）にさらされ、それ故、ディスク
２は例えば、低合金ＣｒＭｏＶ・鋼から製作される。デ
ィスク３，４は、比較的適度の温度（約４５０℃）に耐
えればよくひいては非合金鋼から製作される。
【００２１】内側ハウジングは本発明によれば、軸と同
様に種々の構成部分から、実施例では３つの構成部分か
ら素材結合式に（材料対材料の結合により）互いに接合
され、この場合、ハウジング部分１１はハウジング部分
１２に周方向シーム１５を形成して互いに溶接されてい
て、かつ、ハウジング部分１２の他端は矢張りハウジン
グ溶接シーム（周方向シーム）１６を形成してハウジン
グ部分１３に互いに溶接されている。この場合溶接プロ
セスとしては、手による電極溶接、手又は自動装置によ
るミグ（ＭＩＧ）溶接及びマグ（ＭＡＧ）溶接、サブマ
ージアーク溶接、電子ビーム溶接又はレーザビーム溶接
が使用される。
様に種々の構成部分から、実施例では３つの構成部分か
ら素材結合式に（材料対材料の結合により）互いに接合
され、この場合、ハウジング部分１１はハウジング部分
１２に周方向シーム１５を形成して互いに溶接されてい
て、かつ、ハウジング部分１２の他端は矢張りハウジン
グ溶接シーム（周方向シーム）１６を形成してハウジン
グ部分１３に互いに溶接されている。この場合溶接プロ
セスとしては、手による電極溶接、手又は自動装置によ
るミグ（ＭＩＧ）溶接及びマグ（ＭＡＧ）溶接、サブマ
ージアーク溶接、電子ビーム溶接又はレーザビーム溶接
が使用される。
【００２２】最高温度に適用されるハウジング部分１１
は、例えば９％乃至１３％のＣｒ・鋼から形成され、高
温度に適用されるハウジング部分１２は、例えば低合金
ＣｒＭｏＶ・鋼から形成されかつ低温度に適用されるハ
ウジング部分１３は、例えば非合金鋼から形成される。
従って、高圧蒸気タービンの内側ハウジングは、軸方向
で種々の材料から製作され、この場合、使用される材料
種又はタイプは、作動中のその都度の温度要求及び機械
的負荷に適合されている。
は、例えば９％乃至１３％のＣｒ・鋼から形成され、高
温度に適用されるハウジング部分１２は、例えば低合金
ＣｒＭｏＶ・鋼から形成されかつ低温度に適用されるハ
ウジング部分１３は、例えば非合金鋼から形成される。
従って、高圧蒸気タービンの内側ハウジングは、軸方向
で種々の材料から製作され、この場合、使用される材料
種又はタイプは、作動中のその都度の温度要求及び機械
的負荷に適合されている。
【００２３】ハウジング部分１１，１２，１３は、構成
及び要求に応じて鋳造又は鍛造され、この場合、構成部
材１２，１３は特に鍛造に適している。
及び要求に応じて鋳造又は鍛造され、この場合、構成部
材１２，１３は特に鍛造に適している。
【００２４】ハウジング部分は、鋳造工場、鍛造工場又
は適当な供給業者において互いに溶接される。
は適当な供給業者において互いに溶接される。
【００２５】実施例によれば内側ハウジングの両ハウジ
ング部分は、溶接後、加工後及び翼植設後に焼嵌めリン
グ２１，２２，２３を用いて互いに保持される。焼嵌め
リング２１，２２，２３は、排蒸気流によって冷却され
るので、焼嵌めリングは、高価な高合金材料から形成す
る必要はなく、むしろ例えば安価な鍛造された低合金Ｃ
ｒＭｏＶ・鋼から形成できる。
ング部分は、溶接後、加工後及び翼植設後に焼嵌めリン
グ２１，２２，２３を用いて互いに保持される。焼嵌め
リング２１，２２，２３は、排蒸気流によって冷却され
るので、焼嵌めリングは、高価な高合金材料から形成す
る必要はなく、むしろ例えば安価な鍛造された低合金Ｃ
ｒＭｏＶ・鋼から形成できる。
【００２６】例えば８５０℃に蒸気温度が上昇する場合
には、軸の個々の構成部分１，２，３，４及び内側ハウ
ジングの構成部分１１，１２，１３，１４は、有利には
以下の材料から形成でき、この場合個々の構成部材の間
で製造溶接が行われる。
には、軸の個々の構成部分１，２，３，４及び内側ハウ
ジングの構成部分１１，１２，１３，１４は、有利には
以下の材料から形成でき、この場合個々の構成部材の間
で製造溶接が行われる。
【００２７】最高温度領域（約６２０℃....８５０℃）
においては、Ｎｉ・ベース合金 高温度領域（約５６０℃....６２０℃）においては、９
％乃至１３％のＣｒ・鋼 低温度領域（約４５０℃....５６０℃）においては、Ｃ
ｒＭｏＶ・鋼。
においては、Ｎｉ・ベース合金 高温度領域（約５６０℃....６２０℃）においては、９
％乃至１３％のＣｒ・鋼 低温度領域（約４５０℃....５６０℃）においては、Ｃ
ｒＭｏＶ・鋼。
【００２８】従って、内側ハウジングの構成部分１２，
１３，１４のための材料は、軸材料、つまり構成部分
１，２，３，４材料の選択に適合して選択される。例え
ば蒸気供給部の横断面図である第２図から明らかなよう
に、蒸気タービンの軸の構成部分、即ちディスク１及び
内側ハウジングの構成部分１１は、同じ温度条件（最高
温度）にさらされひいては同じ材料から、例えばＮｉ・
ベース合金から製作されねばならない。
１３，１４のための材料は、軸材料、つまり構成部分
１，２，３，４材料の選択に適合して選択される。例え
ば蒸気供給部の横断面図である第２図から明らかなよう
に、蒸気タービンの軸の構成部分、即ちディスク１及び
内側ハウジングの構成部分１１は、同じ温度条件（最高
温度）にさらされひいては同じ材料から、例えばＮｉ・
ベース合金から製作されねばならない。
【００２９】これに対して、蒸気排出部近くの横断面図
である第３図から明らかなように、軸の構成部分、即ち
ディスク３は、内側ハウジングの構成部分１３と同じ温
度条件（低温）にさらされひいては構成部分３及び構成
部分１３は有利には同じ材料から、例えば低合金のＣｒ
ＭｏＶ・鋼から製作されねばならない。
である第３図から明らかなように、軸の構成部分、即ち
ディスク３は、内側ハウジングの構成部分１３と同じ温
度条件（低温）にさらされひいては構成部分３及び構成
部分１３は有利には同じ材料から、例えば低合金のＣｒ
ＭｏＶ・鋼から製作されねばならない。
【００３０】本発明の利点は、サーマル・ターボ機械を
最高圧力及び最高温度まで経済的に構成できるというこ
とにある。高価な高合金材料の使用は、最少量に減少さ
れる。鋳造部材は比較的適度の寸法で形成されていて、
これによって、供給期間が改善されかつ実行可能性、コ
スト及び連続運転時間に関し有利な影響が及ぼされる。
更に有利には、多くの構成部分を鍛造することができ
る。技術的にみて、溶接により結合される構成部分は、
最高の要求を満たす。
最高圧力及び最高温度まで経済的に構成できるというこ
とにある。高価な高合金材料の使用は、最少量に減少さ
れる。鋳造部材は比較的適度の寸法で形成されていて、
これによって、供給期間が改善されかつ実行可能性、コ
スト及び連続運転時間に関し有利な影響が及ぼされる。
更に有利には、多くの構成部分を鍛造することができ
る。技術的にみて、溶接により結合される構成部分は、
最高の要求を満たす。
【００３１】第４図及び第５図では、ダブルシェル型の
ツーフロー（two-flow）式の高圧蒸気タービンに基づき
本発明の第２実施例を図示していて、この場合、第４図
はタービンの縦断面図でありかつ第５図はタービン平面
でフランジ結合手段を詳細に示した図である。図示の蒸
気タービンは、高圧タービン並びに低圧タービンであっ
てよい。
ツーフロー（two-flow）式の高圧蒸気タービンに基づき
本発明の第２実施例を図示していて、この場合、第４図
はタービンの縦断面図でありかつ第５図はタービン平面
でフランジ結合手段を詳細に示した図である。図示の蒸
気タービンは、高圧タービン並びに低圧タービンであっ
てよい。
【００３２】上述の第１実施例の場合のように、各ター
ビンはほぼ、ロータブレード５１を支持する多数の構成
部分１，２，３，４から構成された軸と、ガイドベーン
５０を支持する内側ハウジング１１，１２，１３と、外
側ハウジング４１とから構成されている。軸の構成部分
１，２，３，４はそれぞれ溶接シーム５，６，７によっ
て互いに接合されているのに対して、内側ハウジングの
種々のハウジング部分はハウジング溶接シーム１５，１
６によって互いに接合されている。第１実施例とは異な
って、ハウジング半部は焼嵌めリングによってではな
く、フランジねじ締結手段４３によって互いに保持され
ている。ねじ材料はハウジング材料に関連して選択され
る。ねじ材料及びハウジング材料は、できるだけ同じ膨
張係数を有している。
ビンはほぼ、ロータブレード５１を支持する多数の構成
部分１，２，３，４から構成された軸と、ガイドベーン
５０を支持する内側ハウジング１１，１２，１３と、外
側ハウジング４１とから構成されている。軸の構成部分
１，２，３，４はそれぞれ溶接シーム５，６，７によっ
て互いに接合されているのに対して、内側ハウジングの
種々のハウジング部分はハウジング溶接シーム１５，１
６によって互いに接合されている。第１実施例とは異な
って、ハウジング半部は焼嵌めリングによってではな
く、フランジねじ締結手段４３によって互いに保持され
ている。ねじ材料はハウジング材料に関連して選択され
る。ねじ材料及びハウジング材料は、できるだけ同じ膨
張係数を有している。
【００３３】ハウジングは、周方向で互いに溶接されね
ばならない。溶接作業を節約しかつ所要のフレキシブル
性を保証するために、フランジ部分は第５図で明瞭に図
示されているように溶接されない。
ばならない。溶接作業を節約しかつ所要のフレキシブル
性を保証するために、フランジ部分は第５図で明瞭に図
示されているように溶接されない。
【００３４】第６図では、ハウジングの翼植設部分を通
る、タービン軸線に対して垂直方向の断面図で本発明の
第３実施例を図示している。ハウジング壁１４にはハウ
ジング縦シーム１７によってフランジ４２が溶接されて
いる。縦シーム１７は、要求に応じて、ハウジング長さ
の一部又は全長に亘って延びることができる。厚くひい
ては熱に緩慢に反応するフランジ部分４２は、比較的薄
いハウジング壁１４よりも高い熱膨張係数を有する材料
から形成される。この場合実施可能な一例を挙げれば、
分割フランジ４２は、ほぼ１３×１０-6Ｋ-1の熱膨張係
数を有するＣｒＭｏＶ・鋼から形成されかつハウジング
壁１４は、ほぼ１１×１０-6Ｋ-1の熱膨張係数を有する
９％乃至１３％のＣｒ・鋼から形成される。ハウジング
の周方向に亘って異なる熱膨張係数を有する材料を使用
することによって、楕円形状化効果が少なくとも部分的
に補償されかつ機械の定置部分と回転部分との間の遊び
の不都合な拡大が阻止される。
る、タービン軸線に対して垂直方向の断面図で本発明の
第３実施例を図示している。ハウジング壁１４にはハウ
ジング縦シーム１７によってフランジ４２が溶接されて
いる。縦シーム１７は、要求に応じて、ハウジング長さ
の一部又は全長に亘って延びることができる。厚くひい
ては熱に緩慢に反応するフランジ部分４２は、比較的薄
いハウジング壁１４よりも高い熱膨張係数を有する材料
から形成される。この場合実施可能な一例を挙げれば、
分割フランジ４２は、ほぼ１３×１０-6Ｋ-1の熱膨張係
数を有するＣｒＭｏＶ・鋼から形成されかつハウジング
壁１４は、ほぼ１１×１０-6Ｋ-1の熱膨張係数を有する
９％乃至１３％のＣｒ・鋼から形成される。ハウジング
の周方向に亘って異なる熱膨張係数を有する材料を使用
することによって、楕円形状化効果が少なくとも部分的
に補償されかつ機械の定置部分と回転部分との間の遊び
の不都合な拡大が阻止される。
【００３５】当然本発明は、図示の実施例に限定される
ものではない。異なるハウジング部分は、例えば溶接に
よる代わりろう接によっても互いに接合できる。同様
に、このようなハウジングを別のターボ機械の場合に
も、例えばガスタービン又は軸流圧縮器の場合にも使用
できる。
ものではない。異なるハウジング部分は、例えば溶接に
よる代わりろう接によっても互いに接合できる。同様
に、このようなハウジングを別のターボ機械の場合に
も、例えばガスタービン又は軸流圧縮器の場合にも使用
できる。
【図１】本発明の第１実施例の、ダブルシェル型の高圧
蒸気タービンの縦断面図。
蒸気タービンの縦断面図。
【図２】第１図ＩＩ−ＩＩ線に沿った蒸気供給部の横断
面図。
面図。
【図３】第１図ＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った蒸気排出部近
くの横断面図。
くの横断面図。
【図４】本発明の第２実施例の、ダブルシェル型のツー
フロー式の高圧蒸気タービンの縦断面図。
フロー式の高圧蒸気タービンの縦断面図。
【図５】分割平面でフランジ結合部を詳細に示した図。
【図６】本発明の第３実施例の、ハウジングの翼植設部
分を通る、タービン軸線に対して垂直方向の断面図。
分を通る、タービン軸線に対して垂直方向の断面図。
１，２，３，４ 軸の構成部分 ５，６，７ 軸溶接シーム １１，１２，１３ ハウジングの構成部分 １４ ハウジング壁 １５，１６ 周方向シーム １７ 縦シーム ２１，２２，２３ 焼嵌めリング ４１ 外側ハウジング ４２ 分割フランジ ４３ ねじ ５０ ガイドベーン ５１ ロータブレード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハインリッヒ クロッツ ドイツ連邦共和国 ヒルシュベルク ゴッ トフリート−ナドラー−シュトラーセ ５
Claims (8)
- 【請求項１】 サーマル・ターボ機械用のハウジングで
あって、該ハウジングが、機械軸線に対してほぼ平行な
一平面内で２つのハウジング半部に分割されており、各
ハウジング半部が、それぞれ異なる材料から成る少なく
とも２つのハウジング部分から構成されている形式のも
のにおいて、少なくとも２つのハウジング部分（１１，
１２，１３，１４，４２）が、素材結合式の接合プロセ
スにより互いに接合されており、使用材料種が、作動中
のその都度の温度要求及び機械的負荷に適合されている
ことを特徴とする、サーマル・ターボ機械用のハウジン
グ。 - 【請求項２】 ハウジング（１１，１２，１３）が、軸
方向で種々の材料から形成されている、請求項１記載の
ハウジング。 - 【請求項３】 ハウジング（１４，４２）が、周方向に
亘って、それぞれ異なる熱膨張係数を有する種々の材料
から形成されている、請求項１記載のハウジング。 - 【請求項４】 接合プロセスが溶接プロセスである、請
求項１記載のハウジング。 - 【請求項５】 接合プロセスがろう接プロセスである、
請求項１記載のハウジング。 - 【請求項６】 溶接プロセスとして、手による電極溶
接、手又は自動装置によるミグ（ＭＩＧ）溶接及びマグ
（ＭＡＧ）溶接、サブマージアーク溶接、電子ビーム溶
接又はレーザビーム溶接が使用されている、請求項４記
載のハウジング。 - 【請求項７】 ハウジング半部が、焼嵌めリング（２
１，２２，２３）によって互いに保持されている、請求
項１記載のハウジング。 - 【請求項８】 ハウジング半部が、フランジねじ締結手
段（４３）によって互いに保持されている、請求項１記
載のハウジング。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19909056.4 | 1999-03-02 | ||
| DE19909056A DE19909056A1 (de) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | Gehäuse für eine thermische Turbomaschine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000257404A true JP2000257404A (ja) | 2000-09-19 |
Family
ID=7899408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000051699A Pending JP2000257404A (ja) | 1999-03-02 | 2000-02-28 | サーマル・ターボ機械用のハウジング |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP1033478A3 (ja) |
| JP (1) | JP2000257404A (ja) |
| CN (1) | CN1266143A (ja) |
| DE (1) | DE19909056A1 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005121023A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Alstom Technology Ltd | 熱的な機械に用いられる溶接されたロータならびにこのようなロータを製作するための方法 |
| JP2008240725A (ja) * | 2007-03-02 | 2008-10-09 | Alstom Technology Ltd | 蒸気タービン |
| JP2010106840A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Alstom Technology Ltd | 蒸気タービン |
| JP2011503408A (ja) * | 2007-11-02 | 2011-01-27 | アルストム テクノロジー リミテッド | 熱負荷を受ける流体機械のロータの残り寿命を求める方法 |
| JP2012154323A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | General Electric Co <Ge> | 溶接ロータ、溶接ロータを有する蒸気タービン及び溶接ロータの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE50208002D1 (de) † | 2002-07-01 | 2006-10-12 | Alstom Technology Ltd | Rotor für eine rotierende thermische Maschine sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen Rotors |
| JP2005113721A (ja) * | 2003-10-06 | 2005-04-28 | Hitachi Ltd | 蒸気タービン |
| CH698879B1 (de) * | 2006-06-30 | 2009-11-30 | Alstom Technology Ltd | Strömungsmaschine. |
| EP2101044A1 (de) * | 2008-03-13 | 2009-09-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine mit geteiltem Innengehäuse |
| EP2119878A1 (de) * | 2008-05-15 | 2009-11-18 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine mit geteiltem Innengehäuse |
| EP2196628A1 (de) * | 2008-12-10 | 2010-06-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Leitschaufelträger |
| EP2211022A1 (en) * | 2009-01-21 | 2010-07-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Inlet volute of a steam turbine and steam turbine |
| EP2336506A1 (de) * | 2009-12-15 | 2011-06-22 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine in dreischaliger Bauweise |
| DE102010012940A1 (de) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zum Herstellen einer stoffschlüssigen Verbindung zwischen wenigstens zwei Bauteilen einer Strömungsmaschine |
| EP2412473A1 (de) * | 2010-07-27 | 2012-02-01 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur Schweißung von Halbschalen |
| CN101905384B (zh) * | 2010-07-29 | 2012-07-25 | 长沙赛尔机泵有限公司 | 压缩机机壳的焊装方法 |
| US20120189459A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | General Electric Company | Welded Rotor, a Steam Turbine having a Welded Rotor and a Method for Producing a Welded Rotor |
| US20120189460A1 (en) * | 2011-01-21 | 2012-07-26 | General Electric Company | Welded Rotor, a Steam Turbine having a Welded Rotor and a Method for Producing a Welded Rotor |
| CN102581538B (zh) * | 2012-03-16 | 2014-08-13 | 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 | 燃气轮机可转静叶机匣水平法兰装夹焊及回火装置 |
| CN103769541B (zh) * | 2014-01-23 | 2017-02-01 | 中国人民解放军总参谋部第六十研究所 | 蜗壳中心分模成型方法及其成型工装 |
| EP3072624A1 (de) * | 2015-03-23 | 2016-09-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Wellenelement, verfahren zum herstellen eines sich aus zwei unterschiedlichen werkstoffen zusammensetzenden wellenelements sowie entsprechende strömungsmaschine |
| JP6614503B2 (ja) * | 2016-10-21 | 2019-12-04 | 三菱重工業株式会社 | 蒸気タービン及び蒸気タービンの制御方法 |
| DE102018206283A1 (de) * | 2018-04-24 | 2019-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Geschweißtes Turbinengehäusesegment sowie Turbinengehäuse |
| CN114542212A (zh) * | 2022-03-09 | 2022-05-27 | 中国船舶重工集团公司第七0三研究所 | 一种新型船用汽轮机倒车汽缸 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2219661A1 (de) * | 1972-04-21 | 1973-10-31 | Siemens Ag | Verfahren zur herstellung von gehaeusen fuer dampfturbinen |
| US4551065A (en) * | 1982-12-13 | 1985-11-05 | Becker John H | Composite horizontally or vertically split casing with variable casing ends |
| CH666937A5 (de) * | 1985-01-31 | 1988-08-31 | Bbc Brown Boveri & Cie | Hochdruckdampfturbine. |
| DE4311675C2 (de) * | 1993-04-08 | 1999-05-20 | Abb Patent Gmbh | Montagepaket für eine Turbine oder einen Turboverdichter |
-
1999
- 1999-03-02 DE DE19909056A patent/DE19909056A1/de not_active Withdrawn
-
2000
- 2000-02-10 EP EP00810115A patent/EP1033478A3/de not_active Withdrawn
- 2000-02-28 JP JP2000051699A patent/JP2000257404A/ja active Pending
- 2000-03-02 CN CN00103712A patent/CN1266143A/zh active Pending
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1033478A2 (de) | 2000-09-06 |
| DE19909056A1 (de) | 2000-09-07 |
| EP1033478A3 (de) | 2002-04-17 |
| CN1266143A (zh) | 2000-09-13 |
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