SE527552C2 - Statorhöljesutformning och sätt för serviceförbättring vid turbinsteg ett - Google Patents

Description

527 552 Ex) Det andra konventionella tillvägagàngssättet Som nämnts Ovan, C-klämutformningen, tillhandahåller en serviceförbättring jämfört med det motsatta kroktillvägagångssättet S0m tillåter axiell tillgång till det inre höljet. En konventionell C-kläm- utformning illustreras översiktligt i fig. 1. Som man ser där innefattar detta arrangemang, liksom den traditionella motsatta krokutformningen, främre och bakre kantkrokar l0, 12 som sticker ut i motsatta riktningar. Den bakre kantkroken 12 hålls dock kvar med en separat C-klämma 14 i stället för att den hålls kvar av det yttre höljet 16. Genom att avlägsna C-klämman 14 kan det inre höljet 18 avlägsnas i den axiella riktningen sàsom visas med pilen A, varigenom servicetillgàng förbättras genom att tillåta avlägsnande av endast det aktuella höljet 18.

Det skall dock noteras, att åtminstone ett intilliggande inre hölje, ungefär ett till tre höljen på vardera sidan (ej visade), måste förskjutas periferiellt för att frigöra tyg~ tätningarna.

Det finns tvà huvudsakliga nackdelar med det ovan beskrivna C-klämarrangemanget. Den första är den ytterligare komplexite- ten med de extra C-klämkomponenterna och -särdragen. Dessa komponenter och särdrag inkluderar själva C-klämman, ett anti- rotationsstift och de maskinbearbetade särdrag som krävs för att uppta axiella och radiella fixeringsytor, en lageryta för C-klämman och fixeringsstifthàlen. En andra nackdel med C-kläm- arrangemanget är att för att tillåta serviceåtkomst till C- klämstiftet måste steg två-munstyckena i det aktuella området förskjutas periferiellt, vilket kräver att man avlägsnar anti- rotationsstiften för munstyckena.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Ytterligare serviceförbättringar, såsom förbättrad service- àtkomst och minskad komplexitet, skulle sålunda vara önskvärda.

Enligt uppfinningen åstadkommes sålunda ett statorhölje vid en flerstegsgasturbin såsom definierat av bifogade patentkravet 1, ett statorhöljessegment såsom definierat av bifogade patent- 527 552 h) kravet 6 samt ett sätt för lösgöring och avlägsnande av ett första inre hölje såsom definierat av bifogade patentkravet 8.

Ytterligare föredragna utföringsformer definieras av de underordnade patentkraven.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Dessa och andra ändamål och fördelar med denna uppfinning kommer i större utsträckning att förstås och inses genom nog- grant studium av följande mer detaljerade beskrivning av de för närvarande föredragna och såsom exempel givna utföringsformerna av uppfinningen tagen tillsammans med bifogade ritningar, på vilka: Fig. 1 är en översiktlig periferiell ändvy av ett höljessegment som visar en inre höljesfasthållningsutformning med konventio- nell C-klämma; Fig. 2 är en översiktlig periferiell ändvy av ett höljessegment enligt uppfinningen; Fig. 3 är en perspektivvy av höljessegmentet i fig. 2 med två av de inre höljessegmenten utelämnade för att visa den radiellt inre utformningen av det yttre höljet; Fig. 4 är en perspektivvy ovanifràn av enheten visad i fig. 3; och Fig. 5 är en perspektivvy av ett inre hölje enligt en ut- föringsform av uppfinningen.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Såsom tidigare nämnts illustrerar fig. 1 översiktligt en konventionell C-klämutformning. Såsom visas inkluderar det inre höljet 18 en främre eller uppströms anordnad kantkrok 10 för det inre höljet och en bakre eller nedströms anordnad kantkrok 12 för det inre höljet för ingrepp med motsvarande främre och bakre kantkrokar 20, 22 hos det yttre höljet 16. Det inre 527 552 höljets bakre kantkrok 12 är fäst till det yttre höljets 16 bakre kantkrok 22 med en separat C-klämma 14 i stället för att hållas på plats av den yttre höljeskonstruktionen. För att av- lägsna det inre höljet måste C~klämman 14 avlägsnas, det inre höljet 18 förflyttas radiellt (pil R) eller mer specifikt rote- ras kring den främre kantkroken 10 tills den bakre kanten av det inre höljet frigörs från det yttre höljet 16 och därefter förskjuts det inre höljet 18 axiellt (pil A) tills det gàr helt fritt från det yttre höljet 16. Såsom tidigare nämnts kräver C-klämarrangemanget, utöver den ytterligare komplexiteten med de extra C-klämkomponenterna och -särdragen, att steg två- munstyckena i det aktuella området förskjuts periferiellt, vilket kräver avlägsnande av anti-rotationsstiften för mun- styckena för att tillåta serviceàtkomst till C-klämstiftet (ej visat).

Med referens till fig. 2-5 illustreras ett höljessegment, allmänt betecknat 100, vilket innefattar ett yttre hölje 116 och ett flertal inre höljen 118. Det finns typiskt två eller tre inre höljen. Det illustrerade höljessegmentet 100 är anpassat för att inkludera tre inre höljen 118, av vilka för tydlighets skull endast ett visas. Såsom beskrives mer i detalj nedan uppvisar de inre höljena krokar 110 och 112 intill deras främre resp. bakre kanter för periferiellt glidbart ingrepp med spår 126 och 128 som definieras av krokar 120, 122 hos det yttre höljet 116 vid slutmontering. I den illustrerade ut- föringsformen är en stötkylplatta 124 monterad mellan höljena för stötkylning av de inre väggytorna av höljessegmentet 100 på konventionellt sätt.

I den illustrerade utföringsformen har det yttre höljet 116 en radiellt yttre laxstjärt 130 för ingrepp med ett laxstjärtspår 132 som definieras av främre och bakre krokar 134, 136 som bildar en del av det fasta turbinskalet eller -huset för att fästa höljessegmentet till huset. Det skall inses att som ett alternativ till den visade utformningen kan det yttre höljet vara försett med ett radiellt yttre laxstjärtspår för mottag- ning av en motsvarande formad laxstjärt bildad som en del av 527 552 (f: turbinhöljet. Det inses att en ringformad uppsättning höljes- segment 100 bildas kring gasturbinens rotor och kring rotor- bladspetsarna, varigenom de definierar en yttre vägg eller gräns för den varma gas som strömmar genom den varma gasvägen hos turbinen. I fig. 2 visas de inre höljestätningsslitsarna 170, steg ett-munstyckesstrukturen 172, steg ett-bladet 174 och steg två-munstyckesstrukturen 176 för fullständighets skull och som referens.

Såsom tidigare nämnts är som en utföringsform av uppfinningen en backkrokhöljesutformning anordnad för att göra ingrepp med och hålla de inre höljena 118 till det yttre höljet 116 för att förbättra service och montering. Med hänvisning till fig. 2 som är en detaljerad periferiell ändvy av ett höljessegment 100 som visar samverkande delar, kan man se att det yttre höljet 116 befinner sig i ingrepp med främre och bakre höljeskrokar 134, 136 såsom beskrivits ovan och ett anti-rotationsstift 138 för det yttre höljet är anordnat för att sträcka sig in i en mot- svarande urtagning 140 (fig. 4) för att periferiellt låsa det yttre höljet 116 i förhållande till huset 142. I den illustre- rade utföringsformen visas tätningsurtagningar 144 för det yttre höljet liksom luftmätningshàl 146 och stötplatta 124. Vid den främre kanten av det yttre höljet finns anti-rotations- stifthàl 148 för det inre höljet för att inriktas med mot- svarande hål 150 och för att motta anti-rotationsstift 152 för inre höljen.

I motsats till den konventionella utformningen som beskrivits ovan och som illustrerats i fig. 1 är den främre kantkroken 120 på det yttre höljet 116 vänd så att den inkluderar en tungdel 154 som sträcker sig axiellt uppströms och bort från den bakre kanten. Den bakre kantkroken 122 hos det yttre höljet 116 inkluderar också en tungdel 156 som sträcker sig axiellt upp- ströms mot den främre kanten i samma riktning som den främre kantkrokens 120 tungdel 154. Sålunda öppnar sig både spåret 126 och spåret 128 hos det yttre höljet 116 axiellt i uppströms- riktningen. 527 552 (33 Det inre höljets 118 krokar 110 och 112 gör ingrepp med de främre och bakre kantkrokarna 120, 122 och mer specifikt med spåren 126, 128 hos det yttre höljet 116. Mer specifikt inne- fattar vid den illustrerade utföringsformen det inre höljets främre kantkrok 110 en tungdel 158 som sträcker sig axiellt nedströms mot den bakre kanten för att axiellt och radiellt göra ingrepp med det yttre höljets 116 krok 120 för att axiellt och radiellt låsa de yttre och inre höljena. Det skall noteras, att fasthâllningsringen i steg, dvs steg ett-munstyckeshård- varan, bidrar även till låsning av det inre höljet. Detta inne- bär att fasthàllningsringen förhindrar höljet från att för- skjuta sig tillräckligt mycket framåt för att gå fri från det yttre höljets främre kantkrok. Dessutom definieras vid den illustrerade utföringsformen, såsom nämnts ovan, en mottag- ningsdel eller hål 150 i det inre höljets främre kantkrok för att motta anti-rotationsstiftet 152 för det inre höljet som införts genom motsvarande öppning 148 definierad i det yttre höljets främre kantdel.

Det inre höljets bakre kantkrok inkluderar på liknande sätt en tungdel 160 som sträcker sig axiellt nedströms mot den bakre kanten i samma riktning som den främre kanttungdelen 158 för att axiellt och radiellt låsa med det yttre höljets bakre kant- krok 122.

För att avlägsna ett aktuellt inre hölje avlägsnas först fast- hàllningsringen 178 (den samverkande delen) eller bringas den glida framåt eller i en uppströmsriktning cirka 1 tum. Därefter avlägsnas W-tätningen 180 vid det inre höljets främre kant och det inre höljets anti-rotationsstift 152 tas ut. Därefter av- lägsnas anti-rotationsstiften hos åtminstone ett intilliggande inre hölje pà vardera sidan och dessa inre höljen bringas glida periferiellt tills de går fria från tygtätningar. Det inre mål- höljet avlägsnas därefter genom att det bringas glida axiellt för att lösgöra de främre och bakre kantkrokarna 110, 112 och därefter radiellt. Därefter installeras ett nytt inre hölje genom att det införs radiellt och därefter bringas glida axiellt, de intilliggande inre höljena áterpositioneras för att __mn_.-_-__-___._- _.. 527 552 göra ingrepp med tygtätningarna och det inre höljets anti- rotationsstift àterinstalleras.

Jämfört med C-klämutformningen eliminerar backkrokutformningen behovet att avlägsna C-klämman och steg två-munstyckenas anti- rotationsstift. Detta innebär att man vid C-klämutformningen måste bringa tillräckligt många steg tvâ-munstycken glida peri- feriellt tills man kommer åt C-klämmans fasthållningsstift.

Detta kräver att man avlägsnar samtliga tidigare steg två- munstyckens anti-rotationsstift. Samtliga dessa steg elimineras med backkrokutformningen vid den illustrerade utföringsformen.

Den illustrerade höljesenheten uppnår axiell installation och avlägsnande genom att man vänder den främre kantkroken 110 jämfört med den traditionella utformningen och C-klämutform- ningar. Vad gäller service och montering kan möjligheten att avlägsna det inre höljet axiellt eliminera eller minska servicesteg inkluderande avlägsnande av samverkande yttre höljen, C-klämmor och anti-rotationsstift för steg två- munstycken. Detta arrangemang förenklar också tillverknings- möjligheten genom att minska antalet maskinbearbetade särdrag som krävs jämfört med C-klämutformningen samtidigt som man uppnår samma serviceförbättringsmàl. Även om uppfinningen har beskrivits i samband med vad som för närvarande anses vara den mest praktiska och föredragna ut- föringsformen inses att uppfinningen ej begränsas till den 'visade utföringsformen utan tvärtom är avsedd att täcka olika modifieringar och ekvivalenta arrangemang som inkluderas inom andan och ramen för bifogade patentkrav.

Claims (9)

527 552 (D PATENTKRAV

1. Statorhölje vid en flerstegsgasturbin innefattande: ett höljessegment (100) med en yta för att delvis definiera den heta gasvägen genom ett steg och över liggande spetsar på blad (174) hos nämnda ett steg som bildar en del av en turbinrotor, vilket höljessegment uppvisar en främre upp- strömskant och en bakre nedströmskant; vilket höljessegment innefattar ett yttre hölje (116) och åtminstone ett inre hölje (118) som är kopplat till detta; vilket yttre hölje (116) uppvisar ett spår (126, 128) definierat intill och längs varje av nämnda främre och bakre kanter, vilka spår öppnar sig axiellt i samma riktning; och nämnda inre hölje (118) uppvisar en axiellt sig sträckande tungdel (154) vid den främre kanten och en axiellt sig sträckande tungdel (156) vid den bakre kanten för att göra ingrepp med respektive nämnda spår (126, 128) hos nämnda yttre hölje, varvid nämnda ingrepp axiellt och radiellt låser nämnda inre hölje (118) till nämnda yttre hölje (116), kännetecknat av ett anti-rotationsstift (152) som sträcker sig genom en borrning (148) definierad i nämnda yttre hölje (116) och in i en motsvarande mottagningsdel (150) som är definierad i nämnda inre hölje (118) för att periferiellt låsa nämnda inre hölje till nämnda yttre hölje, varvid nämnda borrning definieras genom det yttre höljet så att stiftet är åtkomligt för av- lägsnande från det yttre höljet då det inre höljet är radiellt låst till nämnda yttre hölje.

2. Statorhölje enligt patentkravet 1, vid vilket nämnda spår (126, 128) öppnar sig i en axiell uppströmsriktning.

3. Statorhölje enligt patentkravet 1, innefattande tre av nämnda inre höljen (118) fästa till nämnda yttre hölje (116).

4. Statorhölje enligt patentkravet 1, vidare innefattande en kylmedelskavitet som är definierad av inre väggytor på 527 552 nämnda inre och yttre höljen och en stötplatta (124) anordnad mellan nämnda inre och yttre höljen (118, 116) för stötkylning av nämnda inre väggytor hos nämnda inre hölje.

5. Statorhölje enligt patentkravet 1, vid vilket en radiellt yttre del av nämnda yttre hölje har en laxstjärt~ utformning (130) för ingrepp med en motsvarande laxstjärtspàr- utformning (132) hos ett intilliggande turbinhölje (142).

6. Statorhöljessegment innefattande: ett yttre hölje (116) med en främre uppströmskant och en bakre nedströmskant och radiellt inre och radiellt yttre ytor, vilket yttre hölje innefattar en främre kantkrok (120) och en bakre kantkrok (122), varvid bàda nämnda krokar hos nämnda yttre hölje sträcker sig i en första axiell riktning; ett flertal inre höljen (118), vilka vart och ett upp- visar en främre uppströmskant och en bakre nedströmskant och radiellt inre och radiellt yttre ytor, varvid nämnda inre hölje innefattar en främre kantkrok (110) och en bakre kantkrok (112), varvid båda nämnda krokar hos nämnda inre hölje sträcker sig i en andra axiell riktning diametralt motsatt nämnda första axiella riktning; varvid nämnda främre och bakre krokar hos vart och ett av nämnda inre höljen gör ingrepp med respektive nämnda främre och bakre krokar hos nämnda yttre hölje, varvid nämnda ingrepp axiellt och radiellt låser nämnda inre hölje till nämnda yttre hölje, _ kännetecknat av ett anti-rotationsstift (152) som sträcker sig genom en borrning (148) definierad i nämnda främre kantkrok av nämnda yttre hölja och in i en motsvarande mottagningsdel definierad i nämnda främre kantkrok (110) av nämnda inre hölje (118) för att periferiellt låsa nämnda inre hölje i förhållande till nämnda yttre hölje, varvid nämnda borrning definieras genom det yttre höljet så att stiftet är åtkomligt för avlägsnande fràn det yttre höljet då det inre höljet är radiellt läst till nämnda yttre hölje. 527 552 10

7. Statorhöljessegment enligt patentkravet 6, vid vilket nämnda främre och bakre kantkrokar (120, 122) hos nämnda yttre hölje definierar respektive främre och bakre kantspår (126, 128) som öppnar sig i nämnda första riktning för respektive mottagning däri av nämnda främre och bakre kantkrokar (110, 112) hos nämnda inre höljen.

8. Sätt för lösgöring och avlägsnande av ett första inre hölje (118) som uppvisar en främre kantkrok (110) och en bakre kantkrok (112) från ett yttre hölje som uppvisar ett främre kantspår (126) och ett bakre kantspår (128) som gör ömsesidigt ingrepp med nämnda främre och bakre kantkrokar hos nämnda första inre hölje, varvid nämnda främre och bakre kantkrokar hos nämnda första inre hölje sträcker sig i samma axiella rikt- ning, vilket sätt kännetenknnn av följande steg: att man avlägsnar och axiellt förskjuter en samverkande del (172) på en uppströmssida av nämnda första inre hölje (118): att man avlägsnar ett anti-rotationsstift (152) för det första inre höljet som gör ingrepp med nämnda första inre hölje och nämnda yttre hölje; att man avlägsnar anti-rotationsstift fràn periferiellt intilliggande inre höljen och bringar nämnda periferiellt in- tilliggande inre höljen att glida tills de går fria från tyg- tätningar däremellan; att man bringar nämnda första inre hölje att glida axiellt (pil A) för att lösgöra de främre och bakre kantkrokar- na fràn nämnda främre och bakre kantkrokar hos nämnda yttre hölje; och att man förskjuter nämnda första hölje radiellt (pil R) för att lösgöra och avlägsna nämnda första inre hölje.

9. Sätt enligt patentkravet 8, vid vilket nämnda krokar hos nämnda första inre hölje sträcker sig axiellt i en ned- strömsriktning och varvid nämnda steg att man bringar nämnda första inre hölje att glida axiellt innefattar att man bringar nämnda första inre hölje att glida i en uppströmsriktning.