WO2013110765A1 - Multi-part, cooled turbine and generator housing - Google Patents

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WO2013110765A1
WO2013110765A1 PCT/EP2013/051447 EP2013051447W WO2013110765A1 WO 2013110765 A1 WO2013110765 A1 WO 2013110765A1 EP 2013051447 W EP2013051447 W EP 2013051447W WO 2013110765 A1 WO2013110765 A1 WO 2013110765A1
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turbine
channels
generator housing
generator
cavity
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PCT/EP2013/051447
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Inventor
John OMORUYI
Original Assignee
Energy Intelligence Lab Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D15/00Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of engines with devices driven thereby
    • F01D15/10Adaptations for driving, or combinations with, electric generators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/14Casings modified therefor
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    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K25/00Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • F01K25/08Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using special vapours
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01KSTEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K27/00Plants for converting heat or fluid energy into mechanical energy, not otherwise provided for
    • F01K27/02Plants modified to use their waste heat, other than that of exhaust, e.g. engine-friction heat
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/18Structural association of electric generators with mechanical driving motors, e.g. with turbines
    • H02K7/1807Rotary generators
    • H02K7/1823Rotary generators structurally associated with turbines or similar engines

Definitions

  • the present invention relates to a turbine and generator housing having a cavity for receiving a turbine and / or a generator, wherein the cavity is formed by a wall and is surrounded by a side wall which is substantially parallel to a longitudinal axis of the turbine and Generator housing extends, comprising one or more feed channels for supplying adefiuids in the turbine and generator housing, and one or more discharge channels for discharging thedefiuids from the turbine and generator housing.
  • Cooled turbine housings are known, for example, from DE 10 2008 01 1 257 and are used, inter alia, to accommodate turbochargers. However, these turbine housings have the disadvantage that they have a relatively complex structure, which complicates the manufacturing.
  • Object of the present invention is therefore to develop the aforementioned turbine and generator housing so that it is easy to manufacture and provides a high cooling capacity.
  • the object is achieved in that in the side wall of the turbine »and generator housing, an annular space extends, which is separated from the cavity by a wall section of the side wall surrounding the cavity radially and, in fluid communication with the one or more feed channels and the one or more discharge ports is dissolved and the sidewall comprises a tubular sleeve defining the sidewall radially outward, the turbine and generator housing having one or more first channels in fluid communication with the supply channel and annulus, and one or more second channels in fluid communication with stand the discharge channel and the annulus, has.
  • the two- or multi-part design of the turbine and generator housing mitteis the sleeve allows rotationally symmetrical designs, so that both the sleeve and the rest of the turbine and generator housing can be made by turning, wherein the sleeve is preferably designed as a separate component.
  • the manufacturing cost can be reduced compared to more complex geometries, in particular, the turbine and generator housing must not be cast.
  • the design of the turbine and generator housing according to the invention makes it possible to provide the wall section with a small wall thickness. This allows the kuhifluid be performed very close to the cavity.
  • the turbine and / or the generator is arranged in the cavity and there generates the dissipated heat, in this way the kuhifluid gets very close to the heat source. As a result, the heat can be dissipated in a very effective manner.
  • the annular space provides a large area for the heat transfer, so that much heat can be dissipated with a relatively low volume flow, which also has a positive effect on the cooling capacity.
  • the cooling capacity is sufficiently large to cool with a cooling circuit, both the turbine and the generator sufficiently, so that in the first place the possibility is created to arrange the turbine and the generator in a common housing.
  • first and second channels allow a fluidically favorable distribution of the cooling fluid in the annular space, so that the pressure loss within the turbine and generator housing is kept low.
  • the energy required to promote the cooling medium is kept within limits, whereby a connected to the turbine and generator housing cooling circuit can be efficiently operated.
  • the feed channels and / or the AbGermankanäie parallel to the longitudinal axis.
  • the term "parallel" is to be understood within the scope of production-related possibilities, which also results in production-related advantages, since in the event that the feed channel and / or the discharge channel run in the sleeve, it does not have to be processed on its lateral surface Rather, the feed channel and the discharge channel can be manufactured through a bore which runs parallel to the longitudinal axis of the sleeve, which simplifies production and reduces the manufacturing costs the heat exchange is available.
  • the first channels and / or the second channels extend perpendicular to the longitudinal axis.
  • the term "vertical” is to be understood within the scope of the production-technical possibilities.
  • This design also has fluidic advantages, since this minimizes the travel which the cooling fluid has to cover within the turbine and generator housing.
  • the channels are usually formed by through-holes, which run perpendicular to the longitudinal axis, so they are easy to manufacture, so that also the manufacturing costs are reduced an independent flow is created.
  • the first channels shoot a first angle and / or the second channels shoot a second angle with a perpendicular to the longitudinal axis.
  • the first and second angles may be the same or different.
  • the choice of the size of the angle is not limited and can be from 1 ° to 89 °. Usually, however, it is chosen between 1 ° and 60 °.
  • the angle is thus directed that the angle to be overcome by the flow at the entrance of the feed channel into the first channels and the exit from the second channels into the discharge channel is reduced compared to the first and second channels extending perpendicular to the longitudinal axis.
  • Turbine and generator housing is characterized in that the first and / or second channels are formed by an insertable into the side wall insert.
  • the channels can be realized as through holes in the insert part.
  • the insert part can be manufactured separately, which simplifies the production and also has a positive effect on the production costs.
  • the insert part axially limits the annular space.
  • the annular space is formed by the insert part, for example as a recess, so that no further constructional measures on the remaining turbine and generator housing for the production of the annular space must be taken. This also results in manufacturing advantages, whereby the manufacturing cost can be reduced.
  • the wall furthermore has an end wall, against which the insertion part strikes in the inserted state and defines an axial end position of the insertion part.
  • the sleeve strikes in the assembled state against the insert and determines the axial position of the Einfacteiis. This makes it possible to dispense with further axially acting fastening measures of the insert since it strikes against the front wall on one side and against the sleeve on the other side. The axial position of the insert is thus completely defined, which also reduces the manufacturing cost. It is preferred if the feed channel and / or the discharge channel are formed by the sleeve. This also facilitates the production of the feed channel and / or the discharge channel, since they can be realized as a bore in the sleeve. The handling of the sleeve during manufacture is easier compared to the rest of the turbine and generator housing, which can reduce the manufacturing costs.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the turbine and generator housing according to the invention
  • FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the turbine and generator housing 10 according to the invention on the basis of a basic sectional drawing.
  • the turbine and generator housing 10i comprises a wall 12 with a side wall 14 and an end wall 16.
  • the wall 12 defines a cavity 18 into which a turbine (not shown) and / or a generator can be used in whole or in part.
  • the cavity 18 is bounded in the axial direction at an axial end of the end wall 16, which has an opening 20, via which a medium of the turbine to be expanded or removed, or which can be used for mounting or maintenance of the generator.
  • At the other axial end of the cavity 18 is open.
  • another, not shown housing can be connected, in which the turbine blades are arranged.
  • the side wall 14 encloses the cavity 18 radially outward and includes a wall portion 22, which connects directly to the cavity 18 radially outward.
  • the side wall 14 comprises a sleeve 24 which is arranged radially outside the wall section 22 and designed as a separate component.
  • the sleeve 24 has on its radially inner surface a recess which forms an annular space 26 which completely surrounds the wall portion 22.
  • the sleeve 24 further comprises a feed channel 28, which in the example shown runs perpendicular to a longitudinal axis A of the turbine and generator housing 10 1 and opens into the annular space 26.
  • the sleeve 24 includes a discharge channel 30, which also extends perpendicular to the longitudinal axis A of the turbine and generator housing 10i.
  • the annular space 26 establishes the fluid communication between the feed channel 28 and the discharge channel 30.
  • the turbine and generator housing 0i can be connected via the feed and the discharge channel 28, 30 to a cooling circuit, not shown.
  • a cooling fluid by means of the feed channel 28 into the turbine and generator housing 10 ! and to lead into the annular space 26 and then discharged via the discharge channel 30 from the annular space 26 and from the turbine and generator housing 10i.
  • the cooling fluid is guided around the cavity 18 and takes on the heat flowing through the annular space 26, which is formed in the cavity 18.
  • the wall section 22 has a wall thickness b.
  • the lower b the closer the cooling fluid is brought to the cavity 18 and thus to the heat source, whereby the heat transport from the cavity 18 into the cooling fluid improves. Consequently, one strives to reduce b as much as possible, as is the case Strength is possible.
  • the feed channel 28 is mounted at a higher geodetic height than the discharge channel 30.
  • the flow direction of the coolant is indicated by arrows.
  • a respective flange portion 34 is provided at the axial ends, each having a through bore 36.
  • One of the two flange portions 34 is formed by the sleeve 24.
  • a secure attachment is particularly important because the turbine can turn very high and thus imbalances can occur, which must be intercepted.
  • the flange portion 34 and the sleeve 24 centering 38 on.
  • the second embodiment is therefore considered the best embodiment within the spirit of the invention.
  • the annular space 26 is formed in this case by an insertion part 40, which is arranged in the assembled state radially outside the wall portion 22 and is in contact therewith at its axial ends.
  • the insert part 40 has a plurality of first channels 42 and a plurality of second channels 44.
  • the first channels 42 are in fluid communication with the annulus 26 and the feed channel 28 and are perpendicular to the longitudinal axis A.
  • the second channels 44 are in fluid communication with the annulus 26 and the discharge channel 30 and are also perpendicular to the longitudinal axis A.
  • the feed channel 28 and the discharge channel 30 extend substantially parallel to the longitudinal axis A.
  • the cooling fluid thus flows in the axial direction along the feed channel 28 into the turbine and generator housing 10 2 and then further along the first channels 42 into the annular space 26, in which it Cavity flows around 18, wherein it absorbs the heat generated in the cavity 18 during the relaxation. Subsequently, the cooling fluid leaves the Ringraurn 26 and enters via the second channels 44 in the discharge channel 30, via which it leaves the Turbmen- and generator housing 10 2 in the axial direction.
  • the sleeve 24 by means of the weld 32 ! attached to the end wall 16.
  • the sleeve 24 is connected to a weld 32 3 with the insert 40.
  • the insert part 40 in turn is attached to the wall section 22 via the weld seam 32 2 .
  • the Zugarkana! 28 arranged with respect to the direction of action of the gravitational force g above the discharge channel 30, so that the fluid within the turbine and generator housing 10 2 does not have to be promoted against the gravitational force g and not to a higher level.
  • FIG. 2 shows a third embodiment of the turbine and generator housing 10 3 according to the invention is also shown with reference to a basic sectional view. It is similar in many parts to the second embodiment 10 2 , however, include the first channels 42 a first angle ⁇ with a vertical S to the longitudinal axis A and the second channels 44 a second angle ß with the vertical S a.
  • the first and the second angle .alpha., .Beta. Are aligned so that the fluid, when entering from the feed channel 28 into the first channels 42 and exiting the second channels 44 into the discharge channel 30, is to be overcome angles perpendicular to the longitudinal axis A first and second channels 42, 44 is reduced. As a result, turbulences are reduced and the pressure loss is reduced.
  • the turbine and generator housing 10 according to the invention is particularly suitable for accommodating turbines and generators that are used within an ORC process (Organic Rankine Cycle).
  • ORC process Organic Rankine Cycle
  • the peculiarity of the ORC process is that substances which have an evaporation temperature below the evaporation temperature of water are used as the process fluid. This makes it possible to use the energy of waste heat, the temperature level is so low that a thermal process with water as a process fluid is not meaningful feasible.
  • the ORC process can harness the energy of waste heat, which has a temperature level of about 80 to 250 ° C.
  • the working pressure is 5 bar or more.
  • the present invention also relates to the use of the turbine and generator housing 10 according to the invention in an ORC process.
  • the invention also relates to the use of the turbine and generator housing 10 according to the invention in an ORC process.

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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

The present invention relates to a turbine and generator housing having a cavity (18) for accommodating a turbine and/or a generator, wherein the cavity is formed by an end-side wall (12) and is surrounded by a side wall (14) which extends substantially parallel to a longitudinal axis (A) of the housing. The housing comprises one or more supply ducts (28) and one or more discharge ducts (30) for the supply and discharge of a cooling fluid into and out of the housing, wherein, in the side wall, there runs an annular chamber (26) which is separated from the cavity by a wall portion (22) of the side wall and which radially surrounds the cavity. The side wall comprises a tubular sleeve (24) which delimits the side wall radially to the outside. The supply and discharge ducts communicate fluidically with one or more first and second ducts (42, 44) which are formed by an insert part (40) which can be inserted into the side wall.

Description

MEHRTEILIGES, GEKÜHLTES TURBINEN- UND GENERATORGEHÄUSE  MULTI-PIECE, COOLED TURBINE AND GENERATOR HOUSING
Beschreibung Die vorliegende Erfindung betrifft ein Turbinen- und Generatorgehäuse mit einem Hohlraum zum Aufnehmen einer Turbine und/oder eines Generators, wobei der Hohlraum von einer Wandung gebildet wird und von einer Seitenwand umgeben ist, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse des Turbinen- und Generatorgehäuses erstreckt, umfassend einen oder mehrere Zuführkanäle zum Zuführen eines Kühlfiuids in das Turbinen- und Generatorgehäuse, und einen oder mehrere Abführkanäle zum Abführen des Kühlfiuids aus dem Turbinen- und Generatorgehäuse. Gekühlte Turbinengehäuse sind beispielsweise aus der DE 10 2008 01 1 257 bekannt und werden unter anderem zur Aufnahme von Turboladern verwendet. Diese Turbinengehäuse haben allerdings den Nachteil, dass sie eine relativ komplexe Struktur aufweisen, wodurch die Fertigung verkompliziert wird. Darüber hinaus ist die Fläche, die für den Wärmeübergang zur Verfügung steht, relativ gering, wodurch die Kühlleistung begrenzt ist, was sich nachteilig auf den Wirkungsgrad und die Lebensdauer der Turbine auswirkt. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Turbine über eine Welle direkt mit dem Generator verbunden ist, ohne dass ein Getriebe zwischengeschaltet ist. Eine getriebeiose Verbindung, bei der die Turbinenschaufeln auf derselben Welle sitzen wie der Rotor des Generators, ist bei hochdrehenden Turbinen deshalb von Vorteil, da das Getriebe unter derartigen Betriebsbedingungen eine Störquelle darstellt, welche die Zuverlässig- keit beeinträchtigt. Allerdings steigen bei hochdrehenden Turbinen und entsprechend hochdrehenden Rotoren die Anforderungen an die Kühlung des Generators, da er sonst zerstört werden würde. The present invention relates to a turbine and generator housing having a cavity for receiving a turbine and / or a generator, wherein the cavity is formed by a wall and is surrounded by a side wall which is substantially parallel to a longitudinal axis of the turbine and Generator housing extends, comprising one or more feed channels for supplying a Kühlfiuids in the turbine and generator housing, and one or more discharge channels for discharging the Kühlfiuids from the turbine and generator housing. Cooled turbine housings are known, for example, from DE 10 2008 01 1 257 and are used, inter alia, to accommodate turbochargers. However, these turbine housings have the disadvantage that they have a relatively complex structure, which complicates the manufacturing. In addition, the area available for heat transfer is relatively low, which limits cooling performance, which adversely affects the efficiency and life of the turbine. This is especially true when the turbine is connected via a shaft directly to the generator without a transmission is interposed. A gearbox-type connection in which the turbine blades are seated on the same shaft as the rotor of the generator is advantageous in high-speed turbines, since under such operating conditions the gearbox is a source of interference which impairs reliability. However, with high-speed turbines and correspondingly high-speed rotors, the requirements for cooling the generator increase because otherwise it would be destroyed.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das eingangs genannte Turbinen- und Generatorgehäuse so weiterzubilden, dass es einfach zu fertigen ist und eine hohe Kühlleistung bereitstellt. Gelöst wird die Aufgabe dadurch, dass in der Seitenwand des Turbinen» und Generatorgehäuses ein Ringraum verläuft, der vom Hohlraum von einem Wandabschnitt der Seitenwand getrennt ist, den Hohlraum radial umschließt und in Fluidkommunikation mit dem oder den Zuführkanälen und dem oder den Abführkanälen steht, und dass die Seitenwand eine rohrförmige Hülse umfasst, welche die Seitenwand radial nach außen begrenzt, wobei das Turbinen- und Generatorgehäuse einen oder mehrere erste Kanäle, welche in Fluidkommunikation mit dem Zuführkanal und dem Ringraum stehen, und einen oder mehrere zweite Kanäle, welche in Fluidkommunikation mit dem Abführkanal und dem Ringraum stehen, aufweist. Die zwei- oder mehrteilige Ausführung des Turbi- nen- und Generatorgehäuses mitteis der Hülse erlaubt rotationssymmetrische Gestaltungen, so dass sowohl die Hülse als auch das übrige Turbinen- und Generatorgehäuse durch Drehen hergestellt werden können, wobei die Hülse vorzugsweise als separates Bauteil ausgeführt ist. Hierdurch können die Herstellungskosten im Vergleich zu komplexeren Geometrien gesenkt werden, insbesondere muss das Turbinen- und Generatorgehäuse nicht gegossen werden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass das Turbinen- und Generatorgehäuse auf einfache Art und Weise gefertigt werden kann, was die Herstellungskosten insbesondere bei kleineren Stückzahlen senkt. Darüber hinaus gestattet es die erfindungsgemäße Gestaltung des Turbinen- und Generatorgehäuses, den Wandabschnitt mit einer geringen Wandstärke auszustatten. Hierdurch kann das Kühifluid sehr nah an den Hohlraum geführt werden. Da die Turbine und/oder der Generator im Hohlraum angeordnet ist und dort die abzuführende Wärme entsteht, gelangt auf diese Weise das Kühifluid sehr nah an die Wärmequelle. Hierdurch kann die Wärme auf sehr effektive Weise abgeführt werden. Darüber hinaus stellt der Ringraum eine große Fläche für den Wärmeübergang zur Verfügung, so dass viel Wärme mit einem relativ geringen Volumenstrom abgeführt werden kann, was sich ebenfalls positiv auf die Kühlleistung auswirkt. Die Kühlleistung ist ausreichend groß, um mit einem Kühlkreislauf sowohl die Turbine als auch den Generator in ausreichendem Maße zu kühlen, so dass überhaupt erst die Möglichkeit geschaffen wird, die Turbine und den Generator in einem gemeinsamen Gehäuse anzuordnen. Object of the present invention is therefore to develop the aforementioned turbine and generator housing so that it is easy to manufacture and provides a high cooling capacity. The object is achieved in that in the side wall of the turbine »and generator housing, an annular space extends, which is separated from the cavity by a wall section of the side wall surrounding the cavity radially and, in fluid communication with the one or more feed channels and the one or more discharge ports is dissolved and the sidewall comprises a tubular sleeve defining the sidewall radially outward, the turbine and generator housing having one or more first channels in fluid communication with the supply channel and annulus, and one or more second channels in fluid communication with stand the discharge channel and the annulus, has. The two- or multi-part design of the turbine and generator housing mitteis the sleeve allows rotationally symmetrical designs, so that both the sleeve and the rest of the turbine and generator housing can be made by turning, wherein the sleeve is preferably designed as a separate component. As a result, the manufacturing cost can be reduced compared to more complex geometries, in particular, the turbine and generator housing must not be cast. This results in the advantage that the turbine and generator housing can be manufactured in a simple manner, which lowers the manufacturing costs, especially for smaller quantities. In addition, the design of the turbine and generator housing according to the invention makes it possible to provide the wall section with a small wall thickness. This allows the Kühifluid be performed very close to the cavity. Since the turbine and / or the generator is arranged in the cavity and there generates the dissipated heat, in this way the Kühifluid gets very close to the heat source. As a result, the heat can be dissipated in a very effective manner. In addition, the annular space provides a large area for the heat transfer, so that much heat can be dissipated with a relatively low volume flow, which also has a positive effect on the cooling capacity. The cooling capacity is sufficiently large to cool with a cooling circuit, both the turbine and the generator sufficiently, so that in the first place the possibility is created to arrange the turbine and the generator in a common housing.
Die Verwendung der ersten und zweiten Kanäle ermöglicht eine strömungstechnisch günstige Verteilung des Kühlfluids im Ringraum, so dass der Druckverlust innerhalb des Turbinen- und Generatorgehäuses gering gehalten wird. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass die zur Förderung des Kühimediums benötigte Energie in Grenzen gehalten wird, wodurch ein an das Turbinen- und Generatorgehäuse angeschlossener Kühlkreislauf effizient betrieben werden kann. Vorzugsweise verlaufen die Zuführkanäle und/oder die Abführkanäie parallel zur Längsachse. In diesem Zusammenhang ist der Begriff „parallel" im Rahmen der fertigungstechnischen Möglichkeiten zu verstehen. Auch hierdurch ergeben sich fertigungstechnische Vorteile, da für den Fall, dass der Zuführkanal und/oder der Abführkanal in der Hülse verlaufen, diese nicht an ihrer Mantelfläche bearbeitet werden muss. Viel- mehr können der Zuführkanal und der Abführkanal durch eine Bohrung, die parallel zur Längsachse der Hülse verläuft, gefertigt werden. Durch die vereinfachte Fertigung werden die Fertigungskosten gesenkt. Weiterhin ergibt sich aus dieser Ausgestaltung der Vorteil, dass eine ständig eine maximale Fläche für den Wärmeaustausch zur Verfügung steht. The use of the first and second channels allows a fluidically favorable distribution of the cooling fluid in the annular space, so that the pressure loss within the turbine and generator housing is kept low. This results in the Advantage that the energy required to promote the cooling medium is kept within limits, whereby a connected to the turbine and generator housing cooling circuit can be efficiently operated. Preferably, the feed channels and / or the Abführkanäie parallel to the longitudinal axis. In this connection, the term "parallel" is to be understood within the scope of production-related possibilities, which also results in production-related advantages, since in the event that the feed channel and / or the discharge channel run in the sleeve, it does not have to be processed on its lateral surface Rather, the feed channel and the discharge channel can be manufactured through a bore which runs parallel to the longitudinal axis of the sleeve, which simplifies production and reduces the manufacturing costs the heat exchange is available.
In einer vorteilhaften Ausbildung des vorliegenden Turbinen- und Generatorgehäuses verlaufen die ersten Kanäle und/oder die zweiten Kanäle senkrecht zur Längsachse. In diesem Zusammenhang ist der Begriff „senkrecht" im Rahmen der fertigungstechnischen Möglichkeiten zu verstehen. Auch diese Ausbildung hat strömungstechnische Vorteile, da hierdurch der Weg, den das Kühlfluid innerhalb des Turbinen- und Generatorgehäuses zurücklegen muss, minimiert wird. So wird einerseits das Volumen des Kühlfluids minimiert, andererseits jedoch auch der Druckverlust gering gehalten. Darüber hinaus ergeben sich fertigungstechnische Vorteile, da die Kanäle üblicherweise von Durchgangsbohrungen gebildet werden. Verlaufen diese senkrecht zur Längsachse, so sind sie einfach zu fertigen, so dass auch hierdurch die Fertigungskosten verringert werden. Weiterhin wird eine eigenständige Strömung erzeugt. In an advantageous embodiment of the present turbine and generator housing, the first channels and / or the second channels extend perpendicular to the longitudinal axis. In this context, the term "vertical" is to be understood within the scope of the production-technical possibilities.This design also has fluidic advantages, since this minimizes the travel which the cooling fluid has to cover within the turbine and generator housing In addition, there are production advantages, since the channels are usually formed by through-holes, which run perpendicular to the longitudinal axis, so they are easy to manufacture, so that also the manufacturing costs are reduced an independent flow is created.
In einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses schießen die ersten Kanäle einen ersten Winkel und/oder die zweiten Kanäle einen zweiten Winkel mit einer Senkrechten zur Längsachse ein. Der erste und der zweite Winkel können gleichgroß sein oder sich voneinander unterscheiden. Die Wahl der Größe der Winkel ist nicht eingeschränkt und kann von 1 ° bis 89° betragen. Üblicherweise wird er aber zwischen 1 ° und 60° gewählt. Dabei wird der Winkel so ausge- richtet, dass der von der Strömung beim Eintritt vorn Zuführkanal in die ersten Kanäle und beim Austritt von den zweiten Kanälen in den Abführkanal zu überwindende Winkel im Vergleich zu senkrecht zur Längsachse verlaufenden ersten und zweiten Kanälen verringert wird. Hierdurch wird der Druckverlust weiter minimiert, so dass die Energie zum Fördern des Fluids durch das Turbinen- und Generatorgehäuse ebenfalls minimiert und ein Beitrag zum energiesparenden Betreiben des thermischen Prozesses geleistet wird, in welchem das erfindungsgemäße Turbinen- und Generatorgehäuse eingesetzt wird, Eine Fortentwicklung des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses zeichnet sich dadurch aus, dass die ersten und/oder zweiten Kanäle von einem in die Seitenwand einbringbaren Einsetzteil gebildet werden. Die Kanäle können als Durchgangsbohrungen im Einsetzteil realisiert werden. Das Einsetzteil kann separat gefertigt werden, was die Fertigung vereinfacht und sich ebenfalls positiv auf die Herstellungs- kosten niederschlägt. In an alternative embodiment of the turbine and generator housings according to the invention, the first channels shoot a first angle and / or the second channels shoot a second angle with a perpendicular to the longitudinal axis. The first and second angles may be the same or different. The choice of the size of the angle is not limited and can be from 1 ° to 89 °. Usually, however, it is chosen between 1 ° and 60 °. The angle is thus directed that the angle to be overcome by the flow at the entrance of the feed channel into the first channels and the exit from the second channels into the discharge channel is reduced compared to the first and second channels extending perpendicular to the longitudinal axis. As a result, the pressure loss is further minimized, so that the energy for conveying the fluid through the turbine and generator housing also minimized and a contribution to the energy-saving operation of the thermal process is performed, in which the turbine and generator housing according to the invention is used, a development of the invention Turbine and generator housing is characterized in that the first and / or second channels are formed by an insertable into the side wall insert. The channels can be realized as through holes in the insert part. The insert part can be manufactured separately, which simplifies the production and also has a positive effect on the production costs.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung begrenzt das Einsetzteil den Ringraum axial. In dieser Ausgestaltung wird der Ringraum vom Einsetzteil gebildet, beispielsweise als Vertiefung, so dass keine weiteren konstruktiven Maßnahmen am übrigen Turbinen- und Generatorgehäuse zur Herstellung des Ringraums ergriffen werden müssen. Auch hierdurch ergeben sich fertigungstechnische Vorteile, womit die Herstellungskosten gesenkt werden können. In an advantageous embodiment, the insert part axially limits the annular space. In this embodiment, the annular space is formed by the insert part, for example as a recess, so that no further constructional measures on the remaining turbine and generator housing for the production of the annular space must be taken. This also results in manufacturing advantages, whereby the manufacturing cost can be reduced.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass die Wandung weiterhin eine Stirnwand aufweist, ge- gen welche das Einsetzteil im eingebrachten Zustand anschlägt und eine axiale Endstellung des Einsetzteils festlegt. Hierdurch lässt sich auf konstruktiv einfache Weise die Fertigungsgenauigkeit erhöhen, da die Position des Einsetzteiis festgelegt werden kann. Zusätzliche Maßnahmen zur Ermittlung der gewünschten Position des Einsetzteiis sind nicht erforderlich. Furthermore, it is preferred that the wall furthermore has an end wall, against which the insertion part strikes in the inserted state and defines an axial end position of the insertion part. As a result, the manufacturing accuracy can be increased in a structurally simple manner, since the position of the Einsetzteiis can be determined. Additional measures to determine the desired position of Einsetzteiis are not required.
Es ist weiterhin bevorzugt, wenn die Hülse im montierten Zustand gegen das Einsetzteil anschlägt und die axiale Position des Einsetzteiis festlegt. Hierdurch kann auf weitere axial wirkende Befestigungsmaßnahmen des Einsetzteils verzichtet werden, da es auf der einen Seite gegen die Stirnwand und auf der anderen Seite gegen die Hülse anschlägt. Die axiale Position des Einsetzteils ist somit vollständig definiert, was ebenfalls den Fertigungsaufwand verringert. Es ist bevorzugt, wenn der Zuführkanal und/oder der Abführkanal von der Hülse gebildet werden. Hierdurch wird ebenfalls die Herstellung des Zuführkanals und/oder des Abführkanals erleichtert, da sie als Bohrung in der Hülse realisiert werden können. Die Handhabung der Hülse bei der Fertigung ist im Vergleich zum restlichen Turbinen- und Generatorgehäuse einfacher, wodurch sich die Fertigungskosten senken lassen. It is further preferred if the sleeve strikes in the assembled state against the insert and determines the axial position of the Einsetzteiis. This makes it possible to dispense with further axially acting fastening measures of the insert since it strikes against the front wall on one side and against the sleeve on the other side. The axial position of the insert is thus completely defined, which also reduces the manufacturing cost. It is preferred if the feed channel and / or the discharge channel are formed by the sleeve. This also facilitates the production of the feed channel and / or the discharge channel, since they can be realized as a bore in the sleeve. The handling of the sleeve during manufacture is easier compared to the rest of the turbine and generator housing, which can reduce the manufacturing costs.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in im Detail erläutert. Es zeigen The invention will be explained below with reference to the accompanying drawings based on preferred embodiments in detail. Show it
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Turbinen- und Genera- torgehäuses und 1 shows a first embodiment of the turbine and generator housing according to the invention and
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses. In Figur 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses 10 anhand einer prinzipiellen Schnittzeichnung dargestellt. Das Turbinen- und Generatorgehäuse 10i umfasst eine Wandung 12 mit einer Seitenwand 14 und einer Stirnwand 16. Die Wandung 12 definiert einen Hohlraum 18, in den eine nicht dargestellte Turbine und/oder ein Generator ganz oder teilweise eingesetzt wer- den können. Der Hohlraum 18 wird in axialer Richtung an einem axialen Ende von der Stirnwand 16 begrenzt, die eine Öffnung 20 aufweist, über welche ein zu entspannendes Medium der Turbine zu- oder abgeführt oder die zur Montage oder Wartung des Generators verwendet werden kann. Am anderen axialen Ende ist der Hohlraum 18 offen. An dieser Seite kann beispielsweise ein weiteres, nicht dargestelltes Gehäuse angeschlossen werden, in welcher die Turbinenschaufeln angeordnet sind. Figure 2 shows a second embodiment of the turbine and generator housing according to the invention. FIG. 1 shows a first exemplary embodiment of the turbine and generator housing 10 according to the invention on the basis of a basic sectional drawing. The turbine and generator housing 10i comprises a wall 12 with a side wall 14 and an end wall 16. The wall 12 defines a cavity 18 into which a turbine (not shown) and / or a generator can be used in whole or in part. The cavity 18 is bounded in the axial direction at an axial end of the end wall 16, which has an opening 20, via which a medium of the turbine to be expanded or removed, or which can be used for mounting or maintenance of the generator. At the other axial end of the cavity 18 is open. On this side, for example, another, not shown housing can be connected, in which the turbine blades are arranged.
Die Seitenwand 14 umschließt den Hohlraum 18 radial nach außen und umfasst einen Wandabschnitt 22, der sich dem Hohlraum 18 radial nach außen direkt anschließt. Darüber hinaus umfassi die Seitenwand 14 eine Hülse 24, die radial außerhalb des Wandabschnitts 22 angeordnet und als separates Bauteil ausgeführt ist. Die Hülse 24 weist auf ihrer radial inneren Fläche eine Ausnehmung auf, die einen Ringraum 26 bildet, der den Wandabschnitt 22 vollständig umschließt. Die Hülse 24 umfasst weiterhin einen Zuführkanal 28, der im dargestellten Beispiel senkrecht zu einer Längsachse A des Turbinen- und Generatorgehäuses 101 verläuft und in den Ringraum 26 mündet. Weiterhin umfassi die Hülse 24 einen Abführkanal 30, der ebenfalls senkrecht zur Längsachse A des Turbinen- und Generatorgehäuses 10i verläuft. Der Ringraum 26 stellt die Fluidkommunikation zwischen dem Zuführkanal 28 und dem Abführkanal 30 her. Das Turbinen- und Generatorgehäuse 0i kann über den Zuführ- und den Abführkanal 28, 30 an einen nicht dargestellten Kühlkreislauf angeschlossen werden. Somit ist es möglich, ein Kühlfluid mittels des Zuführkanals 28 in das Turbinen- und Generatorgehäuse 10! und in den Ringraum 26 zu führen und anschließend über den Abführ- kanal 30 aus dem Ringraum 26 und aus dem Turbinen- und Generatorgehäuse 10i abzuführen. Dabei wird das Kühlfluid um den Hohlraum 18 geführt und nimmt beim Durchströmen des Ringraums 26 die Wärme auf, die im Hohlraum 18 entsteht. Der Wandabschnitt 22 weist eine Wandstärke b auf. Je geringer b ist, desto näher wird das Kühlfluid an den Hohlraum 18 und damit an die Wärmequelle herangeführt, wodurch sich der Wärmetransport vom Hohlraum 18 in das Kühlfluid verbessert Folglich ist man bestrebt, b so weit wie möglich zu verringern, wie es aus Gründen der Festigkeit möglich ist. The side wall 14 encloses the cavity 18 radially outward and includes a wall portion 22, which connects directly to the cavity 18 radially outward. In addition, the side wall 14 comprises a sleeve 24 which is arranged radially outside the wall section 22 and designed as a separate component. The sleeve 24 has on its radially inner surface a recess which forms an annular space 26 which completely surrounds the wall portion 22. The sleeve 24 further comprises a feed channel 28, which in the example shown runs perpendicular to a longitudinal axis A of the turbine and generator housing 10 1 and opens into the annular space 26. Furthermore, the sleeve 24 includes a discharge channel 30, which also extends perpendicular to the longitudinal axis A of the turbine and generator housing 10i. The annular space 26 establishes the fluid communication between the feed channel 28 and the discharge channel 30. The turbine and generator housing 0i can be connected via the feed and the discharge channel 28, 30 to a cooling circuit, not shown. Thus, it is possible, a cooling fluid by means of the feed channel 28 into the turbine and generator housing 10 ! and to lead into the annular space 26 and then discharged via the discharge channel 30 from the annular space 26 and from the turbine and generator housing 10i. In this case, the cooling fluid is guided around the cavity 18 and takes on the heat flowing through the annular space 26, which is formed in the cavity 18. The wall section 22 has a wall thickness b. The lower b, the closer the cooling fluid is brought to the cavity 18 and thus to the heat source, whereby the heat transport from the cavity 18 into the cooling fluid improves. Consequently, one strives to reduce b as much as possible, as is the case Strength is possible.
In Wirkrichtung der Gravitationskraft g gesehen ist der Zuführkanal 28 auf einer höhe- ren geodätischen Höhe angebracht als der Abführkanal 30. Die Strömungsrichtung des Kühlfiuids ist mit Pfeilen gekennzeichnet. Diese Anordnung nutzt die Wirkung der Gravitationskraft g und die sich hieraus ergebende Differenz des hydrostatischen Drucks aus, so dass das Kühlfluid innerhalb des Turbinen- und Generatorgehäuses 10i nicht gegen die Gravitationskraft g und nicht auf ein höheres Niveau gefördert werden muss, wodurch die Energie, welche zur Förderung des Kühlfiuids innerhalb des Turbinen- und Generatorgehäuses 10i benötigt wird, gering gehalten werden kann. Die Hülse 24 ist über die Schweißnaht 32 mit der Stirnwand 16 und über die Schweißnaht 322 mit dem Wandabschnitt 22 befestigt. Viewed in the effective direction of the gravitational force g, the feed channel 28 is mounted at a higher geodetic height than the discharge channel 30. The flow direction of the coolant is indicated by arrows. This arrangement exploits the effect of the gravitational force g and the resulting difference in hydrostatic pressure, so that the cooling fluid within the turbine and generator housing 10i need not be promoted against the gravitational force g and not to a higher level, thereby reducing the energy is required to promote the Kühlfiuids within the turbine and generator housing 10i, can be kept low. The sleeve 24 is fastened to the end wall 16 via the weld seam 32 and to the wall section 22 via the weld seam 322.
Zur Befestigung des Turbinen- und Generatorgehäuses 10, an nicht dargestellte Trä- gerelemente ist an den axialen Enden je ein Flanschabschnitt 34 vorgesehen, die jeweils eine Durchgangsbohrung 36 aufweisen. Einer der beiden Flanschabschnitte 34 wird von der Hülse 24 gebildet. Eine sichere Befestigung ist insbesondere deshalb wichtig, da die Turbine sehr hoch drehen kann und somit Unwuchten auftreten können, die abgefangen werden müssen. Zur Vereinfachung der Befestigung des Turbinen- und Generatorgehäuses 10i an den Trägerelementen weist der Flanschabschnitt 34 und die Hülse 24 Zentriernuten 38 auf. For attachment of the turbine and generator housing 10, to carrier elements, not shown, a respective flange portion 34 is provided at the axial ends, each having a through bore 36. One of the two flange portions 34 is formed by the sleeve 24. A secure attachment is particularly important because the turbine can turn very high and thus imbalances can occur, which must be intercepted. To simplify the attachment of the turbine and generator housing 10i to the support elements, the flange portion 34 and the sleeve 24 centering 38 on.
In Figur 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses 102 ebenfalls anhand einer prinzipiellen Schnittdarstellung gezeigt. Im Vergleich zum ersten Ausführungsbeispiel weist die Seitenwand 14 einen veränderten Aufbau auf, mit dem eine im Vergleich zu der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform deutlich verbesserte Kühlleistung bereitstellt werden kann. Das zweite Ausführungsbeispiel gilt daher als die beste Ausführungsform innerhalb des Erfindungsgedankens. Der Ringraum 26 wird in diesem Fall von einem Einsetzteil 40 gebildet, welches irn montierten Zustand radial außerhalb des Wandabschnitts 22 angeordnet ist und mit diesem an seinen axialen Enden in Kontakt steht. Das Einsetzteil 40 weist mehrere erste Kanäle 42 und mehrere zweite Kanäle 44 auf. Die ersten Kanäle 42 stehen in Fluidkommunikation mit dem Ringraum 26 und dem Zuführkanal 28 und verlaufen senkrecht zur Längsachse A. Entsprechend stehen die zweiten Kanäle 44 in Fluid- Kommunikation mit dem Ringraum 26 und dem Abführkanal 30 und verlaufen ebenfalls senkrecht zur Längsachse A. Der Zuführkanal 28 und der Abführkanal 30 verlaufen im Wesentlichen parallel zur Längsachse A. Das Kühlfluid strömt folglich in axialer Richtung entlang des Zuführkanals 28 in das Turbinen- und Generatorgehäuse 102 ein und anschließend weiter entlang den ersten Kanälen 42 in den Ringraum 26, in welchem es den Hohlraum 18 umströmt, wobei es die Wärme, die im Hohlraum 18 bei der Entspannung entsteht, aufnimmt. Anschließend verlässt das Kühlfluid den Ringraurn 26 und tritt über die zweiten Kanäle 44 in den Abführkanal 30 ein, über welchen es das Turbmen- und Generatorgehäuse 102 in axialer Richtung verlässt. Auch in diesem Fall ist die Hülse 24 mittels der Schweißnaht 32! an der Stirnwand 16 befestigt. Darüber hinaus ist die Hülse 24 mit einer Schweißnaht 323 mit dem Einsetzteil 40 verbunden. Das Einsetzteil 40 wiederum ist über die Schweißnaht 322 am Wandabschnitt 22 befestigt. 2 shows a second embodiment of the turbine and generator housing 10 2 according to the invention is also shown with reference to a basic sectional view. Compared to the first embodiment, the side wall 14 has a modified structure, with which a significantly improved cooling performance compared to the embodiment shown in Figure 1 can be provided. The second embodiment is therefore considered the best embodiment within the spirit of the invention. The annular space 26 is formed in this case by an insertion part 40, which is arranged in the assembled state radially outside the wall portion 22 and is in contact therewith at its axial ends. The insert part 40 has a plurality of first channels 42 and a plurality of second channels 44. The first channels 42 are in fluid communication with the annulus 26 and the feed channel 28 and are perpendicular to the longitudinal axis A. Accordingly, the second channels 44 are in fluid communication with the annulus 26 and the discharge channel 30 and are also perpendicular to the longitudinal axis A. The feed channel 28 and the discharge channel 30 extend substantially parallel to the longitudinal axis A. The cooling fluid thus flows in the axial direction along the feed channel 28 into the turbine and generator housing 10 2 and then further along the first channels 42 into the annular space 26, in which it Cavity flows around 18, wherein it absorbs the heat generated in the cavity 18 during the relaxation. Subsequently, the cooling fluid leaves the Ringraurn 26 and enters via the second channels 44 in the discharge channel 30, via which it leaves the Turbmen- and generator housing 10 2 in the axial direction. Also in this case, the sleeve 24 by means of the weld 32 ! attached to the end wall 16. In addition, the sleeve 24 is connected to a weld 32 3 with the insert 40. The insert part 40 in turn is attached to the wall section 22 via the weld seam 32 2 .
Auch in dieser Ausgestaltung ist der Zuführkana! 28 in Bezug auf die Wirkrichtung der Gravitationskraft g oberhalb des Abführkanal 30 angeordnet, so dass das Fluid innerhalb des Turbinen- und Generatorgehäuses 102 nicht gegen die Gravitationskraft g und nicht auf ein höheres Niveau gefördert werden muss. Also in this embodiment, the Zuführkana! 28 arranged with respect to the direction of action of the gravitational force g above the discharge channel 30, so that the fluid within the turbine and generator housing 10 2 does not have to be promoted against the gravitational force g and not to a higher level.
In Figur 2 ist ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses 103 ebenfalls anhand einer prinzipiellen Schnittdarstellung gezeigt. Es gleicht in weiten Teilen dem zweiten Ausführungsbeispiel 102, allerdings schließen die ersten Kanäle 42 einen ersten Winkel α mit einer Senkrechten S zur Längsachse A und die zweiten Kanäle 44 einen zweiten Winkel ß mit der Senkrechten S ein. Der erste und der zweite Winkel α, ß sind dabei so ausgerichtet, dass das Fluid beim Eintritt vom Zuführkanal 28 in die ersten Kanäle 42 und beim Austritt aus den zweiten Kanälen 44 in den Abführkanal 30 zu überwindende Winkel gegenüber senkrecht zur Längsachse A verlaufenden ersten und zweiten Kanälen 42, 44 verringert wird. Hierdurch werden Verwirbelungen reduziert und der Druckverlust verringert. 2 shows a third embodiment of the turbine and generator housing 10 3 according to the invention is also shown with reference to a basic sectional view. It is similar in many parts to the second embodiment 10 2 , however, include the first channels 42 a first angle α with a vertical S to the longitudinal axis A and the second channels 44 a second angle ß with the vertical S a. The first and the second angle .alpha., .Beta. Are aligned so that the fluid, when entering from the feed channel 28 into the first channels 42 and exiting the second channels 44 into the discharge channel 30, is to be overcome angles perpendicular to the longitudinal axis A first and second channels 42, 44 is reduced. As a result, turbulences are reduced and the pressure loss is reduced.
Das erfindungsgemäße Turbinen- und Generatorgehäuse 10 eignet sich insbesondere zur Aufnahme von Turbinen und Generatoren, die innerhalb eines ORC-Prozesses (Organic Rankine Cycle) eingesetzt werden. Die Besonderheit des ORC-Prozesses ist, dass als Prozessfluid Substanzen verwendet werden, die eine Verdampfungstemperatur unterhalb der Verdampfungstemperatur von Wasser aufweisen. Hierdurch ist es möglich, die Energie von Abwärme zu nutzen, deren Temperaturniveau so niedrig ist, dass ein thermischer Prozess mit Wasser als Prozessfluid nicht sinnvoll durchführbar ist. Der ORC-Prozess kann die Energie von Abwärme nutzbar machen, die ein Temperaturniveau von ca. 80 bis 250°C aufweist. Der Arbeitsdruck beträgt 5 bar oder mehr. Insofern betrifft die vorliegende Erfindung ebenfalls die Verwendung des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses 10 in einem ORC-Prozess. Insbesondere ist es möglich, die vom Kühlfluid beim Durchströmen des Turbinen- und Generatorgehäuses 10 aufgenommene Wärme an geeigneter Stelle dem im O C-Prozess verwendeten Prozessfluid wieder zuzuführen, um den Wirkungsgrad des ORC-Prozesses zu steigern. Insofern betrifft die Erfindung auch die Verwendung des erfindungsgemäßen Turbinen- und Generatorgehäuses 10 in einem ORC-Prozess. The turbine and generator housing 10 according to the invention is particularly suitable for accommodating turbines and generators that are used within an ORC process (Organic Rankine Cycle). The peculiarity of the ORC process is that substances which have an evaporation temperature below the evaporation temperature of water are used as the process fluid. This makes it possible to use the energy of waste heat, the temperature level is so low that a thermal process with water as a process fluid is not meaningful feasible. The ORC process can harness the energy of waste heat, which has a temperature level of about 80 to 250 ° C. The working pressure is 5 bar or more. In this respect, the present invention also relates to the use of the turbine and generator housing 10 according to the invention in an ORC process. Especially it is possible, the heat absorbed by the cooling fluid when flowing through the turbine and generator housing 10 at a suitable location to re-supply the process fluid used in the O C process to increase the efficiency of the ORC process. In this respect, the invention also relates to the use of the turbine and generator housing 10 according to the invention in an ORC process.
Bezugszeicheolisie Bezugszeicheolisie
10, 10·,, 102, 103 Turbinen- und Generatorgehäuse10, 10 · ,, 10 2 , 10 3 turbine and generator housings
12 Wandung 12 wall
14 Seitenwancl  14 Seitenwancl
16 Stirnwand  16 front wall
18 Hohlraum  18 cavity
20 Öffnung 20 opening
22 Wandabschnitt 22 wall section
24 Hülse 24 sleeve
26 Ringraum 26 annulus
28 Zuführkanal 28 feed channel
30 Abführkanal 30 discharge channel
321 - 323 Schweißnaht 32 1 - 32 3 Weld seam
34 Flanschabschnitt  34 flange section
36 Durchgangsbohrung 36 through hole
38 Zentriernut 38 centering groove
40 Einsetzteil 40 insert
42 erster Kanal 42 first channel
44 zweiter Kanal 44 second channel
A Längsachse A longitudinal axis
b Wandstärke b Wall thickness
g Gravitationskraft g gravitational force
s Senkrechte zur Längsachse α erster Winke! s perpendicular to the longitudinal axis α first hint!
ß zweiter Winke! second hint!

Claims

Ansprüche claims
1. Turbinen- und Generatorgehäuse mit einem Hohlraum (18) zum Aufnehmen einer Turbine und/oder eines Generators, wobei der Hohlraum (18) von einer Wandung (12) gebildet wird und von einer Seitenwand (14) umgeben ist, die sich im Wesentlichen parallel zu einer Längsachse (A) des Turbinen- und Generatorgehäuses erstreckt, umfassend A turbine and generator housing having a cavity (18) for receiving a turbine and / or a generator, wherein the cavity (18) is formed by a wall (12) and surrounded by a side wall (14) substantially extending parallel to a longitudinal axis (A) of the turbine and generator housing, comprising
einen oder mehrere Zuführkanäle (28) zum Zuführen eines Kühlfluids in das Turbinen- und Generatorgehäuse, und  one or more feed channels (28) for supplying a cooling fluid into the turbine and generator housings, and
einen oder mehrere Abführkanäle (30) zum Abführen des Kühlfluids aus dem Turbinen- und Generatorgehäuse,  one or more discharge channels (30) for discharging the cooling fluid from the turbine and generator housings,
wobei  in which
in der Seitenwand (14) ein Ringraum (26) verläuft, der vom Hohlraum (18) von einem Wandabschnitt (22) der Seitenwand (14) getrennt ist, den Hohlraum (18) radial umschließt und in Fluidkommunikation mit dem oder den Zuführkanälen (28) und dem oder den Abführkanälen (30) steht, und  in the sidewall (14) is an annular space (26) separated from the cavity (18) by a wall portion (22) of the sidewall (14), radially enclosing the cavity (18) and in fluid communication with the feed passage (s) (28) ) and the discharge channels (30), and
dass die Seitenwand (14) eine rohrförmige Hülse (24) umfasst, welche die Seitenwand (14) radial nach außen begrenzt,  in that the side wall (14) comprises a tubular sleeve (24) which limits the side wall (14) radially outwards,
gekennzeichnet durch  marked by
einen oder mehrere erste Kanäle (42), welche in Fluidkommunikation mit dem Zuführkanal und dem Ringraum (26) stehen, und  one or more first channels (42) in fluid communication with the feed channel and annulus (26), and
einen oder mehrere zweite Kanäle (44), welche in Fluidkommunikation mit dem Abführkanal und dem Ringraum (26) stehen.  one or more second channels (44) in fluid communication with the discharge channel and annulus (26).
2. Turbinen- und Generatorgehäuse nach Anspruch 1 , 2. Turbine and generator housing according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführkanäle (28) und/oder die Abführkanäle (30) parallel zur Längsachse (A) verlaufen.  characterized in that the feed channels (28) and / or the discharge channels (30) parallel to the longitudinal axis (A).
3. Turbinen- und Generatorgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, 3. Turbine and generator housing according to claim 1 or 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kanäle (42) und/oder die zweiten Kanäle (44) senkrecht zur Längsachse (A) verlaufen.  characterized in that the first channels (42) and / or the second channels (44) extend perpendicular to the longitudinal axis (A).
4. Turbinen- und Generatorgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Kanäle (42) einen ersten Winkel (a) und/oder die zweiten Kanäle (44) einen zweiten Winkel (ß) mit einer Senkrechten (S) zur Längsachse (A) einschließen. 4. Turbine and generator housing according to claim 1 or 2, characterized in that the first channels (42) include a first angle (a) and / or the second channels (44) a second angle (ß) with a vertical (S) to the longitudinal axis (A).
5. Turbinen» und Generatorgehäuse nach Anspruch 3 oder 4, 5. turbine » and generator housing according to claim 3 or 4,
dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und/oder zweiten Kanäle (42, 44) von einem in die Seitenwand (14) einbringbaren Einsetzteil (40) gebildet werden.  characterized in that the first and / or second channels (42, 44) of a in the side wall (14) insertable insert part (40) are formed.
8. Turbinen- und Generatorgehäuse nach Anspruch 4 oder 5, 8. Turbine and generator housing according to claim 4 or 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Einsetzteil (40) den Ringraum (26) axial begrenzt.  characterized in that the insert part (40) axially delimits the annular space (26).
7. Turbinen- und Generatorgehäuse nach Ansprüchen 5 oder 6, 7. Turbine and generator housing according to claims 5 or 6,
dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung (12) weiterhin eine Stirnwand aufweist, gegen welche das Einsetzteil (40) im eingebrachten Zustand anschlägt und eine axiale Endstellung des Einsetzteils (40) festlegt  characterized in that the wall (12) further comprises an end wall against which the insert part (40) strikes in the inserted state and defines an axial end position of the insert part (40)
8. Turbinen- und Generatorgehäuse nach einem der Ansprüche 5 bis 7, 8. Turbine and generator housing according to one of claims 5 to 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Hülse (24) im montierten Zustand gegen das Einsetzteil (40) anschlägt und die axiale Position des Einsetzteils (40) festlegt.  characterized in that the sleeve (24) abuts in the mounted state against the insert part (40) and determines the axial position of the insert part (40).
9. Turbinen- und Generatorgehäuse nach einem der vorherigen Ansprüche, 9. turbine and generator housing according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführkanal (28) und/oder der Abführkanal (30) von der Hülse (24) gebildet werden.  characterized in that the feed channel (28) and / or the discharge channel (30) are formed by the sleeve (24).
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