DE1962031U

DE1962031U - STEAM TURBINE.

Info

Publication number: DE1962031U
Application number: DES43751U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1963-01-18
Filing date: 1963-01-18
Publication date: 1967-06-15

Description

DampfturbineSteam turbine

Die Neuerung betrifft Turbinen der Doppelflutbauweise. Bei derartigen Maschinen ergeben sich bei großen Wellendurchmessern besonders ungünstige Wellenbeanspruchungen, wenn der Dampf mit einer verhältnismäßig hohen Temperatur, z.B. von einem Zwischenüberhitzer kommend, in der Mitte der verhältnismäßig langen Welle der Beschaufelung zugeführt wird und hierbei die Welle berührt.The innovation concerns turbines of the double-flow design. With such Machines with large shaft diameters result in particularly unfavorable shaft stresses when the steam with a relatively high temperature, e.g. coming from a reheater, in the middle of the relatively long shaft of the blading and touches the shaft.

Um bei derartigen Turbinen die thermischen Beanspruchungen der Welle zu verringern, ist bereits eine BauM.se vorgeschlagen, bei der innerhalb des für zweiflutige Anordnung der Beschaufelung ausgebildeten Turbineninnengehäuses ein Düsenkasten angeordnet und aus diesem Düsen» kasten den Beschaufelungsabschnitten der Dampf mit einer dem Temperatur* gefälle in den Düsen entsprechenden Temperatur zugeleitet wird* Weiter ist hierbei vorgesehen, durch Innenkanäle des Düsenkastens Dampf verrin* gerter Temperatur der Welle zuzuführen, der in einem Spalt zwischen Düsenkasten und Turbinenwelle an der Welle entlangströmt und eine Herabsetzung der Wellentemperatur ermöglicht. To reduce the thermal stresses on the shaft in such turbines to reduce, a BauM.se has already been proposed in which within of the turbine inner casing designed for a double-flow arrangement of the blading, a nozzle box is arranged and from this nozzles » box the blading sections of the steam with a temperature * gradient in the nozzles is fed to the corresponding temperature * Continue it is intended to reduce steam through the inner channels of the nozzle box * Gerter temperature of the shaft in a gap between The nozzle box and turbine shaft flows along the shaft and enables the shaft temperature to be reduced.

Eine derartige Anordnung bedingt jedoch eine verhältnismäßig verwickelte konstruktive Ausbildung des Turbinengehäuses, insbesondere im Hinblick auf die Anordnung des innerhalb des Gehäuses liegenden Düsenkastens sowie der hierfür erforderlichen DampfZuführungen. Auch ergibt sich, daß bei einer derartigen Anordnung in dem Düsenkasten beträchtliche Wärmespannungen unvermeidbar sind, wenn Kühldampf niedrigerer Temperatur durch Kanäle des Düsenkastens hindurchgeleitet wird ο Such an arrangement, however, requires a relatively complex structural design of the turbine housing, in particular with regard to the arrangement of the nozzle box located within the housing and the steam feeds required for this. It also follows that with such an arrangement in the nozzle box considerable thermal stresses are unavoidable when cooling steam at a lower temperature is passed through channels of the nozzle box ο

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Aktz.: S 43 751/JAc Gm -^ZJ Aktz .: S 43 751 / JAc Gm - ^ ZJ

Unser Zeichen: PLA 63/IOO2 . Bu/SrnOur reference: PLA 63 / IOO2. Bu / Srn

Gegenstand, der Neuerung ist eine wesentlich günstigere und einfachere Ausführung von einer Turbine, insb. Dampfturbine, mit zweiflutiger Dampfführung und einer Einrichtung zur Herabsetzung der Wärmebean« spruchungen der Welle durch Kühldampfzuführung, bei der das Treibmittel aus einem ringförmigen die Welle umgebenden Treibmittelzuführungskanal entgegengesetzt angeordneten Beschaufelungsabschnitten der Turbine zugeführt wird.The subject of the innovation is a much cheaper and simpler one Execution of a turbine, especially a steam turbine, with a double-flow Steam supply and a device to reduce the heat consumption Cracks in the shaft from the supply of cooling steam, in which the propellant from an annular propellant supply channel surrounding the shaft oppositely arranged blading sections of the turbine is supplied.

Neuerungsgemäß zeichnet sich diese Turbine dadurch aus, daß innerhalb des zwischen den Abschnitten der zweiflutig durchströmten Beschaufelung angeordneten, von dem Gehäuse bzw. Innengehäuse begrenzten Dampfzuström kanals wärmebeweglich ein ringförmiger,die Welle umschließender Dampfführungskörper vorhanden ist, der wenigstens einen den Dampfzuströmkanal radial durchdringenden Kühldampfkanal' zu einem Knhlspalt zwischen Welle und Dampfführungskörper aufweist und an dem Gehäuse durch die DampfZuführungskanäle und im Bereiche der Gehäuseteilfuge angeordnete Stützflansche gehalten und zentriert ist, wobei zweckmäßig die Spalte zwischen dem Dampfführungskörper und den ersten Leitschaufelreihen der Beschaufelungsabschnitte durch federnde von dem Dampfführungskörper getragene Dichtungsstreifen abgeschlossen sind.According to the innovation, this turbine is characterized in that within between the sections of the blading through which there is a double flow arranged, limited by the housing or inner housing steam inflow channel heat-movable an annular, the shaft enclosing steam guide body is present, the at least one the steam inflow channel radially penetrating cooling steam channel 'to a cooling gap between Has shaft and steam guide body and on the housing by the Steam supply channels and arranged in the area of the housing joint Support flange is held and centered, with the appropriate column between the steam guide body and the first rows of guide vanes Blading sections are closed off by resilient sealing strips carried by the steam guide body.

Die iieuerungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, daß praktisch nennenswerte Verwicklungen in der Ausbildung des doppelflutigen Turbinengehäuses vermieden sind und daß auch durch die Zuführung von Kühldampf wesentlich geringerer Temperatur infolge der wärmebeweglich zentrierten Anordnung des Zwischenwandteiles keine störenden Wärmebeanspruchungen in dem gehäuse hervorgerufen werden können.The arrangement according to the requirements has the advantage that it is practically noteworthy Entanglements in the formation of the double-flow turbine housing are avoided and that also by the supply of cooling steam significantly lower temperature due to the heat-movable centered arrangement of the partition wall part no disruptive thermal stresses in the housing can be caused.

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Aktz.: S 43 751/l^cFile number: S 43 751 / l ^ c

Unser Zeichen: PLAOur mark: PLA

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Im folgenden soll die Neuerung näher anhand der Figuren 1 und 2 der Zeichnung erläutert werden, von denen Figur 1 einen Längsschnitt, Figur 2 einen Querschnitt durch eine neuerungsgemäß ausgebildeterε Turbine im Ausschnitt wiedergibt.In the following, the innovation will be explained in more detail with reference to Figures 1 and 2 of the drawing, of which Figure 1 is a longitudinal section, Figure 2 shows a cross section through a novelty trained Turbine reproduces in section.

In Fig. 1 ist mit 21 der Läufer der zweiflutigen Turbine angedeutet, der innerhalb des zweischaligen Gehäuses, bestehend aus dem Außengehäuse 22 und dem Innengehäuse 23, liegt. 24 und 25 sind Lauf- und Leitschaufeln. Der Dampf strömt zweiflutig den entgegengesetzten Beschaufelungsabschnitten I und II aus dem Ringkanal 2.6 des Innengehäuses 23 zu. Die Dampfzuführung zu dem Ringkanal 26 durch die Wand des Außengehäuses 22 bzw. Innengehäuses 23 erfolgt durch Dampf« einführungsrohre, die in gegenüber der Zeichenebene versetzten Ebenen liegen und zur Vereinfachung in der Zeichnung nicht angedeutet sind. Man erkennt, daß ohne besondere Maßnahmen bei der vorgesehenen Art der Dampfzuführung der dem Turbinengehäuse, beispielsweise von einem Zwisehenüberhitzer, zugeführte Dampf die Meile über eine beträchtliche Länge aufheizen würde und gerade in dem beanspruchtesten Gebiet bezüglich ihrer Festigkeit sehr ungünstig beeinflussen würde. In FIG. 1, the rotor of the double-flow turbine is indicated by 21, which is located within the double-shell housing, consisting of the outer housing 22 and the inner housing 23. 24 and 25 are blades and guide vanes. The steam flows in two flows to the opposite blading sections I and II from the annular channel 2.6 of the inner housing 23. The steam is supplied to the annular channel 26 through the wall of the outer housing 22 or inner housing 23 by means of steam inlet pipes which are located in planes offset from the plane of the drawing and are not indicated in the drawing for the sake of simplicity. It can be seen that without special measures in the intended type of steam supply, the steam supplied to the turbine housing, for example from a secondary superheater, would heat the mile over a considerable length and would have a very unfavorable effect on its strength in the most stressed area.

Gemäß der Neuerung ist nun zwischen den beiden Beschaufelungsabschnitten I und II innerhalb des ringförmigen Dampf eins tr ömkanals 2.6 der die Welle mit einem begrenzten Spiel umgebende, die Entlangführung von Kühldampf an der Welle ermöglichende Dampfführungskörper 28 vorgesehen, der als in der· Teilfuge des Innengehäuses unterteilter Ring« körper ausgebildet ist und an zwd gegenüberliegenden Stellen des Turbinenumfanges angeordnete Kühlfampfzuführungsrohre 29 aufweist.According to the innovation, the steam guide body 28 which surrounds the shaft with a limited amount of play and allows cooling steam to be guided along the shaft is now provided between the two blading sections I and II within the annular steam inlet duct 2.6 Annular body is formed and has cooling steam supply pipes 29 arranged at two opposite points on the turbine circumference.

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Aktz.; S 43 75l/l4c Gm Unser'Zeichen: PLÄ 63/1002Aktz .; S 43 75l / l4c Gm Our mark: PLÄ 63/1002

Der in zwei Hälften unterteilte Dampfführungskörper 28 ist innerhalb des Dampfzuführungskanals 26 bzw. des Innengehäuses 23 wärmebeweglich '. gehalten und zentriert. Die. Halterung und Zentrierung erfolgt hierbei,, wie dies näher der Querschnitt der Figur 2 erkennen läßt, an den Kühldampfzuleitungen 29 bzw. den Flanschen Jl₃ die im Bereiche der Trennfuge JIa unter Beifügung der Paßbeilagen 33 in den Aussparungen 34a der Inner; gehäuseflanschen 34 unter Sicherstellung.radialer Ausdehnungsmöglichkeiten durch das Spiel 34b abgestützt sind, um die radiale Beweglich« keit der Kühldampfzuführungsrohre 29 sicherzustellen, sind ihre : äußeren Enden "fceleskopartig über die entsprechend gestalteten Enden der : Einführungsrohre 32 des Innengehäuses 23 geschoben. 35 bedeuten die ^: äußeren Kühlmittelführungsrohre _s mittels deren der Dampf zur Kühlung der Welle durch den Zwischenwandteil 28 in den Wellenspalt 27 eingeführt wir wird.The steam guide body 28, which is divided into two halves, is heat-movable within the steam feed channel 26 or the inner housing 23 . held and centered. The. Holding and centering takes place here ,, as can be seen in greater detail the cross section of Figure 2, the cooling steam supply lines 29 and the flanges Jl ₃ in the areas of the parting line jià enclosing the Paßbeilagen 33 in the recesses 34a of the heart; housing flanges are supported 34 under Sicherstellung.radialer expansion possibilities through the game 34b, the radial movable "ness of the cooling steam supply pipes ensure 29, are their: pushed introduction tubes 32 of the inner housing 23 35 mean: outer ends" fceleskopartig over the correspondingly shaped ends of ^the.: outer coolant guide _tubes by means of which the steam for cooling the shaft is introduced through the intermediate wall part 28 into the shaft gap 27.

Der zugeführte Dampf, dessen Temperatur unter der des durch den Dampf« einströmkanal 26 den Beschaufelungsabschnitten I und II zugeleiteten Dampfes liegt, wird durch den -Ringspalt 27 zwischen dem Dampfführungskörper 28 bzw. dem Deckband 30 (Kopfring) der ersten Leitschaufelreihe und dem besehaufelungsfreien Wellenabschnitt in den Spalt zwischen ^: den beiden ersten Reihen der Leitschaufeln und Laufschaufeln übergeleitet. Um Treibmittelstrom der Turbine und Kühlkreis vor der ersten Leitschaufelreihe getrennt zu halten, sind an den Stirnseiten des Dampfführungskörpers 28 in Nuten 36 Dichtungsringteile 4o geringer Wand-, stärke und hoher Elastizität eingestemmt, die in Nuten 4l der Kopf« ; ringe der ersten Leitschaufelreihen eingreifen und dichtend an dieThe supplied steam, the temperature of which is below that of the steam fed through the steam inflow channel 26 to the blading sections I and II, is passed through the ring gap 27 between the steam guide body 28 or the shroud 30 (head ring) of the first row of guide vanes and the blading-free shaft section in the gap between ^: the first two rows of guide vanes and rotor blades. In order to keep the propellant flow of the turbine and cooling circuit separate in front of the first row of guide vanes, sealing ring parts 4o of small wall thickness, thickness and high elasticity are wedged into grooves 36 on the end faces of the steam guide body 28, which are in grooves 4l of the head «; rings of the first guide vane rows engage and seal against the

Aktz.:. S 43 751/3Ac GmAct.:. S 43 751 / 3Ac Gm

Unser Zeichen: PLA 63/IOO2 GMOur reference: PLA 63 / IOO2 GM

Äußenwandungen der Nut 4l angepreßt werden.Outer walls of the groove 4l are pressed.

Die neuerungsgemäße Anordnung bietet die Möglichkeit, mit verhältnismäßig einfachen Mitteln im Bereiche der Dampfzuführung zu den beiden Beschaufelungsabschnitten die Welle gegen höhere Temperaturen zu schützen." Da Komplikationen in der Gehäuseausbildung so gut wie völlig vermieden sind* läßt sich die neuerungsgemäße Anordnung fertigungsmäßig verhältnismäßig einfach verwirklichen.The innovation according to the arrangement offers the possibility of relatively simple means in the area of the steam supply to the two blading sections, the shaft against higher temperatures to protect. "Since complications in the housing design are almost completely avoided * the arrangement according to the innovation Realize relatively easy in terms of production.

2 Figuren2 figures

3 Schutzansprüche3 claims for protection

~ 5 - 15.4.67~ 5 - 4/15/67

Claims

Γ.Η «L I W J W μ ι«.-'— ι ,, SIEMENS AKGIENGESELLSCHAFT Aktz .; S 43 75l / l4c Gm / Berlin and Munich ... ...... . Our mark: PLA 63/1002 GM protection claims

1. Turbine, in particular Dampfturbine ^ with double-flow steam flow, and a device for reducing the heat requirements of the shaft by cooling steam supply, in which the propellant is supplied from a ring «shaped propellant supply channel surrounding the shaft oppositely arranged blading sections of the turbine, characterized in that within the between the sections of the two-flow blading arranged by the housing or inner casing (22, 23) bounded steam inflow channel (26) is heat-movable, an annular steam guide body (28) surrounding the shaft is present, which has at least one cooling steam channel radially penetrating the steam inflow channel | 29) to a cooling gap (27) between the shaft (21) and the steam guide body (28) and held on the housing (22, 23) by the steam supply channels (35, 29) and in the area of the ^{partial joint (31 a} ) of the housing and supporting flanges (31) is centered, with expedient The gaps between the steam guide body and the first rows of guide vanes of the blading sections (I, II) are closed by resilient sealing strips (40) carried by the steam guide body (28).

2. Turbine according to claim 1, characterized in that the support flanges of the subdivided steam guide body in the area of the partial housing joint (31a) in recesses (34a) of flanges of the turbine inner housing are supported, with between the steam guide body flanges (31) Adapters (33) can be switched on for distancing.

- β - 15.4.67

AJctz .: S ² ^ 75l / 14o Gm

Fnser "sign: PLÄ 63/1002 . Bu / Sm

Turbine according to Claim I _9, characterized in that the resilient sealing rings (HO) are rows between the head rings (30) of the first guide vane and the steam guide body (28) is fastened to the latter in grooves (56) in the end walls by mortising and with their freely moving ends rest against the walls of the grooves (4l) of the head rings (30) of the first rows of guide vanes.

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