DE696942C

DE696942C - Flanschverbindung an Gehaeusen fuer hohe Druecke und Temperaturen, insbesondere von Dampf- und Gasturbinen

Info

Publication number: DE696942C
Application number: DE1939S0138126
Authority: DE
Inventors: James R Hall; Henry F Schmidt
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens Corp
Priority date: 1938-08-02
Filing date: 1939-08-03
Publication date: 1940-10-02

Description

Flanschverbindung an Gehäusen für hohe Drücke und Temperaturen, insbesondere von Dampf- und Gasturbinen Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung der Flanschverbindungsstellen an Gehäusen für hohe Drücke und Temperaturen, insbesondere von Dampf- und Gasturbinen, und bezweckt, die Dichtung einwandfreier zu gestalten, als es mit den bisherigen Mitteln möglich ist.
Wenn eine Turbine mit hohen Drücken und Temperaturen arbeitet, so sind schwere Flansche erforderlich, um bei den hohen Drücken Leckverluste an den Verbindungsstellen zu vermeiden. Es ist jedoch außerordentlich schwierig, die Flansche auf der großen Erstreckung dicht zu halten. Der Grund hierfür liegt in .erster Linie im Temperaturunterschied zwischen den inneren und äußeren Flanschteilen und den angrenzenden Wandungen. Dieser Temperaturunterschied führt zu ungleichen Dehnungen und zu Verwerfungen der Oberflächen, welche die Verbindungsstelle bilden. Gemäß der Erfindung werden Leckverluste, die an den Verbindungsstellen auf Grund .der oben geschilderten Einflüsse entstehen können, weitgehend dadurch herabgedrückt, daß die Gehäusewandungen durch Nuten in der Nähe der Flansche elastisch gestaltet sind. Diese Schlitze gestatten den Gehäusewänden gewisse Verbiegungen und Verwindungen ohne Öffnung der Verbindungsstellen selbst. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung,, bei welcher die Nuten nach dem Gehäuseinnern zu offen sind, gestatten diese außerdem dem heißen Treibmittel den Zugang zum Innern der verhältnismäßig großen Metallmassen, die an die eigentlichen Verbindungsstellen angrenzen. Auf diese Weise wird :der Temperaturunterschied vermindert. Es gelingt hierdurch, die Ver-: Windungen, die durch Druck- und Temperaturunterschiede entstehen, in die Gehäusewandungen anstatt in die- Flansche zu verlegen.
Die Erfindung sei an Hand ,der Zeichnung erläutert. Fig. i zeigt eine Aufsicht auf eine Hochdruckturbine mit einer Flanschverbindung gemäß der Erfindung. Fig. 2 ist ein vergrößerter Schnitt entsprechend der Linie II-II d(ir Fig. i. Fig. 3 ist ein entsprechender Schnitt einer abgeänderten Ausführung der Bauform. Die mit io bezeichnete Hochdruckturbine besitzt ein Gehäuse i i, das aus dem Unterteil 12 und dem Deckel 13 besteht. Das Gehäuse ii besitzt Ansätze 14, die mit den Stützen 16,17 verbunden sind. Im Gehäuse befindet sich der Läufer 18 mit den Schaufelreihen i9, denen die Leitschaufelkränze2i zusprechen. Dampf wird durch die Leitung 23 über den Dampfkasten 24 zugeführt, wobei die Dampfmenge, durch die Steuerung 26 bestimmt ist. Gehäuseunterteile 12 und Oberteil I3 besitzen Preßflächen 32 zur Bildung einer die Turbinenachse enthaltenden horizontalen Teilebene. Unterteil 12 und Oberteil 13 sind mit Flanschen 30, 31 verseben, deren gegenüberliegende Flächen Verlängerungen der P'reßflächen 32 darstellen. Zusammengehalten werden die Flansche durch Bolzen 33 und 34. Außerdem sind die Flansche 30 und 31 mit Nuten 36 zur Ableitung von Leckwasser versehen. Das Dichthalten der Flanschverbindung ist durch tiefe Einschnitte 37 gewährleistet, die nach dem Gehäuseinnern zu offen und so weit an die Verbindungsstelle herangeführt sind, wie es nötig ist, um Dehnungsunterschiede im Gehäuse auszugleichen, ohne daß-die Verbindung selbst hierdurch berührt wird: Die Nutentiefe wird insbesondere in der Weise gewählt, daß die Stärke des Baustoffes zwischen dem Nutgrund und der Bolzenmitte etwas größer ist als die Wandstärke. Die punktierten Linien 38 n Fig. 2 geben schematisch die Bolzenspannurig an, die darauf hinzielt, die inneren Teile der Flächen 32 in dichter Auflage zu halten.
Während in Fig. 2 angenommen ist, daß die 'Lkängserstreckung des Nutenquerschnittes 37 im. wesentlichen parallel zur Gehäusetrennebene verläuft, zeigt Fig.3 eine andere Ausführungsform mit Nuten 41, deren Querschnittslängserstreckung etwa parallel zur Spannungsrichtung der Bolzen verläuft.
Die Ausführungsform nach den Fig. 4 und 5 unterscheidet sich von den eben beschriebenen Ausführungsformen dadurch, daß die Nuten nicht mit dem Turbineninnern in Verbindung stehen. Vielmehr sind sie hier nach der Gehäusetrennebene: zu offen. Hierdurch entstehen verhältnismäßig hohe und schmale Wände 38 und 39: Es wird auf diese Weise sichergestellt,. daß durch ihre beim Zusammenpressen entstehende Verformung auch gewisse Unebenheiten der Auflageflächen ausgeglichen werden.

Claims

PATENT nNSrr;i'.@eIir: i. Flanschverbindung an Gehäusen für hohe Drücke und Temperaturen, insbesondere von Dampf- und Gasturbinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehäusewandungen durch Nuten in der Nähe der Flansche elastisch gestaltet sind.
2. Flanschverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten nach dem Gehäuseinnern zu offen sind.
3. Flanschverbindung nach Anspruch i oder 2, .dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung des Nutenquerschnittes im wesentlichen- parallel zur Gehäusetrennebene verläuft:
4. Flanschverbindung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung des Nutenquerschnittes etwa in Richtung der resultierenden Bolzenspannung verläuft (Fig. 3).
5: Flanschverbindung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nuten nach der Gehäusetrennebene zu offen sind.
6. Flanschverbindung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Längserstreckung des Nutenquerschnittes annähernd parallel zu der Flanschenbolzenachse verläuft (Fig. 5).