Turbinengehäuse Die Erfindung hat zur Aufgabe, bei Turbinen, in deren
äußerem Gehäuse ein inneres Gehäuse mit einem Umführungskanal für Dampf vorhanden
ist, die äußere Kanalwand gegenüber der inneren Kanalwand nachgiebig zu gestalten,
ohne daß eine Vergrößerung des äußeren Turbinengehäuses, also der Gesamtabmessungen
der Turbine, nötig wird unter gleichzeitiger Beibehaltung annähernd derselben Strömungsgeschwindigkeit,.
wie sie in einem Kanal mit starr miteinander verbundener innerer und äußerer Wand
vorhanden sein würde.Turbine housing The invention has the task of turbines in which
outer housing an inner housing with a bypass channel for steam
is to make the outer duct wall flexible in relation to the inner duct wall,
without an enlargement of the outer turbine housing, that is to say of the overall dimensions
the turbine, is necessary while at the same time maintaining approximately the same flow rate.
like they are in a canal with rigidly connected inner and outer walls
would be present.
Es sind Turbinenbauarten bekannt, bei denen das Treibmittel nach Durchströmen
der ersten Stufe eines Turbinengehäuses über einen Teil der weiteren Stufen, die
im gleichen Gehäuse untergebracht sind, hinweggeleitet wird und erst die letzten
Stufen wieder beaufschlagt. Es handelt sich dabei gewöhnlich um Turbinen, die mit
sehr verschiedener Belastung betrieben werden, z. B. um Schiffsturbinen, in denen
besondere Stufen für Marschfahrt angeordnet sind. Ebenfalls sind Niederdruckturbinen
bekannt, deren erster Stufe das Treibmittel von außen zugeführt wird, das dann einige
weitere Stufen durchströmt und die letzten Stufen in Zweistromanordnung durchfließt.
Bei derartigen Turbinen wird häufig die eine Gruppe der letzten Stufen entgegengesetzt
zur Hauptströmungsrichtung des Treibmittels von diesem durchströmt und. dabei auf
der Dampfeintrittsseite angeordnet. Die Hinüberleitung des Treibmittels vom Austritt
aus der letzten Einstromstufe zu dieser einen Seite der Zweistromschaufelgruppen
erfolgt dabei durch einen Umführungskanal. Bei den zuletzt geschilderten Turbinenbauarten
besteht die eigentliche Niederdruckturbine häufig aus einem äußeren Gehäuse, das
gleichzeitig den Abdampfraum darstellt, und einem in diesem befindlichen, jedoch
mit dem äußeren Gehäuse höchstens elastisch verbundenen inneren
Gehäuse.
Der Umführungskanal befindet sich dann auf diesem inneren Gehäuse.Turbine types are known in which the propellant flows through
the first stage of a turbine casing over part of the further stages, the
are housed in the same housing, is diverted and only the last
Steps acted upon again. These are usually turbines with
very different loads are operated, e.g. B. to ship turbines in which
special steps are arranged for cruising. There are also low pressure turbines
known, the first stage of which the propellant is supplied from the outside, which then some
flows through further stages and flows through the last stages in a dual flow arrangement.
In turbines of this type, one group of the last stages is often opposed
to the main direction of flow of the propellant flows through this and. thereby on
arranged on the steam inlet side. The transfer of the propellant from the outlet
from the last inflow stage to this one side of the two-flow blade groups
takes place through a bypass channel. With the turbine types last described
the actual low-pressure turbine often consists of an outer casing that
at the same time represents the exhaust steam space, and one located in this, however
with the outer housing at most elastically connected inner ones
Casing.
The bypass channel is then located on this inner housing.
Bei den bisher üblichen Ausführungen besteht der Treibmittelumführungskanal
jedes Gehäuseteiles aus einer inneren kreisbogenförmigen und einer äußeren kreisbogenförmigen
Wand, die an den Flanschen der Teilfuge oder vor diesen miteinander verbunden ist.
Die innere Wandung wird dabei auf der nach der Achse zu liegenden Fläche von dem
noch verhältnismäßig warmen Treibmittel erwärmt. -Auf der anderen Seite, die nach
dem Umführungskanal zu liegt, wird sie von dem nunmehr abgekühlten. Treibmittel
berührt. Die äußere Wandung des Umführungskanals ist auf ihrer Außenseite der Kondensatortemperatur
oder auch der Raumtemperatur ausgesetzt. Die beiden Wandungen dieses Turbinengehäuseteiles
werden also verschiedene Temperaturen annehmen, durch die erhebliche Spannungen
in dem Bauteil hervorgerufen werden. Die innere, wärmere Wandung wird eine größere
Dehnung aufweisen als die äußere Wandung. Bei zunehmender Erwärmung der inneren
Wandung des Treibmittelumführungskanals kann diese sich nicht gleichmäßig in radialer
Richtung ausbreiten, da sie durch die äußere, kühlere Wandung, die eine andere Dehnung
aufweist, behindert wird. Die Spannungen, die so in diesem Gehäuseteil auftreten,
können zu einem Bruch einer der Wandungen führen oder auch zu einer radial nicht
gleichmäßigen Ausbreitung, also zu einem Verziehen des Gehäuses, das, im Querschnitt
gesehen, eine ovale Form annimmt, die bei den geringen Schaufelspielen zu schweren
Turbinenbeschädigungen führen kann. -Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch
vermieden, daß der der Umführung des Treibmittels dienende Kanal sowohl im Oberteil
wie im Unterteil des Gehäuses- in der Längsrichtung derart ein--oder mehrfach geteilt
ist, daß die Innenwand in der Umfangsrichtung zusammenhängt, die Außenwand jedoch
ein- oder mehrfach unterbrochen ist. Die äußere Faser wird nunmehr gewissermaßen
durchschnitten, und zwar an einer oder mehreren Stellen des Gehäuseteiles. Es können
dann keine wesentlichen Spannungen zwischen innerer und äußerer Faser mehr auftreten,
so daß sich nunmehr die innere Faser öder innere Gehäusewand radial gleichmäßig
ausbreiten kann.In the designs that have been customary up to now, there is a propellant bypass channel
each housing part from an inner circular arc-shaped and an outer circular arc-shaped
Wall that is connected to one another at the flanges of the parting line or in front of them.
The inner wall is on the surface to be located after the axis of the
still relatively warm propellant warmed. -On the other hand, that after
is to the bypass channel, it is now cooled by the. Propellant
touched. The outer wall of the bypass channel is on the outside of the condenser temperature
or exposed to room temperature. The two walls of this turbine housing part
will therefore assume different temperatures, which cause considerable stresses
are caused in the component. The inner, warmer wall becomes a larger one
Have elongation than the outer wall. With increasing warming of the inner
Wall of the propellant bypass channel, this can not be uniform in a radial direction
Direction spread as it is stretching through the outer, cooler wall, which is a different one
has, is hindered. The stresses that occur in this part of the housing
can lead to a rupture of one of the walls or not to a radial one
uniform expansion, i.e. warping of the housing, that, in cross-section
seen, assumes an oval shape, which becomes difficult with the small shovel clearances
Can lead to turbine damage. According to the invention, these disadvantages are thereby
avoided that the channel serving to bypass the propellant both in the upper part
as in the lower part of the housing - divided one or more times in the longitudinal direction
is that the inner wall is contiguous in the circumferential direction, but the outer wall
is interrupted one or more times. The outer fiber is now in a sense
cut through, at one or more points on the housing part. It can
then there are no more significant tensions between the inner and outer fibers,
so that now the inner fiber or inner housing wall is radially uniform
can spread.
Die Durchführung des Erfindungsgedankens kann auf verschiedene Art
erfolgen, z. B. wie im Anspruch 2 gekennzeichnet durch Eingießen in Längsrichtung
des Kanals ununterbrochen verlaufender Rippen, die nach dem Gießen in Längsrichtung
eingesägt werden. Gleichzeitig werden dabei auch bestehende Gußspannungen zum großen
Teil entfernt. Zweckmäßig wird am unteren, an der inneren Gehäusewandung liegenden
Ende des Sägeschnittes eine Bohrung vor dem Einsägen angebracht, um Kerbspannungen
nicht zu groß werden zu lassen.The idea of the invention can be carried out in various ways
take place, e.g. B. as in claim 2 characterized by pouring in the longitudinal direction
of the channel uninterrupted ribs, which after casting in the longitudinal direction
be sawed in. At the same time, existing casting stresses also become great
Part removed. It is expedient to lie on the lower, on the inner housing wall
At the end of the saw cut a hole is made before sawing in to avoid notch stresses
not to get too big.
Die Rippen verkleinern den Gesamtquerschnitt des Kanals nur unwesentlich,
so daß die Strömungsgeschwindigkeit des Treibmittels in dem Kanal sich nur unwesentlich
gegenüber der in einem ungeteilten Kanal vergrößern wird. auch diese geringfügige
Änderung der Strömungsgeschwindigkeit könnte noch ausgeglichen werden durch eine
geringfügige Vergrößerung des inneren Durchmessers der äußeren Kanalwandung, die
so klein sein würde, daß eine Vergrößerung des äußeren Turbinengehäuses nicht notwendig
würde.The ribs only insignificantly reduce the overall cross-section of the canal,
so that the flow rate of the propellant in the channel is only insignificant
compared to that in an undivided channel. also this minor one
Change in flow velocity could still be compensated for by a
slight increase in the inner diameter of the outer duct wall, the
would be so small that it would not be necessary to enlarge the outer turbine housing
would.
Es ist an sich bekannt, die Umführung durch um den Umfang der Gehäusehälften
verteilte, kappenartig gestaltete Kanäle zu bewirken. Bei dieser Bauart wird sich,
sofern nicht eine Erhöhung der Geschwindigkeit des ausströmenden Dampfes in Kauf
genommen wird, eine Vergrößerung der Außenabmessungen der Gehäusehälften zum Schaffen
hinreichend großer übertrittsquerschnitte nicht vermeiden lassen, da ein Verlust
an Durch$ußquerschnitt durch die zwischen den kappenartigen Kanälen befindlichen
Räume gegeben ist.It is known per se, the bypass around the circumference of the housing halves
to effect distributed, cap-like shaped channels. With this type of construction,
unless an increase in the speed of the escaping steam is accepted
is taken to create an enlargement of the outer dimensions of the housing halves
Do not allow sufficiently large cross-sections to be avoided, as a loss
through the cross section between the cap-like channels
Spaces is given.
In den Abbildungen, die den Gegenstand der Erfindung beispielsweise
darstellen, zeigt die Abb. i ein Turbinengehäuscoberteil mit Umführungskanal in
der bisherigen Ausführungsart. Mit i ist die innere Wandung und mit 2 die äußere
Wandung bezeichnet, die den Treibmittelumführungskanal 3 bilden und durch die Rippen
6 versteift werden. Mit q. ist der Flansch der Teilfuge bezeichnet. In der Abb.2
ist dasselbe Turbinengehäuse bei Anwendung der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Die äußere Wandung 2 ist nunmehr an mehreren Stellen durch Einschnitte 5 in den
Rippen 6 unterbrochen, so daß bei Erwärmung der inneren Wandung diese nunmehr ohne
wesentliche Hinderung durch die äußere Wandung den Wärmedehnungen folgen kann. Der
untere Teil des Sägeschnittes 5 wird zweckmäßig durch eine Bohrung 7 dargestellt.
Selbstverständlich kann die Herstellung auch auf andere Art erfolgen, z. B. durch
Einfügen des Einschnittes 5 schon beim Guß des Gehäuseteiles.In the figures that form the subject matter of the invention, for example
show, Fig. i shows a turbine housing upper part with bypass duct in
the previous version. With i the inner wall and with 2 the outer one
Wall denotes that form the propellant bypass channel 3 and through the ribs
6 can be stiffened. With q. the flange of the parting line is designated. In Fig.2
the same turbine housing is shown using the present invention.
The outer wall 2 is now at several points by incisions 5 in the
Ribs 6 interrupted, so that when the inner wall is heated this now without
significant hindrance by the outer wall can follow the thermal expansion. Of the
The lower part of the saw cut 5 is expediently represented by a bore 7.
Of course, the production can also be done in other ways, e.g. B. by
Insertion of the incision 5 during the casting of the housing part.