ES2328116T3 - Instalaciond de turbina, especialmente, instalacion de turbinas de vapor. - Google Patents

Abstract

Instalación de turbinas (1), especialmente, una instalación de turbinas de vapor, con, al menos dos turbinas parciales (2,3a, 3b, 3c), en la cual cada turbina parcial (2, 3a, 3b, 3c) presenta un rotor de turbina (5) que se extiende a lo largo de un eje principal (4), cuyos rotores de turbina están unidos de manera rígida entre sí, asimismo, al menos una de las turbinas parciales (2, 3a, 3b, 3c) presenta una carcasa interior (8a, 8b, 8c) que rodea al rotor de turbina (5), asimismo, la carcasa interior (8a, 8b, 8c) está alojada en un área de alojamiento (10) desplazable axialmente, y asimismo, está previsto un elemento de empuje (9, 9a) que transmite una fuerza axial para un desplazamiento axial y que está unido a la carcasa interior (8a, 8b, 8c), asimismo, el área de alojamiento (10) presenta un dispositivo de alojamiento (11) con un rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar la carcasa interior (8a, 8b, 8c) superando el rozamiento estático es inferior a 2 mm, asimismo, el dispositivo de alojamiento (11) presenta un alojamiento hidrostático (12) alimentado por un material (B) sobre el cual se ejerce presión, especialmente, aceite a presión, formando una película deslizante (13), asimismo, el dispositivo de alojamiento (11) presenta un cojinete de rodamientos (17) con una cantidad de cuerpos de rodamientos (19, 19a, 19b) dispuestos entre sí a lo largo de la dirección de desplazamiento axial (18), asimismo, el dispositivo de alojamiento (11) presenta una palanca (29) a través de la cual el brazo portante (27) está unido al área de soporte (28) de manera rotatoriamente articulada.

Description

Instalación de turbinas, especialmente, instalación de turbinas de vapor.

La presente invención comprende una instalación de turbinas, especialmente, una instalación de turbinas de vapor, con, al menos, dos turbinas parciales. Cada una de las turbinas parciales presenta una línea de ejes formada por múltiples rotores de turbinas, que se extiende a lo largo del eje principal y cuyos rotores de turbina están unidos de manera rígida entre sí. Al menos una de las turbinas parciales presenta una carcasa interior que rodea de modo esencialmente concéntrico al rotor de turbina, asimismo, la carcasa interior está alojada en un área de alojamiento de modo desplazable axialmente. Para un desplazamiento axial de la carcasa interior está previsto un elemento de empuje que transmite una fuerza axial, unido a la carcasa interior.

En la memoria DE 35 22 916 A1 está descrito un grupo turbogenerador con, al menos, una carcasa exterior y una turbina parcial de baja presión que presenta una carcasa interior coaxial y con, al menos, una turbina parcial de presión alta y/o media dispuesta coaxialmente y corriente arriba respecto de la turbina parcial de baja presión. Los ejes de las turbinas parciales están acoplados de manera fija conformando una línea de ejes. Corriente arriba respecto de la turbina parcial de baja presión está preconectado un cojinete axial para la línea de ejes, que define un plano de referencia desde el cual se inician el alargamiento y el desplazamiento axial del eje. La carcasa interior está conectada mediante barras de acople transmisoras de empuje al extremo alojado de modo desplazable axialmente de una carcasa de turbinas parciales axialmente adyacente o a una caja de cojinete de turbinas. Las barras de acople son conducidas hacia fuera a través de una pared de la carcasa exterior, mediante elementos de obturación que posibilitan un movimiento transversal limitado, permitiendo una expansión térmica y a prueba de vacío. Un cojinete de turbinas preconectado a una turbina parcial de baja presión define un segundo nivel de referencia desde el cual se inicia el alargamiento y el desplazamiento axial de la carcasa de la turbina parcial, alojada en el cojinete de turbina, y de la carcasa de turbina parcial acoplada a ella. De este modo se lleva a cabo un desplazamiento axial de la línea de ejes y de la carcasa de la turbina parcial a, prácticamente, el mismo alargamiento axial y en la misma dirección. Esto posibilita juegos axiales mínimos entre las coronas adyacentes de álabes de rodete o de distribuidor. La transmisión de empuje mediante las barras de acople está dispuesta en el área de los cojinetes de turbinas transmisores de empuje. Además, está unificado constructivamente un paso a prueba de vacío de las barras de acople y un cojinete de nariz expansible térmicamente en dirección horizontal, de la carcasa interior de la turbina parcial de baja presión. Los brazos de garras de la carcasa interior se extienden en sentido paralelo al eje del árbol y yacen con las superficies deslizables de soporte y de guía sobre los apoyos de la carcasa del cojinete. Las superficies deslizables de soporte y de guía están ejecutadas, a su vez, en un ajuste fino a través de piezas intermedias deslizables y de ajuste. Las barras de acople están acopladas en arrastre de fuerza a los brazos de garras en el área del cojinete de turbinas, especialmente, una junta de membrana para el paso a prueba de vacío está conectada a prueba de vacío mediante una brida anular exterior a una superficie frontal de la carcasa exterior de la turbina parcial de baja presión y mediante una brida anular interior, a una parte de la caja del cojinete de turbinas. La disposición de los elementos de obturación entre las superficies de apoyo de la pared frontal de la carcasa exterior y en la carcasa del cojinete, es decir, entre partes con un desplazamiento lateral reducido, tiene como consecuencia que las expansiones térmicas mayores de la carcasa interior estén desacopladas de los elementos de obturación.

En la memoria DE-AS-1 216 322 está descrita una turbina de vapor o de gas con múltiples turbinas parciales dispuestas coaxialmente una tras otra, cuyos árboles están acoplados de manera rígida entre sí y de cuyas carcasas, al menos, una está acoplada desplazable axialmente y con una carcasa de turbina parcial o soporte de cojinete fijo. Las carcasas de baja presión de la turbina consisten, respectivamente, en una carcasa exterior y una carcasa interior. Se lleva a cabo un acoplamiento de la carcasa interior de la turbina de baja presión con una carcasa adyacente de turbina parcial o un soporte de cojinete a través de vástagos conducidos a través de la pared de la carcasa exterior, de modo estanco al vapor y expansible térmicamente. Los vástagos pueden ser una sola barra, obturada en la pared de la carcasa exterior a través de un fuelle flexible axial y radialmente. Además, los vástagos pueden consistir en tres barras dispuestas axialmente en hilera, articuladas entre sí, cuya barra central es desplazable axialmente en una caja de la pared de la carcasa exterior con un ajuste corredizo. A través de vástagos de este tipo se debe llevar a cabo un desplazamiento axial de la carcasa, a través del cual el juego axial entre el rotor y las carcasas se mantiene constante. Para modificar la magnitud del juego axial, es posible una modificación de la longitud de los vástagos a través de una modificación de su temperatura. Esta modificación de la temperatura se realiza a través de una carga térmica adicional de la suspensión mediante vapor o un líquido.

Una modificación de este tipo, de la magnitud del juego axial, en la cual se conduce vapor a través de un tubo, está descrita en la memoria GB-PS-1 145 612. Un tubo expansible axialmente está unido en cada una de sus caras frontales a una barra que, a su vez, está sujetada a la carcasa interior de una turbina parcial de baja presión. Un desplazamiento axial de la carcasa interior respecto del rotor de turbina está compuesto por el alargamiento respectivo de la carcasa interior, el alargamiento de las barras de acople así como el alargamiento de los tubos de alargamiento. El alargamiento térmico de las carcasas interiores acopladas entre sí se define partiendo de un punto fijo dispuesto en la carcasa exterior de la turbina parcial de baja presión que se encuentra lo más alejada corriente arriba. El punto de partida del alargamiento térmico de la carcasa interior se diferencia del punto de partida del alargamiento térmico del rotor, definido en un cojinete dispuesto corriente arriba. Los tubos de alargamiento están comunicados, a través de los respectivos compensadores, con las correspondientes carcasas exteriores de las turbinas parciales de baja presión, de modo que el alargamiento absoluto del sistema formado por las carcasas interiores y las barras de acople debe ser absorbido por los compensadores. Para garantizar una amplia constancia entre el alargamiento del rotor de turbina y el sistema conformado por las carcasas interiores y la barras de acople, se debe suministrar vapor de manera predeterminada a los tubos de alargamiento. Este vapor debe ser tomado, o bien del proceso de evaporación, o ser puesto a disposición de manera separada. También requiere de un sistema de regulación y vigilancia a través del cual según el estado de funcionamiento de las turbinas de vapor a los tubos de alargamiento se les suministra el vapor necesario para compensar el juego axial.

Por la memoria DE 196 29 933 C1 se conoce una instalación de turbinas con un elemento de empuje, así como un elemento de empuje. La instalación de turbinas presenta, al menos, dos turbinas parciales, cada una de las cuales presenta un rotor de turbina que se extiende a lo largo de un eje principal, así como una carcasa interior que aloja los álabes del distribuidor. Una carcasa interior es desplazable en dirección axial, asimismo, para un desplazamiento axial está previsto un elemento de empuje con alargamiento térmico. Éste presenta un primer componente de alargamiento y un segundo componente de alargamiento unidos entre sí a través de un componente de acople. Este componente de acople provoca mecánica y/o hidráulicamente un desplazamiento axial del segundo componente de alargamiento, mayor que el alargamiento térmico y/o el desplazamiento axial del primer componente de alargamiento.

El objeto de la invención es presentar una instalación de turbinas en la cual un juego axial entre el rotor y la carcasa interior, especialmente, como consecuencia de una dilatación térmica axial entre las turbinas parciales, permanezca por debajo de un valor predeterminable. A su vez, especialmente, teniendo en cuenta la aplicación en el caso de una instalación de turbinas grande, de múltiples carcasas, con carcasas muy pesadas, debe ser posible la aplicación de un elemento de empuje que transmite una fuerza axial para la reducción del juego axial.

El objetivo se alcanza, acorde a la invención, a través de una instalación de turbinas, especialmente, una instalación de turbinas de vapor, con, al menos, dos turbinas parciales, asimismo, cada una de las turbinas parciales presenta un rotor de turbina que se extiende a lo largo del eje principal, cuyos rotores de turbina están unidos de manera rígida entre sí, asimismo, al menos una de las turbinas parciales presenta una carcasa interior que rodea al rotor de turbina, asimismo, la carcasa interior está alojada de manera desplazable axialmente en un área de alojamiento, asimismo, está previsto un elemento de empuje, unido a la carcasa interior, que transmite una fuerza axial para el desplazamiento axial, asimismo, el área de alojamiento presenta un dispositivo de alojamiento con un rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar la carcasa interior superando el rozamiento estático es inferior a 2 mm.

Preferentemente, está previsto un dispositivo de alojamiento con un rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar la carcasa interior superando el rozamiento estático es inferior a 1,5 mm, especialmente, inferior a 1 mm.

La invención parte del conocimiento de que las medidas conocidas hasta ahora en el estado actual de la técnica para la regulación de un juego axial mediante barras de empuje, especialmente, en el caso de instalaciones de turbinas masivas de múltiples carcasas, en un desplazamiento axial de una carcasa interior sólo pueden ser implementadas de manera limitada debido a las fuerzas axiales elevadas por transmitir. En las instalaciones conocidas, para la transmisión de dilataciones térmicas axiales entre turbinas parciales de una línea de ejes para la reducción del alargamiento relativo entre el rotor de turbina y la carcasa interior de turbinas parciales se utilizan dispositivos que transmiten el alargamiento de la carcasa de la turbina parcial anterior a la siguiente (barras de empuje). Pero el alargamiento axial térmico que parte de un punto axial fijo (cojinete axial) de una línea de ejes significa, en el caso de instalaciones grandes de turbinas, desplazamientos axiales en el orden de magnitudes de 40 a 50 mm. Para no tener que considerar este alargamiento axial en toda su dimensión en los juegos axiales, las carcasas de la turbina parcial, especialmente, las carcasas interiores de baja presión, son unidas mediante barras de empuje a una carcasa exterior, especialmente, con la carcasa exterior de presión media de una turbina parcial de presión media. De esta manera, una primera carcasa interior se desplaza una distancia del alargamiento axial de la carcasa exterior precedente, por ejemplo, de una carcasa exterior de una turbina parcial de presión media, una segunda carcasa interior de otra turbina parcial se desplaza una distancia de la carcasa exterior y de la primera carcasa interior, etc. De este modo se logra una reducción del desplazamiento relativo entre el rotor de turbina y la carcasa interior. Hasta ahora las carcasas interiores se alojaban desplazables axialmente sobre placas de deslizamiento masivas con un coeficiente de fricción lo más reducido posible. Sin embargo, teniendo en cuenta los elevados requerimientos de confiabilidad y de los tiempos de funcionamiento prolongados de las turbinas de plantas energéticas, es conveniente, debido a motivos de seguridad de funcionamiento, fijar para ello coeficientes iniciales de fricción de las placas de deslizamiento más elevados que los originales. Para el dimensionamiento del elemento de empuje que transmite la fuerza axial, por ejemplo, las barras de empuje y sus alojamientos, se obtienen entonces fuerzas iniciales elevadas, por ejemplo, rozamiento estático en el apoyo de la carcasa interior en el caso de un coeficiente de fricción desmejorado entre la placa de deslizamiento y la superficie de contacto. Éstas requieren de una configuración masiva de las barras de empuje y de sus componentes que participan de la conducción de fuerza, por ejemplo, alojamientos y carcasas del cojinete, así como una conducción de la fuerza lo más directa posible.

La presente invención ya parte de la reflexión de que las fuerzas de fricción a las que se expone, en el caso de una instalación de turbinas masiva, de múltiples carcasas, son tan elevadas que se alcanza el límite de la posibilidad de realización y de la utilización confiable de elementos de empuje que transmiten la fuerza axial, por ejemplo, en forma de barras de empuje. Ya que, desventajosamente, partiendo de las fuerzas iniciales elevadas requeridas se obtiene una notable deformación de los elementos de empuje, que se presenta antes de la superación del rozamiento estático en el caso de un desplazamiento axial de la carcasa interior. Esta deformación puede presentarse, según el estado de funcionamiento, como una presión axial o un alargamiento del elemento de empuje, es decir en ambos sentidos del rotor de turbina que se extiende a lo largo del eje principal. Por ejemplo, en el caso de la utilización de una barra de empuje como elemento de empuje que transmite una fuerza axial, ésta es recalada o estirada elásticamente. Estas deformaciones, alargamiento o recalado, deben ser tenidas en cuenta en el diseño del juego y provocan un aumento de la necesidad de juego axial. Éste, a su vez, requiere una mayor distancia entre los álabes del distribuidor y los álabes de rodete de una turbina parcial, lo cual incluso puede provocar que, posiblemente, en la turbina parcial dispuesta en un extremo axial de una línea de ejes, se deba suprimir un nivel, lo cual provoca una desventaja notable en el rendimiento. Por otro lado, en el caso de los álabes libres con una inclinación de expansión, debido a la necesidad de un juego axial se requiere un juego radial adicional que también trae consigo una pérdida de rendimiento considerable debido a las pérdidas en el intersticio.

Gracias a la invención ahora se superan por primera vez las desventajas considerables de las soluciones conocidas hasta ahora. Ventajosamente, se logra con ello la realización de una instalación de turbinas con un elemento de empuje que transmite la fuerza axial para un desplazamiento axial, también en el caso de una instalación de turbinas masiva, de múltiples carcasas, con carcasas muy pesadas. Con el concepto de la invención se configura adecuadamente el dispositivo de alojamiento en el área de alojamiento de modo tal que se obtiene un rozamiento estático lo más reducido posible. Un bajo rozamiento estático significa, al mismo tiempo, un bajo rozamiento por deslizamiento, dado que habitualmente el rozamiento por deslizamiento es inferior al rozamiento estático. De este modo se limita a un valor predeterminado una desalineación axial que surja espontáneamente. De este modo se evita ampliamente un desprendimiento espontáneo debido a la distensión de un elemento de empuje deformado, dado que a través de la amplia supresión o notable limitación de la energía de deformación del elemento de empuje se reducen notablemente las fuerzas de desplazamiento axiales por aplicar, respecto de las soluciones convencionales. A través del nuevo concepto de alojamiento de la invención también se tiene en cuenta una transmisión del alargamiento (pretensión térmica y/o mecánica), por lo cual se logra, ventajosamente, una reducción del juego axial que debe preverse en la instalación de turbinas.

Ventajosamente, a través de la solución propuesta se garantiza un desplazamiento axial de la carcasa interior a través de medidas constructivas relativamente simples. Con ello se pueden configurar de manera menos masiva los elementos de empuje que transmiten las fuerzas axiales, por ejemplo, las barras de empuje, y sus acoplamientos a la carcasa interior. De este modo se obtienen reducciones de costos, considerando la utilización de material y la selección de material para los elementos de empuje que transmiten la fuerza axial. Además de estas ventajas constructivas, al mismo tiempo se reducen notablemente las deformaciones del elemento de empuje que influye en el juego axial y en el caso más favorable pueden suprimirse completamente, en el caso de un rozamiento estático correspondientemente reducido del cojinete.

Con estas medidas que reducen el juego axial también está vinculado un incremento del rendimiento de la instalación de turbinas, asimismo, una instalación de turbinas grande está comprendida por múltiples turbinas parciales.

En un acondicionamiento especialmente preferido, el dispositivo de alojamiento está configurado libre de rozamiento estático. A diferencia del concepto convencional con una placa de deslizamiento con rozamiento, especialmente, con rozamiento estático, en ajuste fino, el acondicionamiento del dispositivo de alojamiento como dispositivo de alojamiento libre de rozamiento estático es notablemente superior. De este modo se evita en la mayor medida posible un desprendimiento espontáneo en el caso de un desplazamiento axial. Libre de rozamiento estático significa, en este contexto, con amplia ausencia de rozamiento estático, es decir, el dispositivo de alojamiento no presenta, o presenta sólo un rozamiento estático muy reducido. De este modo se puede asegurar, ventajosamente, que no es necesario suprimir una desalineación axial espontánea en el caso de un desplazamiento de la carcasa interior, dado que no es necesario superar un rozamiento estático o sólo debe superarse un rozamiento estático muy reducido. Se puede garantizar, especialmente, que una desalineación axial que posiblemente surja de todos modos, sea menor a 2 mm.

Acorde a la invención, el dispositivo de alojamiento presenta un alojamiento hidrostático alimentado por un material sobre el cual se ejerce presión, especialmente, aceite a presión, formando una película deslizante. Un alojamiento hidrostático se caracteriza, especialmente, por un rozamiento estático muy reducido. El alojamiento hidrostático no presenta, ventajosamente, ningún rozamiento estático técnicamente relevante, por lo cual prácticamente no se presentan las presiones o alargamientos axiales del elemento de empuje. A través de de la película deslizante, la carcasa interior está alojada sobre la película, y puede ser desplazada axialmente sobre la película deslizante, en un proceso de desplazamiento sin desalineación axial espontánea con un esfuerzo despreciable o, al menos, muy reducido.

La película deslizante está prevista, preferentemente, en una ranura, asimismo, la altura de la ranura se puede regular dependiendo de la presión y/o del flujo volumétrico del material. A través de la regulación, por ejemplo, de la presión del material aplicado sobre el alojamiento hidrostático, se puede ajustar el paso del material y con ello, la altura de la ranura de manera especialmente simple y confiable. Según la masa de la carcasa interior por desplazar, la presión del material y, con ello, la altura de la ranura, pueden ser adaptadas correspondientemente a los requerimientos de alojamiento. El alojamiento hidrostático, por ejemplo, con una película de aceite a presión, representa, a su vez, una forma especialmente ventajosa de alojamiento deslizante y es especialmente adecuado para el caso de aplicación relevante en este caso, de una instalación de turbinas, dado que faltan las elevadas velocidades de deslizamiento para un alojamiento hidrodinámico, en principio igualmente posible. Solamente se debe asegurar que la película deslizante se mantenga en el alojamiento deslizante a través del suministro continuo de material.

Ventajosamente, a través de un acondicionamiento correspondiente del alojamiento hidrostático puede excluirse una falta de suministro de material, por ejemplo, de lubricante, durante una duración temporal prolongada. En el caso de temperaturas inestacionarias de los componentes constructivos a lo largo del tiempo, debido a un paulatino incremento de la tensión en el elemento de empuje y la deformación vinculada con ello del elemento de empuje, una falta de suministro de material podría provocar un rozamiento axial del rotor de turbina en la carcasa interior y con ello, graves daños. En un acondicionamiento ventajoso, este requisito puede cumplirse bastante bien, si para ello se utiliza el suministro de material con el cual, en general, ya se cuenta para los cojinetes de la línea de ejes la instalación de turbinas, que debe cumplir con elevados requerimientos de confiabilidad. Ya que, ya tras un tiempo breve, una interrupción del suministro de material a los cojinetes de la línea de ejes podría provocar daños importantes en la turbina de vapor como consecuencia de rozamientos radiales.

Por ello, en un acondicionamiento preferido de la instalación de turbinas se debería realizar el alojamiento deslizante hidrostático a través del suministro de material o lubricante con el que ya se cuenta para los cojinetes de la línea de ejes. De este modo se garantiza tanto un desplazamiento axial liviano de la carcasa interior, como así también una seguridad operativa suficiente de la instalación de turbinas.

En un acondicionamiento alternativo, por ejemplo, en el caso de requerimientos de presión muy diferentes de los cojinetes, se debe prever un suministro de material propio para la alimentación del alojamiento hidrostático con criterios de confiabilidad igualmente elevados, como en el caso del alojamiento del árbol anteriormente mencionado. En el caso de un sistema de alimentación separado de ese tipo, eventualmente son tolerables las breves faltas eventuales de material, en tanto un descenso de la carcasa vinculado con ello, en la altura de la película deslizante, se encuentre dentro de los juegos radiales previstos para la instalación de turbinas. Para la ejecución del alojamiento deslizante con el alojamiento hidrostático puede, a su vez, partirse de los principios de configuración de la técnica de alojamiento de manera simple y conocida. La configuración de los patines de guía, la alimentación con material, la regulación del flujo volumétrico así como la prevención de uniones entreabiertas, etc., se puede lograr aplicando estos principios.

Acorde a la invención, el dispositivo de alojamiento presenta un cojinete de rodamientos con una cantidad de cuerpos de rodamientos dispuestos entre sí a lo largo de la dirección de desplazamiento axial.

En el caso de un cojinete de rodamientos pueden utilizarse diferentes posibilidades, preferentemente, un alojamiento sobre rodillos cilíndricos o la aplicación de rodamientos de bolas múltiples. Éstos últimos consisten, esencialmente, en dos platillos entre los cuales se halla una cantidad de bolas que transmiten la carga exterior, por ejemplo, una fuerza normal, acorde al principio de un circuito en paralelo. Gracias a la selección de material, así como a la adaptación de la cantidad y el tamaño de los cuerpos de rodamiento, se puede adaptar la capacidad de soporte de estos elementos de alojamiento a las elevadas fuerzas por transmitir, como las que deben ser tenidas en cuenta en el caso de una instalación de turbinas. En la configuración de los cojinetes se debe tener en cuenta la superficie de contacto que absorbe la carga y su geometría, es decir que, por ejemplo, en el caso de las bolas existe un contacto puntual en lugar de un contacto lineal como en el caso de los rodillos cilíndricos.

Preferentemente, un cuerpo de rodamiento presenta una geometría esférica o cilíndrica.

En el caso de la configuración con rodillos cilíndricos a modo de cuerpos de rodamiento se obtiene, ventajosamente, para cada rodillo, un contacto lineal respectivo, más adecuado para la transmisión de fuerzas elevadas que en el caso de una bola como cuerpo de rodamiento, con un contacto puntual. A su vez, como criterio de diseño para el dimensionamiento del apoyo la carga relevante es determinada por presión superficial hertziana, determinada por la forma de los elementos de contacto, por ejemplo, bolas o cilindros contra un plano, radios relevantes, materiales de los elementos de contacto (módulo de elasticidad, coeficiente de contracción transversal). Debido a las fuerzas elevadas que debe soportar un apoyo, que en el caso de una instalación de turbinas grande, masiva, se encuentra, por ejemplo, en el orden de las dimensiones de más de 100 kN a, aproximadamente, 500 kN, se obtienen longitudes de contacto necesarias correspondientemente grandes, y radios de cilindros elevados para mantener dentro de límites tolerables los requerimientos de los elementos constructivos (por ejemplo, la presión superficial hertziana).

Para obtener resistencias suficientemente elevadas de los elementos de contacto, los cuerpos de rodamiento, por ejemplo, los rodillos cilíndricos, pueden yacer sobre placas separadas formadas por una aleación de resistencia elevada, que, a su vez, están unidas con los elementos de contacto (por ejemplo, la carcasa interior así como la carcasa del cojinete o el fundamento). Las placas de una aleación de elevada resistencia conforman, al mismo tiempo, una superficie de contacto con los cuerpos de rodamiento, que absorbe la fuerza normal durante un proceso de desplazamiento. A su vez, en un acondicionamiento correspondiente, pueden conmutarse ventajosamente múltiples rodillos en paralelo para obtener, en el caso de un ancho limitado, una longitud de contacto adicional para incrementar de ese modo la correspondiente capacidad de soporte del cojinete de rodamientos. A su vez, a través de medidas constructivas se puede garantizar que se regule una carga esencialmente uniforme de los rodillos, incluso en el caso de un posible surgimiento de una deformación de la carcasa de la instalación de turbinas.

Preferentemente, una superficie de contacto que absorbe una fuerza normal durante el proceso de desplazamiento, presenta, al menos, de manera localizada, una geometría en forma de envoltura cilíndrica con un radio de curvatura. El radio de curvatura puede ser predeterminado acorde a la carga de cojinete esperable. Para la absorción de una fuerza normal es suficiente, con ello, una geometría en forma de envoltura cilíndrica de la superficie de contacto. Teniendo en cuenta un aprovechamiento lo más eficiente posible del espacio constructivo limitado en el área de alojamiento, en lugar de los rodillos ejecutados de manera completa también pueden utilizarse cuerpos de rodamiento que, gracias a la supresión de áreas laterales no utilizadas para la absorción de una carga, permiten una disposición más estrecha de los cuerpos de rodamiento. En el caso de múltiples cuerpos de rodamiento conectados en paralelo, para la fijación de las distancias de los cuerpos de rodamiento, es decir, de las distancias de los ejes de rotación de los cuerpos de rodamiento, puede estar previsto un dispositivo de fijación adecuado, por ejemplo, una jaula.

Preferentemente, el área de alojamiento comprende un brazo portante de la carcasa interior y un área de soporte, asimismo, el brazo portante está alojado a través del dispositivo de alojamiento en el área de soporte. De ese modo, el brazo portante es, ventajosamente, un componente de la carcasa interior y está unido de manera fija a ella. La carcasa interior está, a su vez, alojada a través del brazo portante, en el área de soporte, asimismo, con el dispositivo de alojamiento se puede lograr un desplazamiento axial liviano de la carcasa interior.

Demostró ser un acondicionamiento especialmente ventajoso un acoplamiento del elemento de empuje que transmite una fuerza axial al brazo portante. De ese modo, la fuerza axial de desplazamiento puede ser transmitida por el elemento de empuje, por ejemplo, una barra de empuje, directamente al brazo portante, y, de ese modo a la carcasa interior. A su vez, el dispositivo de alojamiento está dispuesto, por ejemplo, entre el brazo portante y el área de soporte, asimismo, el dispositivo de alojamiento está acondicionado teniendo en cuenta un coeficiente de rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar la carcasa interior superando el rozamiento estático es inferior a 1,5 mm, especialmente, inferior a 1 mm.

Acorde a la invención, el dispositivo de alojamiento presenta una palanca a través de la cual el brazo portante está unido al área de soporte de manera rotatoriamente articulada. Para ello, tanto el brazo portante como el área de soporte presentan, por ejemplo, un perno correspondiente, que aloja de manera articulada la palanca, asimismo, la longitud del brazo de palanca está fijado por la distancia del perno. A través de la adaptación del diámetro del perno y de la longitud de la palanca puede regularse un momento de fricción notablemente más reducido en comparación con el concepto de alojamiento convencional con una placa de deslizamiento con rozamiento estático. A través de la realización del dispositivo de alojamiento con un apoyo pendular que presenta un mecanismo de palanca, puede garantizarse, en combinación con el elemento de empuje que transmite la fuerza axial, un desplazamiento axial liviano de la carcasa interior conservando los esfuerzos de material permitidos.

Ventajosamente, en esta construcción no se requiere un suministro permanente de un material. Tampoco existen puntos localizados de presiones superficiales hertzianas elevadas en la construcción de la palanca. La fuerza de retorno o de sujeción que se presenta en el caso de un desplazamiento axial de la carcasa interior puede ser mantenida por debajo del valor máximo predeterminado, configurando correspondientemente el mecanismo de palanca teniendo en cuenta la longitud de los brazos de palanca y el diámetro del perno, de modo que en todo caso se obtiene una influencia reducida tolerable de los juegos radiales. La fuerza de retorno o de sujeción que por ello posiblemente actúe sobre el elemento de empuje puede ser reducida, ventajosamente, a un valor muy reducido, de modo que se puedan excluir ampliamente deformaciones indeseadas del elemento de empuje debido al alargamiento elástico del recalado.

Preferentemente, para amortiguar las oscilaciones, la carcasa interior está unida a un dispositivo de amortiguación. El dispositivo de amortiguación puede, a su vez, estar configurado como dispositivo de amortiguación hidráulico que durante el funcionamiento es alimentado con aceite hidráulico, o como sistema de amortiguación de fricción viscoso. La carcasa interior, por ejemplo, está unida a través del dispositivo de amortiguación al área de soporte, de modo que las posibles oscilaciones acopladas del fundamento al área de soporte se pueden aplicar directamente a la carcasa interior y directamente no afectan, o afectan en menor medida, los elementos de empuje que transmiten la fuerza axial. De esta manera es posible, previendo el dispositivo de amortiguación, la absorción de fuerzas breves transientes, por ejemplo, en áreas con un elevado riesgo de movimientos sísmicos, por lo cual también se logra una elevada seguridad operativa en tales situaciones. De ese modo, el funcionamiento del dispositivo de alojamiento en combinación con el dispositivo de amortiguación también está garantizado en el caso de una notable carga de impacto, lo cual es especialmente ventajoso en el caso de instalaciones de turbinas grandes con carcasas muy pesadas. Con este acondicionamiento, el elemento de empuje está protegido de manera especial ante una carga transiente y puede observar su función sin restricciones.

En un acondicionamiento preferido de la instalación de turbinas están previstas una turbina de vapor parcial de presión media y, al menos, dos turbinas de vapor parciales de baja presión que presentan, cada una, dos carcasas interiores. A su vez, las turbinas parciales están dispuestas a lo largo del eje principal, asimismo, la carcasa interior está unida al elemento de empuje y alojado en un área de alojamiento que presenta un dispositivo de alojamiento.

Preferentemente, la turbina de vapor parcial de presión media presenta una carcasa exterior unida a través de un elemento de empuje a la carcasa interior de la turbina de vapor parcial de baja presión, postconectada en dirección axial, y un alojamiento fijo unido a la carcasa exterior conforma el punto antideslizamiento axial para una expansión axial térmica.

Preferentemente, al menos una de las turbinas parciales de baja presión presenta una carcasa de evaporación con una superficie de salida de 10,0 m^{2} a 25 m^{2}, especialmente, de 12,5 m^{2} a 16 m^{2}.

La instalación de turbinas es especialmente adecuada como acondicionamiento en forma de una instalación de turbinas de vapor. De esta manera, pueden realizarse especialmente instalaciones de turbinas de vapor con turbinas de vapor parciales de baja presión de superficies de salida muy grandes, significativas para el futuro desarrollo de las turbinas de vapor. Las grandes carcasas interiores de las turbinas parciales que se deben realizar pueden ser almacenadas desplazables axialmente con el concepto de instalación de la invención, asimismo, se pueden implementar elementos de empuje que transmiten la fuerza axial para el desplazamiento.

La presente invención sigue posibilitando, de ese modo, la implementación de los ventajosos elementos de empuje, por ejemplo, en forma de barras de empuje, para compensar el alargamiento axial relativo entre el rotor de turbina y la carcasa interior de la instalación de turbinas.

Las soluciones propuestas para el acondicionamiento del dispositivo de alojamiento con un rozamiento estático reducido presentan la ventaja de que las medidas reductoras del juego axial que condicionan un desplazamiento de la carcasa interior, especialmente, de la carcasa interior de turbinas de vapor parciales de baja presión, pueden realizarse más fácilmente. Además, el concepto acorde a la invención también posibilita la ejecución de instalaciones de turbinas de múltiples carcasas, por ejemplo, con cuatro turbinas parciales de baja presión, por lo cual se puede alcanzar un aumento del área de aplicación de las series de turbinas existentes.

A continuación se describe en detalle una instalación de turbinas, a partir de los ejemplos de ejecución representados en los dibujos. Se muestran de modo esquemático y no a escala:

Figura 1 un corte longitudinal a través de una instalación de turbinas de vapor,

Figura 2 un corte longitudinal a través de un área de alojamiento en el cual está alojada de manera desplazable una carcasa interior,

Figura 3 una vista en corte acorde a la línea de corte III-III de la figura 2,

Figura 4 una vista en corte de un acondicionamiento del dispositivo de alojamiento como alojamiento hidrostático,

Figura 5 un acondicionamiento alternativo del alojamiento hidrostático mostrado en la figura 4,

Figuras 6 a 8 respectivos acondicionamientos alternativos del dispositivo de alojamiento con un cojinete de rodamientos, y

Figura 9 un dispositivo de alojamiento que presenta un mecanismo de palanca.

Las mismas referencias tienen el mismo significado en las figuras.

En la figura 1 está representada una instalación de turbinas de vapor 1 con una turbina de vapor de alta presión 23, una turbina de vapor parcial de presión media 2 y tres turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c de, esencialmente, igual construcción, dispuestas a lo largo del eje principal 4. Las turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c están unidas reotécnicamente a través de un suministro de vapor 24 con la turbina de vapor parcial de presión media 2. La turbina de vapor parcial de presión media 2 presenta una carcasa exterior 22. Cada una de las turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c presenta una correspondiente carcasa interior 8a, 8b, 8c y una carcasa exterior 14 que rodea la carcasa interior 8a, 8b, 8c. Cada carcasa interior 8a, 8b, 8c porta los álabes de rodete 6 para una aplicación de vapor de baja presión. Además, las turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c presentan, respectivamente, una carcasa de evaporación 31 con una gran superficie de salida A, asimismo, la superficie de salida es de 10,0 m^{2} a 25 m^{2}. En casa carcasa interior 8a, 8b, 8c está dispuesto un rotor de turbina 5 que se extiende a lo largo del eje principal 4, que porta los álabes de rodete de baja presión 7. La turbina de vapor parcial de presión media 2 presenta una carcasa interior 49. Entre la turbina de vapor parcial de presión media 2 y la primera turbina de vapor parcial de baja presión 3a y entre las respectivas turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c adyacentes, dispuestas sucesivamente a lo largo del eje principal 4, está prevista, respectivamente, un área de alojamiento 10. En el área de alojamiento 10 está dispuesto respectivamente un cojinete 15. Este cojinete 15 sirve tanto para el alojamiento del rotor de turbina 5, es decir, como línea de árbol, como así también como alojamiento de la respectiva carcasa interior 8a, 8b, 8c. Entre la turbina de vapor parcial de alta presión 23 y la turbina de vapor parcial de presión media 2 también está previsto un cojinete 15a para el alojamiento del rotor de turbina de estas turbinas parciales 2, 23. En el área del apoyo de las carcasas interiores 8a, 8b, 8c de cada cojinete 15 está conducido, respectivamente, paralelo al eje principal 4, un elemento de empuje 9 que transmite la fuerza axial. El elemento de empuje puede estar configurado, por ejemplo, como barra de acople 9a. Una respectiva barra de acople 9a une la turbina de vapor parcial de presión media 2 a la primera turbina de vapor parcial de baja presión 3a y las carcasas interiores 8a, 8b, 8c adyacentes de las turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c entre sí. Las carcasas exteriores 22, las carcasas interiores 8a, 8b, 8c y los elementos de empuje 9, 9a que las unen conforman una unión de alargamiento que se alarga en la dirección del eje principal 4 al aplicar axialmente vapor caliente. La unión de alargamiento conformada de esta manera presenta un punto antideslizamiento axial 20, que se encuentra en el cojinete fijo 15a entre la turbina de vapor parcial de alta presión 23 y la turbina de vapor de presión media 2. La magnitud del alargamiento térmico, calculado a partir de este punto antideslizamiento 20 a lo largo del eje principal 4 está representada por la línea de alargamiento 25 en la parte inferior de la figura 1. También está representada una línea de alargamiento correspondiente 26 de los rotores de turbina 5 unidos entre sí de la turbina de vapor parcial de presión media 2 y de las turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c. A través de una unión de las turbinas de vapor parciales de baja presión 3a, 3b, 3c para obtener una unión de alargamiento en combinación con la carcasa exterior 22 de la turbina de vapor parcial de presión media 2 se aprovechan las dilataciones térmicas individuales para desplazar las carcasas interiores 8a, 8b, 8c en la dirección de un generador no representado aquí en mayor detalle, a lo largo del eje principal 4. A lo largo del eje principal 4 se suman todas las dilataciones térmicas de las carcasas interiores 8a, 8b, 8c, por lo cual el alargamiento relativo es reducido a los rotores de turbina 5 unidos de manera rígida entre sí. Una comparación entre las líneas de alargamiento 25 y 26 demuestra que a lo largo de toda la línea de la instalación de turbinas 1 se conserva, igualmente, cierta diferencia de alargamiento entre el rotor de turbina 5 y la carcasa interior 8c de la última turbina parcial de baja presión 3c. Esta diferencia de alargamiento requiere de un juego axial diferente entre los álabes de rodete 6 así como de los álabes del distribuidor 7 de cada turbina de vapor parcial de baja presión 3a, 3b, 3c.

En la figura 2 se muestra un corte a través de un área de alojamiento 10 de la instalación de turbinas de vapor 1 representada en la figura 1. El área de alojamiento presenta una carcasa del cojinete 36 así como una carcasa interior 8a axialmente dispuesta tras el área de alojamiento 36, a lo largo del eje principal 4. La carcasa del cojinete 36 presenta un área de soporte 28 así como un pasaje 33 para el paso a prueba de vacío del elemento de empuje 9. En la carcasa interior 8a está conformado un brazo portante 27, que comprende un alojamiento 34 para el elemento de empuje 9. La carcasa interior 8a se puede desplazar a lo largo de una dirección de desplazamiento axial 18 a través del elemento de empuje 9, asimismo el elemento de empuje 9 transmite una fuerza axial esencialmente paralela al eje principal 4 a la carcasa interior 8a a través del brazo portante 27. Para ello, el alojamiento 34 presenta una superficie de alojamiento 35 que sirve como superficie de reacción para la absorción de la fuerza axial transmitida por el elemento de empuje 9. El alojamiento 34 toma la superficie de alojamiento 35 también es agujero ciego de rosca. Para lograr un desplazamiento axial liviano de la carcasa interior 8a el área de alojamiento 10 presenta un dispositivo de alojamiento 11. El dispositivo de alojamiento 11 está, a su vez, dispuesto entre el brazo portante 27 y el área de soporte 28. Con ello, el brazo portante 27 está, a su vez, dispuesto en el área de soporte 28 a través del dispositivo de alojamiento 11. El dispositivo de alojamiento está acondicionado de modo tal que presenta un rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar la carcasa interior 8a superando el rozamiento estático es inferior a 2 mm, Para ello, el dispositivo de alojamiento 11 está acondicionado, por ejemplo, libre de rozamiento estático, por lo cual seguramente se bajar por debajo del límite superior permitido de una desalineación axial de 2 mm. De esta manera se logra evitar ampliamente un desprendimiento espontáneo en un procedimiento de desplazamiento axial. Además, se suprime ampliamente la deformación significativa de la barra de empuje 9 que se presenta en los conceptos de alojamiento convencionales, caracterizada por la superación del rozamiento estático. Para la conducción a prueba de vacío del elemento de empuje 9 en la carcasa exterior 14 está dispuesto un compensador 32, por ejemplo, en forma de un fuelle de estiramiento. El compensador 32 actúa, al mismo tiempo, como junta de membrana, que obtura el espacio vacío formado por la carcasa interior 8a y la carcasa exterior 14 y, al mismo tiempo, posibilita un desplazamiento axial a lo largo de la dirección de desplazamiento 18.

La vista en corte mostrada en la figura 3, III-III de la figura 2 ilustra en detalle el apoyo del brazo portante 27 en el área de soporte 28 a través del dispositivo de alojamiento 11.

El dispositivo de alojamiento 11 puede estar configurado de diferentes maneras en lo que respecta al ajuste de un rozamiento estático lo más reducido posible para evitar una desalineación axial espontánea. Una posibilidad especialmente preferida está representada en la figura 4, en la cual el dispositivo de alojamiento 11 presenta un alojamiento hidrostático 12. El alojamiento hidrostático 12 está dispuesto entre el brazo portante 27 y el área de soporte 28. Para ello, el alojamiento 12 presenta un patín de guía hidrostático 37 con un suministro 38 para el material B, por ejemplo, aceite a presión. Durante el funcionamiento, al alojamiento deslizable hidrostático 12 se le suministra el material B. El patín de guía 37 presenta, para ello, una abertura de alimentación 50 que desemboca en una cámara de presión 39 orientada al brazo portante 27. El patín de guía 37 está unido al área de soporte 28, asimismo, ventajosamente, el material B es suministrable al alojamiento hidrostático 12 a través del área de soporte 28. Durante el uso del alojamiento 12 está previsto material B a una presión p_{B} en la cámara de presión 39. Como consecuencia de la fuerza de presión, el brazo portante 27 es elevado verticalmente respecto del patín de guía 37, formando una ranura 16. La ranura 16 presenta una altura radial H y se extiende entre el patín de guía 37 y el brazo portante 27 a lo largo de la dirección de desplazamiento axial 18. La altura H del al ranura 16 se puede ajustar, a su vez, dependiendo de la presión p_{B} respecto del flujo volumétrico del material en la cámara de presión 39. La aplicación del material B sobre la cámara de presión 39 tiene como consecuencia la configuración de una película deslizante 13 en la ranura 16, mantenida a través del suministro continuo de material B. Gracias a la película deslizante 13 en la ranura 16 se alcanza un desplazamiento axial especialmente liviano del brazo portante 27 durante la acción de la fuerza axial a lo largo de la dirección de desplazamiento 18. Es de especial importancia que el acondicionamiento del dispositivo de alojamiento 11 con el alojamiento deslizable hidrostático 12 prácticamente carezca de rozamiento
estático.

Un acondicionamiento alternativo del alojamiento deslizante hidrostático 12 mostrado en la figura 4 está representado en la figura 5. En este caso, el patín de guía 37 presenta una superficie de contacto curvada 21 en el lado orientado al área de soporte 28, asimismo, está regulado el radio de curvatura R. El área de soporte 28 está igualmente provista del mismo radio de curvatura R. El patín de guía 37 yace de manera fija con la superficie de contacto 21 sobre el área de soporte 28. La superficie de contacto 21 puede presentar, en este caso, la geometría de una calota esférica o de una sección de envoltura cilíndrica. Para un funcionamiento seguro, la superficie de contacto 21 puede ser alimentada con un lubricante no representado aquí en mayor detalle, de modo que el patín de guía y el área de soporte 28 se pueden desplazar hacia sí a lo largo de la superficie de contacto 21. De este modo es posible una compensación de una posición inclinada reducida o una basculación del patín de guía 37 respecto del área de soporte 28. Gracias a la movilidad del patín de guía 27 se garantiza una regulación muy precisa de la altura H de la ranura 16 durante el uso del alojamiento deslizante 12.

La figura 6 muestra un dispositivo de alojamiento 11 que presenta un cojinete de rodamientos 17. El cojinete de rodamientos 17 está dispuesto entre el brazo portante 27 y el área de soporte 28. Un elemento de contacto 40a en forma de placa está insertado en el brazo portante 27. Otro elemento de contacto 40b está previsto en el área de soporte 28. Los elementos de contacto 40a, 40b presentan, respectivamente, una superficie de contacto 21 y están formados por un material 41 de elevada resistencia. Entre los elementos de contacto 40a, 40b están dispuestos los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b paralelos a la dirección de desplazamiento axial 18, uno tras otro y separados entre sí. Los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b presentan, respectivamente, un eje de giro 42 alrededor de los cuales pueden rotar los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b. En el caso de un desplazamiento del brazo portante 27 a lo largo de la dirección de desplazamiento 18, los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b se desplazan a través del movimiento relativo axial entre el brazo portante 17 y el área de soporte 28 en un movimiento rotatorio. Debido a la geometría esférica o cilíndrica de los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b sólo se registra un rozamiento por rodadura. Por el contrario, en esta configuración del alojamiento prácticamente no se presenta un rozamiento estático, porque existe un contacto puntual o lineal entre los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b y las superficies de contacto 40a, 40b. De este modo se logra que el dispositivo de alojamiento 11 que presenta un cojinete de rodamientos 17 con un rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar el brazo portante 27 superando el rozamiento estático es inferior a una medida máxima predeterminada, por ejemplo, inferior a 2 mm.

En el caso de una configuración con un rodillo cilíndrico como cuerpo de rodamiento 19, 19a, 19b se obtiene, ventajosamente, un contacto lineal muy adecuado para la transmisión de fuerzas muy elevadas. Debido a las fuerzas elevadas que debe absorber el cojinete de rodamientos 17, por ejemplo, en el orden de magnitudes mayores que 100 kN a 500 kN, se obtienen longitudes de contacto correspondientemente elevadas entre los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b y la superficie de contacto 21. A través de la forma de los elementos de contacto, por ejemplo, esferas o cilindros como cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b contra una superficie de contacto plana 21, los radios de curvatura R de los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b así como los materiales de los elementos de contacto (módulo de elasticidad, coeficiente de contracción transversal), el cojinete de rodamientos 17 puede se acondicionado acorde a los esfuerzos que se presentan. Para los elementos de contacto 40a, 40b que conforman las superficies de contacto 21 se recomienda la utilización de una aleación de elevada resistencia como material 41.

En las figuras 7 y 8 están representados, respectivamente, acondicionamientos alternativos de cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b para el cojinete de rodamientos 17. Los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b presentan una geometría cilíndrica, asimismo, la superficie de contacto 21 que absorbe una fuerza normal F_{N} del cuerpo de rodamiento 19, 19a, 19b presenta un radio de curvatura R. Los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b de las figuras 7 y 8, sin embargo, están configuradas con una extensión axial b más reducida en comparación con un cuerpo de rodamiento 19 constituido rodillo cilíndrico completo (véase figura 6). Las áreas laterales de los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b, inutilizadas para el movimiento de rotación en un procedimiento de desplazamiento axial se suprimieron de manera adecuada. Los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b presentan una configuración simétrica en relación con un plano medio 51. A través de la realización del cuerpo de rodamiento 19, 19a, 19b con una extensión axial b reducida se logra una disposición más estrecha de los cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b a lo largo de la dirección de desplazamiento 18. De esa manera pueden disponerse más cuerpos de rodamiento 19, 19a, 19b por unidad longitudinal en el cojinete de rodamientos 17, respecto de la configuración mostrada en la figura 6, lo cual produce una capacidad de carga correspondientemente superior del cojinete de rodamientos 17.

La figura 9 muestra un ejemplo de ejecución del dispositivo de alojamiento 11, en el cual el dispositivo de alojamiento 11 presenta una palanca 29 a través de la cual el brazo portante 27 está unido al área de soporte 28 de manera rotatoriamente articulada. Para ello, el brazo portante 27 presenta un perno 43a y el área de soporte 28 un perno 43b. Los pernos 43a, 43b alojan la palanca 29 de manera articulada, para lo cual los pernos 43a, 43b y la palanca 29 están en contacto a lo largo de una superficie de contacto 21 esencialmente, en forma de envoltura cilíndrica, y está formado un respectivo eje de giro 44a, 44b. La superficie de contacto 21 es conformada, en este caso, por los pernos 43a, 43b, asimismo, está previsto un radio de perno r. La palanca 29 presenta una longitud de palanca R que corresponde, al mismo tiempo, a un radio de curvatura R respecto del eje de giro 44b asignado al perno 43b. El brazo portante 27 de la carcasa interior 8a está alojado, a través del dispositivo de alojamiento 11 que presenta la palanca 29, sobre el área de soporte 28. En el caso de un desplazamiento axial a lo largo de la dirección de desplazamiento 18 la palanca 29 es rotada alrededor del ángulo de giro \alpha respecto de una dirección vertical. A través de la unión axial rotatoriamente articulada, un desplazamiento axial está por ello unido a un desplazamiento vertical \DeltaS, alrededor del cual la carcasa interior 8a es desplazada respecto del área de soporte 28, también en una dirección radial. El desplazamiento vertical \DeltaS puede ser limitado según la longitud R de la palanca 29 a una medida reducida, predeterminable. Alojando el brazo portante 27 a través de la palanca 29 en el área de soporte 28, se realiza un alojamiento de apoyo pendular 48 que posibilita un desplazamiento axial liviano de la carcasa interior 8a utilizando un elemento de empuje 9 no representado aquí en mayor detalle en la figura 9, asimismo, una masa grande de la carcasa interior 8a puede ser alojada de manera desplazable.

Para un incremento adicional de la seguridad operativa, para amortiguar las oscilaciones, la carcasa interior 8a está unida a un dispositivo de amortiguación. El dispositivo de amortiguación 30 está configurado como un dispositivo de amortiguación hidráulico y presenta, para ello, un pistón 45 así como un cilindro hidráulico 46 que rodea al pistón 45. Para el funcionamiento del dispositivo de amortiguación 30 éste es alimentado con un líquido de amortiguación 47, por ejemplo, aceite hidráulico. A través de la combinación del dispositivo de alojamiento 11 con un dispositivo de amortiguación 30 se garantiza, ventajosamente, una seguridad operativa elevada, el dispositivo de amortiguación 30 está especialmente configurado para el alojamiento de fuerzas transientes breves, por ejemplo, en el caso de una carga de impacto debido a un movimiento sísmico. El dispositivo de amortiguación 30 provoca una transmisión directa de posibles oscilaciones desde el área de soporte 28 que, por ejemplo, está unida a un fundamento no representado aquí en mayor detalle, el dispositivo de amortiguación evita de ese modo la aplicación de fuerzas, debido a oscilaciones, sobre los elementos de empuje y permite mantener alejados los eventuales eventos oscilatorios (por ejemplo, movimientos sísmicos) de los elementos de empuje de la carcasa interior 8a. A este fin el dispositivo de amortiguación 30 está unido directamente o indirectamente tanto con la carcasa interior 8a como así también con el área de soporte 28.

Con la invención se facilita un acondicionamiento especialmente ventajoso para un desplazamiento axial liviano de una carcasa interior de una instalación de turbinas. Una aplicación en instalaciones de turbinas grandes y masivas, por ejemplo, instalaciones de turbinas de vapor con carcasa de evaporación de gran superficie de salida, de 10,0 m^{2} a
25 m^{2}, es posible utilizando el concepto de un elemento de empuje que transmite una fuerza axial, para el desplazamiento axial. Al mismo tiempo, se pueden reducir notablemente o eliminar completamente las deformaciones de los elementos de empuje que podrían influir en el juego axial. Además de la liberación de la construcción con un elemento de empuje son posibles otras medidas que reducen el juego axial, por ejemplo, una transmisión por palanca de los alargamientos. A diferencia de los conceptos de alojamiento conocidos hasta ahora, con una placa de deslizamiento con rozamiento estático (fijación deslizante) con la invención se logra un sistema de alojamiento notablemente mejorado para una instalación de turbinas, asimismo, se pueden realizar carcasas muy pesadas desplazables lateralmente con un elemento de empuje. La instalación de turbinas de la invención con el dispositivo de alojamiento de rozamiento estático reducido posibilita, de este modo, una combinación de diferentes configuraciones de alojamientos con un elemento de empuje que transmite el empuje, por ejemplo, una barra de empuje.

Claims (10)

1. Instalación de turbinas (1), especialmente, una instalación de turbinas de vapor, con, al menos dos turbinas parciales (2,3a, 3b, 3c), en la cual cada turbina parcial (2, 3a, 3b, 3c) presenta un rotor de turbina (5) que se extiende a lo largo de un eje principal (4), cuyos rotores de turbina están unidos de manera rígida entre sí, asimismo, al menos una de las turbinas parciales (2, 3a, 3b, 3c) presenta una carcasa interior (8a, 8b, 8c) que rodea al rotor de turbina (5), asimismo, la carcasa interior (8a, 8b, 8c) está alojada en un área de alojamiento (10) desplazable axialmente, y asimismo, está previsto un elemento de empuje (9, 9a) que transmite una fuerza axial para un desplazamiento axial y que está unido a la carcasa interior (8a, 8b, 8c), asimismo, el área de alojamiento (10) presenta un dispositivo de alojamiento (11) con un rozamiento estático tan reducido que la desalineación axial espontánea que se presenta al desplazar la carcasa interior (8a, 8b, 8c) superando el rozamiento estático es inferior a 2 mm, asimismo, el dispositivo de alojamiento (11) presenta un alojamiento hidrostático (12) alimentado por un material (B) sobre el cual se ejerce presión, especialmente, aceite a presión, formando una película deslizante (13), asimismo, el dispositivo de alojamiento (11) presenta un cojinete de rodamientos (17) con una cantidad de cuerpos de rodamientos (19, 19a, 19b) dispuestos entre sí a lo largo de la dirección de desplazamiento axial (18), asimismo, el dispositivo de alojamiento (11) presenta una palanca (29) a través de la cual el brazo portante (27) está unido al área de soporte (28) de manera rotatoriamente articulada.

2. Instalación de turbinas (1) acorde a la reivindicación 1, caracterizada porque el dispositivo de alojamiento (11) está configurado libre de rozamiento estático.

3. Instalación de turbinas (1) acorde a la reivindicación 1, caracterizada porque la película deslizante (13) está prevista en una ranura (16), asimismo, la altura (H) de la ranura (16) se puede ajustar dependiendo de la presión (p_{B}) del material (B).

4. Instalación de turbinas (1) acorde a la reivindicación 1, caracterizada porque durante el procedimiento de desplazamiento una superficie de contacto (21) del cuerpo de rodamiento (19, 19a, 19b), que recibe una fuerza normal (F_{N}), presenta una geometría en forma de envoltura cilíndrica con un radio de curvatura (R).

5. Instalación de turbinas (1) acorde a la reivindicación 4, caracterizada porque el cuerpo de rodamiento (19, 19a, 19b) presenta una geometría cilíndrica o esférica.

6. Instalación de turbinas (1) acorde a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el área de alojamiento (10) comprende un brazo portante (27) de la carcasa interior (8a, 8b, 8c) así como un área de soporte (28), asimismo, el brazo portante (17) está alojado, a través del dispositivo de alojamiento (11), en el área de soporte (28).

7. Instalación de turbinas (1) acorde a la reivindicación 1, caracterizada porque para amortiguar las oscilaciones, la carcasa interior (8a, 8b, 8c) está unida a un dispositivo de amortiguación (30).

8. Instalación de turbinas (1) acorde a una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque están previstas una turbina de vapor parcial de presión media (2) y, al menos, dos turbinas de vapor parciales de baja presión (3a, 3b, 3c), que presentan respectivamente una carcasa interior (8a, 8b, 8c), asimismo, las turbinas parciales (2, 3a, 3b, 3c) están dispuestas a lo largo del eje principal (4), asimismo, la carcasa interior (8a, 8b, 8c) está unida a un elemento de empuje (9, 9a) y alojada en un área de alojamiento (10) que cuenta con un dispositivo de alojamiento (11).

9. Instalación de turbinas acorde a la reivindicación 8, caracterizada porque la turbina de vapor parcial de presión media (2) presenta una carcasa exterior (14) unida a través de un elemento de empuje (9a) a la carcasa interior (8a) de la turbina de vapor parcial de baja presión (3a) postconectada en dirección axial, y un alojamiento fijo (15a) unido a la carcasa exterior (14) conforma el punto antideslizamiento axial (20) para una expansión axial térmica.

10. Instalación de turbinas acorde a la reivindicación 8 o 9, caracterizada porque, al menos, una de las turbinas de vapor parciales de baja presión (3a, 3b, 3c) presenta una carcasa de evaporación (31) con una superficie de salida (A) de 10,0 m^{2} a 25 m^{2}, especialmente, 12,5 m^{2} a 16 m^{2}.