CN1920264A - 旋转热机的内壳体 - Google Patents

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Abstract

旋转热机、尤其蒸气涡轮机的内壳体(10)，其基本上是空心圆柱形的，并且在一个经过壳体轴线(11)的分界面(20)中分成一个下壳体件(12)和一个上壳体件(13)，所述壳体件(12、13)在分界面(20)中相互可拆卸地连接。由此改善相对于设有法兰的壳体的热机械特性，所述两个壳体件(12、13)在分界面(20)的区域内具有两个相互对置的搭接区域(14、15)，所述两个壳体件(12、13)在所述搭接区域中相互以搭接段(17、18)搭接，并相互可拆卸地连接在一起，所述两个壳体件(12、13)具有一个给定的壁厚(d)，并且在搭接区域(14、15)中，所述搭接的搭接段(17、18)的厚度的总和大致等于两个壳体件(12、13)的壁厚(d)。

Description

旋转热机的内壳体
技术领域
本发明涉及热机的领域。其涉及一种按权利要求1的前序部分所述的旋转热机内壳体。
背景技术
蒸气涡轮机的内壳体一般包括两个半壳，也就是一个上部半壳体和一个下部半壳体，其在水平分界面中通过设置在半壳上的法兰相互拧紧在一起(例如参见文献US-B1-6 273 675)。
众所周知，由于在壳体上出现的高温以及相互拧紧的法兰会导致不同的问题：壳体在法兰区域中机械上刚度非常高，而在没有法兰的极点处比较弱。由此(在横截面中)会导致椭圆形的变形，也就是说径向变形，这会导致在内部旋转的叶片的尖端在壳体壁上的磨损或者说在叶片尖端和壳体壁之间引起不利于效率的大的间隙。
在过去已经提出了不少建议，通过壳体的特殊的构造并且在保留法兰的情况下减小径向变形(US-B1-6 336 789)。这种解决方案要求附加的位置空间和额外的材料，但是由法兰引起的不对称性基本上不改变。
发明内容
本发明的任务是提供一种旋转热机的内壳体，其避免了已知的内壳体的缺点，并且尤其在结构简单的情况下具有降低材料消耗、减小位置需求以及高对称性的特征。
该任务通过权利要求1的所有特征解决。按本发明的解决方案的特征在于，两个壳体件在分界面的区域中具有两个相互对置的搭接区域，在搭接区域中，两个壳体件通过搭接段搭接，并且相互之间可拆卸地连接，使得所述两个壳体件具有一个给定的壁厚，并且在搭接区域中，搭接的搭接段的总厚度大致等于两个壳体件的壁厚。
本发明的结构方案的特征在于，搭接区域沿圆周方向分别延伸一个10°和25°之间的角度、优选大致18°的角度。
本发明的另一种结构方案的特征在于，两个壳体件的搭接段具有大致相同的壁厚。
本发明的另一种结构方案的特征在于，两个壳体件在搭接段内分别通过一个螺纹结构相互可拆卸地连接，该螺纹结构包括多个在搭接区域中分布布置的螺栓，并且所述螺栓在搭接区域内根据一种均匀的模式分布布置。
附图说明
下面根据实施例接合附图对本发明进行更详细地描述。
附图示出：
图1示出了一个中压蒸气涡轮机的内壳体的轴向剖面，具有用于不同的叶片通道和分接头的交替壳体轮廓，其中示例性地示出了本发明的一种实施方式；
图2示出了按图1中的壳体沿图1中的平面II-II的横截面；
图3示出了在图2的实施例的情况下螺纹结构的构造；
图4示出了图2的下壳体件和上壳体件的其中一个搭接区域的放大截取部分。
具体实施方式
在图2中示出了本发明的一种实施例的蒸气涡轮机的内壳体10的横截面，该内壳体10包括一个上壳体件13和一个下壳体件12，并且该内壳体10沿着轴线11延伸，并且可以具有例如在图1中所示的直径轮廓(对于双管式蒸气涡轮机的中压部分)。所述两个壳体件12、13没有一般的在侧面伸出的法兰，并且组装后形成一个几乎完美的圆形空心圆筒，并且使用多个分布布置的螺栓19相互拧紧。螺栓19在此沿径向定向。
所述两个壳体件12和13为此在分界面20的区域内具有两个相互对置的搭接区域14、15，这两个壳体件12、13在该搭接区域中相互以搭接段17、18相互搭接，并相互可拆卸地连接(图4)。这两个壳体件12、13在搭接区域14、15外面具有一个给定的壁厚d。在搭接区域14、15中，搭接的搭接段17、18的厚度的总和大致等于两个壳体件12、13的壁厚d，从而内壳体10的整个圆周获得了一个连续相同的壁厚，并由此获得了很大程度上均匀的机械热特性。当两个壳体件12、13的搭接段17、18在此具有大致相同的壁厚时，就获得了特别有利的特性。
搭接区域14、15的延展如此选择，使得在内壳体10上以及内壳体内存在力时，获得足够的机械稳定性。当搭接区域14、15沿圆周方向分别延伸一个10°和25°之间的角度、最好大致18°的角度时，已经证明是有利的。
如上所述，两个壳体件12、13在搭接段17、18内分别通过螺纹结构16相互可拆卸地连接。螺纹结构16包括多个分布布置在搭接区域14、15中的螺栓19，其根据附图按一种均匀的模式分布布置在搭接区域14、15内。
因为对于按本发明的解决方案在分界面中没有法兰，因此在整个圆周上都获得了均匀分布的力，其将壳体的与圆形有偏差的变形降低到最小。
由于搭接的螺纹结构，壳体可以以一种几乎任意的、也就是复杂的形状-如在图1中示例性所示-进行铸造。在分界面20中获得一种完美的镜像，这实现了两个半壳体良好地匹配以及轻松地安装。
                            附图标记列表
10       内壳体(蒸气涡轮机)
11       轴线
12       下壳体件
13       上壳体件
14、15   搭接区域
16       螺纹结构
17、18   搭接段
19       螺栓
20       分界面
d        厚度(壳体壁)

Claims (6)

1.旋转热机、尤其蒸气涡轮机的内壳体(10)，该内壳体(10)基本上是空心圆柱形的，并且在一个经过壳体轴线(11)的分界面(20)中分成一个下壳体件(12)和一个上壳体件(13)，所述壳体件(12、13)在分界面(20)中相互可拆卸地连接，其特征在于：所述两个壳体件(12、13)在分界面(20)的区域内具有两个相互对置的搭接区域(14、15)，所述两个壳体件(12、13)在所述搭接区域中相互以搭接段(17、18)搭接，并相互可拆卸地连接在一起，所述两个壳体件(12、13)具有一个给定的壁厚(d)，并且在搭接区域(14、15)中，所述搭接的搭接段(17、18)的厚度的总和大致等于这两个壳体件(12、13)的壁厚(d)。
2.按权利要求1所述的内壳体，其特征在于：所述搭接区域(14、15)沿圆周方向分别延伸一个10°和25°之间的角度、最好延伸一个大致18°的角度。
3.按权利要求1或者2所述的内壳体，其特征在于：所述两个壳体件(12、13)的搭接段(17、18)具有大致相同的壁厚。
4.按权利要求1至3中任一项所述的内壳体，其特征在于：所述两个壳体件(12、13)在搭接段(17、18)内分别通过螺纹结构(16)相互可拆卸地连接。
5.按权利要求4所述的内壳体，其特征在于：所述螺纹结构(16)包括多个分布布置在搭接区域(14、15)中的螺栓(19)。
6.按权利要求5所述的内壳体，其特征在于：所述螺栓(19)在搭接区域(14、15)内按照一种均匀的模式分布布置。
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