-
@eschwei@tes @iederdruckgehäuse für eine zweiflutige Dampfturbine
Die Erfindung betrifft ein geschweißtes Niederdruckgehäuse für eine zweiflutige
Dampfturbine mit einem Außengehäuse, einem auf diesem zentrisch und wärmebeweglich
gelagerten Innengehäuse und mit einer axialen Teilfuge.
-
Die geschweißten Gehäusekonstruktionen für Niederdruckgebäuse haben
seit langem mit zunehmender Größe der Turbineneinheiten die Graugußkonstruktionen
verdrängt.
-
Eine bekannte, vollkommen geschweißte Gehäusekonstruktion für den
zweiflutigen Niederdruckteil ist in Zweischalenbauweise ausgeführt, bei der ein
Außengehäuse ein Innangehäuse umschließt, in dom der Dampfstrom geteilt wird und
sich in zwei symmetrischen Fluten auf den Kondensatordruck entspannt.
-
Die Dampfzufuhr erfolgt dabei durch den Außenmantel hindurch zur Mitte
des Innengehäuses, die Abströmung nach außen.
-
Das Innengehäuse kann dabei über biegesteife Pratzen auf eingeschweißten
Trä@ern des Außengeh@uses @ela@er@ sein.
-
Der Übengang zur elastischen Zw@ischalenoauweise bei Turbinen für
Aussetzerbetrieb bedingt schnelle @nd@rungen der Temperaturgradienten entsprechend
dem zu verarbeitenden Gesamtgef@lle des Nie@erdruckteiles, so a@ bei instationärer
Betriebswaise größere Temperaturdii@erenzen auftreten, die entsprechend hohe wärmes
annungen zur Fol@e haben.
-
Da die aufnahmefähig@eit geschwei@ter Gehäuse@onstruktionen in bezug
auf wärmespannungen begrenzt ist, @reten bei Überschreitungen der Belastungsgrenzen
unsymmetrische Verformungen der Geh useteile auf, und es besteht beispielsweise
bei Turbinengehäusen die Gefshr des Anlaufens der @ehäuseeins@tze an der Welle.
-
Es ist auch eine Konzeption eines geschweißten Niederdruckturbinengehäuses
für eine zweiflutige Dampfturbine mit einem Außengehäuse, einem auf diesem aentrisch
und wärmebeweglich gelagerten lnnengehëuse und mit einer axialen Teilfuge bekannt,
bei der eine Ringkammer für die Mitteneinströmung und ein diese umgebender Dampfentnahmeraum
vorgesehen ist. Der Dampfentnahmeraum wird seitlich durch im Abstand von der Ringkammer
angeordnete Tragwände für die Leitschaufeldeckel und radial außen durch eine sich
ringsum erstreckende Wandung des fnnengehäuses gebildet.
-
Der aus einer Zwischenstufe der Turbine in den Dampfentnahmeraum eintretende
Entnahmedampf wird unmittelbar nach unten durch Anzapfstutzen abgezogen.
-
Um die bei dieser Konstruktion entstehende unsymmetrische Erwärmung
des Innengehäuses und die damit verbundenen unsymmetrischen Verformungen nicht schädlich
auf die gesamte Turbine auswirken zu lassen, ist der die Ringkammer, den Dampfentnahmeraum
und einen Teil der Leitschaufeldeckel enthaltende Mittelabschnitt des Innen@ehäuses
als
ein Einsatz ausgebildet, der gegenüber @em Innengehäuse und dem @ußengehäuse wärmebeweglich
gela@ert ist.
-
Dabei ist eas au@@ngehäuse mit dem Innengehäuse und das Innengehäuse
mit dem Innangehäusoeinsa@s durch @embranen verbunden und im @ereich der Lauf- und
Leitschaufeln ist der übeigang z@ischen Inn ngehäuse und I@nengehäuseeinsatz mittels
kolbenringe abgedichtet. Diese Ausführung ist verwickelt, technisch unbefriedigend
und au erdem sehr aufwendig und @euer.
-
Zweck der @rfindung ist es, die genannten Nachteile @eschweißter Niederdruck@ehäuse
für zweifluti@e Dampfturbinen mit Dampfentnahme zu vermeiden.
-
@er Erfindung liegt die Au@ abe zugrunde, das eschvei@te Niederdruckgehäuse
so au@zubilden, daß @n den @andungen des Niederdruck@eh@uses, insbesondere an denen
des Innengehäuses ors@ @ar keine unzulässig hohen @ rmespannungen und unsymmetrischen
Verformungen führenae @em@ raturdifferenzen entstehen können und daher auf Homb@anen
und @olbenringanordnungen verzichtet und so die @eh use@onstr@ktion ver@inf@cht
und verbilli@t w@rden @ann.
-
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem geschweiß-@en Niede
druckgehäuse für zweifluti@e Damp@turbinen, das in bekannter @eise ein @ußengehäuse,
ein auf diesem zentrisch und wärmebeweglich gelagertes Inn@n @h@use, eine axiale
Teilfuge, @@ne Ringkammer für die mitteneinstromung des Dampfes und einen die ringkammer
umgeben@en Dampfentnahmeraum aufweist, @er seitlich durch im Abstand von der Ringkammer
angeerdnete tra@wände @ür die Lsitschaufeldeckel und radial au@en durch eine sich
ringsum erstreckende wandung des Innengehäuses gebildet ist, erfindungsgemäß der
Dampfentnahmeraum durch eine sich ringsum erstreckende
Trennwand
in einen ringförmi@en, mit dem Durchströmteil verbundenen Sammclraum und in einem
ringförmigen, zum Anzapfstutzen führenden Entnshmekanal unterteilt ist und für den
Dampfdurchtritt Öffnungen nur in dem dem Anzapfstutzen gegenüber liegenden Bereich
des Turbineninnengehäuses vorgesehen sind.
-
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausf@hrungsbeispiel näher
erläutert. In der Zeichnung zeigen: ig. 1: eine Teilansicht im Schnitt eines geschweißten
doppelschaligen Niederdruckgehäuses einer zweiflutigen Dampfturbine mit horizontoler
Teilfuge, Fern. 2: Schnitt n ch Fig. 1.
-
Das Niederdruckgehäuse besteht aus einem geschweißten Au@engehäuse
1 und einem geschweißten Innengeh@use 2, das mittels Pratzen 3 auf dem Außengehäuse
1 zentrisch und wärmebeweglich gelagert ist. Im Niederdurckgehäuse dreht sich der
Turbinenliufer 4, der die Läuferscheiben 5 mit den Lauf'schaufeln 6 trägt. Zwischen
den Löuferscheiben 5 finden nicht dargestellte Leitschaufeldeckel Aufnahme, die
in Nuten 7 von @ragwänden 8 ruhen.
-
Der Niederdruckdampf strömt über die Dampfzuführungsstutzen 9 zur
Ringkammer 10, von der er mittig zum Turbinenläufer 4 und an den Laufschaufein 6
und den dazwischen liegenden nicht gezeigten Leitschaufel@ vorbei abströmt und zwar
zu dem das Iun@ngehäuse 2 umgebenden und mit einem Dampfkondensetor in Verbindung
stehenden Abdampfgehäuse 11, von dem der linke Teil in Fig. 1 nicht dargestellt
ist. Von den Anzapfgehäuseteilen 12 wird der Dampf durch die Anzapfstutzen 13 abgeleitet.
-
Die Ringkammer 10 ist von @inem Dampfentnahmeraum umgeben, der erfindungsgemäß
durch eine sich rings erstreckende Trennwand 14 in einen zu beiden Seiten der Ringkammer
10 befin@lichen, mit den D@mpfentnahmespalten 15 in Verbindung stehenden ringförmigen
Sammelraum 16 und in einen u den Lrizap£stut;zen 17 führenden ringförmigen @ntnahmekanal
18 unterteilt ist. Für den Dampfdurchtritt vom Sammelraum 16 in den ringförmigen
Entnahmekanal 18 sind nur in dem dem Anzaplstutzen 17 gegenüber li@genden Bereich
des Turbineninnengehäuses 2 -bei dem dargestellten Ausf@hrungsbeispiel im ober n
Teil der Tren@wand 14 - Öffnungen 19 vorgesehen, o daß der Entnahmedampf gezwungen
ist, vom gesamten Umfang der Dampfentnahmespalten 1,5 erst zu den Öffnungen 19 unct
von dort durch den rin-förmigen Entnahmekanal 18 zu @en illit dem Vorwärmer verbundenen
Anzapfstutzen @7 zu strömen.
-
Durch diese Führung des Entnahmeda@pfes ist eine gleichmäßige Kühlung
der den heißen Einströmdampf aufnehmenden Ringkammer 10 gesichert. Außerdem wird
die tragende wand 20 durch den Anzapfda@pf gleichmäßig beaufsc@lagt, und es wird
das Temperaturgefälle zwischen der Ringkammer 10 und dem Abdampfgehäuse 11 kontinuierlich
abgestuft.
-
Der Te@peraturgradient in den Wänden 20 und 21 zwischen dem Entnahmekanal
18 bzw. den Anzapfgehäuseteilen 12 und dem Abdampfstrom £ nn noch in bekannter Weise
durch eine Abschirmung 22 aus dünnem Blech weiter verringert werden.
-
Das Erfindungsprinzip läbt sich auch für weitere Dampfentnahmeräume
anwenden, z. B. bei den Anzapfgehäuseteilen 12: die dann mit; Trennwänden nach Art
der zuvor beschriebenen Trennwände 14 zu versehen sind. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
machten jedoch die in den Anzapfgehäuseteilen 12 herrschenden Dampftemperaturen
es nicht erforderlich, in diesen Anzapfgeh@us@teilen solche Trennwände anzuordnen.