DE656528C - Geared steam turbine plant - Google Patents

Description

Es sind Getriebeturbinen kleiner Leistung ¹ bekannt, bei denen die Turbine mit dem Zahnradgetriebe und Kondensator unmittelbar verbunden ist, wobei jedoch eine besondere starre Grundplatte als Trägerin dieser Teile benutzt ist. Diese bauliche Verbindung beschränkt sich aber darauf, daß der eine Maschinenteil, bestehend aus Kondensator und Turbine, nur neben den anderen Maschinenteil (Getriebe) mit schwacher gegenseitiger Befestigung gesetzt ist, die Verbindung dieser Teile zu einem festen Block aber erst durch eine unter beiden Teilen sich erstreckende hohe Grundplatte bewirkt wird. Eine Ver-Geared turbines of low power ^{1 are} known in which the turbine is directly connected to the gear transmission and condenser, but a special rigid base plate is used as a support for these parts. This structural connection is limited to the fact that one machine part, consisting of condenser and turbine, is only placed next to the other machine part (gearbox) with weak mutual attachment, but the connection of these parts to a solid block only through one of the two parts extending high baseplate is effected. A verse

»5 bindung des Kondensators mit dem Gehäuse des Zahnradgetriebes auch in seinem oberen Teil zur Bildung eines starren Trägers ist nicht vorhanden. Bei großen Anlagen, z. B. für Schiffsantrieb, werden meist ebenfalls die*»5 binding of the capacitor to the housing of the gear drive also in its upper part Part to form a rigid beam does not exist. For large systems, e.g. B. for ship propulsion, the *

so Turbinen, insbesondere die Niederdruckturbine, als umfangreichstes Stück der Turbine mit dem Getriebe zwecks guten Zusammenarbeitens in baulich starre Verbindung gebracht, jedoch der Kondensator auf einem besonderen Fundament getrennt aufgestellt, so daß der Schiffskörper selbst als gemeinsames Tragglied zu betrachten ist.so turbines, especially the low pressure turbine, as the most extensive piece of the turbine with the gearbox for the purpose of good cooperation Brought into structurally rigid connection, however, the capacitor on a special Foundation set up separately, so that the hull itself as a common Is to be considered support member.

In diesen beiden Fällen sind somit noch fremde Bauteile zur Herstellung einer gemeinsamen starren Lagerung der genannten Teile herangezogen.In these two cases, there are still foreign components to produce a common one rigid storage of the parts mentioned.

Es ist auch schon bei Landanlagen bekannt, die Turbine mit dem Kondensator zu einem Stück zu vereinigen und dieses Aggregat ohne Verwendung einer Zwischenplatte auf dem in sich starren und keiner Formänderungen fähigen Betonfundament zu lagern. Eine eigenstarre Verbindung dieses Aggregates mit einem angetriebenen Teil (Generator) ist dort nicht vorhanden. Außerdem liegen bei Schiffsantriebsmaschinen andere Verhältnisse vor, weil der Schiffskörper keine starre Unterlage bildet.It is already known in land systems to close the turbine with the condenser to unite one piece and this unit without the use of an intermediate plate to be stored on the inherently rigid concrete foundation, which cannot change its shape. An inherently rigid connection of this Unit with a driven part (generator) is not available there. aside from that there are other conditions in the case of marine propulsion engines because the hull of the ship does not form a rigid base.

Erfmdungsgemäß steht bei einer Getriebedampfturbinenanlage für Schiffe und Luftfahrzeuge, bei der der Kondensator als Fundament für die Niederdruckturbine oder -turbinen dient und mit Getriebeteilen zusammengebaut ist, der Kondensator zur Bildung eines in sich starren (biegungs- und vibrationsfesten) Trägers ohne Zuhilfenahme sonstiger versteifender Bauteile (Grundplatte) mit dem Gehäuse des gesamten Zahnradgetriebes, unter anderem auch durch ein Verbindungsglied im Oberteil des Kondensators, in eigenstarrer Verbindung.According to the invention, in a geared steam turbine system for ships and aircraft where the condenser is used as the foundation for the low pressure turbine or turbines is used and is assembled with gear parts, the capacitor to form a rigid (bending and vibration-resistant) Carrier without the aid of other stiffening components (base plate) with the housing of the entire gear transmission, including a connecting link in the upper part of the capacitor, in an inherently rigid connection.

Gegenüber den bisher üblichen, oben erwähnten Bauteilen ergibt sich eine erhebliche Gewichts- und Raumersparnis, indem die genannten Bauteile dazu benutzt sind, um unabhängig von ihrer eigentlichen Arbeitsweise auch die Zusatzkräfte aus Eigengewicht, Drehmoment und Schub ohne fremde Bauteile auf die Unterlage oder das Schiff zu übertragen. Außerdem wird durch diese enge und starre Zusammenfassung der gesamten Teile ein dauernd gutes Arbeiten der Anlage auch bei Formveränderungen der UnterlageCompared to the previously customary, above-mentioned components, there is a considerable Weight and space savings, in that the components mentioned are used to be independent the additional forces from their own weight, torque and thrust without external components to be transferred to the document or the ship. Also, through this tight and a rigid combination of all parts ensures that the system works continuously well even if the base changes shape

gewährleistet. Dieser· Block eignet sich daher insbesondere für ortsveränderliche Kraftanlagen, wie z. B. Schiffe, Lokomotiven, Luftfahrzeuge usw., bei denen keine so starre Unterlage wie bei Landanlagen oder nur mit großem Gewichtsaufwand möglich ist. Auch wird hierbei der Einbau vereinfacht, indem der Block mit allem Zubehör ähnlich wie ein Motor als Ganzes in ein Schiff oder sonstiges to Fahrzeug eingesetzt und an wenigen Punkten, zweckmäßig auf nur drei, gestützt werden kann. Ferner entfallen die bei getrennter Aufstellung von Niederdruckturbine und Kondensator üblichen großen und teuren Dehnungsfalten in der Dampfüberströmung. Aber auch bei kleinen und mittleren ortsfesten Kraftanlagen bietet die vorliegende Anordnung wesentliche bauliche und betriebliche Vorteile und .Vereinfachungen. Selbstredend kann auch die Hochdruckturbine und deren Lagerung sowie eine noch etwa vorhandene Mitteldruckturbine mit dem Block unmittelbar baulich verbunden werden. Eine etwa an den- Kondensator angebaute Kühlwasserpumpe samt deren Antrieb kann ebenfalls derart kraftschlüssig mit dem Rahmenaufbau verbunden sein, daß dessen Versteifung, z. B. in der Querrichtung, unterstützt wird.guaranteed. This block is therefore particularly suitable for portable power plants, such as B. Ships, locomotives, aircraft, etc., which do not have such a rigid base as with land systems or only with large weight expenditure is possible. The installation is also simplified here by the block with all accessories similar to an engine as a whole in a ship or something else to vehicle and be supported at a few points, expediently on only three can. Furthermore, the separate installation of the low-pressure turbine and Condenser usual large and expensive expansion folds in the steam overflow. But also with small and medium-sized stationary ones Kraftanlagen offers the present arrangement essential structural and operational Advantages and simplifications. Of course, the high-pressure turbine can also and their storage as well as a possibly existing medium-pressure turbine with the Block can be structurally connected directly. One built onto the condenser, for example The cooling water pump and its drive can also be frictionally engaged with the frame structure be connected that its stiffening, z. B. in the transverse direction supported will.

An Stelle des Kondensators kann z. B. bei Luftfahrzeuganlagen auch ein luftgekühlter ölkühler oder großer steifer Abdampf teil treten, von dem die Rohre nach den Luftkondensatoren anschließen.Instead of the capacitor, for. B. in aircraft systems also an air-cooled Oil cooler or large stiff exhaust steam section, from which the pipes follow the air condensers connect.

In der Zeichnung sind in den Abb. 1 bis 4 zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, wobei sich die Abb. 1 bis 3 auf ein Beispiel mit einem unter die Niederdruckturbine gebauten Wasserkondensatör und Abb. 4 sich auf eine Luftfahrzeugturbinenanlage beziehen. .In the drawing, two embodiments of the invention are shown in Figs. 1 to 4, Fig. 1 to 3 refer to an example with a below the low pressure turbine built water condenser and Fig. 4 refer to an aircraft turbine system relate. .

Abb. ι stellt den aus Hochdruck-, Mitteldruck- und'Niederdruckturbine nebst Getriebegehäuse und Kondensator bestehenden Block in Seitenansicht dar.Fig. Ι shows the high-pressure, medium-pressure and low-pressure turbine together with the gearbox and condenser block in side view.

Abb. 2 zeigt den. Block von der Getriebeseite aus gesehen. Fig. 2 shows the. Block seen from the transmission side.

Abb. 3 zeigt den Block Ύοη der Kondensatorseite aus gesehen.Fig. 3 shows the block Ύοη the capacitor side seen from.

Abb. 4 zeigt die Seitenansicht einer Luftfahrzeuganlage mit einem unter die Niederdruekturbine gebauten oder mit derselben aus einem Stück bestehenden Abdampfteil nach den Luftkondensatoren.Fig. 4 shows the side view of an aircraft system with an under the low-pressure turbine built or with the same one-piece exhaust part the air condensers.

Es bezeichnet in Abb. 1 bis 3 1 die Niederdrückturbine, 2 ein zweistufiges Zahnradübersetzungsgetriebe, 3 einen Kondensator, 4 eine Hochdruckturbine., 5 eine Mitteldruckturbine, ein mit dem Getriebegehäuse unmittelbar verbundenes gemeinsames Abstützungskonsol für die Hochdruck- und Mitteldruckturbine.In Fig. 1 to 3 1 it denotes the pressure turbine, 2 a two-stage gear transmission, 3 a capacitor, 4 a High pressure turbine., 5 a medium pressure turbine, one with the gear housing directly connected common support bracket for the high pressure and medium pressure turbine.

Zwecks Erzielung einer großen Höhenfestigkeit ..für'" die Verbindung zwischen Getriebe und Kondensator ist der letztere mit seinem Röhrenbündel quer zur Längsrichtung des ganzen Blocks, d.h. dessen Hauptachse 11, angeordnet, so daß der Kondensator mittels dessen verlängerten Rohrplatten oder von dessen Endringen ausgehender Füße 7 in ein-, fächer Weise mit de,n verlängerten Seitenwänden des Getriebegehäuses 2 starr verbunden werden kann. Da die Rohrplatten selbst oder die mit denselben unmittelbar verbundenen Rohrplatten ein großes Höhenträgheitsmoment besitzen, ist demnach keine fremde Längsversteifung notwendig.In order to achieve a high level of height stability ... for '"the connection between gearboxes and the condenser is the latter with its tube bundle transverse to the longitudinal direction of the whole block, i.e. its main axis 11, arranged, so that the condenser by means of its elongated tube plates or of the end rings of outgoing feet 7 in a simple, fan-like manner with de, n extended side walls of the gear housing 2 can be rigidly connected. As the tube plates themselves or those directly connected to them Tubular plates have a large vertical moment of inertia, so they are not strange Longitudinal reinforcement necessary.

Die, Niederdruckturbine 1 ist ihrerseits in dem Getriebegehäuse mit dem kräftigen Hals 8 verschieblich und gegen die Rohrplatten des Kondensators durch den vorderen Bock 9 abgestützt.The, low-pressure turbine 1 is in turn in the gear housing with the strong neck 8 slidable and against the tube plates of the capacitor supported by the front bracket 9.

Auf diese Weise ist ein geschlossener Rah- · menaufbau geschaffen. Der Abdampfhals 10 der Niederdruckturbine kann hierbei mit dem Kondensator weniger federnd verbunden sein, um kleinen Höhenunterschieden infolge verschiedener Temperaturen und Ausdehnungen gegenüber dem Getriebegehäuse zu begegnen. Um einen möglichst großen Raum unter der Niederdruckturbine für die Ausbildung eines quer liegenden Kondensators zu gewinnen, sind bei dem gezeichneten Beispiel die Achsen des zweistufigen Übersetzungsgetriebes für die Niederdruckturbine samt deren Achse sämtlich genau oder angenähert in der senkrechten Mittelebene durch die Achse 11 der Hauptarbeits- oder Propellerwelle liegend angenommen, während .die Hoch- und Mitteldruckturbine mit ihren Ritzeln etwa waagerecht von beiden Seiten her auf das Vorgelegerad 12 arbeiten können.In this way, a closed frame structure is created. The exhaust neck 10 the low-pressure turbine can be connected to the condenser in a less resilient manner, about small differences in altitude as a result of different temperatures and dimensions counter to the gearbox housing. To get as large a space as possible under the To win the low-pressure turbine for the formation of a transverse condenser, are in the example shown, the axes of the two-stage transmission for the low-pressure turbine and its axis are all exactly or approximately in the vertical Central plane through axis 11 of the main working or propeller shaft assumed to be lying, while .the high and medium pressure turbine with its pinions approximately horizontal can work on the counter gear 12 from both sides.

Mit dem ,Block ist gleichzeitig eine Kühlwasserpumpe 13 nebst Antrieb14 derart kraftschlüssig verbunden gedacht, daß diese Teile zur Versteifung des Rahmenaufbaues in der Querrichtung beitragen, indem dieselben etwa durch diagonal angeordnete Füße 15 die vom Kondensator ausgehenden Verlängerungen 16 teils zum Tragen des Bockes 9, teils zur Abstützung des Gesamtblocks abstützen können. 17, 18 bezeichnen die Auflager für den ganzen Block, 19 ein gleichzeitig mit demselben verbundenes Drucklager, 20 den Ölablauf aus dem Getriebegehäuse. . .The, block is also a cooling water pump 13 together with drive14 in such a frictional manner connected thought that these parts to stiffen the frame structure in the Contribute transverse direction by the same approximately by diagonally arranged feet 15 from the Condenser outgoing extensions 16 partly for carrying the bracket 9, partly for support the entire block can support. 17, 18 denote the supports for the whole Block, 19 a simultaneously connected to the same Thrust bearing, 20 the oil drain from the gearbox housing. . .

Bei dem Ausführungsbeispiel für eine Luftfahrzeugturbinenanlage nach Abb. 4 ist im allgemeinen die gleiche Anordnung der Turbine mit dem Getriebe gewählt, nur kann hier an Stelle des Wasserkondensators entweder ein luftgekühlter Ölkühler oder ein an den Austrittshals der Niederdrückturbine anschließendes weites Ouerrohr2i als Schluß-In the exemplary embodiment for an aircraft turbine system According to Fig. 4, the same arrangement of the turbine with the gearbox is generally chosen, but here it is possible Instead of the water condenser, either an air-cooled oil cooler or one to the Outlet neck of the low-pressure turbine adjoining wide Ouerrohr2i as a final

glied im Rahmenaufbau treten. An dieses Querrohr schließen dann, die Übergangsrohre nach den luftgekühlten Kondensatoren. Eine Kühlwasserpumpe fällt hier fort.
Außer nach den gezeichneten beiden Beispielen kann der Erfindungsgedanke noch in vielfach anderer Weise verwirklicht werden/ z. B. hinsichtlich anderer Form des Getriebes oder Gestaltung oder Lage der Niederdruckturbine usw., ohne daß solche andere Aus-. führungs- oder Anordnungsarten aus dem Rahmen der Erfindung fallen.step in the frame structure. The transition pipes after the air-cooled condensers then connect to this cross pipe. There is no cooling water pump here.
In addition to the two examples shown, the concept of the invention can be implemented in many other ways / z. B. with regard to a different shape of the transmission or design or location of the low-pressure turbine, etc., without such other aus. Leadership or types of arrangement fall outside the scope of the invention.

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: i. Getriebedampfturbinenanlage für Schiffe und Luftfahrzeuge, bei der der Kondensator als Fundament für die Niederdruckturbine oder -turbinen dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensator zur Bildung eines in sich starren (biegungs- und vibrationsfesten) Trägers ohne Zuhilfenahme sonstiger versteifender Bauteile (Grundplatte) mit dem Gehäuse des gesamten Zahnradgetriebes in eigenstarrer Verbindung steht.i. Geared steam turbine system for ships and aircraft in which the Condenser serves as the foundation for the low pressure turbine or turbines, thereby characterized that the capacitor to form a rigid (flexural and vibration-proof) support without the aid of other stiffening components (Base plate) with the housing of the entire gear transmission is in intrinsically rigid connection. 2. Anlage nach Anspruch 1, bei der der ■ Kondensator mit seiner Achse quer zur Hauptachse des Getriebes und der Turbinen liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrplatten des Kondensators in starrer, kraftschlüssiger Verbindung mit dem Getriebegehäuse, vorteilhafterweise mit dessen Seitenwänden, stehen und zugleich die vordere Abstützung der Niederdruckturbine oder -turbinen bilden.2. Plant according to claim 1, wherein the ■ capacitor with its axis transverse to The main axis of the gearbox and the turbines lies, characterized in that the tube plates of the condenser are in a rigid, frictional connection with the transmission housing, advantageously with its side walls, are and at the same time form the front support of the low pressure turbine or turbines. 3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen des zweistufigen Untersetzungsgetriebes samt der Achse der Niederdruckturbine sämtlich genau oder angenähert in der senkrechten Mittelebene durch die Achse der Hauptarbeits- oder Propellerwelle übereinanderliegen, so daß ein großer Raum für die Ausbildung eines quer liegenden Kondensators bei kurzer Länge desselben geschaffen ist.3. Plant according to claims 1 and 2, characterized in that the axes of the two-stage reduction gear together with the axis of the low-pressure turbine are all exactly or approximately in the vertical center plane through the axis of the main working or propeller shaft are superimposed, so that a large Space for the formation of a transverse capacitor with a short length of the same is created. 4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Lagerung der Hochdruck- und gegebenenfalls auch einer Mitteldruckturbine in den starren Rahmenaufbau mit einbezogen ist.4. Plant according to claim 1, characterized in that the storage the high pressure and possibly also a medium pressure turbine in the rigid Frame structure is included. 5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch die zum Kondensator gehörige Kühlwasserpumpe derart kraftschlüssig an diesen angebaut ist, daß dieselbe zur Versteifung des Rahmenaufbaues, z. B. in der Querrichtung, beiträgt. 5. Plant according to claim 1, characterized in that also the condenser The associated cooling water pump is attached to it in such a force-locking manner that it is used to stiffen the frame structure, z. B. in the transverse direction, contributes. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings