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Äußere Heizeinrichtung für Heißdampf- und Gasturbinen Die Erfindung
bezweckt, die rasche inbetriebnahme von Heißdampf- und Gasturbinen durch äußere
Beheizung dadurch zu ermöglichen, daß die der Erwärmung durch das Arbeitsmittel
schlecht zugänglichen Teile durch unmittelbare Bestreichlung der entsprechenden
äußeren Gehäusewand vermittels aufgeschweißter Rinnen, welche zusammen mit der Gehäusewand
Heizstränge bilden, mit Heizmittel zusätzlich aufgeheizt werden. Es sind zwar schon
eine Reihe Anwärmeinrichtungen vorgeschlagen. wörden. Diese verfolgen aber ,den
Zweck einer allgemeinen Aufheizung durch Umhüllungen des ganzen Gehäuses oder wenigstens
einzelner Gehäuseteile, während sich die erfindungsgemäße Lösung nur auf eine zusätzliche,
jedoch unmittelbare Heizung derjenigen Teile von außen beschränkt, welche vom eigentlichen
Arbeitsmittel beim Anwärmen der Maschine schlecht erwärmt werden. So ist bei einem
bekannten Vorschlag die Wärmezufuhr im Gegensatz zur Erfindung nur eine mittelbare,
indem Heizschlangen vorerst die zwischen Gehäuse und Verschalung liegende Luft ,aufheizen
müssen, die dann erst wieder ihre Wärme an dia Außenseite der Gehäusewand-abgibt.
Hierbei muß infolge des notwendigen Temperaturgefälles vom heizenden Mittel auf
.die Gehäusewand dieses Mittel entsprechend hoch aufgeheizt werden, so daß neben
der verwickelten baulichen Gestaltung wiederum eine nochmals höhere Temperatur der
Heizquelle, z. B. des Dampfes in den Rohrschlangen, erforderlich ist. Bei gleicher
Eigenschaft des Heizdampfes (Druck, Satädampftemperatur usw.) wird so'-mit die Heizwirkung
auf das Gehäuse selbst verkleinert, und es werden die Verluste vergrößert. Überdies
ist Luft ein schlechter Wärmeleiter gegenüber dem sich kondensiesenden
Dampf,
so daß die beschriebenen ungünstigen. Verhältnisse erst recht schlecht werden. Die
Erfindung beschränkt sich absichtlich auf den notwendigen Ausgleich in der Wärmezufuhr
und löst diese Aufgabe-in. unmittelbarer Weise durch Bestreichen mit dem Heizmittel
selbst. """ Bekannt ist ferner .eine unmittelbare Paßbolzenbeheizun;g bei Dampfturbinen,
wobei die Paßbolzen mit einer Bohrung versehen und an eine Heizleitung angeschlossen
sind. Demgegenüber sieht die Erfindung an Stelle eines kastenartigen Verschlusses,
der sich nur 'bei praktisch geradliniger' Umgrenzung des Gehäuses durchführen läßt,
aufgeschweißte Rinneu auf der Gehäusewand ,als Heizraum vor. Diese Ausbildung ist
li:ei ganz beliebiger Formgebung des Gehäuses möglich, und hierdurch wird für die
Beheizungderjenigen: Teile gesorgt, die vom eigentlichen Arbeitsmittel beim Anwärmen
der Maschine schlecht erwärmt werden. Sowohl bei adererwähnten. Paßbolzenbeheizung
als auch bei .einer ähnlichen Lösung mit Heizdampfkanälen in der Flanschebene erlauben
undichte Stellen den Austritt von Dampf aus dem Heizkanal nach inm:en oder außen,
beeinflussen somit den Heizdampfstrom und bewirken dadurch gerade eine ungleichmäßige
Erwärmung.
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Demgegenüber kann. die Heizeinrichtung nach der Erfindung in einfacher
und gewollter Weise gesteuert werden und ist kennen Zufälligkeiten unterworfen.
Auch wird, weil nur wenige Heizkanäle erforderlich sind, eine bedeutende Vereinfachung
gegenüber den bekannten äußeren Heizeinrichtungen erzielt. Trotzdem die äußeren,
vom Heizmittel bestrichenen Fläche. gegenüber den dem Arbeitsmittel zugekehrten
Flächen unter Umständen kleiner sind, ist jedoch eine ebenso gute Aufheizung von
außen möglich, weil der Druck in diesem Heizkanal höher ;gewählt werden kann als
der im Turbineninnern herrschende Druck beim Anwärmen: Dadure#h wird das Wärmegefälle
vergrößert und eine verstärkte Wärmezufuhr erreicht. Es wird somit immer möglich
werden, alle die Stellen, welche auch -eine äußere Wärmezufuhr benötigen, entsprechend
aufzuheizen.
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Fig. i zeigt beispielsweise eine solche Lösung für eine Flanschstelle
eines Turbinengdhäuses. Die beiden Flanschen i und ä erhalten an ihren äußeren Begrenzungen
Kanäle 3 und 4, die vorteilhaft durch entsprechend geformte Rohre durch Aufschweißen
an die Flanschen erhalten werden. Um den Wärmeübergang zu ,erleichtern; kann dabei
nach Fig. z eine halbkreisähnliche Aussparung 5 vorgesehen sein, öder es kann die
Wärme aufnehmende Fläche nach Fig.3 rippenartig ausgebildet werden, d. h. Aussparungen
6 erhalten. Ebenso kann zum Zweck einer besseren Wärmeaufnahme zwischen je zwei
Schraubenlöchern eine Aussparung mach Grundriß (Fig. 4) vorgesehen "werden, welche
einen Schnitt nach Linie A-B der Fig. i darstellt. Es. sind äberguchandere bauliche
Ausbildungen zur Vergrößerung der Wärme aufnehmenden Oberfläche vorbehalten, die
den Ausgleich der Temperaturen fördern.
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Da es an und für sich nicht nötig ist, das Arbeitsmittel mit dem vollen
Druck durch diese Heizeinrichtungen zu schicken, wird,der Durchfluß durch hie Heizkanäle
auf einen gewünschten Druckeingestellt. Dies: geschieht am einfachsten durch eine
entsprechende Blende beim Einlaß des Heizmittels einerseits und beim Abfluß desselben
anderseits. Diese Blenden können einstellbar sein oder gar durch Druckbegrenzer
ersetzt werden. Ebenso kann zwecks Begrenzung der Aufheizung ein Temperaturregler
vorgesehen werden, der die Heizmittelzufuhr beim Erreichen der gewünschten Temperatur
selbsttätig abschältet. Die schematische Anordnung eines Stranges einer derartigen
Heizeinrichtung ist in Fig. 5 dargestellt. 3.ist der Heizkanal, 8 die Blende auf
der Eintrittsseite, 9 diejenige auf der Austrittsseite, io der Temperaturregler,
ii das durch diesen gesteuerte Abschlußglied für das Heizmittel. 12 ist das Handventil
zur Inbetriebnahme der Heizvorrichtung. Es ist natürlich nicht notwendig, für jeden
einzelnen Strang ein solches Handventil 12 für sich vorzusehen, sondern. es genügt,
die Beschickung der einzelnen Stränge durch die erwähnten Blenden zweckentsprechend
abzustufen und die Heizung durch Öffnen eines einzelnen Ventils einzuschalten. Ebenso
ist es möglich, die Heizvorrichtung z. B. an das Hauptabschlußventil der Turbine
anzuschließen, damit die Heizvorrichtung mit dem Aufheizen des Turbineninnern in
Betrieb kommt.
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Es ist zweckmäßig, die einzelnen Heizstränge so anzuordnen, daß die
einzelnen Gehäuseteile für sich trennbar bleiben. Es ist dabei auch nahehegend,
Ein- und Austritt des Heizmittels so anzuordnen, daß eine mögli:chste Anpassung
der Aufheizung an die zu erwartenden Betriebsvexhältnisseerfolgt und däß dabei ;auch
die Aufheizung kein Verkrümmen des Gehäuses durch ungleiche Beheizung reit sich
bringt.
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Um ein Überstrecken der Verbindungsschrauben während des Aufheizens
der Flanschen zu verhindern, werden die Schrauben mit Vorteil als Stiftschrauben
in den einen oder anderen Gehäuseteil eingeschraubt, damit sie möglichst rasch durch
die innige Berührung mit aufgeheizt werden. überdies kann die spezifische Dehnung
des Schraubenmäterials
durch Verlängerung des Schraubenschaftes
selbst vermindert werden. Mit Vorteil wird dabei der Schaft mit höchstens der Dicke
gleich dem Kerndurchmesser ausgeführt, um .die Dehnungen vom Gewinde selbst fernzuhalten.
Nötigenfalls können mit der gleichen Heizvorrichtung auch eimzelne oder alle Schrauben
durch entsprechende Anschlüsse mitgeheizt werden.