EP1178183A2 - Niederdruckdampfturbine mit Mehrkanal-Diffusor - Google Patents

Niederdruckdampfturbine mit Mehrkanal-Diffusor Download PDF

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EP1178183A2
EP1178183A2 EP01117519A EP01117519A EP1178183A2 EP 1178183 A2 EP1178183 A2 EP 1178183A2 EP 01117519 A EP01117519 A EP 01117519A EP 01117519 A EP01117519 A EP 01117519A EP 1178183 A2 EP1178183 A2 EP 1178183A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
diffuser
partial
channel
radial
axial
Prior art date
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Granted
Application number
EP01117519A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP1178183B1 (de
EP1178183A3 (de
Inventor
Franz Kreitmeier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Technology GmbH
Original Assignee
Alstom Technology AG
Alstom Schweiz AG
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Publication date
Application filed by Alstom Technology AG, Alstom Schweiz AG filed Critical Alstom Technology AG
Publication of EP1178183A2 publication Critical patent/EP1178183A2/de
Publication of EP1178183A3 publication Critical patent/EP1178183A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1178183B1 publication Critical patent/EP1178183B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D9/00—Stators
    • F01D9/02—Nozzles; Nozzle boxes; Stator blades; Guide conduits, e.g. individual nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/30—Exhaust heads, chambers, or the like

Definitions

  • the invention relates to a low-pressure steam turbine with an axial flow axial / radial multi-channel diffuser and exhaust steam housing for low-loss guidance of the blading evaporation.
  • a diffuser of this type is described in DE 44 22 700.
  • the one revealed there The diffuser has one following the last row of blades
  • Low pressure steam turbine has an axial flow inlet and a radial one Flow outlet on.
  • the diffuser is designed to optimize the Turbine output designed by the greatest possible pressure recovery.
  • the first sections of the inner and outer diffuser ring with respect to the hub or the blade carrier at an articulation angle aligned This measure serves to make the Total pressure profile over the channel height of the diffuser in the area of the last one Blade row.
  • the diffuser has a radially outward curve Baffle that divides it into an inner and an outer channel. in the outer and inner channels are arranged flow ribs that are radial or flow diagonally.
  • the baffle serves the Redirection and also the management of the outflow.
  • the flow ribs are intended to support the guide plate and in particular to reduce it of the twist in the delay zone, which also optimizes the Contribute to pressure recovery.
  • realized flow ribs can only be used for bring about an optimal swirl reduction for a certain operating load. at a different operating load does not necessarily reduce the swirl optimal. A diffuser with this measure therefore only achieves one certain operating load an optimal pressure recovery.
  • the Flow ribs and their attachment to the baffles with a relative great design effort.
  • the supersonic interferes Crevice flow with the remaining subsonic flow.
  • EP 581 978 in particular in FIG. 4 of that document, contains a multi-channel exhaust gas diffuser for an axially flow-through gas turbine with an axial flow inlet and radial flow exit disclosed.
  • This multi-channel diffuser points along three zones in length.
  • the first zone is like a bell diffuser trained and extends single-channel from the last row of blades to Exit plane of several flow fins.
  • the diffuser rings also point here Buckling angles, which are set so that a homogenization of the Total pressure profile is reached.
  • the second zone faces downstream from the Flow ribs on flow-conducting guide rings, which have several channels form.
  • the third zone is used to strongly divert the exhaust gas flow into radial Direction and then flows into the chimney of the gas turbine. To this The purpose is the guide rings of the second zone over the length of the third zone continued, where they are curved there.
  • the second zone shows slight Redirection, but high diffuser effect on, the third zone large redirection, however only very modest diffuser effect.
  • the multi-channel diffuser should be optimized for as many operating conditions of the steam turbine as possible and be connected with a reduced design effort.
  • the exhaust steam housing should be matched to the diffuser in terms of turbine performance. This object is achieved by an axial / radial three-channel diffuser with an evaporator housing according to claim 1.
  • the three-channel diffuser has three partial diffusers, an inner, middle and outer partial diffuser, which are formed by an inner diffuser ring, an outer diffuser ring and two guide plates arranged between the diffuser rings.
  • a first section of the inner diffuser ring is arranged with respect to the hub at an inward angle towards the rotor axis and a first section of the outer diffuser ring is arranged at an angle with respect to the blade channel at the level of the last row of blades, facing away from the rotor axis ,
  • the two baffles along the entire length of the diffuser are between the inner and outer diffuser ring unevenly distributed, so that the area distribution on the three partial diffusers in the inlet surface of the diffuser is uneven.
  • the initial tangents continue to educate of the two guide plates together with the rectilinearly approximated hub-side and housing-side limits of the blading duct above the final stage of the Low-pressure steam turbine at least approximately a common one Intersection in the meridian plane.
  • the baffles are as possible located near the last row of blades, the distance between the last row of blades and the leading edges of the baffles through for everyone Operating conditions allowable minimum distance is determined.
  • the diffusion zone of the diffuser is characterized by the following features.
  • the ratio of the exit area to the entry area of the individual partial diffusers is greater than two for the middle partial diffuser and greater than three for the outer Part diffuser.
  • the corresponding is geometric Area ratio in a range from 1.5 to 1.8.
  • the ratio of its length to its length is further for the middle partial diffuser Channel height in the entrance area at least four.
  • the ratio of length to channel height in the entry area is at least equal to 10 and for the inner partial diffuser is the corresponding one Ratio at least 2.5. Because of these relatively large length-to-channel height ratios the deflections of the partial diffusers are corresponding relatively gentle.
  • the ratio of the exit area to the entry area of the entire diffuser is about two.
  • the evaporator housing of the diffuser is designed so that the size the area of the parting plane between the upper and lower half of the Evaporator housing to the size of the outlet surfaces of the partial diffusers is coordinated.
  • the two baffles are used to separate the diffuser channel into three partial diffusers, in which the blading outflow is guided. That caused Flow control is the better, the more partial diffusers for the same Total diffuser are available. On the other hand, there are more friction losses and higher blockages the more baffles are arranged.
  • the one chosen here Number, three partial diffusers and two baffles has the advantage that one optimized flow control with reasonable friction losses on the Surfaces of the baffles and blockages is effected.
  • the baffles and partial diffusers guide and stabilize the blading outflow and deflect it in a radial direction. Since the baffles extend over the entire length of the diffuser, this guidance is further supported. The radial extension of the partial diffusers also serves to naturally reduce the tangential speed. The partial diffusers are therefore optimal for all operating conditions with regard to the reduction of the tangential speed. Furthermore, the design effort for the guide plates is relatively small and no further design measures such as deflection and flow ribs are necessary to reduce the tangential speed.
  • the flow guidance and stabilization is further brought about, in particular, by the distribution of the diffuser inlet area over the three partial diffusers.
  • a large part of the inlet area is accounted for by the inner and middle channel, whereby the major part of the flow is led from the blading to the exhaust steam housing.
  • the small part of the inlet area is accounted for by the outer channel, through which the supersonic gap flow as well as the flow influenced by the gap flow is taken up from the turbine and deflected meridionally and is shielded from the majority of the flow to the evaporation housing. This shielding avoids flow interference between the majority of the flow and the high-energy gap flow, which would impair the diffuser effect.
  • the minimum distance between the last row of blades and the leading edges of the baffles further helps to optimally shield the gap flow and to avoid flow interference and streamline convergences.
  • the ratio of length to channel height of each partial diffuser of 2.5 and more enables a gentle deflection from the axial, or diagonal, to the radial flow direction, which prevents the delayed flow from separating, even with a ratio of the outlet area to the inlet area of 1.6.
  • the design of the diffuser according to the invention is based on an inverse Design process in which the predominant flow fields be determined. Then the ideal ones are created Flow fields are calculated and the geometry of the diffuser based on this ideal flow fields is determined.
  • this three-channel diffuser designed for limit load conditions. At limit load was a Flow field determined for which a three-channel diffuser with an orientation of Initial tangent of his guide plates according to the invention the highest Pressure recovery achieved. Through experimental evidence, this is from this Design resulting geometry in the entire operating range of the turbine Superior diffusers of the prior art. This interpretation also provides the advantage that a higher turbine output with the same Capacitor pressure is achieved or that the same turbine output at higher Condenser pressure is achieved and thus a smaller, cheaper Cooling system for the steam turbine is required.
  • the initial tangents of the guide plates lie in an angular range around the first kink points of the guide plates and around a reference initial tangent, which at least approximately lead through the first kink point of the guide plate and through the intersection of the rectilinearly approximated boundaries of the blade channel.
  • the outer one is used Partial diffuser a share of the total flow inlet area of the diffuser in the Range of 10-12%. The remaining entry area is 55-60% on the inside Partial diffuser and 30-35% distributed in the middle part diffuser.
  • the distance between the leading edges of the guide plates and the trailing edge of the last moving blade is 4% of the total height of the running row.
  • the front edges of the guide plates are profiled at the flow inlet of the diffuser, which causes a gentle acceleration when entering the partial diffusers.
  • the diffusion zone of the diffuser is characterized as follows.
  • the baffles are each supported by struts or supports that extend from the inner and outer diffuser ring to the two baffles.
  • the middle partial diffuser remains free of supports and therefore has minimal flow disturbances and losses.
  • evaporation zone of the diffuser is on End baffle between the inner and middle partial diffuser in a radial Extending an evaporation baffle.
  • This exhaust steam baffle causes a better flow distribution in the evaporation housing, whereby the Flow losses are minimized and the condenser is charged more evenly becomes.
  • Figure 1 shows a three-channel diffuser as part of a low-pressure steam turbine. It leads the blading outflow into an exhaust steam housing 20.
  • the low pressure steam turbine shows the rotor 1 with the rotor axis 2 and a rotor blade 3 of the last row of rotor blades.
  • the three-channel diffuser is delimited by an inner diffuser ring 4 and an outer diffuser ring 5.
  • the outer diffuser ring 4 is connected to the blade carrier 7.
  • the inner and outer diffuser rings 4 and 5 have kink angles ⁇ N and ⁇ Z in the region of the rear edge of the rotor blade, wherein, as shown in FIGS.
  • the angle ⁇ N through the first section 4 'of the inner diffuser ring 4 and an extension of the hub 6 and the angle ⁇ Z are formed by the extension of the last section 7 'of the blade carrier 7 and the first section 5' of the outer diffuser ring 5.
  • These kink angles are, for example, 10-20 ° and help to ensure that a total pressure profile that is as homogeneous as possible is achieved at the outlet of the last row of blades.
  • the inside of the diffuser has two guide plates 8 and 9, which divide the diffuser into three subchannels, an inner partial diffuser 10, a central partial diffuser 11 and an outer partial diffuser 12.
  • the baffles are supported by supports 13 which extend from the inner and outer diffuser rings 4 and 5 to the baffles.
  • the first supports 13 in the direction of flow are thicker than the second supports and each have a round cross section.
  • the middle partial diffuser 10 is in particular free of supports.
  • the baffles are distributed over the channel height of the diffuser in consideration of the total pressure profile in such a way that an aerodynamically optimal surface distribution over the three subchannels is achieved.
  • the first guide plate 8 is arranged in such a way that the inner partial diffuser 10 has a flow entry area which is, for example, approximately 60% of the flow entry area of the entire diffuser.
  • the second guide plate 9 is further arranged such that the central partial diffuser 11 has, for example, a flow entry area of approximately 30% of the total flow entry area.
  • the outer partial diffuser 12 has a flow inlet area of, for example, approximately 10% of the total flow inlet area.
  • the diffuser exit area is designed such that the ratio of the exit area to the entry area of the entire diffuser, that is to say its upper and lower half, is approximately 2.
  • the geometric relationships from the outlet to the inlet surface are as follows.
  • the ratio of the exit area S12 in the upper half of the diffuser to the entry area S11 is approximately 1.3.
  • the ratio of exit area S13 in the lower half of the diffuser to entrance area S11 is larger and is approximately 1.6.
  • the exit surface S13 of the inner partial diffuser 10 is therefore further out in the lower half of the diffuser than in the upper half. (Although it is actually in the lower half of the diffuser, it is also shown in this figure and in FIG. 4 with S13.)
  • the ratio of the exit area S22 to the entry area S21 is approximately 2.1.
  • the ratio of outlet area S32 to inlet area S31 is approximately 3.3. Such area ratios are the prerequisite for significantly increasing the efficiency of the turbine.
  • the diffuser is designed with a view to smoothly guiding the flow low curvature in relation to the channel height.
  • the three Partial diffusers have a large length-to-channel height ratio. This is for the inner partial diffuser 10, for example, greater 2.7 in the lower half of the diffuser.
  • For the middle and outer partial diffuser 11 and 12 are the Ratios greater than 4.4 or greater than twelve in the example shown.
  • the inner and outer diffuser ring as well as the two baffles point in their Cross section for manufacturing reasons several straight sections, due to the large length-to-channel height ratios in gentle Angles of inclination to each other. Allow this gentle angle of inclination improved guidance of the blading outflow. It will Avoided flow interference and flow separation in particular. Due to the relatively large radial extension of the diffuser and the Partial diffusers also become a natural breakdown of tangential speeds without the help of additional flow ribs or other measures Reductions in tangential speeds achieved.
  • the three partial diffusers have a gentle deflection due to their radial extension.
  • the total deflection of each partial diffuser is indicated by the angles ⁇ 1 , ⁇ 2 and ⁇ 3 in the center line 15 of the individual partial diffusers 10, 11 and 12, respectively. These angles are, for example, approximately 70 °, 36 ° or 47 °.
  • the guide plates 8 and 9 are approximately designed so that the extension of their initial tangents form the intersection A.
  • the rectilinearly approximated hub-side and housing-side boundary of the blade channel also runs through this intersection point A.
  • the starting tangents of the guide plates 8 and 9 are oriented at angles ⁇ 1 and ⁇ 2 with respect to the rotor axis 2.
  • the intersection A between the linearly approximated hub-side and housing-side limits of the blading duct via the final stage of the turbine and the initial tangents of the guide plates 8 and 9 form an at least approximately common intersection.
  • the initial tangent of the guide plate 8 forms an angle in the range of ⁇ 1 + 8 ° with the straight-line approximated hub-side limit.
  • the initial tangent of the guide plate 9 accordingly forms an angle in the range of ⁇ 2 ⁇ 4 °.
  • This geometrical design of the guide plates with regard to the limits of the blading duct also applies to other housing contours and blade types, such as for example for completely conical rectilinear housing contours, for housing contours in which the section runs cylindrical or almost cylindrical over the last row of blades.
  • This geometry can also be used not only for blades with a tip seal, but also for blades with shrouds. In this case, the housing-side boundary of the blade channel runs through the intersection of the rear edge of the last blade and the shroud.
  • the diffuser rings 4 and 5 and baffles 8 and 9 exist in the example shown from several straight sections that are at small angles to each other are standing together. Instead of sections are also continuous curved baffles and diffuser rings can be realized.
  • the partial diffusers 10 and 11 are arranged in such a way that a major part of the flow flows from the blading through these two partial diffusers into the exhaust steam housing 20.
  • a stable guidance of the main part of the flow in the area of the middle partial diffuser is most sensitive to obstructions due to the Mach numbers prevailing there.
  • the high-energy, supersonic gap flow from the last rotor blade row reaches the outer partial diffuser 12, the channel height of which is determined in relation to the prevailing gap flow.
  • the gap flow is conducted through the outer partial diffuser 12 separately from the main part of the flow into the exhaust steam housing 20.
  • the large length-to-channel height ratio stabilize the Diffuser flow and homogenization and lowering of the Total pressure profile at the level of the last row of blades. This will make the Pressure recovery of the diffuser increases and an increase in efficiency whole low pressure steam turbine reached.
  • the baffles 8 and 9 extend at the entrance to the diffuser up to close to the row of blades. They are preferably arranged as close as the axial, thermal movements of the rotor blade row and a safety distance required for the various operating conditions allow, without causing rubbing.
  • the distance a between the front edges of the guide plates 8 and 9 and the rear edge of the last rotor blades is 3 4% of the total height h w of the last rotor blade row.
  • the front edges of the baffles 8 and 9 are profiled in order to enable a smooth flow entry into the partial diffusers with the lowest possible overspeeds. The front edges are, for example, as shown in FIG.
  • the guide plates are made as thin as possible so that the Mach numbers increase as little as possible.
  • their thickness is, for example, approximately 5% of the channel height of the central partial diffuser 11.
  • an exhaust steam guide plate 8 ' is arranged on the guide plate 8 between the inner and middle partial diffuser in a radial extension.
  • This exhaust steam guide plate 8 ' brings about an improvement in the flow in the exhaust steam housing 20 and a more uniform flow in the condenser.
  • the steam guide plate 8 ' has a gentle total deflection ⁇ L of approximately 50 °. In this exemplary embodiment, this deflection is realized by two sections, the total length of which is approximately 0.7 to the channel height in the exit plane.
  • FIG. 3 shows a cross section through the exhaust steam housing 20 with an upper one Half 21 and a lower half 22 separated by a parting plane 23 are separated.
  • the turbine steam passing through the exit surface of the top half of the diffuser in the upper half 21 of the evaporation housing 20 flows then down through the parting plane 23 into the lower half 22 and from there through the exit surface 24 of the evaporator housing in the connected there Capacitor.
  • the evaporation housing is designed in coordination with the diffuser so that the Exit surface 24 of the evaporation housing 20 is about 15% larger than that Total outlet area of the diffuser is. This grants an area reserve in the Separation level for any obstructions in the outflow.
  • the sum of the exit areas of the partial diffusers 11 and 12 is the upper half of the diffuser is approximately equal to the area 25 in the parting plane 23, which between the evaporation housing and the evaporation baffle 8 'of Baffle 8 is formed and hatched in the figure with solid lines is.
  • half of the exit surface S12 of the inner partial diffuser 10 over the entire Rotation of the diffuser is equal to the area 26 hatched by dashed lines.
  • the alignment of these surfaces causes the diffuser outflow of the Partial diffusers 11 and 12 as they emerge from the diffuser into the exhaust housing the flow area is as large as possible and there are no bottlenecks. This in turn has a positive effect on pressure recovery.
  • FIG. 5 shows a variant of the three-channel diffuser according to the invention with an exhaust steam housing, which is optimized in comparison to the configuration in FIG. 1.
  • the optimized diffuser with exhaust steam housing is designed, in particular with regard to the inner partial diffuser, in such a way that the outlet surface S12 'of the inner partial diffuser 10 is further defined in comparison to the configuration in FIG. If the exit surface S12 'is further out, as indicated by the dashed line, the ratio of the exit surface to the inlet surface of that partial diffuser increases and the efficiency of the turbine is increased accordingly.
  • the exit area S12 ' is defined in such a way that the ratio of its area to the entry area S11 increases to approximately 1.8, which is a significant increase compared to the ratio of approximately 1.3 in the variant of FIG.
  • the wall 21 'or hood of the upper half of the exhaust steam housing is placed radially further outwards in comparison to the wall 21 of the exhaust steam housing from FIG.
  • the baffle 27 'of the exhaust steam housing is placed axially further out. Accordingly, the deflection ⁇ 1 reduced compared to the deflection angle in Figure 1 to about 60 degrees.
  • FIG. 6 shows this variant in the parting plane 23 between the upper and lower half of the diffuser. This also shows how the dimensions of the exhaust steam housing and the sizes of the outlet surfaces of the partial diffusers are coordinated.
  • the diffuser is designed such that half of the exit surface S12 'of the inner partial diffuser 10 is approximately equal to the hatched area 28 in the parting plane 23 between the upper and lower half of the diffuser over the entire rotation of the diffuser.
  • the surface 28 is formed by the baffle wall 27 'arranged axially further outwards, the hood 21' placed radially further outwards, a wall 31 facing the turbine and the exhaust-gas baffle 8 '.
  • the surface 28 is finally closed by a fictional axially extending line 30 between the exhaust steam guide plate 8 'and the wall 31. Furthermore, the sum of the exit areas S22 and S32 of the other two partial diffusers is approximately equal to the hatched area 29 in the parting plane. This surface 29 is the evaporation baffle 8 ', formed by the line 30, the wall 31. Furthermore, the exit surface S13 'in the lower half of the diffuser in this case falls on the same location as the exit surface S12' for the upper half of the diffuser.

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Abstract

Ein axial/radialer Dreikanal-Diffusor weist zwei Leitbleche (8,9) zur Unterteilung des Diffusors in drei Teildiffusoren (10,11, 12) auf, die so verteilt sind, dass die Flächenverteilung in der Eintrittsfläche des Diffusors auf die drei Teildiffusoren (10,11,12) ungleichmäßig ist. Die Leitbleche (8,9) sind entsprechend dem Totaldruckfeld nach der letzten Laufschaufelreihe (3) ausgerichtet und sind mit einem Mindestabstand von der Hinterkante der letzten Laufschaufelreihe (3) angeordnet. Aufgrund seiner grossen Erstreckung im Verhältnis zu den Kanalhöhen der Teildiffusoren (10,11,12) bewirkt der Dreikanal-Diffusor eine sanfte Umlenkung der Diffusorströmung. Der erfindungsgemässe Diffusor erbringt einen verbesserten Druckrückgewinn und eine erhöhte Turbinenleistung. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine axial durchströmte Niederdruckdampfturbine mit einem axial/radialen Mehrkanal-Diffusor und Abdampfgehäuse zur verlustarmen Führung des Beschaufelungsabdampfs.
Stand der Technik
Ein Diffusor dieser Art ist in der DE 44 22 700 beschrieben. Der dort offenbarte Diffusor weist im Anschluss an die letzte Laufschaufelreihe einer Niederdruckdampfturbine einen axialen Strömungseintritt und einen radialen Strömungsaustritt auf. Der Diffusor ist im Hinblick auf eine Optimierung der Turbinenleistung durch einen grösstmöglichen Druckrückgewinn ausgelegt. Hierzu sind die ersten Teilstücke des inneren und äusseren Diffusorringes jeweils bezüglich der Nabe beziehungsweise dem Schaufelträger in einem Knickwinkel ausgerichtet. Diese Massnahme dient einer Vergleichmässigung des Totaldruckprofils über der Kanalhöhe des Diffusors im Bereich der letzten Laufschaufelreihe. Weiter weist der Diffusor ein radial nach aussen gekrümmtes Leitblech auf, das ihn in einen inneren und einen äusseren Kanal aufteilt. Im äusseren und inneren Kanal sind dabei Strömungsrippen angeordnet, die radial beziehungsweise diagonal angeströmt werden. Das Leitblech dient der Umlenkung sowie auch der Führung der Abströmung. Die Strömungsrippen bezwecken die Abstützung des Leitblechs und insbesondere eine Reduzierung des Dralls in der Verzögerungszone, wodurch auch sie der Optimierung des Druckrückgewinns beitragen. Realisierte Strömungsrippen können jedoch nur bei einer bestimmten Betriebslast eine optimale Drallreduzierung herbeiführen. Bei einer unterschiedlichen Betriebslast ist die Drallreduzierung nicht unbedingt optimal. Ein Diffusor mit dieser Massnahme erzielt deshalb nur bei einer bestimmten Betriebslast einen optimalen Druckrückgewinn. Ferner sind die Strömungsrippen und ihre Befestigung an den Leitblechen mit einem relativ grossen konstruktiven Aufwand verbunden. Zudem interferiert die supersonische Spaltströmung mit der restlichen, subsonischen Strömung.
In der EP 581 978, insbesondere in der Figur 4 jener Schrift, ist ein Mehrkanal-Abgasdiffusor für eine axial durchstömte Gasturbine mit axialem Strömungseintritt und radialem Strömungsaustritt offenbart. Dieser Mehrkanal-Diffusor weist entlang seiner Länge drei Zonen auf. Die erste Zone ist in der Art eines Glockendiffusors ausgebildet und erstreckt sich einkanalig von der letzten Laufschaufelreihe bis zur Austrittsebene mehrerer Strömungsrippen. Die Diffusorringe weisen auch hier Knickwinkel auf, die so festgelegt sind, dass eine Homogenisierung des Totaldruckprofils erreicht wird. Die zweite Zone weist stromabwärts von den Strömungsrippen strömungsführende Leitringe auf, welche mehrere Kanäle bilden. Die dritte Zone dient der starken Umlenkung der Abgasströmung in radiale Richtung und mündet anschliessend in den Kamin der Gasturbine. Zu diesem Zweck sind die Leitringe der zweiten Zone über die Länge der dritten Zone weitergeführt, wobei sie dort gekrümmt sind. Die zweite Zone weist geringe Umlenkung, jedoch hohe Difffusorwirkung auf, die dritte Zone grosse Umlenkung, jedoch nur sehr bescheidene Diffusorwirkung auf.
Darstellung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung für eine Niederdruckdampfturbine einen axial/radialen Mehrkanal-Diffusor mit Abdampfgehäuse zu schaffen, der im Vergleich zu den Diffusoren des Standes der Technik einen verbesserten Druckrückgewinn erzielt, wodurch der Wirkungsgrad der Niederdruckdampfturbine erhöht wird. Ferner soll der Mehrkanal-Diffusor für möglichst viele Betriebsbedingungen der Dampfturbine gleichsam optimiert sein und mit einem reduzierten konstruktiven Aufwand verbunden sein. Schliesslich soll das Abdampfgehäuse im Hinblick auf die Turbinenleistung auf den Diffusor abgestimmt sein.
Diese Aufgabe ist durch einen axial/radialen Dreikanal-Diffusor mit Abdampfgehäuse gemäss Anspruch 1 gelöst. Der Dreikanal-Diffusor weist drei Teildiffusoren auf, einen inneren, mittleren und äusseren Teildiffusor, die durch einen inneren Diffusorring, einen äusseren Diffusorring und zwei zwischen den Diffusorringen angeordneten Leitbleche gebildet sind. Ein erstes Teilstück des inneren Diffusorrings ist dabei bezüglich der Nabe in einem nach innen, zur Rotorachse hin gerichteten Knickwinkel und ein erstes Teilstück des äusseren Diffusorrings ist in einem bezüglich dem Schaufelkanal auf der Höhe der letzten Laufschaufelreihe nach aussen, von der Rotorachse weg gerichteten Knickwinkel angeordnet.
In dem erfindungsgemässen axial/radialen Dreikanal-Diffusor erstrecken sich insbesondere die zwei Leitbleche über die gesamte Länge des Diffusors. Sie sind zwischen dem inneren und äusseren Diffusorring ungleichmässig verteilt, sodass die Flächenverteilung auf die drei Teildiffusoren in der Eintrittsfläche des Diffusors ungleichmässig ist. Dabei entfällt in der Eintrittsebene der Grossteil der Eintrittsfläche auf den inneren und mittleren Teildiffusor und ein Kleinteil der Eintrittsfläche auf den äusseren Teildiffusor. Weiter bilden die Anfangstangenten der beiden Leitbleche zusammen mit den geradlinig approximierten nabenseitigen und gehäuseseitigen Grenzen des Beschaufelungskanals über der Endstufe der Niederdruckdampfturbine zumindest näherungsweise einen gemeinsamen Schnittpunkt in der Meridianebene. Schliesslich sind die Leitbleche möglichst nahe der letzten Laufschaufelreihe angeordnet, wobei der Abstand zwischen der letzten Laufschaufelreihe und den Vorderkanten der Leitbleche durch den für alle Betriebsbedingungen zulässigen Mindestabstand bestimmt ist.
Hiermit sind die Merkmale des Diffusors in seiner Interaktionszone mit der letzten Stufe dargelegt.
Die Diffusionszone des Diffusors ist durch folgende Merkmale gekennzeichnet. Das Verhältnis der Austrittsfläche zur Eintrittsfläche der einzelnen Teildiffusoren ist grösser zwei für den mittleren Teildiffusor und grösser drei für den äusseren Teildiffusor. Für den inneren Teildiffusor ist das entsprechende geometrische Flächenverhältnis in einem Bereich von 1.5 bis 1.8.
Weiter ist für den mittleren Teildiffusor das Verhältnis seiner Länge zu seiner Kanalhöhe in der Eintrittsfläche mindestens gleich vier. Für den äusseren Teildiffusor ist das Verhältnis von Länge zu Kanalhöhe in der Eintrittsfläche mindestens gleich 10 und für den inneren Teildiffusor ist das entsprechende Verhältnis mindestens gleich 2.5. Aufgrund dieser relativ grossen Längen-zu-Kanalhöhen-Verhältnisse sind die Umlenkungen der Teildiffusoren entsprechend relativ sachte.
Das Verhältnis der Austrittsfläche zur Eintrittsfläche des gesamten Diffusors beträgt circa zwei.
Schliesslich ist das Abdampfgehäuse des Diffusors so ausgelegt, dass die Grösse der Fläche der Trennebene zwischen der oberen und unteren Hälfte des Abdampfgehäuses auf die Grösse der Austrittsflächen der Teildiffusoren abgestimmt ist.
Die zwei Leitbleche dienen der Trennung des Diffusorkanals in drei Teildiffusoren, in denen die Beschaufelungsabströmung geführt wird. Die bewirkte Strömungsführung ist dabei je besser je mehr Teildiffusoren bei gleichem Gesamtdiffusor vorhanden sind. Hingegen entstehen mehr Reibungsverluste und höhere Versperrungen je mehr Leitbleche angeordnet sind. Die hier gewählte Anzahl, drei Teildiffusoren und zwei Leitbleche, hat den Vorteil, dass eine optimierte Strömungsführung bei vertretbaren Reibungsverlusten an den Oberflächen der Leitbleche sowie Versperrungen bewirkt wird.
Die Leitbleche und Teildiffusoren bewirken eine Führung und Stabilisierung der Beschaufelungsabströmung sowie eine Umlenkung in eine radiale Richtung. Da die Leitbleche sich über die gesamte Länge des Diffusors erstrecken, wird diese Führung weiter unterstützt.
Die radiale Erstreckung der Teildiffusoren dient weiter der Reduktion der Tangentialgeschwindigkeit auf natürliche Weise. Die Teildiffusoren sind dadurch für alle Betriebsbedingungen bezüglich der Reduktion der Tangentialgeschwindigkeit optimal. Ferner ist der konstruktive Aufwand für die Leitbleche relativ klein und für die Reduktion der Tangentialgeschwindigkeit sind keine weiteren konstruktiven Massnahmen wie Umlenkungs- und Strömungsrippen notwendig.
Die Strömungsführung und -stabilisierung wird weiter insbesondere durch die Verteilung der Diffusoreintrittsfläche auf die drei Teildiffusoren herbeigeführt. Ein Grossteil der Eintrittsfläche entfällt auf den inneren und mittleren Kanal, wodurch der Grossteil der Strömung von der Beschaufelung zum Abdampfgehäuse geführt wird. Der Kleinteil der Eintrittsfläche entfällt auf den äusseren Kanal, durch den die supersonische Spaltströmung sowie die von der Spaltströmung beeinflusste Strömung aus der Turbine aufgenommen wird und meridional umgelenkt und vom Grossteil der Strömung abgeschirmt zum Abdampfgehäuse geführt wird. Durch diese Abschirmung werden Strömungsinterferenzen zwischen dem Grossteil der Strömung und der hochenergetischen Spaltströmung vermieden, welche die Diffusorwirkung beeinträchtigen würden.
Der minimale Abstand zwischen der letzten Schaufelreihe und den Vorderkanten der Leitbleche trägt weiter zur optimalen Abschirmung der Spaltströmung und zur Vermeidung von Strömungsinterferenzen und Stromlinienkonvergenzen bei.
Das Verhältnis von Länge zu Kanalhöhe jedes Teildiffusors von 2.5 und mehr ermöglicht eine sachte Umlenkung von der axialen, oder diagonalen, zur radialen Strömungsrichtung, was die Ablösung der verzögerten Strömung, selbst bei einem Verhältnis der Austrittsfläche zu Eintrittsfläche von 1.6, verhindert.
Die Führung und Stabilisierung der Beschaufelungsabströmung durch die drei Teildiffusoren, die Abschirmung der hochenergetischen Spaltströmung sowie die sachte Umlenkung aufgrund der Länge der Kanäle im Verhältnis zu ihren Kanalhöhen bewirken insgesamt eine Vergleichmässigung und Absenkung des Totaldruckprofils auf der Höhe der letzten Laufschaufelreihe. Die dadurch bewirkte Mehrleistung führt zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades der Niederdruckdampfturbine.
Die Auslegung des erfindungsgemässen Diffusors basiert auf einem inversen Designverfahren, bei dem zunächst die vorherrschenden Strömungsfelder ermittelt werden. Daran anschliessend werden daraus die jeweils idealen Strömungsfelder errechnet und die Geometrie des Diffusors aufgrund dieser idealen Strömungsfelder bestimmt wird. Insbesondere wurde dieser Dreikanal-Diffusor bei Grenzlastbedingungen ausgelegt. Bei Grenzlast wurde ein Strömungsfeld ermittelt, für das ein Dreikanal-Diffusor mit einer Ausrichtung der Anfangstangente seiner Leitbleche gemäss der Erfindung den höchsten Druckrückgewinn erzielt. Durch experimentelle Beweisführung ist die aus dieser Auslegung resultierende Geometrie im gesamten Betriebsbereich der Turbine den Diffusoren des Standes der Technik überlegen. Diese Auslegung erbringt ferner den Vorteil, dass eine höhere Turbinenleistung bei einem gleichem Kondensatordruck erzielt wird oder dass die gleicheTurbinenleistung bei höherem Kondensatordruck erzielt wird und dadurch ein kleineres, preisgünstigeres Kühlsystem für die Dampfturbine erforderlich ist.
In besonderen Ausführungen der Erfindung sind nachfolgend weitere besondere Merkmale der Interaktionszone des Diffusors offenbart.
In einer ersten besonderen Ausführung der Erfindung liegen die Anfangstangenten der Leitbleche in einem Winkelbereich um die ersten Knickpunkte der Leitbleche und um eine Referenzanfangstangente, die zumindest näherungsweise durch den ersten Knickpunkt des Leitblechs und durch den Schnittpunkt der geradlinigen approximierten Grenzen des Schaufelkanals führen.
In einer weiteren besonderen Ausführung der Erfindung entfällt auf den äusseren Teildiffusor ein Anteil der gesamten Strömungseintrittsfläche des Diffusors im Bereich von 10-12 %. Die restliche Eintrittsfläche ist zu 55-60% auf den inneren Teildiffusor und zu 30-35% auf den mittleren Teildiffusor verteilt.
In einer weiteren Ausführung beträgt der Abstand zwischen den Vorderkanten der Leitbleche und der Hinterkante der letzten Laufschaufel 4% der gesamten Höhe der Laufreihe.
In einer weiteren Ausführung sind die Vorderkanten der Leitbleche am Strömungseintritt des Diffusors profiliert ausgebildet, wodurch eine sanfte Beschleunigung beim Eintritt in die Teildiffusoren bewirkt wird.
In weiteren Ausführungen zeichnet sich die Diffusionszone des Diffusors wie folgt aus.
Die Leitbleche sind jeweils durch Streben oder Stützen getragen, die sich vom inneren und äusseren Diffusorring zu den beiden Leitblechen erstrecken. Der mittlere Teildiffusor bleibt dabei frei von Stützen und weist dadurch minimale Strömungsstörungen und Verluste auf.
In einer weiteren, besonderen Ausführung der Abdampfzone des Diffusors ist am Ende Leitblech zwischen dem inneren und mittleren Teildiffusor in einer radialen Verlängerung ein Abdampfleitblech angeordnet. Dieses Abdampfleitblechblech bewirkt eine bessere Strömungsverteilung im Abdampfgehäuse, wodurch die Strömungsverluste minimiert sowie der Kondensator gleichmässiger beaufschlagt wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen:
  • Figur 1 einen vertikalen Schnitt eines erfindungsgemässen Diffusors mit Abdampfgehäuse,
  • Figur 1a ein Detail der zylinderseitigen Interaktionszone des Diffusors,
  • Figur 1b ein Detail der nabenseitigen Interaktionszone des Diffusors,
  • Figur 2 ein Detail der profilierten Vorderkanten der Leitbleche am Diffusoreintritt,
  • Figur 3 ein Querschnitt durch ein Abdampfgehäuse des Diffusors,
  • Figur 4 eine Sicht auf die Trennebene zwischen der oberen und unteren Hälfte des Diffusors.
  • Figur 5 einen vertikalen Schnitt einer weiteren Variante des erfindungsgemässen Diffusors mit Abdampfgehäuse,
  • Figur 6 eine Sicht auf die Trennebene zwischen der oberen und unteren Hälfte der weiteren Variante von Figur 5.
    • Weg der Ausführung der Erfindung
    Figur 1 zeigt einen Dreikanal-Diffusor als Teil einer Niederdruckdampfturbine. Er führt die Beschaufelungsabströmung in ein Abdampfgehäuse 20. Von der Niederdruckdampfturbine ist der Rotor 1 mit Rotorachse 2 und eine Laufschaufel 3 der letzten Laufschaufelreihe gezeigt. Der Dreikanal-Diffusor ist von einem inneren Diffusorring 4 und einem äusseren Diffusorring 5 begrenzt. Der äussere Diffusorring 4 ist mit dem Schaufelträger 7 verbunden. Der innere und äussere Diffusorring 4 und 5 weisen im Bereich der Hinterkante der Laufschaufel 3 Knickwinkel N beziehungsweise Z auf, wobei, wie in den Figuren 1a und 1b dargestellt, der Winkel N durch das erste Teilstück 4' des inneren Diffusorrings 4 und einer Verlängerung der Nabe 6 und der Winkel Z durch die Verlängerung des letzten Teilstückes 7' des Schaufelträgers 7 und dem ersten Teilstück 5' des äusseren Diffusorrings 5 gebildet werden. Diese Knickwinkel betragen beispielsweise 10-20° und tragen dazu bei, dass ein möglichst homogenes Totaldruckprofil am Austritt der letzten Laufschaufelreihe erzielt wird.
    Der Diffusor weist in seinem Innern zwei Leitbleche 8 und 9 auf, die den Diffusor in drei Teilkanäle, einen inneren Teildiffusor 10, einen mittleren Teildiffusor 11 und einen äusseren Teildiffusor 12 aufteilen. Die Leitbleche sind dabei durch Stützen 13 getragen, die sich von dem inneren und äusseren Diffusorring 4 und 5 zu den Leitblechen erstrecken. Aus Festigkeitsgründen sind die in Strömungsrichtung ersten Stützen 13 dicker als die zweiten Stützen und jeweils mit rundem Querschnitt ausgebildet. Der mittlere Teildiffusor 10 ist insbesondere frei von Stützen.
    Die Leitbleche sind über der Kanalhöhe des Diffusors mit Rücksicht auf das Totaldruckprofil so verteilt, dass eine strömungsmechanisch optimale Flächenverteilung auf die drei Teilkanäle erzielt wird. Das erste Leitblech 8 ist so angeordnet, dass der innere Teildiffusor 10 eine Strömungseintrittsfläche besitzt, die beispielsweise circa 60% der Strömungseintrittsfläche des gesamten Diffusors ist. Das zweite Leitblech 9 ist weiter so angeordnet, dass der mittlere Teildiffusor 11 beispielsweise eine Strömungseintrittsfläche von circa 30% der gesamten Strömungseintrittsfläche besitzt. Hierdurch entfällt der Grossteil der Gesamteintrittsfläche auf die beiden ersten Kanäle 10 und 11. Der äussere Teildiffusor 12 besitzt hingegen eine Strömungseintrittsfläche von beispielsweise circa 10% der gesamten Strömungseintrittsfläche.
    Die Diffusoraustrittsfläche ist so ausgelegt, dass das Verhältnis der Austrittsfläche zur Eintrittsfläche des gesamten Diffusors, also seiner oberen und unteren Hälfte, circa 2 beträgt.
    Bei den einzelnen Teildiffusoren verhalten sich die geometrischen Verhältnisse von Austritts- zu Eintrittsfläche wie folgt.
    Für den inneren Teildiffusor 10 beispielsweise beträgt das Verhältnis der Austrittsfläche S12 in der oberen Hälfte des Diffusors zur Eintrittsfläche S11 circa 1.3.
    Das Verhältnis von Austrittsfläche S13 in der unteren Hälfte des Diffusors ist zur Eintrittsfläche S11 grösser und beträgt circa 1.6. Die Austrittsfläche S13 des inneren Teildiffusors 10 liegt deshalb in der unteren Hälfte des Diffusors weiter aussen als in der oberen Hälfte. (Sie ist, obwohl sie eigentlich in der unteren Hälfte des Diffusors liegt, auch in dieser Figur sowie in Figur 4 mit S13 eingezeichnet.)
    Für den mittleren Teildiffusor 11 beträgt das Verhältnis der Austrittsfläche S22 zur Eintrittsfläche S21 circa 2.1.
    Für den äusseren Teildiffusor beträgt das Verhältnis von Austrittsfläche S32 zur Eintrittsfläche S31 circa 3.3 . Solche Flächenverhältnisse sind die Voraussetzung dafür, dass der Wirkungsgrad der Turbine wesentlich gesteigert werden kann.
    Der Diffusor ist im Hinblick auf eine sanfte Führung der Strömung mit einer geringen Krümmung im Verhältnis zur Kanalhöhe ausgelegt. Die drei Teildiffusoren weisen hierzu ein grosses Längen-zu-Kanalhöhen-Verhältnis. Dies ist für den inneren Teildiffusor 10 beispielsweise grösser 2.7 in der unteren Hälfte des Diffusors. Für den mittleren und äusseren Teildiffusor 11 und 12 sind die Verhältnisse im gezeigten Beispiel grösser 4.4 beziehungsweise grösser zwölf. Der innere und äussere Diffusorring sowie die beiden Leitbleche weisen in ihrem Querschnitt aus fertigungstechnischen Gründen mehrere gerade Teilstücke auf, die aufgrund der grossen Längen-zu-Kanalhöheverhältnisse in sanften Neigungswinkeln zueinander stehen. Diese sanften Neigungswinkel ermöglichen eine verbesserte Führung der Beschaufelungsabströmung. Es werden dadurch insbesondere Strömungsinterferenzen und Strömungsablösungen vermieden. Durch die verhältnismässig grosse radiale Erstreckung des Diffusors und der Teildiffusoren wird auch ein natürlicher Abbau der Tangentialgeschwindigkeiten ohne die Hilfe von zusätzlichen Strömungsrippen oder anderen Massnahmen zur Verminderungen der Tangentialgeschwindigkeiten erzielt.
    Die drei Teildiffusoren weisen aufgrund ihrer radialen Erstreckung eine sanfte Umlenkung auf. Die Gesamtumlenkung jedes Teildiffusors ist durch die Winkel 1, 2 und 3 in der Mittellinie 15 der einzelnen Teildiffusoren 10, 11 beziehungsweise 12 bezeichnet. Diese Winkel betragen beispielsweise circa 70°, 36°, beziehungsweise 47°.
    Die Leitbleche 8 und 9 sind näherungsweise so ausgebildet, dass die Verlängerung ihrer Anfangstangenten den Schnittpunkt A bilden. Dabei verläuft auch die geradlinig approximierte nabenseitige und gehäuseseitige Grenze des Schaufelkanals durch diesen Schnittpunkt A. Die Anfangstangenten der Leitbleche 8 und 9 sind in dem gezeigten Ausführungsbeispiel bezüglich der Rotorachse 2 in Winkeln ε1 beziehungsweise ε2 ausgerichtet. In Varianten der Erfindung bilden der Schnittpunkt A zwischen den geradlinig approximierten nabenseitigen und gehäuseseitigen Grenzen des Beschaufelungskanals über Endstufe der Turbine und die Anfangstangenten der Leitbleche 8 und 9 einen zumindest näherungsweise gemeinsamen Schnittpunkt. In den Varianten bildet die Anfangstangente des Leitblechs 8 mit der geradlinig approximierten nabenseitigen Grenze einen Winkel im Bereich von ε1+8°. Die Anfangstangente des Leitblechs 9 bildet entsprechend einen Winkel im Bereich von ε2 ±4°.
    Diese geometrische Auslegung der Leitbleche in Bezug auf die Grenzen des Beschaufelungskanals gilt auch für weitere Gehäusekonturen und Schaufeltypen, wie zum Beispiel für vollständig konisch geradlinige Gehäusekonturen, für Gehäusekonturen, bei denen das Teilstück über der letzten Laufschaufelreihe zylindrisch oder nahezu zylindrisch verläuft. Weiter ist diese Geometrie nicht nur bei Laufschaufeln mit Spitzendichtung sondern auch bei Laufschaufeln mit Deckbändern anwendbar. In diesem Fall verläuft die gehäuseseitige Grenze des Schaufelkanals durch den Schnittpunkt von Hinterkante der letzten Laufschaufel und dem Deckband.
    In einer realen Auslegung der Erfindung liegen die Anfangstangenten der Leitbleche 8, 9 in einem Winkelbereich um die ersten Schnittpunkte B und C der Leitbleche 8 beziehungsweise 9 und um die Referenztangenten, die durch die Schnittpunkte B beziehungsweise C und durch den Schnittpunkt A führen.
    Die Diffusorringe 4 und 5 und Leitbleche 8 und 9 bestehen im gezeigten Beispiel aus mehreren geraden Teilstücke, die in kleinen Neigungswinkeln zueinander stehend zusammengefügt sind. Anstelle von Teilstücken sind auch kontinuierlich gekrümmte Leitbleche und Diffusorringe realisierbar.
    Die Teildiffusoren 10 und 11 sind so angeordnet, dass ein Hauptteil der Strömung von der Beschaufelung durch diese beiden Teildiffusoren in das Abdampfgehäuse 20 abströmt. Dabei ist eine stabile Führung des Hauptteils der Strömung im Bereich des mittleren Teildiffusors aufgrund der dort vorherrschenden Machzahlen auf Versperrungen am empfindlichsten. Der von Stützen freie mittlere Teildiffusor 11 führt dadurch jenen Teil der Hauptströmung ohne weitere Störungen.
    Die hochenergetische, supersonische Spaltströmung aus der letzten Laufschaufelreihe hingegen gelangt in den äusseren Teildiffusor 12, wobei dessen Kanalhöhe in Relation zur vorherrschenden Spaltströmung bestimmt ist. Die Spaltströmung wird durch den äusseren Teildiffusor 12 separat vom Hauptteil der Strömung in das Abdampfgehäuse 20 geführt.
    Die grossen Längen-zu-Kanalhöhen-Verhältnis bewirken eine Stabilisierung der Diffusorströmung und eine Homogenisierung sowie Absenkung des Totaldruckprofils auf der Höhe der letzten Laufschaufelreihe. Dadurch wird der Druckrückgewinn des Diffusors erhöht und eine Wirkungsgradsteigerung der ganzen Niederdruckdampfturbine erreicht.
    Die Leitbleche 8 und 9 erstrecken sich am Eintritt zum Diffusor bis nahe an die Laufschaufelreihe. Sie sind vorzugsweise so nahe angeordnet, wie es die axialen, thermischen Bewegungen der Laufschaufelreihe sowie einen für die verschiedenen Betriebsbedingungen notwendigen Sicherheitsabstand erlauben ohne dass ein Anstreifen verursacht wird. Beispielsweise beträgt der Abstand a zwischen den Vorderkanten der Leitbleche 8 und 9 und der Hinterkante der letzten Laufschaufeln 3 4% der Gesamthöhe hw der letzten Laufschaufelreihe. Ferner sind die Vorderkanten der Leitbleche 8 und 9 profiliert ausgebildet, um einen sanften Strömungseintritt mit möglichst geringen Übergeschwindigkeiten in die Teildiffusoren zu ermöglichen. Die Vorderkanten sind beispielsweise, wie in Figur 2 gezeigt, sanft zugespitzt geformt, beispielsweise gemäss der Form NACA 65, wobei die Profilierungslänge e das dreifache der Dicke δ beträgt. Weiter sind die Leitbleche möglichst dünn ausgebildet, sodass die Machzahlen möglichst geringfügig steigen. Hierfür beträgt ihre Dicke beispielsweise circa 5% der Kanalhöhe des mittleren Teildiffusors 11.
    Der möglichst geringe Abstand der Vorderkanten der Leitbleche 8 und 9 von der Laufschaufelreihe 3 und die sanfte Profilierung der Vorderkanten tragen massgebend zur Erhöhung des Druckrückgewinns bei. Sind Leitbleche weiter entfernt angeordnet, können sich Schallfelder und Strömungsinterferenzen ergeben, welche einen Druckrückgewinn in diesem Bereich verunmöglichen würden.
    Am Leitblech 8 zwischen dem inneren und mittleren Teildiffusor ist in der gezeigten Ausführung in einer radialen Verlängerung ein Abdampfleitblech 8' angeordnet. Dieses Abdampfleitblech 8' bewirkt eine Verbesserung der Strömung im Abdampfgehäuse 20 und eine Vergleichmässigung der Strömung im Kondensator. Das Abdampfleitblech 8' besitzt eine sanfte Gesamtumlenkung L von circa 50°. Diese Umlenkung ist in diesem Ausführungsbeispiel durch zwei Teilstücke realisiert, deren Gesamtlänge zur Kanalhöhe in der Austrittsebene in einem Verhältnis von circa 0.7 steht.
    Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch das Abdampfgehäuse 20 mit einer oberen Hälfte 21 und einer unteren Hälfte 22, die durch eine Trennebene 23 voneinander getrennt sind. Der Turbinendampf, der durch die Austrittsfläche der oberen Hälfte des Diffusors in die obere Hälfte 21 des Abdampfgehäuses 20 gelangt, strömt sodann hinab durch die Trennebene 23 in die untere Hälfte 22 und von dort durch die Austrittsfläche 24 des Abdampfgehäuses in den dort angeschlossenen Kondensator.
    Das Abdampfgehäuse ist in Abstimmung mit dem Diffusor so ausgelegt, dass die Austrittsfläche 24 des Abdampfgehäuses 20 etwa 15% grösser als die Gesamtaustrittsfläche des Diffusors ist. Dies gewährt eine Flächenreserve in der Trennebene für allfällige Versperrungen in der Abströmung.
    Gemäss Figur 4 ist die Summe der Austrittsflächen der Teildiffusoren 11 und 12 der oberen Hälfte des Diffusors ungefähr gleich der Fläche 25 in der Trennebene 23, welche zwischen dem Abdampfgehäuse und dem Abdampfleitblech 8' des Leitblechs 8 gebildet wird und in der Figur mit durchgezogenen Linien schraffiert ist. Dies bedeutet, dass die Hälfte der Summe der Austrittsflächen S22 und S32 der Teildiffusoren 11 beziehungsweise 12 über die gesamte Rotation des Diffusors gleich der in der Figur schraffierten Trennebenenfläche 25 ist. Ferner ist die Hälfte der Austrittsfläche S12 des inneren Teildiffusors 10 über die gesamte Rotation des Diffusors gleich der mit gestrichelten Linien schraffierten Fläche 26. Die Angleichung dieser Flächen bewirkt, dass die Diffusorabströmung der Teildiffusoren 11 und 12 beim Austritt aus dem Diffusor in das Abdampfgehäuse eine möglichst gleich grosse Durchströmfläche und keine Engpässe erfährt. Dies wirkt sich wiederum positiv auf den Druckrückgewinn aus.
    In Figur 5 ist eine Variante des erfindungsgemässen Dreikanal-Diffusors mit Abdampfgehäuse, gezeigt, die im Vergleich zur Konfiguration von Figur 1 optimiert ist. Der optimierte Diffusor mit Abdampfgehäuse ist insbesondere mit Rücksicht auf den inneren Teildiffusor so ausgelegt, dass die Austrittsfläche S12' des inneren Teildiffusors 10 im Vergleich zur Konfiguration von Figur 1 weiter aussen definiert ist. Liegt die Austrittsfläche S12' weiter aussen wie mit der gestrichelten Linie angedeutet, so erhöht sich das Verhältnis von Austrittsfläche zu Eintrittsfläche jenes Teildiffusors und der Wirkungsgrad der Turbine wird entsprechend gesteigert. Hierzu ist die Austrittsfläche S12' so definiert, dass das Verhältnis seiner Fläche zur Eintrittsfläche S11 bis auf circa 1.8 steigt, was eine bedeutende Vergrösserung gegenüber dem Verhältnis von circa 1.3 in der Variante von Figur 1 ist. Um nun weiterhin eine möglichst gleich grosse Durchströmfläche vom Diffusor in das Abdampfgehäuse zu gewährleisten, ist die Wand 21' oder Haube der oberen Hälfte des Abdampfgehäuses im Vergleich zur Wand 21 des Abdampfgehäuses von Figur 1 radial weiter aussen platziert. Zugleich ist auch die Prallwand 27' des Abdampfgehäuses axial weiter aussen platziert. Entsprechend verkleinert sich der Umlenkwinkel 1 im Vergleich zum Umlenkwinkel in Figur 1 auf circa 60°.
    Figur 6 zeigt diese Variante in der Trennebene 23 zwischen oberer und unterer Hälfte des Diffusors. Die zeigt auch, wie die Abstimmung der Dimensionen des Abdampfgehäuses und die Grössen der Austrittsfächen der Teildiffusoren aufeinander abgestimmt sind. Der Diffusor ist so ausgelegt, dass die Hälfte der Austrittsfläche S12' des inneren Teildiffusors 10 über die gesamte Rotation des Diffusors ungefähr gleich der gestrichelt schraffierten Fläche 28 in der Trennebene 23 zwischen oberer und unterer Hälfte des Diffusors ist. Die Fläche 28 wird durch die axial weiter aussen angeordnete Prallwand 27', die radial weiter aussen platzierte Haube 21', eine der Turbine zugewandten Wand 31 und das Abdampfleitblech 8' gebildet. Die Fläche 28 wird schliesslich durch eine fiktive axial verlaufende Linie 30 zwischen dem Abdampfleitblech 8' und der Wand 31 geschlossen.
    Weiter ist die Summe der Austrittsflächen S22 und S32 der beiden anderen Teildiffusoren ungefähr gleich der durchzogen schraffierten Fläche 29 in der Trennebene. Diese Fläche 29 wird das Abdampfleitblech 8', durch die Linie 30, die Wand 31 gebildet.
    Ferner fällt die Austrittsfläche S13' in der unteren Hälfte des Diffusors in diesem Fall auf die gleiche Stelle wie die Austrittsfläche S12' für die obere Hälfte des Diffusors.
    Bezugszeichenliste
    1
    Rotor
    2
    Rotorachse
    3
    Laufschaufel
    4, 4'
    innerer Diffusorring, erstes Teilstück des inneren Diffusorrings
    5
    äusserer Diffusorring
    5'
    erstes Teilstück des äusseren Diffusorrings
    6
    Nabe
    7
    Schaufelträger
    7'
    letztesTeilstück des Schaufelträgers
    8
    erstes Leitblech
    8'
    Abdampfleitblech
    9
    zweites Leitblech
    10
    innerer Teildiffusor
    11
    mittlerer Teildiffusor
    12
    äusserer Teildiffusor
    13
    Stützen oder Streben
    15
    geometrische Mittellinie der Teildiffusoren
    ε1 , ε2
    Neigungswinkel der Anfangstangente der Leitbleche bezüglich Rotorachse
    1, 2, 3
    Umlenkungswinkel der Teildiffusoren
    N
    Knickwinkel des inneren Diffusorrings
    Z
    Knickwinkel des äusseren Diffusorrings
    L
    Umlenkwinkel des Abdampfleitblechs
    a
    Abstand Laufschaufel-Vorderkante Leitblech
    hw
    Länge der letzten Laufschaufelreihe
    e
    Profilierungslänge der Leitblechvorderkanten
    δ
    Dicke der Leitbleche
    20
    Abdampfgehäuse
    21,21'
    obere Hälfte des Abdampfgehäuses, Haube oder Wand
    22
    untere Hälfte des Abdampfgehäuses
    23
    Trennebene
    24
    Austrittsfläche aus dem Abdampfgehäuse
    25
    Durchströmfläche der Trennebene für Teildiffusoren 11 und 12
    26
    Durchströmfläche der Trennebene für Teildiffusor 10
    27,27'
    Prallwand
    28
    Durchströmfläche der Trennebene für Teildiffusor 10 in weiterer Variante
    29
    Durchströmfläche der Trennebene für Teildiffusoren 11 und 12 in weiterer Variante
    30
    Hilfstrennlinie
    31
    der Turbine zugewandte wand des Abdampfgehäuses
    S11
    Eintrittsfläche in inneren Teildiffusor 10
    S12
    Austrittsfläche aus dem inneren Teildiffusor 10 in der oberen Hälfte des Diffusors
    S12'
    Austrittsfläche aus dem inneren Teildiffusor 10 in der oberen Hälfte des Diffusors in der weiteren Variante
    S13
    Austrittsfläche aus dem inneren Teildiffusor 10 in der unteren Hälfte des Diffusors
    S13'
    Austrittsfläche aus dem inneren Teildiffusor 10 in der unteren Hälfte des Diffusors in der weiteren Variante
    S21
    Eintrittsfläche in den mittleren Teildiffusor 11
    S22
    Austrittsfläche aus dem mittleren Teildiffusor 11
    S31
    Eintrittsfläche in den äusseren Teildiffusor 12
    S32
    Austrittsfläche aus dem äusseren Teildiffusor 12

    Claims (16)

    1. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor mit Abdampfgehäuse für Niederdruckdampfturbine, welcher den Beschaufelungsabdampf in das Abdampfgehäuse (20) führt, mit einem inneren Diffusorring (4), einem äusseren Diffusorring (5) und zwei Leitblechen (8, 9), welche den Diffusor in drei Teildiffusoren, einen inneren Teildiffusor (10), einen mittleren Teildiffusor (11) und einen äusseren Teildiffusor (12) aufteilen,
      wobei der innere Diffusorring (4) bezüglich der Nabe der Niederdruckdampfturbine in einem Knickwinkel (N) und der äussere Diffusorring (5) bezüglich dem letzten Teilstück (7') des Schaufelträgers (7) der Niederdruckdampfturbine in einem Knickwinkel (Z) angeordnet sind,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die zwei Leitbleche (8, 9) sich über die gesamte Länge des Diffusors erstrecken, und die zwei Leitbleche (8,9) zwischen dem inneren Diffusorring (4) und dem äusseren Diffusorring (5) so verteilt sind, dass die Flächenverteilung auf die drei Teildiffusoren (10,11,12) in der Eintrittsfläche ungleichmässig ist,
      wobei ein Grossteil der Strömungseintrittsfläche des gesamten Diffusors auf den inneren und mittleren Teildiffusor (10, 11) entfällt und ein Kleinteil der Strömungseintrittsfläche des gesamten Diffusors auf den äusseren Teildiffusor (12) entfällt,
      und die Anfangstangenten der Leitbleche (8, 9) zusammen mit den geradlinig approximierten nabenseitigen und gehäuseseitigen Grenzen des Schaufelkanals der letzten Stufe zumindest näherungsweise einen gemeinsamen Schnittpunkt (A) bilden
      und die Leitbleche (8, 9) möglichst nahe der Hinterkante der letzten Laufschaufelreihe (3) angeordnet sind, wobei der Abstand zwischen der letzten Laufschaufelreihe (3) und den Vorderkanten der Leitbleche(8,9) durch einen für alle Betriebsbedingungen zulässigen Mindestabstand bestimmt ist.
    2. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 1
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Verhältnis der Austrittsfläche (S22) zur Eintrittsfläche (S21) des mittleren Teildiffusors (11) mindestens zwei, das Verhältnis der Austrittsfläche (S32) zur Eintrittsfläche (S31) des äusseren Teildiffusors (12) mindestens drei und das Verhältnis der Austrittsfläche (S12) zur Eintrlttsfläche (S11) des inneren Teildiffusors (10) zumindest in der unteren Hälfte des Diffusors im Bereich von 1.5 bis 1.8 liegt.
    3. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 2
      dadurch gekennzeichnet, dass
      für jeden Teildiffusor (10, 11, 12) zumindest in der unteren Hälfte des Diffusors das Verhältnis seiner Länge zu seiner Kanalhöhe in der Eintrittsebene mindestens gleich 2.5 ist.
    4. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 3
      dadurch gekennzeichnet, dass
      das Verhältnis der Gesamtaustrittsfläche zur Gesamteintrittsfläche des Dreikanal-Diffusors circa zwei beträgt.
    5. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 4
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Eintrittsfläche (S11) des inneren Teildiffusors (10) 55-60%, die Eintrittsfläche (S21) des mittleren Teildiffusors (11) 30-35% und die Eintrittsfläche (S31) des äusseren Teildiffusors (12) 10-12% der Gesamteintrittsfläche des Diffusors beträgt.
    6. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 5,
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Anfangstangenten der Leitbleche (8, 9) jeweils in einem Winkelbereich von 8° um die ersten Knickpunkte (B, C) der Leitbleche (8,9) und um eine Referenzanfangstangente liegen, die durch die ersten Knickpunkte (B,C) der Leitbleche (8,9) und durch den Schnittpunkt (A) der geradlinig approximierten naben- und gehäuseseitigen Grenzen des Schaufelkanals der Endstufe führen.
    7. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 6
      dadurch gekennzeichnet, dass
      der Abstand (a) zwischen den Vorderkanten der Leitbleche (8, 9) und der Hinterkante der letzten Laufschaufel circa 4% der gesamten Höhe (hw) der Laufreihe beträgt.
    8. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 7
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Vorderkanten der Leitbleche (8, 9) profiliert ausgebildet sind.
    9. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 8
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Leitbleche (8, 9) durch Stützen (13) getragen sind, die sich vom inneren Diffusorring (4) und äusseren Diffusorring (5) zu den Leitblechen (8, 9) erstrecken und stromabwärts einen zunehmenden Durchmesser aufweisen, und der mittlere Teildiffusor (11) frei von Stützen ist.
    10. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 9
      dadurch gekennzeichnet, dass
      an dem Leitblech (8), das zwischen dem inneren Teildiffusor (10) und dem mittleren Teildiffusor (11) angeordnet ist, in einer radialen Verlängerung ein Abdampfleitblech (8') angeordnet ist.
    11. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 10
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Leitbleche (8, 9) eine Dicke (δ) aufweisen, die circa 5% der Kanalhöhe des mittleren Teildiffusors (11) beträgt.
    12. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach einem der vorangehenden Ansprüche
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Grösse der Austrittsfläche des Abdampfgehäuses (20) in der Trennebene (23) zwischen der oberen Hälfte (21) und der unteren Hälfte (22) des Abdampfgehäuses (20) auf die Grösse der Austrittsflächen (S12, S22, S32) der Teildiffusoren (10, 11, 12) abgestimmt sind.
    13. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 12
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Summe der Austrittsfläche (S22) des mittleren Teildiffusors (11) und der Austrittsfläche (S32) des äusseren Teildiffusors (12) ungefähr gleich jener Fläche (25) in der Trennebene (23) zwischen der oberen und unteren Hälfte des Diffusors ist, welche zwischen der Haube (21) des Abdampfgehäuses (20) und dem Abdampfleitblech (8') zwischen dem inneren Teildiffusor (10) und mittleren Teildiffusor (11) gebildet wird.
    14. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 13
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Austrittsfläche (S12) des inneren Teildiffusors (10) in der oberen Hälfte des Diffusors in einem Verhältnis von circa 1.3 zur Eintrittsfläche (S11) des inneren Teildiffusors (10) steht und die Austrittsfläche (S12) des inneren Teildiffusors (10) über die gesamte Rotation des Dreikanal-Diffusors gleich der Hälfte der Fläche (26) in der Trennebene (23) zwischen der oberen Hälfte (21) und der unteren Hälfte (22) des Abdampfgehäuses (20) ist, die von der Prallwand (27), der Haube (21) des Abdampfgehäuses (20) und dem Leitblech (8) zwischen dem inneren und mittleren Teildiffusor (11,12) und dem Abdampfleitblech (8') gebildet wird.
    15. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach Anspruch 12
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Austrittsfläche (S12') des inneren Teildiffusors (10) in der oberen Hälfte des Diffusors in einem Verhältnis von circa 1.8 zur Eintrittsfläche (S11) des inneren Teildiffusors (10) steht und die Austrittsfläche (S12') des inneren Teildiffusors (10) in der oberen Hälfte des Diffusors über die gesamte Rotation des Dreikanal-Diffusors ungefähr gleich der Hälfte der Fläche (28) in der Trennebene (23) zwischen der oberen Hälfte (21) und der unteren Hälfte (22) des Abdampfgehäuses (20) ist, die von der Prallwand (27') und der Haube (21') des Abdampfgehäuses (20), vom Abdampfleitblech (8') sowie einer axialen Linie (30), die vom Abdampfleitblech (8') zu einer zur Turbine gewandten Wand (31) des Abdampfgehäuses (20) führt, gebildet wird
      und die Summe der Austrittsfläche (S22) des mittleren Teildiffusors (11) und der Austrittsfläche (S32) des äusseren Teildiffusors (12) über die gesamte Rotation ungefähr gleich der Hälfte der Fläche (29) in der Trennebenen (23) zwischen der unteren und oberen Hälfte des Abdampfgehäuses (20) ist, die durch das Abdampfleitblech (8'), durch die der Turbine zugewandten Wand (31) des Abdampfgehäuses (20) und durch die axiale Linie (30) von dem Abdampfleitblech (8') zur der Turbine zugewandten Wand (31) gebildet wird.
    16. Axial/radialer Dreikanal-Diffusor nach einem der vorangehenden Ansprüche 12-15
      dadurch gekennzeichnet, dass
      die Gesamtaustrittsfläche des Dreikanal-Diffusors etwa 15% kleiner ist als die Austrittsfläche (24) des Abdampfgehäuses (20).
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    Cited By (7)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1892384A1 (de) * 2006-08-25 2008-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Diffusor für eine Dampfturbine
    EP1970539A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Diffusoranordnung
    WO2012089837A1 (de) * 2010-12-30 2012-07-05 Duerr Cyplan Ltd. Strömungsmaschine
    US8506233B2 (en) 2009-09-14 2013-08-13 Alstom Technology Ltd. Axial turbine and method for discharging a flow from an axial turbine
    EP2639404A1 (de) * 2012-03-14 2013-09-18 General Electric Company Abgasverteiler für eine Turbine
    WO2014158338A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-02 General Electric Company Radial diffuser exhaust system
    WO2019052874A1 (de) * 2017-09-14 2019-03-21 Abb Turbo Systems Ag Diffusor einer abgasturbine

    Families Citing this family (27)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE10255389A1 (de) * 2002-11-28 2004-06-09 Alstom Technology Ltd Niederdruckdampfturbine mit Mehrkanal-Diffusor
    JP4619849B2 (ja) * 2005-03-31 2011-01-26 株式会社日立製作所 タービン排気装置
    US20070017947A1 (en) * 2005-07-19 2007-01-25 Tumi, Inc. Backpack with expandable area
    JP5331715B2 (ja) * 2010-01-07 2013-10-30 株式会社日立製作所 ガスタービン，排気ディフューザおよびガスタービンプラントの改造方法
    US8475125B2 (en) 2010-04-13 2013-07-02 General Electric Company Shroud vortex remover
    US20120034064A1 (en) * 2010-08-06 2012-02-09 General Electric Company Contoured axial-radial exhaust diffuser
    US8591184B2 (en) * 2010-08-20 2013-11-26 General Electric Company Hub flowpath contour
    US8870532B2 (en) * 2010-11-15 2014-10-28 General Electric Company Exhaust hood diffuser
    US8591185B2 (en) 2010-11-16 2013-11-26 General Electric Company Low pressure exhaust gas diffuser for a steam turbine
    RU111580U1 (ru) * 2011-02-11 2011-12-20 Альстом Текнолоджи Лтд Выпускное устройство для модуля паровой турбины
    US20130022444A1 (en) * 2011-07-19 2013-01-24 Sudhakar Neeli Low pressure turbine exhaust diffuser with turbulators
    US20140037439A1 (en) * 2012-08-02 2014-02-06 General Electric Company Turbomachine exhaust diffuser
    US9388710B2 (en) 2012-10-01 2016-07-12 General Electric Company Exhaust diffuser arrangement for a turbine system and method of redirecting a flow
    US9784283B2 (en) * 2014-06-06 2017-10-10 Baker Hughes Incorporated Diffuser vanes with pockets for submersible well pump
    US20170143105A1 (en) * 2014-07-21 2017-05-25 Exxel Outdoors, Llc Backpack having horizontal expansion
    EP3054086B1 (de) * 2015-02-05 2017-09-13 General Electric Technology GmbH Dampfturbinendiffusorkonfiguration
    US10036267B2 (en) 2015-11-24 2018-07-31 General Electric Company System of supporting turbine diffuser outlet
    US10287920B2 (en) * 2015-11-24 2019-05-14 General Electric Company System of supporting turbine diffuser
    US10041365B2 (en) 2015-11-24 2018-08-07 General Electric Company System of supporting turbine diffuser
    US10036283B2 (en) 2015-11-24 2018-07-31 General Electric Company System and method for diffuser AFT plate assembly
    US10041377B2 (en) 2015-11-24 2018-08-07 General Electric Company System and method for turbine diffuser
    JP6731359B2 (ja) * 2017-02-14 2020-07-29 三菱日立パワーシステムズ株式会社 排気ケーシング、及びこれを備える蒸気タービン
    JP6745233B2 (ja) * 2017-02-28 2020-08-26 三菱重工業株式会社 タービン及びガスタービン
    JP7184638B2 (ja) 2018-12-28 2022-12-06 三菱重工業株式会社 蒸気タービン、及びその排気室
    CN110685756B (zh) * 2019-10-10 2022-03-15 中国船舶重工集团公司第七0五研究所 一种低流动压力损失异形渐变排气结构
    JP7368260B2 (ja) 2020-01-31 2023-10-24 三菱重工業株式会社 タービン
    US11753997B2 (en) * 2020-03-26 2023-09-12 Hamilton Sundstrand Corporation Exhaust baffle component for an air turbine assembly

    Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4214452A (en) * 1977-08-25 1980-07-29 Alsthom-Atlantique Exhaust device for a condensable-fluid axial-flow turbine
    SU943412A1 (ru) * 1980-12-01 1982-07-15 Предприятие П/Я А-3513 Паротурбинна установка
    EP0581978A1 (de) * 1992-08-03 1994-02-09 Asea Brown Boveri Ag Mehrzoniger Diffusor für Turbomaschine

    Family Cites Families (9)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE1768637U (de) * 1953-10-23 1958-06-19 Licentia Gmbh Ringfoermiger diffusor vor dem abdampf- oder abgasraum einer dampf- oder gasturbine.
    CH484358A (de) * 1968-02-15 1970-01-15 Escher Wyss Ag Abströmgehäuse einer axialen Turbomaschine
    US4013378A (en) * 1976-03-26 1977-03-22 General Electric Company Axial flow turbine exhaust hood
    US4157013A (en) * 1977-09-08 1979-06-05 General Motors Corporation Water cooled automotive gas turbine engine
    SU857516A1 (ru) * 1978-11-27 1981-08-23 Харьковский Ордена Ленина Политехнический Институт Им. В.И.Ленина Выхлопной патрубок осевой турбины
    JPS5763902U (de) * 1980-10-03 1982-04-16
    JPS61135906A (ja) * 1984-12-05 1986-06-23 Toshiba Corp 蒸気タ−ビン
    CH672004A5 (de) * 1986-09-26 1989-10-13 Bbc Brown Boveri & Cie
    DE4422700A1 (de) 1994-06-29 1996-01-04 Abb Management Ag Diffusor für Turbomaschine

    Patent Citations (3)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4214452A (en) * 1977-08-25 1980-07-29 Alsthom-Atlantique Exhaust device for a condensable-fluid axial-flow turbine
    SU943412A1 (ru) * 1980-12-01 1982-07-15 Предприятие П/Я А-3513 Паротурбинна установка
    EP0581978A1 (de) * 1992-08-03 1994-02-09 Asea Brown Boveri Ag Mehrzoniger Diffusor für Turbomaschine

    Cited By (14)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    EP1892384A1 (de) * 2006-08-25 2008-02-27 Siemens Aktiengesellschaft Diffusor für eine Dampfturbine
    EP1970539A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-17 Siemens Aktiengesellschaft Diffusoranordnung
    WO2008110445A1 (de) * 2007-03-13 2008-09-18 Siemens Aktiengesellschaft Diffusoranordnung
    US8506233B2 (en) 2009-09-14 2013-08-13 Alstom Technology Ltd. Axial turbine and method for discharging a flow from an axial turbine
    EP3480425A1 (de) * 2010-12-30 2019-05-08 Duerr Cyplan Ltd. Strömungsmaschine
    WO2012089837A1 (de) * 2010-12-30 2012-07-05 Duerr Cyplan Ltd. Strömungsmaschine
    EP2639404A1 (de) * 2012-03-14 2013-09-18 General Electric Company Abgasverteiler für eine Turbine
    WO2014158338A1 (en) * 2013-03-13 2014-10-02 General Electric Company Radial diffuser exhaust system
    US9644496B2 (en) 2013-03-13 2017-05-09 General Electric Company Radial diffuser exhaust system
    EP2971617A1 (de) * 2013-03-13 2016-01-20 General Electric Company Radialdiffusor-abgassystem
    EP2971617B1 (de) * 2013-03-13 2021-05-26 General Electric Company Radialdiffusor-abgassystem
    WO2019052874A1 (de) * 2017-09-14 2019-03-21 Abb Turbo Systems Ag Diffusor einer abgasturbine
    KR20200049843A (ko) 2017-09-14 2020-05-08 에이비비 터보 시스템즈 아게 배기 가스 터빈의 디퓨저
    US11073048B2 (en) 2017-09-14 2021-07-27 Abb Schweiz Ag Diffuser of an exhaust gas turbine

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