SE420632B - Turbine with one or more guide blade rings - Google Patents

Abstract

Turbine with one or more guide blade rings 3 which are constructed from a number of radially oriented guide blades 1, 2 which at their outer ends are inserted in an outer guide blade ring 4 and which at their inner ends are united with an inner guide blade ring 6. The inner guide blade ring consists of an outer first portion 6a and an inner second portion 6b and also a third zigzag formed portion 6c, 6d, 6e, 6f, 6g containing one or more annular parts 6c, 6d, with a generally axial orientation. <IMAGE>

Description

15 20 25 §O 35 aee1sss-o 2 och inre ledskovelringen. Eftersom ledskoveltapparna och hålen i inre led- skovelringen är radiella, skall yttre och inre ledskovelringarna teoretiskt alltid vara koncentriska oberoende av temperaturskillnader mellan ledskovlar och ledskovelringar, och spelet mellan inre ledskovelringen och rotorringen skall ständigt vara lika runt om. 15 20 25 §O 35 aee1sss-o 2 and the inner guide vane ring. Since the vane pins and the holes in the inner vane ring are radial, the outer and inner vane rings should theoretically always be concentric independent of temperature differences between vanes and vane rings, and the clearance between the inner vane ring and the rotor ring should be constant all around.

Tyvärr har det visat sig att centrumhållningen av den inre ledskov-elringen inte alltid blir så. bra som den teoretiskt borde bli. Friktionen mellan skov- larnas styrtappar och ringens hål har visat sig bli stor vid vissa tillfällen.Unfortunately, it has been found that the center position of the inner articulated electric ring does not always turn out that way. good as it theoretically should be. The friction between the guide pins of the blades and the hole of the ring has proven to be large at certain times.

Detta kan bero på. hög temperatur och deformationer hos skovlar och ring.This could be because of. high temperature and deformations of vanes and ring.

Excentricitet medför att de labyrintbildande tätelementen på. rotorringen slites ned och tätningsförmâgan minskar med ökad läclming förbi ledskovelkransen som resultat. Läckning innebär en förlust och således en sänkning av verknings- graden och en 'ökad driftskostnad. Läckningen innebär också. risk för skador på "turbinem Läclozingen innebär att kylningen av turbinskivorna blir otill- räcklig så att turbinskivoma uppvärmes till otillåten temperatur, något som kan ge upphov till skador och nedsättning av livslängden. V Ändamålet med uppfinningen 'air att undanröja de ovan nämnda riskerna för att inre delen av ledskovslkransen skall inta ett excentriskt läge i förhållande till en ring på. turbinens rotor tillsammans med vilken ring den bildar en tätning. Uppfinningen avser en turbin med en eller flera ledskovelkrsnsar med ett antal enskilda radiellt orienterade ledskovlar, som vid sin yttre ände är infästade i en yttre lsdskovelring och vid sin inre ände är infas- tade i en inre ledskovelring. Enligt uppfinningen är den inre ledskovel- ringen utförd med ett första yttre parti och ett andra inre parti och med zigezag- eller bälglilcnande mellanparti, med en eller flera ringformade delar med i huvudsak axiell orientering. En eller flera ledskovlar är vid tre eller flera punkter i omkretsled förenade med den inre ledskovelringen. Övriga skovlar är radiellt förskjutbart förenade med den inre ledskovel- ringen och ett radiellt spel finnes mellan dessa övriga ledskovlar och led- skovelringen. Detta spel tillåter radiell rörelse mellan ringen och skov- larna Uppfinningen beskrives närmare under hänvisning' till bifogade figurer. Fig 1 visar ledskovelkrans från sidan, fig 2 och 3 ett radiellt snitt och fig 4 I visar en deformationsbild med deformationemas storlek enomt överdrivna.Eccentricity means that the labyrinth-forming sealing elements on. the rotor ring wears down and the sealing ability decreases with increased leakage past the guide vane ring as a result. Leakage means a loss and thus a reduction in efficiency and an increased operating cost. The leak also means. risk of damage to the turbine The locking means that the cooling of the turbine discs becomes insufficient so that the turbine discs are heated to an impermissible temperature, which can give rise to damage and a reduction in the service life. The object of the invention is to eliminate the above-mentioned risks of The inner part of the guide vane ring shall occupy an eccentric position relative to a ring on the rotor of the turbine together with which ring it forms a seal.The invention relates to a turbine with one or more vane rings with a number of individual radially oriented vanes, which at their outer end are According to the invention, the inner guide vane ring is made with a first outer portion and a second inner portion and with a zigzag or bellows-like intermediate portion, with one or more annular parts with mainly axial orientation.One or more guide vanes are at three or more points circumferentially joined to the inner guide vane ring. Other vanes are radially displaceably connected to the inner articulated vane ring and there is a radial play between these other articulated vanes and the articulated vane ring. This play allows radial movement between the ring and the vanes. The invention is described in more detail with reference to the accompanying figures. Fig. 1 shows a guide vane ring from the side, Figs. 2 and 3 a radial section and Fig. 4 I shows a deformation image with the size of the deformations slightly exaggerated.

I figurerna. betecknar 1 och 2 ledskovlar i en skovelkrans 3. Skovlarzza 1 och 2 är vid sin yttreïände fästade i' en yttre skovelring 4, som är sammansatt 10 15 20 25 50 8001888-0 av två delar 4a och 4b. Dessa är förenade med bultar 5. I en turbin är skovel- ringen 4 fästad i turbinhuset. Innanför skovlarna 1 och 2 finnes en inre skovel- ring 6. Denna består av en yttre, relativt kraftig ringdel Ga och en inre lika- ledes relativt kraftig ringdel 6b och en zig-zag-formad föreningsdel, som be- står av två ringfoimade delar So och 6d med mindre tjocklek än delarna 6a och 6b och av radiellt orienterade delar 6e, Si' och 6g, som förenar delarna 6a med 6c, 60 med 6d och 6d med Gb. Inre skovelringen omger en ring 7 på rotorn 8 med litet spel. På. ringen 7 finnes utskjutande tätkanter 9, som bildar en ström- ningshindrande labyrinttätning tillsammans med ringen 6.In the figures. denotes 1 and 2 guide vanes in a vane ring 3. The vanes 1 and 2 are attached at their outer end to an outer vane ring 4, which is composed of two parts 4a and 4b. These are connected to bolts 5. In a turbine, the vane ring 4 is attached to the turbine housing. Inside the vanes 1 and 2 there is an inner paddle ring 6. This consists of an outer, relatively strong ring part Ga and an inner likewise relatively strong ring part 6b and a zig-zag-shaped connecting part, which consists of two annular parts So and 6d with a smaller thickness than the parts 6a and 6b and of radially oriented parts 6e, Si 'and 6g, which join the parts 6a with 6c, 60 with 6d and 6d with Gb. The inner paddle ring surrounds a ring 7 on the rotor 8 with little play. On. the ring 7 has projecting sealing edges 9, which form a flow-preventing labyrinth seal together with the ring 6.

Tre grupper av skovlar 1 är utförda med en gängad tapp 10 och fast förenade med skovelringens 6 yttre del 6a med en mutter 11. Skovlama 2 mellan grup- perna av skovlar 1 är försedda med en styrtapp 12, som kan glida fritt axiellt i hål 13. Mellan skovlarnas 2 ändparti 14 och ringen 6 finnes ett spel 15.Three groups of vanes 1 are made with a threaded pin 10 and fixedly connected to the outer part 6a of the vane ring 6 by a nut 11. The vanes 2 between the groups of vanes 1 are provided with a guide pin 12, which can slide freely axially in holes 13. Between the end portion 14 of the vanes 2 and the ring 6 there is a winch 15.

När i tidigare utföranden ringen 6 intog ett excentriskt läge kunde den komma i kontakt med rotorringens 7 tätkanter 9 och genom nötning förorsaka nedelit- ning samt ökat spel ochidärmed sämre tätning och ökad genomträngning av gas i spalten från skovelkrazisens ena sida till dess andra. Genom uppfinningen har risken för excentricitet eliminerats.When in earlier embodiments the ring 6 assumed an eccentric position, it could come into contact with the sealing edges 9 of the rotor ring 7 and by abrasion cause wear and tear and increased play and thus poorer sealing and increased permeation of gas in the gap from one side of the vane crusher to its other. Through the invention, the risk of eccentricity has been eliminated.

Grupper av skovlar 1 håller ringen 6 centrerad. Vid start av turbinen uppvär- mes skovlarna 1 och 2 snabbare än skovelringazna 4 och 6. Skovlamas 1 längd- förändring medför deformation av skovelringen 6. Skovelringen 4 är infäet i och axiellt fixerad i en ringfozmad del i turbinhuset eller i en närliggande skovelring och deformeras tillsammans med denna. Skovlama 2 däremot på.- verkar ej ringarna. 4 och 6 eftersom dess tappar 12 kan glida i hålen 15.Groups of vanes 1 keep ring 6 centered. When starting the turbine, the vanes 1 and 2 heat up faster than the vane rings 4 and 6. The change in length of the vanes 1 causes deformation of the vane ring 6. The vane ring 4 is inserted into and axially fixed in a ring-shaped part in the turbine housing or in a nearby vane ring and deformed. together with this. The blades 2, on the other hand, do not affect the rings. 4 and 6 because its pins 12 can slide in the holes 15.

Genom det relativt lättdeformerade zig-zag-pertiet, bestående av ringdelarns So, d, e, i' och g mellan ringens 6 kraftiga ring-partier 69. och Gb, fort- plantas deformationer genom skovlamas 1 förlängning endast i rings. utsträck- ning från ringdelen 6a till ringdelen 6b. Ringdelen 6b bibehåller sitt läge och i allt väsentligt sin cirkulära form. Ein defomationsbild enligt fig 4 _ kan erhållas. Deformationerzxa är våldsamt överdrivna. Deformationema är i verkligheten endast några tiondels millimeter. I fig 4 symboliseras grupperna av skovlar 1 med stänger 16. Krafterna som dessa utöver defomerar ringen 4 utåt och ringdelen 6a. inåt. På. grund av det relativt lättdefomerade zig-zag- formade mellanpártiet i ringen 6 fortplantae ringdelens 6a deformation endast i ringa utsträckning till ringdelen 6b.Due to the relatively easily deformed zig-zag portion, consisting of the ring parts S0, d, e, i 'and g between the strong ring portions 69 and Gb of the ring 6, deformations are propagated by the elongation of the vanes 1 only in rings. extension from the ring part 6a to the ring part 6b. The ring part 6b maintains its position and essentially its circular shape. A deformation image according to Fig. 4 can be obtained. Deformationszxa are violently exaggerated. The deformations are in reality only a few tenths of a millimeter. In Fig. 4, the groups of vanes 1 are symbolized by rods 16. The forces in addition to these deflate the ring 4 outwards and the ring part 6a. inwards. On. Due to the relatively easily deformed zig-zag-shaped intermediate portion in the ring 6, the deformation of the ring part 6a propagates only to a small extent to the ring part 6b.

Claims (2)

1. ï'@991888'Û 4_ Plrmmv 1. Turbin med en eller flera ledskovelkraneer (3), som är uppbyggda av ett antal enskilda radiellt orienterade ledskovlar (1, 2), som vid sin yttre än- de är infästade i en yttre ledskovelring (4): som är förenad med ett turbin- hus (e) och som vid sin inre ände är förenad med inre leaskovelrlng (6), som med litet spel omg-er en ring (7) på. turbinrotom och tillsammans med denna bildar en æstätning av spalt- eller labyrinttyp, k ä. n n e t e c k n a d därav, att den inre ledskovelringen (6) består av ett första yttre parti (6a) och ett andra inre parti (öb), som är förenade med ett tredje zig-zag-fomat parti (6c, 66., 6e, 6f, 63) med en eller flera ringformade delar (6c, Sd) med i huvudsak axiell orientering. 1. ï '@ 991888'Û 4_ Plrmmv 1. Turbine with one or more guide vane cranes (3), which are built up of a number of individual radially oriented guide vanes (1, 2), which at their outer end are fastened in an outer guide vane ring (4): which is connected to a turbine housing (e) and which at its inner end is connected to an inner leaf vane ring (6), which with a small clearance surrounds a ring (7) on. turbine rotor and together with it forms a gap or labyrinth type seal, characterized in that the inner guide vane ring (6) consists of a first outer portion (6a) and a second inner portion (öb), which are connected to a third zig-zag-shaped portion (6c, 66., 6e, 6f, 63) with one or more annular portions (6c, Sd) having a substantially axial orientation. 2. Turbin enligt patentkrav 1, ä. n n e t e c k n a d. därav, att en eller flera ledslcovlar (1) vid tre eller flera punkter i omkretsled är fast förenade med inre ledskovelringar (6). 5. Turbin enligt patentkrav 2, I: ä n n e t e c k n a d därav, att mellan övriga skam-ar (2) Och leaskovelrsngen (6) finnes ett namn spel (15),~ sem tillåter radiell rörelse mellan skovelinfästningen och den inre ledskovel- ringen 'A turbine according to claim 1, characterized in that one or more articulated vanes (1) at three or more points in circumferential direction are fixedly connected to inner articulated vane rings (6). 5. A turbine according to claim 2, characterized in that between the other shafts (2) and the blade vane (6) there is a name winch (15) which allows radial movement between the paddle attachment and the inner hinge paddle ring '.