WO2010054951A1 - Inner housing for a turbomachine - Google Patents

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WO2010054951A1
WO2010054951A1 PCT/EP2009/064492 EP2009064492W WO2010054951A1 WO 2010054951 A1 WO2010054951 A1 WO 2010054951A1 EP 2009064492 W EP2009064492 W EP 2009064492W WO 2010054951 A1 WO2010054951 A1 WO 2010054951A1
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inner housing
turbomachine
housing
flow
region
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PCT/EP2009/064492
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Thomas Müller
Heinz Dallinger
Andreas Ulma
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
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    • F05D2300/132—Chromium

Definitions

  • the invention relates to a turbomachine comprising a rotor rotatably mounted about a rotation axis, an inner and outer inner housing arranged around the rotor and an outer housing arranged around the inner and outer inner housings, the outer housing being viewed along the axis of rotation
  • Inner housing is arranged around the inner inner housing, wherein between the inner inner housing and the rotor, a first flow region for flowing a flow medium is formed in a flow direction, wherein seen in the flow direction after the first flow region, a second flow region between the outer inner casing and the rotor is formed.
  • a steam turbine conventionally includes a rotatably mounted rotor and a housing disposed about the rotor. Between the rotor and the inner housing, a flow channel is formed.
  • the housing in a steam turbine must be able to fulfill several functions.
  • the guide vanes are arranged in the flow channel on the housing and, secondly, the inner housing must withstand the pressure and the temperatures of the flow medium for all load and special operating cases.
  • the flow medium is steam.
  • the housing must be designed such that inlets and outlets, which are also referred to as taps, are possible. Another feature that a case must meet is the possibility of a shaft end passing through the case.
  • nickel-based alloys are suitable, since they withstand the stresses occurring at high temperatures.
  • the use of such a nickel-based alloy is associated with new challenges.
  • the cost of nickel-based alloys is relatively high and also the manufacturability of nickel-based alloys, for example limited by limited casting possibility.
  • the use of nickel-based materials must be minimized.
  • the nickel-based materials are poor heat conductors.
  • the temperature gradients over the wall thickness are so rigid that thermal stresses are comparatively high.
  • DE 342 1067 likewise discloses a multicomponent inner housing structure and DE 103 53 451 A1.
  • the inner housing is in this case formed in an inner inner housing and an outer inner housing.
  • the inner inner housing is located in the region of the single-flow area and must therefore withstand the high temperatures and the high pressures. Therefore, the inner inner housing is made of a suitable material, such as e.g. formed of a nickel-based alloy.
  • the flow channel is formed between the inner inner casing and the rotor.
  • the inner inner housing therefore has devices such as e.g. Grooves to carry in it vanes.
  • an outer inner housing is arranged to the inner inner housing. It is essential here that between the inner inner housing and the outer inner housing aharidampf Hurm arises, which is acted upon by cooling medium.
  • Inner housing is designed such that it, viewed in the flow direction, adjacent to the inner inner housing and constitutes a boundary of the flow channel, wherein also in the outer inner housing devices such. Grooves are provided to carry vanes can.
  • the outer inner casing is subjected to a vapor having a lower temperature and a lower pressure, so that the material of the outer inner casing must be less heat-resistant than the material of the inner inner casing.
  • the outer inner housing is formed of a less high-quality material.
  • an outer housing is arranged around the inner inner housing and the outer inner housing.
  • a fluidic connection is provided between the inner inner housing and the outer inner housing, with which it is possible to enter To transport cooling medium from the flow channel into the cooling steam space.
  • This cooling steam is thus removed from the flow channel, whereby the primary and the secondary stresses in the inner inner housing can be kept low.
  • Primary stresses are mechanical stresses that arise as a result of external loads, such as vapor pressures, weight forces, etc.
  • secondary voltages which are also referred to as thermal voltages, are those mechanical stresses which arise as a result of unbalanced temperature fields or changes in the thermal expansions.
  • the cooling steam located in the cooling steam space can also be used as insulation for the outer inner housing. Furthermore, a drainage line is provided which dissipates condensate occurring at standstill.
  • the steam turbine is designed as a double-flow steam turbine, whereby stresses and forces can be optimally coordinated for reasons of symmetry.
  • Figure 1 is a sectional view through a double-flow steam turbine
  • Figure 2 is a partial sectional view seen through a steam turbine in the flow direction.
  • 1 essentially comprises an outer housing 2, an outer inner housing 3 arranged inside the outer housing 2 and an inner inner housing 4 arranged inside the outer inner housing 3.
  • a rotor 5 is rotatably supported about a rotation axis 6. Between the outer inner casing 3 and the rotor 5 and between the inner inner casing 4 and the rotor 5, a flow channel 7 is formed. For clarity, individual runners and vanes are not shown in detail. The vanes are arranged on the inner inner casing 4 and on the outer inner casing 3. On the rotor 5, the blades are arranged such that in the flow channel 7, the thermal energy of a live steam can be converted into rotational energy. Fresh steam flows via a live steam inlet region, not shown, first into a first flow region 8, which is arranged between the inner inner casing 4 and the rotor 5.
  • the inner inner housing 4 is formed of a nickel-based material.
  • the outer inner housing 3 may be formed of a less highly heat-resistant material.
  • the inner inner housing 4 is formed of a high-chromium steel comprising 9 to 10 wt% chromium, wherein the outer inner housing 3 is formed of a less high-quality material than the inner inner housing 4.
  • the steam flowing in the first flow region 8 flows in a flow direction 9 along the flow channel 7.
  • the steam turbine 1 shown in FIG. 1 has a double-flow design, ie in the first inflow region 8 the vapor flows both along a first flow and along a second flow.
  • the outer inner housing 3 adjoins the inner inner housing 4. Between the outer inner casing 3 and the flow channel 7, a second flow region 10 is formed.
  • the outer inner housing 3 comprises devices, eg grooves for receiving the guide vanes.
  • the inner inner housing 4 is suspended in a manner not shown in the outer inner housing 3.
  • the outer inner casing is formed around the inner inner casing 4 in the region of the first flow region 8.
  • the outer inner housing 3 is in this case formed with respect to the axis of rotation 6 about the inner inner housing 4.
  • the outer inner casing 3 is not arranged around the inner inner casing 4 relative to the axis of rotation 6.
  • the first flow region 8 comprises the flow channel up to the point at which the inner inner housing 4 stops.
  • a fluidic connection 11 is arranged at the transition region between the first flow region 8 and the second flow region 10.
  • a relaxed steam from the flow channel 7 can thus flow through the fluidic connection 11 in a located between the inner inner housing 4 and the outer inner housing 3dedampfhoffm 12.
  • the location of the fluidic connection 11 must therefore be suitably chosen so that a cooling medium with a corresponding temperature and corresponding pressure flows via the fluidic connection 11 into the cooling steam space 12.
  • the outer inner casing 3 is comprised of a first outer inner casing top and a second lower outer inner casing part.
  • the outer inner housing 3 essentially comprises three sections that are shaped differently. Thus, in a first section, the inner housing is formed substantially parallel to the flow channel 9. This first region is more or less symmetrical in both the one and the other tide.
  • the second middle region of the outer inner housing 3 adjoins.
  • This middle one The area is characterized by an initially radial orientation in order to be able to form a cooling steam space 12 between the inner inner housing 4 and the outer inner housing 3.
  • FIG. 2 shows a representation of the steam turbine 1 in the flow direction.
  • FIG. 2 shown section is executed approximately in the center 13 of the steam turbine 1.
  • the cooling steam located in the cooling steam space 12 is led out of the cooling steam space via a cooling steam discharge.
  • the cooling steam dissipation is in this case carried out in the outer inner housing 3 by means of a bore.
  • the cooling steam discharge 14 is arranged in particular in the upper part of the outer inner housing 3.
  • thededampfab- line 14 can also be arranged in the lower part of the outer inner housing 3. This alternatively executed cooling steam discharge 14 can also be seen in FIG. 2 below the parting line 15.

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Abstract

The invention relates to a three-shell steam turbine, wherein an outer housing (2), an outer inner housing (3) and an inner inner housing (4) are provided, wherein the outer inner housing (3) is arranged around the inner inner housing (4) in such a way that a cooling steam chamber (12) is formed in between and a flow duct (7) is formed between the outer inner housing (3) and the rotor (5).

Description

Beschreibungdescription
Innengehäuse für eine StrömungsmaschineInner housing for a turbomachine
Die Erfindung betrifft eine Strömungsmaschine umfassend einen um eine Rotationsachse drehbar gelagerten Rotor, ein um den Rotor angeordnetes inneres und äußeres Innengehäuse und ein um das innere und äußere Innengehäuse angeordnetes Außenge- häuse, wobei entlang der Rotationsachse gesehen das äußereThe invention relates to a turbomachine comprising a rotor rotatably mounted about a rotation axis, an inner and outer inner housing arranged around the rotor and an outer housing arranged around the inner and outer inner housings, the outer housing being viewed along the axis of rotation
Innengehäuse um das innere Innengehäuse angeordnet ist, wobei zwischen dem inneren Innengehäuse und dem Rotor ein erster Strömungsbereich zum Strömen eines Strömungsmediums in einer Strömungsrichtung ausgebildet ist, wobei in Strömungsrichtung gesehen nach dem ersten Strömungsbereich ein zweiter Strömungsbereich zwischen dem äußeren Innengehäuse und dem Rotor ausgebildet ist.Inner housing is arranged around the inner inner housing, wherein between the inner inner housing and the rotor, a first flow region for flowing a flow medium is formed in a flow direction, wherein seen in the flow direction after the first flow region, a second flow region between the outer inner casing and the rotor is formed.
Unter einer Strömungsmaschine wird beispielsweise eine Dampf- turbine verstanden. Eine Dampfturbine weist üblicher Weise einen drehbar gelagerten Rotor und ein Gehäuse, das um den Rotor angeordnet ist auf. Zwischen dem Rotor und dem Innengehäuse ist ein Strömungskanal ausgebildet. Das Gehäuse in einer Dampfturbine muss mehrere Funktionen erfüllen können. Zum einen werden die Leitschaufeln im Strömungskanal am Gehäuse angeordnet und zum zweiten muss das Innengehäuse den Druck und den Temperaturen des Strömungsmediums für alle Last- und besondere Betriebsfälle standhalten. Bei einer Dampfturbine ist das Strömungsmedium Dampf. Des Weiteren muss das Gehäuse derart ausgebildet sein, dass Zu- und Abführungen, die auch als Anzapfungen bezeichnet werden, möglich sind. Eine weitere Funktion, die ein Gehäuse erfüllen muss, ist die Möglichkeit, dass ein Wellenende durch das Gehäuse durchgeführt werden kann.By a turbomachine, for example, a steam turbine is understood. A steam turbine conventionally includes a rotatably mounted rotor and a housing disposed about the rotor. Between the rotor and the inner housing, a flow channel is formed. The housing in a steam turbine must be able to fulfill several functions. On the one hand, the guide vanes are arranged in the flow channel on the housing and, secondly, the inner housing must withstand the pressure and the temperatures of the flow medium for all load and special operating cases. In a steam turbine, the flow medium is steam. Furthermore, the housing must be designed such that inlets and outlets, which are also referred to as taps, are possible. Another feature that a case must meet is the possibility of a shaft end passing through the case.
Bei den im Betrieb auftretenden hohen Spannungen, Drücken und Temperaturen ist es erforderlich, dass die Werkstoffe geeignet ausgewählt werden sowie die Konstruktion derart gewählt ist, dass die mechanische Integrität und Funktionalität ermöglicht wird. Dafür ist es erforderlich, dass hochwertige Werkstoffe zum Einsatz kommen, insbesondere im Bereich der Einströmung und der ersten Leitschaufelnuten.In the high voltages, pressures and temperatures that occur during operation, it is necessary that the materials are suitably selected and the construction chosen such is that the mechanical integrity and functionality is enabled. This requires that high-quality materials are used, especially in the area of the inflow and the first Leitschaufelnuten.
Für die Anwendungen bei Frischdampftemperaturen von über 6500C, wie z.B. 7000C, sind Nickel-Basis-Legierungen geeignet, da sie den bei hohen Temperaturen auftretenden Belastungen standhalten. Allerdings ist die Verwendung einer solchen Nickel-Basis-Legierung mit neuen Herausforderungen verbunden. So sind die Kosten für Nickel-Basis-Legierungen vergleichsweise hoch und außerdem ist die Fertigbarkeit von Nickel- Basis-Legierungen, z.B. durch beschränkte Gussmöglichkeit begrenzt. Dies führt dazu, dass die Verwendung von Nickel- Basis-Werkstoffen minimiert werden muss. Des Weiteren sind die Nickel-Basis-Werkstoffe schlechte Wärmeleiter. Dadurch sind die Temperaturgradienten über der Wandstärke so starr, dass Thermospannungen vergleichsweise hoch sind. Des Weiteren ist zu berücksichtigen, dass bei der Verwendung von Nickel- Basis-Werkstoffen die Temperaturdifferenz zwischen Ein- und Auslass der Dampfturbine steigt.For applications at live steam temperatures above 650 ° C., such as 700 ° C., nickel-based alloys are suitable, since they withstand the stresses occurring at high temperatures. However, the use of such a nickel-based alloy is associated with new challenges. Thus, the cost of nickel-based alloys is relatively high and also the manufacturability of nickel-based alloys, for example limited by limited casting possibility. As a result, the use of nickel-based materials must be minimized. Furthermore, the nickel-based materials are poor heat conductors. As a result, the temperature gradients over the wall thickness are so rigid that thermal stresses are comparatively high. Furthermore, it must be taken into account that when using nickel-based materials, the temperature difference between the inlet and outlet of the steam turbine increases.
Es werden derzeit verschiedene Konzepte verfolgt, um eine Dampfturbine bereitzustellen, die für hohe Temperaturen und für hohe Drücke geeignet ist. So ist es bekannt, eine aus mehreren Teilen umfassende Innengehäusestruktur in eine Außengehäusestruktur einzuarbeiten gemäß dem Artikel Y. Tanaka et al . "Advanced Design of Mitsubishi Large Steam Turbines", Mitsubishi Heavy Industries, Power Gen Europe, 2003, Düsseldorf, May 06.-08., 2003.Various concepts are currently being pursued to provide a steam turbine suitable for high temperatures and high pressures. Thus, it is known to incorporate a multi-part inner housing structure in an outer housing structure according to the article Y. Tanaka et al. Mitsubishi Heavy Industries, Power Gen Europe, 2003, Dusseldorf, May 06.-08., 2003.
Es ist ebenso bekannt, ein Innengehäuse aus zwei Teilen auszubilden gemäß DE 10 2006 027 237 Al.It is also known to form an inner housing of two parts according to DE 10 2006 027 237 A1.
In der DE 342 1067 wird ebenfalls eine mehrkomponentige Innengehäusestruktur offenbart sowie in der DE 103 53 451 Al.DE 342 1067 likewise discloses a multicomponent inner housing structure and DE 103 53 451 A1.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine weitere Möglichkeit anzubieten, ein Innengehäuse derart auszubilden, dass es für hohe Temperaturen und Drücke geeignet ist. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen aufgeführt .It is an object of the invention to provide a further possibility to form an inner housing such that it is suitable for high temperatures and pressures. This object is achieved by the features of claim 1. In the dependent claims advantageous developments are listed.
Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist es, eine dreischa- lige Dampfturbine auszubilden. Das Innengehäuse wird hierbei in ein inneres Innengehäuse und ein äußeres Innengehäuse ausgebildet. Das innere Innengehäuse ist im Bereich des Ein- Strömbereiches angeordnet und muss daher den hohen Temperaturen und den hohen Drücken standhalten. Daher ist das innere Innengehäuse aus einem geeigneten Material, wie z.B. aus einer Nickel-Basis-Legierung ausgebildet. Zwischen dem inneren Innengehäuse und dem Rotor ist der Strömungskanal ausge- bildet. Das innere Innengehäuse weist daher Vorrichtungen wie z.B. Nuten auf, um darin Leitschaufeln tragen zu können. Um das innere Innengehäuse ist ein äußeres Innengehäuse angeordnet. Wesentlich hierbei ist, dass zwischen dem inneren Innengehäuse und dem äußeren Innengehäuse ein Kühldampfräum ent- steht, der mit Kühlmedium beaufschlagt wird. Das äußereAn essential idea of the invention is to form a three-bladed steam turbine. The inner housing is in this case formed in an inner inner housing and an outer inner housing. The inner inner housing is located in the region of the single-flow area and must therefore withstand the high temperatures and the high pressures. Therefore, the inner inner housing is made of a suitable material, such as e.g. formed of a nickel-based alloy. The flow channel is formed between the inner inner casing and the rotor. The inner inner housing therefore has devices such as e.g. Grooves to carry in it vanes. To the inner inner housing, an outer inner housing is arranged. It is essential here that between the inner inner housing and the outer inner housing a Kühldampfräum arises, which is acted upon by cooling medium. The outer
Innengehäuse ist dabei derart ausgebildet, dass es in Strömungsrichtung gesehen an das innere Innengehäuse angrenzt und eine Begrenzung des Strömungskanals darstellt, wobei auch in dem äußeren Innengehäuse Vorrichtungen, wie z.B. Nuten vorge- sehen sind, um Leitschaufeln tragen zu können.Inner housing is designed such that it, viewed in the flow direction, adjacent to the inner inner housing and constitutes a boundary of the flow channel, wherein also in the outer inner housing devices such. Grooves are provided to carry vanes can.
Das äußere Innengehäuse wird mit einem Dampf beaufschlagt, der eine geringere Temperatur und einen geringeren Druck aufweist, so dass das Material des äußeren Innengehäuses weniger warmfest sein muss als das Material des inneren Innengehäuses. Insbesondere genügt es, wenn das äußere Innengehäuse aus einem weniger hochwertigen Werkstoff ausgebildet ist. Um das innere Innengehäuse und dem äußeren Innengehäuse ist ein Außengehäuse angeordnet.The outer inner casing is subjected to a vapor having a lower temperature and a lower pressure, so that the material of the outer inner casing must be less heat-resistant than the material of the inner inner casing. In particular, it is sufficient if the outer inner housing is formed of a less high-quality material. Around the inner inner housing and the outer inner housing, an outer housing is arranged.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist zwischen dem inneren Innengehäuse und dem äußeren Innengehäuse eine strömungstechnische Verbindung vorgesehen, mit dem es möglich ist, ein Kühlmedium aus dem Strömungskanal in den Kühldampfräum zu befördern. Dieser Kühldampf wird somit aus dem Strömungskanal entnommen, wodurch die Primär- als auch die Sekundärspannungen im inneren Innengehäuse gering gehalten werden können. Primärspannungen sind mechanische Spannungen, die in Folge von äußeren Lasten, z.B. Dampfdrücken, Gewichtskräften usw. entstehen. Demgegenüber sind Sekundärspannungen, die auch als Thermospannungen bezeichnet werden, solche mechanische Spannungen, die in Folge von nicht ausgeglichenen Temperaturfel- dern oder Veränderungen der Wärmedehnungen entstehen.In an advantageous development, a fluidic connection is provided between the inner inner housing and the outer inner housing, with which it is possible to enter To transport cooling medium from the flow channel into the cooling steam space. This cooling steam is thus removed from the flow channel, whereby the primary and the secondary stresses in the inner inner housing can be kept low. Primary stresses are mechanical stresses that arise as a result of external loads, such as vapor pressures, weight forces, etc. In contrast, secondary voltages, which are also referred to as thermal voltages, are those mechanical stresses which arise as a result of unbalanced temperature fields or changes in the thermal expansions.
Der in dem Kühldampfräum befindliche Kühldampf ist gleichzeitig als Isolierung zum äußeren Innengehäuse nutzbar. Des Weiteren ist eine Entwässerungsleitung vorgesehen, die bei Stillstand anfallendes Kondenswasser ableitet. In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Dampfturbine als zweiflutige Dampfturbine ausgebildet, wodurch Spannungen und Kräfte aus Symmetriegründen optimal aufeinander abgestimmt werden können.The cooling steam located in the cooling steam space can also be used as insulation for the outer inner housing. Furthermore, a drainage line is provided which dissipates condensate occurring at standstill. In a further advantageous development, the steam turbine is designed as a double-flow steam turbine, whereby stresses and forces can be optimally coordinated for reasons of symmetry.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. Diese sollen die Ausführungsbeispiele nicht maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wozu Erläuterungen dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird hier auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen .Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings. These are not intended to represent the exemplary embodiments to scale, but rather the drawing, including explanations, is executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made here to the relevant prior art.
Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:In detail, the drawing shows in:
Figur 1 eine Schnittdarstellung durch eine zweiflutige Dampfturbine ;Figure 1 is a sectional view through a double-flow steam turbine;
Figur 2 eine teilweise Schnittdarstellung durch eine Dampfturbine in Strömungsrichtung gesehen. Die in Figur 1 gezeigte Schnittdarstellung durch die Strömungsmaschine 1 umfasst im Wesentlichen ein Außengehäuse 2, ein innerhalb des Außengehäuses 2 angeordnetes äußeres Innengehäuse 3 und ein innerhalb des äußeren Innengehäuses 3 ange- ordnetes inneres Innengehäuse 4.Figure 2 is a partial sectional view seen through a steam turbine in the flow direction. 1 essentially comprises an outer housing 2, an outer inner housing 3 arranged inside the outer housing 2 and an inner inner housing 4 arranged inside the outer inner housing 3.
Innerhalb des äußeren Innengehäuses 3 und des inneren Innengehäuses 4 ist ein Rotor 5 um eine Rotationsachse 6 drehbar gelagert. Zwischen dem äußeren Innengehäuse 3 und dem Rotor 5 sowie zwischen dem inneren Innengehäuse 4 und dem Rotor 5 ist ein Strömungskanal 7 ausgebildet. Der Übersichtlichkeit wegen sind einzelne Lauf- und Leitschaufeln nicht näher dargestellt. Die Leitschaufeln werden am inneren Innengehäuse 4 und am äußeren Innengehäuse 3 angeordnet. Auf den Rotor 5 werden die Laufschaufeln derart angeordnet, dass im Strömungskanal 7 die thermische Energie eines Frischdampfes in Rotationsenergie umgewandelt werden kann. Frischdampf strömt über eine nicht näher dargestellten Frischdampfeintritts- bereich zunächst in einen ersten Strömungsbereich 8, der zwi- sehen dem inneren Innengehäuse 4 und dem Rotor 5 angeordnet ist.Within the outer inner casing 3 and the inner inner casing 4, a rotor 5 is rotatably supported about a rotation axis 6. Between the outer inner casing 3 and the rotor 5 and between the inner inner casing 4 and the rotor 5, a flow channel 7 is formed. For clarity, individual runners and vanes are not shown in detail. The vanes are arranged on the inner inner casing 4 and on the outer inner casing 3. On the rotor 5, the blades are arranged such that in the flow channel 7, the thermal energy of a live steam can be converted into rotational energy. Fresh steam flows via a live steam inlet region, not shown, first into a first flow region 8, which is arranged between the inner inner casing 4 and the rotor 5.
Das innere Innengehäuse 4 ist aus einem Nickel-Basis-Werkstoff ausgebildet. Das äußere Innengehäuse 3 kann aus einem weniger hochwarmfesten Material ausgebildet sein. In einer alternativen Ausführungsform ist das innere Innengehäuse 4 aus einem hochchromigen Stahl, der 9 bis 10 Gew-% Chrom umfasst, ausgebildet, wobei das äußere Innengehäuse 3 aus einem weniger hochwertigen Werkstoff ausgebildet ist als das innere Innengehäuse 4.The inner inner housing 4 is formed of a nickel-based material. The outer inner housing 3 may be formed of a less highly heat-resistant material. In an alternative embodiment, the inner inner housing 4 is formed of a high-chromium steel comprising 9 to 10 wt% chromium, wherein the outer inner housing 3 is formed of a less high-quality material than the inner inner housing 4.
Der im ersten Strömungsbereich 8 strömende Dampf strömt in einer Strömungsrichtung 9 entlang des Strömungskanals 7. Die in Figur 1 dargestellte Dampfturbine 1 ist zweiflutig ausgebildet, d.h., dass im ersten Einströmbereich 8 der Dampf sowohl entlang einer ersten Flut als auch entlang einer zweiten Flut strömt. Das äußere Innengehäuse 3 grenzt an das innere Innengehäuse 4 an. Zwischen dem äußeren Innengehäuse 3 und dem Strömungskanal 7 ist ein zweiter Strömungsbereich 10 ausgebildet. Das äußere Innengehäuse 3 umfasst Vorrichtungen, z.B. Nuten zur Aufnahme der Leitschaufeln. Das innere Innengehäuse 4 ist in nicht näher dargestellter Weise im äußeren Innengehäuse 3 aufgehängt. Das äußere Innengehäuse ist im Bereich des ersten Strömungsbereiches 8 um das innere Innengehäuse 4 ausgebildet. Das äußere Innengehäuse 3 ist hierbei bezogen auf die Rotationsachse 6 um das innere Innengehäuse 4 ausgebildet. Außerhalb des ersten Strömungsbereiches 8 ist das äußere Innengehäuse 3 bezogen auf die Rotationsachse 6 nicht um das innere Innengehäuse 4 angeordnet. Der erste Strömungsbereich 8 umfasst den Strömungskanal bis zu der Stelle, an der das innere Innengehäuse 4 aufhört. Zwischen dem inneren Innengehäuse 4 und dem äußeren Innengehäuse 3 ist an dem Übergangsbereich zwischen dem ersten Strömungsbereich 8 und dem zweiten Strömungsbereich 10 eine strömungstechnische Verbindung 11 angeordnet. Ein aus dem Strömungskanal 7 entspannter Dampf kann somit über die strömungstechnische Verbindung 11 in einen zwischen dem inneren Innengehäuse 4 und dem äußeren Innengehäuse 3 befindlichen Kühldampfräum 12 strömen. Die Stelle der strömungstechnischen Verbindung 11 muss daher geeignet gewählt werden, damit ein Kühlmedium mit entsprechender Temperatur und entsprechendem Druck über die Strömungs- technische Verbindung 11 in den Kühldampfräum 12 strömt.The steam flowing in the first flow region 8 flows in a flow direction 9 along the flow channel 7. The steam turbine 1 shown in FIG. 1 has a double-flow design, ie in the first inflow region 8 the vapor flows both along a first flow and along a second flow. The outer inner housing 3 adjoins the inner inner housing 4. Between the outer inner casing 3 and the flow channel 7, a second flow region 10 is formed. The outer inner housing 3 comprises devices, eg grooves for receiving the guide vanes. The inner inner housing 4 is suspended in a manner not shown in the outer inner housing 3. The outer inner casing is formed around the inner inner casing 4 in the region of the first flow region 8. The outer inner housing 3 is in this case formed with respect to the axis of rotation 6 about the inner inner housing 4. Outside the first flow region 8, the outer inner casing 3 is not arranged around the inner inner casing 4 relative to the axis of rotation 6. The first flow region 8 comprises the flow channel up to the point at which the inner inner housing 4 stops. Between the inner inner housing 4 and the outer inner housing 3, a fluidic connection 11 is arranged at the transition region between the first flow region 8 and the second flow region 10. A relaxed steam from the flow channel 7 can thus flow through the fluidic connection 11 in a located between the inner inner housing 4 and the outer inner housing 3 Kühldampfräum 12. The location of the fluidic connection 11 must therefore be suitably chosen so that a cooling medium with a corresponding temperature and corresponding pressure flows via the fluidic connection 11 into the cooling steam space 12.
Dieses in dem Kühldampfräum 12 strömende Kühlmedium isoliert das innere Innengehäuse 4 gegenüber dem äußeren Innengehäuse 3. Im Wesentlichen ist das äußere Innengehäuse 3 umfassend aus einem ersten äußeren Inngehäuseoberteil und einem zweiten unteren äußeren Innengehäuseteil . Das äußere Innengehäuse 3 umfasst im Wesentlichen drei Abschnitte, die unterschiedlich geformt sind. So ist in einem ersten Abschnitt das Innengehäuse im Wesentlichen parallel zum Strömungskanal 9 ausgebildet. Dieser erste Bereich ist sowohl in der einen als auch in der anderen Flut mehr oder weniger symmetrisch ausgebildet.This cooling medium flowing in the cooling steam space 12 isolates the inner inner casing 4 from the outer inner casing 3. Essentially, the outer inner casing 3 is comprised of a first outer inner casing top and a second lower outer inner casing part. The outer inner housing 3 essentially comprises three sections that are shaped differently. Thus, in a first section, the inner housing is formed substantially parallel to the flow channel 9. This first region is more or less symmetrical in both the one and the other tide.
In einem Übergangsbereich, der in der Nähe der strömungstechnischen Verbindung 11 angeordnet ist, grenzt der zweite mittlere Bereich des äußeren Innengehäuses 3 an. Dieser mittlere Bereich ist gekennzeichnet durch eine zunächst radiale Ausrichtung, um einen Kühldampfräum 12 zwischen dem inneren Innengehäuse 4 und dem äußeren Innengehäuse 3 ausbilden zu können .In a transition region, which is arranged in the vicinity of the fluidic connection 11, the second middle region of the outer inner housing 3 adjoins. This middle one The area is characterized by an initially radial orientation in order to be able to form a cooling steam space 12 between the inner inner housing 4 and the outer inner housing 3.
Zum Schutz der Dampfturbine ist unter anderem im Kühldampfraum 12 eine nicht näher dargestellte Entwässerungsleitung vorgesehen, die bei Stillstand der Dampfturbine anfallendes Kondenswasser ableitet. In der Figur 2 ist eine Darstellung der Dampfturbine 1 in Strömungsrichtung zu sehen. Der inTo protect the steam turbine, a drainage line, not shown, is provided, inter alia, in the cooling steam chamber 12, which dissipates condensate occurring at a standstill of the steam turbine. FIG. 2 shows a representation of the steam turbine 1 in the flow direction. The in
Figur 2 dargestellte Schnitt ist in etwa in der Mitte 13 der Dampfturbine 1 ausgeführt. Der im Kühldampfräum 12 befindliche Kühldampf wird über eine Kühldampfableitung aus dem Kühldampfraum geführt. Die Kühldampfableitung ist hierbei im äußeren Innengehäuse 3 mittels einer Bohrung ausgeführt. Die Kühldampfableitung 14 ist insbesondere im Oberteil des äußeren Innengehäuses 3 angeordnet.Figure 2 shown section is executed approximately in the center 13 of the steam turbine 1. The cooling steam located in the cooling steam space 12 is led out of the cooling steam space via a cooling steam discharge. The cooling steam dissipation is in this case carried out in the outer inner housing 3 by means of a bore. The cooling steam discharge 14 is arranged in particular in the upper part of the outer inner housing 3.
In einer alternativen Ausführungsform kann die Kühldampfab- leitung 14 ebenso in dem Unterteil des äußeren Innengehäuses 3 angeordnet werden. Diese alternativ ausgeführte Kühldampf- ableitung 14 ist ebenso in der Figur 2 unterhalb der Teilfuge 15 zu sehen. In an alternative embodiment, the Kühldampfab- line 14 can also be arranged in the lower part of the outer inner housing 3. This alternatively executed cooling steam discharge 14 can also be seen in FIG. 2 below the parting line 15.

Claims

Patentansprüche claims
1. Strömungsmaschine (1), umfassend einen um eine Rotationsachse (6) drehbar gelager- ten Rotor (5) , ein um den Rotor (5) angeordnetes inneres Innengehäuse (4) und äußeres Innengehäuse (3) und ein um das innere und das äußere Innengehäuse (3, 4) angeordnetes Außengehäuse (2), wobei zwischen dem inneren Innengehäuse (4) und dem Rotor (5) ein erster Strömungsbereich (8) zum Strömen eines Strömungsmediums in einer Strömungsrichtung (9) ausgebildet ist und ein in Strömungsrichtung gesehen nach dem ersten Strömungsbereich (8) ein zweiter Strömungsbereich (10) zwischen dem äußeren Innengehäuse (3) und dem Rotor (5) ausgebildet ist, wobei entlang der Rotationsachse (6) nur im Bereich des ersten Strömungsbereiches (8) das äußere Innengehäuse (3) um das innere Innengehäuse (4) angeordnet ist, wobei die Strömungsmaschine (1) zweiflutig ausgebildet ist.1. Turbomachine (1), comprising a rotor (5) rotatably mounted about a rotation axis (6), an inner inner housing (4) arranged around the rotor (5) and outer inner housing (3) and one around the inner and the outer inner housing (3, 4) arranged outer housing (2), wherein between the inner inner housing (4) and the rotor (5), a first flow area (8) for flowing a flow medium in a flow direction (9) is formed and seen in the flow direction a second flow region (10) is formed between the outer inner casing (3) and the rotor (5) after the first flow region (8), wherein the outer inner casing (3) is arranged along the axis of rotation (6) only in the region of the first flow region (8) ) is arranged around the inner inner housing (4), wherein the turbomachine (1) is formed in two columns.
2. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei zwischen dem inneren Innengehäuse (4) und dem äußeren Innengehäuse (3) ein Kühldampfräum (12) ausgebildet ist.2. Turbomachine (1) according to claim 1, wherein between the inner inner housing (4) and the outer inner housing (3) a cooling steam space (12) is formed.
3. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 2, wobei zwischen dem inneren Innengehäuse (4) und dem äußeren Innengehäuse (3) eine strömungstechnische Verbindung (11) zwischen dem ersten und/oder zweiten Strömungsbereich (8, 9) und dem Kühldampfräum (12) ausgebildet ist.3. Turbomachine (1) according to claim 2, wherein between the inner inner housing (4) and the outer inner housing (3) has a fluidic connection (11) between the first and / or second flow region (8, 9) and the Kühldampfräum (12). is trained.
4. Strömungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kühldampfableitung (14) zum Ausströmen eines im Kühldampfräum (12) befindlichen Kühlmediums aus dem Kühl- dampfräum (12) ausgebildet ist. 4. turbomachine (1) according to any one of the preceding claims, wherein a cooling steam discharge (14) for discharging a Kühldampfräum (12) located cooling medium from the cooling steam space (12) is formed.
5. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 1, wobei die Kühldampfableitung (14) im äußeren Innengehäuse (3) angeordnet ist.5. Turbomachine (1) according to claim 1, wherein the cooling steam discharge (14) in the outer inner housing (3) is arranged.
6. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 5, wobei das äußere Innengehäuse (3) ein äußeres Innengehäuse- Oberteil und ein äußeres Innengehäuse-Unterteil umfasst.6. Turbomachine (1) according to claim 5, wherein the outer inner housing (3) comprises an outer inner housing upper part and an outer inner housing lower part.
7. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 6, wobei die Kühldampfableitung (14) im äußeren Innengehäuse- Oberteil angeordnet ist.7. turbomachine (1) according to claim 6, wherein the cooling steam discharge (14) is arranged in the outer inner housing upper part.
8. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 6, wobei die Kühldampfableitung (14) im äußeren Innengehäuse- Unterteil angeordnet ist.8. turbomachine (1) according to claim 6, wherein the cooling steam discharge line (14) is arranged in the outer inner housing lower part.
9. Strömungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das innere Innengehäuse (4) aus einem Nickel-Basis- Werkstoff ausgebildet ist.9. turbomachine (1) according to any one of the preceding claims, wherein the inner inner housing (4) is formed of a nickel-based material.
10. Strömungsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das innere Innengehäuse (4) aus einem hochchromigen Stahl, der 9 - 10 Gew.-% Chrom umfasst, ausgebildet ist.10. turbomachine (1) according to any one of claims 1 to 8, wherein the inner inner housing (4) made of a high-chromium steel, which comprises 9 - 10 wt .-% chromium, is formed.
11. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 10, wobei das äußere Innengehäuse (3) aus einem weniger hochwertigen Werkstoff ausgebildet ist als das innere Innengehäuse (4) .11. Turbomachine (1) according to claim 10, wherein the outer inner housing (3) is formed of a less high-quality material than the inner inner housing (4).
12. Strömungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im inneren Innengehäuse (4) und im äußeren Innengehäuse (3) eine Vorrichtung zum Aufnehmen von Leitschaufeln vorgesehen ist. 12. Turbomachine (1) according to one of the preceding claims, wherein in the inner inner housing (4) and in the outer inner housing (3) is provided a device for receiving guide vanes.
13. Strömungsmaschine (1) nach Anspruch 11, wobei die Vorrichtungen als Nuten ausgebildet sind.13. Turbomachine (1) according to claim 11, wherein the devices are formed as grooves.
14. Strömungsmaschine (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem Einströmbereich für Frischdampf, wobei das innere Innengehäuse (4) im Bereich des Einströmbereichs angeordnet ist. 14. Turbomachine (1) according to one of the preceding claims, with an inflow region for live steam, wherein the inner inner housing (4) is arranged in the region of the inflow region.
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