[發明專利]具有護壁板的渦輪機殼體

無效

• 申請號: 201010254628.6
• 申請日: 2010-08-13
• 公開（公告）號: CN101994530A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: K·洛赫納;M·施特勞赫
• 申請（專利權）人: 西門子公司
• 主分類號: F01D25/26
• 分類號: F01D25/26
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 曹若;汲長志

技術領域

本發明涉及一種尤其蒸汽渦輪機的渦輪機殼體，該渦輪機殼體由渦輪機殼體下面部分和渦輪機殼體上面部分組成，它們在裝配狀態下相互接合并且在此在其接合面上分別構造接合部，其中每個渦輪機殼體部分在接合部的區域內具有接合法蘭，通過該接合法蘭將渦輪機殼體部分借助于接合螺栓相互擰緊。

背景技術

渦輪機殼體的外殼體通常構造成雙構件的并且包括渦輪機殼體下面部分以及渦輪機殼體上面部分。渦輪機殼體的雙構件的實施方式簡化了轉子的裝配。渦輪機殼體下面部分和渦輪機殼體上面部分在裝配狀態下通過接合面相互接合。在此，渦輪機殼體下面部分和渦輪機殼體上面部分在其接合面上分別構成接合部。在接合部的區域內，所述渦輪機殼體部分具有接合法蘭，通過接合法蘭將渦輪機殼體部分借助于接合螺栓相互擰緊。

在接合部的區域內，在渦輪機運行中經常出現不密封性，從而在蒸汽渦輪機的情況下熱的蒸汽會通過接合部出去。在此，不密封性尤其出現在渦輪機殼體的相鄰的腔室之間。不密封性的原因尤其是相鄰的腔室之間較高的溫度差，并且也是渦輪機殼體部分內部的溫度分布的結果。在此，部件溫度分布受到流體溫度、流體和殼體部分之間對流的熱傳遞以及熱輻射的顯著影響。由于接合法蘭，所述殼體部分的壁厚是不均勻的，由此產生不均勻的溫度分布并且由此在部件中形成應力，該應力導致接合部區域中的不密封性。

至今為止，通過接合螺栓的尺寸、布置方式、材料選擇以及預張緊或者說通過改變熱力學的參數來解決所述問題。

發明內容

由此出發，本發明的任務是相對于現有技術更好地并且更簡單地密封接合部。

該任務通過獨立權利要求1的特征得到解決。可以單個地或者相互組合地使用的有利的設計方案和改進方案是從屬權利要求的主題。

按本發明的渦輪機殼體包括渦輪機殼體下面部分和渦輪機殼體上面部分，它們在裝配狀態下相互接合并且在此在其接合面上分別構造接合部，其中每個渦輪機殼體部分在接合部的區域內具有接合法蘭，通過該接合法蘭將渦輪機殼體部分借助于接合螺栓相互擰緊，所述渦輪機殼體的突出之處在于，在渦輪機殼體的內壁上在接合法蘭的區域內設置護壁板，如此布置和構造該護壁板，使得其減少接合法蘭區域中的對流的熱傳遞以及熱輻射。在接合法蘭區域中的對流的熱傳遞以及熱輻射的減少使得軸向的溫度梯度得到減少，并且也能夠在相鄰的腔室之間的溫度差較高時在接合部的區域中可靠地密封渦輪機殼體。在此，護壁板是一種簡單并且很有效的措施。

本發明的有利的設計方案提出，所述護壁板基本上由金屬材料制成。該金屬材料是成本低廉的、制造簡單的，并且可以容易地固定在渦輪機殼體的內壁上。在需要時能夠容易地替換損壞的護壁板，因為金屬材料能夠容易地獲得并且在現場進行處理。

本發明的特別優選的設計方案提出，所述護壁板借助于熱彈性的固定件固定在渦輪機殼體的內壁上。所述護壁板的熱彈性的固定件負責在護壁板中不會由于溫度梯度而產生應力，所述應力可能導致護壁板的損壞，或者說會破壞或者損壞在內壁上的固定。

本發明的特別的設計方案提出，借助于螺紋連接實現熱彈性的固定件。該螺紋連接可以非常容易地進行構造，并且負責將護壁板持久地并且可靠地固定在渦輪機殼體的或者說渦輪機殼體部分的內壁上。

特別優選地通過至少一個支撐螺栓來實現螺紋連接。該支撐螺栓負責將護壁板非直接地靠在渦輪機殼體部分上。由此實現了護壁板和渦輪機殼體之間的縫隙，該縫隙負責更好地屏蔽對流的熱傳遞和熱輻射。

本發明的另一種優選的設計方案提出，相應的護壁板在30°到60°的圓周角α上延伸，該圓周角從相應的接合部開始測量。如此尺寸構造的護壁板負責在較少使用材料的同時充分地保護接合部。具有更大的圓周角的護壁板雖然也是可以的，但是只能對不重要的改善作貢獻。在護壁板的圓周角更小時，在接合部區域中的保護僅僅是不充分的，從而不能十分有效地并且可靠地排除接合部的區域內的不密封性。

本發明的另一優選的設計方案提出，所述護壁板沿軸向在接合螺栓的一個到三個螺距上延伸。由此確保了足夠地覆蓋所述接合部，并且將材料需求降低到所需要的最低程度。更大的護壁板不會對接合部區域中的密封性的改善作貢獻。相反，護壁板的軸向延伸的減少會導致不能確保可靠地密封接合部。

按本發明的渦輪機殼體基于這樣的構思，即通過接合部區域內的簡單的護壁板能夠十分有效地減少從流體到渦輪機殼體壁的對流的熱傳遞以及熱輻射，由此能夠以簡單并且成本低廉的方式防止接合部區域內的不密封性。這樣的護壁板尤其能夠用于蒸汽渦輪機殼體，在那里經常出現接合部區域中的密封問題，并且必須以較大花費來減少該問題。

附圖說明