[发明专利]具有护壁板的涡轮机壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种尤其蒸汽涡轮机的涡轮机壳体，该涡轮机壳体由涡轮机壳体下面部分和涡轮机壳体上面部分组成，它们在装配状态下相互接合并且在此在其接合面上分别构造接合部，其中每个涡轮机壳体部分在接合部的区域内具有接合法兰，通过该接合法兰将涡轮机壳体部分借助于接合螺栓相互拧紧。

背景技术

涡轮机壳体的外壳体通常构造成双构件的并且包括涡轮机壳体下面部分以及涡轮机壳体上面部分。涡轮机壳体的双构件的实施方式简化了转子的装配。涡轮机壳体下面部分和涡轮机壳体上面部分在装配状态下通过接合面相互接合。在此，涡轮机壳体下面部分和涡轮机壳体上面部分在其接合面上分别构成接合部。在接合部的区域内，所述涡轮机壳体部分具有接合法兰，通过接合法兰将涡轮机壳体部分借助于接合螺栓相互拧紧。

在接合部的区域内，在涡轮机运行中经常出现不密封性，从而在蒸汽涡轮机的情况下热的蒸汽会通过接合部出去。在此，不密封性尤其出现在涡轮机壳体的相邻的腔室之间。不密封性的原因尤其是相邻的腔室之间较高的温度差，并且也是涡轮机壳体部分内部的温度分布的结果。在此，部件温度分布受到流体温度、流体和壳体部分之间对流的热传递以及热辐射的显著影响。由于接合法兰，所述壳体部分的壁厚是不均匀的，由此产生不均匀的温度分布并且由此在部件中形成应力，该应力导致接合部区域中的不密封性。

至今为止，通过接合螺栓的尺寸、布置方式、材料选择以及预张紧或者说通过改变热力学的参数来解决所述问题。

发明内容

由此出发，本发明的任务是相对于现有技术更好地并且更简单地密封接合部。

该任务通过独立权利要求1的特征得到解决。可以单个地或者相互组合地使用的有利的设计方案和改进方案是从属权利要求的主题。

按本发明的涡轮机壳体包括涡轮机壳体下面部分和涡轮机壳体上面部分，它们在装配状态下相互接合并且在此在其接合面上分别构造接合部，其中每个涡轮机壳体部分在接合部的区域内具有接合法兰，通过该接合法兰将涡轮机壳体部分借助于接合螺栓相互拧紧，所述涡轮机壳体的突出之处在于，在涡轮机壳体的内壁上在接合法兰的区域内设置护壁板，如此布置和构造该护壁板，使得其减少接合法兰区域中的对流的热传递以及热辐射。在接合法兰区域中的对流的热传递以及热辐射的减少使得轴向的温度梯度得到减少，并且也能够在相邻的腔室之间的温度差较高时在接合部的区域中可靠地密封涡轮机壳体。在此，护壁板是一种简单并且很有效的措施。

本发明的有利的设计方案提出，所述护壁板基本上由金属材料制成。该金属材料是成本低廉的、制造简单的，并且可以容易地固定在涡轮机壳体的内壁上。在需要时能够容易地替换损坏的护壁板，因为金属材料能够容易地获得并且在现场进行处理。

本发明的特别优选的设计方案提出，所述护壁板借助于热弹性的固定件固定在涡轮机壳体的内壁上。所述护壁板的热弹性的固定件负责在护壁板中不会由于温度梯度而产生应力，所述应力可能导致护壁板的损坏，或者说会破坏或者损坏在内壁上的固定。

本发明的特别的设计方案提出，借助于螺纹连接实现热弹性的固定件。该螺纹连接可以非常容易地进行构造，并且负责将护壁板持久地并且可靠地固定在涡轮机壳体的或者说涡轮机壳体部分的内壁上。

特别优选地通过至少一个支撑螺栓来实现螺纹连接。该支撑螺栓负责将护壁板非直接地靠在涡轮机壳体部分上。由此实现了护壁板和涡轮机壳体之间的缝隙，该缝隙负责更好地屏蔽对流的热传递和热辐射。

本发明的另一种优选的设计方案提出，相应的护壁板在30°到60°的圆周角α上延伸，该圆周角从相应的接合部开始测量。如此尺寸构造的护壁板负责在较少使用材料的同时充分地保护接合部。具有更大的圆周角的护壁板虽然也是可以的，但是只能对不重要的改善作贡献。在护壁板的圆周角更小时，在接合部区域中的保护仅仅是不充分的，从而不能十分有效地并且可靠地排除接合部的区域内的不密封性。

本发明的另一优选的设计方案提出，所述护壁板沿轴向在接合螺栓的一个到三个螺距上延伸。由此确保了足够地覆盖所述接合部，并且将材料需求降低到所需要的最低程度。更大的护壁板不会对接合部区域中的密封性的改善作贡献。相反，护壁板的轴向延伸的减少会导致不能确保可靠地密封接合部。

按本发明的涡轮机壳体基于这样的构思，即通过接合部区域内的简单的护壁板能够十分有效地减少从流体到涡轮机壳体壁的对流的热传递以及热辐射，由此能够以简单并且成本低廉的方式防止接合部区域内的不密封性。这样的护壁板尤其能够用于蒸汽涡轮机壳体，在那里经常出现接合部区域中的密封问题，并且必须以较大花费来减少该问题。

附图说明