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(11) |
EP 2 783 077 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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16.06.2021 Patentblatt 2021/24 |
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Anmeldetag: 21.11.2012 |
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Internationale Patentklassifikation (IPC):
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Internationale Anmeldenummer: |
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PCT/EP2012/004825 |
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Internationale Veröffentlichungsnummer: |
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WO 2013/075825 (30.05.2013 Gazette 2013/22) |
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| (54) |
DAMPFTURBINE MIT LEITEINRICHTUNG
STEAM TURBINE WITH GUIDE DEVICE
TURBINE À VAPEUR AVEC DISPOSITIF DE GUIDAGE
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Benannte Vertragsstaaten: |
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AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL
NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR |
| (30) |
Priorität: |
21.11.2011 DE 102011119003
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.10.2014 Patentblatt 2014/40 |
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Patentinhaber: TKG Turbinen Komponenten Görlitz GmbH |
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02827 Görlitz (DE) |
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Erfinder: |
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- ROTHWEILER, Florian
82152 Krailling (DE)
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| (74) |
Vertreter: Thoma, Michael et al |
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Lorenz Seidler Gossel
Rechtsanwälte Patentanwälte
Partnerschaft mbB Widenmayerstraße 23
80538 München Widenmayerstraße 23
80538 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A1-2008/052699 GB-A- 2 272 027 US-A- 5 332 360
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DE-A1- 19 547 653 GB-A- 2 400 415 US-A1- 2011 081 240
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft Dampfturbinen, mit einer Leitvorrichtung für eine
solche Turbine, mit Leitschaufeln, die in einem Leitkanal zwischen einem Innenleitring
und einem Außenleitring angeordnet sind, wobei die Leitschaufeln mit den Innen- und
Außenleitringen verbunden sind.
[0002] Um bei Turbinen das Antriebsmedium wie beispielsweise den Dampf bei einer Dampfturbine
im richtigen Winkel auf die Laufschaufeln zu leiten, verwendet man üblicherweise eine
Leitvorrichtung mit Leitschaufeln, die in einem sog. Leitschaufelträger fixiert und
mit diesem zusammen im Turbinengehäuse montiert werden. Um eine exakte Einbaulage
der Leitschaufeln zu gewährleisten, sind zu deren Positionierung im Leitschaufelträger
Positionierungselemente vorgesehen. Dies kann beispielsweise ein Außenleitring sein,
an dem die Leitschaufeln fixiert werden und mit dem zusammen die Leitschaufeln dann
in eine entsprechende Nut in der Innenfläche des Leitschaufelträgers eingesetzt werden.
Üblicherweise sind auch die radial innenliegenden Enden der Leitschaufeln mit einem
dort vorgesehenen Deckband verbunden, um den Dampfkanal gegen die Turbinenwelle abzudichten,
Spaltverluste zu reduzieren und mehrere Leitschaufeln zur Beeinflussung des Schwingungsverhaltens
mechanisch zu verbinden.
[0003] Üblicherweise werden die genannten Leitschaufeln hierbei mit Nieten an den als Deckbändern
ausgebildeten Leitringen befestigt. Die Leitringe bzw. Deckbänder besitzen hierzu
entsprechende Bohrungen, in die die Niete eingebracht werden können, wobei das Vernieten
in der Regel in manuellen Verfahren, Schaufel für Schaufel durchgeführt wird. Die
Leitschaufeln können hierbei an ihren stirnseitigen Enden Nietzapfen umfassen, mit
denen sie durch die genannten Bohrungen in den deckbandförmigen Leitringen vernietet
werden können, vgl.
WO 2008/052699 A1 und
DE 195 47 653 A1.
[0004] Um die Leitschaufeln vernünftig und stabil vernieten zu können, muss ein 90°-Winkel
zwischen Nietachse und der Aufsetzfläche des Deckbandes, gegen die die Schaufelstirnseite
gesetzt wird, vorgesehen werden.
[0005] Eine solche Leitvorrichtung mit am Innenleitring vernieteten Leitschaufeln zeigt
beispielsweise die Schrift
WO 97/22783. Ähnliche Leitvorrichtungen zeigen weiterhin die Schriften
DE 195 47 653 und
DE 10 2008 051 937.
[0006] Aus den Schriften
US 5,332,360,
GB 2272027,
GB 2400415 und
US 2011/081240 sind Gasturbinen bekannt, bei denen als Hohlprofil ausgebildete Schaufelblätter in
formangepassten Ausnehmungen im Außen- beziehungsweise Innenring sitzen.
[0007] Für die Führung bzw. Leitung des Antriebsmediums wäre es vorteilhaft, im Bereich
des Innenleitrings nicht an die durch die bisherigen Nietverfahren bedingte zylindrische
Kontur des Leitrings gebunden zu sein. Bei Dampfturbinen werden die Schaufelstufen
regelmäßig als Expansionsstufen ausgeführt, wobei der Dampf beim Durchströmen einer
Leitschaufelstufe expandieren soll. Hierzu müssen die inneren und äußeren Begrenzungsflächen
des Leitkanals in Strömungsrichtung betrachtet auseinander laufen. Entsprechende Expansionsschrägen
können mit bisherigen Leitvorrichtungen jedoch nicht mit vertretbarem Fertigungsaufwand
realisiert werden. Deshalb wird bislang entweder auf eine Expansionsschräge am Deckband
verzichtet und auseinander laufende Konturen lediglich zwischen den Schaufelstufen
bzw. unmittelbar vor und nach den Leitschaufeln vorgesehen, wodurch eine insgesamt
betrachtet stufenförmige bzw. treppenartige Expansionskontur zustande kommt. Alternativ
wird bisweilen auch auf eine Einzelbeschaufelung mit den dann jedoch bekannten Nachteilen
ausgewichen.
[0008] Hiervon abgesehen ergeben sich durch die bislang verwendeten Nietverfahren zur Befestigung
der Deckbänder auch noch ganz andere Nachteile. Es bestehen Risiken hinsichtlich Qualität
des Niets, ungewollte Verformung des Leitrings, aber auch hinsichtlich der Beschädigung
der Befestigung der Leitschaufeln im Leitring, in der Regel durch einen Stift oder
Ring. Dabei sind die bisherigen Nietverfahren aufwändig und benötigen qualifiziertes
Fachpersonal, wobei sich die Qualität der Nieten am Werkstück nicht zerstörungsfrei
prüfen lässt. Im Ergebnis eignen sich die bisherigen Nietverfahren nur bedingt für
die Vergabe an Lieferanten. Da das Deckband und dessen Befestigung sicherheitsrelevant
sind, können bei Ausfall einer oder mehrerer Nieten erhebliche Schäden in der Turbine
auftreten.
[0009] Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Leitvorrichtung
der eingangs genannten Art zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeidet
und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Insbesondere soll eine einfach
herstellbare, zuverlässige und sich durch Service-Freundlichkeit auszeichnende Leitvorrichtung
geschaffen werden, die eine verbesserte Strömungsführung für das Arbeitsmedium ermöglicht.
[0010] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Dampfturbine gemäß Anspruch 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0011] Es wird also vorgeschlagen, die Leitschaufeln mit ihren inneren Enden nicht mehr
gegen ein flaches Leitband stirnseitig zu vernieten, sondern einen Innenleitring mit
Ausnehmungen zu versehen, in die die Leitschaufeln mit ihren inneren Endabschnitten
eingesetzt werden können und dort form-, stoff- und/oder reibschlüssig zu fixieren.
Erfindungsgemäß besitzt der Innenleitring eine an die Querschnittskontur der zumindest
einen Leitschaufel formangepasste Schaufelausnehmung, in der die Leitschaufel mit
einem Schaufelendabschnitt aufgenommen ist, wobei sich eine Außenkontur des Innenleitrings
über die Leitschaufeln hinweg stetig im Durchmesser ändert. Durch das Einstecken der
Leitschaufeln in Schaufelausnehmungen im Innenring ist die Außenkontur des Innenleitrings
nicht mehr zwangsweise zylindrisch auszubilden, wie dies beim stirnseitigen Vernieten
erforderlich ist, so dass sich die Außenkontur des Innenrings nahezu beliebig ändern
kann und insbesondere an die gewünschte Strömungsleitfunktion angepasst sein kann.
Hiervon abgesehen ergibt sich durch das Einstecken der Leitschaufeln in die genannten
Schaufelausnehmungen im Innenleitring eine stabile Fixierung der Leitschaufeln an
ihrem Schaufelfuß, die die Leitschaufeln gegen Vibrationen und Schwingungen sichert.
[0012] In Weiterbildung der Erfindung kann die Außenkontur des Innenrings insbesondere auch
im Bereich der Leitschaufeln und deren Verbindung zum Innenleitring als sich kontinuierlich
erstreckende Expansionsschräge ausgebildet sein. Ungeachtet der Anbindung der Leitschaufeln
kann sich die Außenkontur des Innenleitrings über die Schaufelausnehmungen hinweg
axial kontinuierlich im Durchmesser erweitern und eine gleichmäßig ansteigende und/oder
gleichmäßig gekrümmte Expansionsschräge bilden. Hierdurch werden gegenüber einem treppenartigen
Durchmesserverlauf deutliche Vorteile in der Weiterleitung des Arbeitsmediums erzielt,
da beispielsweise bei Wasserturbinen Kavitationserscheinungen und andere unerwünschte
Strömungseffekte an Unstetigkeitsstellen wie Treppenstufen vermieden werden.
[0013] Um Spaltverluste zu vermeiden und eine stabile Sicherung der Leitschaufeln gegen
Schwingungen zu erreichen, können in Weiterbildung der Erfindung die Leitschaufeln
spaltfrei und formschlüssig in den Schaufelausnehmungen des Innenleitrings sitzen.
Die Schaufelausnehmungen im Innenleitring können hierzu zumindest näherungsweise komplementär
zur Querschnittskontur der Leitschaufeln an den Schaufelfüßen ausgebildet sein, wobei
insbesondere eine spielfreie Passung, ggf. auch eine leichte Klemmpassung mit einem
geringfügigen Untermaß der Schaufelausnehmungen vorgesehen sein kann.
[0014] Die Befestigung der Schaufeln an dem Innenleitring kann hierbei grundsätzlich in
verschiedener Art und Weise erfolgen. Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
können die Schaufeln durch stoffschlüssige Verbindungsmittel, insbesondere in Form
einer Schweißverbindung, in den genannten Schaufelausnehmungen gehalten sein. Hierbei
können am Fügerand zwischen den Schaufelausnehmungen und den Leitschaufeln Schweißpunkte
oder auch eine durchgehende Schweißnaht gesetzt werden, wobei zur Reduzierung des
Wärmeeintrags auch ein einzelner Schweißpunkt vorteilhaft sein kann. Da die Schaufelausnehmungen
erfindungsgemäß als Durchbrüche nach Art von Durchgangslöchern ausgebildet sind, können
die genannten Schweißstellen an der Innenkontur und/oder an der Außenkontur des Innenleitrings
gesetzt werden. Sind alternativ hierzu in einer nicht beanspruchten Ausführung die
genannten Schaufelausnehmungen in Form von sacklochartigen Taschen ausgebildet, können
an der Außenkontur entsprechende Schweißpunkte gesetzt werden.
[0015] Alternativ oder zusätzlich zu einer solchen direkten Schweißverbindung zwischen Innenleitring
und Leitschaufeln können auch andere Verbindungsmittel zur Fixierung der Leitschaufeln
in den genannten Schaufelausnehmungen vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist eine formschlüssige
Verbindung vorgesehen, die beispielsweise Verriegelungsstifte oder ähnliche Formschlussmittel
umfassen kann. Erfindungsgemäß umfasst die formschlüssige Verbindungsvorrichtung eine
oder mehrere ring- oder ringsegmentförmige Halteleisten, die gleichzeitig alle Leitschaufeln
in den Schaufelausnehmungen festhalten. Hierzu umfasst der Innenleitring zumindest
eine ring- oder ringsegmentförmige Halteausnehmung, in die die genannte Halteleiste
einsteckbar ist, und zwar derart, dass die genannte Halteleiste mit Haltekerben in
den Leitschaufeln in Eingriff bringbar ist. Die genannte Halteausnehmung bzw. der
für die genannte Halteleiste vorgesehene Einsetzraum ist an dem Innenleitring derart
angeordnet , dass sich die einzusteckenden Leitschaufeln mit dem Aufnahmeraum für
die Halteleiste überdecken, so dass die genannte Halteleiste in Haltekerben oder ähnliche
hinterschnittene Halteausnehmungen in den Leitschaufeln eingreifen kann. Insbesondere
können die genannten kerbenartigen Halteausnehmungen an Längsseiten der Leitschaufeln
vorgesehen sein.
[0016] Die genannte Halteleiste kann hierbei durch verschiedene Verbindungsmittel an dem
Innenleitring und/oder an den Leitschaufeln gesichert werden, beispielsweise durch
Verkleben oder Verschweißen, oder auch durch andere formschlüssige Haltemittel beispielsweise
in Form von Klemmschrauben oder dergleichen. Alternativ oder zusätzlich kann die genannte
Halteleiste auch durch Verformung oder Rasthaken fixiert werden.
[0017] Zusätzlich zu einer solchen Halteleiste können die Leitschaufeln in den Schaufelausnehmungen
auch direkt durch die genannten Verbindungsmittel gehalten werden, beispielsweise
durch Verformung der Leitschaufelfußabschnitte und/oder der Randkonturen der Schaufelausnehmungen.
Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Verklebung der Leitschaufeln in den Schaufelausnehmungen
bzw. an dem Innenleitring vorgesehen sein. Grundsätzlich sind auch weitere stoffschlüssige,
reibschlüssige oder formschlüssige Verbindungsmittel und Kombinationen hiervon möglich.
[0018] Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- Fig. 1:
- eine perspektivische Gesamtdarstellung der Leitvorrichtung für eine Turbine nach einem
vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Erfindung,
- Fig. 2:
- eine Teilschnittansicht der Leitvorrichtung aus Fig. 1, wobei ein Segment der Leitvorrichtung
mit mehreren, hintereinander angeordneten Sätzen von Leitschaufeln dargestellt ist,
wobei der ringförmige Leitkanal und die Befestigung der mehreren Sätze von Leitschaufeln
im Leitschaufelträger zu sehen ist,
- Fig. 3:
- eine ausschnittsweise perspektivische Schnittansicht des Innenleitrings und des Außenleitrings
mit den dazwischen angebrachten Leitschaufeln,
- Fig. 4:
- eine Schnittansicht durch die Innen- und Außenleitringe, die die Expansionsschrägen
an der Innenkontur des Außenrings und an der Außenkontur des Innenrings zeigt, und
- Fig. 5:
- eine ausschnittsweise, teilweise geschnittene perspektivische Darstellung des Innenleitrings
und des Außenleitrings und der dazwischen angeordneten Leitschaufeln sowie einer Halteleiste,
die die Leitschaufeln formschlüssig in den Schaufelausnehmungen des Innenleitrings
hält.
[0019] Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, umfasst die Leitvorrichtung 1 einen im Wesentlichen
ringförmigen Leitschaufelträger 2, der in seinem Inneren mehrere Sätze von Leitschaufeln
3 aufnimmt, die in axialer Richtung hintereinander bzw. voneinander beabstandet angeordnet
sind und sich im Wesentlichen jeweils senkrecht zu einer Längsachse des Leitschaufelträgers
2 erstrecken.
[0020] Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, sind die Leitschaufeln 3 einer jeden Leitschaufelebene
hierbei jeweils näherungsweise radial zur Längsachse der Turbine bzw. des Leitschaufelträgers
2 angeordnet und erstrecken sich zwischen einem Außenleitring 4 und einem Innenleitring
5, mit denen die genannten Leitschaufeln 3 an ihren radial äußeren Enden bzw. radial
inneren Enden verbunden sind. Wie Fig. 2 zeigt, sind die Leitschaufeln 3 hierbei mit
den genannten Außenleitringen 4 in die Innenumfangskontur des Leitschaufelträgers
2 eingesetzt bzw. daran befestigt. Hierdurch ergibt sich durch die axial hintereinander
angeordneten Sätze von Leitschaufeln 3 ein ringförmiger Leitkanal 6 zwischen den genannten
Außen- und Innenleitringen 4 und 5, durch den Dampf hindurchtreten kann, wie dies
der Pfeil 7 in Fig. 2 verdeutlicht. Der Dampf wird hierbei durch die Leitschaufeln
3 in der gewünschten Weise umgelenkt und insbesondere auch expandiert. In axialer
Richtung betrachtet nimmt der Querschnitt des Leitkanals 6 in Dampfrichtung zu, vgl.
Fig. 2.
[0021] Wie die Figuren 3 bis 5 verdeutlichen, sind die Leitschaufeln 3 in Ausnehmungen in
den Außen- und Innenleitringen 4 und 5 eingesetzt. Sowohl der Außenleitring 4 als
auch der Innenleitring 5 besitzen jeweils an die Querschnittskontur der Leitschaufeln
3 formangepasste Schaufelausnehmungen 8, in die die üblicherweise gebogenen Leitschaufeln
3 passgenau eingesetzt werden können. Die genannten Schaufelausnehmungen 8 sind in
Form von durchgangslochartigen Durchbrüchen ausgebildet, so dass die Leitschaufeln
3 beispielsweise von innen her oder auch von außen her durch die genannten Schaufelausnehmungen
8 hindurch gesteckt werden können.
[0022] Um die Leitschaufeln 3 in den genannten Schaufelausnehmungen 8 fixieren zu können,
können grundsätzlich verschiedene Verbindungsmittel der vorgenannten Art vorgesehen
sein. Erfindungsgemäß vorgesehen ist die Verwendung von formschlüssigen Verbindungsmitteln
9, die die genannten Leitschaufeln 3 formschlüssig in den Schaufelausnehmungen 8 festhalten.
Die genannten Verbindungsmittel 9 umfassen eine Halteleiste 10, die ringförmig oder
ringsegmentförmig ausgebildet ist und im Wesentlichen einen Durchmesser besitzt, der
näherungsweise dem Durchmesser des Innenleitrings 5 bzw. des Außenleitrings 4 entspricht.
Wie Fig. 5 verdeutlicht, besitzen der Innenleitring 5 und auch der Außenleitring 4
jeweils eine sich quer zur Längsrichtung der Leitschaufeln 3 erstreckende Halteausnehmung
11, die sich in Form einer Nut von einer Stirnseite her in die genannten Innen- und
Außenleitringe hinein derart erstreckt, dass die genannten Halteausnehmungen 11 sich
zumindest teilweise in die Schaufelausnehmungen 8 hinein erstrecken. Durch eine Überdeckung
der Halteausnehmung 11 mit den Schaufelausnehmungen 8 können die Halteleisten 10 mit
den in den Schaufelausnehmungen 8 sitzenden Leitschaufeln 3 in Eingriff gebracht werden
und/oder diese darin sichern. Die genannten nutförmigen Halteausnehmungen 11 besitzen
ebenfalls eine ringförmige oder ringsegmentförmige Kontur, die zumindest näherungsweise
oder teilweise der Kontur der Halteleiste 10 entsprechen kann, so dass diese passgenau
in die genannte Halteausnehmung 11 jeweils eingesetzt werden kann.
[0023] Die Leitschaufeln 3 weisen an ihren Längsseiten jeweils im Bereich der Schaufelausnehmungen
3 und/oder im Bereich der Halteausnehmung 11 vorzugsweise seitlich offene hinterschnittene
Eingriffskonturen in Form von Haltekerben 12 auf, in die die genannten Halteleisten
10 eingreifen können.
[0024] Wie Fig. 4 zeigt, können der Außenring 4 und/oder der Innenring 5 trotz der Befestigung
der Leitschaufeln 3 nahezu beliebige Umfangskonturen annehmen. Durch die genannten
Schaufelausnehmungen 8 und das Einsetzen der Leitschaufeln 3 in die genannten Schaufelausnehmungen
8 kann insbesondere die Außenkontur des Innenleitrings 5 und/oder die Innenkontur
des Außenleitrings 4, d.h. also die Konturen, die dem Leitkanal 6 zugewandt sind bzw.
diesen begrenzen, die gewünschte Konturierung besitzen, um die Leitfunktion auszufüllen.
Dies kann insbesondere eine gewünschte Expansion des Arbeitsmediums sein, so dass
in diesem Fall die Innenkontur des Außenleitrings 4 und die Außenkontur des Innenleitrings
5 als Expansionsschräge 13 ausgebildet sein können. Wie Fig. 4 zeigt, kann die Expansionsschräge
13 sich kontinuierlich über die Leitschaufeln 3 hinweg in axialer Richtung im Durchmesser
vergrößern, wobei hier gleiche oder unterschiedlich starke Neigungen vorgesehen werden
können. Der in Fig. 4 gezeigte Neigungswinkel α der Expansionsschräge 13 des Außenleitrings
4 kann gleich groß, aber auch kleiner oder auch größer sein als der Neigungswinkel
β der Expansionsschräge 13 des Innenleitrings 5. Alternativ oder zusätzlich zu einer
gleichmäßig geneigten Expansionsschräge 13 kann auch eine mehr oder minder stark gekrümmte
Expansionskontur oder Leitkontur vorgesehen werden, so dass sich der Winkel α und/oder
der Winkel β gemäß Fig. 4 entlang der Schnittkontur gemäß Fig. 4 ändert. Anstelle
einer kegeligen Expansionskontur kann beispielsweise eine parabelförmige oder hyperbolische
Expansionskontur realisiert werden, da durch die Befestigung der Leitschaufeln 3 in
den Schaufelausnehmungen 8 beliebige Leitkonturen an den Innen- und Außenleitringen
5 und 4 vorgesehen werden können.
1. Dampfturbine mit einer Leitvorrichtung mit Leitschaufeln (3), die in einem Leitkanal
(6) zwischen einem Innenleitring (5) und einem Außenleitring (4) angeordnet sind,
wobei die Leitschaufeln (3) mit den Innen- und Außenleitringen (5, 4) verbunden und
durch den Außenleitring (4) an einem Leitschaufelträger (2) befestigt sind, in dessen
Innenumfangskontur der Außenleitring (4) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass sich eine Außenkontur des Innenleitrings (5) über die Leitschaufeln (3) hinweg stetig
im Durchmesser ändert und der Innenleitring (5) an die Querschnittskontur der Leitschaufeln
(3) formangepasste Schaufelausnehmungen (8) besitzt, in denen die Leitschaufeln (3)
mit einem Schaufelendabschnitt aufgenommen sind, wobei die Schaufelausnehmungen (8)
in Form von durchgangslochförmigen Durchbrüchen ausgebildet sind, derart, dass die
Leitschaufeln (3) durch den Innenleitring (5) hindurch steckbar sind, wobei die Leitschaufeln
(3) durch eine ring- oder ringsegmentförmige Halteleiste (10) in den Schaufelausnehmungen
(8) gehalten sind, die in eine ring- oder ringsegmentförmige Halteausnehmung (11)
in dem Innenring (5), die sich quer zur Längsrichtung der Leitschaufeln (3) in Form
einer Nut von einer Stirnseite her in den Innenring (5) hinein erstreckt, einsetzbar
ist und mit jeweils einer Haltekerbe (12) in den Leitschaufeln (3) in Eingriff bringbar
ist.
2. Dampfturbine nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Außenkontur des Innenleitrings
(5) eine sich über die Schaufelausnehmungen (8) hinweg kontinuierlich erstreckende
Expansionsschräge (13) bildet.
3. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Leitschaufeln (3)
formschlüssig und spaltfrei in den Schaufelausnehmungen (8) des Innenleitrings (5)
sitzen.
4. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halteleiste (10) durch
eine Klebeverbindung oder eine Schweißverbindung an dem Innenleitring (5) gehalten
ist.
5. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Innenleitring (5)
und/oder der Außenleitring (4) jeweils als mehrteiliger Vollring ausgebildet sind.
6. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Außenleitring (4)
an die Querschnittskontur der Leitschaufeln (3) formangepasste Schaufelausnehmungen
(8) besitzt, in denen die Leitschaufeln (3) mit einem Schaufelendabschnitt aufgenommen
sind, wobei sich eine Innenkontur des Außenleitrings (4) über die Leitschaufeln (3)
hinweg stetig im Durchmesser ändert.
7. Dampfturbine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Sätze von Leitschaufeln
(3) in axialer Richtung hintereinander in einem gemeinsamen Leitschaufelträger (2)
angeordnet sind, wobei die Leitschaufeln (3) jeweils mit dem Außenleitring (4) an
einer Innenwandung des Leitschaufelträgers (2) befestigt sind, wobei sich der durch
die mehreren Sätze von Leitschaufeln (3) hindurch gehende Leitkanal (6) im Querschnitt
sukzessive von Leitschaufelsatz zu Leitschaufelsatz verändert, insbesondere in Durchströmungsrichtung
größer wird.
1. Steam turbine, comprising a guide device having guide vanes (3), which are arranged
in a guide channel (6) between an inner guide ring (5) and an outer guide ring (4),
wherein the guide vanes (3) are connected to the inner and outer guide rings (5, 4)
and are fastened by the outer guide ring (4) to a guide-vane carrier (2), into the
inner peripheral contour of which the outer guide ring (4) is inserted, characterised in that an outer contour of the inner guide ring (5) continuously changes in diameter across
the guide vanes (3) and the inner guide ring (5) comprises vane recesses (8) of which
the shape has been adapted to the cross-sectional contour of the guide vanes (3),
in which recesses the guide vanes (3) are received at a vane end portion, wherein
the vane recesses (8) are in the form of through-hole-shaped openings such that the
guide vanes (3) can be inserted through the inner guide ring (5), wherein the guide
vanes (3) are retained in the vane recesses (8) by an annular or annular-segment-shaped
retaining strip (10), which can be inserted into an annular or annular-segment-shaped
retaining recess (11) in the inner ring (5), which recess extends from an end face
into the inner ring (5) transversely to the longitudinal direction of the guide vanes
(3) in the form of a groove, and can be brought into engagement with a retaining notch
(12) in the guide vanes (3) in each case.
2. Steam turbine according to the preceding claim, wherein the outer contour of the inner
guide ring (5) forms an expansion inclination (13) that continuously extends across
the vane recesses (8).
3. Steam turbine according to any of the preceding claims, wherein the guide vanes (3)
are seated in the vane recesses (8) in the inner guide ring (5) in a form-fitting
and gap-free manner
4. Steam turbine according to any of the preceding claims, wherein the retaining strip
(10) is retained on the inner guide ring (5) by a bonded connection or a welded connection.
5. Steam turbine according to any of the preceding claims, wherein the inner guide ring
(5) and/or the outer guide ring (4) are each formed as a multiple-part full ring.
6. Steam turbine according to any of the preceding claims, wherein the outer guide ring
(4) comprises vane recesses (8) of which the shape has been adapted to the cross-sectional
contour of the guide vanes (3), in which recesses the guide vanes (3) are received
at a vane end portion, wherein an inner contour of the outer guide ring (4) continuously
changes in diameter across the guide vanes (3).
7. Steam turbine according to any of the preceding claims, wherein multiple sets of guide
vanes (3) are arranged one behind the other in the axial direction in a common guide-vane
carrier (2), wherein the guide vanes (3) are each fastened to an inner wall of the
guide-vane carrier (2) by the outer guide ring (4), wherein the guide channel (6),
which extends through the multiple sets of guide vanes (3), changes in cross section
successively from guide-vane set to guide-vane set, and in particular becomes larger
in the flow direction.
1. Turbine à vapeur avec un dispositif de guidage avec des aubes directrices (3), qui
sont disposées dans un canal de guidage (6) entre un anneau de guidage intérieur (5)
et un anneau de guidage extérieur (4), dans laquelle les aubes directrices (3) sont
reliées aux anneaux de guidage intérieur et extérieur (5, 4) et sont fixées par l'anneau
de guidage extérieur (4) sur un support d'aubes directrices (2), dans le contour périphérique
intérieur duquel l'anneau de guidage extérieur (4) est inséré, caractérisée en ce qu'un contour extérieur de l'anneau de guidage intérieur (5) varie au-delà des aubes
directrices (3) en permanence dans le diamètre et l'anneau de guidage intérieur (5)
possède des évidements d'aube (8) dont la forme est adaptée au contour de section
transversale des aubes directrices (3), dans lesquels les aubes directrices (3) sont
logées par une section d'extrémité d'aube, dans laquelle les évidements d'aube (8)
sont réalisés sous la forme d'ajours en forme de trous de passage de telle manière
que les aubes directrices (3) peuvent être enfichées à travers l'anneau de guidage
intérieur (5) de part en part, dans lequel les aubes directrices (3) sont maintenues
dans les évidements d'aube (8) par une baguette de maintien (10) en forme d'anneau
ou de segment annulaire, qui peut être insérée dans un évidement de maintien (11)
en forme d'anneau ou de segment annulaire dans l'anneau intérieur (5), qui s'étend
de manière transversale par rapport à la direction longitudinale des aubes directrices
(3) sous la forme d'une rainure depuis un côté frontal à l'intérieur de l'anneau intérieur
(5), et peut être amenée en prise par respectivement une encoche de maintien (12)
avec les aubes directrices (3).
2. Turbine à vapeur selon la revendication précédente, dans laquelle le contour extérieur
de l'anneau de guidage intérieur (5) forme un chanfrein d'expansion (13) s'étendant
en continu au-delà des évidements d'aube (8).
3. Turbine à vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
les aubes directrices (3) siègent par complémentarité de forme et sans fente dans
les évidements d'aube (8) de l'anneau de guidage intérieur (5).
4. Turbine à vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
la baguette de maintien (10) est maintenue sur l'anneau de guidage intérieur (5) par
une liaison par collage ou par une liaison par soudage.
5. Turbine à vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
l'anneau de guidage intérieur (5) et/ou l'anneau de guidage extérieur (4) sont réalisés
respectivement en tant qu'anneau complet en plusieurs parties.
6. Turbine à vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
l'anneau de guidage extérieur (4) possède des évidements d'aube (8) dont la forme
est adaptée au contour de section transversale des aubes directrices (3), dans lesquels
les aubes directrices (3) sont logées par une section d'extrémité d'aube, dans laquelle
un contour intérieur de l'anneau de guidage extérieur (4) varie en permanence dans
le diamètre au-delà des aubes directrices (3).
7. Turbine à vapeur selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle
plusieurs jeux d'aubes directrices (3) sont disposés les uns derrière les autres dans
une direction axiale dans un support d'aubes directrices (2) commun, dans laquelle
les aubes directrices (3) sont fixées respectivement par un anneau de guidage extérieur
(4) sur une paroi intérieure du support d'aubes directrices (2), dans laquelle le
canal de guidage (6) s'étendant à travers les plusieurs jeux d'aubes directrices (3)
de part en part varie dans la section transversale successivement de jeu d'aubes directrices
en jeu d'aubes directrices, en particulier devient plus grand dans la direction d'écoulement
traversant.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
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