專利名稱：蒸汽渦輪機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱機領(lǐng)域。其涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的蒸汽 渦輪機。
背景技術(shù)：
大的蒸汽渦輪機組，例如在L. Busse等的文章"World's highest capacity steam turbosets for the lignite-fired Lippendorf power station" ABB review 6/1997, p. 13-22 (1997)中所描述，以及在圖2中所示，使用雙流 式低壓蒸汽渦輪機，其中蒸汽經(jīng)由中心渦管形進口導管徑向地饋給，且 然后以兩個方向通過形成在轉(zhuǎn)子和同心內(nèi)部殼體之間的蒸汽通道流出， 并在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)子葉片上膨脹，做功。進口渦管以及多個蒸汽抽取室集成 到內(nèi)部殼體內(nèi)，蒸汽能夠以特定的壓力從蒸汽通道流動通過內(nèi)部殼體中 的開口進入蒸汽抽取室，且^^皮抽取。另外，在限定蒸汽通道的側(cè)上內(nèi)部 殼體用作多個固定定子葉片的承座，定子葉片凸出到蒸汽通道內(nèi)。在已知的低壓蒸汽渦輪機中，具有進口渦管和蒸汽抽取室的內(nèi)部殼 體沿水平分離平面^f皮分成上半部和下半部。在每個情況下兩個半部生產(chǎn) 為單塊鑄造部件，優(yōu)選地從球墨鑄鐵生產(chǎn)。該技術(shù)允許以低成本生產(chǎn)具 有復雜形狀(具有進口渦管、蒸汽抽取室和排氣擴壓器)的大的鑄件。 在該情況下定子葉片承座集成到內(nèi)部殼體內(nèi)。關(guān)于這種解決方案，不利的是這種殼體非常難以生產(chǎn)。因此限制了 制造商的數(shù)量且經(jīng)常發(fā)生問題。同樣，如果在鑄造期間或隨后的加工期 間發(fā)生問題則難以修復這種鑄件。過去，已經(jīng)提出(US-A-l,483,995 )從一個或更多中心鑄造部件組 裝用于渦輪機或泵的單獨的渦管殼體，中心鑄造部件形成中心定子葉片 環(huán)，且以重疊方式連接的一反狀鋼元件形成具有進口開口的渦管殼體。配 備有轉(zhuǎn)子葉片的設(shè)備的部件(轉(zhuǎn)子)未被該殼體封裝。特別是，相關(guān)的 定子葉片如何緊固到封裝轉(zhuǎn)子的殼體上也不是顯而易見的。從US-A-3,594，095可以得知以多外殼、全部焊接的結(jié)構(gòu)設(shè)計的低壓 渦輪機段。在該情況下不提供渦管形進口導管。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，生成一種蒸汽渦輪機，其避免已知蒸汽 渦輪機的缺陷，且其尤其是特征在于，內(nèi)部殼體能夠更容易地且更成本 有效地生產(chǎn)。該目的由全部權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)。對于本發(fā)明，基本的是內(nèi)部 殼體形成為焊接結(jié)構(gòu)，其中用于緊固定子葉片的葉片承座通過附加的鍛 造或軋制鋼元件支撐，該葉片承座限定蒸汽通道且生產(chǎn)為鑄件。由于用 該解決方案的鑄造部件限制為葉片承座，且因此以更小和更不復雜的方 式形成，得到較少的制作和修復問題。同時，葉片承座的徑向和軸向變 形小于集成的鑄造殼體，從而可以得到在葉片末端處的更窄的間隙，以 及因此渦輪機更高的效率。根據(jù)本發(fā)明的一個發(fā)展，流動截面逐漸變小的進口導管形成為進口 渦管。另一發(fā)展特征在于，多個蒸汽抽取室形成在內(nèi)部殼體內(nèi)，且蒸汽抽 取室通過葉片承座和焊接到其上的鋼元件形成或限定。本發(fā)明的進一步發(fā)展特征在于，支撐環(huán)提供用于加固內(nèi)部殼體，支 撐環(huán)以軸向間距與軸線同心地布置且其在它們的后側(cè)支撐葉片承座，連 桿提供在支撐環(huán)之間以吸收橫向力，且鋼元件焊接到支撐環(huán)。連桿能夠特別地焊接或螺釘連接到支撐環(huán)。另外，可以想象且有利的是至少一個徑向?qū)~布置在進口導管中。 根據(jù)另 一發(fā)展，葉片承座包括球墨鑄鐵或鑄鋼。


本發(fā)明將隨后基于示范性的實施例結(jié)合附圖更詳細地闡述。在附圖中圖1顯示具有根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的內(nèi)部殼體的雙流式低壓蒸 汽渦輪機的縱向截面圖，和圖2顯示沿圖i中的中心平面n-n的截面圖。
具體實施方式
在圖i中，具有根據(jù)本發(fā)明示范性實施例的內(nèi)部殼體的雙流式低壓蒸汽渦輪機以縱向截面表示。圖2顯示該渦輪機中心平面(圖1中平面n-n)的截面。蒸汽渦輪4幾io構(gòu)建為它的兩個流動相對于垂直中心平面30鏡面對稱。它包括轉(zhuǎn)子ll,其可圍繞水平軸線21旋轉(zhuǎn)且由內(nèi)部殼體 13以一間距同心地封裝。外部加寬的環(huán)形蒸汽通道28,29形成在轉(zhuǎn)子和 內(nèi)部殼體的內(nèi)部邊界壁之間，在中心徑向饋給的蒸汽通過蒸汽通道 28,29向外流動，且在緊固在轉(zhuǎn)子11上的轉(zhuǎn)子葉片12上膨脹，做功。在根部側(cè)上緊固在葉片承座14上的固定定子葉片12，排與轉(zhuǎn)子葉片 12排交替。葉片承座14為鑄造部件且優(yōu)選地包括球墨鑄鐵或鑄鋼。它 們是內(nèi)部殼體13的部分且形成蒸汽通道28,29的邊界壁。內(nèi)部殼體13 完全形成為焊接結(jié)構(gòu)，其中葉片承座14通過鍛造或軋制鋼元件20以軸 向可移動的方式支撐在外側(cè)上，且由密封元件密封。焊接的板形鋼元件 20不僅在蒸汽渦輪機的中心區(qū)中形成渦管形進口導管或進口渦管15, 而且在中心平面30兩側(cè)上形成多個蒸汽抽取室16。鋼元件20不直接支承在葉片承座14上，而是通過支撐環(huán)18支承， 支撐環(huán)18以軸向間3巨與軸線21同心地布置以加固內(nèi)部殼體13。連桿 17通過它們的端被緊固在支撐環(huán)18上，尤其是螺釘連接或焊接，連桿 提供在支撐環(huán)18之間以吸收橫向力。渦管形進口導管15通過渦管殼體24在外側(cè)上限定，渦管殼體24 (由于內(nèi)部殼體13在分離平面25分開)由筒單的鋼板構(gòu)建。至少一個 徑向?qū)~19布置在進口導管15中，導葉19用于將通過蒸汽進口 23流 進的蒸汽偏轉(zhuǎn)。內(nèi)部殼體13以水平分離平面25分開。外部殼體26也是如此，它 通過支撐結(jié)構(gòu)27支撐，支撐結(jié)構(gòu)27位于外部殼體26下面且它又支承 在外部殼體22上。根據(jù)本發(fā)明，通過鑄造葉片承座和焊接到葉片承座上的鍛造或軋制 鋼板或鋼元件的組合以形成內(nèi)部殼體，其提供有集成的進口渦管和集成 的蒸汽抽取室，在殼體生產(chǎn)期間得到顯著的筒化和便利，而機械和熱特 性未不利地改變。零件列表IO蒸汽渦輪一幾H氏壓、雙流式) 11轉(zhuǎn)子12轉(zhuǎn)子葉片 12'定子葉片 13內(nèi)部殼體 14葉片承座15進口渦管(進口導管)16蒸汽抽取室17連桿18支撐環(huán)19徑向?qū)~20鋼元件(鍛造或軋制)21軸線22外部殼體23蒸汽進口24渦管殼體25分離平面26外部殼體27支撐結(jié)構(gòu)28,29蒸汽通道30中心平面
權(quán)利要求
1.一種蒸汽渦輪機(10)，尤其是以雙流式低壓蒸汽渦輪機形式，其具有轉(zhuǎn)子(11)，轉(zhuǎn)子(11)圍繞軸線(21)可旋轉(zhuǎn)地安裝且被內(nèi)部殼體(13)以一間距同心地封裝，形成環(huán)形蒸汽通道(28，29)，且轉(zhuǎn)子(11)具有凸出到蒸汽通道(28，29)內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子葉片(12)，其中內(nèi)部殼體(13)支撐凸出到蒸汽通道(28，29)內(nèi)的多個定子葉片(12)，且為了將蒸汽饋給到蒸汽通道(28，29)，內(nèi)部殼體(13)具有進口導管(15)，進口導管(15)圍繞軸線(21)引導且流動截面逐漸變小，其特征在于，內(nèi)部殼體(13)形成為焊接結(jié)構(gòu)，其中，限定蒸汽通道(28，29)且生產(chǎn)為鑄造部件的葉片承座(14)通過附加的鍛造或軋制鋼元件(20)支撐，以緊固定子葉片(12’)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽渦輪機，其特征在于，流動截面逐 漸變小的進口導管形成為進口渦管(15)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蒸汽渦輪機，其特征在于，多個蒸 汽抽取室(16)在內(nèi)部殼體(13)中形成，且蒸汽抽取室(16)通過葉 片承座(14)和連接到葉片承座(14)上的鋼元件(20)形成或限定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的蒸汽渦輪機，其特征在于，提 供支撐環(huán)(18)以加固內(nèi)部殼體(13),支撐環(huán)(18)以軸向間距與軸 線(21 )同心地布置且在它們的后側(cè)上支撐葉片承座(14),連桿(17) 提供在支撐環(huán)(18)之間以吸收橫向力，且鋼元件(20)焊接到支撐環(huán)(18)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽渦輪機，其特征在于，連桿(17) 焊接或螺釘連接到支撐環(huán)(18)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的蒸汽渦輪機，其特征在于，至 少一個徑向?qū)~(19)布置在進口導管(15)內(nèi)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的蒸汽渦輪機，其特征在于，葉 片承座(14)包括球墨鑄鐵或鑄鋼。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種蒸汽渦輪機(10)，尤其是以雙流式低壓蒸汽渦輪機形式，具有轉(zhuǎn)子(11)，轉(zhuǎn)子(11)圍繞軸線(21)可旋轉(zhuǎn)地安裝且被內(nèi)部殼體(13)以一間距同心地封裝，形成環(huán)形蒸汽通道(28，29)，且轉(zhuǎn)子(11)具有凸出到蒸汽通道(28，29)內(nèi)的多個轉(zhuǎn)子葉片(12)，其中內(nèi)部殼體(13)支撐凸出到蒸汽通道(28，29)內(nèi)的多個定子葉片(12)，且為了將蒸汽饋給到蒸汽通道(28，29)，內(nèi)部殼體(13)具有進口導管(15)，進口導管(15)圍繞軸線(21)引導且流動截面逐漸變小。用該蒸汽渦輪機，通過內(nèi)部殼體(13)形成為焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)簡化，其中限定蒸汽通道(28，29)且生產(chǎn)為鑄造部件的葉片承座(14)被焊接到附加的鍛造或軋制鋼元件(20)以緊固定子葉片(12’)。
文檔編號F01D9/02GK101255802SQ20081008213
公開日2008年9月3日 申請日期2008年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月2日
發(fā)明者H·拉格德, L·盧卡西克, M·費希爾, R·格賴姆, T·施賴爾 申請人:阿爾斯托姆科技有限公司