專利名稱：用于抽汽式渦輪機的收縮環(huán)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有由下部分和上部分組成的一個內(nèi)殼和一個外殼的、作為單機的高壓或者中壓渦輪機或者組合式高壓－中壓渦輪機，特別是內(nèi)殼各部分借助于收縮環(huán)連接以及將蒸汽從渦輪機排導到通向位于渦輪機外面的裝置的管道里的抽汽。
其內(nèi)殼下部分和上部分借助于收縮環(huán)技術(shù)連接在一起的渦輪機是公知的。這項技術(shù)在較高壓力的渦輪機中使用證明是成功的，特別是具有成本效益。這些收縮環(huán)在那些其(葉片間通道)錐形角較小的渦輪機中、也就是在高壓渦輪機、中壓渦輪機或者安裝在一個共同殼體里的組合高壓－中壓渦輪機中使用。(與較高壓力渦輪機相反，在低壓渦輪機中適合使用法蘭連接或者螺紋連接。)通常以有規(guī)律的間距配置多個這樣的收縮環(huán)。在這里所說明的發(fā)明特別涉及在渦輪機抽汽區(qū)域內(nèi)的收縮環(huán)技術(shù)。
為了支持給水預熱器或者鍋爐之類的裝置運行，渦輪機的蒸汽被抽出并且通過一個管道從渦輪機殼體排到所說的裝置中。為此，在渦輪機葉片間通道的外輪廓上設置一個抽汽縫隙，該縫隙穿過內(nèi)殼通到內(nèi)殼和外殼之間的腔里。蒸汽從渦輪機葉片間通道流過抽汽縫隙并且收集在密封的環(huán)形腔里，該環(huán)形腔在抽汽縫隙上方以套管的形式由鑄造的抽汽環(huán)形成在內(nèi)殼外表面上，該抽汽環(huán)密封地固定到內(nèi)殼上。在抽汽環(huán)上安裝了一個管連接件，該管連接件穿過外殼向外，并連接到一個通到給水預熱器、鍋爐或者其它加熱設備的管道。
收縮環(huán)和抽汽環(huán)分別用多個銷釘和螺絲固定到內(nèi)殼上，以使這些環(huán)不能在殼體上移動。
現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點是，為了抽汽和借助于收縮環(huán)在抽汽區(qū)域連接內(nèi)殼，需要許多單個制造和安裝的部件和小零件。特別是制造鑄造的抽汽環(huán)需要多個生產(chǎn)步驟。最后，所需的多個部件和小零件，意味著較長的制造和安裝時間，由此導致了較高的費用。
因此，鑒于上述缺點，本發(fā)明的目的是在高壓或者中壓渦輪機的抽汽區(qū)域創(chuàng)造一個用于連接渦輪機內(nèi)殼上部分和下部分和收集蒸汽的裝置，這種裝置需要的部件數(shù)量減少，其制造和安裝盡非常簡單并從而具有成本效益。
根據(jù)本發(fā)明的蒸汽渦輪機可以達到這一目的，該蒸汽渦輪機在抽汽區(qū)域內(nèi)具有一個收縮環(huán)，收縮環(huán)配置在渦輪機抽汽縫隙上方，并且在抽汽縫隙部位具有一個朝向內(nèi)殼的半開空腔，該半開空腔同內(nèi)殼外表面一起構(gòu)成一個環(huán)形腔，在這個環(huán)形腔里可收集流過抽汽縫隙的蒸汽。在空腔的兩側(cè)收縮環(huán)勻滑構(gòu)成，這樣，收縮環(huán)的輪廓與內(nèi)殼的輪廓相匹配。因此，該收縮環(huán)將收縮環(huán)和抽汽環(huán)的功能組合在唯一的零件中，在這里稱之為組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)。另外，收縮環(huán)具有一個用于安裝抽汽連接件的孔，該抽汽連接件密封地穿過外殼通到一個管道里。
根據(jù)本發(fā)明的組合式收縮環(huán)的優(yōu)點在于，它由具有連接渦輪機殼體部分以及形成渦輪機蒸汽收集室兩個功能的單一部件組成。代替在開頭說明的現(xiàn)有技術(shù)中提到的多個零件，在這里，只需制造和安裝用于這兩個功能的單一零件。
根據(jù)本發(fā)明的組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)借助于鍛壓套以一道工序制成。因為只需制造一個大的零件而不是多個零件，所以制造時間顯著縮短。特別地，需要多道高成本工序的鑄件不再是必須的。同樣，因為只需安裝一個零件而不是多個零件，安裝時間也減少了。最后，用于軸向固定之類的小零件的數(shù)量也大大減少了，這進一步節(jié)省了安裝時間。
參照下面結(jié)合附圖的詳細說明，可以對本發(fā)明有更全面的了解，從而更好地理解本發(fā)明的各項優(yōu)點。


圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有收縮環(huán)和抽汽環(huán)的一個渦輪機，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的具有組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)的一個渦輪機，圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)。
在各圖中，相同或?qū)牟糠质褂孟嗤臉颂?。圖1示出了裝有現(xiàn)有技術(shù)的收縮環(huán)和抽汽環(huán)的蒸汽渦輪機1，它具有一個軸2和一個葉片間通道3，裝有渦輪葉片4和導向葉片5。蒸汽渦輪機1被一個內(nèi)殼6和一個外殼7包圍。蒸汽渦輪機在葉片間通道3的外輪廓上具有一個抽汽縫隙8，縫隙8環(huán)繞360°穿過內(nèi)殼6進入內(nèi)殼6和外殼7之間的空腔。內(nèi)殼6沿著抽汽縫隙8被分配在圓周上的多個筋條9連接在一起，筋條9在圖1中用虛線示出。在內(nèi)殼6的外表面上，在抽汽縫隙8的位置配置了一個套管形式的澆鑄抽汽環(huán)11。在抽汽縫隙8的上方由抽汽環(huán)11和內(nèi)殼6形成了一個封閉、密封的環(huán)形腔10。抽汽環(huán)11被固定環(huán)12固定在內(nèi)殼6上。此外，在抽汽環(huán)11上安裝了一個沒有示出的管連接件，該管連接件穿過外殼7通向外部。蒸汽從蒸汽渦輪機葉片間通道3穿過抽汽縫隙8收集在環(huán)形腔10里并且從那里通過一個管道到達給水預熱器、鍋爐或者其他加熱設備。
此外，內(nèi)殼6通過多個收縮環(huán)14連接。這些收縮環(huán)14以及抽汽環(huán)11各自通過彈簧銷13與內(nèi)殼6連接，它們可阻止這些環(huán)在殼體上扭轉(zhuǎn)。
圖2示出了類似于圖1說明的、但是裝有根據(jù)本發(fā)明的組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)的蒸汽渦輪機1。組合式收縮環(huán)/抽汽環(huán)20由單一的鍛造零件組成。在側(cè)部21上，該收縮環(huán)20在其內(nèi)側(cè)勻滑構(gòu)成并與內(nèi)殼6的外表面相匹配，這樣，收縮環(huán)20在收縮時密封地與內(nèi)殼6接合。組合式收縮環(huán)/抽汽環(huán)20在朝向內(nèi)殼6的一側(cè)的中部具有一個半開的空腔。在安裝時，收縮環(huán)20移動到渦輪機內(nèi)殼6上方并且這樣配置，使空腔位于抽汽縫隙8上方。在這種情況下，空腔同內(nèi)殼6的外表面一起在抽汽縫隙8的上方構(gòu)成了一個自由環(huán)形腔10。在抽取蒸汽時，蒸汽流過抽汽縫隙8并收集和分布在環(huán)形腔10里。在所述實施例中，空腔10具有一個圓形橫斷面。在這里也可設想其他的橫斷面，例如，多邊形橫斷面。但是，考慮到氣體流過環(huán)形腔到達通向渦輪機外部的管道，圓形橫斷面是比較有利的。
在所述實施例中，收縮環(huán)20的外側(cè)輪廓具有一個拱頂23，該拱頂23構(gòu)成了一種從組合式收縮環(huán)一側(cè)21到另一側(cè)21的橋接。由于該拱頂23，收縮環(huán)具有柔韌性，這在內(nèi)殼6熱膨脹時是有利的。也可設想組合式收縮環(huán)/抽汽環(huán)平直構(gòu)成的外輪廓，從制造技術(shù)方面來看，這樣比較簡單。相比較而言，拱頂23的制造比較復雜。
在熱裝配后，組合式收縮環(huán)/抽汽環(huán)20通過多個固定件、例如止動螺釘25或者銷子，固定在內(nèi)殼6上，這樣可避免收縮環(huán)20軸向移動并使環(huán)形腔的位置保持在抽汽縫隙上方。由此同時可避免收縮環(huán)20在內(nèi)殼6上扭轉(zhuǎn)。這些固定件是收縮環(huán)20僅需的小零件。省卻了在現(xiàn)有技術(shù)中所述的用于各個收縮環(huán)的固定環(huán)和固定件。
圖3為組合式收縮環(huán)/抽汽環(huán)20的另一視圖。在圖中示出了在收縮環(huán)20中心的拱頂23、在收縮環(huán)20內(nèi)側(cè)的空腔和組合環(huán)勻滑的側(cè)部21，在拱頂23的底部設置了一個孔22，該孔用來安裝把蒸汽導出外殼體的抽汽連接件。
在這里，孔22是這樣設置的抽汽連接件24可以垂直配置。垂直配置可以簡化抽汽連接件24向外殼體上的安裝?？?2優(yōu)選位于組合式收縮環(huán)/抽汽環(huán)20的底部，這樣，在必要時可以排出落下的冷凝水。然而也可以設想孔在組合環(huán)20的頂部。在圖3中，抽汽連接件稍微偏離組合環(huán)的最底部安裝。比較合適的是這樣設置抽汽連接件盡可能便于氣體從環(huán)形腔10到抽汽連接件里的流動。為此，不僅抽汽連接件的直徑至少與環(huán)形腔的寬度相同，而且抽汽連接件的端部也與環(huán)形腔的輪廓相匹配，不使抽汽連接件的邊緣伸入環(huán)形腔。在抽汽連接件和外殼外表面之間的接合部位上，抽汽連接件同外殼密封地焊接在一起。也可以選擇螺釘連接或者夾緊連接實現(xiàn)這個連接。
顯然，參照上述說明，可對本發(fā)明做出多種改進或改良，因此，本發(fā)明在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實施，而不限于以上的具體說明。
參考符號明細表1 蒸汽渦輪機 8 抽汽縫隙2 軸 9 筋條3 葉片間流道 10 環(huán)形腔4 渦輪葉片11 鑄造的實心環(huán)5 導向葉片12 固定環(huán)6 內(nèi)殼13 彈簧銷7 外殼14 收縮環(huán)20 組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)21 組合式收縮環(huán)－抽汽環(huán)的一側(cè)22 孔23 拱頂24 抽汽連接件25 止動螺釘
權(quán)利要求
1.一種蒸汽渦輪機(1)，特別是一種高壓或者中壓渦輪機，具有一個外殼(7)和一個沿著分界面分成下部分和上部分的內(nèi)殼(6)，內(nèi)殼借助于多個收縮環(huán)連接在一起，并且具有一個軸(2)和一個葉片間通道(3)以及一個抽汽縫隙(8)，該縫隙從葉片間通道(3)穿過內(nèi)殼(6)，蒸汽穿過縫隙到達收集腔并從那里通過抽汽連接件(24)從蒸汽渦輪機(1)流出，其特征在于，內(nèi)殼(6)在抽汽區(qū)域具有一個收縮環(huán)(20)，收縮環(huán)與內(nèi)殼接合并且收縮環(huán)在其里面的、朝向內(nèi)殼(6)側(cè)的中心具有一個半開的空腔，收縮環(huán)(20)在空腔兩側(cè)的內(nèi)側(cè)具有勻滑表面，并且在那里與內(nèi)殼(6)的輪廓相匹配，收縮環(huán)(20)這樣安裝在內(nèi)殼(6)上，使空腔位于抽汽縫隙(8)上方并且在那里使收縮環(huán)(20)與內(nèi)殼(6)外側(cè)一起構(gòu)成了一個封閉并密封的環(huán)形腔(10)，從葉片間通道(3)流過抽汽縫隙(8)的蒸汽收集在環(huán)形腔(10)里并從那里到達抽汽連接件(24)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸汽渦輪機(1)，其特征在于，位于收縮環(huán)(20)中部的空腔橫斷面呈圓形或者多邊形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的蒸汽渦輪機(1)，其特征在于，收縮環(huán)(20)的外輪廓在空腔上方中部具有一個拱頂(23)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的蒸汽渦輪機(1)，其特征在于，收縮環(huán)(20)通過一個或者多個止動螺釘固定在內(nèi)殼(6)上，防止其在內(nèi)殼(6)上扭轉(zhuǎn)和軸向移動。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蒸汽渦輪機(1)，其特征在于，抽汽連接件(24)通過焊接、螺釘連接或者夾緊連接密封地固定到收縮環(huán)(20)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蒸汽渦輪機(1)，其特征在于，收縮環(huán)(20)通過一道安裝工序安裝到內(nèi)殼(6)上。
全文摘要
一種蒸汽渦輪機，它被分成頂部和底部的內(nèi)殼以及外殼包圍，并具有一個從蒸汽渦輪機的葉片間通道穿過內(nèi)殼的抽氣縫隙。內(nèi)殼具有一個收縮環(huán)，其連接內(nèi)殼的下部分和上部分，并在抽汽縫隙上方構(gòu)成了一個環(huán)形腔，用來收集蒸汽和把蒸汽繼續(xù)導入管接頭里。收縮環(huán)在其中心具有一個空腔，在這個空腔兩側(cè)具有與內(nèi)殼的外表面相匹配的平面。收縮環(huán)的空腔與內(nèi)殼的外表面一起構(gòu)成了封閉和密封的環(huán)形腔，收縮環(huán)的特點是部件少，制造和安裝時間短。
文檔編號F01K7/00GK1239178SQ99108029
公開日1999年12月22日 申請日期1999年6月8日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月15日
發(fā)明者彼得·格拉夫, 蒂霍米爾·斯托伊科維奇 申請人:瑞典通用電氣－布朗－博韋里股份公司