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Beheizte Schubstangen für Dampfturbinen zur Reduzierung des axialen Versatzes und des Radialspalts

IP.com Disclosure Number: IPCOM000211817D
Original Publication Date: 2011-Oct-19
Included in the Prior Art Database: 2011-Oct-19
Document File: 1 page(s) / 108K

Publishing Venue

Siemens

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Abstract

Bei einer Dampfturbine dehnen sich sowohl Wellenstrang als auch Gehäuse durch die Wärmeeinwirkung während dem Betrieb aus. Der Wellenstrang besteht häufig aus mehreren Turbinen mit unterschiedlichen Drücken, beispielsweise einer Hochdruck-, einer Mitteldruck- und zwei Niederdruckturbinen. Die einzelnen Turbinengehäuse sind mittels Schubstangen miteinander verbunden, um die Ausdehnung bzw. Verschiebung der anderen Turbinengehäuse nachzuvollziehen. Durch einen Versatz zwischen dem konischen Rotor und dem Gehäuse kommt es zu Wirkungsgradverlusten. Da die Schubstangen selbst ihre Länge beibehalten, der Wellenstrang seine Länge jedoch ändert, kommt es zu einem derartigen Versatz.

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Beheizte Schubstangen für Dampfturbinen zur Reduzierung des axialen Versatzes und des Radialspalts

Idee: David Barkowski, DE-Mühlheim a. d. Ruhr

Bei einer Dampfturbine dehnen sich sowohl Wellenstrang als auch Gehäuse durch die Wärmeeinwirkung während dem Betrieb aus. Der Wellenstrang besteht häufig aus mehreren Turbinen mit unterschiedlichen Drücken, beispielsweise einer Hochdruck-, einer Mitteldruck- und zwei Niederdruckturbinen. Die einzelnen Turbinengehäuse sind mittels Schubstangen miteinander verbunden, um die Ausdehnung bzw. Verschiebung der anderen Turbinengehäuse nachzuvollziehen. Durch einen Versatz zwischen dem konischen Rotor und dem Gehäuse kommt es zu Wirkungsgradverlusten. Da die Schubstangen selbst ihre Länge beibehalten, der Wellenstrang seine Länge jedoch ändert, kommt es zu einem derartigen Versatz.

Im Folgenden wird vorgeschlagen die Schubstangen hohl auszuführen und Dampf hindurch zu leiten. Dadurch heizen sich die Schubstangen auf und dehnen sich entsprechend der Ausdehnung des Wellenstrangs aus (Abbildung 1). Durch eine Steuerung des durch die Schubstangen geleiteten Dampfs kann das Verhältnis zwischen der Ausdehnung des Wellenstrangs und der Gehäuse vorteilhaft beeinflusst werden.

Ein Vorteil des vorschlagsgemäßen Aufheizens der Schubstangen ist die Reduzierung des Radialspiels zwischen Rotor und Gehäuse durch den verminderten axialen Versatz. Dadurch steigt der Wirkungsgrad der Dampfturbine. Die schnell auf thermische V...