专利名称：汽轮机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有壳体的汽轮机，其中具有推力平衡活塞的涡 轮机轴旋转支承地布置在所述壳体内部并且沿旋转轴线定向，其中在 所述壳体和涡轮机轴之间构造流动通道，其中所述涡轮机轴在其内部 具有用于沿所述旋转轴线的方向导送冷却蒸气的冷却管道，并且所述 冷却管道与至少一条流入管道相连接，用于使冷却蒸汽从所述流动通 道流入所述冷却管道中。
背景技术：
具有较高压力及温度的蒸汽的使用有助于提高汽轮机的效率。具 有一种这样的蒸汽状态的蒸汽的使用向相应的汽轮机提出提高的要 求。
按本申请的汽轮机，是指每种涡轮机或部分进汽汽轮机，蒸汽形 式的工作介质从其当中流过。与此不同的是，燃气轮机用作为工作介 质的气体和/或空气流过，但是这种工作介质经受和汽轮机中的蒸汽完 全不同的温度和压力条件。与燃气轮机相反，在汽轮机中比如所述流 入部分进汽汽轮机的工作介质在具有极高温度的同时也具有极高的压 力。因此，如在燃气轮机中一样的敞开式的冷却系统在没有外部供给 的情况是无法实现的。
汽轮机通常包括配有叶片的、可转动地支承的转子，该转子布置 在壳体套内部。在经过加热的且处于压力之下的蒸汽流经由所述壳体 套形成的流动空间时，所述蒸汽通过叶片将所述转子置于旋转之中。 安装在转子上的叶片也称为工作叶片。除此以外，在所述壳体套上通 常安装静止的、啮合在所迷工作叶片的中间空隙中的导向叶片。导向 叶片通常保持在沿所述汽轮机壳体的内侧的第一位置上。在此，该导 向叶片通常是导向叶片环的 一部分，所述导向叶片环包括多个沿内圓 周布置在所述汽轮机壳体的内侧上的导向叶片。在这种情况下，每个 导向叶片以其叶身在径向向内指向。设在沿着轴向伸长的位置上的导
向叶片环也称为导向叶片级。通常先后布置多个导向叶片级。
在提高效率方面，冷却起着重要作用。在迄今公开的、用于对汽轮机壳体进行冷却的冷却剂方法中，可以分为主动式冷却和;故动式冷 却。在主动式冷却中，通过单独地也就是作为工作介质的补充输送给 汽轮机壳体的冷却介质来致冷。与此相反，；波动式冷却则仅仅通过工 作介质的合适的导送或运用来实现。汽轮机壳体的通常的冷却局限于 被动式冷却。比如已知，使较冷的已膨胀的蒸汽围绕汽轮机的内部壳 体流动。但这样做的缺点是，必须有限制地保持在内部壳体壁体上的 温度差，因为否则在温度差太大的情况下所迷内部壳体会发生太大的 热变形。虽然在围绕所述内部壳体流动时散出热量，但是散热距离热 量输入位置较远地进行。迄今为止还没有在足够的程度上紧靠热量输 入位置附近进行散热。通过恰当地设计工作介质在所谓的斜流级 (Diagonalstufe)中的膨胀可以进行进一步的被动冷却。不过，在这方 面对所迷壳体仅仅可以获得十分有限的冷却作用。
可转动地支承在所述汽轮机中的涡轮机轴在运行中经受4艮大的热 负荷。涡轮机轴的开发及制造同时十分昂贵并且很费时间。所述涡轮 机轴被视为汽轮机的经受最高负荷的并且最为昂贵的部件。这一点愈 加适用于高的蒸汽温度。
有时由于涡轮机轴的高质量，这些涡轮机轴在热方面具有惰性， 这就在涡轮机组的热负荷变换时产生负面影响。这意味着，整个汽轮 机对负荷变换的反应在很大程度上依赖于涡轮机轴能够对改变的热条 件作出反应的速度。为了对涡轮机轴进行监控，按标准对温度进行监 控，这一点十分麻烦并且成本很高。
涡轮机轴的性能在于，这些涡轮机轴不具有重要的散热片。因此 布置在涡轮机轴上的工作叶片的冷却变得十分困难。
为了改善涡轮机轴和热负荷的匹配，已知在入流区域中掏空涡轮 机轴或者将其构造为空心轴。这些空腔通常要封闭并且填充空气。
不过，在运行中出现的很高的、大部分由来自离心力的切向应力 构成的应力对前述汽轮机空心轴产生负面影响。这些应力大概双倍于 在相应的实心轴上可能出现的应力。这对空心轴的材料选择具有极大 影响，从而可能导致所述空心轴不适合于高的蒸汽状态或者说无法实 现。
在燃气轮机制造中已知，将空气冷却的空心轴构造为薄壁的焊接 结构。此外还已知，通过所谓的具有盘片的切端面齿(Hirth-Verzahmmg )来构造所述燃气轮4几轴。这些燃气轮4几轴为此 具有中央的拉杆。
不过，在燃气轮机上的冷却原理通常不能直接套用到汽轮机制造 上，因为与燃气轮机相反，汽轮机作为封闭的系统来运行。在此指的 是，工作介质处于循环中并且没有排放到环境中。在燃气轮机上所使 用的、其实由空气和废气组成的工作介质则在从燃气轮机的涡轮机单 元中流过之后排放到环境中。
除此以外，与燃气轮机相反，汽轮机没有任何压缩机单元，并且 此外通常仅仅在径向上才可接触到汽轮机的轴。
早在二十世纪五十年代就已开发和制造了具有大约600。C的进汽 温度的汽轮机。这些汽轮机具有径向的叶片组。现有的汽轮机制造技 术，包括用径向布置斜流级或调整级形式的第一导向叶片级的方式实 现的轴冷却装置。但是，这种实施方式的缺点是，这种斜流级或调整 级的冷却效率很低。
在所述涡轮机轴上特别经受热负荷的是活塞区域和入流区域。活 塞区域是指推力平衡活塞的区域。所述推力平衡活塞在汽轮机中如此 起作用，从而使通过工作介质引起的力沿一个方向作用于轴，并且沿 相反方向作用一个反作用力。
此外，在EP 0 991 850 Bl中说明了对涡轮机轴进行冷却。在此通 过轴中的连接件来构造紧凑型-或者说高压-及中压-部分进汽汽轮机， 冷却介质可以从该轴中流过。在这种情况下感觉到不利的是，在两个 不同的膨胀区段之间无法构造可调节的旁路。除此以外，在非静止的 运行状态中可能出现问题。
值得期望的是，构造一种适合于高温的汽轮机。
发明内容
因此，本发明的任务是，说明一种可以在很高的蒸汽温度下运行 的汽轮机。
该任务通过一种具有壳体的汽轮机得到解决，其中具有推力平衡 活塞的涡轮机轴旋转支承地布置在所述壳体的内部并且沿旋转轴线定 向，其中在所述壳体和涡轮机轴之间形成了流动通道，其中所述涡轮
道，并且所述冷却管道一方面与至少一个流入管道相连接，用于4吏冷却蒸汽从所述流动通道流入所述冷却管道中，其中所述冷却管道另一 方面与至少一条流出管道相连接，用于将冷却蒸汽导送到推力平衡活
塞;f君表面上。
在一种优选的改进方案中，所述汽轮机设有回程管道，用于导回 由冷却蒸汽及平衡活塞泄漏蒸汽构成的混合蒸汽，其中所述回程管道
汇入所述流动通道中。
由此提出 一种具有涡轮机轴的汽轮机，该涡轮机轴相应地在那些 在运行过程中4艮热的区域中是空心的并且设有内部冷却。本发明以以 下方面为出发点，即在运行过程中膨胀的蒸汽通过轴内部导向所述平 衡活塞并且在那里对经受很大热负荷的平衡活塞进行冷却。利用所提 出的冷却方案，首先可以对那些具有平衡活塞的涡轮机轴进行冷却。 它们比如是高压-部分进汽汽轮机、中压-部分进汽汽轮机及K-部分进 汽汽轮机。其中K-部分进汽汽轮机是指一种具有处于涡轮机轴上的高 压及中压区域的紧凑型-部分进汽汽轮机。此外，本发明的优点在于， 所述涡轮机轴一方面可以构造为蠕变稳定的，并且另一方面灵活地对 热负荷作出反应。在负荷变换时可能出现更高的热负荷，比如在这种
负荷变换时冷却就会最终导致所述轴的热负荷降低。这尤其适用于那 些特别经受热负荷的区域，比如入流区域或平衡活塞。
在此，本发明以以下方面为出发点，即所述冷却蒸汽与平衡活塞 泄漏蒸汽相混合并且这种混合而成的混合蒸汽再度输送给所述流动通 道，以便在那里继续作功。由此提高所述汽轮机的效率。
由此可以快速启动所述汽轮机，这对当今时代来说是一个特殊的 方面，在这方面涉及能源的快速供给。此外通过按本发明的汽轮机由 于以下原因产生了一个优点，即用于轴监控的成本可以更低。空心的 涡轮j几轴具有比实心轴更轻的质量，并且由此也具有比空心轴更小的 热容以及更大的^皮通流的表面。由此可以对所述涡轮才几轴进4t快速预 热。
本发明的另一方面是，用于所述涡轮机轴的材料的持久强度通过 冷却的改进而得到提高。在这种情况下，所述持久强度相对于实心轴 可以提高大于2的系数，从而对上述应力增加进行过度补偿。这就扩 大了所述涡轮机轴的使用范围。
本发明的另一个方面是，通过径向的离心力来扩大所述空心轴的直径，以此可以缩小径向间隙。所述径向的离心力与转速的平方成比 例。因此，转速的扩大使径向间隙缩小，这就导致所述汽轮机的总效 率增力口。
本发明的另一个方面是，可以以低廉的成本来制造空心轴。 在一种优选的改进方案中，所述壳体包括一个内部壳体和一个外 部壳体。不仅高压-部分进汽汽轮机而且中压-部分进汽汽轮机及紧凑型 -部分进汽汽轮机都属于最能经受热负荷的汽轮机。通常，高压-部分进 汽汽轮机、中压-部分进汽汽轮机及紧凑型-部分进汽汽轮机都设有内部 壳体和围绕着该内部壳体布置的外部壳体，其中导向叶片布置在所述 内部壳体上。
在 一种优选的改进方案中，所述涡轮机轴沿轴向方向具有至少两 个由不同的材料制成的区域。
由此可以节省成本。在经受热负荷的区域中，通常使用高品质的
材料。比如可以在经受热负荷的区域中使用10°/。铬钢。相反，在经受
较低热负荷的区域中则可以使用1°/。铬钢。
优选所述涡轮机轴沿轴向方向具有三个由不同的材料制成的区 域。尤其两个外面的区域由相同的材料制成。由此可以有针对性地为 所述涡轮机轴的经受不同热负荷的相应区域选择合适的材料。
优选将所述由不同的材料制成的区域彼此焊接在一起。通过焊接 构造 一种稳定的涡轮—几轴。
在另一种优选的、作为替代方案的实施方式中，所述由不同的材 料制成的区域借助于切端面齿彼此连接在一起。所述切端面齿的重要 优点是，可以使所述涡轮机轴具有特别高的热伸缩性。另一个优点在 于，借助于这种切端面齿通常可以快速制造所述涡轮才几轴。除此以外， 所述涡轮机轴可以以低廉的成本来构造。
在另一种优选的改进方案中，两个外部的区域构造为实心轴，并 且处于其间的中间的区域则构造为空心轴。同样优选所述由不同的材 料制成的区域借助于法兰接头彼此相连接。这在检查工作中很有帮助， 因为不同的区域可容易地彼此分开。
同样优选所述流入管道及流出管道集成在所述法兰接头中。
优选所述由不同的材料制成的区域通过至少 一条焊缝彼此焊接在 一起。十分有利的是，所述流入管道及流出管道集成在所述切端面齿中。 在此，所述切端面齿可以具有梯形、矩形或三角形的齿部，它可以制 成具有构造为流入管道和/或流出管道的空隙。由此获得一种十分简单 的方案来构造流入管道和/或流出管道。比如按照所述冷却蒸汽的经过 计算的通过量，在与之匹配的情况下在所述梯形、矩形或三角形的齿 部中构造所述空隙。在切端面齿上加工这样的空隙比较简单，并且除 此以外这种加工过程可以快速进行。由此产生成本方面的优点。
优选所述回程管道布置在所述外部壳体的内部。所述回程管道也 可以构造为所述内部壳体中的穿孔。
借助于下面的附图对本发明的实施例进行详细解释。在此具有相
同的附图标记的部件具有相同的作用原理。其中
图1是按现有技术的高压-部分进汽汽轮机的横截面视图， 图2是部分进汽汽轮机的一部分的剖面， 图3是涡轮机轴的剖面，
图4是作为替代方案的实施方式的涡轮机轴的剖面， 图5是作为替代方案的实施方式的涡轮机轴的剖面， 图6是作为替代方案的实施方式的涡轮机轴的剖面， 图7是作为替代方案的实施方式的涡轮机轴的剖面， 图8是法兰接头的放大图， 图9是所述法兰接头的一部分的透视图， 图IO是切端面齿的原理的透视图， 图ll是三角形的、具有通道的切端面齿的剖面图， 图12是梯形的、具有直通孔的切端面齿的剖面， 图13是具有相对持久强度-温度示意图的曲线。
具体实施例方式
图1示出了按现有技术的高压-部分进汽汽轮机1的剖面。所述作 为汽轮机的实施方式的高压-部分进汽汽轮机1包括一个外部壳体2和 一个布置在该外部壳体2中的内部壳体3。在所述内部壳体3的内部， 可围绕着旋转轴线6旋转地支承着涡轮机轴5。所述涡轮机轴5包括布 置在所述涡轮机轴5的表面上的凹槽中的工作叶片7。所述内部壳体3 在其内表面上具有布置在凹槽中的导向叶片8。如此布置所述导向叶片8及工作叶片7，从而沿流动方向13形成流动通道9。所述高压-部分 进汽汽轮机1具有一个入流区域10,在运行中新鲜蒸汽通过该入流区 域10流入所述高压-部分进汽汽轮机1中。所述新鲜蒸汽可以具有超过 300bar及超过620。C的蒸汽参数。沿流动方向13卸压的新鲜蒸汽交替 地从所述导向叶片8及工作叶片7旁边流过，在这过程中发生卸压并 且冷却下来。所述蒸汽在这过程中失去内能，该内能转化为所述涡轮 机轴5的旋转能量。所述涡轮机轴5的旋转最后驱动未示出的发电机 用于能量供给。所述高压-部分进汽汽轮机1除了驱动发电机之外当然 还可以驱动其它的设备部件，比如压缩机、船用螺旋桨或类似部件。 所述蒸汽流经所述流动通道9并且从所述高压-部分进汽汽轮机1中从 出口 33中流出。在这过程中所迷蒸汽沿流动方向13施加一个执行力 11。结果是，所迷涡轮机轴4可能会执行一种沿流动方向13的运动。 所述涡轮机轴5的实际运动通过构造平衡活塞4来阻止。出现这一情 况的原因是，蒸汽以相应压力流入平衡活塞前室12中，该压力导致这 一结果，即由于在所述平衡活塞前室12中形成的压力产生一个反向于 流动方向13的力，该力在理想情况下应该刚好与执行力11 一样大小。 所述流入平衡活塞前室12中的蒸汽通常是分支的、具有很高的温度参 数的新鲜蒸汽。因此，所述涡轮机轴的入流区域10及平衡活塞4经受 强烈的热负荷。
图2示出了汽轮机1的一个截取部分。该汽轮机具有一个外部壳 体2、 一个内部壳体3和一根涡轮机轴5。所述汽轮机l具有工作叶片 7及导向叶片8。新鲜蒸汽通过所述入流区域10经过斜流级15流到所 述流动通道9中。蒸汽发生卸压并且在这过程中冷却下来。蒸汽的内 能转化为涡轮机轴5的旋转能量。
所述蒸汽在特定数目的、由导向叶片8及工作叶片7构成的涡轮 级后面通过流入管道16与冷却管道17在流动技术上相连接。所述冷 却管道17在这种情况下构造为涡轮机轴5内部的空腔。可以设想其它 的实施方式。比如可以代替空腔17在所述涡轮机轴5的内部构造未示 出的管道。
所述涡轮机轴5旋转支承地布置在所述壳体2、 3的内部，并且沿 旋转轴线6定向。在所述壳体2、 3及涡轮才几轴5之间形成了流动通道 9。所述冷却管道17在此设置用于沿旋转轴线6的方向导引冷却蒸汽。所述冷却管道17 —方面与至少一条流入管道16在流动技术上相连接。 所述流入管道16设置用于使冷却蒸汽从所述流动通道9流入所述冷却 管道17中。
可以设想所述流入管道16的其它实施方式。比如所述流入管道16可 以倾斜地垂直于所述旋转轴线6设置。所述冷却管道16可以螺旋状地 从所述流动通道9延伸到所述冷却管道17。所述冷却管道16的横截面 可以从所述流动通道9到所述冷却管道17有变化。
所述冷却管道17另一方面与至少一条流出管道18相连接，用于 将所述冷却蒸汽导送到推力平衡活塞裙表面19上。
所述从流出管道18中流出的冷却蒸汽分布在所述推力平衡活塞裙 表面19上并且在这过程中使这个推力平衡活塞裙表面19冷却下来。
所述壳体2、 3包括一个内部壳体3和一个外部壳体2。从所述流 出管道18中流出的冷却蒸汽沿两个方向流动。 一方面沿主流动方向13 流动并且另一方面沿与该主流动方向13相反的方向流动。 一部分新鲜 蒸汽通过所述入流区域10在所述内部壳体3及涡轮机轴5之间朝所述 推力平衡活塞4的方向流动。这种所谓的活塞泄漏蒸汽20与所述从流 出管道中流出的冷却蒸汽相混合，并且借助于回程管道21导回到所述 流动通道9中。有意义的是，这条回程管道21在所述入流区域10及 所述流出管道18的出口之间开始。由此，可以将所述冷却蒸汽的部分 汽流沿主流动方向13导送并且可以阻隔活塞泄漏蒸汽20。通过这种方 式来确保所述活塞表面18的上述冷却。这种由所述冷却蒸汽及平衡活 塞泄漏蒸汽构成的混合蒸汽在合适的位置上流入所述流动通道9中， 用于在那里作功。
所述回程管道21可以构造为在所述外部壳体2内部的外部管道。 所述回程管道21也可以构造为在所述内部壳体3内部的穿孔。
图3示出了涡轮机轴5。所述涡轮机轴5由一种考虑到所述热负荷 的材料制成。不过这种情况下的缺点是，所述热负荷并非均匀地分布 在所述涡轮才几轴5上，而是如前文所示在所述入流区域IO及平衡活塞 4的区域中特别强。为一目了然起见，没有示出所述工作叶片7。
通过图3中的阴影部分可清楚地看到，所述涡轮机轴5由一种材 料制成。图4示出了另一种涡轮机轴5，其中该涡轮机轴5沿流动方向13 具有至少两个由不同的材料制成的区域。在作为替代方案的实施方式 中，所述涡轮才几轴5沿轴向的流动方向13具有三个由不同的材料制成 的区域24、 23、 22。中间的区域22可以比如由一种耐高温的10%铬钢 制成，并且两个外面的区域23和24可以由相同的材料比如1 %铬钢制 成。在图4所示的实施方式中，所述涡轮机轴5借助于焊接连接25和 26彼此相连接。
所述涡轮机轴5可以在其中间的区域22中构造为空心轴，并且在 其外面的区域23、 24中构造为实心轴。
如果要将所迷区域22、 23、 24彼此焊接在一起，那就使用至少一 条焊缝。
所述涡轮机轴5可以借助于法兰接头40将由不同的材料制成的区 域22、 23、 24彼此连接起来，其中所述流入管道16及流出管道18集 成在所述法兰接头中。
图5示出了所述涡轮机轴5的一种作为替代方案的实施方式。与 图4所示的涡轮机轴的区別是，在图5中示出的涡轮机轴5借助于切 端面齿27、 28组合起来。在此，必须构造拉杆29,如此布置所述拉杆 29,从而将两个外面的区域23和24朝中间的区域22挤压。所述中间 的区域22包括一个或多个区段，所述区段构造为管形或盘形并且可以 相应地包含一个或多个工作叶片级。
在另一种作为替代方案的实施方式中，如在图6中所示，所述涡 轮机轴5借助于切端面齿30、 31彼此相连接，其中所述流入管道16 及流出管道18集成在所述切端面齿30、 31中。
图7示出了所述涡轮机轴5的另一种作为替代方案的实施方式。 所述涡轮机轴5包括至少两个由不同的材料制成的区域22，和23，。所 述区域23，用法兰连接到所述区域22，上。通过合适的膨胀杆-螺栓39 进行螺栓连接。按照现有技术使所述法兰接头40定心。优选在所述区 域22，中构造用于啮合所述螺栓39的螺紋41。此外，优选从较冷的一 侧将所述区域23，与区域22，螺栓连接在一起。
在图8中可以看出图7所示的已旋紧的连接结构的剖面图。在该 示意图中也可看出，所述流出管道18通过空隙集成在所述连接结构中。 图5所示的涡轮机轴5的一部分的透视图示出了这一点。借助于环形室42将所述流出管道18与螺栓孔43相连接，以此可以实现所述螺栓 的冷却并且调整具有所述螺栓的法兰(平衡活塞)的温度。
在图10中可以看出切端面齿30、 31的透^见图。中间的区域2在此 具有按照图10示出的切端面齿30、 31。同样，两个外面的、由不同材 料制成的区域24和23同样具有切端面齿30、 31。
在图11中可以看出所述切端面齿30、 31的横截面^L图。左边部
间的区域22通过所述切端面齿3(M皮此连接。所述流入管道16集成在 所述切端面齿中。图11所示的横截面示图同样可以表示所述流出管道 18。在这种情况下，左边的区域是所述中间的区域22并且右边的区域 则是通过所述切端面齿31连接的区域23。所述流出管道18集成在所 述切端面齿30、 31中。在图11中示出的实施方式具有三角形的齿部。 所述流入管道16或者说流出管道18通过所述切端面齿30、 31的 空隙32来构成。
在所述切端面齿30、 31的在图12中示出的实施方式中，该切端 面齿30、 31具有梯形的齿部。所述切端面齿的可能的实施方式是梯形 的、矩形的或三角形的齿部。也可以设想其它的实施方式。
图13示出了重要的用于1%和10%铬钢的强度值，所述铬钢则用 于涡轮纟几轴。
在x-轴35上以400到600。C的线性刻度绘出了温度。而在y-轴36 上则以30到530^的线性刻度绘出了持久强度Rm，200000h。上面的曲
/W附
线37示出了材料30 CrMoNiV5-l 1的温度特性，而下面的曲线38则示 出了材料X12CrMoWVNbN10-l-l的温度特性。
事实表明，作为按本发明导送冷却蒸汽的方法的补充，在所述经 受热负荷的部件的表面上涂上绝热层提高了有效冷却的效果。
通过所述拉杆29的使用，承担了一部分轴向力。由此可以更加薄 壁地构造所述涡轮机轴5,这就对热伸缩性及径向间隙的形成产生积极影响。
作为汽轮机l的实施方式，本发明不局限于高压-部分进汽汽轮机 的构造这个方面，按本发明的涡轮机轴5也可以用在中压-或者说紧凑 型-部分进汽汽轮机(在壳体内部的高压及中压)中。所述涡轮机轴5 同样可以用在其它类型的汽轮机中。
权利要求
1.具有壳体(2、3)的汽轮机(1)，其中具有推力平衡活塞(4)的涡轮机轴(5)旋转支承地布置在所述壳体(2、3)的内部并且沿旋转轴线(6)定向，其中在所述壳体(2、3)与涡轮机轴(5)之间形成流动通道(9)，其中所述涡轮机轴(5)在其内部具有用于沿所述旋转轴线(6)的方向导送冷却蒸气的冷却管道(17)，并且所述冷却管道(17)一方面与至少一条流入管道(16)相连接，用于使冷却蒸汽从所述流动通道(9)流入所述冷却管道(17)中，其中所述冷却管道(17)另一方面与至少一条流出管道(18)相连接，用于将冷却蒸汽导向推力平衡活塞裙表面(19)，其特征在于用于将由冷却蒸汽和平衡活塞泄漏蒸汽构成的混合蒸汽导回的回程管道(21)，其中所述回程管道(21)汇入所述流动通道(9)中。
2. 按权利要求1所述的汽轮机(1),其中所述壳体(2、 3)包括内部壳体(3)和外部壳体(2)。
3. 按权利要求1或2所述的汽轮机(1),其中所述涡轮机轴(5)沿轴向方向(34)具有至少两个由不同的 材料制成的区域。
4. 按权利要求l、 2或3所述的汽轮机(1), 其中所述涡轮机轴(5)沿轴向方向(34)具有三个由不同的材料制成的区域(22、 23、 24)。
5. 按权利要求4所述的汽轮机(1), 其中两个外部的区域(23、 24)由相同的材料制成。
6. 按权利要求3、 4或5所述的汽轮机(1), 其中所述由不同的材料制成的区域(22、 23、 24)彼此焊接在一起。
7. 按权利要求3、 4、 5或6所述的汽轮机(1), 其中所述区域(23、 24)构造为实心轴并且所述区域(22)构造为空心轴。
8. 按权利要求3、 4、 5或7所述的汽轮机(1), 其中所述由不同的材料制成的区域(22、 23、 24)借助于切端面齿(30、 31) 4皮》匕相连#。
9. 按权利要求3、 4、 5或7所述的汽轮机(1), 其中所述由不同的材料制成的区域(22、 23、 24)借助于法兰接头(40)彼此相连接。
10. 按权利要求8所述的汽轮机(1),其中所述流入管道(16)及流出管道(18)集成在所述切端面齿 (30、 31)中。
11. 按权利要求9所述的汽轮机(1),其中所述流入管道(16)及流出管道(18)集成在所述法兰接头 (40)中。
12. 按权利要求8所述的汽轮机(1),其中所述切端面齿(30、 31)具有梯形的、矩形的或三角形的齿 部，所述齿部则具有构造为流入管道(16)和/或流出管道(18)的空 隙(32)。
13. 按前述权利要求中任一项所述的汽轮机(1), 其中所述回程管道(21)布置在所述外部壳体(2)的内部。
14. 按前述权利要求中任一项所述的汽轮机(1)， 其中所述回程管道(21)构造为所述内部壳体(2)中的穿孔。
全文摘要
本发明涉及一种具有壳体(2、3)的汽轮机，其中具有推力平衡活塞(4)的涡轮机轴(5)旋转支承地布置在所述壳体(2、3)的内部并且沿旋转轴线(6)定向，其中流动通道(9)构造在所述壳体(2、3)和涡轮机轴(5)之间，其中所述涡轮机轴在其内部具有用于沿所述旋转轴线(6)的方向导送冷却蒸气的冷却管道(17)，并且所述冷却管道(17)一方面与至少一条流入管道(16)相连接，用于使冷却蒸汽从所述流动通道(9)流入所述冷却管道(17)中，其中所述冷却管道(17)另一方面与至少一条流出管道(18)相连接，用于将冷却蒸汽导向推力平衡活塞裙表面(19)。本发明的一个主要方面是，所述流到推力平衡活塞裙表面(19)上的冷却蒸汽与新鲜蒸汽的一部分相混合，并且通过布置在所述壳体(2、3)中的回程管道又导送到所述流动通道(9)中。由此可以有效地对所述汽轮机(1)的经受热负荷的区域进行冷却。
文档编号F01D3/04GK101300405SQ200680040533
公开日2008年11月5日 申请日期2006年10月24日 优先权日2005年10月31日
发明者K·韦加特 申请人:西门子公司