蒸汽轮机壳体的制作方法
【专利摘要】一种具有壳体壁（2）的蒸汽轮机壳体，在壳体壁的内侧上安置有加固壳（4），加固壳具有两个在轴向上并排设置的、环绕的并且从壳体壁（2）径向向内凸出的内腹板（7，8），在内腹板之间中心腹板（16）以平行并且在轴向上居中地伸展的方式安置在壳体壁（2）的内侧上，中心腹板的在径向上位于内部的边缘（34）是直的，以至于边缘以其纵向端部相接于壳体壁上，由此限定中心腹板（16）的环周延伸部（18），其中在中心腹板（16）的径向位于内部的边缘（34）上，中心腹板Y形地向内分叉为两个过渡腹板（21，22），过渡腹板相应地延伸直至相邻的内腹板（7，8）并且过渡到这些内腹板中，以至于内腹板（7，8）在过渡腹板（21，22）的环周延伸部（15）外直接固定在壳体壁（2）上以及在过渡腹板（21，22）的环周延伸部（15）内经由过渡腹板（21，22）和中心腹板（16）固定在壳体壁（2）上。
【专利说明】蒸汽轮机壳体
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蒸汽轮机壳体和一种具有所述蒸汽轮机壳体的蒸汽轮机。
【背景技术】
[0002]在发电厂中设置有用于产生电流的发电机，所述发电机例如由流体能量机械驱动。流体能量机械是蒸汽轮机或者与蒸汽轮机组合使用的燃气轮机。纯蒸汽轮机驱动的发电设备(蒸汽发电设备，DKff)通常用于提供基本负载能力，相反组合驱动的发电设备(燃气和蒸汽发电设备，GUD)为了峰值负荷而按需开动或者停止。根据通常的发电设备布局，用于GUD发电设备的蒸汽轮机的特征在于，它经受高的周期性的负荷，其中在蒸汽轮机上不设有抽汽部(Entnahme)。与之相反的是，在通常的蒸汽轮机中，蒸汽轮机的周期性的负荷小，其中在所述蒸汽轮机上设有抽汽部。因此GUD蒸汽轮机与DKW蒸汽轮机相比相应不同地设计。
[0003]通常蒸汽轮机具有低压涡轮，所述低压涡轮的内壳体设计为焊接结构。根据不同的固定要求和关于在DKW蒸汽轮机中待设置的抽汽部的实施方案，用于GUD蒸汽轮机的内壳体与用于DKW蒸汽轮机的内壳体相比不同地构造。在用于DKW蒸汽轮机的内壳体的抽汽部位上通常设置有加固壳。这类的加固壳不需要设置在用于GUD蒸汽轮机的内壳体中，因为GUD蒸汽轮机不装配有抽汽部。除此之外将加固壳设置在GUD蒸汽轮机的内壳体中可能是不利的，因为加固壳由于构造原因仅具有低的交变负载能力，因此如果加固壳已经设置在GUD蒸汽轮机的内壳体中，那么所述加固壳可能无法承受高的周期性的负荷。因此对于GUD蒸汽轮机的内壳体，与对于DKW蒸汽轮机的内壳体相比，提供不同的焊接结构。因此在制造蒸汽轮机时，专门地制造用于GUD蒸汽轮机的内壳体并且专门地制造用于DKW蒸汽轮机的内壳体，其中这两个内壳体在相应的轴承座(Lagerhaltung)中被保持。但是由此产生如下缺点，即不仅对于DKW蒸汽轮机而且对于GUD蒸汽轮机提供具有相应的轴承座的专门的制造。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于，完成一种蒸汽轮机壳体，所述蒸汽轮机壳体不仅适合于GUD蒸汽轮机而且适合于DKW蒸汽轮机。
[0005]根据本发明的蒸汽轮机壳体具有壳体壁，在所述壳体壁的内侧上安置有加固壳，所述加固壳具有两个在轴向上并排设置的、环绕的并且从壳体壁在径向上向内凸出的内腹板，在所述内腹板之间中心腹板以平行并且在轴向上居中地伸展的方式安置在壳体壁的内侧上，其在径向上位于内部的边缘是直的，以至于所述边缘以其纵向端部相接于壳体壁，由此限定中心腹板的环周延伸部，其中在中心腹板的径向位于内部的边缘上，所述中心腹板Y形地向内分叉为两个过渡腹板，所述过渡腹板相应地延伸直至相邻的内腹板并且过渡到这些内腹板中，以至于所述内腹板在过渡腹板的环周延伸部外直接固定在壳体壁上以及在过渡腹板的环周延伸部内经由过渡腹板和中心腹板固定在壳体壁上。
[0006]由于根据本发明借助于中心腹板来构造加固壳，所述加固壳具有承受高的周期性负荷的能力。因此根据本发明的蒸汽轮机壳体由于其加固壳不仅能在DKW蒸汽轮机中使用，而且能在GUD蒸汽轮机中使用，在所述GUD蒸汽轮机中，加固壳经受高的周期性负荷。因此有利地产生了如下可能性，即蒸汽轮机壳体不仅设置用于DKW蒸汽轮机而且用于GUD蒸汽轮机，因为所述蒸汽轮机壳体适合于这两种蒸汽轮机类型。在随后的制造步骤中，能够使蒸汽轮机壳体可用于DKW蒸汽轮机，例如通过将供给接管构建到蒸汽轮机壳体上。供给接管优选设置在中心腹板的区域中。
[0007]对于制造DKW蒸汽轮机和GUD蒸汽轮机而言，通过根据本发明的蒸汽壳体可设置“中性壳体”，所述中性壳体适合于这两种蒸汽轮机类型。优选地，“中性壳体”具有下述几何形状，所述几何形状相应于通常的GUD蒸汽轮机壳体，并且装配有根据本发明的加固壳。那么，蒸汽轮机壳体能够不需要改造地并且因此直接地安装到GUD蒸汽轮机中。如果蒸汽轮机壳体被安装到DKW蒸汽轮机中，那么仅需要通过后续的改造将相应的抽汽接管安置到蒸汽轮机壳体上。与如果不仅对于GUD蒸汽轮机而且对于DKW蒸汽轮机制造和准备独立的蒸汽轮机壳体则产生的费用相比，后续的改造在费用上较低。除此之外，借助于根据本发明的蒸汽轮机壳体存在如下优点，即能够以更高的件数来制造所述蒸汽轮机壳体，因为所述蒸汽轮机壳体不仅适合于GUD蒸汽轮机而且适合于DKW蒸汽轮机。加固壳通过其根据本发明的构造来装配，使得它在GUD蒸汽轮机中能够承受高的周期性的负荷。
[0008]优选的是，中心腹板的位于内部的边缘具有转折点,位于内部的边缘的直的边缘部段从所述转折点延伸至壳体壁。中心腹板的位于内部的边缘优选在转折点上具有凹形的走向，其中边缘部段的位于转折点处的扩展角优选在150°和155°之间。
[0009]优选的是，中心腹板从转折点起的切向延伸相应于中心腹板在转折点处的径向延伸的12倍至20倍。过渡腹板在转折点的径向延伸优选相应于中心腹板在转折点处的径向延伸的三倍至七倍。此外优选的是，过渡腹板的厚度相对于壳体壁厚度的比例在0.8至1.2之间。过渡腹板在中心腹板的位于内部的边缘上优选具有在68°和85°之间的张角。
[0010]加固壳优选具有两个在轴向上并排设置的、环绕的并且从壳体壁处径向地向内凸出的外腹板，在所述外腹板之间内腹板设置成平行地并且在轴向上居中地伸展，其中所述外腹板在轴向方向上朝向内腹板倾斜。此外优选的是，内腹板平行于其相邻的外腹板在轴向方向上倾斜。
[0011 ] 优选蒸汽轮机壳体是焊接结构。此外优选的是，蒸汽轮机壳体是低压涡轮机内壳体。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]在下文中根据所附的示意性的附图阐述根据本发明的蒸汽轮机壳体的一个优选的实施方式。其示出:
[0013]图1示出来自于图2的根据本发明的蒸汽轮机壳体的实施方式的纵剖面A-A，
[0014]图2示出来自于图1的根据本发明的蒸汽轮机壳体的实施方式的横截面B-B，
[0015]图3、图4不出由根据本发明的蒸汽轮机壳体的实施方式形成的DKW-蒸汽轮机壳体的三维的剖视图，
[0016]图5示出根据本发明的蒸汽轮机壳体的实施方式的三维的剖视图，
[0017]图6示出传统的蒸汽轮机壳体的三维的剖视图。【具体实施方式】
[0018]如从图1至5中可见,蒸汽轮机壳体I具有壳体壁2。在蒸汽轮机壳体I上设置有接管3。在壳体壁2的内侧上构建有加固壳4，所述加固壳构成为是周向对称的。
[0019]加固壳4具有第一外腹板5和第二外腹板6,其中所述外腹板5,6形成加固壳4的轴向边界。外腹板5，6固定在壳体壁2的内侧上并且径向向内凸出到蒸汽轮机壳体I中。此外加固壳4具有第一内腹板7和第二内腹板8，其中所述内腹板在蒸汽轮机壳体I的圆周上延伸并且设置在外腹板5，6之间。内腹板7，8如外腹板5，6 —样径向向内凸出到蒸汽轮机壳体I中，其中外腹板5,6和内腹板7,8的内半径是相同的。在第一外腹板5和第一内腹板7之间，在第一外腹板5和第一内腹板7的在径向上位于内部的边缘上设置有构成为圆柱形的孔带9，所述孔带具有通过多个孔10形成的并且在圆周上伸展的孔序列。具有多个孔10的孔带9同样以类似的方式设置在第二外腹板6和第二内腹板8上。内腹板7，8彼此以一定轴向间距设置，所述轴向间距通过多个设置在圆周上的连结杆11桥接。
[0020]外腹板5，6在径向向内的方向上观察相对彼此倾斜地设置，其中所述外腹板5，6具有外腹板倾斜角12。第一内腹板7平行于第一外腹板5地倾斜设置并且第二内腹板8平行于第二外腹板6地倾斜设置，以至于内腹板7，8具有内腹板倾斜角13。因此外腹板倾斜角12和内腹板倾斜角13在其绝对值方面是同样大的。
[0021]内腹板7，8分别具有加固部段14，所述加固部段具有加固部段角15，所述加固部段角处于90°和180°之间，在这里是120°。在加固部段14外部，内腹板7，8固定在壳体壁2上。在加固部段14的内部，加固壳4具有中心腹板16，所述中心腹板在内腹板7,8之间居中设置并且在内侧固定在壳体壁2上并且从所述壳体壁径向向内凸出。径向在内侧上，中心腹板16径向向内Y形地分叉，并且过渡为第一过渡腹板21和第二过渡腹板22，其中所述过渡腹板21，22包括中心张角17。中心张角17在68°和85°之间。
[0022]中心腹板16具有环周延伸部并且围成中心部段角18，所述中心部段角在30°和90。之间，在这里是70°。
[0023]中心腹板16在中心具有转折点35，第一边缘部段36和第二边缘部段37从转折点起延伸。中心腹板16具有在径向上位于内部的边缘34，所述边缘由第一边缘部段36和第二边缘部段37形成。边缘部段36，37形成中心腹板16的在径向上位于内部的边界，其中所述边缘部段36，37笔直地伸展。边缘部段36，37形成割线，所述割线关于转折点35的径向方向对称设置。边缘部段36，37在转折点35中彼此具有扩展角23，所述扩展角小于180°。因此通过边缘部段36，37在中心腹板16的内边缘上产生在圆周上的凹形走向。在转折点35处，中心腹板16具有中心腹板高度19，并且边缘部段36，37垂直于转折点35的径向方向的延伸被作为中心腹板宽度20。中心腹板宽度20相对于中心腹板高度19的比例在12和20之间。
[0024]过渡腹板21，22从中心腹板16的边缘部段36，37径向向内伸展并且以中心张角17彼此倾斜并且过渡到内腹板7，8中，其中第一过渡腹板21过渡到第一内腹板7中并且第二过渡腹板22过渡到第二内腹板8中。在转折点35处，径向向内观察，过渡腹板21，22的高度是过渡腹板高度24，其中所述过渡腹板高度24相对于中心腹板高度19的比例在4和8之间。[0025]从第一边缘部段36起径向向内，过渡腹板21，22在内腹板7，8上构成第一相交边25，并且从第二边缘部段37起径向向内，过渡腹板21，22在内腹板7，8上构成第二相交边26。由于边缘部段36，37构成为是直线的，所以过渡腹板21，22构成为是板状的，其中过渡腹板21，22在转折点35处关于扩展角23对称地转折。由于过渡腹板21，22在相交边25，26上过渡到内腹板7，8中，相交边25，26是弓形的。
[0026]壳体壁2具有壳体壁厚度27并且过渡腹板21，22具有过渡腹板厚度28，其中所述过渡腹板厚度28相对于所述壳体壁厚度27的比例在0.8和1.2之间。
[0027]在图3和4中示出具有后续构建的抽汽接管29至32的蒸汽轮机壳体I。对于在径向上安置在中心腹板16之外的第三抽汽接管31而言，在中心腹板16上设置有中心腹板缺口 33。
[0028]图6不出通常的具有壳体壁102的蒸汽轮机壳体101。在蒸汽轮机壳体101上安置有接管103。在蒸汽轮机壳体101中，在径向内侧在壳体壁102上设置有加固壳104。加固壳104具有第一外腹板105、第二外腹板106、第一内腹板107和第二内腹板108。外腹板105，106和内腹板107，108彼此平行地在壳体壁102上环绕并且在径向内侧固定在所述壁上。在第一外腹板105和第一内腹板107之间并且在第二外腹板106和第二内腹板108之间分别设置具有多个环绕的孔110的孔带109。内腹板107，108彼此以一定轴向间距设置，所述轴向间距通过多个均匀地设置在圆周上的连结杆111来桥接。外腹板105，106和内腹板107，108彼此平行地设置并且设置为与壳体壁102成直角。
【权利要求】
1.一种具有壳体壁(2)的蒸汽轮机壳体,在所述壳体壁的内侧上安置有加固壳(4),所述加固壳具有两个在轴向上并排设置的、环绕的并且从所述壳体壁(2)径向向内凸出的内腹板(7，8)，在所述内腹板之间中心腹板(16)以平行并且在轴向上居中地伸展的方式安置在所述壳体壁(2)的内侧上， 所述中心腹板的在径向上位于内部的边缘(34)是直的，以至于所述边缘以其纵向端部相接于所述壳体壁，因此限定所述中心腹板(16)的环周延伸部(18)， 其中在所述中心腹板(16 )的径向位于内部的边缘(34 )上，所述中心腹板Y形地向内分叉为两个过渡腹板(21，22)，所述过渡腹板相应地延伸直至相邻的内腹板(7，8)并且过渡到这些内腹板中， 从而使得所述内腹板(7，8)在所述过渡腹板(21，22)的环周延伸部(15)外直接固定在所述壳体壁(2)上以及在所述过渡腹板(21，22)的环周延伸部(15)内经由所述过渡腹板(21,22)和所述中心腹板(16)固定在所述壳体壁(2)上。
2.根据权利要求1所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述中心腹板(16)的所述位于内部的边缘(34)具有转折点(35)，所述位于内部的边缘(34)的直的边缘部段(36，37)从所述转折点延伸直至所述壳体壁(2)。
3.根据权利要求2所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述中心腹板(16)的所述位于内部的边缘(34)在所述转折点(35)上具有凹形的走向。
4.根据权利要求3所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述边缘部段(36，37)的在所述转折点(35)上存在的扩展角(23)在150°和155°之间。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述中心腹板(16)的从所述转折点(35)起的切向延伸(20)相应于所述中心腹板(16)在所述转折点(35)处的径向延伸(19)的12倍至20倍。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述过渡腹板(21，22) (16)在所述转折点(35)处的径向延伸(24)相应于所述中心腹板(16)在所述转折点(35)处的径向延伸(19)的三倍至七倍。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述过渡腹板(21，22)的厚度(28)相对于壳体壁厚度(27)的比例在0.8至1.2之间。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述过渡腹板(21，22)在所述中心腹板(16)的位于内部的边缘(34)上具有在68°和85°之间的张角(17)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蒸汽轮机壳体， 其中所述加固壳(4)具有两个在轴向上并排设置的、环绕的并且从所述壳体壁(2)在径向上向内凸出的外腹板(5，6)，在所述外腹板之间所述内腹板(7，8)设置成平行地并且在轴向上居中地伸展， 其中所述外腹板(5,6)在轴向方向上朝向所述内腹板(7,8)倾斜。
10.根据权利要求9所述的蒸汽轮机壳体，其中所述内腹板(7，8 )平行于其相邻的外腹板(5，6 )在轴向上倾斜。
11.一种具有根据权利要求1至10中任一项所述的蒸汽轮机壳体的蒸汽轮机，其中所述蒸汽轮机壳体(1)是焊接结构。
12.根据权利要求11所述的蒸汽轮机， 其中所述蒸汽轮机壳体(1)是低压涡轮机内壳体。
【文档编号】F01D25/30GK103649473SQ201280035174
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2012年6月14日 优先权日:2011年7月15日
【发明者】安德烈·盖达, 若尔特·科尼亚, 马丁·库恩, 弗兰克·什派尔拉 申请人:西门子公司