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    Keildichtungen (54, 60) sind in zusammenpassenden Stirnflächen (43, 48, 45, 51) von oberen und unteren Zwischenbodenanordnungen (34, 36) in einer Dampfturbine an sämtlichen horizontalen Verbindungsstellen (40) vorgesehen. Die Zwischenbodensegmente enthalten jeweils innere und äußere halbringförmige Ringe (42, 48, 44, 50) mit in Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln (28), die sich zwischen diesen erstrecken. Die zusammenpassenden Stirnflächen von sämtlichen inneren und äußeren halbringförmigen Ringen der Segmente sind durch Keildichtungen (56, 70, 80, 90, 62) überspannt, die eine Blechplatte (54), einen Blechkörper (82) mit umgebogenen Enden (84), einen massiven Grundkörper (72) mit wulstförmigen Enden (74) oder eine Blechplatte (92) umfassen können, die durch einen metallischen oder keramischen gewebten Stoff (94) bedeckt ist. Sowohl in axialen als auch radialen Richtungen sind Leckstrompfade auf ein Minimum begrenzt oder ausgeschlossen.Wedge seals (54, 60) are provided in mating end faces (43, 48, 45, 51) of upper and lower intermediate floor arrangements (34, 36) in a steam turbine at all horizontal connection points (40). The intermediate base segments each contain inner and outer semi-ring-shaped rings (42, 48, 44, 50) with guide vanes (28) which are spaced apart in the circumferential direction and extend between them. The matching end faces of all the inner and outer semi-ring-shaped rings of the segments are spanned by wedge seals (56, 70, 80, 90, 62), which are a sheet metal plate (54), a sheet metal body (82) with bent ends (84), a solid base body (72) with beaded ends (74) or a sheet metal plate (92), which is covered by a metallic or ceramic woven fabric (94). Leakage current paths are limited to a minimum or excluded in both axial and radial directions.
    公开号:DE102004024683A1
    申请号:DE200410024683
    申请日:2004-05-19
    公开日:2004-12-16
    发明作者:Steven Sebastian Burgdick
    申请人:General Electric Co；
    IPC主号:F01D25-00
    专利说明:
    [0001] Dievorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein Dichtungen zwischenin Umfangsrichtung zusammenpassenden Stirnflächen von Zwischenbodensegmentenin Dampfturbinenzwischenbodenanordnungen, und sie betrifft insbesondereKeildichtungen zwischen den zusammenpassenden Stirnflächen derinneren und äußeren halbringförmigen Ringe,die an der horizontalen Verbindungsstelle zwischen den Segmentenobere und untere Zwischenbodensegmente bilden.Thepresent invention relates generally to seals betweenend faces of intermediate floor segments which match in the circumferential directionin steam turbine mezzanine floor arrangements, and it relates in particularWedge seals between the mating end faces of theinner and outer semi-annular rings,the one at the horizontal junction between the segmentsform upper and lower intermediate floor segments.
    [0002] Beieiner Dampfturbinenkonstruktion ist es besonders erwünscht, dieZahl der von dem Dampfstrompfad ausgehenden Dampfleckpfade möglichst geringzu halten oder letztere ganz zu eliminieren. Jede Stufe einer Dampfturbineweist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schaufeln, diean einem Laufrad befestigt sind, sowie eine Zwischenbodenvorrichtungauf, die eine Vielzahl von Leitschaufeln trägt, wobei die Schaufeln undLeitschaufeln eine Turbinenstufe der Dampfturbine bilden. Jede Zwischenbodenanordnungumfasst gewöhnlichein oberes halbringförmigesZwischenbodensegment und ein unteres halbringförmiges Zwischenbodensegment.Die oberen und unteren Zwischenbodensegmente sind in einem äußeren Gehäuse untergebracht.Jedes der oberen und unteren Segmente umfasst einen inneren undeinen äußeren halbringförmigen Ringoder Halbring, zwischen denen eine Vielzahl von in Umfangsrichtungbeabstandeten Leitschaufeln ragen, die Düsen bilden. Die Düsen lenkenden Dampf durch den zusammengesetzten Zwischenboden.ata steam turbine construction, it is particularly desirable thatThe number of steam leak paths emanating from the steam flow path should be as small as possibleto keep or to eliminate the latter entirely. Every stage of a steam turbinehas a plurality of circumferentially spaced blades thatare attached to an impeller, and an intermediate floor deviceon, which carries a plurality of guide vanes, the blades andGuide blades form a turbine stage of the steam turbine. Any mezzanine floor arrangementusually includesan upper semi-ring shapedIntermediate floor segment and a lower semi-ring-shaped intermediate floor segment.The upper and lower intermediate floor segments are housed in an outer housing.Each of the upper and lower segments includes an inner andan outer semi-ring-shaped ringor half ring, between which a variety of circumferentiallyspaced guide vanes that form nozzles. Steer the nozzlesthe steam through the composite shelf.
    [0003] Wenndie Dampfturbine zusammengebaut ist, liegen die Stirnflächen deroberen und unteren Zwischenbodensegmente an den horizontalen Verbindungsstellenoder der Mittellinie der Dampfturbine passend aneinander an. DieSegmente könnenaneinandergeschraubt sein oder auch nicht. Die horizontalen Verbindungsstellender Segmente bilden im Betrieb häufigLeckstrompfade. Diese Leckstrompfade können aufgrund eines beim Zusammenbauder Dampfturbine verbleibenden Spalt auftreten, oder können durchthermische Ausdehnung verursacht sein, die dazu führt, dasssich unter Betriebsbedingungen ein Spalt öffnet. Der Dampfleckstrom kann erheblichsein und zu einer Verschlechterung des Wirkungsgrades der Maschineführen,d. h. die Leistung reduzieren, und folglich den Gewinn für den Kraftwerksbetreiberschmälern.Ein typischer Stirnflächenspaltkönnte0,0 bis etwa 0,07 Zoll betragen und in manchen Fällen größer sein. Im Falle von nicht verschraubtenVerbindungen kann der Spalt beträchtlichersein, da die oberen und unteren Segmente jeweils in der oberen bzw.unteren Turbinenschalenhälfteder Turbinenschale angeordnet und befestigt sind. Falls die oberenund unteren Zwischenbodensegmente nicht mit Präzision in den Turbinenschalenangeordnet werden, kann ein beträchtlicher Spaltan den horizontalen Verbindungsstellen der Zwischenbodensegmenteentstehen. Es ist klar, dass Zwischenbodensegmente häufig eineausgeprägte Keilnutverwenden, um die Segmente fluchtend ausgerichtet zu halten. Allerdingsdient die Keilnut nicht in erster Linie dazu, als Dichtung an derVerbindungsstelle zu wirken, obwohl sie in der Tat eine gewisse Mengedes Dampfleckstroms zurückhält.Ifthe steam turbine is assembled, the end faces of theupper and lower intermediate floor segments at the horizontal connection pointsor the center line of the steam turbine. TheSegments canscrewed together or not. The horizontal junctionsof the segments often form in operationLeakage current paths. These leakage current paths can occur due to an assemblyof the steam turbine remaining gap, or can occurthermal expansion that causesa gap opens under operating conditions. The steam leakage current can be significantand a deterioration in the efficiency of the machineto lead,d. H. reduce performance, and consequently profit for the power plant operatordiminish.A typical frontal gapcould0.0 to about 0.07 inches and in some cases be larger. In the case of not screwedConnections, the gap can be considerablebecause the upper and lower segments are in the upper andlower turbine shell halfthe turbine shell are arranged and fastened. If the topand lower intermediate floor segments not with precision in the turbine shellscan be arranged, a considerable gapat the horizontal connection points of the intermediate floor segmentsarise. It is clear that intermediate floor segments are often onepronounced keywayuse to keep the segments aligned. Indeedthe keyway does not primarily serve as a seal on theLiaison to act, although in fact a certain amountof the steam leakage current.
    [0004] Gemäß einembevorzugten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung sind Keildichtungen geschaffen, die dazudienen die horizontale Verbindungsstelle der Zwischenbodensegmentein einer Dampfturbine abzudichten, um einen Dampfleckstrom über diehorizontale Verbindungsstelle der Zwischenbodenvorrichtung zu minimierenoder auszuschließen.Die Keildichtungen sind in gegenüberliegendenzusammenpassenden Schlitzen sämtlicher innerenund äußeren halbringförmigen Ringeder Zwischenbodensegmente an den horizontalen Verbindungsstellenvorgesehen. Die Keildichtungen könnenals Teil der Originalausrüstungbei der Herstellung oder in Form von nachrüstbaren Teilen geschaffen sein.According to onepreferred embodimentIn the present invention, wedge seals are created which serve this purposeserve the horizontal connection point of the intermediate floor segmentsin a steam turbine to seal a steam leakage stream across theto minimize the horizontal connection point of the mezzanine floor deviceor exclude.The wedge seals are in oppositematching slots of all innerand outer semi-annular ringsof the intermediate floor segments at the horizontal connection pointsintended. The wedge seals canas part of the original equipmentbe created in the manufacture or in the form of retrofittable parts.
    [0005] Diespeziellen Keildichtungen sind in Schlitzen vorgesehen, die mittelsEEB (elektroerosiver Bearbeitung) oder durch herkömmlicheFräsverfahren ausgebildetsind. Die Schlitze könnenin jeder der Stirnflächender inneren und äußeren halbringförmigen Segmentein einer axial verlaufenden Richtung, sowie in einer im Wesentlichenradial nach außen verlaufendenRichtung vorgesehen sein. Somit minimieren oder eliminieren dieKeildichtungen Leckströme über diehorizonta len Verbindungsstellen in einer im Wesentlichen radialenRichtung sowie in einer axialen Richtung. Die Keildichtungen können dünne Blechdichtungen,Dichtungen des Typs mit Q-Spitze, beidenen gegenüberliegendeEnden des Blechs umgebogen oder gefalzt sind, um Endverdickungenzu bilden, oder Gewebedichtungen umfassen. Gewebedichtungen können Blechstreifenumfassen, die mit gewebten Metallgewebe bedeckt sind und in denzusammenpassenden Schlitzen angeordnet sind.Thespecial wedge seals are provided in slots, which meansEEB (electroerosive machining) or by conventionalMilling process trainedare. The slots canin each of the end facesthe inner and outer semicircular segmentsin an axial direction, as well as in an essentiallyradially outwardDirection to be provided. So minimize or eliminate themWedge seals leakage currents over thehorizontal connection points in a substantially radialDirection as well as in an axial direction. The wedge seals can be thin sheet metal seals,Q-type seals atopposite to themEnds of the sheet are bent or crimped to create final thickeningsto form, or include fabric seals. Fabric seals can be sheet metal stripsinclude, which are covered with woven metal fabric and in thematching slots are arranged.
    [0006] Ineinem bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielist eine Dampfturbine geschaffen, zu der gehören: ein Laufrad, das eineVielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schaufeln trägt, einedas Laufrad umgebende Zwischenwandvorrichtung mit oberen und unterenZwischenbodensegmenten, die Stirnflächen aufweisen, die benachbartzu horizontalen Verbindungsstellen der Turbine einander überdecken,wobei jedes Segment im Wesentlichen halbringförmige äußere und innere Ringe umfasst,die zwischen sich eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandetenLeitschaufeln tragen, wobei die Schaufeln und Leitschaufeln eineStufe der Dampfturbine bilden, wobei die zusammenpassenden Stirnflächen einesder an jeder horizontalen Verbindung angeordneten inneren und äußeren halbringförmigen Ringemit Schlitzen ausgebildet sind, die sich durch diese hindurch öffnen undim Wesentlichen in Umfangsrichtung fluchtend zusammenpassen, undeine in den Schlitzen angeordnete Keildichtung, die sich zwischensämtlichengegenüberliegendenStirnflächenvon in Umfangsrichtung benachbarten Segmenten erstreckt, um einenan den zusammenpassenden StirnflächenvorbeiführendenDampfleckstrom zu minimieren oder auszuschließen.In a preferred embodiment of the invention, a steam turbine is provided which includes: an impeller carrying a plurality of blades spaced circumferentially, an intermediate wall device surrounding the impeller with upper and lower intermediate floor segments having end faces which are adjacent to horizontal connection points of the turbine cover each segment in the We comprises substantial semi-ring-shaped outer and inner rings which carry a plurality of circumferentially spaced guide vanes between them, the blades and guide vanes forming a step of the steam turbine, the mating end faces of one of the inner and outer semi-ring-shaped rings arranged on each horizontal connection being formed with slots that open through them and are substantially flush with each other in the circumferential direction, and a wedge seal disposed in the slots that extends between all opposite end faces of circumferentially adjacent segments to minimize or preclude a vapor leakage flow past the mating end faces.
    [0007] Ineinem weiteren bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist eine Dampfturbine geschaffen,zu der gehören:ein Laufrad, das eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Schaufelnträgt,eine das Laufrad umgebende Zwischenbodenvorrichtung mit oberen undunteren Zwischenbodensegmenten, die Stirnflächen aufweisen, die benachbartzu horizontalen Verbindungsstellen der Turbine einander überdecken,wobei jedes Segment im Wesentlichen halbringförmige äußere und innere Ringe umfasst,die zwischen sich eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandetenLeitschaufeln tragen, wobei die Schaufeln und Leitschaufeln eineStufe der Dampfturbine bilden, wobei die zusammenpassenden Stirnflächen deran jeder horizontalen Verbindung angeordneten inneren und äußeren halbringförmigen Ringemit Schlitzen ausgebildet sind, die sich durch diese hindurch öffnen undim Wesentlichen in Umfangsrichtung fluchtend zusammenpassen, undeine erste Keildichtung sich zwischen sämtlichen gegenüberliegendenStirnflächen vonin Umfangsrichtung benachbarten inneren Ringe und in deren Schlitzeerstreckt, und eine zweite Keildichtung sich zwischen sämtlichengegenüberliegendenStirnflächenvon in Umfangsrichtung benachbarten äußeren Ringen und in den Schlitzenerstreckt, durch die ein an den zusammenpassenden Stirnflächen vorbeiführenderDampfleckstrom auf ein Minimum begrenzt oder ausgeschlossen wird.InIn a further preferred exemplary embodiment according to the invention, a steam turbine is created,to which belong:an impeller that has a plurality of circumferentially spaced bladeswearing,an intermediate floor device surrounding the impeller with upper andlower intermediate floor segments that have end faces that are adjacentoverlap each other to form horizontal connection points of the turbine,each segment comprising substantially semi-annular outer and inner rings,which between them are a plurality of circumferentially spacedWear guide vanes, the vanes and guide vanes being oneForm stage of the steam turbine, the mating end faces of theinner and outer semi-ring-shaped rings arranged on each horizontal connectionare formed with slots that open through them andessentially align flush in the circumferential direction, anda first wedge seal between all oppositeEnd faces ofcircumferentially adjacent inner rings and in their slotsextends, and a second wedge seal between alloppositefacescircumferentially adjacent outer rings and in the slotsextends through which a past the matching end facesSteam leakage is limited to a minimum or excluded.
    [0008] 1 zeigt eine schematischeDarstellung einer Hoch- undMitteldruckturbine; 1 shows a schematic representation of a high and medium pressure turbine;
    [0009] 2 zeigt eine im Wesentlichenum die Turbine an deren horizontaler Mittellinienverbindung genommenefragmentarische Schnittansicht, die Stirnflächen der Zwischenwandsegmente,Bereiche des Laufrads und die äußere Schaleveranschaulicht; 2 shows a fragmentary sectional view taken substantially around the turbine at its horizontal centerline connection, illustrating the end faces of the partition segments, regions of the impeller and the outer shell;
    [0010] 3 zeigt eine fragmentarischeschematische Darstellung einer Keildichtung zwischen den Zwischenbodensegmenten,wobei die Verbindungsstelle zwischen den Segmenten zum Zwecke der Veranschaulichungstark übertriebendargestellt ist; 3 shows a fragmentary schematic representation of a wedge seal between the intermediate floor segments, wherein the connection point between the segments is shown exaggerated for the purpose of illustration;
    [0011] 4 zeigt eine fragmentarischeSchnittansicht einer weiteren Ausprägung einer Keildichtung; 4 shows a fragmentary sectional view of another embodiment of a wedge seal;
    [0012] 5 veranschaulicht schematischin einem Querschnitt eine Q-Spitzen-Keildichtung; und 5 schematically illustrates in cross section a Q-tip wedge seal; and
    [0013] 6 ist eine vergrößerte fragmentarische Schnittansichteiner Keildichtung mit einem diese bedeckenden metallenen Gewebe. 6 Fig. 3 is an enlarged fragmentary sectional view of a wedge seal with a metallic fabric covering it.
    [0014] Inder Zeichnung, insbesondere in 1 ist eineallgemein mit 10 bezeichnete Dampfturbine veranschaulicht.In diesem schematischen Beispiel weist die Dampfturbine 10 eineTurbinenstufe 12 hohen Drucks und eine Turbinenstufe mittlerenDrucks 14 auf, die jeweils an einem einzelnen integralausgebildeten Laufrad 16 befestigt sind, das sich über die gegenüberliegendeEnden eines Dampfturbinengehäuses 18 hinauserstreckt. Es ist klar, dass das Laufrad 16 durch die Stufenhohen und mittleren Drucks 12 und 14 in Drehungversetzt wird, während dasGehäuse 18 feststehendist. wie fürDampfturbinen typisch und nun anhand 2 veranschaulicht, trägt das Laufrad 16 eineVielzahl von beabstandeten Schaufeln 20, die gewöhnlich mitEndplatten 22 an deren Spitzen 24 versehen sind.Jede Turbinenstufe umfasst eine allgemein mit 26 bezeichneteZwischenbodenvorrichtung, an der eine Vielzahl von Leitschaufeln 28 befestigtsind, die Düsendefinieren. Die axial benachbarten Schaufeln 20 und dieDüsen bildeneine Stufe der Dampfturbine 10 und es ist klar, dass in 2 nur zwei Stufen veranschaulichtsind, obwohl typischerweise eine beliebige Anzahl von zusätzlichenStufen vorhanden sind. Der Dampfstrompfad durch die Düsen 28 unddie Schaufeln 20 ist durch den Dampfstromrichtungspfeil 30 angegeben. DieDrehachse des Laufrads ist mit 32 bezeichnet.In the drawing, especially in 1 is a general with 10 designated steam turbine illustrated. In this schematic example, the steam turbine faces 10 a turbine stage 12 high pressure and a turbine stage of medium pressure 14 on, each on a single integrally formed impeller 16 are attached, which extends over the opposite ends of a steam turbine housing 18 extends beyond. It is clear that the impeller 16 through the stages of high and medium pressure 12 and 14 is rotated while the housing 18 is fixed. as typical for steam turbines and now based on 2 illustrated, carries the impeller 16 a plurality of spaced-apart blades 20 , usually with end plates 22 at the top 24 are provided. Each turbine stage generally includes one 26 designated intermediate floor device on which a plurality of guide vanes 28 are attached, which define nozzles. The axially adjacent blades 20 and the nozzles form a stage of the steam turbine 10 and it is clear that in 2 only two stages are illustrated, although there are typically any number of additional stages. The steam flow path through the nozzles 28 and the shovels 20 is through the steam flow direction arrow 30 specified. The axis of rotation of the impeller is with 32 designated.
    [0015] Esist einsichtig, dass die Zwischenwand- oder bodenanordnung 26 umdas Laufrad 16 herum angeordnet ist und innerhalb des äußeren Gehäuses 18 durchnicht gezeigte Mittel gehalten wird. Jede Zwischenbodenanordnung 26 umfasstein o beres und ein unteres Zwischenbodensegment 34 bzw. 36 ( 3), die sich jeweils über einenWinkel von 180° erstreckenund entlang einer horizontalen Mittellinienverbindung 40 zusammenpassen.Das obere Zwischenbodensegment 34 umfasst halbringförmige innereund äußere Ringe 42 bzw. 44 (3) mit einer Vielzahl vonin Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln 28, diesich zwischen den halbringförmigenRingen erstrecken. In ähnlicherWeise umfasst das untere Zwischenbodensegment 36 halbringförmige innereund äußere Ringe 48 bzw. 50 (3) mit einer Vielzahl vonzwischen den halbringförmigen Ringenin Umfangsrichtung beabstandet angeordneten Leitschaufeln 28.Die Leitschaufeln 28 bilden feststehende Düsen, diedazu dienen, den Dampfstrom entlang dem Dampfstrompfad 30 abzulenken.It is understood that the partition or floor arrangement 26 around the impeller 16 is arranged around and within the outer housing 18 is held by means not shown. Any mezzanine floor arrangement 26 includes an upper and a lower intermediate floor segment 34 respectively. 36 ( 3 ), each extending over an angle of 180 ° and along a horizontal center line connection 40 match. The upper intermediate floor segment 34 includes semi-ring shaped inner and outer rings 42 respectively. 44 ( 3 ) with a plurality of circumferentially spaced guide vanes 28 that are between the semi-ring-shaped stretch towards rings. Similarly, the lower intermediate floor segment includes 36 semi-ring-shaped inner and outer rings 48 respectively. 50 ( 3 ) with a plurality of guide vanes spaced apart in the circumferential direction between the semi-annular rings 28 , The guide vanes 28 form fixed nozzles that serve to guide the steam flow along the steam flow path 30 distract.
    [0016] Gemäß einembevorzugten Ausführungsbeispielder vorliegenden Erfindung sind, wie in 2 und 3 veranschaulicht,Keildichtungen zwischen zusammenpassenden Stirnflächen 43 und 49 derinneren halbringförmigenRinge 42 bzw. 48 an sämtlichen horizontalen Verbindungsstelleneingefügt.In ähnlicherWeise sind zwischen den Stirnflächen 45 und 51 der äußeren halbringförmigen Ringe 44 bzw. 50 an sämtlichehorizontale Verbindungsstellen Keildichtungen vorgesehen. Die Keildichtungenan sämtlichenzusammenpassenden Stirnflächenfür dieinneren und äußeren halbringförmigen Ringesind identisch, und es genügteinen davon stellvertretend für die übrigen zubeschreiben. Jede Keildichtung 54 kann aus einem dünnen, ausMetall hergestellten Blechteil mit einer genormten Dicke von z.B.etwa 0,01 Zoll gefertigt sein, das in zusammenpassende Schlitze 56 (3) ragt, die in den Stirnflächen ausgebil detsind. Die Schlitze 56 könnenmittels eines EEB-Verfahrens (elektroerosiver Bearbeitung) oder durchherkömmlicheFräsverfahrenausgebildet werden und als Originalausstattung bei der Herstellung oderin Form eines Nachrüstteilsgeschaffen sein. Insbesondere an jeder Stirnfläche ist ein Schlitz 54 ausgebildet,der sich im Wesentlichen parallel zu der Drehachse 32 (2) der Turbine erstreckt.Die Keildichtung 54 ragt im Wesentlichen koextensiv mitden Schlitzen in diese hinein und ist, wie in 2 veranschaulicht, in radialer Richtungnahe bei dem Dampfstrompfad angeordnet. Die Keildichtungen 54 dichten somitgegen einen aus dem Pfad heißerGase 30 stammenden radialen Strom des Dampfs ab. Beispielsweiseschließendie Keildichtungen 54, die zwischen den Stirnflächen derinneren Ringhälften 42 und 48 abdichten,einen radial nach innen fließenden Stromdes Dampfes an den Mittellinienverbindungen aus. Die zwischen denzusammenpassenden Stirnflächender äußeren Ringhälften 44 und 50 angeordnetenKeildichtungen 54 dichten gegen radial nach außen gerichteteStrömedes Dampfs aus dem Dampfstrompfad ab.According to a preferred embodiment of the present invention, as in 2 and 3 illustrates wedge seals between mating end faces 43 and 49 the inner semi-ring-shaped rings 42 respectively. 48 inserted at all horizontal junctions. Similarly, between the end faces 45 and 51 the outer semicircular rings 44 respectively. 50 Wedge seals are provided at all horizontal joints. The wedge seals on all matching end faces for the inner and outer semi-ring-shaped rings are identical, and it is sufficient to describe one of them on behalf of the rest. Any wedge seal 54 can be made from a thin sheet metal part made of metal with a standard thickness of about 0.01 inches, for example, which fits into matching slots 56 ( 3 ) protrudes, which are trained in the end faces. The slots 56 can be formed by means of an EEB process (electroerosive machining) or by conventional milling processes and can be created as original equipment during manufacture or in the form of a retrofit part. There is a slot in particular on each end face 54 formed which is substantially parallel to the axis of rotation 32 ( 2 ) the turbine extends. The wedge seal 54 essentially coextensively projects into the slots and is, as in 2 illustrated, arranged in the radial direction close to the steam flow path. The wedge seals 54 seal against one of the hot gases 30 derived radial flow of steam. For example, the wedge seals close 54 that between the end faces of the inner ring halves 42 and 48 seal off a radially inward flowing stream of steam at the midline connections. The one between the matching end faces of the outer ring halves 44 and 50 arranged wedge seals 54 seal against radially outward flows of steam from the steam flow path.
    [0017] Darüber hinausweisen sämtlicheStirnflächender inneren und äußeren Ringhälften einenzusätzlichenSchlitz 60 ( 3)auf, der sich im Wesentlichen in eine radiale Richtung erstrecktund mit einem gegenüberliegendenSchlitz 60 in der gegenüberliegendenStirnflächezusammenpasst. Eine Keildichtung 62 ist in die zusammenpassendenSchlitze eingefügtund dichtet gegen eine an den Zwischenbodensegmenten vorbeiführende axialeStrömung vonDampf weitgehend ab. ZusätzlichePositionen von zusammenpassenden Schlitzen 69 und von in denSchlitzen an den zusammenpassenden Stirnflächen der Außen ringhälften 44 und 50 angeordneten Keildichtungen 66 sindin radialer Richtung außerhalbder Schaufelspitzen angeordnet, um einen radial nach außen führendenStrom von Dampf aus dem Strompfad zu verhindern.In addition, all end faces of the inner and outer ring halves have an additional slot 60 ( 3 ), which extends essentially in a radial direction and with an opposite slot 60 fits in the opposite end face. A wedge seal 62 is inserted in the matching slots and largely seals against an axial flow of steam passing the intermediate floor segments. Additional locations of matching slots 69 and from in the slots on the mating end faces of the outer ring halves 44 and 50 arranged wedge seals 66 are arranged in the radial direction outside of the blade tips in order to prevent a radially outward flow of steam from the flow path.
    [0018] Wiezuvor erwähnt,kann jede Keildichtung eine flache Metallplatte umfassen, wie siein 3 veranschaulichtist. Alternativ, und wie anhand von 4 veranschaulicht,die eine weitere Ausprägung einerKeildichtung zeigt, kann diese einen Dichtungskörper 72 umfassen,der entlang gegenüberliegendenRändernoder Enden der Dichtung Erweiterungen 74 aufweist, diebenachbart zu den Basen der Schlitze zu liegen kommen. Auf dieseWeise weist der mittlere Abschnitt 76 des Dichtungskörpers 72 in dieTiefe eine im Vergleich zur Breite der Nuten reduzierte Abmessungauf. Die Erweiterungen 74 ermöglichen eine Relativbewegungder Segmente, z.B. der Zwischenwandsegmente 34 und 36 inradialen Richtungen, ohne an der Keildichtung zu kleben oder diesezu beschädigen.Außerdemist eine leichte Verschiebung fürdie Keildichtung 70 und die Enden der Schlitze zugelassen.Solche Keildichtungen können vondem Typ sein, wie er in der dem Erfinder gehörenden US-Patentschrift 5 624227 offenbart ist, auf deren Beschreibung hier Bezug genommen wird.As previously mentioned, each wedge seal may comprise a flat metal plate as shown in FIG 3 is illustrated. Alternatively, and as based on 4 illustrated, which shows a further form of a wedge seal, this can be a sealing body 72 include extensions along opposite edges or ends of the seal 74 has, which come to lie adjacent to the bases of the slots. In this way, the middle section 76 of the sealing body 72 a reduced dimension compared to the width of the grooves. The extensions 74 enable a relative movement of the segments, for example the partition wall segments 34 and 36 in radial directions without sticking to the wedge seal or damaging it. There is also a slight shift for the wedge seal 70 and the ends of the slots allowed. Such wedge seals may be of the type disclosed in the inventor's U.S. Patent 5,624,227, the description of which is incorporated herein by reference.
    [0019] Gemäß 5 wird im folgenden eineweitere Ausprägungeiner Keildichtung veranschaulicht. Eine Keildichtung 80 gemäß 5 kann aus einem Blechmaterialgefertigt sein, das einen Dichtungskörper 82 aufweist,bei dem gegenüberliegendeEnden bei 84 umgebogen oder gefalzt sind, um entlang gegenüberliegendenSeiten der Keildichtung Erweiterungen 86 zu bil den. DieKanten 88 der umgebogenen Bereiche sind einem mittlerenAbschnitt des Dichtungskörpers 82 zugewandt.Die Erweiterungen 86 sind, wie die Erweiterungen 72 derKeildichtung 70 nach 4,benachbart zu den Basen der Schlitze angeordnet. Dieser Typ einerKeildichtung ist ebenfalls in dem oben erwähnten Patent offenbart.According to 5 a further embodiment of a wedge seal is illustrated below. A wedge seal 80 according to 5 can be made from a sheet metal material that has a sealing body 82 having opposite ends at 84 are bent or folded to extend along opposite sides of the wedge seal 86 to build. The edges 88 the bent areas are a central portion of the sealing body 82 facing. The extensions 86 are like the extensions 72 the wedge seal 70 to 4 , located adjacent to the bases of the slots. This type of wedge seal is also disclosed in the above-mentioned patent.
    [0020] In 6 ist eine Keildichtung 90 veranschaulicht,die einen aus Metall gefertigten zentralen Kern 92 undeinen Gewebeüberzug 94 aufweist.Die Gewebeschicht kann aus metallischen, keramischen und/oder polymerenFasern gefertigt sein, die verwebt wurden, um eine Gewebebeschichtungzu bilden. Das als Überzugdienende Gewebe kann von der Art sein, wie sie in der dem Erfindergehörenden US-Patentschrift5 934 687 offenbart ist, auf deren Beschreibung hier Bezug genommenwird.In 6 is a wedge seal 90 illustrates a central core made of metal 92 and a fabric cover 94 having. The fabric layer can be made of metallic, ceramic and / or polymeric fibers that have been woven to form a fabric coating. The covering fabric may be of the type disclosed in the inventor's U.S. Patent 5,934,687, the description of which is incorporated herein by reference.
    [0021] Ausdem vorausgehenden ist zu ersehen, dass die Keildichtungen in denSpalten an den horizontalen oder Mittellinienverbindungen zwischenden oberen und unteren halbringförmigenZwischenwandsegmenten vorgesehen sind. Die Keildichtungen minimiereneine in radialen und axialen Richtungen an den Spalten vorbeiführendenDampfleckstrom oder schließendiesen aus, mit der Folge einer Verbesserung der Maschinenleistung.From the foregoing it can be seen that the wedge seals in the gaps on the horizontal or centerline connections between the Upper and lower half-ring-shaped partition segments are provided. The wedge seals minimize or preclude a vapor leakage flow past the gaps in radial and axial directions, resulting in an improvement in machine performance.
    [0022] Keildichtungen 54, 60 sindin zusammenpassenden Stirnflächen 43, 48, 45, 51 vonoberen und unteren Zwischenbodenanordnungen 34, 36 ineiner Dampfturbine an sämtlichenhorizontalen Verbindungsstellen 40 vorgesehen. Die Zwischenbodensegmenteenthalten jeweils innere und äußere halbringförmige Ringe 42, 48, 44, 50 mitin Umfangsrichtung beabstandeten Leitschaufeln 28, diesich zwischen diesen erstrecken. Die zusammenpassenden Stirnflächen vonsämtlicheninneren und äußeren halbringförmigen Ringender Segmente sind durch Keildichtungen 56, 70, 80, 90, 62 überspannt,die eine Blechplatte 54, einen Blechkörper 82 mit umgebogenenEnden 84, einen massive Grundkörper 72 mit wulstförmigen Enden 74 odereine Blechplatte 92 umfassen können, die durch einen metallischenoder keramischen gewebten Stoff 94 bedeckt ist. Sowohl inaxialen als auch radialen Richtungen sind Leckstrompfade auf einMinimum begrenzt oder ausgeschlossen.wedge Compression 54 . 60 are in matching faces 43 . 48 . 45 . 51 of upper and lower intermediate floor arrangements 34 . 36 in a steam turbine at all horizontal junctions 40 intended. The intermediate floor segments each contain inner and outer semi-ring-shaped rings 42 . 48 . 44 . 50 with guide vanes spaced in the circumferential direction 28 that extend between these. The mating end faces of all of the inner and outer semi-annular rings of the segments are wedge seals 56 . 70 . 80 . 90 . 62 spanned that a sheet metal plate 54 , a sheet metal body 82 with bent ends 84 , a massive body 72 with beaded ends 74 or a sheet metal plate 92 can include, by a metallic or ceramic woven fabric 94 is covered. Leakage current paths are limited to a minimum or excluded in both axial and radial directions.
    [0023] DieErfindung wurde zwar anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispielsbeschrieben, von dem gegenwärtigangenommen wird, dass es sich am besten verwirklichen lässt, esist allerdings selbstverständlich,dass die Erfindung nicht auf das offenbarte Ausführungsbeispiel beschränkt seinsoll, sondern vielmehr vielfältigeAbwandlungen und äquivalenteAnordnungen abdecken soll, die in den Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche fallen.TheThe invention was based on a preferred embodimentdescribed by the presentit is believed that it can best be accomplished, itit goes without sayingthat the invention is not limited to the disclosed embodimentshould, but rather diverseVariations and equivalentsTo cover arrangements that fall within the scope of the appended claims.
    10 10 Dampfturbinesteam turbine 12,141214 Turbinenabschnitteturbine sections16 16 LaufradWheel 1818 Gehäusecasing 2020 Schaufelnshovel22 22 Abdeckplattencover24 24 Spitzensharpen 2626 ZwischenwandvorrichtungPartition device 2828 Trennwändepartitions30 30 Heißer GaspfadHot gas path32 32 Rotationsachseaxis of rotation 34,363436 ZwischenwandsegmenteBetween wall segments 4040 Verbindungsstellejunction42,44, 48, 50 4244, 48, 50 Innereund äußere RingeInnerand outer rings 43,45, 49, 514345, 49, 51 Stirnflächenfaces 54,62, 66, 70, 80, 905462, 66, 70, 80, 90 Keildichtungenwedge Compression54,56, 60, 69 5456, 60, 69 Schlitze slots 72,827282 Dichtungskörperseal body 74,867486 Erweiterungenextensions 7676 DichtungskörperabschnittSeal body section 8888 Kantenedge 9292 ZentralerKerncentralcore94 94 Gewebetissue
    权利要求:
    Claims (11)
    [1]
    Dampfturbine, zu der gehören: ein Laufrad (16),das eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Laufschaufeln(20) trägt; einedas Laufrad umgebende Zwischenbodenanordnung (26) mit oberenund unteren Zwischenbodensegmenten (34, 36), dieStirnflächen(43, 45, 49, 51) aufweisen,die benachbart zu horizontalen Verbindungsstellen der Turbine einander überdecken,wobei jedes Segment im Wesentlichen halbringförmige äußere und innere Ringe (42, 48, 44, 50)umfasst, die zwischen sich eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandetenLeitschaufeln (28) tragen, wobei die Laufschaufeln (20)und Leitschaufeln (28) eine Stufe der Dampfturbine bilden; wobeidie zusammenpassenden Stirnflächeneines der an jeder horizontalen Verbindung angeordneten innerenund äußeren halbringförmigen Ringemit Schlitzen (56, 60) ausgebildet sind, die sichdurch diese hindurch öffnenund in Umfangsrichtung im wesentlichen fluchtend zusammenpassen;und eine Keildichtung (54, 70, 80, 90, 62),die sich zwischen jeder der gegenüberliegenden Stirnflächen vonin Umfangsrichtung benachbarten Segmenten in den Schlitzen erstreckt,um einen an den zusammenpassenden Stirnflächen vorbei führendenDampfleckstrom zu minimieren oder auszuschließen.Steam turbine, which includes: an impeller ( 16 ) which has a plurality of circumferentially spaced blades ( 20 ) wearing; an intermediate floor arrangement surrounding the impeller ( 26 ) with upper and lower intermediate floor segments ( 34 . 36 ), the end faces ( 43 . 45 . 49 . 51 ), which overlap one another adjacent to horizontal connection points of the turbine, each segment having essentially semi-ring-shaped outer and inner rings ( 42 . 48 . 44 . 50 ) comprising between them a plurality of circumferentially spaced guide vanes ( 28 ) with the blades ( 20 ) and guide vanes ( 28 ) form a stage of the steam turbine; the mating end faces of one of the inner and outer semi-annular rings with slits (located on each horizontal connection) 56 . 60 ) are formed, which open through them and which are essentially flush in the circumferential direction; and a wedge seal ( 54 . 70 . 80 . 90 . 62 ) extending between each of the opposing end faces of circumferentially adjacent segments in the slots to minimize or preclude steam leakage past the mating end faces.
    [2]
    Dampfturbine nach Anspruch 1, bei der sich jede Keildichtung(54, 70, 80, 90, 62)im Wesentlichen in axialer und in Umfangsrichtung weisende Richtungenerstreckt, um gegen Dampfleckströmein im Wesentlichen radialen Richtungen abzudichten.Steam turbine according to Claim 1, in which each wedge seal ( 54 . 70 . 80 . 90 . 62 ) extends essentially in axial and circumferential directions in order to seal against steam leakage in essentially radial directions.
    [3]
    Dampfturbine nach Anspruch 1, bei der sich jede Keildichtung(60) im Wesentlichen in radiale und in Umfangsrichtungweisende Richtungen erstreckt, um gegen Dampfleckströme in einerim Wesentlichen axialen Richtung abzudichten.Steam turbine according to Claim 1, in which each wedge seal ( 60 ) extends essentially in radial and circumferential directions in order to seal against steam leakage in a substantially axial direction.
    [4]
    Dampfturbine nach Anspruch 1, bei der jede Keildichtung(90) ein Gewebe (94) aufweist, das die Keildichtungentlang deren gegenüberliegendenSeiten und um wenigstens ein Paar ihrer gegenüberliegenden Ränder umgibt.Steam turbine according to claim 1, wherein each wedge seal ( 90 ) a fabric ( 94 ) that surrounds the wedge seal along its opposite sides and around at least a pair of its opposite edges.
    [5]
    Dampfturbine nach Anspruch 1, bei der jede Keildichtung(70, 80) einen Dichtungskörper (72, 82) umfasst,der entlang gegenüberliegendenRänder miteiner Erweiterung (74, 84) ausgebildet ist, diein den Schlitzen aufgenommen wird, wobei die Erweiterungen benachbartzu jeweiligen Basen der Schlitze angeordnet sind.Steam turbine according to claim 1, wherein each wedge seal ( 70 . 80 ) a sealing body ( 72 . 82 ) that extends along opposite edges with an extension ( 74 . 84 ) is formed, which is received in the slots, the width stanchions are arranged adjacent to respective bases of the slots.
    [6]
    Dampfturbine nach Anspruch 1, bei der die zusammenpassendenStirnflächeneines weiteren der an jeder horizontalen Verbindung angeordneteninneren und äußeren halbringförmigen RingeSchlitze (56, 60) aufweisen, die sich durch diesehindurch öffnenund im Wesentlichen in Umfangsrichtung fluchtend zusammenpassen,eine Keildichtung (54, 70, 80, 90, 62), diesich zwischen jeder der gegenüberliegendenStirnflächenvon in Umfangsrichtung benachbarten Segmenten und in den Schlitzender Stirnflächender einen weiteren der inneren und äußeren Halbringe erstreckt,um einen an den zusammenpassenden Stirnflächen vorbei führendenDampfleckstrom zu minimieren oder auszuschließen.A steam turbine as claimed in claim 1, wherein the mating end faces of another one of the inner and outer semi-annular rings arranged on each horizontal connection have slots ( 56 . 60 ) that open through them and essentially align flush in the circumferential direction, a wedge seal ( 54 . 70 . 80 . 90 . 62 ) extending between each of the opposing end faces of circumferentially adjacent segments and in the slots of the end faces of another of the inner and outer half rings to minimize or preclude steam leakage past the mating end faces.
    [7]
    Dampfturbine nach Anspruch 6, bei der jede Keildichtung(54, 70, 80, 90) sich im Wesentlichenin axialen und in Umfangsrichtung verlaufenden Richtungen erstreckt,um gegen Dampfleckströmein im Wesentlichen radialen Richtungen abzudichten.Steam turbine according to claim 6, wherein each wedge seal ( 54 . 70 . 80 . 90 ) extends essentially in axial and circumferential directions in order to seal against steam leakage in essentially radial directions.
    [8]
    Dampfturbine nach Anspruch 6, bei der jede Keildichtung(62, 70, 80, 90) sich im Wesentlichenin radialen und in Umfangsrichtung verlaufenden Richtungen erstreckt,um gegen Dampfleckströmein einer im Wesentlichen axialen Richtung abzudichten.Steam turbine according to claim 6, wherein each wedge seal ( 62 . 70 . 80 . 90 ) extends essentially in radial and circumferential directions to seal against steam leakage in a substantially axial direction.
    [9]
    Dampfturbine, zu der gehören: ein Laufrad (16),das eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandeten Laufschaufeln(20) trägt; einedas Laufrad umgebende Zwischenbodenanordnung (26) mit oberenund unteren Zwischenbodensegmenten (34, 36), dieStirnflächen(43, 45, 49, 51) aufweisen,die benachbart zu horizontalen Verbindungsstellen der Turbine einander überdecken,wobei jedes Segment im Wesentlichen halbringförmige äußere und innere Ringe (42, 48, 44, 50)umfasst, die zwischen sich eine Vielzahl von in Umfangsrichtung beabstandetenLeitschaufeln tragen, wobei die Laufschaufeln und die Leitschaufelneine Stufe der Dampfturbine bilden; wobei die zusammenpassendenStirnflächender an jeder horizontalen Verbindungsstelle angeordneten innerenund äußeren halbringförmigen Ringemit Schlitzen (56, 62) ausgebildet sind, die sichdurch diese hindurch öffnenund im Wesentlichen in Umfangsrichtung fluchtend zusammenpassen;und eine erste Keildichtung (54, 62), diesich zwischen jeder der gegenüberliegendenStirnflächenvon in Umfangsrichtung benachbarten inneren Ringe und in deren Schlitzeerstreckt, und eine zweite Keildichtung (54, 62),die sich zwischen jeder der gegenüberliegenden Stirnflächen vonin Umfangsrichtung benachbarten äußeren Ringenund in den Schlitzen erstreckt, wobei ein an den zusammenpassenden Stirnflächen vorbeigelangender Dampfleckstrom auf ein Minimum begrenzt oder ausgeschlossenwird.Steam turbine, which includes: an impeller ( 16 ) which has a plurality of circumferentially spaced blades ( 20 ) wearing; an intermediate floor arrangement surrounding the impeller ( 26 ) with upper and lower intermediate floor segments ( 34 . 36 ), the end faces ( 43 . 45 . 49 . 51 ), which overlap one another adjacent to horizontal connection points of the turbine, each segment having essentially semi-ring-shaped outer and inner rings ( 42 . 48 . 44 . 50 ) which carry a plurality of circumferentially spaced guide vanes between them, the rotor blades and the guide vanes forming a stage of the steam turbine; the mating end faces of the inner and outer semi-annular rings with slots ( 56 . 62 ) are formed, which open through them and essentially align flush in the circumferential direction; and a first wedge seal ( 54 . 62 ) extending between each of the opposing end faces of circumferentially adjacent inner rings and in their slots, and a second wedge seal ( 54 . 62 ) extending between each of the opposing end faces of circumferentially adjacent outer rings and in the slots, minimizing or eliminating steam leakage past the mating end faces.
    [10]
    Dampfturbine nach Anspruch 9, bei der sich jededer ersten und zweiten Keildichtungen im Wesentlichen in axialeund in Umfangsrichtung weisende Richtungen erstreckt, um gegen Dampfleckströme in imWesentlichen radialen Richtungen abzudichten.Steam turbine according to claim 9, wherein eachthe first and second wedge seals essentially in axialand extends in circumferential directions to counter steam leakage in theSeal essentially radial directions.
    [11]
    Dampfturbine nach Anspruch 9, bei der sich jededer ersten und zweiten Keildichtungen im Wesentlichen in radialeund in Umfangsrichtung weisende Richtungen erstreckt, um ge gen Dampfleckströme in einerim Wesentlichen axialen Richtung abzudichten.Steam turbine according to claim 9, wherein eachthe first and second wedge seals essentially in radialand extends circumferentially to ge against steam leakage in oneseal essentially axial direction.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    2014-02-13| R020| Patent grant now final|Effective date: 20131123 |
    2014-12-02| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|
    2015-02-26| R119| Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee|Effective date: 20141202 |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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