[发明专利]具有覆层的流体机械，塑料用于覆层的应用和用于对流体机械覆层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种流体机械，所述流体机械包括对流体机械的流体通道 径向限界的内壳体，其中围绕内壳体设置有覆层，此外本发明还涉及塑 料用于覆层的应用以及用于对流体机械覆层的方法。

背景技术

术语流体机械在此涉及涡轮机，尤其涉及燃气轮机、蒸汽轮机，并 且尤其涉及低压涡轮机。在本发明的说明书的上下文中，术语涡轮机理 解为与蒸汽轮机或低压涡轮机同义。

蒸汽轮机能够根据流入涡轮机中的蒸汽的蒸汽压力分为高压、中压 和低压涡轮机，上述涡轮机也称作部分涡轮机，因为其是整个涡轮设施 的部分。在此，低压涡轮机通常根据在涡轮设施之内的蒸汽的压降设置 在高压或中压涡轮机下游。在此，蒸汽的温度同样降低，其中能够经由 所谓的中间过热器再次提高在部分涡轮机之间的蒸汽的温度。

在部分涡轮机之内，温度在内壳体的废蒸汽区域和入流区域之间不 是均匀的，因为入流的蒸汽的温度与废蒸汽相比是非常高的。此外，在 内壳体的壁的外侧和内侧之间存在温降。由此产生在材料之内的应力， 所述应力能够造成壳体变形。

为了抵抗温度梯度和由此引起的应力或变形，蒸汽轮机的内壳体通 常设有板结构。所述板结构用于将内壳体向外热绝缘并且用于在涡轮机 的整个内壳体上使温度均匀化。目前，用于涡轮机的热绝缘的板结构由 各个板件制成。板必须根据结构来批量生产并且匹配于壳体。板安置到 浇铸的或焊接的间隔件上并且在那借助于螺丝固定，使得在内壳体和板 结构之间产生空腔。空腔填充有静止的蒸汽，由此实现绝缘作用。

板结构的缺点是，所述板结构必须对于每个产品系列的涡轮机重新 被设计。在产品系列之内的板结构也必须对于每个结构上的变化被重新 调整。在这种情况下，另一缺点是，板结构的安装是耗费的并且是时间 紧张的。此外，由于振动和磨损能够造成各个板从结构中脱落以及造成 板螺丝连接的松开，这不利地影响稳定性、热绝缘进而不利地影响涡轮 机的效率。

EP0374603A1公开一种用于引导热气的双壁的构件的隔热装置。 US6,641,907B1公开一种具有带有密封的壁结构的紧密填充的空心的 形状的材料系统。

发明内容

由此，存在下述目的：提供一种用于流体机械的热绝缘装置，其中 热绝缘装置能简单地制造，以及实现一种用于制造热绝缘装置的方法。

所述目的根据独立权利要求1、14和16的特征实现。优选的设计方案 在从属权利要求及附图中给出。

已证实的是，所述目的通过一种流体机械实现，所述流体机械包括对 流体机械的流体通道径向限界的内壳体，其中围绕内壳体设置有隔热层， 所述隔热层是覆层，所述覆层具有基材，所述基材具有微孔塑料。流体机 械优选是涡轮机、更优选是蒸汽轮机、并且特别优选是低压涡轮机。

隔热层也能够称为隔热保护罩或包套；由于覆层的特性优选用术语隔 热层。

内壳体的根据本发明的隔热层是有利的，因为覆层能够通过涂覆到内 壳体的壁的外侧简单地制造。由此，如常规的包套那样将间隔件安装到内 壳体上不是必要的。此外根据本发明的隔热层是有利的，因为其能够以任 何任意的形式涂覆；由此减少用于长时间调整和安装常规的包套所需的时 间、耗费、材料进而还有成本。由于有利的性价比，本发明也具有高的效 率。

在本发明的一个优选的实施方式中，内壳体由隔热层环形地包套。换 言之，隔热层优选完全地环绕内壳体。整个壳体的覆层是有利的，因为内 壳体由此是热绝缘的；由此引起的温度均匀化减少在内壳体之内的温度梯 度并且减小内壳体的变形的风险。

围绕内壳体和隔热层优选设置有外壳体。外壳体提供对位于内部的构 件的机械保护并且典型地是流体机械的构件。在此，内壳体的根据本发明 的隔热层的另一优点在于，保持外壳体的材料的热负荷低。

根据本发明，流体机械的覆层的基材具有微孔塑料或微孔的无机材料， 例如玻璃或陶瓷。基材在此也同义地称作基质。孔径尺寸小于2mm、尤其 在几微米的范围中的多孔的材料称作为是微孔的。微孔的材料的应用是有 利的，因为所述材料的特征在于低的热导率进而良好的热绝缘特性，低的 重量和良好的机械特性。此外，微孔塑料能够易于与不同的填充料混合。 材料的孔隙度，即孔的总体积和覆层的外部体积的比在10％和90％之间、 优选20％至70％、更优选25％至50％并且特别优选20％至40％。