[发明专利]用于涡轮机的管形的壳体

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮机的壳体的部段的管形的壳体，所述管形的壳体包括两个半管壳，所述半管壳在两个连接区域中分别沿管形的壳体的切线方向相互贴靠地交叠。

背景技术

尤其在设置用于产生电能的涡轮机中已知的是，由两个壳体半部构成所述涡轮机的壳体。在此，两个壳体半部根据半管的类型构成，使得存在上壳体半部和下壳体半部。在每个壳体半部的环周端部上，法兰沿着在横截面观察为环形的壳体的径向方向上延伸。在壳体半部的相互贴靠的法兰之间存在将壳体分开的接合部。由于将壳体对半分开，也能够论及接合面，其中机器轴线位于所述接合面中。在此，接合面由壳体的直径和其轴向方向形成。在法兰中设有多个孔，各个膨胀螺丝分别穿过所述孔延伸，所述膨胀螺丝在法兰的两侧被拧紧。膨胀螺丝在高预紧的情况下将在接合面中相互贴靠的法兰紧密地相互压紧，以便最大可能地避免从在内部引导且处于高压下的介质泄漏流到外部中，或者即便泄漏也仅允许极其小的量的泄漏。之前描述的、例如也从EP 1 387 706 A1中已知的壳体装置尤其使用在固定式的且设置用于产生能量的燃气轮机并且还使用在蒸汽轮机中。

为了实现相互贴靠的法兰的尽可能大的密封性而必要的是，沿着管形的壳体的轴向延伸部在间距相对小的情况下设有尽可能最大量的螺旋连接件。然而沿着壳体的环周观察，法兰引起壳体材料的不同大小的聚集。根据更多或者更少的材料是否被在内部流动的加热的工作介质加热，而结合在上述的涡轮机工作时出现的温度调整局部不同快速地加热壳体。这引起在不同的壳体位置处的不同的热膨胀，由此使壳体椭圆化。该椭圆化能够导致转子叶片尖部和与其相对置的壁之间的不均匀大小的径向间隙，并且在最坏的情况下导致转子叶片尖部触及壁。不均匀大小的间隙能够导致性能损失。所述触及一方面危害叶片的完整性并且另一方面危害燃气轮机工作。在这点而言寻求尽可能避免椭圆化。此外，仅延迟地从内向外加热法兰，使得垂直于法兰设置的螺旋连接件附加地经受一定的弯曲应力，所述弯曲应力能够导致通常已经膨胀至屈服极限的法兰螺旋连接件塑性地变形。在塑性变形之后，降低用于相互贴靠的法兰的由相关的膨胀螺丝所施加的预紧，这因此负面地影响接合部密封性。此外，蠕变效应降低螺旋连接件的寿命。

作为壳体部件的法兰连接部的替选解决方案从公开文献DE 102006 038 021 A1中已知一种蒸汽轮机的内壳体，所述内壳体构成为是基本上空心圆柱形的。两个形成壳体的壳体部件在接合面的区域中具有带有分别相互贴靠的、在环周方向上交叠的壁部段的两个相对置的交叠区域。交叠的壁部段分别仅具有存在的壁厚的一半的壁厚，使得沿环周方向观察总是存在相同的壁厚。在此，壳体部件的两个相互交叠的壁部段相互旋紧。因此，在该方面而言能够在环周的不同位置上的不同的质量堆积方面避免上述的缺点，这引起壳体的椭圆化降低。然而缺点是，借助于螺旋连接件不能够产生相互贴靠的壁部段的充足的表面压力。这能够导致相互压紧的壁部段的相对运动，由此螺丝必要时能够经受附加的剪切负荷。该附加的负荷能够引起螺丝的提前失效，这危害配设有所述螺丝的涡轮机的安全工作并且能够导致非密封性。在该方面而言寻求可靠地排除该缺陷的解决方案。

除此之外寻求，不仅涡轮机的工作介质的工作温度而且其压力总是上升，以便实现涡轮机的更高的功率和更高的效率。这也引起在连接区域的密封性和涡轮机的对半分开的管形壳体的长期可靠性方面提高的要求。

此外，从US 1,097,185和US 3,006,443中已知借助于偏心螺丝来螺旋连接两个交叠的元件。US 1,097,185的偏心件用于夹紧两个交叠的元件。根据US 3,006,443，下沉地布置偏心螺丝以用于降低流动阻力。

发明内容

本发明基于下述目的，提出一种用于涡轮机的由两个管半部组成的管形的壳体，所述壳体在避免现有技术中已知的缺点的情况下还尤其可靠地、耐用的并且极其密封地构成。

所述目的借助根据权利要求1的特征的管形的壳体来实现。分别在从属权利要求2至9的主题中提出有利的设计方案。

根据本发明的壳体的特征在于，在一个或两个连接区域中设有至少一个偏心销以用于沿相对于壳体的管轴线的切线方向夹紧部分相互交叠的半管壳。