DE102011052037A1

DE102011052037A1 - Strömungsteileranordnung für Dampfturboantrieb und Verfahren

Info

Publication number: DE102011052037A1
Application number: DE102011052037A
Authority: DE
Inventors: Prashant Prabhakar Sankolli; Larry Scott Duclos; Maurice David Fournier
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2010-07-21
Filing date: 2011-07-21
Publication date: 2012-01-26
Also published as: FR2963060A1; US20120020775A1; RU2011131960A; JP2012026440A

Abstract

Eine Turbomaschine bzw. ein Turboantrieb (2) weist einen ersten Turbinenabschnitt (4) und einen zweiten Turbinenabschnitt (8) auf. Zwischen dem ersten und zweiten Turbinenabschnitt (4, 8) ist eine Strömungsteileranordnung (14, 140) angebracht. Die Strömungsteileranordnung (14, 140) weist einen ersten Endabschnitt (37, 147) mit einem ersten Befestigungsglied (64, 166) und einen zweiten Endabschnitt (38, 148) mit einem zweiten Befestigungsglied (75, 171) auf. Zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt (38, 148) ist ein Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) angeordnet. Zu dem Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) gehören ein erster Endabschnitt (92, 180, 227, 271) mit einem ersten Befestigungselement (104, 188, 240, 275), das mit dem ersten Befestigungsglied (64, 166) verbunden ist, und ein zweiter Endabschnitt (93, 181, 228, 272) mit einem zweiten Befestigungselement (105, 197, 246, 282), das mit dem zweiten Befestigungsglied 75, 171) verbunden ist. Das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) weist eine Strömungsablenkfläche (95, 183, 229, 273) auf. Ein erstes Verriegelungsglied (117, 209) nimmt das erste Befestigungselement (104, 188, 240, 275) und das zweite Befestigungsglied (64, 166) in Eingriff, und ein zweites Verriegelungsglied (118, 210) nimmt das zweitem Befestigungselement 105, 197, 246, 282) und das zweite Befestigungsglied (75, 171) in Eingriff.

Description

HINTERGRUND ZU DER ERFINDUNG
Die hierin beschriebene Erfindung betrifft das Gebiet von Turboantrieben und spezieller eine Strömungsteileranordnung für eine Dampfturbine.
In einer Dampfturbine wird Dampf, der hohen Druck und hohe Temperatur aufweist, als Arbeitsfluid genutzt. Durch einen Leitapparat hindurch wird Einlassdampf in Richtung mehrerer Schaufeln geleitet. Der Leitapparat konditioniert den Einlassdampf, der anschließend auf die Schaufeln strömt. Die Schaufeln laufen um, wobei sie dadurch von dem Dampf stammende thermische Energie in mechanische Rotationsenergie umwandeln, die eine Welle antreibt. Die Welle wird genutzt, um eine Komponente anzutreiben, beispielsweise einen Generator oder eine Pumpe. In einer Doppelstrom-Dampfturbine wird Einlassdampf geteilt, um in axial entgegengesetzte Turbineneinheiten zu strömen, die jeweils zugeordnete Leitapparate und Schaufeln aufweisen, um entsprechende Maschinen anzutreiben. Die Strömung wird mittels eines Wannen- oder Strömungsteiler geteilt, der einen Einlass und zwei axial entgegengesetzte Auslässe aufweist.
Herkömmliche Strömungsteiler sind wuchtige Konstruktionen, die sowohl kostspielig als auch schwergewichtig sind. Ein typischer Strömungsteiler wird gebildet, indem zwei spiegelbildliche axiale Hälften zusammengefügt werden. Die axialen Hälften werden mittels großer Schrauben/Bolzen miteinander verschraubt/verbolzt, die durch Flansche hindurchgeführt sind, um längs einer radialen Innenfläche des Strömungsteilers einen Schrauben/Bolzen-Lochkreis zu bilden. Typischerweise wird jede axiale Hälfte anhand eines großen Schmiedestücks spanabhebend ausgebildet. Die spanabhebende Bearbeitung des großen Schmiedestücks bedeutet eine bedeutende Verschwendung des bearbeiteten Ausgangsmaterials. Nach der spanabhebenden Bearbeitung werden die axialen Hälften miteinander verschraubt/verbolzt und mit der Dampfturbine verbunden.
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Gemäß einem Aspekt der Erfindung weist eine Turbine einen ersten Turbinenabschnitt mit einem ersten Einlassabschnitt und einen zweiten Turbinenabschnitt mit einem zweiten Einlassabschnitt auf. Zwischen dem ersten und zweiten Einlassabschnitt des ersten und zweiten Turbinenabschnitts ist eine Strömungsteileranordnung angebracht. Die Strömungsteileranordnung weist einen ersten Endabschnitt auf, der an dem ersten Einlassabschnitt befestigt ist. Der erste Endabschnitt enthält ein erstes Befestigungsglied. Ein zweiter Endabschnitt ist an dem zweiten Einlassabschnitt angebracht und enthält ein zweites Befestigungsglied. Ein Strömungsablenkglied ist zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt angeordnet. Zu dem Strömungsablenkglied gehören ein erster Endabschnitt mit einem ersten Befestigungselement, das betriebsmäßig mit dem ersten Befestigungsglied verbunden ist, und ein zweiter Endabschnitt mit einem zweiten Befestigungselement, das betriebsmäßig mit dem zweiten Befestigungsglied verbunden ist. Das Strömungsablenkglied weist eine Strömungsablenkfläche auf, die einen Fluidstrom sowohl in Richtung des ersten als auch des zweiten Einlassabschnitts leitet. Ein erstes Verriegelungsglied nimmt das erste Befestigungselement und das erste Befestigungsglied in Eingriff, und ein zweites Verriegelungsglied nimmt das zweite Befestigungselement und das zweite Befestigungsglied in Eingriff. Das erste und zweite Verriegelungsglied verbinden das Strömungsablenkglied mit dem ersten und zweiten Endabschnitt.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung gehören zu einem Verfahren zum Verbinden eines Strömungsteilers mit einem Turboantrieb die Schritte: Positionieren einer Strömungsteileranordnung zwischen ersten und zweiten Turbinenabschnitten einer Doppelstrom-Dampfturbine, wobei die Strömungsteileranordnung einen ersten Endabschnitt und einen zweiten Endabschnitt aufweist; Anbringen eines Strömungsablenkglieds zwischen dem ersten Endabschnitt und dem zweiten Endabschnitt; Ineingriffbringen eines ersten Befestigungsglieds, das auf dem ersten Endabschnitt der Strömungsteileranordnung vorgesehen ist, mit einem ersten Befestigungselement, das an einem ersten Endabschnitt des Strömungsablenkgliedes vorgesehen ist; Verbinden eines zweiten Befestigungsglieds, das an einem ersten Endabschnitt der Strömungsteileranordnung vorgesehen ist, mit einem zweiten Befestigungselement, das an einem zweiten Endabschnitt des Strömungsablenkgliedes vorgesehen ist; und Ineingriffbringen des Befestigungsglieds mit dem ersten Befestigungselement und des zweiten Befestigungsglieds mit dem zweiten Befestigungselement.
Gemäß noch einem weiteren Aspekt der Erfindung weist eine Strömungsteileranordnung einen ersten Endabschnitt mit einem ersten Befestigungsglied, einen zweiten Endabschnitt mit einem zweiten Befestigungsglied und ein Strömungsablenkglied auf, das zwischen dem ersten und dem zweiten Endabschnitt angeordnet ist. Das Strömungsablenkglied weist einen ersten Endabschnitt mit einem ersten Befestigungselement, das betriebsmäßig mit dem ersten Befestigungsglied verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt mit einem zweiten Befestigungselement auf, das betriebsmäßig mit dem zweiten Befestigungsglied verbunden ist. Das Strömungsablenkglied weist eine Strömungsablenkfläche auf. Ein erstes Verriegelungsglied nimmt das erste Befestigungselement und das erste Befestigungsglied in Eingriff, und ein zweites Verriegelungsglied nimmt das zweite Befestigungselement und das zweite Befestigungsglied in Eingriff. Das erste und zweite Verriegelungsglied verbinden das Strömungsablenkglied mit dem ersten und dem zweiten Endabschnitt.
Diese und andere Vorteile und Merkmale werden anhand der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen verständlicher.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
Der als die Erfindung erachtete Gegenstand, wird in den der Beschreibung beigefügten Patentansprüchen speziell aufgezeigt und gesondert beansprucht. Die vorausgehend erwähnten und sonstige Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Figuren verständlich:
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Turboantriebs, das eine Strömungsteileranordnung aufweist, gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 zeigt eine linke perspektivische Unteransicht der Strömungsteileranordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3 zeigt die Strömungsteileranordnung von 2 in einer Querschnittsansicht;
4 zeigt eine partielle perspektivische Schnittansicht der Strömungsteileranordnung von 2;
5 zeigt eine detaillierte Ansicht eines Abschnitts der Strömungsteileranordnung von 4;
6 zeigt in einer Querschnittsansicht eine Strömungsteileranordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;
7 zeigt in einer Querschnittsansicht eine Strömungsteileranordnung gemäß noch einem weiteren exemplarischem Ausführungsbeispiel; und
8 zeigt in einer Querschnittsansicht eine Strömungsteileranordnung gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Die detaillierte Beschreibung erläutert anhand der Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung, zusammen mit Vorteilen und Merkmalen.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Turbomaschine bzw. ein Turboantrieb gemäß einem Ausführungsbeispiel ist in 1 allgemein mit 2 bezeichnet. Der Turboantrieb 2 ist als eine Doppelstrom-Dampfturbine dargestellt, die einen ersten Turbinenabschnitt 4 mit einem ersten Einlassabschnitt 6 und einen zweiten Turbinenabschnitt 8 mit einem zweiten Einlassabschnitt 10 aufweist. Eine Strömungsteileranordnung 14 verbindet den ersten und zweiten Turbinenabschnitt 4 und 8. Wie nachfolgend im Einzelnen näher erläutert, lenkt eine Strömungsteileranordnung 14 einen Fluidstrom durch einen Einlass 20 zu entsprechenden ersten und zweiten Einlassabschnitten 6 und 10.
Wie am besten in 2–5 zu sehen, weist die Strömungsteileranordnung 14 eine erste Hälfte 32 auf, die mit einer zweiten Hälfte 33 verbunden ist, um einen Kreisring zu bilden. Da jede Hälfte 32, 33 im Wesentlichen identisch gestaltet ist, wird im Folgenden eine detaillierte Beschreibung mit Bezug auf die erste Hälfte 32 in dem Sinne unterbreitet, dass die zweite Hälfte 33 eine ähnliche Konstruktion aufweist. Die erste Hälfte 32 der Strömungsteileranordnung 14 weist einen ersten Endabschnitt 37 auf, der durch ein Strömungsablenkglied 40 mit einem zweiten Endabschnitt 38 verbunden ist. Der erste Endabschnitt 37 enthält einen ersten äußeren Ring 43, der durch eine erste Anzahl Leitapparate 46 mit einem ersten inneren Ring oder Steg 44 betriebsmäßig verbunden ist. Die erste Anzahl Leitapparate 46 konditionieren einen Fluidstrom, der in den ersten Einlassabschnitt 6 strömt. In ähnlicher Weise enthält der zweite Endabschnitt 38 einen zweiten äußeren Ring 53, der durch eine zweite Anzahl Leitapparate 56 mit einem zweiten inneren Ring oder Steg 54 betriebsmäßig verbunden ist. Die zweite Anzahl Leitapparate 56 konditionieren einen Fluidstrom, der in den zweiten Einlassabschnitt 10 strömt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel enthält der erste innere Ring 44 ein erstes Befestigungsglied 64, das dazu eingerichtet ist, mit dem Strömungsablenkglied 40 in Eingriff zu kommen. Das erste Befestigungsglied 64 weist einen ersten Abschnitt 66 auf, der über einen dritten Abschnitt 68 mit einem zweiten Abschnitt 67 verbunden ist. Das erste Befestigungsglied 64 ist außerdem mit einem vierten Abschnitt 69 gezeigt, der ein Hakenglied 70 und ein Schlitzglied 71 bildet. Das Schlitzglied 71 ist zwischen dem dritten Abschnitt 68 und dem vierten Abschnitt 69 gebildet. In ähnlicher Weise enthält der zweite innere Ring 54 ein zweites Befestigungsglied 75 mit einem ersten Abschnitt 76, der über einen dritten Abschnitt 78 mit einem zweiten Abschnitt 77 verbunden ist. Das zweite Befestigungsglied 75 ist ferner mit einem vierten Abschnitt 79 gezeigt, der zumindest teilweise ein Hakenglied 83 und ein Schlitzglied 85 bildet. D. h., das Schlitzglied 85 ist zwischen dem dritten Abschnitt 78 und dem vierten Abschnitt 79 gebildet.
Weiter weist das Strömungsablenkglied 40 gemäß dem Ausführungsbeispiel einen ersten Endabschnitt 92 auf, der sich durch eine Strömungsablenkfläche 95 zu einem zweiten Endabschnitt 93 erstreckt. Die Strömungsablenkfläche 95 weist eine erste Böschungszone 97 und eine gegenüberliegende zweite Böschungszone 98 auf. Die erste Böschungszone 97 lenkt Fluid in Richtung eines ersten Einlassabschnitts 6, und die zweite Böschungszone 98 lenkt Fluid in Richtung eines zweiten Einlassabschnitts 10. Das Strömungsablenkglied 40 enthält ein erstes Befestigungselement 104, das an dem ersten Endabschnitt 92 angeordnet ist, und ein zweites Befestigungselement 105, das an dem zweiten Endabschnitt 93 angeordnet ist. Das erste Befestigungselement 104 enthält ein erstes Hakenelement 107, und das zweite Befestigungselement 105 enthält ein zweites Hakenelement 108. Das erste Befestigungselement 104 enthält ferner ein erstes Schlitzelement 110 und das zweite Befestigungselement 105 enthält ein zweites Schlitzelement 111.
Bei dieser Anordnung ist das Strömungsablenkglied 40 zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt 37 und 38 befestigt. Spezieller ist das erste Befestigungselement 104 betriebsmäßig mit dem ersten Befestigungsglied 64 verbunden. Nachdem das erste Schlitzelement 110 in Eingriff genommen ist, fluchtet es mit dem ersten Schlitzglied 71. Desgleichen ist das zweite Befestigungselement 105 betriebsmäßig mit dem zweiten Befestigungsglied 75 verbunden. Nachdem das zweite Schlitzelement 111 in Eingriff genommen ist, fluchtet es mit dem zweiten Schlitzglied 85. Hier wird ein erstes Verriegelungsglied, das die Gestalt eines radialer Streifen 117 aufweist, zwischen dem ersten Befestigungsglied 64 und dem ersten Befestigungselement 104 eingeführt. Spezieller wird der radiale Streifen 117 gleitend in das erste Schlitzglied 71 und in das erste Schlitzelement 110 in Eingriff gebracht. In ähnlicher Weise wird ein zweites Verriegelungsglied bzw. radialer Streifen 118 zwischen dem zweiten Befestigungsglied 75 und dem zweiten Befestigungselement 105 eingeführt. Spezieller wird der zweite verriegelnde radiale Streifen 118 gleitend in das zweite Schlitzglied 85 und in das zweite Schlitzelement 111 in Eingriff gebracht.
Gemäß einem Aspekt des Ausführungsbeispiels sind zusätzlich zu dem ersten radialen Streifen 117 zusätzliche radiale Streifen, von denen zwei bei 120 und 121 in 4 dargestellt sind, zwischen dem ersten Befestigungsglied 64 und dem ersten Befestigungselement 104 eingeführt. Ähnliche (nicht gezeigte) zusätzliche radiale Streifen sind auch zwischen dem zweiten Befestigungsglied 75 und dem zweiten Befestigungselement 105 eingesetzt. Die Verwendung mehrerer radialer Streifen erleichtert das Einführen zwischen dem ersten Befestigungsglied 64 und dem ersten Befestigungselement 104. Auf diese Weise ist das Strömungsablenkglied 40 in Eingriff mit dem ersten und zweiten Endabschnitt 37 und 38 verriegelt. Um den ersten und zweiten radialen Streifen 117 und 118 zu sichern, enthält die Strömungsteileranordnung 14 ein erstes Halteelement 127, das das erste Verriegelungsglied 117 an dem ersten inneren Ring 44 sichert, und ein zweites Halteelement 128, das das zweite Verriegelungsglied 118 an dem zweiten inneren Ring 54 sichert. Das erste und zweite Halteelement 127 und 128 werden durch entsprechende erste und zweite Schrauben an Ort und Stelle gehalten, von denen eine bei 130 in 5 gezeigt ist.
Es wird nun mit Bezug auf 6 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Strömungsteileranordnung 140 beschrieben. Die Strömungsteileranordnung 140 weist einen ersten Endabschnitt 147 auf, der durch ein Strömungsablenkglied 150 mit einem zweiten Endabschnitt 148 verbunden ist. Der erste Endabschnitt 147 enthält einen ersten äußeren Ring 153, der durch eine erste Anzahl Leitapparate 156 betriebsmäßig mit einem ersten inneren Ring oder Steg 154 verbunden ist. Die Leitapparate 156 konditionieren einen Fluidstrom, der in den ersten Einlassabschnitt 6 strömt. In ähnlicher Weise enthält der zweite Endabschnitt 148 einen zweiten äußeren Ring 160, der durch eine zweite Anzahl Leitapparate 163 betriebsmäßig mit einem zweiten inneren Ring oder Steg 161 verbunden ist. Die zweite Anzahl Leitapparate 163 konditionieren einen Fluidstrom, der in den zweiten Einlassabschnitt 10 strömt.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der erste innere Ring 154 ein erstes Befestigungsglied 166 mit einem ersten Hakenglied 167 und einem ersten Schlitzglied 168 auf. In ähnlicher Weise weist der zweite innere Ring 161 ein zweites Befestigungsglied 171 mit einem zweiten Hakenglied 172 und einem zweiten Schlitzglied 173 auf. Wie nachfolgend im Einzelnen näher erläutert, sind das erste und zweite Befestigungsglied 166 und 171 dazu eingerichtet, mit dem Strömungsablenkglied 150 in Eingriff zu kommen.
Weiter weist das Strömungsablenkglied 150 gemäß dem Ausführungsbeispiel einen ersten Endabschnitt 180 auf, der durch eine Strömungsablenkfläche 183 zu einem zweiten Endabschnitt 181 führt. Die Strömungsablenkfläche 183 weist eine erste Böschungszone 185 und eine zweite Böschungszone 186 auf. Die erste Böschungszone 185 lenkt Fluid in Richtung des ersten Einlassabschnitts 6, während die zweite Böschungszone 186 Fluid in Richtung des zweiten Einlassabschnitts 10 lenkt. Weiter weist das Strömungsablenkglied 150 ein erstes Befestigungselement 188 auf, das an dem ersten Endabschnitt 180 angeordnet ist. Das erste Befestigungselement 188 weist einen ersten Abschnitt 190 auf, der zu einem zweiten Abschnitt 191 und zu einem dritten Abschnitt 192 führt, so dass dadurch ein erstes Hakenelement 194 gebildet wird. Das Strömungsablenkglied 150 weist ferner ein zweites Befestigungselement 197 auf, das an dem zweiten Endabschnitt 181 angeordnet ist. Das zweite Befestigungselement 197 weist einen ersten Abschnitt 199 auf, der zu einem zweiten Abschnitt 200 und zu einem dritten Abschnitt 201 führt, so dass dadurch ein zweites Hakenelement 203 gebildet wird. Das erste Befestigungselement 188 weist ein erstes Schlitzelement 206 auf, und das zweite Befestigungselement 197 weist eine zweites Schlitzelement 207 auf.
Bei dieser Anordnung ist das Strömungsablenkglied 150 zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt 147 und 148 befestigt. Spezieller ist das erste Hakenelement 194 betriebsmäßig mit dem ersten Hakenglied 167 verbunden. Nachdem das erste Schlitzelement 206 in Eingriff genommen ist, fluchtet es mit dem ersten Schlitzglied 168. Desgleichen ist das zweite Hakenelement 203 betriebsmäßig mit dem zweiten Hakenglied 172 verbunden. Nachdem das zweite Schlitzelement 207 in Eingriff genommen ist, fluchtet es mit dem zweiten Schlitzglied 173. Hier wird ein erstes Verriegelungsglied bzw. radialer Streifen 209 zwischen dem ersten Befestigungsglied 166 und dem ersten Befestigungselement 188 eingeführt. Spezieller wird der erste radiale Streifen 209 gleitend in das erste Schlitzglied 168 und in das erste Schlitzelement 206 in Eingriff gebracht. In ähnlicher Weise wird ein zweites Verriegelungsglied oder radialer Streifen 210 zwischen dem zweiten Befestigungsglied 171 und dem zweiten Befestigungselement 197 eingeführt. Spezieller wird der zweite radiale Streifen 210 gleitend in das zweite Schlitzglied 173 und in das zweite Schlitzelement 207 in Eingriff gebracht. In einer Weise, die der oben beschriebenen ähnelt, sind der erste und zweite radiale Streifen 209 und 210 durch entsprechende erste und zweite Halteelemente 213 und 214 gesichert. Das erste und zweite Halteelement 213 und 214 sind ihrerseits durch entsprechende erste und zweite Schrauben 216 und 217 gesichert.
Mit Bezug auf 7, in der sich entsprechende Teile in den entsprechenden Ansichten mit übereinstimmenden Bezugszeichen bezeichnet sind, wird nun ein Strömungsablenkglied 226 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Strömungsablenkglied 226 weist einen ersten Endabschnitt 227 auf, der sich durch eine Strömungsablenkfläche 229 zu einem zweiten Endabschnitt 228 erstreckt. Die Strömungsablenkfläche 229 weist eine erste Böschungszone 231 und eine zweite Böschungszone 232 auf. Die erste Böschungszone 231 lenkt Fluid in Richtung eines ersten Einlassabschnitts 6, und die zweite Böschungszone 232 lenkt Fluid in Richtung eines zweiten Einlassabschnitts 10. Das Strömungsablenkglied 226 ist ferner mit einer Außenfläche 235 dargestellt. Die Außenfläche 235 weist eine dritte Böschungszone 237 und eine vierte Böschungszone 238 auf. Die dritte und vierte Böschungszone 237 und 238 repräsentieren eine Entfernung von Material von dem Strömungsablenkglied 226, woraus sich niedrigere Materialkosten und ein geringeres Gewicht ergeben. Die Verringerung der Materialkosten und des Gewichts macht die Herstellung in mehrfacher Weise effizienter.
Ähnlich wie oben beschrieben, weist das Strömungsablenkglied 226 ein erstes Befestigungselement 240 auf, das an dem ersten Endabschnitt 227 angeordnet ist. Das erste Befestigungselement 240 weist einen ersten Abschnitt 241 auf, der zu einem zweiten Abschnitt 242 und zu einem dritten Abschnitt 243 führt, so dass dadurch ein erstes Hakenelement 244 gebildet wird. Das Strömungsablenkglied 226 weist ferner ein zweites Befestigungselement 246 auf, das an dem zweiten Endabschnitt 228 angeordnet ist. Das zweite Befestigungselement 246 weist einen ersten Abschnitt 247 auf, der zu einem zweiten Abschnitt 248 und zu einem dritten Abschnitt 249 führt, so dass dadurch ein zweites Hakenelement 250 gebildet wird. Das erste Befestigungselement 240 weist ein erstes Schlitzelement 255 auf, und das zweite Befestigungselement 246 weist ein zweites Schlitzelement 256 auf. Das erste und zweite Befestigungselement 240 und 246 sind dazu eingerichtet, mit dem ersten und zweiten Befestigungsglied 166 und 171 zusammenzuwirken, um das Strömungsablenkglied 226 mit dem ersten und zweiten Endabschnitt 147 und 148 zu verbinden.
Mit Bezug auf 8, in der sich entsprechende Teile in den entsprechenden Ansichten mit übereinstimmenden Bezugszeichen bezeichnet sind, wird nun ein Strömungsablenkglied 270 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel beschrieben. Das Strömungsablenkglied 270 weist einen ersten Endabschnitt 271 auf, der sich durch eine Strömungsablenkfläche 273 zu einem zweiten Endabschnitt 272 erstreckt. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Strömungsablenkfläche 273 eine im Wesentlichen eben Fläche, die keinerlei Strömungslenkungsmerkmale aufweist. Aus dem Fehlen von Strömungslenkungsmerkmalen ergibt sich ein geringeres Gewicht für das Strömungsablenkglied 270. Das geringere Gewicht erlaubt vielfältige Verbesserungen des Wirkungsgrads des Turboantriebs 2.
In ähnlicher Weise, wie es oben beschrieben ist, weist das Strömungsablenkglied 270 ein erstes Befestigungselement 275 auf, das an dem ersten Endabschnitt 271 angeordnet ist. Das erste Befestigungselement 2750 weist einen ersten Abschnitt 276 auf, der zu einem zweiten Abschnitt 277 und zu einem dritten Abschnitt 278 führt, so dass dadurch ein erstes Hakenelement 279 gebildet wird. Das Strömungsablenkglied 270 weist ferner ein zweites Befestigungselement 282 auf, das an dem zweiten Endabschnitt 272 angeordnet ist. Das zweite Befestigungselement 282 weist einen ersten Abschnitt 283 auf, der zu einem zweiten Abschnitt 284 und zu einem dritten Abschnitt 285 führt, so dass dadurch ein zweites Hakenelement 287 gebildet wird. Das erste Befestigungselement 275 weist ein erstes Schlitzelement 290 auf, und das zweite Befestigungselement 282 weist ein zweites Schlitzelement 291 auf. Das erste und zweite Befestigungselement 275 und 282 sind dazu eingerichtet, mit dem ersten und zweiten Befestigungsglied 166 und 171 zusammenzuwirken, um das Strömungsablenkglied 270 mit dem ersten und zweiten Endabschnitt 147 und 148 zu verbinden.
Hier sollte klar sein, dass die Ausführungsbeispiele eine für einen Doppelstrom-Turbinen-Turboantrieb geeignete Strömungsteileranordnung schaffen, die sich auf einfache Weise zusammenbauen lässt, ohne eine Reihe mechanischer Befestigungsmittel, wie Schrauben und Muttern, zu erfordern. Die Eliminierung der mehreren mechanischen Befestigungsmittel verringert die Kosten und den Einsatz spanabhebender Bearbeitungsschritte für die Strömungsteileranordnung. Durch die Beseitigung von Fugen aus einem zentralen Bereich des Strömungsablenkgliedes werden außerdem durch Leckstromdampf hervorgerufene Reibungsverluste an Oberflächen des Strömungsteilers reduziert. Die Verringerung des Leckstromdampfs verbessert den Turbinenwirkungsgrad. Darüber hinaus vereinfachen die Ausführungsbeispiele Konstruktionstechniken, indem sie, anstatt spanabhebende Bearbeitungsschritte für die Ausbildung der unterschiedlichen Komponenten zu verwenden, den Einsatz von Metallinertgas-(MSG)-Schweißen sowie die Verwendung von Schmiedestücken ermöglichen. Die Verwendung von Schmiedestücken führt zu wesentlichen Einsparungen, indem der den spanabhebenden Bearbeitungsschritten zugeordnete Abfall vermieden wird. Zuletzt ermöglichen die Ausführungsbeispiele es, jede Komponente getrennt auszubilden, so dass die Gesamtvorlaufzeit der Produktion für die Strömungsteileranordnung reduziert ist.
Während die Erfindung lediglich anhand einer beschränkten Anzahl von Ausführungsbeispielen im Einzelnen beschrieben wurde, sollte es ohne weiteres verständlich sein, dass die Erfindung nicht auf derartige beschriebene Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Vielmehr kann die Erfindung modifiziert werden, um eine beliebige Anzahl von bisher nicht beschriebenen Veränderungen, Abänderungen, Substitutionen oder äquivalenten Anordnungen zu verkörpern, die jedoch dem Schutzbereich der Erfindung entsprechen. Während vielfältige Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist es ferner selbstverständlich, dass Aspekte der Erfindung möglicherweise lediglich einige der beschriebenen Ausführungsbeispiele beinhalten. Dementsprechend ist die Erfindung nicht als durch die vorausgehende Beschreibung beschränkt anzusehen, sondern ist lediglich durch den Schutzumfang der beigefügten Patentansprüche beschränkt.
Eine Turbomaschine bzw. ein Turboantrieb 2 weist einen ersten Turbinenabschnitt 4 und einen zweiten Turbinenabschnitt 8 auf. Zwischen dem ersten und zweiten Turbinenabschnitt 4, 8 ist eine Strömungsteileranordnung 14, 140 angebracht. Die Strömungsteileranordnung 14, 140 weist einen ersten Endabschnitt 37, 147 mit einem ersten Befestigungsglied 64, 166 und einen zweiten Endabschnitt 38, 148 mit einem zweiten Befestigungsglied 75, 171 auf. Zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt 38, 148 ist ein Strömungsablenkglied 40, 150, 226, 270 angeordnet. Zu dem Strömungsablenkglied 40, 150, 226, 270 gehören ein erster Endabschnitt 92, 180, 227, 271 mit einem ersten Befestigungselement 104, 188, 240, 275, das mit dem ersten Befestigungsglied 64, 166 verbunden ist, und ein zweiter Endabschnitt 93, 181, 228, 272 mit einem zweiten Befestigungselement 105, 197, 246, 282, das mit dem zweiten Befestigungsglied 75, 171 verbunden ist. Das Strömungsablenkglied 40, 150, 226, 270 weist eine Strömungsablenkfläche 95, 183, 229, 273 auf. Ein erstes Verriegelungsglied 117, 209 nimmt das erste Befestigungselement 104, 188, 240, 275 und das zweite Befestigungsglied 64, 166 in Eingriff, und ein zweites Verriegelungsglied 118, 210 nimmt das zweitem Befestigungselement 105, 197, 246, 282 und das zweite Befestigungsglied 75, 171 in Eingriff.
Bezugszeichenliste

2: Turboantrieb
4: Erster Turbinenabschnitt
6: Erster Einlassabschnitt
8: Zweiter Turbinenabschnitt
10: Zweiter Einlassabschnitt
14, 140: Strömungsteileranordnung
20: Einlass
32: Erste Hälfte
33: Zweite Hälfte
37, 147: Erster Endabschnitt
38, 148: Zweiter Endabschnitt
40, 150, 226, 270,: Strömungsablenkglied
43, 153: Erster äußerer Ring
44, 154: Erster innerer Ring oder Steg
46, 156: Erste Anzahl Leitapparate
53, 160: Zweiter äußerer Ring
54, 161: Zweiter innerer Ring oder Steg
56, 163: Zweite Anzahl Leitapparate
64, 166: Erstes Befestigungsglied
66, 76, 190, 199, 241, 247, 276, 283: Erster Abschnitt
67, 77, 191, 200, 242, 248, 277, 284: Zweiter Abschnitt
68, 78, 192, 201, 243, 249, 278, 285: Dritter Abschnitt
69, 79: Vierter Abschnitt
70, 83: Hakenglied
71, 168: Erstes Schlitzglied (Schlitzglied)
75, 171: Zweites Befestigungsglied
85, 173: Zweites Schlitzglied (Schlitzglied)
92, 180, 227, 271: Erster Endabschnitt
93, 181, 228, 272: Zweiter Endabschnitt
95, 183, 229, 273: Strömungsablenkfläche
97, 185, 231: Erste Böschungszone
98: Gegenüberliegende zweite Böschungszone
104, 188, 240, 275: Erstes Befestigungselement
105, 197, 246, 282: Zweites Befestigungselement
107, 194, 244, 279: Erstes Hakenelement
108, 203, 250, 287: Zweites Hakenelement
110, 206, 255, 290: Erstes Schlitzelement
111, 207, 256, 291: Zweites Schlitzelement
117, 209: Erstes Verriegelungsglied bzw. radialer Streifen (radialer Streifen)
118, 210: Zweites Verriegelungsglied bzw. radialer Streifen
127: Erstes Halteelement
128: Zweites Halteelement
130: Erste und zweite Schraube
153: Erster äußerer Ring
167: Erstes Hakenglied
172: Zweites Hakenglied
186, 232: Zweite Böschungszone
213: Erste Halteelemente
214: Zweite Halteelemente
216: Erste Schrauben
217: Zweite Schrauben
235: Außenfläche
237: Dritte Böschungszone
238: Vierte Böschungszone

Claims

Turbomaschine oder Turboantrieb (2), zu dem gehören: ein erster Turbinenabschnitt (4) mit einem ersten Einlassabschnitt (6); ein zweiter Turbinenabschnitt (8), der benachbart zu dem ersten Turbinenabschnitt (4) angeordnet ist, wobei der zweite Turbinenabschnitt (8) einen zweiten Einlassabschnitt (10) aufweist; und eine Strömungsteileranordnung (14, 140), die zwischen dem ersten und zweiten Einlassabschnitt (6, 10) des ersten und zweiten Turbinenabschnitts (4, 8) angebracht ist, wobei die Strömungsteileranordnung (14, 140) aufweist: einen ersten Endabschnitt (37, 147), der an dem ersten Einlassabschnitt (6) befestigt ist, wobei der erste Endabschnitt (37, 147) ein erstes Befestigungsglied (64, 166) aufweist; ein zweiter Endabschnitt (38, 148), der an dem zweiten Einlassabschnitt (10) befestigt ist, wobei der zweite Endabschnitt (38, 148) ein zweites Befestigungsglied (75, 171) aufweist; ein Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270), das zwischen dem ersten und zweiten Endabschnitt (38, 148) angeordnet ist, wobei das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) einen ersten Endabschnitt (92, 180, 227, 271) mit einem ersten Befestigungselement (104, 188, 240, 275), das betriebsmäßig mit dem ersten Befestigungsglied (64, 166) verbunden ist, und einen zweiten Endabschnitt (93, 181, 228, 272) mit einem zweiten Befestigungselement (105, 197, 246, 282) aufweist, das betriebsmäßig mit dem zweiten Befestigungsglied (75, 171) verbunden ist, wobei das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) eine Strömungsablenkfläche (95, 183, 229, 273) aufweist, die einen Luftstrom sowohl in Richtung des ersten als auch des zweiten Einlassabschnitts (6, 10) leitet; und ein erstes Verriegelungsglied (117, 209), das mit dem ersten Befestigungselement (104, 188, 240, 275) und dem ersten Befestigungsglied (64, 166) in Eingriff kommt, und ein zweites Verriegelungsglied (118, 210), das mit dem zweiten Befestigungselement (105, 197, 246, 282) und dem zweiten Befestigungsglied (75, 171) in Eingriff kommt, wobei das erste und zweite Verriegelungsglied (118, 210) das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) mit dem ersten und zweiten Endabschnitt (38, 148) verbindet.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 1, zu dem ferner gehören: ein erstes Halteelement (127), das mit dem ersten Verriegelungsglied (117 in Eingriff kommt, 209); und ein zweites Halteelement (128), das mit dem zweiten Verriegelungsglied (118, 210) in Eingriff kommt.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 2, wobei das erste Verriegelungsglied (117, 209) wenigstens einen radialen Streifen (117, 209) aufweist, der gleitend in Eingriff mit dem ersten Befestigungselement (104, 188, 240, 275) und dem ersten Befestigungsglied (64, 166) kommt.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 3, wobei der wenigstens eine radiale Streifen (117, 209) mehrere radiale Streifen (117, 209) aufweist, die gleitenden in Eingriff zwischen dem ersten Befestigungselement (104, 188, 240, 275) und dem ersten Befestigungsglied (64, 166) kommen.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 1, wobei das erste Befestigungselement (104, 188, 240, 275) ein Hakenelement (107, 194, 244, 279) aufweist, und das erste Befestigungsglied (64, 166) ein Hakenglied (70, 83) aufweist, wobei das Hakenelement (107, 194, 244, 279) dazu eingerichtet und angeordnet ist, mit dem Hakenglied (70, 83) in einen verriegelnden Eingriff zu kommen, um das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) mit dem ersten Endabschnitt (37, 147) zu verbinden.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 5, wobei das Hakenelement (107, 194, 244, 279) ein Schlitzelement (110, 206, 255, 290) aufweist, und das Hakenglied (70, 83) ein Schlitzglied (71, 161) aufweist, wobei das Schlitzelement (110, 206, 255, 290) mit dem Schlitzglied (71, 168) fluchtet, wenn das Hakenelement (107, 194, 244, 279) mit dem Hakenglied 70, 83) in Eingriff kommt.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 6, wobei das erste Verriegelungsglied (117, 209) sich in das Schlitzelement (110, 206, 255, 290) und in das Schlitzglied (71, 168) erstreckt, um das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) an dem ersten Endabschnitt (37, 147) zu sichern.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 1, wobei der erste Endabschnitt (37, 147) einen inneren Ring (44, 154) aufweist, der über eine Anzahl Leitapparate (46, 156) mit einem äußeren Ring (43, 153) verbunden ist, wobei das erste Befestigungsglied (64, 166) an dem inneren Ring (44, 154) vorgesehen ist.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 1, wobei die Strömungsteileranordnung (14, 140) keine mechanischen Befestigungsmitteln aufweist, die das Strömungsablenkglied (40, 150, 226, 270) mit dem ersten Endabschnitt (37, 147) und dem zweiten Endabschnitt (38, 148) verbinden.
Turboantrieb (2) nach Anspruch 1, wobei die Strömungsteileranordnung (14, 140) eine erste Hälfte (32) aufweist, die mit einer zweiten Hälfte (33) verbunden ist, um einen Kreisring zu bilden.