(57)【要約】  タービン（２）のための排気ケーシング（１）は、タービン（２）のロータシャフトの長手方向軸線（Ｌ）に関するラジアル方向においてタービン（２）の排気を排出するように構成されており、排気ケーシング上方部分（３）と少なくとも１つの排気ケーシング側方部分（４）とを有している。排気ケーシング上方部分（３）及び／又は排気ケーシング側方部分（４）が、排気ケーシング（１）を排気ケーシング下方部分（６）に接続するための排気ケーシング下方部分接続面（５）を有している。また、本発明は、タービン骨格構造体（１４）、タービンケーシング（１１）、及びタービン（２）のための組立システムに関する。
2018524515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン（２）のための排気ケーシング（１）であって、前記タービン（２）のロータシャフトの長手方向軸線（Ｌ）に関するラジアル方向に前記タービン（２）の排気を排出するように構成されており、排気ケーシング上方部分（３）と少なくとも１つの排気ケーシング側方部分（４）とを有している前記排気ケーシング（１）において、
前記排気ケーシング上方部分（３）及び／又は前記排気ケーシング側方部分（４）が、前記排気ケーシング（１）を排気ケーシング下方部分（６）に接続するための排気ケーシング下方部分接続面（５）を有していることを特徴とする排気ケーシング（１）。
【請求項２】
前記排気ケーシング（１）が、所定の位置において前記排気ケーシング（１）を前記排気ケーシング下方部分（６）に対して位置合わせするように構成されている少なくとも１つの排気ケーシング芯出し手段（７）を有していることを特徴とする請求項１に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項３】
前記排気ケーシング上方部分（３）と前記排気ケーシング側方部分（４）とが、排気ケーシング上方部分接続面（８）を有しており、
前記排気ケーシング上方部分接続面（８）が、所定位置において前記排気ケーシング上方部分（３）を前記排気ケーシング側方部分（４）に対して位置合わせするように構成されている排気ケーシング上方部分芯出し手段（９）を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項４】
前記排気ケーシング（１）が、前記排気ケーシング下方部分（６）を有しており、
前記排気ケーシング下方部分（６）が、前記排気ケーシング下方部分（６）をタービンケーシング（１１）に接続するためのタービンケーシング接続面（１０）と、前記排気ケーシング上方部分（３）及び／又は排気ケーシング側方部分（４）を排気ケーシング下方部分（６）に接続するための排気ケーシング接続面（１２）とを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項５】
前記排気ケーシング下方部分（６）が、前記排気ケーシング下方部分（６）をタービン骨格構造体（１４）に接続するように構成されているタービン骨格構造体接続面（１３）を有していることを特徴とする請求項４に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項６】
前記排気ケーシング下方部分接続面（５）及び／又は排気ケーシング上方部分接続面（８）及び／又は排気ケーシング接続面（１２）及び／又はタービン骨格構造体接続面（１３）が、フランジとして構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項７】
前記排気ケーシング下方部分接続面（５）及び／又は前記排気ケーシング上方部分接続面（８）及び／又は前記排気ケーシング接続面（１２）及び／又は前記タービン骨格構造体接続面（１３）が、接続ボルトを貫通させるための少なくとも１つの貫通孔（１５）を有していることを特徴とする請求項６に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項８】
タービン（２）のためのタービン骨格構造体（１４）であって、タービンケーシング取付部（１７）及び少なくとも２つのロータシャフト軸受取付部（１８）を具備する、タービンフレーム（１６）を有している前記タービン骨格構造体（１４）において、
前記タービン骨格構造体（１４）が、前記タービン骨格構造体（１４）に固定されている排気ケーシング下方部分（６）を有しており、
前記排気ケーシング下方部分（６）が、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）を接続するための排気ケーシング接続面（１２）を有していることを特徴とするタービン骨格構造体（１４）。
【請求項９】
タービン（２）のためのタービンケーシング（１１）であって、前記タービン（２）のロータシャフトの一部分を囲むためのタービンケーシング下方部分（１９）及びタービンケーシング上方部分（２０）を有している前記タービンケーシング（１１）において、
前記タービンケーシング下方部分（１９）が、高圧ケーシング下方部分（１９ａ）及び低圧ケーシング下方部分（１９ｂ）を有しており、
前記タービンケーシング上方部分（２０）が、高圧ケーシング上方部分（２０ａ）及び低圧ケーシング上方部分（２０ｂ）を有しており、
前記高圧ケーシング下方部分（１９ａ）及び／又は前記高圧ケーシング上方部分（２０ａ）が、鋳造部品として構成されており、
前記低圧ケーシング下方部分（１９ｂ）及び／又は前記低圧ケーシング上方部分（２０ｂ）が、薄肉金属部品として構成されていることを特徴とするタービンケーシング（１１）。
【請求項１０】
前記高圧ケーシング下方部分（１９ａ）が、前記低圧ケーシング下方部分（１９ｂ）に溶接されており、
前記高圧ケーシング上方部分（２０ａ）が、前記低圧ケーシング上方部分（２０ｂ）に溶接されていることを特徴とする請求項９に記載のタービンケーシング（１１）。
【請求項１１】
タービン（２）のための組立システムであって、前記組立システムが、タービンケーシング（１１）と、タービンフレーム（１６）を具備するタービン骨格構造体（１４）とを備えており、少なくとも１つのタービンケーシング取付部（１７）と少なくとも２つのロータシャフト軸受取付部（１８）とが、前記タービンフレーム（１６）に配置されている、前記組立システムにおいて、
前記組立システムが、請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）を有していることを特徴とする組立システム。
【請求項１２】
タービンケーシング（１１）を有しているタービンのための組立システムにおいて、
前記組立システムが、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）と、請求項８に記載のタービン骨格構造体（１４）とを有していることを特徴とする組立システム。
【請求項１３】
前記組立システムが、請求項９又は１０に記載のタービンケーシング（１１）を有していることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の組立システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タービンのための排気ケーシング、タービン骨格構造体、及び、タービンケーシングに関する。また、本発明は、タービンのための組立システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
タービンは、流動する流体の内部エネルギを力学的エネルギに変換するように構成されている流体機械である。既知のタービンは、タービンケーシングの内部に回転可能に取り付けられているタービンシャフトであって、複数の可動式ブレードを有しているタービンシャフトを有している。タービンは、タービンケーシングの内部に、可動式ブレードにおいて一層効果的な接近流（incident flow）を実現するために流動する流体を偏向させるように構成されている可動式ブレードを有している。可動式ブレードにおけるこのような接近流は、タービンシャフトを回転させるためのトルクを生成するという効果を有している。力学的エネルギは、例えば発電機を介して、電気的エネルギに変換される。
【０００３】
タービンは、例えば発電所において大量の運動エネルギを発生させるために利用されるので、タービン全体のサイズが大きい場合がある。従って、大型のタービンは、多大な労力及び大きいコストを使わなければ輸送することができない。
【０００４】
完成されたタービンを輸送する代わりに、試運転が成功し、且つ、品質管理部門による承認が得られた後に、タービンを小型ユニットに分解することによって、当該小型ユニットを使用場所に輸送し、当該使用場所においてタービンを再び組み立てる。再組立の際に、構成部品それぞれが溶接によって共に結合される場合がある。このことは、多数の小型ユニットを輸送し、使用場所に配設する必要がある点において不利である。同様に、このことは、大きい輸送コストを発生させ、使用場所において小型ユニットの組立準備を整えるのに多大な労力を要する。さらに、使用場所における小型ユニットの組立は、非常に骨の折れる作業であり、特に面倒な位置合わせプロセス及び結合プロセスを必要とするという欠点を有している。同様に、このことは、大きいコストを発生させる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、本発明の目的は、従来技術の欠点を有しない又は少なくとも部分的に克服しているタービンのための排気ケーシング、タービン骨格構造体、タービンケーシング、及び、タービンを組み立てるための組立システムに関する。本発明の目的は、特に低コストで容易に輸送可能とされ、且つ、低コストで高信頼性を以って容易に組み立て可能とされる、タービンのための排気ケーシング、タービン骨格構造体、タービンケーシング、及び、タービンのための組立システムを提供することである。特に、タービンは、タービンが技術的見地から見て多大な労力を要しないで容易に輸送可能とされるように構成されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の当該目的は、特許請求の範囲によって達成される。特に、当該目的は、独立請求項１に規定される特徴を具備する排気ケーシング、独立請求項８に規定される特徴を具備するタービン骨格構造体、独立請求項９に規定される特徴を具備するタービンケーシング、独立請求項１１に規定される特徴を具備する組立システム、及び独立請求項１２に規定される特徴を具備する組立システムによって達成される。本発明のさらなる特徴及び詳細は、従属請求項、明細書、及び図面によって提供される。言うまでもなく、タービンの本発明における排気ケーシングと関連して説明されている特徴及び詳細は、本発明におけるタービン骨格構造体、本発明におけるタービンケーシング、及び本発明におけるタービンを組み立てるための組立システムと関連して適用可能とされ、その逆も然りであるので、本発明の実施態様それぞれについての説明に関して交互に参照されるか、又は参照可能とされる。
【０００７】
本発明の第１の実施態様では、本発明における当該目的は、タービンのロータシャフトの長手方向軸線に関するラジアル方向においてタービンの排気を排出するように構成されているタービンのための排気ケーシングによって達成される。排気ケーシングは、排気ケーシング上方部分と少なくとも１つの排気ケーシング側方部分とを有している。好ましくは、排気ケーシングは、２つの排気ケーシング側方部分とを有している。排気ケーシング上方部分及び／又は排気ケーシング側方部分が、排気ケーシングを排気ケーシング下方部分に接続するための排気ケーシング下方部分接続面を有している。
【０００８】
排気ケーシングは、ラジアル方向排気ケーシングとして構成されており、排気をタービンケーシングから排出するように構成されている密閉内部空間を有している。従って、ラジアル方向排気ケーシングには、比較的大きい空間が要求される。排気ケーシングは、排気がタービンケーシングと排気ケーシングとの接合面において漏出し得ないように、タービンケーシングに液密状態で配置されている。
【０００９】
排気ケーシング上方部分は、ラジアル方向においてタービンのロータシャフトから所定距離で離隔して且つロータシャフトの上方で、タービンケーシングに配置されている一方、排気ケーシング側方部分は、ラジアル方向においてロータシャフトから所定距離で離隔して、ロータシャフトの側方それぞれに配置されている。好ましくは、排気ケーシング側方部分は、排気ケーシング上方部分に取り外し可能且つ密閉状態で配置されているか、又は配置可能とされる。代替的には、排気ケーシング上方部分と排気ケーシング側方部分とが、例えば溶接によって取り外し不能の状態で互いに接続されている。
【００１０】
排気ケーシング上方部分及び／又は排気ケーシング側方部分は、排気ケーシングを排気ケーシング下方部分に接続、例えば固定するための排気ケーシング下方部分接続面を有している。好ましくは、排気ケーシング上方部分と１つ以上の排気ケーシング側方部分とは、このような排気ケーシング下側部分接続面を有している。排気ケーシング下方部分接続面は、排気ケーシングを排気ケーシング下方部分に密閉状態で接続又は固定するように構成されている接合面とされる。特に好ましくは、排気ケーシング下方部分接続面は、排気ケーシングと排気ケーシング下方部分とが共に正確に結合可能とされるように、及び／又は、排気ケーシングと排気ケーシング下方部分とが共に不正確に結合された場合に容易に視認可能とされるように構成されている。
【００１１】
機能的な観点では、排気ケーシング下方部分は排気ケーシングの一部分とされる。排気ケーシング下方部分は、タービンの排気を排出するように、排気ケーシング上方部分及び排気ケーシング側方部分と共に機能するからである。この場合には、排気ケーシング下方部分は、例えば排気ケーシングの一部分として構成されている。このように構成されている排気ケーシング下方部分は、タービン骨格構造体に配置されており、タービン骨格構造体から取り外し可能とされる。代替的には、排気ケーシング下方部分は、タービン骨格構造体の一部分として構成されている。この場合には、排気ケーシングは、タービン骨格構造体の排気ケーシング下方部分に密閉状態で配置されており、取り外し可能に固定されている。好ましくは、排気ケーシングは、利用場所において完全ユニットとしてタービンに組み付けられるように構成されている。代替的には、排気ケーシングは、利用場所においてタービンに部品ごとに組み付けられるように構成されている。この場合には、排気ケーシングは、最初に排気ケーシング側方部分がタービンに組み付けられた後に、排気ケーシング上方部分がタービンに組み付けられるように構成されていることが望ましい。
【００１２】
本発明における排気ケーシングは、輸送のためにタービンから容易に分解可能とされ、且つ、単純な手段によって輸送可能とされるという利点を有している。さらに、排気ケーシングは、容易にタービンに再び組み付けることができる。排気ケーシング又は排気ケーシング側方部分及び排気ケーシング上方部分をタービンに対して位置合わせすることのみが必要とされるからである。タービンに対する多数の金属シートの、時間及び労力を要する位置合わせ及び組み付け又は溶接は必要とされない。排気ケーシングがタービンの最も幅広い部品であるので、このような排気ケーシングを容易に分解した後に、タービンを容易に輸送することができる。
【００１３】
本発明の発展形態では、排気ケーシング、好ましくは排気ケーシング下方部分接続面が、所定の位置において排気ケーシングを排気ケーシング下方部分に対して位置合わせするように構成されている少なくとも１つの排気ケーシング芯出し手段を有している。芯出し手段は、例えば芯出しピン又は芯出しピンのための対応するレセプタクルとされる。代替的又は付加的な芯出し手段は、好ましくは排気ケーシング及び排気ケーシング下方部分を共に一層容易に移動させるための、芯出しストリップとされる。好ましくは、芯出しストリップは、排気ケーシングと排気ケーシング下方部分とを一体化する場合に、少なくとも一の方向において排気ケーシングと排気ケーシング下方部分とを互いに対して位置合わせするように構成されている。複数のこのような芯出しストリップによって、排気ケーシングと排気ケーシング下方部分とを一体化する場合に、排気ケーシングと排気ケーシング下方部分とを最適に位置合わせすることができる。言うまでもなく、芯出し手段が、排気ケーシング下方部分に配置されている場合がある。芯出し手段は、単純な手段によって排気ケーシングを排気ケーシング下方部分に極めて容易に組み付けることができるという利点を有している。
【００１４】
好ましくは、排気ケーシング上方部分と排気ケーシング側方部分とが、排気ケーシング上方部分接続面を有しており、排気ケーシング上方部分接続面が、所定位置において排気ケーシング上方部分を排気ケーシング側方部分に対して位置合わせするように構成されている排気ケーシング上方部分芯出し手段を有している。排気ケーシング上方部分接続面は、排気ケーシング上方部分を排気ケーシング側方部分に接続固定するように構成されている接合面とされる。
特に好ましくは、排気ケーシング上方部分接続面は、排気ケーシング上方部分と排気ケーシング側方部分とが共に正確に結合可能とされるように、及び／又は、排気ケーシング上方部分と排気ケーシング側方部分とが共に不正確に結合された場合に容易に視認可能とされるように構成されている。排気ケーシング芯出し手段によって、排気ケーシング上方部分を排気ケーシング側方部分と容易に位置合わせすることができる。本発明の好ましい実施例では、排気ケーシング上方部分と排気ケーシング側方部分とは、互いから容易に分離可能とされ、且つ、再び共に容易に結合可能とされる。このことは、排気ケーシング上方部分と排気ケーシング側方部分とが互いから且つタービンから分離させて輸送可能とされるという利点を有している。それ故に、排気ケーシングとタービンとは、比較的小型のユニットとして輸送可能とされる。その結果として、輸送コストがさらに抑制される。排気ケーシング上方部分寝台手段は、排気ケーシングを容易に組み立てることができるという利点を有しているので、例えば顧客の施設においても迅速且つ低コストで組み立て可能とされる。
【００１５】
排気ケーシングが、排気ケーシング下方部分を有しており、排気ケーシング下方部分が、排気ケーシング下方部分をタービンケーシングに接続するためのタービンケーシング接続面と、排気ケーシング上方部分及び／又は排気ケーシング側方部分を排気ケーシング下方部分に接続するための排気ケーシング接続面とを有していることが望ましい。タービンケーシング接続面は、排気ケーシングとタービンケーシングとの間における接合面とされる。特に好ましくは、タービンケーシング接続面は、排気ケーシングとタービンケーシングとが共に正確に結合可能とされるように、及び／又は、排気ケーシングとタービンケーシングとが共に不正確に結合された場合に容易に視認可能とされるように構成されている。好ましくは、排気ケーシングは、タービンケーシングと位置合わせするための対応する芯出し手段を有している。本発明の当該好ましい実施例は、排気ケーシング下方部分と排気ケーシング側方部分と排気ケーシング上方部分とがタービンの他の部分とは別々に輸送可能であるという利点を有している。それ故に、タービンの他の部分は、比較的小さい全体重量を有しており、特に空間要求が低いか、又は幅が比較的小さい。このようにして、特にタービンすなわちタービンの他の部分の輸送コストが著しく低減される。
【００１６】
本発明の好ましい実施例では、排気ケーシング下方部分が、排気ケーシング下方部分をタービン骨格構造体に接続するように構成されているタービン骨格構造体接続面を有している。タービン骨格構造体接続面は、排気ケーシング下方雄部分とタービン骨格構造体との間における接合面とされる。特に好ましくは、タービン骨格構造体接続面は、排気ケーシングとタービン骨格構造体とが共に正確に結合可能とされるように、及び／又は、排気ケーシングとタービン骨格構造体とが共に不正確に結合された場合に容易に視認可能とされるように構成されている。好ましくは、排気ケーシングは、タービン骨格構造体と位置合わせするための対応する芯出し手段を有している。タービン骨格構造体接続面は、単純な手段によって排気ケーシング下方部分がタービン骨格構造体に低コスト且つ容易に配置又は固定可能であるという利点を有している。従って、輸送のために、排気ケーシング下方部分は、タービン骨格構造体から容易に取り外し可能とされ、且つ、輸送後に再び対応して共に容易に結合可能とされる。共に結合されたユニットと比較して低コスト且つ迅速に部品それぞれを輸送可能とされる。
【００１７】
排気ケーシング下方部分接続面及び／又は排気ケーシング上方部分接続面及び／又は排気ケーシング接続面及び／又はタービン骨格構造体接続面が、フランジとして構成されていることが望ましい。フランジは、２つの構成部品又はサブアセンブリを容易に位置合わせセ及び固定することができるという利点を有している。それ故に、フランジよって、構成部品又はサブアセンブリは、締まり嵌め又は材料結合の態様で互いに対して容易に接続可能とされ、例えば締付又は溶接可能とされる。
【００１８】
また、好ましくは、排気ケーシング下方部分接続面及び／又は排気ケーシング上方部分接続面及び／又は排気ケーシング接続面及び／又はタービン骨格構造体接続面が、接続ボルトを貫通させるための少なくとも１つの貫通孔を有している。このことは、２つの構成部品又は２つのサブアセンブリを容易に互いに対して螺合させることができるという利点を有している。
【００１９】
本発明の第２の実施態様では、当該目的は、タービンケーシング取付部及び少なくとも２つのロータシャフト軸受取付部を具備するタービンフレームを有している、タービンのためのタービン骨格構造体によって達成される。タービン骨格構造体が、タービン骨格構造体に固定、特に溶接されている排気ケーシング下方部分を有している。排気ケーシング下方部分が、本発明における排気ケーシングを接続するための排気ケーシング接続面を有している。
【００２０】
タービン骨格構造体は、タービンの基本ユニットであり、タービン骨格構造体には、タービンのさらなる構成部品、例えばタービンケーシング、ロータシャフト軸受、及び排気ケーシングが配置されている。タービン骨格構造体の基本ユニットは、タービンフレームである。タービンケーシング取付部が、タービンフレームに配置されており、好ましくはタービンケーシングを支持するように構成されている。好ましくは、付加的又は代替的に、タービンケーシング取付部は、タービンケーシングをタービン骨格構造体に固定するように構成されている。また、２つのロータシャフト軸受取付部が、タービンフレームに配置されており、例えばロータシャフト軸受ブロックのための設置面として、又はロータシャフト軸受ブロックの下側部分として構成されている。好ましくは、ロータシャフト軸受取付部は、タービン骨格構造体に対するロータシャフト軸受の位置合わせを容易にする芯出し装置を有している。好ましくは、ロータシャフト軸受取付部は、ロータシャフト軸受又はロータシャフト軸受ブロックがタービン骨格構造体に固定可能とされるように構成されている。好ましくは、ロータシャフト軸受取付部は、ロータシャフトの取り付けを一層確実にするために、互いから所定距離で離隔配置されている。
【００２１】
本発明におけるタービン骨格構造体は、排気ケーシング下方部分を有しており、排気ケーシング下方部分を具備しない本発明における排気ケーシングは、排気ケーシング下方部分に配置可能とされ、且つ、取り外し可能に固定可能とされる。
【００２２】
本発明におけるタービン骨格構造体は、排気ケーシングを具備する完全に組み立てられたタービンと比較して設置面積が非常に小さいので、容易に輸送可能であるという利点を有している。ロータシャフトを具備するタービンケーシングが、輸送のために、タービン骨格構造体に事前に組み付けられている場合がある。このことは、タービンの利用場所において組み立てるべき部品点数が少なく、組み立てに関するリスクすなわち部品を正確に組み付けられないというリスクが著しく低減されるという利点を有している。さらに、接合面が設けられているので、タービン骨格構造体は、単純な手段によって、タービンのさらなる構成部品と容易に組み付け可能とされる。特に、本発明における排気ケーシング上方部分は、タービン骨格構造体に配置可能とされ、単純な手段によって容易にタービン骨格構造体に固定可能とされる。
【００２３】
本発明の第３の実施態様では、当該目的は、タービンのロータシャフトの一部分を囲むためのタービンケーシング下方部分及びタービンケーシング上方部分を有している、タービンのためのタービンケーシングによって達成される。タービンケーシング下方部分が、高圧ケーシング下方部分及び低圧ケーシング下方部分を有している。タービンケーシング上方部分が、高圧ケーシング上方部分及び低圧ケーシング上方部分を有している。高圧ケーシング下方部分及び／又は高圧ケーシング上方部分が、鋳造部品として構成されている。好ましくは、高圧ケーシング下方部分及び高圧ケーシング上方部分が、鋳造部品として構成されている。低圧ケーシング下方部分及び／又は低圧ケーシング上方部分が、薄肉金属部品として構成されている。好ましくは、低圧ケーシング下方部分及び低圧ケーシング上方部分が、薄肉金属部品として構成されている。
【００２４】
それ故に、タービンケーシングの高圧部分は、鋳造部品として構成されており、タービンケーシングの低圧部分は、薄肉金属部品として構成されている。
【００２５】
このようなタービンケーシングは、低コストで製造可能とされるという利点を有している。高圧ケーシング上方部分及び高圧ケーシング下方部分を製造するために必要な鋳型が非常に小さいからである。同様に、薄肉金属部品は、低コストで製造可能とされ、低圧範囲において十分に安定している。さらに、タービンケーシングの部品は別々に輸送可能とされるので、その結果として、輸送コストが低減可能とされる。
【００２６】
好ましくは、高圧ケーシング下方部分が、低圧ケーシング下方部分に溶接されており、高圧ケーシング上方部分が、低圧ケーシング上方部分に溶接されている。溶接は、互いに溶接された構成部品の確実且つ液密な接続を実現するための信頼性が高い手段である。
【００２７】
本発明の第４の実施態様では、当該目的は、タービンケーシングと、タービンフレームを具備するタービン骨格構造体とを備えており、少なくとも１つのタービンケーシング取付部と少なくとも２つのロータシャフト軸受取付部とが、タービンフレームに配置されている、タービンのための組立システムであって、本発明における排気ケーシング（１）を有している組立システムによって達成される。
【００２８】
特に、このような組立システムは、単純な手段によって低コストで輸送可能とされ、単純な手段によって低コスト且つ高信頼を以ってタービンの利用場所での組み立てを可能とするという利点を有している。
【００２９】
本発明の第５の実施態様では、当該目的は、タービンケーシングを有しているタービンのための組立システムであって、排気ケーシング下方部分を具備しない本発明における排気ケーシングと、排気ケーシング下方部分を具備する本発明におけるタービン骨格構造体とを有している組立システムによって達成される。
【００３０】
特に、このような組立システムは、単純な手段によって低コストで輸送可能とされ、単純な手段によって低コスト且つ高信頼を以ってタービンの利用場所での組み立てを可能とするという利点を有している。
【００３１】
組立システムが本発明におけるタービンケーシングを有しているならば、望ましいことである。このことは、組立システムが低コストで製造可能とされるという利点を有している。高圧ケーシング上方部分及び高圧ケーシング下方部分を製造するために必要な鋳型が非常に小さいからである。同様に、薄肉金属部品は、低コストで製造可能とされ、低圧範囲において十分に安定している。さらに、タービンケーシングの部品は別々に輸送可能とされるので、その結果として、輸送コストが低減可能とされる。
【００３２】
本発明について、添付図面を参照しつつ、典型的な実施例に基づいて詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明における排気ケーシングの第１の実施例の斜視図である。
【図２】図１に表わす排気ケーシングを組み立てるように構成されているタービン骨格構造体の斜視図である。
【図３】本発明における組立システムの第１の実施例の斜視図である。
【図４】本発明における排気ケーシングの第２の実施例を組み立てるように構成されているタービン骨格構造体の斜視図である。
【図５】本発明における組立システムの第２の実施例の斜視図である。
【図６】本発明におけるタービンケーシング下方部分の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
図１に表わす排気ケーシング１は、２つの端部を具備するＵ字状の基本的な本体を備えている排気ケーシング上方部分３を有している。排気ケーシング上方部分３は、２つの端部それぞれに、排気ケーシング側方部分４に接続するための外向きの排気ケーシング上方部分接続面８と、排気ケーシング下方部分６に接続するための内向きの排気ケーシング下方部分接続面５とを有している。対応して、排気ケーシング側方部分４は、排気ケーシング上方部分３に接続するための排気ケーシング上方部分接続面８を有している。排気ケーシング上方部分接続面８はそれぞれ、フランジに形成されており、固定手段のための複数の貫通孔１５を有している。排気ケーシング上方部分３を排気ケーシング側方部分４と位置合わせするための排気ケーシング上方部分芯出し手段９は、排気ケーシング側方部分４に配置されており、例えば芯出しピンや芯出しコーンのように構成されている。
【００３５】
また、排気ケーシング側方部分４それぞれは、排気ケーシング下方部分６に接続するための排気ケーシング下方部分接続面５を有している。排気ケーシング側方部分４を排気ケーシング下方部分６と位置合わせするための排気ケーシング芯出し手段７が、排気ケーシング側方部分４に配置されており、例えば芯出しピンや芯出しコーンのように構成されている。
【００３６】
排気ケーシング下方部分６は、排気ケーシング上方部分３及び排気ケーシング側方部分４に接続するための排気ケーシング接続面１２を有している。さらに、排気ケーシング下方部分６は、タービン骨格構造体１４に接続するためのタービン骨格構造体接続面１３を有している。排気ケーシング下方部分６は、タービンケーシング１１に接続するためのタービンケーシング接続面１０を有しており、タービンケーシング接続面１０は、排気ケーシング接続面１２及びタービン骨格構造体接続面１３に対して直角とされる。このような排気ケーシングは、容易に輸送可能とされ、容易にタービンに組み付けることができる。
【００３７】
図２に表わすタービン骨格構造体１４は、図１に表わす蒸気タービンケーシングを接続するように構成されている。タービン骨格構造体１４は、矩形状のベース領域を具備するタービンフレーム１６を有している。タービンフレーム１６の短辺側には、ロータシャフト軸受取付部１８が上側に配置されている。排気ケーシング取付ブロック２１は、ロータシャフト軸受取付部１８と並列してタービンフレーム１６に配置されている。タービン骨格構造体１４は、他方のロータシャフト軸受取付部１８と並列して、タービンケーシング１１を受容するためのタービンケーシング取付部１７を有している。当該実施例では、タービンケーシング取付部１７は、タービンケーシング１１が配置可能とされる間隙として構成されている。
【００３８】
図３は、本発明におけるタービン２のための組立システムについての第１の実施例を表わす。可動式ブレード及び固定式ブレードを具備するロータシャフトについては図示しない。図３では、２つのロータシャフト軸受２２が、タービン骨格構造体１４のロータシャフト軸受取付部１８に配置されている。ロータシャフトの長手方向軸線Ｌはロータシャフト軸受２２を貫通して延在している。タービンケーシング下方部分１９及びタービンケーシング上方部分２０から成るタービンケーシング１１が、ロータシャフト軸受２２同士の間に配置されている。排気ケーシング下方部分６が、タービンケーシング下方部分１９の端面に配置されており、図示しない固定ボルトによってタービンケーシング下方部分１９の端面に取り外し可能に固定されている。非組立状態では、図１に表わす排気ケーシング１は、排気ケーシング上方部分３及び２つの排気ケーシング側方部分４を備えており、タービン骨格構造体１４の周りに配置されている。それ故に、図示の組立システムは、例えば２つのユニットとして輸送可能とされる。第１のユニットは、タービン骨格構造体１４に配置されていると共に固定式ブレードを具備するタービンケーシング１１と、ロータシャフト軸受２２と、排気ケーシング下方部分６とを有しているタービン骨格構造体１４、及び、可動式ブレードを具備するロータシャフトを備えている。従って、第２のユニットは、排気ケーシング上方部分３と、排気ケーシング上方部分３に配置されている排気ケーシング側方部分４とを備えている。代替的には、排気ケーシング上方部分３と排気ケーシング側方部分４とは別々に輸送可能とされる。同様に、排気ケーシング下方部分６は、タービン骨格構造体１４から独立して輸送可能とされる。
【００３９】
図４に表わすタービン骨格構造体１４は、図５に表わす本発明の第２の実施例における排気ケーシングを組み付けるように構成されている。タービン骨格構造体１４は、矩形状のベース領域を具備するタービンフレーム１６を有しており、ロータシャフト取付部１８が、当該ベース領域の短辺側に配置されている。ロータシャフト軸受取付部１８同士の間には、タービン骨格構造体１４がタービンケーシング取付部１７を有している。金属シート２４が、ロータシャフト取付部１８と並行してタービンフレーム１６に配置されており、金属シート２４には、排気ケーシング上方部分接続面８とタービンケーシング接続面１０と排気ケーシング接続面１２とが形成されている。金属シート２４は、タービンフレームと共に金属シート２４が排気ケーシング下方部分６の代替となるように、タービン骨格構造体１４に配置されている。
【００４０】
図５に表わす本発明の組立システムにおける第２の実施例は、図４に表わすタービン骨格構造体１４を有しており、ロータシャフト軸受２２は、ロータシャフト軸受取付部１８それぞれに配置されており、タービンケーシング１１は、ロータシャフト軸受２２同士の間に配置されている。ロータシャフトの長手方向軸線Ｌは、ロータシャフト軸受２２を貫通して延在している。本発明の組立システムにおける第２の実施例は、排気ケーシング下方部分６がタービン骨格構造体１４と一体に形成されている点において、本発明の組立システムにおける第１の実施例と相違する。タービンケーシング１１をタービン骨格構造体１４に対して密閉するために、排気ケーシング側方部分４とタービン骨格構造体１４と略環状の密閉蛇腹部２３とがタービンケーシング１１に配置されている。本発明の組立システムにおける第２の実施例の場合には、排気ケーシング下方部分６を分解及び独立して輸送することはできない。
【００４１】
図６は、本発明におけるタービンケーシング１１のタービンケーシング下方部分１９を表わす。タービンケーシング下方部分１９は高圧ケーシング下方部分１９ａと低圧ケーシング下方部分１９ｂとを有しており、高圧ケーシング下方部分１９ａと低圧ケーシング下方部分１９ｂとは溶接によって互いに対して接続されている。当該実施例では、排気ケーシング下方部分６が、低圧ケーシング下方部分１９と一体に形成されている、すなわち低圧ケーシング下方部分１９に溶接されている場合がある。高圧ケーシング下方部分１９ａは鋳造部品として構成されており、低圧ケーシング下方部分１９ｂは薄肉金属部品として構成されている。図示しないタービンケーシング上方部分２０は高圧ケーシング上方部分２０ａ及び低圧ケーシング上方部分２０ｂを有しており、好ましくは、高圧ケーシング上方部分２０ａ及び低圧ケーシング上方部分２０ｂは互いに対して溶接されている。高圧ケーシング上方部分２０ａは鋳造部品として構成されており、低圧ケーシング上方部分２０ｂは薄肉金属部品として構成されている。
【符号の説明】
【００４２】
１    排気ケーシング
２    タービン
３    排気ケーシング上方部分
４    排気ケーシング側方部分
５    排気ケーシング下方部分接続面
６    排気ケーシング下方部分
７    排気ケーシング芯出し手段
８    排気ケーシング上方部分接続面
９    排気ケーシング上方部分芯出し手段
１０    タービンケーシング接続面
１１    タービンケーシング
１２    排気ケーシング接続面
１３    タービン骨格構造体接続面
１４    タービン骨格構造体
１５    貫通孔
１６    タービンフレーム
１７    タービンケーシング取付部
１８    ロータシャフト軸受取付部
１９    タービンケーシング下方部分
１９ａ  高圧ケーシング下方部分
１９ｂ  低圧ケーシング下方部分
２０    タービンケーシング上方部分
２０ａ  高圧ケーシング上方部分
２０ｂ  低圧ケーシング上方部分
２１    排気ケーシング取付ブロック
２２    ロータシャフト軸受
２３    密閉蛇腹部
２４    金属シート
【図１】
2018524515.tif 000003
【図２】
2018524515.tif 000004
【図３】
2018524515.tif 000005
【図４】
2018524515.tif 000006
【図５】
2018524515.tif 000007
【図６】
2018524515.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月10日(2018.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン（２）のための排気ケーシング（１）であって、前記タービン（２）のロータシャフトの長手方向軸線（Ｌ）に関するラジアル方向に前記タービン（２）の排気を排出するように構成されており、排気ケーシング上方部分（３）と少なくとも１つの排気ケーシング側方部分（４）とを有している前記排気ケーシング（１）において、
前記排気ケーシング上方部分（３）及び前記排気ケーシング側方部分（４）のうち少なくとも１つが、前記排気ケーシング（１）を排気ケーシング下方部分（６）に接続するための排気ケーシング下方部分接続面（５）を有していることを特徴とする排気ケーシング（１）。
【請求項２】
前記排気ケーシング（１）が、所定の位置において前記排気ケーシング（１）を前記排気ケーシング下方部分（６）に対して位置合わせするように構成されている少なくとも１つの排気ケーシング芯出し手段（７）を有していることを特徴とする請求項１に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項３】
前記排気ケーシング上方部分（３）と前記排気ケーシング側方部分（４）とが、排気ケーシング上方部分接続面（８）を有しており、
前記排気ケーシング上方部分接続面（８）が、所定位置において前記排気ケーシング上方部分（３）を前記排気ケーシング側方部分（４）に対して位置合わせするように構成されている排気ケーシング上方部分芯出し手段（９）を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項４】
前記排気ケーシング（１）が、前記排気ケーシング下方部分（６）を有しており、
前記排気ケーシング下方部分（６）が、前記排気ケーシング下方部分（６）をタービンケーシング（１１）に接続するためのタービンケーシング接続面（１０）と、前記排気ケーシング上方部分（３）及び排気ケーシング側方部分（４）のうち少なくとも１つを排気ケーシング下方部分（６）に接続するための排気ケーシング接続面（１２）とを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項５】
前記排気ケーシング下方部分（６）が、前記排気ケーシング下方部分（６）をタービン骨格構造体（１４）に接続するように構成されているタービン骨格構造体接続面（１３）を有していることを特徴とする請求項４に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項６】
前記排気ケーシング下方部分接続面（５）、排気ケーシング上方部分接続面（８）、排気ケーシング接続面（１２）、及びタービン骨格構造体接続面（１３）のうち少なくとも１つが、フランジとして構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項７】
前記排気ケーシング下方部分接続面（５）、前記排気ケーシング上方部分接続面（８）、前記排気ケーシング接続面（１２）、及び前記タービン骨格構造体接続面（１３）のうち少なくとも１つが、接続ボルトを貫通させるための少なくとも１つの貫通孔（１５）を有していることを特徴とする請求項６に記載の排気ケーシング（１）。
【請求項８】
タービン（２）のためのタービン骨格構造体（１４）であって、タービンケーシング取付部（１７）及び少なくとも２つのロータシャフト軸受取付部（１８）を具備する、タービンフレーム（１６）を有している前記タービン骨格構造体（１４）において、
前記タービン骨格構造体（１４）が、前記タービン骨格構造体（１４）に固定されている排気ケーシング下方部分（６）を有しており、
前記排気ケーシング下方部分（６）が、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）を接続するための排気ケーシング接続面（１２）を有していることを特徴とするタービン骨格構造体（１４）。
【請求項９】
タービン（２）のためのタービンケーシング（１１）であって、前記タービン（２）のロータシャフトの一部分を囲むためのタービンケーシング下方部分（１９）及びタービンケーシング上方部分（２０）を有している前記タービンケーシング（１１）において、
前記タービンケーシング下方部分（１９）が、高圧ケーシング下方部分（１９ａ）及び低圧ケーシング下方部分（１９ｂ）を有しており、
前記タービンケーシング上方部分（２０）が、高圧ケーシング上方部分（２０ａ）及び低圧ケーシング上方部分（２０ｂ）を有しており、
前記高圧ケーシング下方部分（１９ａ）及び前記高圧ケーシング上方部分（２０ａ）のうち少なくとも１つが、鋳造部品として構成されており、
前記低圧ケーシング下方部分（１９ｂ）及び前記低圧ケーシング上方部分（２０ｂ）のうち少なくとも１つが、薄肉金属部品として構成されていることを特徴とするタービンケーシング（１１）。
【請求項１０】
前記高圧ケーシング下方部分（１９ａ）が、前記低圧ケーシング下方部分（１９ｂ）に溶接されており、
前記高圧ケーシング上方部分（２０ａ）が、前記低圧ケーシング上方部分（２０ｂ）に溶接されていることを特徴とする請求項９に記載のタービンケーシング（１１）。
【請求項１１】
タービン（２）のための組立システムであって、前記組立システムが、タービンケーシング（１１）と、タービンフレーム（１６）を具備するタービン骨格構造体（１４）とを備えており、少なくとも１つのタービンケーシング取付部（１７）と少なくとも２つのロータシャフト軸受取付部（１８）とが、前記タービンフレーム（１６）に配置されている、前記組立システムにおいて、
前記組立システムが、請求項１〜７のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）を有していることを特徴とする組立システム。
【請求項１２】
タービンケーシング（１１）を有しているタービンのための組立システムにおいて、
前記組立システムが、請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気ケーシング（１）と、請求項８に記載のタービン骨格構造体（１４）とを有していることを特徴とする組立システム。
【請求項１３】
前記組立システムが、請求項９又は１０に記載のタービンケーシング（１１）を有していることを特徴とする請求項１１又は１２に記載の組立システム。
【国際調査報告】
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