(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンのためのタービンケーシング（１）であって、前記タービンケーシング（１）が、タービン長手方向軸線（２）の周りに構成されている前方ケーシング（３）であって、第１の前方ケーシング部分（３ａ）及び第２の前方ケーシング部分（３ｂ）から成る前記前方ケーシング（３）と、前記タービン長手方向軸線（２）の周りに構成されている後方ケーシング（４）であって、第１の後方ケーシング部分（４ａ）及び第２の後方ケーシング部分（４ｂ）から成る前記後方ケーシング（４）とを有しており、前記後方ケーシング（４）が、流れ方向（Ｄ）において前記前方ケーシング（３）の後方に配置されており、且つ、分割式十字継手（５）を構成しており、前記後方ケーシング（４）が、前記前方ケーシング（３）に接触した状態で、前記後方ケーシング（４）の後方垂直フランジ（６）を介して前記前方ケーシング（３）の前方垂直フランジ（７）に固定されている、前記タービンケーシング（１）において、
前記前方ケーシング（３）に接触した状態で前記タービン長手方向軸線（２）を囲んでいる突起（８）が、前記前方垂直フランジ（７）の領域に構成されており、前記突起（８）が、前記タービン長手方向軸線（２）に対して平行に延在しており、且つ、前記流れ方向（Ｄ）において前記前方垂直フランジ（７）を越えて突出しており、
前記後方ケーシング（４）に対して前記突起（８）を密封している包囲シール装置（１０）が、前記タービン長手方向軸線（２）から離隔する方向に向いている前記突起（８）の外面（９）に配置されていることを特徴とするタービンケーシング（１）。
【請求項２】
前記突起（８）が、円筒状又は中空の錐体状に構成されていることを特徴とする請求項１に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項３】
前記包囲シール装置（１０）が、前記後方垂直フランジ（６）に対して前記突起（８）を密封するように配置及び構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項４】
少なくとも１つの包囲溝（１１）が、前記突起（８）の前記外面（９）に構成されており、
前記包囲シール装置（１０）が、少なくとも１つの第１のリング部分（１２ａ）と少なくとも１つの第２のリング部分（１２ｂ）とを具備する少なくとも１つのシールリング（１２）を有しており、
少なくとも１つの前記シールリング（１２）が、少なくとも１つの前記包囲溝（１１）に少なくとも部分的に受容されており、前記タービン長手方向軸線（２）に関するラジアル方向（Ｒ）において前記後方ケーシング（４）に密着状態で接触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タービンケーシング（１）。
【請求項５】
少なくとも１つの前記第１のリング部分（１２ａ）と少なくとも１つの前記第２のリング部分（１２ｂ）とが、気密結合部を構成するために、周方向において少なくとも部分的に相互に重なり合っている端部領域（１３）を有していることを特徴とする請求項４に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項６】
少なくとも１つの前記第１のリング部分（１２ａ）の少なくとも１つの第１の端部領域（１３ａ）が、周方向に構成されている少なくとも１つの凹所（１４）を有しており、
少なくとも１つの前記第２のリング部分（１２ｂ）の少なくとも１つの第２の端部領域（１３ｂ）が、周方向に突出している少なくとも１つの舌部（１５）を有しており、
少なくとも１つの前記舌部（１５）が、少なくとも１つの前記凹所（１４）に嵌合状態で係合するように構成されていることを特徴とする請求項５に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項７】
少なくとも１つの前記シールリング（１２）が、少なくとも負荷解消状態において、前記後方ケーシング（４）の後方ケーシング部分の内径より大きいリング外径を有していることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項８】
前記包囲シール装置（１０）と前記前方垂直フランジ（７）との間に構成されている中間空間（１７）を、前記後方ケーシング（４）の第２の内部領域（１８ｂ）に流体的に接続させている、ボア（１６）が、前記後方垂直フランジ（６）に構成されており、
前記第２の内部領域（１８ｂ）が、前記流れ方向（Ｄ）において、前記前方ケーシング（３）に直接隣り合っている前記後方ケーシング（４）の第１の内部領域（１８ａ）の後方に配置されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項９】
前記第１の前方ケーシング部分（３ａ）が、前記タービンケーシング（１）の高圧タービンケーシング（１９）の高圧タービンケーシング下側部分（１９ａ）として構成されており、
前記第２の前方ケーシング部分（３ｂ）が、前記高圧タービンケーシング（１９）の高圧タービンケーシング上側部分（１９ｂ）として構成されており、
前記第１の後方ケーシング部分（４ａ）が、前記タービンケーシング（１）の排出蒸気ケーシング（２０）の排出蒸気ケーシング下側部分（２０ａ）として構成されており、
前記第２の後方ケーシング部分（４ｂ）が、前記排出蒸気ケーシング（２０）の排出蒸気ケーシング上側部分（２０ｂ）として構成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のタービンケーシング（１）。
【請求項１０】
請求項５を引用する請求項９に記載のタービンケーシングを有しているタービンを組み立てるための方法において、
前記シールリング（１２）の前記第１のリング部分（１２ａ）を前記高圧タービンケーシング下側部分（１９ａ）の前記突起（８）の前記包囲溝（１１）に挿入するステップと、
ケーシング下側部分を形成するように、前記高圧タービンケーシング下側部分（１９ａ）を前記排出蒸気ケーシング下側部分（２０ａ）に接続するステップと、
前記タービンの内部構成部品を前記ケーシング下側部分に挿入するステップと、
前記シールリング（１２）の前記第２のリング部分（１２ｂ）を前記高圧タービンケーシング上側部分（１９ｂ）の前記突起（８）の前記包囲溝（１１）に挿入するステップと、
ケーシング上側部分を形成するように、前記高圧タービンケーシング上側部分（１９ｂ）を前記排出蒸気ケーシング上側部分（２０ｂ）に接続するステップと、
前記ケーシング上側部分を前記ケーシング下側部分に積み重ねるステップと、
を備えていることを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に蒸気タービンのための複数の部品から成るケーシング、及び、特に蒸気タービンのための複数の部品から成るタービンケーシングを組み立てるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸気タービンは、蒸気のエンタルピーを運動エネルギに変換するように構成されているターボ機械である。従来技術に基づく蒸気タービンは、蒸気が貫流する流れチャンバを囲んでいるタービンケーシングを有している。回転可能に取り付けられたタービンシャフトは、縦列配置されたロータブレードの形態でタービンシャフトに保持されている複数のロータブレードを有しており、流れチャンバに配置されている。ロータブレードの表面における蒸気の入射流れを最適化するために、蒸気タービンは、ロータブレードリングの上流に配置され且つタービンケーシングに保持されている案内羽根リングを有している。関連するロータブレードリングを有している案内羽根リング群は、タービン段とも呼称される。
【０００３】
蒸気は、蒸気タービンを貫流する場合に、ロータブレードによってタービンシャフトの回転エネルギに変換される固有エネルギの一部を解放します。蒸気タービンを貫流する場合に蒸気の圧力及び温度がタービン段の下流において低減されるように、蒸気の解放が行われる。従って、タービンケーシングは、蒸気入口と蒸気出口との間における温度勾配の影響を受ける。特に蒸気タービンが小型である場合には、これにより、タービンケーシングに作用する応力が非常に高くなる。
【０００４】
効率を改善するために、特定の実施例では、蒸気タービンは、例えば高圧セクション、中圧セクション、及び／又は低圧セクションのような複数のタービンセクションを有している。効率をさらに改善するためには、このタイプの蒸気タービンは、例えば蒸気が下流のタービンセクションに供給される前に、高圧セクションに流出する蒸気が加熱装置によって加熱可能とされるように、蒸気を中間過熱するための加熱装置を有している。本発明では、このようなタイプの加熱装置が２つのタービンセクションの間に配置されている。蒸気タービンのタービン長手方向軸線に沿った激しい温度変動が、特に蒸気タービンがこのような中間過熱装置を有している場合に発生する。最初に、高圧セクションの内部の温度が徐々に降下した後に、中間過熱によって移行領域で急激に上昇する。高圧セクションの流出流れ又はその後の中圧セクション若しくは低圧セクションの流入流れに隣接するように配置されているタービンケーシングの領域は、特に蒸気タービンが小型に構成されている場合に特に急激な温度変化の影響を受ける。
【０００５】
良好な製造及び組立を理由として、さらに、タービンケーシングは、複数のケーシング部分を有している一方、調整継手が、タービンケーシングを形成するように互いに接続されている。本発明では、タービンケーシングは、ケーシング下側部分とケーシング上側部分とを有している。また、タービンケーシングは、例えば高圧セクションと中圧セクションとが異なるケーシングセグメントに配置されるように、複数のケーシングセグメントをタービン長手方向軸線に沿って有している。垂直フランジすなわちケーシング部分又はケーシングセグメントのフランジをネジで螺合することによって、接続が行われる場合がある。フランジは、タービン長手方向軸線に対して直角な平面上において環状に延在している。
【０００６】
例えば第１の前方ケーシング部分及び第２の前方ケーシング部分を具備する少なくとも１つの前方ケーシングと、第１の後方ケーシング部分及び第２の後方ケーシング部分を具備する後方ケーシング部分とを有しているタービンケーシングの場合には、十字継手が、４つのケーシング部分の間に位置する当接位置に構成されている。垂直フランジと水平フランジとが、タービンケーシングの分割式十字継手で合致する。高い蒸気密封性を保証することが、このような分割式十字継手において特に問題となる。周囲空気をケーシングの内部に吸引することに関連する漏出の危険性、又は分割式十字継手における作動媒体の漏出の危険性が、例えば温度変動、温度勾配、極端な温度のような高い熱的負荷に起因して、又は例えば圧力変動、圧力勾配、極端な圧力のような高い圧縮荷重に起因して高まる。分割式十字継手における漏出の危険性が、特に高い過剰圧力によって大きくなる。
【０００７】
分割式十字継手における漏出を回避するための解決手段としての観点から、幾つかの困難が存在する。分割式十字継手における密着性が、隣り合うケーシング部のフランジを接続するための螺合力を高めることによって、及び特大の構成部品を利用することによって改善される。この場合には、材料及び組立の観点において高められた複雑性、ひいてはタービンケーシングの高められた製造コストが欠点となる。代替的に又は付加的に、動作パラメータは、過度の負荷を分割式十字継手に及ぼす臨界値を回避するように制限することができる。出力、及び場合によってはタービンの効率は、上述の解決手段のために低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従って、本発明の目的は、タービンのためのタービンケーシングであって、従来技術の欠点を解消するか又は少なくとも部分的に解消するタービンケーシング、及び本発明におけるタービンケーシングを具備するタービンを組み立てるための方法を提供することである。特に本発明の目的は、タービン、特に蒸気タービンのためのタービンケーシングであって、単純な手段で且つコスト効果に優れた態様で分割式十字継手における密着性を確実に改善するタービンケーシングと、当該タービンと、単純な手段で且つコスト効果に優れた態様で分割式十字継手における密着性を確実に改善する方法とを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的は、特許請求の範囲に記載の請求項によって達成される。従って、当該目的は、請求項１に記載の、タービン、特に蒸気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。さらに、上述の目的は、請求項１０に記載の本発明におけるタービンケーシングを具備するタービン、特に蒸気タービンを組み立てるための方法によって達成される。本発明の更なる特徴及び詳細については、従属請求項、発明の詳細な説明、及び図面から理解される。言うまでもなく、本発明におけるタービンケーシングに関連して説明した本発明の特徴及び詳細は、本発明における方法に関しても当て嵌まり、その逆も然りである。従って、開示内容は、本発明の実施態様それぞれに対して常に参照されるか、又は参照可能とされる。
【００１０】
本発明の第１の実施例では、当該目的は、タービン、特に蒸気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。タービンのための、特に蒸気タービンのためのタービンケーシングであって、タービンケーシングが、タービン長手方向軸線の周りに構成されている前方ケーシングであって、第１の前方ケーシング部分及び第２の前方ケーシング部分から成る前方ケーシングと、タービン長手方向軸線の周りに構成されている後方ケーシングであって、第１の後方ケーシング部分及び第２の後方ケーシング部分から成る後方ケーシングとを有している。後方ケーシングが、流れ方向において、前方ケーシングの後方に配置されており、且つ、分割式十字継手を構成しており、後方ケーシングの後方垂直フランジが前方ケーシングの前方垂直フランジに当接した状態で、前方ケーシングに固定されている。本発明では、前方ケーシングに接触した状態でタービン長手方向軸線を囲んでいる突起が、前方垂直フランジの領域に構成されており、突起が、タービン長手方向軸線に対して平行に又は少なくとも略平行に延在しており、且つ、流れ方向において前方垂直フランジの後方に突出している。後方ケーシングに対して突起を密封している包囲シール装置が、タービン長手方向軸線から離隔する方向に向いている突起の外面に配置されている。
【００１１】
前方ケーシングと後方ケーシングとが、ロータブレードリングを具備するタービンのロータシャフトが好ましくは同軸配置されているタービン長手方向軸線の周りに構成されている。ロータシャフトを、例えば軸受、シール、案内羽根リング等のようなタービンのさらなる構成部品と同様に組立及び分解することが、タービンケーシングをケーシング部分に分割することによって改善及び保証され、タービンケーシングは、一層コスト効果に優れた態様で製造及び輸送可能となる。タービン長手方向軸線は、好ましくは水平面に構成されている。
【００１２】
前方ケーシングは、タービン長手方向軸線に対して平行又は少なくとも略平行に延在している前方水平フランジを有している。前方水平フランジは、第１の前方ケーシング部分及び第２の前方ケーシング部分それぞれに部分的に構成されている。第１の前方ケーシング部分と第２の前方ケーシング部分とが、特にネジやボルト等によって、前方水平フランジを介して互いに接続されている。後方ケーシングは、タービン長手方向軸線に対して平行又は少なくとも略平行に延在している後方水平フランジを有している。後方水平フランジは、第１の後方ケーシング部分及び第２の後方ケーシング部分それぞれに部分的に構成されている。第１の後方ケーシング部分と第２の後方ケーシング部分とが、特にネジやボルト等によって、後方水平フランジを介して互いに接続されている。本発明において、水平フランジは、タービン長手方向軸線が延伸している平面上に、又はタービン長手方向軸線が少なくとも平行となるように延伸している平面上に延在しているフランジを意味することに留意すべきである。当該平面は、好ましくはタービンの実施例に依存するとは言え、好ましくは水平に位置合わせされているが、水平面に対して０°〜９０°の角度で傾斜している。
【００１３】
前方ケーシングは、ラジアル方向に延在している流れ方向において後方ケーシングに面していると共に後方ケーシングに隣り合っている、前方垂直フランジを有している。前方垂直フランジは、第１の前方ケーシング部分及び第２の前方ケーシング部分それぞれに部分的に構成されている。従って、後方ケーシングは、ラジアル方向に延在している流れ方向において前方ケーシングに面していると共に前方ケーシングに隣り合っている、後方垂直フランジを有している。後方垂直フランジは、第１の後方ケーシング部分及び第２の後方ケーシング部分それぞれに部分的に構成されている。前方ケーシングは、特にネジやボルト等によって、前方垂直フランジ及び後方垂直フランジを介して後方ケーシングに接続されている。本発明において、垂直フランジは、好ましくはタービン長手方向軸線に対して垂直とされるように構成されている平面上で延在しているフランジとされる。実施例に依存するが、上述の平面は、０°〜９０°の角度で傾斜するように、水平に且つタービン長手方向軸線に対して垂直に延伸している軸線の周りに延伸している。
【００１４】
好ましくは、突起は、前方ケーシング部分の延長部として構成されており、流れ方向において前方垂直フランジを越えて突出している。突起の壁厚は、好ましくは、前方ケーシング部分の壁厚すなわち実効的な壁厚より薄く構成されている。このことは、流れ方向又は略流れ方向に流れるタービンの作動流体によって前方垂直フランジと後方垂直フランジとの間において分割式継手に向かう直接流入流れがこのように防止可能とされるという利点を有している。突起の外面は、後方ケーシングによって囲まれているラジアル方向においても同様に、タービン長手方向軸線から離隔する方向に向いている。
【００１５】
外面に配置されているシール装置は、タービン長手方向軸線を完全に囲んでいる。シール装置は、突起と後方ケーシングとの間に構成されており、ひいてはタービンケーシングの内部を分割式十字継手に対して密封している。好ましくは、シール装置の領域は、既知のピストンシールに基づいて構成されている。本発明では、シール装置は突起又は後方ケーシングに固定されている。
【００１６】
好ましくは、固定ピッチ円は、突起の突出外径より大きく構成されている。後方垂直フランジに対する前方垂直フランジの接続位置は、突起を考慮して、タービンケーシングの内部に関して覆われている。
【００１７】
本発明におけるタービンケーシングは、従来技術に基づくタービンケーシングと比較して、本発明におけるタービンケーシングが、特に突起及びシール組立体によって、特に分割式十字継手における密着性を確実且つ高いレベルにすることができるという利点を有している。さらなる利点は、本発明におけるタービンケーシングは、特に小さい及び／又は小型のタービンに対して適しており、比較的極端な動作パラメータ、特に高い超過圧力及び高温を想定することができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施例では、タービンケーシングの場合には、突起が、円筒状、略円筒状、中空の錐体状、又は略中空の錐体状に構成されている。このタイプの突起は、環状の断面を有している。中空の錐体状の突起の場合には、好ましくは、錐体が外側の錐体として外面に構成されている。本発明では、好ましくは、外側の錐体は、前方ケーシングを後方ケーシングに結合する場合に、シール装置を介して伝達される圧縮力が外側の錐体によって発生するように構成されている。さらに好ましくは、前方ケーシングを後方ケーシングに結合する場合に外側の錐体と係合する内側の錐体が、後方ケーシングの内面に構成されている。タービンケーシングの密封性は、このような単純な手段によって改善される。本発明における突起は、さらに、前方垂直フランジと後方垂直フランジとの接触継手が周方向全体又は周方向略全体で覆われるという利点を有している。
【００１９】
さらに好ましくは、シール装置は、突起を後方垂直フランジに対して密封するように配置及び構成されている。従って、突起と後方垂直フランジとは、共通するオーバラップ領域を形成している。好ましくは、本発明では、突起は、完全に又は少なくとも略完全に後方垂直フランジに重なっている。代替的には、突起は、後方垂直フランジに部分的に重なっているか、又は流れ方向において後方垂直フランジを越えて突出している。このようなタイプのシール装置を配置させることは、特に後方垂直フランジの領域における後方ケーシングの高い安定性に起因して、特にポジティブな密封効果を達成可能とされるという利点を有している。
【００２０】
好ましくは、少なくとも１つの包囲溝が、突起の外面に構成されている。シール装置が、少なくとも１つの第１のリング部分と少なくとも１つの第２のリング部分とを具備する少なくとも１つのシールリングを有している。少なくとも１つのシールリングが、少なくとも１つの包囲溝に少なくとも部分的に受容されており、タービン長手方向軸線に関するラジアル方向において後方ケーシングに密着状態で接触している。本発明では、少なくとも１つの溝が後方ケーシングの内面に構成されており、シールリングは少なくとも１つの溝に少なくとも部分的に受容されており、突起の外面に密封状態で接触している。代替的には、突起の外面と後方ケーシングの内面とはそれぞれ、シール装置が少なくとも部分的に配置されている少なくとも１つの突起を有しており、これにより突起及び後方ケーシングに密着状態で配置されている。複数のシールリングを有している複数の溝が、密封性を改善するために設けられている。溝は、シール装置が単純な手段によってコスト効果に優れた態様でタービン長手方向軸線に沿ったアキシアル方向変位に対して固定されるという利点を有している。さらに、改善されたシール効果は、溝によって達成される。
【００２１】
さらに好ましくは、気密結合部を構成するための少なくとも１つの第１のリング部分と少なくとも１つの第２のリング部分とが、周方向において少なくとも部分的に相互に重なり合っている端部領域を有しており、端部領域は、好ましくは従来技術に基づくピストンリングに基づいて構成されている。端部領域を重なり合わせることは、最適なシール効果を達成し、タービン長手方向軸線に沿ってみた場合に他方の側面より一方の側面において高圧に起因する直系の変動を均一化することができるという利点を有している。
【００２２】
少なくとも１つの第１のリング部分の少なくとも１つの第１の端部領域が、周方向に構成されている少なくとも１つの凹所を有しており、少なくとも１つの第２のリング部分の少なくとも１つの第２の端部領域が、周方向に突出している少なくとも１つの舌部を有しており、少なくとも１つの舌部が、少なくとも１つの凹所に嵌合状態で係合するように構成されている。好ましくは、端部領域は、リング部分の嵌合芯出しが結合時に実施されるように構成されている。リング部分は、このタイプの構成によってポジティブなシールを構成しつつシールリングを形成するように、互いに対して容易に結合可能とされる。
【００２３】
好ましくは、少なくとも１つのシールリングが、少なくとも負荷解消状態において後方ケーシングの後方ケーシング部分の内径より大きいリング外径を有している。本発明では、リングの負荷解消状態は、リングが付勢されていない状態とされる。リングが取り付けられるとすぐに、当該リングの直系は、作動流体がタービンを貫流しておらず、タービンの内部圧力が大気圧に相当する場合であっても、直径が幾らか小さくなる。本発明では、リングの外径は、シールリングを具備するケーシング部分の組立が迅速に可能であるように特大になっている。シールリングの直径が比較的大きいので、当該シールリングは、ケーシング部分が共に結合された状態で締まり嵌めを形成している。これにより、タービンケーシングの密封性を高めることができる。
【００２４】
本発明の一の優位な実施例では、シール装置と前方垂直フランジとの間に構成されている中間空間を、後方ケーシングの第２の内部領域に流体的に接続させている、ボアが、後方垂直フランジに構成されている。第２の内部領域が、流れ方向において、前方ケーシングに直接隣り合っている後方ケーシングの第１の内部領域の後方に配置されている。従って、タービンを貫流する作動流体は、最初に第１の内部領域を貫流した後に、さらに第２の内部領域を貫流する。好ましくは、ボアは、後方ケーシング部分の壁に構成されている。代替的には、ボアを第２の内部領域に流体的に接続している配管が、ボアに配置されている。ボアは中間空間に流入する分離流体、ひいてはシール装置を乗り越えた作動流体が前方垂直フランジと後方垂直フランジとの間の副継手及び第１の水平フランジと第２の水平フランジとの間の副継手から離隔する方向に方向づけられる、という利点を有している。これにより、空気が後方ケーシングに不慮に吸い込まれることが回避される。
【００２５】
さらに好ましくは、第１の前方ケーシング部分が、タービンケーシングの高圧タービンケーシングの高圧タービンケーシング下側部分として構成されており、第２の前方ケーシング部分が、高圧タービンケーシングの高圧タービンケーシング上側部分として構成されており、第１の後方ケーシング部分が、タービンケーシングの排出蒸気ケーシングの排出蒸気ケーシング下側部分として構成されており、第２の後方ケーシング部分が、排出蒸気ケーシングの排出蒸気ケーシング上側部分として構成されている。従来技術に基づくタービンは、このようなタイプのケーシング部分の分割を有している。このような分割によって、単純な組立及び分解並びにタービンの信頼ある動作が確保されるからである。
【００２６】
本発明の第２の実施態様では、本発明の目的は、本発明におけるタービンケーシングを有しているタービンを組み立てるための方法によって達成される。当該方法は、シールリングの第１のリング部分を高圧タービンケーシング下側部分の突起の包囲溝に挿入するステップと、ケーシング下側部分を形成するように、高圧タービンケーシング下側部分を排出蒸気ケーシング下側部分に接続するステップと、タービンの内部構成部品をケーシング下側部分に挿入するステップと、シールリングの第２のシール部分を高圧タービンケーシング上側部分の突起の包囲溝に挿入するステップと、ケーシング上側部分を形成するように、高圧タービンケーシング上側部分を排出蒸気ケーシング上側部分に接続するステップと、ケーシング上側部分をケーシング下側部分に積み重ねるステップと、を備えている。
【００２７】
シールリングの第１のリング部分は、高圧タービンケーシング下側部分の突起の溝に挿入され、脱落しないように固定される。好ましくは、第１のリング部分は、特に螺合又は接着結合によって溝に取り外し可能に固定されている。好ましくは、接着結合は、という性質を有している。接着結合がタービンの第１の動作時の温度下で解除される。好ましくは、挿入が、第１のリング部分の端部領域が隣り合うように、特に高圧タービンケーシング下側部分の水平フランジに一様に隣り合うように実施される。
【００２８】
その後に、高圧タービンケーシング下側部分は、ケーシング下側部分を形成するように排出蒸気ケーシング下側部分に接続される。本発明では、第１のリング部分は、シールを形成するように排出蒸気ケーシング下側部分と係合する。特にネジ、ボルト等による接続が、高圧タービンケーシング下側部分及び排出蒸気ケーシング下側部分に構成されている垂直フランジによって実施される。好ましくは、少なくとも１つの芯出しバーが、高圧タービンケーシング下側部分及び排出蒸気ケーシング下側部分が最適な態様で相互に位置合わせされるように、高圧タービンケーシング下側部分及び排出蒸気ケーシング下側部分を覆う場合に利用される。このために、好ましくは、少なくとも２つの芯出しバーが利用される。
【００２９】
好ましくは、タービンの内部構成部品をケーシング下側部分に挿入することが、ロータ長手方向軸線がタービン長手方向軸線上に配置されるように実施される。内部構成部品は、高圧タービンケーシング下側部分及び排出蒸気ケーシング下側部分に配置されている。好ましくは、本発明では、内部構成部品の少なくとも一部が、ケーシング下側部分に取り外し可能に固定されている。
【００３０】
シールリングの第２のリング部分が、高圧タービンケーシング上側部分の突起の溝に挿入され、脱落しないように固定される。好ましくは、第２のリング部分は、特に螺合又は接着結合によって溝に取り外し可能に固定される。好ましくは、接着結合は、接着結合がタービンの第１の動作における温度下において解除されるという性質を有している。好ましくは、挿入は、第２のリング部分の端部領域が隣り合うように、特に高圧タービンケーシング上側部分の水平フランジに一様に隣り合うように実施される。
【００３１】
その後に、高圧タービンケーシング上側部分は、ケーシング上側部分を形成するように排出蒸気ケーシング上側部分に接続される。本発明では、第２のリング部分は、シールを形成するように排出蒸気ケーシング上側部分と係合する。特にネジやボルト等による接続は、高圧タービンケーシング上側部分及び排出蒸気ケーシング上側部分に構成されている垂直フランジによって実施される。好ましくは、少なくとも１つの芯出しバーが、高圧タービンケーシング上側部分及び排出蒸気ケーシング上側部分が最適な態様で相互に位置合わせされるように、高圧タービンケーシング上側部分及び排出蒸気ケーシング上側部分を覆う場合に利用される。このために、好ましくは、少なくとも２つの芯出しバーが利用される。
【００３２】
以下の方法ステップにおいて、ケーシング上側部分はケーシング下側部分の上に配設され、ケーシング下側部分に取り外し可能に固定される。配設時に、好ましくは少なくとも１つの芯出しバーによってケーシング上側部分及びケーシング下側部分が互いに対して位置合わせされる。このために、好ましくは、少なくとも２つの芯出しバーが利用される。さらに好ましくは、ケーシング下側部分は、ケーシング上側部分のみが位置合わせ及び配設時に移動されるように、位置的に一貫した態様で配設されている。
【００３３】
本発明におけるタービンケーシングを具備するタービンを組み立てるための本発明における方法は、本発明の第１の実施態様におけるタービンケーシングに関連して既に上述した利点と同一の利点を有している。従って、本発明における方法は、タービンケーシングを具備するタービンが単純な手段によってコスト効果に優れた態様で組立可能であるという利点を有している。タービンケーシングが、当該タービンケーシングの分割式十字継手の領域において特に高く且つ確実な密封性を有しているからである。本発明における方法は、特に高い過剰圧力及び高温度のような特に比較的極端な動作パラメータで動作可能とされると共に、高い密封性を有している小さい及び／又は小型のタービンを組み立てるのに適している。
【００３４】
本発明におけるターボケーシング及び本発明における方法については、概略図を利用しつつ、本明細書において以下に詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明におけるタービンの好ましい第１の実施例の側面図である。
【図２】図１に表わすタービンケーシングの部分拡大図である。
【図３】本発明におけるタービンケーシングの好ましい第２の実施例の部分拡大縦断面図である。
【図４】好ましいシールリングの平面図である。
【図５】図４に表わすシールリングの端部領域の部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本発明におけるタービンケーシング１の好ましい第１の実施例の側面図である。タービンケーシング１は、タービン長手方向軸線２に沿って延在しており、タービンケーシング１は、高圧タービンケーシング１９として構成されている前方ケーシング３と、排出蒸気ケーシング２０として構成されている後方ケーシング４とを有している。後方ケーシング４は、タービンケーシング１の流れ方向Ｄにおいて前方ケーシング３の後方に配置されている。前方ケーシング３は、高圧タービンケーシング下側部分１９ａとして構成されている第１の前方ケーシング部分３ａと、高圧タービンケーシング上側部分１９ｂとして構成されている第２の前方ケーシング部分３ｂとを有している。第１の前方ケーシング部分３ａと第２の前方ケーシング部分３ｂとが、第１の前方ケーシング部分３ａに部分的に且つ第２の前方ケーシング部分３ｂに部分的に構成されている水平フランジ（図示しない）を介して、互いに取り外し可能に接続されている。後方ケーシング４は、排出蒸気ケーシング下側部分２０ａとして構成されている第１の後方ケーシング部分４ａと、排出蒸気ケーシング上側部分２０ｂとして構成されている第２の後方ケーシング部分４ｂとを有している。第１の後方ケーシング部分４ａと第２の後方ケーシング部分４ｂとが、第１の後方ケーシング部分４ａに部分的に且つ第２の後方ケーシング部分４ｂに部分的に構成されている水平フランジ（図示しない）を介して、互いに取り外し可能に接続されている。後方ケーシング４は、第１の内部領域１８ａと第２の内部領域１８ｂとを有しており、第２の内部領域１８ｂは、流れ方向Ｄにおいて第１の内部領域１８ａの後方に配置されている。
【００３７】
前方ケーシング３は、流れ方向Ｄにおける後方端部に、タービン長手方向軸線２を囲んでいる包囲前方垂直フランジ７を有している。好ましくは、包囲前方垂直フランジ７は、第１の前方ケーシング部分３ａと第２の前方ケーシング部分３ｂとの間の移行領域においてのみ、分割式継手を有している。後方ケーシング４は、流れ方向Ｄにおける前方端部に、タービン長手方向軸線２を囲んでいる包囲後方垂直フランジ６を有している。好ましくは、包囲後方垂直フランジ６は、第１の後方ケーシング部分４ａと第２の後方ケーシング部分４ｂとの間の移行領域においてのみ、分割式継手を有している。分割式十字継手５は、第１の前方ケーシング部分３ａと第２の前方ケーシング部分３ｂと第１の後方ケーシング部分４ａと第２の後方ケーシング部分４ｂとに隣り合っている領域に構成されている。
【００３８】
図２は、図１に表わすタービンケーシング１の概略的な部分拡大図である。図２に表わすように、流れ方向Ｄにおいて後方ケーシング４の包囲後方垂直フランジ６の幅に亘って延在している突起８が、前方ケーシング３の包囲前方垂直フランジ７に構成されている。突起８は、タービン長手方向軸線２から離隔する方向に向いている外面９に（図１参照）、シール装置１０のシールリング１２が配置及び固定されている溝１１を有している。シールリング１２は、ラジアル方向Ｒに延在しており、包囲後方垂直フランジ６に接触している。従って、包囲前方垂直フランジ７と包囲後方垂直フランジ６との間における垂直方向の分割式継手が、タービンケーシング１の内部に関して密封されている。本発明では、複数のシールリング１２が設けられている場合もある。
【００３９】
図３は、本発明におけるタービンケーシング１の好ましい第２の実施例の概略的な部分拡大図である。第２の実施例では、流れ方向Ｄに対して平行に延在していると共に中間空間１７に対して開口しているボア１６が構成されており、中間空間１７は、シール装置１０と包囲前方垂直フランジ７との間に構成されている。シール装置１０を通過している途中の作動流体は、ボア１６を介して排出可能とされる。ボア１６の更なる端部は、後方ケーシング４の第２の内部領域１８ｂに対して開口している。当該実施例では、シール装置１０は、突起８の外面９の溝１１にそれぞれ配置されている２つのシールリング１２を有している。本発明では、１つ以上のシールリング１２が設けられている場合がある。
【００４０】
図４及び図５は、好ましいシールリング１２又はシールリング１２の一部分の、流れ方向Ｄを含む平面図である。シールリング１２は、第１のリング部分１２ａと第２のリング部分１２ｂとを有しており、第１のリング部分１２ａと第２のリング部分１２ｂとは、気密結合部を構成しつつ、端部領域１３において相互に接続されているか又は接続可能とされる。第１のリング部分１２ａの第１の端部領域１３ａは、第２のリング部分１２ｂの第２の端部領域１３ｂの凹所１４に嵌合した状態で係合するように構成されている舌部１５を有している。
【符号の説明】
【００４１】
１    タービンケーシング
２    タービン長手方向軸線
３    前方ケーシング
３ａ  第１の前方ケーシング部分
３ｂ  第２の前方ケーシング部分
４    後方ケーシング
４ａ  第１の後方ケーシング部分
４ｂ  第２の後方ケーシング部分
５    分割式十字継手
６    包囲後方垂直フランジ
７    包囲前方垂直フランジ
８    突起
９    外面
１０    シール装置
１１    溝
１２    シールリング
１２ａ  第１のリング部分
１２ｂ  第２のリング部分
１３    端部領域
１３ａ  第１の端部領域
１３ｂ  第２の端部領域
１４    凹所
１５    舌部
１６    ボア
１７    中間空間
１８ａ  第１の内部領域
１８ｂ  第２の内部領域
１９    高圧タービンケーシング
１９ａ  高圧タービンケーシング下側部分
１９ｂ  高圧タービンケーシング上側部分
２０    排出蒸気ケーシング
２０ａ  排出蒸気ケーシング下側部分
２０ｂ  排出蒸気ケーシング上側部分
Ｄ    流れ方向
Ｒ    ラジアル方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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