DE4309200A1

DE4309200A1 - Device for the suspension and removal of parts subject to high thermal loads in turbine plants

Info

Publication number: DE4309200A1
Application number: DE19934309200
Authority: DE
Inventors: Roger Suter
Original assignee: ABB Management AG
Current assignee: ABB Asea Brown Boveri Ltd
Priority date: 1993-03-22
Filing date: 1993-03-22
Publication date: 1994-09-29

Abstract

In a device for the suspension and removal of parts (1) subject to high thermal loads, for example stator blades (1a) in gas turbine plants, which due to their shape and temperature stressing become distorted over a prolonged running time, comprising a support structure (3), for example the turbine blade carrier (3a), with recesses (2) for receiving the parts (1), the support structure (3) is of divided construction in the area of the recesses (2). Connecting holes (4) are arranged in both parts of the support structure (3) for receiving fasteners (5), for example bolts (5a). The components can be assembled and removed rapidly and easily. The jamming of heat-distorted parts is prevented. <IMAGE>

Description

Technical field

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, bestehend aus einer Tragstruktur mit Ausnehmungen, zur Einhängung und Entfernung thermisch hoch belasteter Teile in Turbinenanlagen, welche sich auf Grund ihrer Form und der Temperaturbeanspruchung über eine längere Betriebszeit verwerfen, wie beispielsweise Leitschaufeln in Gasturbinen oder Wärmestausegmente in Brenn kammern.The invention relates to a device consisting of a Support structure with recesses, for hanging and removal thermally highly stressed parts in turbine systems, which due to their shape and temperature stress discard over a longer operating time, such as Guide vanes in gas turbines or heat accumulation segments in combustion chambers.

State of the art

Derartige Vorrichtungen sind bekannt. So werden z. B. Turbi nenleitschaufeln in Gasturbinen in den Schaufelträger einge hängt. Die Leitschaufeln werden dabei in eine im Turbinen schaufelträger vorhandene Nut hineingeschoben. Diese Nut darf einerseits nicht zu groß sein, da sich die eingehängten Schaufeln sonst während des Betriebes hin- und herbewegen und außerdem die Leckage zu groß werden würde, was zu einem er höhten Kühlluftverlust führt. Andererseits darf die Nut auch nicht zu klein sein, da sich die Turbinenschaufeln während des Betriebes verwerfen und es somit Schwierigkeiten beim Aus- und erneuten Einschaufeln geben würde. Das Ein- und Aus schaufeln der Leitschaufeln muß aber gewährleistet werden, um bei einem eventuellen Schaden an der Turbine diesen behe ben zu können.Such devices are known. So z. B. Turbi Guide vanes in gas turbines inserted into the blade carrier hangs. The guide vanes are placed in a turbine Blade carrier inserted existing groove. This groove is allowed on the one hand, not to be too big, because the hooked ones Otherwise, shovel back and forth during operation and furthermore, the leakage would become too large, resulting in it leads to increased cooling air loss. On the other hand, the groove is also allowed not be too small, as the turbine blades move during discard the business and thus it has difficulties with Would give out and in again. The on and off shoveling the guide vanes must be ensured in order to repair the eventual damage to the turbine to be able to.

Auf Grund eben genannten Anforderungen an die Passung und der eventuell auftretenden thermischen Verkrümmung der Teile er geben sich somit große Probleme wegen Festklemmen der Teile.Due to the requirements for the fit and the possible thermal curvature of the parts thus give rise to major problems due to the clamping of the parts.

Dieser Nachteil tritt auch bei anderen thermisch belasteten Teilen der Turbineanlage, beispielsweise den Wärmestausegmen ten in der Brennkammer, auf.This disadvantage also occurs with other thermally stressed Parts of the turbine system, for example the heat accumulation in the combustion chamber.

Presentation of the invention

Die Erfindung versucht, all diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung, bestehend aus einer Tragstruktur mit Ausnehmungen, zur Einhängung und Ent fernung thermisch hoch belasteter Teile in Turbinenanlagen zu schaffen, bei der das Ein- bzw. Aushängen der Teile problem los erfolgt und selbst bei Verwerfungen der Teile eine aus reichende Passung gewährleistet wird.The invention tries to avoid all these disadvantages. you is the object of a device consisting of a supporting structure with recesses, for hanging and Ent Removal of thermally highly stressed parts in turbine systems create problem with the hanging or unmounting of the parts off and even if the parts are warped one off sufficient fit is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 die Tragstruk tur im Bereich der Ausnehmungen geteilt ist, wobei in beiden Teilen der Tragstruktur senkrecht zur Teilungsebene Verbin dungslöcher zur Aufnahme von Verbindungselementen angeordnet sind und die Tragstruktur mit Hilfe dieser Verbindungselemen te zusammengefügt ist.According to the invention this is achieved in that at a Device according to the preamble of claim 1, the supporting structure is divided in the area of the recesses, being in both Parts of the support structure perpendicular to the joint plane Verbin arranged holes for receiving fasteners are and the support structure with the help of these connecting elements te is assembled.

Die Vorteile der Erfindung sind unter anderem darin zu sehen, daß die Teile sehr einfach zusammengeführt und wieder ge trennt werden können. Es gibt also auch bei einer thermischen Verkrümmung der Teile kein Festklemmen mehr. The advantages of the invention include that the parts are brought together very easily and ge again can be separated. So there is also a thermal one No more jamming of the parts.

Es ist besonders zweckmäßig, wenn die thermisch hoch bela steten Teile Leitschaufeln und die Tragstruktur Turbinen schaufelträger sind.It is particularly useful if the thermally high load Constant parts guide vanes and the supporting structure turbines are blade carriers.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn die thermisch hoch belasteten Teile Wärmestausegmente und die Tragstruktur ein Gehäuse sind.It is also advantageous if the thermally highly loaded Parts heat accumulation segments and the supporting structure a housing are.

Schließlich werden mit Vorteil die Verbindungslöcher mit einem Innengewinde versehen, wobei die Verbindungselemente Schrauben sind. Das erlaubt ein besonders schnelles Einhängen und Entfernen der entsprechenden Teile in die bzw. aus der Tragstruktur.Finally, the connecting holes are advantageous provided with an internal thread, the connecting elements Screws are. This allows a particularly quick attachment and removing the corresponding parts in and out of the Support structure.

Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Teilungsebene der Tragstruktur parallel zu den aufzunehmenden Teilen angeordnet ist. Dann ist z. B. bei einer Schraube als Verbindungselement durch einfaches Anziehen der Schraube ein exaktes Zusammen führen der Tragstruktur auch mit einem verworfenen Bauteil möglich.It is also advantageous if the division level of Support structure arranged parallel to the parts to be accommodated is. Then z. B. with a screw as a connecting element an exact assembly by simply tightening the screw guide the support structure even with a rejected component possible.

Brief description of the drawing

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.In the drawing are two embodiments of the invention shown.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines geteilten Gasturbinen schaufelträgers mit eingehängter Leitschaufel; Figure 1 is a partial longitudinal section of a divided gas turbine blade carrier with a suspended guide vane.

Fig. 2 den Ablauf beim Einhängen von Wärmestausegmenten in ein geteiltes Gehäuse. Fig. 2 shows the process of hanging heat accumulation segments in a split housing.

Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentli chen Elemente gezeigt. It is only essential for understanding the invention Chen elements shown.

Way of carrying out the invention

Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispie len näher erläutert werden.In the following, the invention is to be explained on the basis of exemplary embodiments len are explained in more detail.

In Fig. 1 ist ein Teillängsschnitt eines Gasturbinenschaufel trägers dargestellt. Der Turbinenschaufelträger 3a ist hier die Tragstruktur 3. Er weist eine Ausnehmung 2 auf und ist erfindungsgemäß im Bereich der Ausnehmung 2 geteilt ausge führt. In der Ausnehmung 2 ist ein während des Betriebes thermisch hoch belastetes Teil 1, in diesem Fall eine Leit schaufel 1a, eingehängt. Diese muß, falls während des Be triebes ein Schaden an der Turbine eintritt, problemlos und möglichst einfach ausgeschaufelt und nach der Reparatur wie der eingeschaufelt werden. Dies wird durch die Teilung des Turbinenschaufelträgers 3a ermöglicht, wobei die beiden Teile des Turbinenschaufelträger 1a nach dem Einhängen der Leit schaufel 1a mittels Eindrehen des Verbindungselementes 5, hier einer Schraube 5a, in das Verbindungsloch 4 zusammenge führt werden.In Fig. 1, a partial longitudinal section of a gas turbine blade carrier is shown. The turbine blade carrier 3 a is the support structure 3 here . It has a recess 2 and, according to the invention, is divided out in the region of the recess 2 . In the recess 2 is a thermally highly stressed part 1 , in this case a guide vane 1 a, suspended. If damage occurs to the turbine during operation, this must be easily and simply scooped out and, after repair, be scooped in again. This is made possible by the division of the turbine blade carrier 3 a, the two parts of the turbine blade carrier 1 a after hanging the guide blade 1 a by screwing the connecting element 5 , here a screw 5 a, into the connecting hole 4 .

Die Teilungsebene 6 des Turbinenschaufelträgers 3a ist in diesem Ausführungsbeispiel horizontal angeordnet, und zwar in Höhe des oberen Abschlusses der aufzunehmenden Leitschaufel 1a. Auf diese Weise gelingt es, auch thermisch verworfene Leitschaufeln 1a durch Anziehen der Schraube 5a ohne große Schwierigkeiten in die gewünschte Position zu bringen.The dividing plane 6 of the turbine blade carrier 3 a is arranged horizontally in this embodiment, in level of the upper termination of the male guide vane 1 a. In this way, thermally rejected guide vanes 1 a can be brought into the desired position without great difficulty by tightening the screw 5 a.

Selbstverständlich ist es in anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung auch möglich, die Teilungsebene der Tragstruk tur am unteren Rand der Ausnehmung horizontal anzuordnen oder aber vertikal.Of course it is in other embodiments the invention also possible the division level of the supporting structure to be arranged horizontally at the bottom of the recess or but vertical.

In Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Es bezieht sich auf thermisch hoch belastete Wärmestausegmente 1b einer Brennkammer, welche in einem geteilten Gehäuse 3b in den Ausnehmungen 2 eingehängt sind. Die einzelnen Teile des Gehäuses sind mittels der sich in den Verbindungslöchern 4 befindenden, aber in Fig. 2 nicht sichtbaren Verbindungsele mente 5 zusammengefügt. Der Ablauf des Einhängens der Wärme stausegmente 1b in das geteilte Gehäuse 3b ist Fig. 2 zu entnehmen. Das Entfernen der Wärmestausegmente 1b erfolgt in umgekehrter Reihenfolge auf ebenso einfache Art und Weise.In FIG. 2, another embodiment is shown. It relates to thermally highly stressed heat accumulation segments 1 b of a combustion chamber, which are suspended in the recesses 2 in a divided housing 3 b. The individual parts of the housing are assembled by means of the elements 5 located in the connection holes 4 , but not visible in FIG. 2. The sequence of hanging the heat accumulation segments 1 b in the divided housing 3 b is shown in FIG. 2. The removal of the heat accumulation segments 1 b takes place in the reverse order in an equally simple manner.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß die Bauteile einfach zusammengeführt und durch Verbindung der Teile der Tragstruktur 3 in die gewünschte Position gebracht werden können. Auch das Auseinanderbauen erfolgt sehr einfach und schnell, es gibt kein Festklemmen thermisch verkrümmter Bau teile.The advantages of the invention are that the components can be simply brought together and brought into the desired position by connecting the parts of the support structure 3 . The disassembly is also very easy and quick, there is no jamming of thermally warped construction parts.

BezugszeichenlisteReference list

1 thermisch belastete Teile
1a Leitschaufel
1b Wärmestausegment
2 Ausnehmung
3 Tragstruktur
3a Turbinenschaufelträger
3b Gehäuse
4 Verbindungslöcher
5 Verbindungselement
5a Schraube
6 Teilungsebene 1 thermally stressed parts
1 a guide vane
1 b heat accumulation segment
2 recess
3 support structure
3 a turbine blade carrier
3 b housing
4 connection holes
5 connecting element
5 a screw
6 division level

Claims

1. Device for hanging and removing thermally highly stressed parts ( 1 ) in turbine systems that warp over a longer period of operation due to their shape and temperature stress, the device from a recesses ( 2 ) for receiving the parts ( 1 ) Support structure ( 3 ), characterized in that the support structure ( 3 ) in the region of the recesses ( 2 ) is divided, the two parts of the support structure ( 3 ) perpendicular to the parting plane ( 6 ) connec tion holes ( 4 ) for receiving connecting elements ( 5 ) included and the support structure ( 3 ) is joined together with the aid of these connecting elements ( 5 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the parts ( 1 ) guide vanes ( 1 a) and the support structure ( 3 ) are turbine blade carriers ( 3 a).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the parts ( 1 ) heat accumulation segments ( 1 b) and the supporting structure ( 3 ) are a housing ( 3 b).

4. Apparatus according to claim 1 and one of claims 2 or 3, characterized in that the Verbindungsele elements ( 5 ) screws ( 5 a) and the connecting holes ( 4 ) have a corresponding internal thread.

5. The device according to claim 1, characterized in that the division plane ( 6 ) of the support structure ( 3 ) is arranged parallel to the parts to be accommodated ( 1 ).