[发明专利]由于处于里面的调节阀而具有紧凑的进流壳体的涡轮机

说明书

技术领域

本发明涉及一种涡轮机，其具有进流壳体，该进流壳体具有能够 被快速关闭阀所关闭的用于流入的工作介质的入口、多个调节阀以及 至少两个喷嘴组，其中能够借助于所述调节阀来控制从所述入口到喷 嘴组中的工作介质流。

背景技术

从同一个申请人的公开文献DE 1915267A1中公开了一种这样 的涡轮机。进流壳体是涡轮机壳体的一部分，工作介质朝涡轮机流入 这部分中并且在这部分中工作介质指向转子。为给转子加载负荷，所 述进流壳体包括多个喷嘴组，这些喷嘴组环扇形地在共同的直径上围 绕着转子延伸。每个喷嘴组联合了多个指向转子的喷嘴。通过入口流 入的工作介质被导入喷嘴组中，从喷嘴中流出来并且流经转子的动叶 片组。将喷嘴划分为喷嘴组用于功率调节。因为质量流量受到喷嘴横 截面的限制，所以通过被加载工作介质的喷嘴组的变化可以控制总质 量流量并且由此控制涡轮机的功率。通过调节阀来控制将工作介质分 配到各个喷嘴组上并且控制每个喷嘴组单独的质量流量。为紧急断开 设置了快速关闭阀，该快速关闭阀可以关闭所述入口并且由此阻止通 过涡轮机的总工作介质流。

在DE 1915267A1的图2a中示出了一种已知的蒸汽涡轮机的进 流壳体。在这种在原理上今天依然制造的壳体结构中，调节阀处于原 来的涡轮机壳体上方的所谓的阀门壳体或者阀箱中。工作介质在侧面 通过入口流入，流经快速关闭阀并且到达所述阀箱中，从该阀箱开始 五根并联的输入管路分别通过调节阀分支到五个喷嘴组。每个喷嘴组 由此拥有自身的输入管路以及自身的调节阀。相应的输入管路和阀门 彼此并联。附图1示出了这种装置的线路图。在这样的阀门装置的今 天的结构形式中，所述调节阀的线性导引的阀杆通常分别用独有的马 达来驱动并且如在这个公开文献中示出的一样不是通过控制杆 (Steuerbalken)来驱动。

在蒸汽涡轮机的另一种已知的结构形式中，调节阀布置在涡轮机 壳体的外部并且通过焊接的管子或者弯管与喷嘴壳体相连接。远离进 流壳体分布的新鲜蒸汽流由此通过比较长的管道导送给喷嘴组。

这两种结构形式的缺点是，所述具有处于外面的阀箱或者管子的 进流壳体以十分占用空间(raumgreifend)的方式来制造。除此以外， 这些结构耗费巨大，因为必须为阀门的铸造壳体、管道和法兰使用品 质非常高的材料。通过通往喷嘴组的管道或者输入管路中的多次流动 转向，不可避免地出现巨大的能量损失。此外，在DE 1915267中说 明的被轴向流过的调节阀要求很高的调节力。

发明内容

鉴于这种现有技术，本发明的任务是，如此改进开头所述类型的 涡轮机，从而将其进流壳体构造得尽可能紧凑，并且减少通过长的管 路引起的流动损失。

该任务首先通过以下方式来解决，即所述调节阀按功能分为初级 调节阀和至少一个次级调节阀。此外，所述入口通过入口管路与第一 喷嘴组相连接，其中使入口管路如此穿过所述初级调节阀，从而能够 借助于该初级调节阀来控制沿所述入口管路的工作介质流。按本发 明，所述次级调节阀如此将第一喷嘴组与第二喷嘴组相连接，从而能 够借助于所述次级调节阀来控制从第一喷嘴组到第二喷嘴组中的工 作介质流。

本发明基于这样的基本构思，也就是不再用并联的调节阀来控制 各个喷嘴组，而是通过次级调节阀使所述喷嘴组串联。这项措施能够 在原则上节省进流壳体中的管道途径并且就这样实现更为紧凑的结 构类型。此外，通过管路的节省也减少流动损失。在控制涡轮机时， 所述初级调节阀的阀门位置起决定作用，因为初级调节阀可以控制穿 过涡轮机的总工作介质流。因为所述第一喷嘴组通过所述初级调节阀 和快速关闭阀直接与所述入口相连接，所以在初级调节阀和快速关闭 阀打开时始终向所述第一喷嘴组加载工作介质。为提高功率，布置在 后面的喷嘴组逐渐通过次级调节阀来接通。

本发明的一种优选的改进方案提出，在进流壳体中设置了至少三 个串联的喷嘴组，从而需要至少两个次级调节阀，所述次级调节阀将 第一喷嘴组与第二喷嘴组连接起来或者说将第二喷嘴组与第三喷嘴 组连接起来。除此以外为了能够以更小的步长来控制效率，还建议设 置第四喷嘴组或者第五喷嘴组；所必需的次级调节阀的数目因此上升 到三个或者说四个。