涡轮机制造技术

涡轮机，其具有：定子和可旋转地支承在定子中的转子；多个涡轮级，涡轮级由转子和定子形成且沿着涡轮机的纵向依次布置，并且工作流体的流动路径穿过涡轮级延伸以旋转驱动转子；轴向位移补偿活塞，其布置在转子上且其在第一轴向活塞侧面上具有第一活塞腔室，第一活塞腔室经由第一流体管路与涡轮级其中之一相连，从而工作流体能从涡轮级输送到第一活塞腔室中，并且其在背离第一活塞侧面的第二轴向活塞侧面上具有第二活塞腔室，设置第二活塞腔室从而利用轴向位移补偿活塞能将轴向位移施加到转子上；压力控制设备，其与轴向位移补偿活塞的第二活塞腔室相连并且被设置用于改变背压，由此轴向位移补偿活塞的轴向位移在涡轮机的正常运行中是能够改变的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的涡轮机。
技术介绍
例如由文献US3614255A已知开头所述类型的涡轮机。在这种具有高压区域和中压区域的涡轮机中，补偿在涡轮机的正常运行中、各个由所述高压区域和所述中压区域产生的轴向位移，方法是所述中压区域的轴向位移以及轴向位移补偿活塞的基本上恒定的轴向位移反作用于所述高压区域的轴向位移，所述高压区域和中压区域具有彼此相反的工作流体流动。利用供给到中压区域的工作流体在所述涡轮机的临时工作状态下借助阀的可能的锁止，在轴向位移补偿活塞的、配属于中压区域的活塞腔室中强制性地形成非常低的背压，从而将利用轴向位移补偿活塞施加的、与工作流体穿过高压区域的流动方向相反的轴向位移放大到转子上。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，提供一种根据权利要求1的前序部分所述的涡轮机，从而使得轴向位移补偿活塞的轴向位移在所述涡轮机的正常运行中能够改变。上述目的通过根据权利要求1所述的涡轮机得以实现。本专利技术的扩展方案在从属权利要求中进行限定。根据本专利技术，所述涡轮机具有:定子和可旋转地支承在所述定子中的转子；多个涡轮级，所述涡轮级由所述转子和所述定子形成并且沿着所述涡轮机的纵向依次布置，并且工作流体的流动路径穿过所述涡轮级延伸，以旋转驱动所述转子；轴向位移补偿活塞，所述轴向位移补偿活塞布置在所述转子上，并且所述轴向位移补偿活塞在第一轴向活塞侧面上具有第一活塞腔室，所述第一活塞腔室经由第一流体管路与所述涡轮级其中之一相连，从而使得具有第一流体压力的工作流体能够从所述涡轮级输送到所述第一活塞腔室中；并且所述轴向位移补偿活塞在背离所述第一活塞侧面的第二轴向活塞侧面上具有第二活塞腔室，设置具有相对于所述第一流体压力减小的背压的第二活塞腔室，从而利用所述轴向位移补偿活塞能够将与所述工作流体穿过所述涡轮级的流动方向相反的轴向位移施加到所述转子上；以及压力控制设备，所述压力控制设备与所述轴向位移补偿活塞的第二活塞腔室相连，设置所述压力控制设备以改变所述背压。根据本专利技术的涡轮机的特征在于，设置所述压力控制设备，以通过受控地从所述第二活塞腔室中导出流体来改变所述背压。通过在涡轮机的正常运行中控制将流体从第二活塞腔室中导出能够改变背压，进而改变第一流体压力与背压之间的压差。由此，又能够改变轴向位移补偿活塞在涡轮机正常运行中的轴向位移。根据本专利技术，所述背压能够变小或者变大，从而使得压差、进而使得轴向位移补偿活塞的轴向位移变大或变小。所述涡轮机优选构造为在工作流体的穿过涡轮级的流动方向上具有较高或者说较强的轴向位移的反作用式涡轮机或者说过压式涡轮机。此外，所述工作流体优选由蒸汽构成，从而所述涡轮机被配置为蒸汽涡轮机。一种对于反作用式涡轮机或者说蒸汽涡轮机的非限定性的实施例在文献DE19701020A1中进行说明。此外，从第二活塞腔室中吸出的流体优选由工作流体形成。根据本专利技术的一种实施方式，设置所述压力控制设备，以通过受控地从第二活塞腔室中吸出流体来改变背压。通过借助吸出而主动地将流体从第二活塞腔室中导出的方式，能够尽可能地显著减小背压，从而使得压差、进而使得轴向位移补偿活塞的轴向位移显著变大。因此，例如轴向地支承转子的轴向轴承能够比常见的尺寸更小并且能够由此节省成本。所述压力控制设备优选构造为流体泵并且具有抽吸侧，所述抽吸侧经由第二流体管路与第二活塞腔室相连。此外，所述压力控制设备优选具有压力侧，所述压力侧经由第三流体管路与所述工作流体的流动路径在所述涡轮级的另一个涡轮级上相连，所述另一个涡轮级在流动路径中设置在所述涡轮级之后，其中，设置所述另一个涡轮级使其具有工作流体的、相对于第一流体压力减小的第二流体压力。通过这种方式，当被吸出的流体如优选的那样为工作流体时，这种吸出的流体有利地重新供给润轮机流程(Turbinenprozess),从而提高润轮机的效率。根据本专利技术的另一种实施方式，所述压力控制设备构造为蒸汽喷射泵并且具有驱动侧，所述驱动侧经由第四流体管路与所述工作流体的流动路径相连，从而为了驱动所述蒸汽喷射泵将所述工作流体供给到所述驱动侧。以这种方式就不需要提供单独的装置来驱动流体泵，由此节省了更多的成本并且降低了所述涡轮机的复杂程度。在这种情况下，优选所述第四流体管路与第一流体管路相连，从而工作流体可从第一流体管路供给到驱动侧。蒸汽喷射泵及其在涡轮机中的应用的未限定的实施例比如在文献CH88025A和DE3616797A1中进行说明。根据本专利技术另一种实施方式，在所述第四流体管路中布置有调节阀，从而能够改变可供给到所述压力控制设备的驱动侧的工作流体流量。通过受控地改变在涡轮机的正常运行中供给到压力控制设备的驱动侧的工作流体流量，受控地改变了蒸汽喷射泵的抽吸能力。因此又受控地以简单且可靠的方式改变了第一流体压力与背压之间的压差，进而改变了轴向位移补偿活塞的轴向位移。根据本专利技术的另一种实施方式，通过选择合适的驱动蒸汽参数和直径如此设计所述压力控制设备，从而使得从所述第二活塞腔室中导出的流体流量大致为供给到所述压力控制设备的驱动侧的工作流体流量的两倍。换句话说，反之驱动蒸汽量优选大致为所实现的抽吸蒸汽量的一半。通过压力控制设备的这种设计，能够通过供给到所述压力控制设备的驱动侧的工作流体流量或者说驱动蒸汽量将在轴向位移补偿活塞的第二轴向活塞侧面上的背压变成一半。根据本专利技术的另一种实施方式，所述涡轮机具有调节装置，所述调节装置具有至少一个信号输入端和信号输出端，所述信号输入端与求得所述涡轮机的至少一个状态参数的传感器装置相连；所述信号输出端与调节阀相连，其中设置所述调节装置，以通过所述信号输出端根据所述涡轮机的至少一个状态参数调节所述调节阀的开度。以这种方式能够根据涡轮机的一个或多个状态参数(例如蒸汽通过量、转速、温度、轴承状态等等)来改变并且尤其是调节轴向位移补偿活塞的轴向位移。所述传感器装置优选具有用于求得所述转子的轴向轴承的温度的温度传感器，并且其中设置所述调节装置，以根据所述转子的轴向轴承的温度调节所述调节阀的开度。结论是，根据本专利技术的实施方式，在反作用式涡轮机中能够例如比将轴向位移补偿活塞连接到最低的压力水平上的情况更进一步地提高轴向位移补偿。在此，蒸汽喷射泵将轴向位移补偿活塞之后的压力降低到所连接的流体管路的水平之下。本专利技术也还明确地扩展到那些并非通过来自权利要求中明确的引用关系的特征组合给出的实施方式，因此，本专利技术所公开的特征只要在技术方面是合理的，就能够任意地相互组合。附图说明下面借助优选的实施方式并且参照附图详细地说明本专利技术:图1示出了具有轴向位移补偿活塞的涡轮机的一种实施方式；图2示出了根据本专利技术一种实施方式的涡轮机。附图标记列表:I ;广涡轮机10; 10'定子20; 20'转子30;30'涡轮级(整体) 30.1-30.5涡轮级(单个)30.^ -30.5'涡轮级(单个)40 -AO'轴向位移补偿活塞41第一活塞腔室42 ；42/第二活塞腔室51第一流体管路52; 52'第二流体管路53第三流体管路54第四流体管路60压力控制设备61抽吸侧62压力侧63驱动侧70(伺服)调节阀80调节装置81信号输入端82信号输出端90传感器装置91温度传感器LR; LR'纵向具体实施例方式首先，参本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种涡轮机(1)，其具有：定子(10)和可旋转地支承在所述定子(10)中的转子(20)；多个涡轮级(30)，所述涡轮级由所述转子(20)和所述定子(10)形成并且沿着所述涡轮机(1)的纵向(LR)依次布置，并且工作流体的流动路径穿过所述涡轮级延伸，以旋转驱动所述转子(20)；轴向位移补偿活塞(40)，所述轴向位移补偿活塞布置在所述转子(20)上，并且所述轴向位移补偿活塞在第一轴向活塞侧面上具有第一活塞腔室(41)，所述第一活塞腔室经由第一流体管路(51)与所述涡轮级其中之一(30.1)相连，从而使得具有第一流体压力的工作流体能够从所述涡轮级(30.1)输送到所述第一活塞腔室(41)中；并且所述轴向位移补偿活塞在背离所述第一活塞侧面的第二轴向活塞侧面上具有第二活塞腔室(42)，设置具有相对于所述第一流体压力减小的背压的第二活塞腔室，从而利用所述轴向位移补偿活塞(40)能够将与所述工作流体穿过所述涡轮级(30)的流动方向相反的轴向位移施加到所述转子(20)上；并且压力控制设备(60)，所述压力控制设备与所述轴向位移补偿活塞(40)的第二活塞腔室(42)相连，设置所述压力控制设备以改变所述背压，其特征在于，设置所述压力控制设备(60)，以通过受控地从所述第二活塞腔室(42)中导出流体来改变所述背压。...

【技术特征摘要】
2011.12.06 DE 102011087824.61.一种涡轮机(1)，其具有: 定子(10)和可旋转地支承在所述定子(10)中的转子(20)； 多个涡轮级(30)，所述涡轮级由所述转子(20)和所述定子(10)形成并且沿着所述涡轮机(I)的纵向(LR)依次布置，并且工作流体的流动路径穿过所述涡轮级延伸，以旋转驱动所述转子(20)； 轴向位移补偿活塞(40)，所述轴向位移补偿活塞布置在所述转子(20)上，并且所述轴向位移补偿活塞在第一轴向活塞侧面上具有第一活塞腔室(41)，所述第一活塞腔室经由第一流体管路(51)与所述涡轮级其中之一(30.1)相连，从而使得具有第一流体压力的工作流体能够从所述涡轮级(30.1)输送到所述第一活塞腔室(41)中；并且所述轴向位移补偿活塞在背离所述第一活塞侧面的第二轴向活塞侧面上具有第二活塞腔室(42)，设置具有相对于所述第一流体压力减小的背压的第二活塞腔室，从而利用所述轴向位移补偿活塞(40)能够将与所述工作流体穿过所述涡轮级(30)的流动方向相反的轴向位移施加到所述转子(20)上；并且 压力控制设备(60)，所述压力控制设备与所述轴向位移补偿活塞(40)的第二活塞腔室(42)相连，设置所述压力控制设备以改变所述背压， 其特征在于，设置所述压力控制设备(60)，以通过受控地从所述第二活塞腔室(42)中导出流体来改变所述背压。2.根据权利要求1所述的涡轮机(I)，其中，设置所述压力控制设备￠0)，以通过受控地从所述第二活塞腔室(42)中吸出 流体来改变所述背压。3.根据权利要求1或2所述的涡轮机(I)，其中，所述压力控制设备￠0)构造为流体泵并且具有抽吸侧(61)，所述抽吸侧经由第二流体管路(52)与所述第二活塞腔室(42)相连。4.根据权利要求3所述的涡轮机(I)，其中，所述压力控制设备￠0)具有压力侧(62)，所述压力侧经由第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·赖因霍尔德，T·沙克，
申请(专利权)人：曼柴油机和涡轮机欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：