專利名稱：汽輪機(jī)裝置的部件、汽輪機(jī)裝置、使用和制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于加栽過熱蒸汽的汽輪機(jī)裝置部件，該部件具 有一個朝向過熱蒸汽室的過熱側(cè)，該過熱側(cè)則具有一種輪廓及一種襯 層。此外，本發(fā)明還涉及一種汽輪機(jī)裝置、 一種使用及一種制造方法。
背景技術(shù)：
汽輪機(jī)裝置通常包括作為這樣的汽輪機(jī)裝置的汽輪機(jī)以及汽輪機(jī) 外圍設(shè)備。其中所述外圍設(shè)備在此用于向汽輪機(jī)輸送過熱蒸汽或者說 從汽輪機(jī)中輸出過熱蒸汽。通過輸入側(cè)的外圍設(shè)備，所述汽輪機(jī)的過 熱蒸汽在高溫及高壓下輸送給汽輪機(jī)體.為此，所述過熱蒸汽首先輸 送給汽輪機(jī)的入流區(qū)域，該入流區(qū)域基本上在蒸汽鍋爐的連接到汽輪 機(jī)上的接頭和在汽輪機(jī)殼體中的葉片組開頭或者說在汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子上 的葉片組開頭之間延伸。在所述汽輪機(jī)中，所述過熱蒸汽作為工作介 質(zhì)在冷卻及卸壓的情況下從汽輪機(jī)葉片旁邊經(jīng)過，并且以這種方式在 釋放其熱能及運(yùn)動能的情況下驅(qū)動汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子。旋轉(zhuǎn)可以用于驅(qū)動 發(fā)電機(jī)并且在那里用于產(chǎn)生電流。所述經(jīng)過卸壓和冷卻的工作介質(zhì)可 以以冷卻的和卸壓的蒸汽的形式在輸出側(cè)的外圍設(shè)備中比如通過冷凝 器進(jìn)行再循環(huán)。此外為了提高一種這樣的汽輪機(jī)裝置的效率，有必要提高工作介 質(zhì)也就是過熱蒸汽的壓力和溫度。這就導(dǎo)致在具有高熱負(fù)荷的部件上 尤其在所述汽輪機(jī)裝置的外圍設(shè)備、汽輪機(jī)裝置的汽輪機(jī)的入流區(qū) 域、殼體或轉(zhuǎn)子區(qū)域中的部件上使所使用的材料經(jīng)受大量額外的或更 高的負(fù)荷。因?yàn)樵诟吖ぷ鳒囟认?，比如由于材料與工作介質(zhì)的化學(xué)反 應(yīng)還另外使氧化率升高，這在更高的程度上導(dǎo)致氧化皮的形成。這是 不希望的并且?guī)砀鞣N各樣的問題，其中比如在相應(yīng)部件或者附加連 接的部件的密封性能方面的問題。為解決所述問題，直到現(xiàn)在人們逐漸尤其在汽輪機(jī)裝置的外圍設(shè) 備、汽輪機(jī)裝置的汽輪機(jī)的入流區(qū)域和/或殼體或轉(zhuǎn)子區(qū)域中為導(dǎo)管部 件和/或匯集部件使用高質(zhì)量的材料。但是，部件的高溫通常也導(dǎo)致允 許的機(jī)械負(fù)荷的降低，這又導(dǎo)致人們不僅在所述部件本身上而且在其 結(jié)構(gòu)固定上使用質(zhì)量更高的材料。質(zhì)量更高的材料不僅耗費(fèi)大量費(fèi)用，而且在其加工及使用方面也 耗費(fèi)大量工作.用于汽輪機(jī)裝置的部件的冷卻原理在原則上已經(jīng)公 開，但是也損害了整個裝置的效率。因此人們逐漸部分地尤其在經(jīng)受高熱負(fù)荷的部件上安裝絕熱件. 這些絕熱件至今為止比如在噴涂方法的框架內(nèi)加到外圍設(shè)備的管道、 鍋爐或貯存槽上，在所述噴涂方法中熱噴涂一種涂層粉末。此外已經(jīng)公開，在所述外圍設(shè)備的部件的朝向過熱蒸汽室的過熱 側(cè)上安裝絕熱組織。通常可以以具有大厚度的層來加上這樣的絕熱材 料，并且在原理上也比較合適。不過，在這期間在更高的工作溫度和 更高的工作壓力的范圍內(nèi)，在部件里面和/或上面的蒸汽流的流動性能 比如由于流動速度而已經(jīng)具有腐蝕性，使得所述絕熱材料證實(shí)沒有足 夠的固定性，并且在很短的時間之后就會比如因腐蝕、通常的磨損和/ 或因氧化而遭到損壞和/或脫落。這種效應(yīng)還因溫度突變負(fù)荷而加劇， 所述溫度突變負(fù)荷則使材料變脆或者無論如何產(chǎn)生應(yīng)力。脫落的絕熱 材料而后進(jìn)入工作介質(zhì)流中，并且不僅在汽輪機(jī)裝置的外圍設(shè)備中而 且在汽輪機(jī)中都會導(dǎo)致腐蝕損壞進(jìn)一步加劇。同時具有高絕熱性能以及高抗磨強(qiáng)度的襯層是值得追求的。至今 為止，通過增加絕熱層的厚度來提高絕熱性能這種做法通過上文所解 釋的方式導(dǎo)致機(jī)械穩(wěn)定性降低.而另一方面通過減少絕熱層的厚度來 提高機(jī)械穩(wěn)定性這種做法則導(dǎo)致熱穩(wěn)定性降低，因?yàn)榻^熱性能同樣隨 著厚度的減小而減小.發(fā)明內(nèi)容在此開始介紹本發(fā)明，其任務(wù)是說明一種汽輪機(jī)裝置的用于加熱 過熱蒸汽的部件、 一種汽輪機(jī)裝置以及一種使用和一種制造方法，按照本發(fā)明甚至在過熱蒸汽的升高的溫度及壓力參數(shù)下尤其在6001C以 上的溫度和/或250bar以上的壓力下同樣有利地改進(jìn)所述部件的熱穩(wěn) 定性及機(jī)械穩(wěn)定性。該任條在部件方面通過一種開頭所述的部件得到解決，其中按本 發(fā)明所述襯層布置在所述部件的過熱側(cè)的區(qū)域中，并且由多個與輪廓 相匹配的成形件所構(gòu)成，其中成形件相應(yīng)地構(gòu)造為金屬和陶瓷復(fù)合 層，該金屬和陶瓷復(fù)合層具有至少一層金屬層以及至少一層陶瓷層。
本發(fā)明基于這樣的考慮，即在原則上優(yōu)選將部件的表面與加栽過 熱蒸汽的過熱蒸汽室在物理上隔開，也就是說，本發(fā)明的出發(fā)點(diǎn)是， 為所述部件的朝向過熱蒸汽室的過熱側(cè)的輪廓設(shè)置襯層。但除此以外 與現(xiàn)有技術(shù)所不同的是，本發(fā)明同樣認(rèn)識到，如果為了提高效率使這種襯層在高壓力及溫度參數(shù)下尤其在〉6001C的溫度和/或〉250bar的壓 力下暴露在工作介質(zhì)下，那么由于一種這樣的襯層的厚度就會導(dǎo)致所 述部件的穩(wěn)定性受到極大限制，隨著絕熱件的厚度的增加，該絕熱件 的絕緣作用也增加，但是它也以開頭所述的方式尤其在現(xiàn)溫度突變負(fù) 荷時降低了自身的機(jī)械穩(wěn)定性，隨著襯層的厚度的減小，絕熱作用就 下降，并且在由于高溫和高壓具有高流動速度及高反應(yīng)性的工作介質(zhì) 的影響下機(jī)械穩(wěn)定性增加。本發(fā)明通過一種多個與輪廓匹配的成形件 的形式的襯層的使用來解決這種沖突，所述成形件在過熱側(cè)具有金屬 和陶瓷復(fù)合層。也就是說，與此有關(guān)地展示了本發(fā)明的第一方面，即在使用由金 屬層及陶瓷層構(gòu)成的金屬和陶瓷復(fù)合層的情況下可以實(shí)現(xiàn)更大的層厚 度。所述復(fù)合層的各層優(yōu)選材料連接地尤其緊密地彼此連接在一起。 但它們也可以通過如螺紋連接、插接或鉚接一樣的方法連接在一起。 也就是說，對所述的使用復(fù)合層的情況來說可以提高襯層的絕熱作 用，而沒有在這種情況下降低機(jī)械穩(wěn)定性。按此新方案的襯層在極為 不同的實(shí)施方案中證實(shí)特別具有抗磨能力和耐腐蝕性。除此以外，與此有關(guān)地展示了本發(fā)明的笫二方面，即按多個或大 量成形件的形式的部件的尺寸將襯層加到輪廓上不僅提高了該村層的 機(jī)械穩(wěn)定性，而且也保證了襯層更好地附著在所述過熱側(cè)上，并且此 外使其對在高溫和高壓區(qū)域中的交變的溫度和機(jī)械負(fù)荷也不那么敏 感。事實(shí)恰好在汽輪機(jī)殼體上比如在汽輪機(jī)裝置的入流區(qū)域中以及在 導(dǎo)管部件和/或匯集部件上令人驚訝地表明，由于其經(jīng)常曲折轉(zhuǎn)彎和不 易接觸的實(shí)施方式，等離子噴涂或者其它熱噴涂方法的可靠性證實(shí)比 不上被認(rèn)為特別有利的、大量與輪廓匹配的成形件形式的襯層。在此 成形件可以優(yōu)選本身如此折彎、拱起或彎曲，使得其比如匹配精確地 適合于輪廓并且在這個意義上與輪廓相匹配。這尤其在小的部件上會 十分有利。尤其在大的部件上，成形件本身必要時可以是平坦的。盡 管如此所述襯層比如可以通過在所述輪廓的分散的位置上安置足夠小
的成形件這種方法與輪廓相匹配，所述襯層按照所述新方案設(shè)置上述兩方面的組合，通過這種襯層 來遊免現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，在所述部件的過熱側(cè)上的機(jī)械負(fù)荷、熱 負(fù)荷及化學(xué)負(fù)荷通過按新方案的襯層得到降低，由此提供了這種可能 性，也就是將當(dāng)前的材料用于更高的工作介質(zhì)參數(shù)或者在參數(shù)保持相 同的情況下使用成本更為低廉的材料.除此以外，尤其在所述部件內(nèi)部的絕熱效果、從里向外的溫度梯 度的最小化、熱損耗流的最小化以及化學(xué)抵抗力、尤其耐腐蝕性都證 實(shí)與現(xiàn)有技術(shù)相比得到改進(jìn)。這些優(yōu)點(diǎn)以及其它優(yōu)點(diǎn)尤其通過本發(fā)明 的優(yōu)選的改進(jìn)方案得到補(bǔ)充，所述改進(jìn)方案可從從屬權(quán)利要求中得知 并且詳細(xì)地表明按照所述新方案實(shí)現(xiàn)汽輪機(jī)裝置的用于加栽過熱蒸汽 的部件的方案，按照第一方案，所述陶資層比所述金屬層更加靠近所述過熱側(cè)。 這樣做的好處是，所述金屬層用作所述陶瓷層的支架、固定件及配對 支承結(jié)構(gòu)。這就是說，所述金屬層實(shí)際上在所述復(fù)合層的內(nèi)部用作所 述陶瓷層的支撐層。這尤其在升高的工作介質(zhì)參數(shù)框架內(nèi)在高機(jī)械負(fù) 荷的情況下提高了所述作為整體的復(fù)合層的機(jī)械穩(wěn)定性。除此以外，所述設(shè)置在陶瓷層后面的金屬層則經(jīng)受更少的腐蝕。按照第二方案，所述金屬層比所述陶瓷層更加靠近所述過熱側(cè)。在這種情況下，所述金屬層在復(fù)合層內(nèi)部首先用作用于陶瓷層的磨損 和/或腐蝕保護(hù)層。這就是說，所述陶瓷層所經(jīng)受的尤其在高流動參數(shù) 下因流動產(chǎn)生的機(jī)械負(fù)荷大為減少。在第三方案中，將兩種前述方案的優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)一起來，方法是在緊鄰 的第一金屬層和第二金屬層之間布置所述陶瓷層。這里，所述第一金 屬層在冷溫側(cè)上的支撐性能與第二金屬層在所述過熱側(cè)上的耐腐蝕性 能組合起來。原則上在第四方案的框架內(nèi)也可以將所述金屬層布置在緊鄰的第 一陶瓷層和第二陶瓷層之間。在這種情況下，所述金屬層用作內(nèi)部的 支撐層并且同時通過所述陶瓷層防止尤其在過熱側(cè)上的化學(xué)負(fù)荷以及 尤其腐蝕負(fù)荷。在具體情況下這四種方案中的何種方案證實(shí)十分有利，這要根據(jù) 具體的應(yīng)用情況來決定。事實(shí)尤其表明，在所述新方案的框架內(nèi)也就
是說在與輪廓匹配的成形件的框架內(nèi)，襯層的厚度可以用一種防止機(jī)械負(fù)荷、熱負(fù)荷及化學(xué)負(fù)荷的復(fù)合層來實(shí)現(xiàn)，該復(fù)合層已具有2毫米 以上的復(fù)合層厚度。不過，這是一種這樣的厚度范閨，該厚度范圍在 按現(xiàn)有技術(shù)的村層上會導(dǎo)致增加的溫度突變敏感性，尤其在高于600 t:的溫度以及高于250bar的壓力下向所述部件加栽熱蒸汽時更是如 此.所有四種方案的改進(jìn)方案可從其它的從屬權(quán)利要求中得知，并且此外借助于附圖示范性地得到詳細(xì)說明.本發(fā)明尤其涉及一種具有上文解釋的類型的部件的汽輪機(jī)裝置。 尤其在所述汽輪機(jī)裝置的外圍設(shè)備的范圍內(nèi)將所述部件用作導(dǎo)管部件 和/或匯集部件這種做法證實(shí)十分有利。除此以外，將所述部件用在汽 輪機(jī)裝置的汽輪機(jī)的殼體部件上尤其入流區(qū)域中這種做法證實(shí)是有利 的。在這種情況下，入流部件本身可以被理解為導(dǎo)管部件。同樣可以優(yōu)選在汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子及葉片區(qū)域中在過熱側(cè)上使用一種 具有金屬及陶瓷復(fù)合層的襯層成形件。在制造方法方面，該任務(wù)按本發(fā)明通過一種用于制造汽輪機(jī)裝置 的用于加栽過熱蒸汽的部件的制造方法得到解決，所述部件具有一個 朝向過熱蒸汽室的過熱側(cè)以及一個輪廓.在此按本發(fā)明，-提供所述部件的部件本體，-涂上襯層，方法是-加上多個形成所述村層的成形件，其中-提供與輪廓匹配的成形件，并且-根據(jù)輪廓的曲線走向并且朝過熱側(cè)的方向設(shè)置金屬及陶瓷復(fù)合 層，其中-所述復(fù)合層由至少一層金屬層以及至少一層陶瓷層構(gòu)成。


下面借助于附圖在用于汽輪機(jī)的管道的實(shí)施例上對本發(fā)明的實(shí)施 例進(jìn)行說明。除此以外，本發(fā)明也證實(shí)對汽輪機(jī)裝置的外圍設(shè)備的其 它部件特別有利，比如對汽輪機(jī)裝置的貯存槽尤其集汽箱或者鍋爐的 實(shí)施例特別有利。附圖也可以應(yīng)用到這樣的在此未明確提及的實(shí)施例 上，比如汽輪機(jī)的入流區(qū)域的殼體的部件或者汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子的部件或 者汽輪機(jī)的葉片的部件。附圖在用于解釋的地方以圖解化的和/或稍許
失真的形式得到解釋?？紤]到對可從附圖中直接看出的技術(shù)方案的補(bǔ)充，在此參照有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù).附圖具體示出圖1A是在按本發(fā)明的方案的一種特別優(yōu)選的笫一實(shí)施方式框架 內(nèi)的管道的輪廓和襯層；圖1B是在按本發(fā)明的方案的一種特別優(yōu)選的第二實(shí)施方式框架內(nèi)的管道的輪廓和襯層；圖2A是在按本發(fā)明的方案的一種特別優(yōu)選的第三實(shí)施方式框架 內(nèi)在入流部件處的輪廓和襯層；圖2B是在按本發(fā)明的方案的一種特別優(yōu)選的第四實(shí)施方式框架內(nèi) 在入流部件處的輪廓和襯層；圖3是按其中一種上述特別優(yōu)選的實(shí)施方式的入流部件的透視剖 面圖。
具體實(shí)施方式
圖1A示出了汽輪機(jī)外圍設(shè)備的管道形式的或者處于汽輪機(jī)的入 流區(qū)域中的用于加栽過熱蒸汽的導(dǎo)管部件10，其中所述汽輪機(jī)未詳細(xì) 示出。 一個部件比如由9-12%鉻鋼材料制成。所述導(dǎo)管部件10具有一 個朝向過熱蒸汽室1的過熱側(cè)3，該過熱側(cè)具有一種輪廓5和一種襯層 7。所述襯層7以大量在圖3中示出的成形件27的形式構(gòu)造在所述輪 廓5上面，其中在圖1A中示出所迷襯層的剖面圖，并且在圖3中詳細(xì) 解釋并且示出該襯層關(guān)于成形件27的透視剖面圖。所述襯層7的在圖1A中未詳細(xì)示出的成形件27就象襯層的剖面 圖所示出的一樣以其弧形的形狀與弧形的輪廓5相匹配。這就是說， 所述成形件27基本上象輪廓5 —樣彎曲，并且平行于該輪廓5延伸， 并且朝向所述導(dǎo)管部件10的過熱側(cè)3。在所述過熱側(cè)3上，所述成形 件27具有一層金屬及陶資雙重復(fù)合層9，該金屬及陶瓷雙重復(fù)合層9 由恰好一層金屬層11和恰好一層陶瓷層13所構(gòu)成。尤其所述金屬層 11和陶瓷層13以緊密的方式彼此進(jìn)行材料連接。在導(dǎo)管部件10的在圖1A中示出的實(shí)施方式的框架內(nèi)，所述過熱 側(cè)3緊接在所述部件10的部件本體23的輪廓5上具有所述金屬及陶瓷 復(fù)合層9。所述復(fù)合層9作為這樣的復(fù)合層以機(jī)械方式固定在輪廓5 上。在制造方法中，這一點(diǎn)比如通過插銷連接、螺紋連接或焊接連接 進(jìn)行。所述襯層7由所述復(fù)合層9構(gòu)成。也就是說事實(shí)已經(jīng)表明，在
汽輪機(jī)的外圍設(shè)備中可以為IOOOTC以下的溫度范圍形成具有復(fù)合層9 的成形件，該復(fù)合層具有大于2毫米的厚度.這是一個大大超過普通 的絕熱層的尺寸，并且盡管如此所述復(fù)合層9證實(shí)在熱及機(jī)械方面具 有極高的穩(wěn)定性，普通的襯層形式的絕熱層通過等離子噴涂或者氣相 噴鍍來產(chǎn)生，并且根本無法制成一種這樣的厚度-即使在其沒有足夠的 機(jī)械穩(wěn)定性的情況下也是如此，但在所述新方案的框架內(nèi)通過相應(yīng)的 成形件就可以實(shí)現(xiàn)足夠的機(jī)械穩(wěn)定性?？梢詫?shí)現(xiàn)有利的絕熱作用，所述絕熱作用取決于所述復(fù)合層9的 材質(zhì)、多孔性和厚度，并且可以在一種相應(yīng)的應(yīng)用的框架內(nèi)有利地構(gòu) 成。所述金屬層11比所述陶瓷層13更加靠近所述過熱側(cè)3,由此顯著 改進(jìn)耐腐蝕性。但是除此以外，所述金屬層11也用作用于陶瓷層13 的處于上面的支架或固定件。在此作為一種耐高溫的板材來提供所述 金屬層，該板材比如是一種由鎳基合金或其它適合于支撐陶瓷層的耐 老化的合金制成的板材的形式。在所述復(fù)合層9的制造方法的框架內(nèi)， 可以將該復(fù)合層9輕易地粘貼在陶瓷層13上或者以其它方式機(jī)械固定 在陶資層13上，從而在分界層15上產(chǎn)生緊密的連接。作為用于陶瓷 層的材料，尤其一種具有極小導(dǎo)熱性的陶瓷比如一種基于二氧化鋯的 陶瓷證實(shí)極為有利。所述陶瓷層用于絕熱。它優(yōu)選也由一種合適的耐 壓的材料制成。在這種實(shí)施方式中，也可以省去所述陶瓷和金屬層的 緊密的連接。為實(shí)現(xiàn)復(fù)合層，可以將板材成形件形式的金屬層壓緊在 首先松動平放的陶瓷成形件上，并且將這個陶瓷成形件通過壓緊力保 持在所述輪廓上。這種實(shí)施例的未在這里示出的改動方案也可以形成一種金屬-陶瓷 -金屬-復(fù)合層形式的三明治結(jié)構(gòu)。這就是說，在圖1A的改動方案中， 可以在所述陶資層13的背面上并且直接平放在所述輪廓5上地布置另 一層板材層形式的金屬層用于加固。這樣的處于輪廓5和陶瓷層13之 間的板材與所示出的金屬層11相比由于其在運(yùn)行情況下較低的溫度水 平可以由一種低合金的板材制成，這就具有價(jià)格優(yōu)勢。所述直接朝向 過熱側(cè)3的板材由一種質(zhì)量更高的板材制成。在圖1B中示出了按本發(fā)明的方案的導(dǎo)管部件20的一種類似的第 二實(shí)施方式，此外在該實(shí)施方式中相應(yīng)于圖1A的部件用相同的附圖標(biāo)
記來表示并且不再贅述。與圖1A所示的導(dǎo)管部件20的第一實(shí)施方式 所不同的是，在圖IB所示的第二實(shí)施方式中所述陶瓷層13比所述金 屬層11更加靠近所述過熱側(cè)3 這兩個層ll、 13在分界線15上彼此材料連接或者必要時也僅僅彼此形狀配合連接。在此，所述過熱側(cè)3在形成與輪廓5的間隔空間17的情況下具有 所述金屬和陶瓷復(fù)合層9，也就是說部件本體23和復(fù)合層9彼此保持 間距。所述間隔空間17構(gòu)造為冷卻劑輸送通道19的形式并且是空心 的。冷卻介質(zhì)尤其冷卻蒸汽從中可以流過按圖1B所示導(dǎo)管部件20的 第二實(shí)施方式的襯層9。所述襯層7因此除了復(fù)合層9以外也裝備了冷卻套，該冷卻套由冷卻劑輸送通道構(gòu)成。參照圖2A和2B對所述冷卻套的另一改動方案進(jìn)行解釋.在此，具有基本上相同功能的特征又用相同的附圖標(biāo)記來表示。圖2A示出了導(dǎo)管部件30的第三實(shí)施方式，這里導(dǎo)管部件為入流 部件的形式。在此，所述陶瓷層13構(gòu)造為在金屬層11上面的薄的絕 熱層。通過這種方式，使通過來自過熱蒸汽室1中的過熱蒸汽進(jìn)行的 到部件本體23中的熱輸入受到限制。除此以外，在圖2A所示的第三 實(shí)施方式30中，所述金屬和陶瓷復(fù)合層9設(shè)有穿孔21。所述在其它方 面空心的間隔空間17用作冷卻劑輸送通道19，其中所述冷卻劑可以通 過所述穿孔21逸入所述過熱蒸汽室1中，并且由此在構(gòu)造為絕熱層的 陶乾層13上形成起冷卻作用的分界層，這就具有額外的絕熱效果.在 此所述穿孔21布置在所述金屬層11和所述陶瓷層l3中。作為替代方 案或補(bǔ)充方案，所述陶瓷層13也可以具有氣孔，冷卻介質(zhì)可以通過所 述氣孔逸入所述過熱蒸汽室1中。在圖2B中，作為導(dǎo)管部件40的第四實(shí)施方式示出了在圖2A中示 出的第三實(shí)施方式的一種改動方案。這次又基本上使用相同的附圖標(biāo) 記。導(dǎo)管部件40的第四實(shí)施方式具有一個間隔空間40，該間隔空間中 充填著一種多孔的和/或網(wǎng)狀的材料29。這尤其可以是多孔的陶瓷或由 纖維材料比如玻璃或金屬纖維制成的網(wǎng)。通過這種方式在所述間隔空 間17中形成的阻擋系統(tǒng)優(yōu)選略微有些松軟，并且以優(yōu)選的方式在其它 方面支撐著所述復(fù)合層9。不僅象在圖2A所示導(dǎo)管部件30的第三實(shí)施 方式中的空心間隔空間l7，而且在按圖2B的導(dǎo)管部件"的第四實(shí)施
構(gòu)成的復(fù)合層9與部件本體23脫耦.通過這種方式，在特別的程度上 為所述襯層7減輕比如在瞬時的運(yùn)行過程中比如尤其因在導(dǎo)管部件上 出現(xiàn)的熱不穩(wěn)定性引起的機(jī)械振動。所述部件本體23和成形件27的類似的脫耦也可以通過所述結(jié)合 圖1A、 IB詳細(xì)解釋的三明治結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn).在導(dǎo)管部件10的笫一實(shí)施 方式中，在一種改動方案的框架內(nèi)，未示出的在輪廓5和陶瓷層13之 間的附加金屬層可以具有附加的支架或用于固定的配對層的作用，通 過這種方式，所述導(dǎo)管部件10的復(fù)合層9到所述部件本體23的直接 連接在不穩(wěn)定的性能下比如在出現(xiàn)熱不穩(wěn)定性時得到削弱。一種這樣的三明治結(jié)構(gòu)或者一種關(guān)于圖2B所解釋的阻擋系統(tǒng)在極 大的程度上提高了所述導(dǎo)管部件10或40的運(yùn)行可靠性。所有襯層7在實(shí)施方式10、 20、 30、 40中都通過焊接連接25固定 在所述部件本體23上。作為替代方案或補(bǔ)充方案，也可以設(shè)置其它的 連接方式，如螺紋連接、鉚接、夾緊連接或銷連接及類似連接方式。 除此以外，多個成形件27中的一個或多個通過網(wǎng)彼此連接，這種做法 證實(shí)十分有利。該網(wǎng)可以比如是金屬的并且燒結(jié)在陶瓷層13中。由此 使所述成形件彼此聯(lián)網(wǎng)并且得到更好的固定。該網(wǎng)可以優(yōu)選固定在所 述輪廓5上。圖3示出了所述導(dǎo)管部件10、 20、 30、 40的透視圖，其中大量成 形件27形式的襯層7構(gòu)造在輪廓5上面。每個成形件27都在成形件 23的區(qū)域中與輪廓5相匹配。在一種制造方法的特別優(yōu)選的實(shí)施方式的框架內(nèi)，首先提供所述 導(dǎo)管部件10、 20、 30、 40的部件本體23。而后加上所述襯層7，方法 是加上大量形成所述襯層7的成形件27，其中相應(yīng)地提供了一種與輪 廓相匹配的成形件27，并且根據(jù)輪廓5的曲線走向以及朝向過熱側(cè)3 加上金屬和陶瓷復(fù)合層9。象結(jié)合圖1A、 1B、 2A、 2B所解釋的一樣，為形成所述復(fù)合層4吏 金屬層和陶乾層彼此材料連接或形狀配合連接。所述成形件27本身在 所述制造方法的框架內(nèi)必要時進(jìn)行螺紋連接、粘貼或者就象結(jié)合前圖 所示出的一樣通過焊接連接25進(jìn)行焊接.所述接合過程證實(shí)十分有 利，尤其因?yàn)槠浞奖懔顺尚渭?7的可安裝性并且改進(jìn)了所述成形件27相對于不穩(wěn)定的熱過程的機(jī)械穩(wěn)定性。為了給汽輪機(jī)裝置的經(jīng)受過熱蒸氣加栽的部件IO、 20、 30、 40同 時賦予高的溫度穩(wěn)定性和機(jī)械穩(wěn)定性，所述部件IO、 20、 30、 40在朝 向過熱蒸汽室1的過熱側(cè)3上具有加到部件本體23上的襯層7，該襯 層7與所述部件本體23的輪廓5相匹配.按照所述新方案，所述襯層 7具有多個成形件27，并且成形件27具有金屬和陶瓷復(fù)合層9，該金 屬和陶瓷復(fù)合層9包括至少一層金屬層11和至少一層陶瓷層13。所述 陶資層13尤其用于絕熱層。所述金屬層11尤其用作支撐件或者也用 于防止磨損和/或腐蝕，
權(quán)利要求
1.汽輪機(jī)裝置的用于加載過熱蒸汽的部件(10、20、30、40)，其具有朝向過熱蒸汽室(1)的過熱側(cè)(3)，該過熱側(cè)則具有輪廓(5)和襯層(7)，其特征在于，所述襯層(7)布置在所述部件(10、20、30、40)的過熱側(cè)(3)的區(qū)域中，并且由多個與所述輪廓(5)相匹配的成形件(27)構(gòu)成，其中成形件(27)相應(yīng)地構(gòu)造為金屬和陶瓷復(fù)合層(9)，該金屬和陶瓷復(fù)合層(9)則具有至少一層金屬層(11)和至少一層陶瓷層(13)。
2. 按權(quán)利要求l所述的部件，其特征在于，所述陶瓷層(13)比 所述金屬層(11 )更加靠近所述過熱側(cè)(3 )(圖1B、圖2B )。
3. 按權(quán)利要求l所述的部件，其特征在于，所述金屬層(11)比 所述陶瓷層(13)更加靠近所述過熱側(cè)(3)(圖1A、圖2A)。
4. 按權(quán)利要求l所述的部件，其特征在于，所述陶瓷層布置在緊 鄰的第一金屬層和第二金屬層之間。
5. 按權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的部件，其特征在于，所述過 熱側(cè)(3)緊接在輪廓(5)上具有所述金屬和陶瓷復(fù)合層(9)(圖1A)。
6. 按權(quán)利要求l到4中任一項(xiàng)所述的部件，其特征在于，所述過熱側(cè)(3)在形成與所述輪廓(5)的間隔空間(n)的情況下具有所述金屬和陶瓷復(fù)合層(9)(圖1B、圖2A、圖2B)。
7. 按權(quán)利要求6所述的部件，其特征在于，所述間隔空間(n)構(gòu)造為冷卻劑輸送通道(19)的形式(圖1B、圖2A、圖2B)。
8. 按權(quán)利要求6或7所述的部件，其特征在于，所述金屬和陶瓷 復(fù)合層(9)具有氣孔和/或穿孔(21)(圖2A、圖2B)。
9. 按權(quán)利要求6到8中任一項(xiàng)所述的部件，其特征在于，用一種 多孔的和/或網(wǎng)狀的材料來充填所述間隔空間(17)(圖2B)。
10. 按權(quán)利要求1到9中任一項(xiàng)所述的部件，其特征在于，多個 成形件中的一個或多個成形件通過網(wǎng)相連接，該網(wǎng)尤其設(shè)置用于固定 在所述輪廓上。
11. 按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的導(dǎo)管部件和/或匯集部件形式 的部件(10、 20、 30、 40)，尤其包括下列部件組管道、貯存槽、尤其集汽箱、鍋爐。
12. 具有按前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的部件(10、 20、 30、 40) 的汽輪機(jī)裝置。
13. 按權(quán)利要求l到10中任一項(xiàng)所述的部件(10、 20、 30、 40) 作為汽輪機(jī)裝置的汽輪機(jī)的外圍設(shè)備中的導(dǎo)管部件和/或匯集部件的應(yīng) 用。
14. 按權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的部件作為尤其在汽輪機(jī)裝 置的汽輪機(jī)的入流區(qū)域中的外殼件的應(yīng)用.
15. 按權(quán)利要求1到10中任一項(xiàng)所述的部件作為汽輪機(jī)裝置的汽輪機(jī)的轉(zhuǎn)子和/或葉片的部件的應(yīng)用。
16. 按權(quán)利要求13到15中任一項(xiàng)所述的在高于6001C的溫度和高于250bar的壓力下加栽過熱蒸汽的應(yīng)用。
17. 用于汽輪機(jī)裝置的用于加栽過熱蒸汽的部件(10、 20、 30、 40)的制造方法，該部件具有朝向過熱蒸汽室(1)的過熱側(cè)(3)， 該過熱側(cè)(3)具有輪廓(5),其中-提供所述部件的部件本體(23)， -加上襯層，方法是-加上多個形成所述襯層(7)的成形件(27)，其中 -提供與輪廓匹配的成形件(27)，并且-根據(jù)輪廓(5)的曲線走向并且朝過熱側(cè)(3)的方向設(shè)置金屬及陶瓷復(fù)合層(9)，其中-所述復(fù)合層(9)由至少一層金屬層(11)以及至少一層陶瓷層(13)構(gòu)成。
18. 按權(quán)利要求15所述的制造方法，其中通過螺紋連接、焊接、 釬焊、粘貼、插接或鉚接來安裝成形件。
全文摘要
為了同時賦予汽輪機(jī)裝置的加載過熱蒸汽的部件(10、20、30、40)高溫度穩(wěn)定性及機(jī)械穩(wěn)定性，所述部件(10、20、30、40)在朝向過熱蒸汽室(1)的過熱側(cè)(3)上具有加到部件本體(23)上的襯層(7)，該襯層(7)與所述部件本體(23)的輪廓(5)相匹配。按照所述新方案，所述襯層(7)具有多個成形件(27)并且成形件(27)具有金屬和陶瓷復(fù)合層(9)，該金屬及陶瓷復(fù)合層由至少一層金屬層(11)和至少一層陶瓷層(13)所構(gòu)成。所述陶瓷層(13)尤其用作絕熱層。所述金屬層(11)則尤其用作支撐件或者也用于防止磨損和/或腐蝕。
文檔編號F01D25/14GK101155973SQ200680011670
公開日2008年4月2日 申請日期2006年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者D·哈杰, D·羅特杰, F·施米茨 申請人:西門子公司