Método para el reacondicionamiento de un rotor de una turbomáquina.

Un método para reacondicionar un rotor (10) de una turbomáquina, especialmente de una turbina de gas, que está equipado con ranuras de rotor

(12) que se extienden circunferencialmente para alojar palas de rotor (13) que están retenidas en las muescas del rotor (12) a una distancia entre sí por medio de espaciadores (14, 15), se caracteriza por las siguientes etapas:

a) retirar las palas del rotor (13) y de los espaciadores (14, 15) fuera de las ranuras del rotor (12) que deben ser reparadas;

b) vaciar las ranuras expuestas del rotor (12) con ensanchamiento simultáneo de las ranuras del rotor (12) con el fin de retirar el material afectado por daño;

c) introducir al menos una ranura lateral (21) que se extiende circunferencialmente en cada caso para alojar una pieza de relleno (22, 23) en las ranuras del rotor (12), de tal manera que un intersticio (S) entre las palas del rotor (13) y las ranuras vaciadas del rotor (12) es relleno por medio de la pieza de relleno (22, 23);

d) proporcionar nuevos espaciadores (14', 14", 15', 15") que están adaptados a las ranuras (12) vaciadas del rotor y que tienen recesos (17) que están adaptados a las ranuras laterales (21) introducidas;

e) proporcionar piezas de relleno (22, 23) para inserción en las ranuras laterales (21) y recesos (17) que se extienden circunferencialmente de los nuevos espaciadores (14', 14", 15', 15"); e

f) insertar las palas del rotor (13) y nuevos espaciadores (14', 14", 15', 15") en las ranuras (12) vaciadas del rotor e insertar también piezas de relleno (22, 23) correspondientes en las ranuras laterales (21) y recesos (17) adaptados de los nuevos espaciadores (14', 14", 15', 15").

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E12179035.

Solicitante: ALSTOM TECHNOLOGY LTD.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: BROWN BOVERI STRASSE 7 5400 BADEN SUIZA.

Inventor/es: KAPPIS, WOLFGANG, WELLENKAMP,ULRICH, PUERTA,LUIS FEDERICO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > F01D5/00 (Alabes; Organos de soporte de álabes (alojamiento de los inyectores F01D 9/02 ); Calentamiento, aislamiento térmico, refrigeración, o dispositivos antivibración en los álabes o en los órganos soporte)
  • SECCION F — MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION;... > MAQUINAS O MOTORES EN GENERAL; PLANTAS MOTRICES EN... > MAQUINAS O MOTORES DE DESPLAZAMIENTO NO POSITIVO,... > Alabes; Organos de soporte de álabes (alojamiento... > F01D5/30 (Fijación de los álabes del rotor; Raíces de álabes)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > MAQUINAS-HERRAMIENTAS; TRABAJO DE METALES NO PREVISTO... > OTROS PROCEDIMIENTOS MECANICOS PARA EL TRABAJO DEL... > B23P6/00 (Restauración o reparación de objetos (enderezado o restaurado de la forma de chapas, barras, tubos o perfiles metálicos, o de objetos hechos a partir de estos elementos B21D 1/00, B21D 3/00; reparación por procedimientos de colada de objetos defectuosos o deteriorados B22D 19/10; procedimientos o aparatos cubiertos por una sola otra subclase, ver la subclase apropiada))

PDF original: ES-2474127_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Mïtodo para el reacondicionamiento de un rotor de una turbomïquina Campo tïcnico La presente invenciïn se refiere al campo de turbomïquinas tïrmicas. Se refiere a un mïtodo para el reacondicionamiento de un rotor de una turbomïquina de este tipo, especialmente un rotor de una turbina de gas, de acuerdo con el preïmbulo de la reivindicaciïn 1.

Antecedentes de la invenciïn Los rotores de turbomïquinas, por ejemplo compresores, turbinas de gas o turbinas de vapor, llevan un conjunto de paletas que consta de una pluralidad de palas de rotor, que estïn insertadas en ranuras que se extienden circunferencialmente y estïn retenidas allï. Particularmente los rotores de turbinas de gas, que son reacondicionados para extender la vida de servicio deben vaciarse con frecuencia en las ranuras con el fin de retirar el material desgastado (por ejemplo, ïxido, productos de corrosiïn) .

Un objeto en este caso es que el material se vuelva “limpio” de nuevo (y, por lo tanto, capaz de soportar el conjunto de paletas) y que el rotor pueda entrar en funcionamiento de nuevo con palas nuevas y pueda ser accionado de una manera operativamente fiable hasta la nueva inspecciïn.

Como resultado del vaciado de las ranuras desgastadas, ïstas se agrandan, de vuelven mïs profundas y mïs anchas; las ranura obtienen un diïmetro grande. Esto se puede compensar por medio de espaciadores de rotor especialmente fabricados. (Los espaciadores de rotor son “relativamente” econïmicos en comparaciïn con las palas) .

Las palas propiamente dichas deben adaptarse tambiïn a este respecto, pero se requerirïa mucho tiempo, serïa costoso y conducirïa, ademïs, a variantes en las palas con costes posteriores para almacenamiento, logïstica, gestiïn, suministro de piezas de repuesto, etc. Por lo tanto, deberïa evitarse la producciïn de variantes de palas para rotores reacondicionados, en la mayor medida posible.

Por esta razïn, se realizan con frecuencia intentos para limitar el vaciado de ranuras hasta un mïnimo, puesto que en otro caso las palas del rotor adquieren una holgura radial y axial excesivamente grande en las ranuras. Por consiguiente, sin embargo, la efectividad del vaciado y de la reparaciïn de los rotores es limitada.

Los rotores gravemente daïados no se pueden vaciar ya de esta manera. Un rotor reparado con una holgura de las palas excesivamente grande no puede ser ya operativo de una manera operativamente fiable.

El documento DE 10 346 263 A describe un mïtodo para reacondicionar un rotor.

Sumario de la invenciïn Por lo tanto, el objeto de la invenciïn es describir un mïtodo para reacondicionamiento de un rotor de una turbomïquina, especialmente de una turbina de gas, que evita los inconvenientes de mïtodos conocidos y se distingue por que se aplica un vaciado todavïa mïs extensivo sin sustituciïn de las palas.

ïste y otros objetos se consiguen por medio de la suma total de las caracterïsticas de la reivindicaciïn 1.

El mïtodo de acuerdo con la invenciïn para reacondicionar un rotor, que estï equipado con ranuras de rotor que se extienden circunferencialmente para alojar palas de rotor que estïn retenidas en las muescas del rotor a una distancia entre sï por medio de espaciadores, se distingue por las siguientes etapas:

a) retirar las palas del rotor y de los espaciadores fuera de las ranuras del rotor que deben ser reparadas;

b) vaciar las ranuras expuestas del rotor con ensanchamiento simultïneo de las ranuras del rotor con el fin de retirar el material afectado por daïo;

c) introducir al menos una ranura lateral que se extiende circunferencialmente en cada caso para alojar una pieza de relleno en las ranuras del rotor, de tal manera que un intersticio entre las palas del rotor y las ranuras vaciadas del rotor es relleno por medio de la pieza de relleno;

d) proporcionar nuevos espaciadores que estïn adaptados a las ranuras vaciadas del rotor y que tienen recesos que estïn adaptados a las ranuras laterales introducidas;

e) proporcionar piezas de relleno para inserciïn en las ranuras laterales y recesos que se extienden circunferencialmente de los nuevos espaciadores; e

f) insertar las palas del rotor y nuevos espaciadores en las ranuras vaciadas del rotor e insertar tambiïn piezas de relleno correspondientes en las ranuras laterales y recesos adaptados de los nuevos espaciadores.

Una forma de realizaciïn del mïtodo de acuerdo con la invenciïn se caracteriza por que las ranuras laterales que se extienden circunferencialmente estïn previstas solamente en un lado de las ranuras vaciadas del rotor.

Otra forma de realizaciïn del mïtodo de acuerdo con la invenciïn se distingue por que se realiza la provisiïn de una pluralidad de ranuras laterales que se extienden circunferencialmente con piezas de relleno correspondientes por cada ranura vaciada del rotor.

Otra forma de realizaciïn se caracteriza por que las ranuras laterales introducidas y los recesos adaptados de los nuevos espaciadores forman pasos tubulares en el estado instalado, y por que las piezas de relleno se utilizan en forma de tubos pequeïos.

Todavïa otra forma de realizaciïn del mïtodo de acuerdo con la invenciïn se caracteriza por que las ranuras del rotor tienen ganchos que se extienden circunferencialmente sobre los lados, que son acoplados por la raïz de las palas de rotor insertadas, y por que una ranura lateral que se extiende circunferencialmente estï dispuesta sobre los ganchos.

No obstante, tambiïn es concebible que las ranuras del rotor tengan ganchos que se extienden circunferencialmente sobre los lados, que estïn espaciados por la raïz de las palas de rotor insertadas, y por que unas ranuras laterales que se extienden circunferencialmente estïn dispuestas debajo de los ganchos en cada caso.

Breve explicaciïn de los dibujos A continuaciïn se explicarï la invenciïn con mïs detalle sobre la base de formas de realizaciïn ejemplares en combinaciïn con el dibujo. En el dibujo:

La figura 1 muestra en una vista en planta una secciïn de una ranura de rotor que se extiende circunferencialmente, -que es adecuada para la aplicaciïn de la invenciïn – de un rotor de turbina de gas con una pala de rotor insertada, que estï incluida por ambos lados por un espaciador.

La figura 2 muestra una secciïn a travïs de la ranura del rotor de la figura 1 con la pala del rotor asentada dentro.

La figura 3 muestra en una vista comparable con la figura 1 la disposiciïn de la figura 1 despuïs de vaciar la ranura del rotor, como resultado de lo cual se ha creado un intersticio (S) entre la pala del rotor y una pared lateral de la ranura del rotor.

La figura 4 muestra en una vista comparable con la figura 2 la situaciïn creada como resultado del vaciado de la ranura del rotor, y tambiïn la ranura lateral introducida adicionalmente.

La figura 5 muestra la configuraciïn de la figura 4 en una vista en perspectiva.

La figura 6 muestra en una vista comparable con la figura 5 una variante a la configuraciïn de la figura 5.

La figura 7 muestra un detalle ampliado de la vista de la figura 5 con una pieza de relleno en forma de un tubo pequeïo; y

La figura 8 muestra en una vista esquemïtica en vista en planta desde arriba el relleno del intersticio (S) entre la pala del rotor y la pared lateral de la ranura del rotor por medio de una pieza de relleno.

Modos de realizaciïn de la invenciïn La idea de la presente invenciïn es poder reparar (reacondicionar) incluso rotores gravemente desgastados especialmente de turbinas de gas, en el que manteniendo las palas del rotor en un estado antiguo se utilizan espaciadores nuevos (adaptados) entre las palas... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Un mïtodo para reacondicionar un rotor (10) de una turbomïquina, especialmente de una turbina de gas, que estï equipado con ranuras de rotor (12) que se extienden circunferencialmente para alojar palas de rotor (13) que 5 estïn retenidas en las muescas del rotor (12) a una distancia entre sï por medio de espaciadores (14, 15) , se caracteriza por las siguientes etapas:

a) retirar las palas del rotor (13) y de los espaciadores (14, 15) fuera de las ranuras del rotor (12) que deben ser reparadas;

b) vaciar las ranuras expuestas del rotor (12) con ensanchamiento simultïneo de las ranuras del rotor (12) con 10 el fin de retirar el material afectado por daïo;

c) introducir al menos una ranura lateral (21) que se extiende circunferencialmente en cada caso para alojar una pieza de relleno (22, 23) en las ranuras del rotor (12) , de tal manera que un intersticio (S) entre las palas del rotor (13) y las ranuras vaciadas del rotor (12) es relleno por medio de la pieza de relleno (22, 23) ;

d) proporcionar nuevos espaciadores (14’, 14”, 15’, 15”) que estïn adaptados a las ranuras (12) vaciadas del 15 rotor y que tienen recesos (17) que estïn adaptados a las ranuras laterales (21) introducidas;

e) proporcionar piezas de relleno (22, 23) para inserciïn en las ranuras laterales (21) y recesos (17) que se extienden circunferencialmente de los nuevos espaciadores (14’, 14”, 15’, 15”) ; e f) insertar las palas del rotor (13) y nuevos espaciadores (14’, 14”, 15’, 15”) en las ranuras (12) vaciadas del rotor e insertar tambiïn piezas de relleno (22, 23) correspondientes en las ranuras laterales (21) y recesos 20 (17) adaptados de los nuevos espaciadores (14’, 14”, 15’, 15”) .

2. El mïtodo de acuerdo con la reivindicaciïn 1, caracterizado por que las ranuras laterales (21) que se extienden circunferencialmente estïn previstas solamente en un lado de las ranuras (12) vaciadas del rotor.

3. El mïtodo de acuerdo con la reivindicaciïn 1 ï 2, caracterizado por que se realiza la provisiïn de una pluralidad de ranuras laterales (21) que se extienden circunferencialmente con piezas de relleno (23) correspondientes por 25 cada ranura (12) vaciada del rotor.

4. El mïtodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que las ranuras laterales (21) introducidas y los recesos adaptados de los nuevos espaciadores (14’, 14”, 15’, 15”) forman pasos tubulares en el estado instalado, y por que las piezas de relleno (22, 23) se utilizan en forma de tubos.

5. El mïtodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que las ranuras del rotor (12)

tienen ganchos (16, 16’) que se extienden circunferencialmente sobre los lados, que son acoplados por la raïz (13b) de las palas de rotor (13) insertadas, y por que una ranura lateral (21) que se extiende circunferencialmente estï dispuesta sobre los ganchos (16, 16’) .

6. El mïtodo de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que las ranuras del rotor (12) tienen ganchos (16, 16’) que se extienden circunferencialmente sobre los lados, que estïn espaciados por la raïz 35 (13b) de las palas de rotor (13) insertadas, y por que unas ranuras laterales que se extienden circunferencialmente estïn dispuestas debajo de los ganchos (16, 16’) en cada caso.