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Vorrichtung zum Ausgleichen des veränderlichen, achsialen Druckes von Dampfturbinenwellen.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entlastung der Turbinenwelle bezüglich des auf ihr Ende wirkenden veränderlichen Druckes, mittelst eines elastischen Entlastungsmittels, dessen Druck bei Längsverschiebung der Welle durch ein Ventil selbsttätig ge- K'gelt wird.
Im Sinne der Erfindung ist der Querschnitt der das Entlastungsmittel in die gegen
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@u@binenwelle als Ringventil verbuneen. Der Sitz des letzteren ist unabhängig von Hand aus stellbar. Die die Entlastungskammer gegen den Arbeitsraum abschliessende Labyhntb- dichtung ist durch einen Ringraum unterbrochen, der durch ein Ventil mit einem Auspuff selbsttätig in Verbindung gesetzt wird, sobald der in ihm herrschende Druck den in der Entlastungskammer vorhandenen um einen bestimmten Betrag übersteigt.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in Anwendung auf eine lotrechte, eine Dynamo treibende Turbine zur Anschauung gebracht, u. zw. ist Fig. I ein lotrechter Schnitt durch die Turbine, Fig. 2 ein wagerechter Schnitt nach der Linie 11 Il in Fig. 1. wahrend 'iK eine Sonderdarstellung zeigt, die ein selbsttätiges Druckreglerventil im lotrechten : ttelschnitt veranschaulicht.
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Kondensator in Verbindung steht.
Die Normallage der Turbinentrommel wird mit Hilfe eines Fusslagers 40 eingestellt, welche eine geringe lotrechte Bewegung der Welle 16 zulässt. Sowohl das untere, als auch das obere Ende der Trommel 5 ist mit einer Deckelplatte versehen.
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wicht der bewegten Teile, von den auf die obere und untere Fläche der Trommel. 5 wirkenden Drücken und von der Wirkung des Achsialdruckes der Turbine Der auf das Ende der Turbinenwelle wirkende Druck wird demnach insoferne veränderlich son, als der Grad des Vakuums im Kondensator veränderlich ist.
Zwischen dem Boden der Turbinentrommel und dem des Gehäuses ist ein Raum 50 vorgesehen, welcher zur Aufnahme des die Entlastung bewirkenden elastischen Druckmittels dient, das im folgenden beispielsweise Luft sein soll. Die Welle 16 ist unterhalb der Ent-
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Turbinenwelle steht. Der Flansch 21 und die Reibungsplatte 23 bilden miteinander ein Ventil, das im felgenden als Ventil 28 bezeichnet wird, welches die Ausströmung aus der Entlastungskammer50regelt.
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Das Ventil 23 ruht auf einem ringförmigen Sitz 28 auf, der einen Spielraum 27 mn die Welle 16 freinut, der als Ausströmkaú. l wirkt und in eine die Büchse 26 umgebende
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auf eine Verlängerung der Büchse aufgekeilten Schneckenrad in Eingriff steht Nachdem die Trommel 6 durch Einstellung des Fusslagers 40 in ihre richtige Normallage gebracht
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ein Rohr 35 austritt.
Die Kammer 50 steht mit einer Druckluftquelle vom gewünschten oder notwendigen
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verengung aufweist. Der verengte Durchgang wird vorteilhaft durch ein einstellbares Ventil 52 geregelt, so dass bei einem Schwanken des auf die Turbincnwclle wirkenden Achsialdruckes innerhalb weiter Grenzen ein unnützes Spielen des Ventiles 23 vermieden werden kann.
Das Entweichen des Dampfes vom Umfang der Trommel in den Raum 50 wird in bekannter Weise durch eine Labyrinthdichtung 55 vermindert und in ebenfalls bekannter Weise durch einen ringförmigen Fangraum 69 noch weiter herabgemindert, der mittelst Rohren 68 mit einem Raum in Verbindung steht, in welchem annähernd der gleiche Druck herrscht.
Um jeden Dampfverlust durch Überströmen vom Fangraum 69 durch den übrigen Teil der Labyrinthdichtung in den Raum 50 zu vermeiden, ist ein zweiter ringförmiger Fangraum 68 angeordnet, in welchem der Druck durch ein Ventil 62 (Fig. 3) geregelt wird, das durch die Resultierende der im Fangraum 58 und im Raume 50 herrschenden Drucke betätigt wird und unter dem Einflusse einer schwachen Feder 66 steht, die das Bestreben hat, das Ventil geschlossen zu halten. Durch diese Einrichtung wird im Fangraum 58 immer ein geringer Überdruck gegenüber der im Raume 50 herrschenden Pressung vorhanden sein, wie immer auch die letztere sein mag.
Wie ersichtlich, wird das Ventil 62 durch ein Diaphragma 65 betätigt, auf dessen Oberseite der Druck der Feder 66 und vermittels eines Rohres 67 der in der Kammer 50 herrschende Druck wirkt, während an der
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Ausgleichung des Achsialdruckes verwendet werden und zu diesem Zwecke ist der ! ! odcn der Turbinontromtnct 5 abgesetzt und für diesen abgesetzten Teil mit einer besonderen Labyrinthdichtung 57 vorsehen.
Der Raum 50 steht durch ein Rohr 53 mit einem gewöhnlichen Kondenstopf 54 in Verbindung, der zur Abscheidung des Wassers vorgesehen ist, das von der Kondensation des durch etwaige Undichthoiten in den Raum 50 gelangenden Dampfes herrühren kann.
Falls der l. uftdruck im Raume 50 übermässig gross wird, d. h. grösser als notwendig ist, um den auf die Welle wirkenden Achsialdruck aufzuheben, dann wird das Ventil 23
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in der Kammer 50 auf die erforderliche Höhe herabzumindern. Gleichzeitig mit dieser unmittelbaren Druckverminderung im Raum 50 wird auch der Druck im Fangranm. M und jeder besondere Druck, der von der vermehrten Üherströmong durch die Labyrinthdichtung heim Steigen der Trommel herrührt, durch das Ventil 62 entsprechend vermindert, d. h. die Drücke in den beiden Kammern werden ihr gegenseitiges Verhältnis noch beibehalten.
SobaM die kombinierten Drücke etwas unter jenes Mass gelangt sind, welches notwendig ist, um ein vollkommenes Gleichgewicht zu erzielen, hat die Welle ihre ursprüngliche Lage wieder eingenommen. Beim Schliessen des Ventiles steigt der Entlastungsdruck im Räume 50 wieder ein wenig, so dass ein elastisches Kissen gebildet wird, das jedes Schlagen verhindert. Desgleichen findet auch eine Drucksteigerung im Fangraum 5H statt, aber das Mass der Drucksteigerung hängt von der Menge des Dampfverlustes ab.
Die dem Mntlastungsdrllck ausgesetzte Flache kann so bemessen sein, dass atmosphärischer Druck im Raume 50 genügt, um die Welle bis auf einen minimalen achsialen
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der Dampf in den Kondensator abströmt und mit einem konstanten statischen Druck auf die Welle wirkt, dant der geringste Achsialdruck auf die Welle wirken, wenn der Grad des Vakuums im Kondensator so hoch ist, als er überhaupt erreicht werden kann. Sollte
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der Grad des Vakuums im Kondensator aus irgend einem Grunde vermindert werden, so steigert sich der am Ende der Welle wirkende Druck, so dass es notwendig wird, den Raum 50 mittels des Ventiles 52 und des Rohres 51 mit der Druckluftquelle zu verbinden.
Beim Anlassen der Turbine wird immer Druckluft nötig sein, bis das Vakuum im Kondensator die in Berechnung gezogene Höhe erlangt hat. Unter diesen Umständen ist es
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mässiges Ansteigen dos Druckes über den Atmosphärendruck zu verhindern. Wenn andererseits der erwünschte, in Berechnung gezogene Grad des Vakuums aus irgend einem Grunde nicht aufrechterhalten werden kann, ist es möglich, dem Raume 50 durch das Ventil 52 Druckluft zuzuführen.
Obwohl die Entlastungacinrichtang in Anwendung auf eine lotrechte Turbine be-
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von Turbinen angewendet werden kann, bei denen der achsiale Lagerdruck veränderlich ist, ohne Rücksicht darauf, ob der Druck ein fortwährend wechselnder oder ein sich bloss unter besonderen Umständen verändernder ist.
Ebenso kann der Druck des die Entlastung bewirkenden Druckmittels auch in einem besonderen Zylinder auf einem Kolben von geeigneter Grösse zur Wirkung gebracht werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Ausgleichen des veränderlichen, achsialen Druckes von Dampf-
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der Kammer ("50) zugeführt wird, deren Querschnitt von Hand aus verändert werden kann und das den Entlastungsdruck regelnde Ventil (TJ, 23) unmittelbar mit der Welle als Ringventil verbunden ist.