CH158918A - Device for the automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines. - Google Patents

Device for the automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines.

Info

Publication number
CH158918A
CH158918A CH158918DA CH158918A CH 158918 A CH158918 A CH 158918A CH 158918D A CH158918D A CH 158918DA CH 158918 A CH158918 A CH 158918A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
pressure
labyrinth
combs
steam
axial
Prior art date
Application number
Other languages
German (de)
Inventor
Aktiengesellschaft Der Mas Cie
Original Assignee
Escher Wyss Maschf Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Escher Wyss Maschf Ag filed Critical Escher Wyss Maschf Ag
Publication of CH158918A publication Critical patent/CH158918A/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/025Seal clearance control; Floating assembly; Adaptation means to differential thermal dilatations
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/16Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
    • F01D25/162Bearing supports

Description

  

  Vorrichtung zur selbsttätigen Einstellung des     achsialen    Spieles in     Labyrinthstopf-          büchsen    von Dampfturbinen,     Kreisel-Dampfverdichtern    und ähnlichen     Maschinen.       Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung  zur selbsttätigen Einstellung des     achsialen     Spiels in     Labyrinthstopfbüchsen    von Dampf  turbinen,     Kreisel-Dampfverdichtern    und ähn  lichen Maschinen, die ein     Spurlager    zum  Aufnehmen des     Achsialschubes    ihres Läufers  aufweisen.  



  Werden bei solchen Stopfbüchsen keine  Vorkehrungen getroffen, um das bei Wärme  dehnungen sich ändernde     achsiale    Spiel ein  stellen zu können, so ist beim Zusammen  bauen der Stopfbüchse ein grosses Spiel vor  zusehen, falls allen Betriebsverhältnissen  Rechnung getragen werden soll, so dass grosse  Dampfverluste in Kauf zu nehmen sind. Ist  dagegen dafür Sorge     getragen,        .dass    sich das       achsiale    Spiel der Stopfbüchse von Hand ein  stellen lässt, so besteht die Gefahr, dass die  verhältnismässig feinen Zacken der     Laby-          rinthkämme        mit    Gegenflächen in Berührung  gebracht werden, was die Betriebssicherheit  gefährdet.

      Zweck der Erfindung ist, eine Vorrich  tung zu schaffen, die das     achsiale    Spiel von       Labyrinthstopfbüchsen    selbsttätig so ein  stellt, dass weder ein grosser     Leckverlust    noch  eine Berührung -der     Kammzacken    vorkom  men kann, so dass nicht nur die Wirtschaft  lichkeit solcher     Stopfbüchsen        verbessert,    son  dern auch deren Betriebssicherheit erhöht  wird.

   Zu diesem Behufe ist gemäss vorliegen  der Erfindung mindestens ein die Lage der  sich nicht drehenden     Laby        rinthkämme    be  stimmender Körper an einem die     Achsiallage     des     Spurlagers    bestimmenden Teil der Ma  schine befestigt und der Temperatur gesät  tigten Dampfes ausgesetzt.

   welche vom  Druck an einer     Druckentnahmestelle    der  Stopfbüchse abhängt, so dass sich jener Kör  per bei steigendem Druck an der Druck  entnahmestelle infolge     Temperaturzunahme     ausdehnt und dadurch das     achsiale    Stopf  büchsenspiel so verstellt, dass der Druck an  der     Druckentnahmestelle    wieder abnimmt,      während sich .der genannte Körper bei ab  nehmendem Druck an der Entnahmestelle  der Stopfbüchse infolge Temperaturabnahme  zusammenzieht und dadurch deren     achsiales     Spiel so     verstellt,    dass der Druck an der  Entnahmestelle wieder zunimmt.  



  Auf der beiliegenden Zeichnung sind bei  spielsweise Ausführungsformen des Erfin  dungsgegenstandes veranschaulicht, und zwar  zeigt:       Fig.    1 einen Teil eines     achsialen    Längs  schnittes durch das     Dampfeintrittsende    einer       Hochdruckdampfturbine,    bei der .die fest  stehenden Teile einer an diesem Ende vor  gesehenen     Labyrinthstopfbüchse    unmittelbar  vom Turbinengehäuse getragen werden und  bei welcher dieses Gehäuse durch     besondere     Körper mit     einem        Spurlagerkörper    verbun  den ist,       Fig.    2 eine Ausführung, bei der eine  Stange,

   .die zum Verbinden eines nicht ge  zeigten Lagerkörpers mit dem Turbinen  gehäuse dient, zum Teil von einer Kühl  schlange und ferner von einem diese  Schlange einschliessenden Hohlkörper um  geben ist, in welchen der Stopfbüchse ent  nommener Dampf gelangt,       Fig.    ss einen Teil eines parallel zur senk  rechten     Längsmittelebene    einer Turbine     gelerr-          ten    Schnittes durch eine der     Pratzen    des Ge  häuses dieser Turbine und durch den Körper  eines     Spurlagers,    sowie durch einen diesen       Spurlagerkörper    mit der Pratze verbinden  den Körper,

   und       Fig.    4 einen ähnlichen Schnitt wie     Fig.    3  durch eine Ausführung, bei welcher der  Raum zur Aufnahme von der     Stopfbüchse          entnommenem    Dampf in einer Pratze des  Turbinengehäuses vorgesehen ist, die ihrer  seits am Körper eines     Spurlagers    befestigt  ist.  



  In     Fig.    1 bezeichnet 1 das Gehäuse und  2 den Läufer einer mehrstufigen Hochdruck  dampfturbine mit einer     Dampfeintrittskam-          mer    3. Die nicht gezeigte Stützung .des G     e-          häuses    1 lässt dessen     Verschiebung    in Rich  tung der Längsachse der Turbine zu. Am    Hochdruckende dieser Turbine ist eine     Laby-          rinthstopfbüchse    vorgesehen, die aus der  Welle :des Läufers 2 ausgedrehte Kämme 4  und sich nicht drehende Kämme 5, 6 auf  weist.

   Die Zacken der Kämme 5 sind zu den  Zacken der Kämme 6 entgegengesetzt gerich  tet, so dass das     achsiale        Labyrinthspiel,    wenn  sich alle Kämme 5, 6 um     .denselben    Betrag  in     achsialer    Richtung verschieben, an den  Kämmen 5 im umgekehrten Sinne verändert  wird wie an den Kämmen 6. Die     Kämme    5,  6 sind an einer Büchse 7 befestigt, die unmit  telbar ins Turbinengehäuse l eingesetzt ist,  so dass sie von diesem Gehäuse getragen  werden. 8 bezeichnet ein     Spurlager,    das zur  Aufnahme des     Achsialschubes    des Turbinen       läufers    2 dient.

   Am Körper 9 dieses Spur  lagers 8 sind     Körper    10 (nur einer ist in       Fig.    1 gezeigt) befestigt, die je eine Kammer  11 aufweisen und am zweiten Ende bei 31  am Turbinengehäuse 1     befestigt    sind. Die  Kammer 11 jedes Körpers 10 steht durch  eine Leitung 12 mit einem ringförmigen  Raum 13 der     Labyrinthstopfbüchse    in Ver  bindung, so dass aus diesem Raum 13 durch  die Leitung 12 Dampf entnommen werden  kann.

   Die     Labyrinthkämme    5, 6 sind zu bei  den Seiten der     Druckentnahmestelle        1.3    an  geordnet, und zwar sind .die Kämme 5 auf  der rechten und die Kämme 6 auf der linken  Seite dieser Stelle gelegen. 14 bezeichnet  eine um den Körper 10 angeordnete Rohr  schlange, durch die eine sich gleichbleibende       KüMmittelmenge    fliesst. An die Kammer 11  ist ferner eine Ableitung 15 angeschlossen.  in die nicht gezeigte Mittel eingebaut sind,  um in .der Kammer 11 im wesentlichen den  selben Druck wie im Ringraum 13, das     heisst     an .der     Druckaufnahmestelle    der Stopfbüchse.  aufrecht zu erhalten.

   Die Abmessungen der  Kammer 11 und somit des Körpers 10, sowie  die durch die Rohrschlange 14 strömende       Kühlmittelmenge    sind so bemessen, dass der  in .die Kammer 11 gelangende, der Stopf  büchse entnommene Dampf immer Sätti  gungstemperatur aufweist. Diese ist be  kanntlich     .eine    Funktion des     Dampfdruckes.     Ist nun zum Beispiel das     achsiale    Spiel zwi-      sehen den Kämmen 4 und 5 .der Labyrinth  stopfbüchse zu gross, so herrscht im Ring  raum 13, und demzufolge auch in der Kam  mer 11, ein höherer Druck als normal. Dem  entspricht auch eine höhere Sättigungstem  peratur, so dass der Körper 10 eine stärkere  Erwärmung erfährt.

   Infolgedessen     delmt    er  sich aus, und, 'da .der Lagerkörper 9, an dem  er befestigt ist, als Fixpunkt wirkt, muss  diese Ausdehnung nach rechts vor sich  gehen. Die Folge davon ist, dass auch das  mit dem     Wärmedehnungskörper    10 verbun  dene Turbinengehäuse 1 nach rechts ver  schoben wird, wodurch das     achsiale    Spiel  zwischen den Kämmen 4, 5 selbsttätig in der  angestrebten Weise vermindert und das zwi  schen den Kämmen 4, 6 vergrössert wird.

   Ist  umgekehrt das     achsiale    Spiel zwischen den  Kämmen 4, 5 zu klein und das zwischen  den Kämmen 4, 6 zu gross; so dass der der  Stopfbüchse bei 13 entnommene Dampf einen  kleineren 'Druck als normal aufweist, so  stellt sich im     Wärmedehnungskörper    10 eine  tiefere Sättigungstemperatur ein, so dass er  sich zusammenzieht und dadurch eine Ver  schiebung des Turbinengehäuses 1 samt der  von demselben getragenen Kämme 5, 6 nach  links bewirkt. Das     achsiale    Spiel zwischen  den Kämmen 4, 5 wird infolgedessen ver  grössert und das zwischen den Kämmen 4, 6  verkleinert, so dass sich im Ringraum 13 wie  der rasch der normale Druck einstellt.

   Der  der     Sättigungstemperatur    des der Stopf  büchse entnommenen Dampfes ausgesetzte       Wärmedehnungskörper    10 erfährt somit bei  steigendem Druck an der     Druckentnahme-          stelle    13 .der Stopfbüchse eine Ausdehnung  infolgedessen bewirkt er .selbsttätig rechts  von der Entnahmestelle 13, also vor dieser,  in der Strömungsrichtung des Dampfes be  trachtet, eine Verkleinerung und links davon,  also hinter-ihr, eine Vergrösserung des     ach-          sialen        Labyrinthspiels,

      während er sich bei  fallendem Druck an der Entnahmestelle 13  zusammenzieht und infolgedessen vor dieser  Stelle eine Vergrösserung und hinter dersel  ben eine Verkleinerung des     achsialen        Laby-          rinthspiels    bedingt.

      Vielfach dürfte die     angestrebte    selbst  tätige Einstellung des     achsialen    Labyrinth  spiels     bereits    mit einem einzigen Körper 10  erreicht werden.     Sind    die sich nicht drehen  den     Labyi@inthkämme    5, 6 in einem beson  deren     Stopfbüchsengehäuse        untergebracht.     anstatt unmittelbar vom Turbinengehäuse  getragen zu werden, so ist der Körper 10.       bezw.    sind die Körper 10 am einen Ende am       Stopfbüchsengehäuse    zu befestigen.  



  In     Fig.    2 bezeichnet 16 den als     Stange     ausgebildeten Körper, welcher der Sätti  gungstemperatur des der     Labyrinthstopf-          biichse    zu entnehmenden Dampfes ausgesetzt  ist und der am einen Ende am nicht gezeig  ten Körper eines     Spurlagers    und am andern  Ende entweder am     Stopfbüchsengehäuse,     falls ein solches vorhanden ist, oder dann an  dem unmittelbar die     Labyrinthkämme    tra  genden Turbinengehäuse befestigt ist. Diese  Stange 16 ist zum grösseren Teil von einem  Körper 17 umgeben, der einen Hohlraum 18  aufweist.

   Letzterer ist durch eine     Leitun;;     19 mit der     Druckentnahmestelle    der nicht ge  zeigten Stopfbüchse verbunden. Die Stange  16 ist ferner von einer im Hohlraum 18 un  tergebrachten Rohrschlange 20 umgeben.  durch die eine sich gleichbleibende     Menge     eines Kühlmittels, vorzugsweise Wasser.  fliesst. Der Abfluss des Dampfes,     bezw.    des  sich bereits gebildeten     Kondensates    aus dem  Raum 18 wird von einem einstellbaren Ven  til 21 beherrscht, das gleichzeitig im Raum  18 im wesentlichen denselben Druck aufrecht:  zu erhalten erlaubt, wie er an der Druck  entnahmestelle der Stopfbüchse herrscht.

   Je  nach der     Sättigungstemperatur    des in den  Raum 18 gelangenden Dampfes wird die  Stange 16 eine verschieden starke Erwär  mung erfahren und sich daher entweder aus  dehnen oder zusammenziehen und dadurch.  da ihre     Verbindungsstelle    mit dem Spur  lagerkörper als Fixpunkt zu betrachten ist,  eine Verschiebung der sich nicht drehenden       Labyrinthkämme,    zwecks Einstellung des       achsialen        Labyrinthspiels    bewirken.  



  In     Fig.    3 bezeichnet 22 den Körper eines  im übrigen nicht gezeigten     Spurlagers    und      23 eine Pratze des untern Gehäuseteils 24  einer im übrigen ebenfalls nicht dargestell  ten Turbine. Es ist angenommen, dass die  sich nicht drehenden Kämme einer     Laby-          rinthstopfbüehse    für die     Turbine    vom Tur  binengehäuse getragen werden. 25 bezeich  net einen .dem Körper 10 des ersten Ausfüh  rungsbeispiels entsprechenden Körper. Die  ser Körper weist einen Hohlraum 26 auf, in  welchen der Stopfbüchse entnommener  Dampf gelangt, und er ist am linken Ende  bei 27 fest mit dem Lagerkörper 22 verbun  den. während er am rechten Ende gleitbar  auf dem Lagerkörper 22 angeordnet ist.

   Das  rechte Ende des Körpers 25 dient     gleichzei=          tig    als Unterlage für die     Gehäusepratze    23,  welche das von ihr aufgenommene     Gewicht     auf den Lagerkörper 22 überträgt.

   Der Kör  per 25 und die Pratze 23 sind durch     einen     Keil 28 so verbunden, dass das Gehäuse 24  alle Längenausdehnungen des Körpers 25  mitmacht, wodurch erreicht wird,     dass    die  Längenveränderungen des     Wärmedehnungs-          körpers    25, hervorgerufen .durch den aus der  Stopfbüchse in denselben gelangenden  Dampf, eine     selbsttätige    Einstellung des       achsialen        Labyrinthspiels    der Turbinen  stopfbüchse in Abhängigkeit von dem an  der     Druckentnahmestelle    der Stopfbüchse  herrschenden     Druck    bewirken.  



  Die in     Fig.    4 gezeigte Ausführung un  terscheidet sich von der in     Fig.    3 dargestell  ten im wesentlichen dadurch, dass der       Wärrnedehnungskörper    25 mit der Pratze 2'3  des untern     Turbinengehäuseteils    vereinigt ist.

    29 bezeichnet in diesem Fall den Lagerkör  per eines sonst nicht weiter gezeigten Spur  lagers und 30 den Hohlraum, in welchen der  der nicht     gezeigten        Labyrinthstopfbüchse     entnommene Dampf gelangt, welcher je nach  seiner     Sättigungstemperatur,    das heisst je  nach dem an der     Druckentnahmestelle-    der  Stopfbüchse herrschenden     Dampfdruck    eine  mehr oder weniger starke Ausdehnung der  Pratze 23 und dadurch eine Veränderung des       achsialen        Labyrinthspiels    der nicht gezeig  ten Stopfbüchse bewirkt.

      Die Erfindung lässt sich auch anwenden,  wenn .die Stopfbüchse zum Beispiel nur in  dem vor der     Druckentnahmestelle    13 ge  legenen Teil, oder nur in dem hinter dieser  Stelle gelegenen Teil Kämme mit     achsialen     Dichtungszacken aufweist. Auch kann der  Durchmesser der verschiedenen     Stopfbüch-          senteile    vor und hinter der     IYruckentnahme-          stelle    13 unterschiedlich sein, um zum Beispiel  mindestens einen Teil des auftretenden Ach  sialschubes ausgleichen zu     können.     



  Anstatt die Körper 10,     bezw.    die Stan  gen 16 oder die Teile 25     bezw.    23 unmittel  bar am     Spurlagerkörper    zu befestigen, kön  nen sie auch an einem andern, die     achsiale     Lage des     Spurlagers    8 bestimmenden Teil  befestigt sein.  



  Die Stopfbüchse kann ausser der für  die Spieleinstellung notwendigen Druckent  nahmestelle 13 noch weitere Entnahmestellen  aufweisen, zum Beispiel solche, welche die       Undichtheitsverluste    abzuführen gestatten.  Auch kann der Hohlraum 18 an eine Stelle  angeschlossen sein, welche     gleichzeitig    zur  Abführung von     Undichtheitsverlustendient,     wobei es dann allerdings erforderlich ist, in  diese     Abführungsleitung    eine Stauvorrich  tung (zum Beispiel eine Blende) einzubauen,  welche ein Ansteigen .des Druckes bei wach  senden     Stopfbüchsenverlusten        verursacht,

            bezw.    die Abnahme des     Druckes    bei sich       vermindernden        Stopfbüchsenverlusten.     



  Um auch bei einem Betrieb mit überhitz  tem Dampf eine Einstellung des     achsialen          Labyrinthspiels    entsprechend der     Sättigungs-          temperatur,    die dem an der     Druckentnahme-          stelle    herrschenden Druck entspricht, zu er  halten, kann der Raum 11 in     Fig.    1,     bezw.     18 in     Fig.    2,     bezw.    26 in     Fig.    3,     bezw.    30 in       Fig.    4, mit dem Dampfraum eines Behälters  verbunden sein,

   welcher unter dem Druck an  der Entnahmestelle 13 steht und dessen     Kon-          denswasserabfluss        dureb.    einen Schwimmer  geregelt wird und in welchem allfällig ein  tretender überhitzter Dampf durch Kühlung,  oder Wassereinspritzung auf Sättigungs  zustand gebracht wird.

        Statt des an der     Druckentnahmestelle    der       ,Stopfbüchse    herrschenden Druckes selbst  kann auch ein in Abhängigkeit von diesem  Druck geregelter Dampfdruck die Tempera  tur .des die Einstellung .des     achsialen    Spiels  bewirkenden     @Värmedehnungskörpers    10       bezw.   <B>16</B>     bezw.    25     bezw.    23 beeinflussen.  Der     Druckregler    kann dabei so ausgebildet  sein, dass schon geringe Schwankungen des  Druckes in der     Druckentnahmestelle    der  Stopfbüchse sehr starke Veränderungen des  Druckes im     Vrärmedehnungskörper    verur  sachen.



  Device for automatic adjustment of the axial play in the labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines. The invention relates to a device for the automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar union machines that have a thrust bearing for receiving the axial thrust of their rotor.



  If no precautions are taken with such stuffing boxes to be able to adjust the axial play, which changes with thermal expansion, a large amount of play must be allowed for when assembling the stuffing box, if all operating conditions are to be taken into account, so that large steam losses are accepted are taking. If, on the other hand, care has been taken to ensure that the axial play of the stuffing box can be adjusted by hand, there is a risk that the relatively fine teeth of the labyrinth combs will come into contact with opposing surfaces, which endangers operational safety.

      The purpose of the invention is to create a device that automatically adjusts the axial play of labyrinth stuffing boxes in such a way that neither a large leakage nor contact with the comb teeth can occur, so that not only the economy of such stuffing boxes is improved, but rather their operational reliability is also increased.

   For this purpose, according to the present invention, at least one rinthkämme the position of the non-rotating Laby be determined body attached to a part of the machine which determines the axial position of the thrust bearing and exposed to the temperature saturated steam.

   which depends on the pressure at a pressure tapping point of the stuffing box, so that that body expands with increasing pressure at the pressure tapping point as a result of an increase in temperature and thereby adjusts the axial stuffing box play so that the pressure at the pressure tapping point decreases again while the named body When the pressure at the extraction point decreases, the stuffing box contracts as a result of a decrease in temperature, thereby adjusting its axial play so that the pressure at the extraction point increases again.



  In the accompanying drawings, for example, embodiments of the invention are illustrated, namely: Fig. 1 shows part of an axial longitudinal section through the steam inlet end of a high-pressure steam turbine, in which .die stationary parts of a labyrinth stuffing box seen at this end are carried directly by the turbine housing and in which this housing is verbun by special bodies with a thrust bearing body, Fig. 2 shows an embodiment in which a rod,

   . Which serves to connect a bearing body not shown to the turbine housing, partly from a cooling snake and also from a hollow body enclosing this snake, in which the stuffing box ent taken steam, Fig. ss a part of a parallel to perpendicular longitudinal center plane of a turbine through one of the claws of the housing of this turbine and through the body of a thrust bearing, as well as through a thrust bearing body with the claw connecting the body,

   and FIG. 4 shows a section similar to FIG. 3 through an embodiment in which the space for receiving steam removed from the stuffing box is provided in a claw of the turbine housing which is in turn attached to the body of a thrust bearing.



  In FIG. 1, 1 designates the housing and 2 the rotor of a multistage high pressure steam turbine with a steam inlet chamber 3. The support, not shown, of the housing 1 allows it to be displaced in the direction of the longitudinal axis of the turbine. At the high pressure end of this turbine, a labyrinth stuffing box is provided which has ridges 4 turned from the shaft: of the rotor 2 and ridges 5, 6 which do not rotate.

   The teeth of the combs 5 are opposite to the teeth of the combs 6, so that the axial labyrinth game, if all the combs 5, 6 move by the same amount in the axial direction, is changed on the combs 5 in the opposite direction as on the Combs 6. The combs 5, 6 are attached to a sleeve 7 which is inserted directly into the turbine housing l so that they are carried by this housing. 8 denotes a thrust bearing which is used to absorb the axial thrust of the turbine rotor 2.

   On the body 9 of this track bearing 8 body 10 (only one is shown in Fig. 1) are attached, each having a chamber 11 and are attached to the turbine housing 1 at 31 at the second end. The chamber 11 of each body 10 is connected through a line 12 with an annular space 13 of the labyrinth stuffing box in Ver, so that steam can be removed from this space 13 through the line 12.

   The labyrinth combs 5, 6 are arranged on the sides of the pressure tapping point 1.3, namely. The combs 5 are located on the right and the combs 6 on the left side of this point. 14 denotes a serpentine pipe arranged around the body 10 through which a constant quantity of coolant flows. A discharge line 15 is also connected to the chamber 11. are built into the means, not shown, in .der the chamber 11 substantially the same pressure as in the annular space 13, that is. The pressure receiving point of the stuffing box. to maintain.

   The dimensions of the chamber 11 and thus of the body 10, as well as the amount of coolant flowing through the coiled pipe 14, are dimensioned so that the steam removed from the stuffing box and entering the chamber 11 is always at saturation temperature. This is known to be a function of the vapor pressure. If, for example, the axial play between the combs 4 and 5 of the labyrinth stuffing box is too large, the pressure in the annular space 13, and consequently also in the chamber 11, is higher than normal. This also corresponds to a higher saturation temperature, so that the body 10 experiences greater heating.

   As a result, it delmt from, and, 'since the bearing body 9 to which it is attached acts as a fixed point, this expansion must take place to the right. The consequence of this is that the turbine housing 1 verbun with the thermal expansion body 10 is pushed to the right ver, whereby the axial play between the combs 4, 5 automatically reduced in the desired manner and the between the combs 4, 6 is increased.

   Conversely, if the axial play between the ridges 4, 5 is too small and that between the ridges 4, 6 is too large; so that the steam withdrawn from the stuffing box at 13 has a lower pressure than normal, a lower saturation temperature is established in the thermal expansion body 10, so that it contracts and thereby a displacement of the turbine housing 1 together with the combs 5, 6 carried by the same causes left. As a result, the axial play between the combs 4, 5 is enlarged and that between the combs 4, 6 is reduced, so that the normal pressure is quickly established in the annular space 13.

   The thermal expansion body 10 exposed to the saturation temperature of the steam withdrawn from the stuffing box thus expands when the pressure at the pressure extraction point 13 of the stuffing box increases, as a result of which it automatically causes it to the right of the extraction point 13, i.e. in front of it, viewed in the direction of flow of the steam , a reduction and to the left of it, i.e. behind her, an enlargement of the axial labyrinth game,

      while it contracts when the pressure drops at the removal point 13 and consequently causes an increase in the axial labyrinth game in front of this point and a reduction in the size behind it.

      In many cases, the desired automatic setting of the axial labyrinth game can already be achieved with a single body 10. If they do not rotate the Labyi @ inthkämme 5, 6 are housed in a special stuffing box housing. instead of being carried directly by the turbine housing, the body is 10. respectively. the bodies 10 are to be attached at one end to the stuffing box housing.



  In Fig. 2, 16 designates the body designed as a rod, which is exposed to the saturation temperature of the steam to be removed from the labyrinth stuffing box and at one end on the body of a thrust bearing (not shown) and on the other end either on the stuffing box housing, if one is present is, or is then attached to the turbine housing directly tra lowing the labyrinth combs. This rod 16 is for the most part surrounded by a body 17 which has a cavity 18.

   The latter is through a line ;; 19 connected to the pressure tapping point of the stuffing box not shown. The rod 16 is also surrounded by a coiled pipe 20 placed in the cavity 18. by the constant amount of a coolant, preferably water. flows. The outflow of steam, respectively. the already formed condensate from the space 18 is dominated by an adjustable Ven valve 21, which at the same time in the space 18 upright essentially the same pressure: allows to maintain, as it prevails at the pressure removal point of the stuffing box.

   Depending on the saturation temperature of the steam entering the space 18, the rod 16 will experience different degrees of warming and therefore either expand or contract and thereby. Since their connection point with the track bearing body is to be regarded as a fixed point, cause a shift of the non-rotating labyrinth combs for the purpose of setting the axial labyrinth play.



  In Fig. 3, 22 denotes the body of a thrust bearing, otherwise not shown, and 23 is a claw of the lower housing part 24 of a turbine, which is also not illustrated. It is assumed that the non-rotating combs of a labyrinth stuffing box for the turbine are carried by the turbine housing. 25 denotes a body corresponding to the body 10 of the first exemplary embodiment. The water body has a cavity 26 into which the stuffing box extracted steam, and it is verbun at the left end at 27 with the bearing body 22 to the. while it is slidably disposed on the bearing body 22 at the right end.

   The right end of the body 25 serves at the same time as a base for the housing claw 23, which transfers the weight taken up by it to the bearing body 22.

   The body 25 and the claw 23 are connected by a wedge 28 in such a way that the housing 24 takes part in all linear expansions of the body 25, which means that the changes in length of the thermal expansion body 25 caused by the stuffing box getting into the same Steam, an automatic adjustment of the axial labyrinth play of the turbine stuffing box depending on the pressure prevailing at the pressure tapping point of the stuffing box.



  The embodiment shown in FIG. 4 differs from the one shown in FIG. 3 essentially in that the thermal expansion body 25 is combined with the claw 2'3 of the lower turbine housing part.

    In this case, 29 denotes the Lagerkör by a lane, otherwise not shown, and 30 denotes the cavity into which the steam extracted from the labyrinth stuffing box (not shown) enters, which depends on its saturation temperature, i.e. depending on the steam pressure prevailing at the pressure point of the stuffing box causes a more or less strong expansion of the claw 23 and thereby a change in the axial labyrinth game of the stuffing box not shown th.

      The invention can also be used if .the stuffing box, for example, only in the part located in front of the pressure tapping point 13 or only in the part located behind this point has ridges with axial sealing teeth. The diameter of the various stuffing box parts in front of and behind the pressure extraction point 13 can also be different, for example to be able to compensate for at least part of the axial thrust that occurs.



  Instead of the body 10, respectively. the Stan gene 16 or the parts 25 respectively. 23 to fasten directly on the thrust bearing body, they can also be attached to another part that determines the axial position of the thrust bearing 8.



  The stuffing box can have, in addition to the pressure removal point 13 necessary for adjusting the clearance, further removal points, for example those which allow the leakage losses to be removed. The cavity 18 can also be connected to a point which simultaneously serves to discharge leakage losses, although it is then necessary to install a damming device (e.g. a diaphragm) in this discharge line, which causes an increase in the pressure when the packing box losses increase ,

            respectively the decrease in pressure with decreasing packing box losses.



  In order to maintain an adjustment of the axial labyrinth clearance according to the saturation temperature, which corresponds to the pressure prevailing at the pressure tapping point, even when operating with superheated steam, the space 11 in FIG. 18 in Fig. 2, respectively. 26 in Fig. 3, respectively. 30 in Fig. 4, be connected to the vapor space of a container,

   which is under the pressure at the extraction point 13 and whose condensate drainage occurs. a float is regulated and in which any superheated steam that may enter is brought to the saturation state by cooling or water injection.

        Instead of the pressure prevailing at the pressure tapping point of the stuffing box itself, a steam pressure regulated as a function of this pressure can also control the temperature .des the setting .des axial play causing @ heating expansion body 10 respectively. <B> 16 </B> and 25 resp. 23 affect. The pressure regulator can be designed in such a way that even slight fluctuations in the pressure in the pressure tapping point of the stuffing box cause very strong changes in the pressure in the thermal expansion body.

 

Claims (1)

PATENTAINTSPRUCH: Vorrichtung zur selbsttätigen Einstel- lung,cles achsialen Spiels in Labyrinthstopf- büchsen von Dampfturbinen, Kreisel-Dampf- verdichtern und ähnlichen Maschinen, .die ein Spurlager zum Aufnehmen des Achsial- schubes ihres Läufers aufweisen, dadurch gekennzeichnet, PATENTAIN CLAIM: Device for automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines, which have a track bearing for absorbing the axial thrust of their rotor, characterized in that dass mindestens ein die Lage der sich nicht drehenden Labyrinthkämme bestimmender Körper an einem die Achsial- lage des Spurlagers bestimmenden Teil der Maschine befestigt und der Temperatur ge sättigten Dampfes ausgesetzt ist, welche vom Druck an einer Druckentnahmestelle der Stopfbüchse abhängt, so dass sich jener Körper bei steigendem Druck an der Druck entnahmestelle infolge Temperaturzunahme ausdehnt und dadurch das achsiale Spiel in der Stopfbüchse so verstellt, dass der Druck an der Druckentnahmestelle wieder ab nimmt, that at least one body that determines the position of the non-rotating labyrinth combs is attached to a part of the machine that determines the axial position of the thrust bearing and is exposed to the temperature of saturated steam, which depends on the pressure at a pressure tapping point of the stuffing box, so that that body is at increasing pressure at the pressure tapping point due to an increase in temperature and thereby adjusting the axial play in the stuffing box so that the pressure at the pressure tapping point decreases again, während sich der genannte Körper bei abnehmendem Druck an der Entnahme stelle infolge Temperaturabnahme zusam menzieht und dadurch das achsiale Spiel in der Stopfbüchse so verstellt, dass der Druck an jener .Stelle wieder zunimmt. UNTERANSPRtTCHE: 1. while the said body contracts with decreasing pressure at the extraction point as a result of a decrease in temperature and thereby adjusts the axial play in the stuffing box so that the pressure at that point increases again. SUBClaims: 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, .da durch gekennzeichnet, dass die sich nicht drehenden Labyrinthkämme vor der Druckentnahmestelle, in der Strömungs richtung des Leckdampfes betrachtet, derart achsial gerichtete Zacken auf- weisen, dass das achsiale Labyrinthspiel bei einer Ausdehnung des dieses Spiel bestimmenden Körpers verkleinert, bei einer Zusammenziehung dieses Körper dagegen vergrössert wird. . Device according to patent claim, .da characterized in that the non-rotating labyrinth combs in front of the pressure tapping point, viewed in the direction of flow of the leakage steam, have axially directed prongs that the axial labyrinth game decreases when the body that determines this game expands a contraction, however, this body is enlarged. . Vorrichtung nach Patentansprucb, da durch gekennzeichnet, dass die sich nicht drehenden Labvrinthkämme hinter der Druckentnahmestelle, in der Strömungs richtung des Leckdampfes betrachtei-. derart achsial gerichtete Zacken aufwei sen, dass das achsiale Labyrinthspiel bei einer Ausdehnung des dieses Spiel be stimmenden Körpers vergrössert und bei einer Zusammenziehung dieses Körpers verkleinert wird. Device according to patent claim, characterized in that the non-rotating labyrinth combs behind the pressure tapping point are viewed in the direction of flow of the leakage steam. axially directed teeth aufwei sen in such a way that the axial labyrinth game is enlarged when the body defining this game is expanded and is made smaller when this body is contracted. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, class die zu beiden Seiten der Druckentnahmestelle vor gesehenen, sich nicht drehenden Laby- rinthkämme derart achsial gerichtete Zacken aufweisen, dass bei einer Aus- dehnung,des das achsiale Laby rinthspiel bestimmenden Körpers dieses Spiel vor der Druckentnahmestelle, in der Strö mungsrichtung des Leckdampfes betrach tet, 3. Device according to claim, characterized in that the non-rotating labyrinth combs seen on both sides of the pressure tapping point have such axially directed prongs that with an expansion of the body determining the axial labyrinth game before the Pressure tapping point, viewed in the direction of flow of the leakage steam, verkleinert und hinter dieser Stelle vergrössert wird, während es sich bei einer Zusammenziehung des erwähnten Körpers zu beiden Seiten der Druckent- nahmestelle im umgekehrten Sinne wie beim Ausdehnen dieses Körpers ver ändert. 4. is reduced in size and enlarged behind this point, while with a contraction of the mentioned body on both sides of the pressure removal point it changes in the opposite sense as when this body is expanded. 4th Vorrichtung nach Patentanspruch bei Maschinen mit Stopfbüchsen, deren sich nicht drehende Kämme vom Gehäuse der Maschine getragen werden, dadurch ge kennzeichnet, dass der am einen Ende am Spurlagerkörper befestigte Körper, welcher zur Einstellung des Labyrinth- spiels dient, am andern Ende mit dem Maschinengehäuse verbunden ist und einen Hohlraum aufweist, in welchen der Stopfbüchse entnommener Dampf ge langt. 5. Device according to claim for machines with stuffing boxes, the non-rotating combs of which are carried by the machine housing, characterized in that the body, which is attached to the thrust bearing body at one end and which is used to adjust the labyrinth play, is connected to the machine housing at the other end is and has a cavity in which the stuffing box extracted steam ge reached. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich- net, ,dass die den Ilohlraum begrenzenden Wandungen von einer sich gleich blei benden Kühlmittelmenge gekühlt wer den. 6. Device according to claim and dependent claim 4, characterized in that the walls delimiting the hollow space are cooled by a constant amount of coolant. 6th Vorrichtung nach Patentanspruch bei Maschinen mit Stopfbüchsen, deren sich nicht drehende Kämme vom Gehäuse der Maschine getragen werden, .dadurch ge kennzeichnet, dass der am Spurlagerkör- per mit seinem einen Ende befestigte Körper, welcher zur Einstellung des Labyrinthspiels dient, als Stange aus gebildet ist, die am andern Ende am Maschinengehäuse befestigt und von einem Hohlkörper umgeben ist, in wel chen der Stopfbüchse entnommener Dampf gelangt. 7. Device according to patent claim for machines with stuffing boxes, the non-rotating combs of which are carried by the machine housing, characterized in that the one end of the body attached to the thrust bearing body, which is used to adjust the labyrinth clearance, is designed as a rod , which is attached at the other end to the machine housing and surrounded by a hollow body, in wel chen the stuffing box extracted steam. 7th Vorrichtung nach Patentanspruch und Unteranspruch 6, .dadurch gekennzeich net, dass der im Hohlkörper gelegene Teil der Stange von einer Kühlleitung um geben ist, durch die eine sich gleichblei bende Kühlmittelmenge fliesst. B. Vorrichtung nach Patentanspruch bei Maschinen mit Stopfbüchsen, deren sich nicht drehende Kämme vom Gehäuse der Maschine getragen werden, dadurch ge- kennzeichnet, dass ein Teil des die Lage der sich nicht drehenden Labyrinth kämme bestimmenden Körpers gleitbar auf dem Spurlagerkörper angeordnet ist und gleichzeitig das Maschinengehäuse trägt, mit dem er so verbunden ist, dass sich dieser Teil und das Maschinen gehäuse gemeinsam verschieben müssen. 9. Device according to claim and dependent claim 6, characterized in that the part of the rod located in the hollow body is surrounded by a cooling line through which a constant amount of coolant flows. B. Device according to claim for machines with stuffing boxes, the non-rotating combs of which are carried by the housing of the machine, characterized in that a part of the position of the non-rotating labyrinth combs determining body is slidably arranged on the thrust bearing body and at the same time Carries machine housing, with which it is connected so that this part and the machine housing must move together. 9. Vorrichtung nach Patentanspruch, bei Maschinen mit Stopfbüchsen, deren sich nicht drehende Kämme vom Gehäuse der Maschine getragen werden, dadurch ge kennzeichnet, dass der die achsiale Lage dieser Kämme bestimmende Körper mit einer Gehäusepratze vereinigt ist, die sich auf dem Spurlagerkörper abstützt, mit dem sie fest verbunden ist. 10. Device according to claim, in machines with stuffing boxes, the non-rotating combs of which are carried by the housing of the machine, characterized in that the body determining the axial position of these combs is combined with a housing claw which is supported on the bearing body with which it is firmly connected. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass ein Druck regler, welcher in Abhängigkeit vom Druck an der Druckentnahmestelle der Stopfbüchse steht, die Temperatur des die achsiale Lage der sich nicht drehenden Stopfbüchsenteile einstellenden Wärme delinungskörpers beeinflusst. Device according to patent claim, characterized in that a pressure regulator, which is dependent on the pressure at the pressure tapping point of the stuffing box, influences the temperature of the heat sinking body which sets the axial position of the non-rotating stuffing box parts.
CH158918D 1931-08-19 1931-08-19 Device for the automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines. CH158918A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH158918T 1931-08-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH158918A true CH158918A (en) 1932-12-15

Family

ID=4412829

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH158918D CH158918A (en) 1931-08-19 1931-08-19 Device for the automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines.

Country Status (1)

Country Link
CH (1) CH158918A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1200325B (en) * 1961-12-29 1965-09-09 Escher Wyss Gmbh Bypass valve of a steam turbine plant with two closing bodies connected in series
FR2570764A1 (en) * 1984-09-27 1986-03-28 Snecma DEVICE FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING THE PLAY OF A TURBOMACHINE LABYRINTH SEAL

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1200325B (en) * 1961-12-29 1965-09-09 Escher Wyss Gmbh Bypass valve of a steam turbine plant with two closing bodies connected in series
FR2570764A1 (en) * 1984-09-27 1986-03-28 Snecma DEVICE FOR AUTOMATICALLY CONTROLLING THE PLAY OF A TURBOMACHINE LABYRINTH SEAL
EP0176447A1 (en) * 1984-09-27 1986-04-02 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteurs D'aviation, "S.N.E.C.M.A." Apparatus for the automatic control of the play of a labyrinth seal of a turbo machine
US4662821A (en) * 1984-09-27 1987-05-05 Societe Nationale D'etude Et De Construction De Moteur D'aviation S.N.E.C.M.A. Automatic control device of a labyrinth seal clearance in a turbo jet engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2430208C3 (en) Nuclear power plant with steam generator and reheater for partially expanded steam
EP1059488B1 (en) Process and installation for heating a liquid medium
DE2845021A1 (en) METHOD FOR STARTING A FORCED STEAM GENERATOR
DD296733A5 (en) DEHUIT STEAM GENERATORS FOR A GAS AND STEAM TURBINE POWER PLANT
CH158918A (en) Device for the automatic adjustment of the axial play in labyrinth stuffing boxes of steam turbines, centrifugal steam compressors and similar machines.
DE1551043B2 (en) Forced steam generator
DE647193C (en) Pipe steam generator
DE2366607C2 (en)
CH642155A5 (en) STEAM GENERATOR WITH PARTITION BETWEEN TWO COMBUSTION CHAMBERS.
DE1001286B (en) Steam power plant with once-through steam generator
DE1228623B (en) Steam power plant with forced steam generator and reheater
DE695998C (en) Steam boiler for coal dust
DE742862C (en) Superheated steam cooling and control with forced operation of the coolant
DE3419044C2 (en)
DE3415490C2 (en)
DE2450241C2 (en) Heated roller for heat treatment of e.g. man-made fibers
DE940899C (en) Axial steam or gas turbine working with reheating
AT133369B (en) Multi-stage water turbine system for medium and high gradients.
DE732471C (en) Split plain bearing for centrifugal machines, especially steam or gas turbines
DE1035158B (en) Process for the operation of a steam power plant with a once-through steam generator working according to the single-pipe system and preferably with supercritical pressure and a device for carrying out the process
DE4140685A1 (en) Heat exchanger used as high-pressure preheater for feed water - incorporates at least one U=shaped vertical tube bunch arranged at least partly in condensate cooling zone.
DE446338C (en) Inclined tube boiler
DE491411C (en) Steam control valve with steam dryer for locomotive boiler
DE565162C (en) Feeding of liquid heaters for the operation of mist turbines
CH185244A (en) Steam generator system in which the evaporation and overheating of the working medium takes place in at least one pipe string containing a liquid separator.