CH214463A - Anlage mit mindestens einer Turbomaschine. - Google Patents

Description

  Anlage mit mindestens einer Turbomaschine.    Die Erfindung bezieht sich auf eine An  lage mit mindestens einer von einem gasför  migen Arbeitsmittel durchströmten Turbo  maschine, deren Welle aus einem     einen     gegenüber dem Aussendruck erhöhten Druck  aufweisenden Raum des Maschinengehäuses  herausgeführt und ausserhalb dieses Raumes  gelagert ist.  



  Beim Durchtritt von Wellen durch die  Gehäuse von Turbomaschinen sind Dichtun  gen z. B. in Form von Labyrinth- oder  Kohlendichtungen notwendig, um unzulässige  Verluste von Gasen zu vermeiden. Ausser  den bei solchen Dichtungen vorkommenden  immerhin noch ganz beträchtlichen Gasver  lusten stellen sich als weiterer Nachteil   insbesondere bei der Anwendung hoher  Temperaturen - häufige Betriebsschwierig  keiten infolge der grossen Wärmeausdehnun  gen ein.  



  Die Erfindung besteht darin, dass das  Lagergehäuse der Turbomaschine mit dem  Maschinengehäuse gasdicht verbunden und  nach     aussen    abgedichtet ist, so dass im Lager  gehäuse ebenfalls ein gegenüber dem Aussen  druck erhöhter Druck herrscht. Durch diese    Ausbildung der Lager können die     Nachteile     der bisher bekannten Bauarten vermieden  werden.  



  Das nach     aussen    abgedichtete Lager  gehäuse kann auf der einen Seite mit dem  Maschinengehäuse gasdicht verbunden     sein     und auf der andern Seite eine den Innen  raum des Lagergehäuses gegenüber dem  Aussenraum abdichtende     iStöpfbüchse    be  sitzen.

       Eine    solche     Ausführung        bringt    den  Vorteil mit sich, dass der durch die Stopf  büchse nach     aussen        hindurchzuführende    Wel  lenteil     dünner    ausgeführt werden kann als  die übrigen Wellenteile, weil dieser Wellen  teil     praktisch    nur durch das der Leistungs  übertragung entsprechende Drehmoment be  lastet ist.  



  Bei zwei miteinander gekuppelten Turbo  maschinen kann das     Gehäuse    des zwischen  beiden     Turbomaschinen    angeordneten Lagers  mit den beiden     Maschinengehäusen    gasdicht  verbunden und nach aussen abgedichtet sein.  Sofern dann die beiden gekuppelten Turbo  maschinen     ein    Verdichter und eine Gas  turbine sind,     wird        zweckmässigerweise    in  dem von Luft durchströmten Maschinen-           gehäuse        ein.    höherer Druck eingehalten als  im andern Maschinengehäuse, so dass eine  geringe Menge Luft aus dem einen Maschi  nengehäuse durch das Lagergehäuse in das  andere Maschinengehäuse strömen kann.  



  Die Lagergehäuse können mittels eines  nachgiebigen Balges mit einem der Maschi  nengehäuse gasdicht verbunden sein, sie kön  nen auch einen eigenen     Schmierölkreislauf     besitzen, wobei eine Kühlvorrichtung für das  01 des     Schmierölkreislaufes    vorgesehen sein  kann.  



  Dem Lagergehäuse kann weiter durch  eine Leitung ein gasförmiges Druckmittel  zugeführt werden, das unter höherem Druck  steht als das gasförmige Arbeitsmittel des  angeschlossenen Maschinengehäuses. In ge  wissen Fällen kann es sich empfehlen, eine  Kühlvorrichtung für das auf diese Weise  dem Lagergehäuse zugeführte Gas anzu  ordnen.  



  Zwei Ausführungsbeispiele des Erfin  dungsgegenstandes sind nachstehend an Hand  der     Fig.    1 und 2 der Zeichnung genauer  erläutert.  



  Bei den Anlagen nach     Fig.    1 und 2 sind  ein Turboverdichter 1 und eine Turbine 2  vorgesehen. Der Turboverdichter 1 saugt  durch die Leitung 3 Luft an und     drückt    sie  durch die Leitung 4 in einen Gaserhitzer 5.  Die erhitzte Luft und gegebenenfalls die  Verbrennungsgase werden dann durch die  Leitung 6 in die Turbine 2 geführt. Die Ab  gase der Turbine 2 strömen durch die Lei  tung 7 in weitere Verbrauchsstellen, z. B.  in eine     Niederdruckturbine    8     (Fig.2)    oder       ins    Freie. Der Rotor 9 des Turboverdichters 1       (Fig.    1) und der Rotor 10 der Turbine 2  sind in den Lagern 11     bezw.    12     bezw.    13  gelagert.

    



  Die in den Lagern 12 und 13 gelagerten  Wellen 14     bezw.    15 übertragen Drehmomente  und ragen in das Gehäuse der Turbomaschi  nen 1 und 2 hinein, in welchen das Arbeits  mittel unter einem gegenüber dem Aussen  druck erhöhten Druck sich befindet. Die  Gehäuse 16 und 17 der Lager 12 und 13  sind mit den Maschinengehäusen 1     bezw.    2    gasdicht verbunden und auch nach aussen  abgedichtet. Es kann sich demnach in den  Lagergehäusen ebenfalls ein gegenüber dem  Aussendruck erhöhter Druck einstellen.  



       Jedes    der Lager 12 und 13 besitzt einen  eigenen     Schmierölkreislauf,    der aus dem       Schmierölsumpf    18 über die Pumpe 19 durch  die Leitung 20 in das Lager 12     bezw.    13  führt und von hier wieder in den Schmieröl  sumpf ausmündet. Zur Kühlung des Schmier  ölsumpfes kann eine Kühlvorrichtung in  Form einer Rohrschlange 21 im     Schmieröl-          sumpf    untergebracht sein. Durch diese Rohr  schlange wird ein Kühlmittel geführt, wel  ches einen Teil der Wärme des Schmier  mittels abführt, so dass für das Schmier  mittel eine vorgeschriebene Temperatur ein  gehalten werden kann.  



  Das Gehäuse 16 des Lagers 12 ist mit  dem Maschinengehäuse des Turboverdich  ters 1 als ein Stück ausgeführt und durch  den nachgiebigen Balg 22 mit dem Gehäuse  der Turbine 2 gasdicht verbunden.  



  Um eine unzulässige Erwärmung des  Lagergehäuses 16 und damit des Lagers 12  zu verhindern, ist ein Kühlraum 23 vorge  sehen, in welchen das Kühlmittel gelangt,  das     bereits    die Kühlschlange 21 durchströmt  hat; der Austritt des Kühlmittels erfolgt  durch die Leitung 24. Das Innere des Lager  gehäuses 16 steht durch die Leitung 25 mit  der Förderleitung 4 des Verdichters in Ver  bindung. Da die Leitung 25 im Kühlraum 23  angeordnet ist, strömt in das Innere des  Lagergehäuses gekühlte Luft, die dann in  geringer Menge durch den Balg 22 nach der  Turbine 2 entweichen kann, weil das Ar  beitsmittel im Gehäuse des Turboverdichters 1  einen etwas höheren Druck aufweist als das  Arbeitsmittel im Gehäuse der Turbine 2.  



  Das Gehäuse 17 des Lagers 13 ist auf  der einen Seite mit Hilfe des Balges 26 mit  dem Gehäuse der Turbine 2 gasdicht ver  bunden und besitzt auf der     andern    Seite eine  den Innenraum gegenüber dem Aussenraum  abdichtende Stopfbüchse 27. Die Welle 15  ist auf der Seite der Stopfbüchse 27 im  wesentlichen nur durch das der Leistungs-           übertraguüg    entsprechende     Drehmoment        he-          lastet,    so dass sie mit dem diesem Moment  entsprechend verminderten Durchmesser durch  die Stopfbüchse geführt werden kann.

   Der  Durchmesser der Welle 15 auf der Seite des  Rotors 10 muss wesentlich grösser sein, da  dieser Wellenteil nicht nur durch das Dreh  moment, sondern auch noch durch das vom  Gewicht des Rotors verursachte Biege  moment beansprucht ist.  



  Dem Gehäuse 17 werden durch die Lei  tung 28 aus der Abgasleitung 7 Abgase  zugeführt, die mit Hilfe der Kühlvorrich  tung 29 gekühlt werden.  



  Die Lagergehäuse 16 und 30 der Gas  turbinenanlage nach     Fig.    2 sind zwischen  den Gehäusen der Turbomaschinen 1 und 2       bezw.    2 und 8 angeordnet, gasdicht mit den  Gehäusen der     Turbomaschinen    1, 2     bezw.    8  verbunden und nach aussen abgedichtet. Dem  Gehäuse 16 wird durch die Leitung 25 mit  tels des Kühlers 31 gekühlte Luft aus der  Förderleitung 4 des Verdichters 1 zugeführt.  Das Lagergehäuse 30 erhält aus einer Zwi  schenstufe des Verdichters 1 über die Lei  tung 32 Luft zugeführt, welches durch den  Kühler 33 gekühlt wird. Durch die Leitun  gen 25 und 32 kann aus dem Gehäuse des  Verdichters 1 nur reine Luft in die Lager  gehäuse 16 und 30 überströmen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Anlage mit mindestens einer von einem gasförmigen Arbeitsmittel durchströmten Turbomaschine, deren Welle aus einem einen gegenüber dem Aussendruck erhöhten Druck aufweisenden Raum des Maschinengehäuses herausgeführt und ausserhalb dieses Raumes gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse der Turbomaschine mit dem Maschinengehäuse gasdicht verbunden und nach aussen abgedichtet ist, so dass im Lagergehäuse ebenfalls ein gegenüber dem Aussendruck erhöhter Druck herrscht. UNTERANSPRÜUCHE: 1.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das nach aussen abgedichtete Lagergehäuse auf der einen Seite mit dem Maschinengehäuse gasdicht verbunden ist und auf der andern Seite eine den Innen raum des Lagergehäuses gegenüber dem Aussenraum abdichtende Stopfbüchse besitzt. 2. Anlage nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der durch die Stopf büchse nach aussen hindurchgeführte Wellen teil dünner ausgebildet ist als die übrigen Wellenteile. 3.

   Anlage nach Patentanspruch, mit min destens zwei miteinander gekuppelten Turbo maschinen, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse des zwischen beiden Turbomaschinen angeordneten Lagers mit den beiden Maschi nengehäusen gasdicht verbunden und nach aussen abgedichtet ist. 4. Anlage nach Unteranspruch 3, mit Verdichter und Gasturbine, dadurch gekenn zeichnet, dass in dem von Luft durchströmten Maschinengehäuse ein höherer Druck herrscht als im andern Maschinengehäuse, so dass Luft aus dem .einen Maschinengehäuse durch das Lagergehäuse ins andere Maschinen gehäuse strömt. 5. Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Lagergehäuse mit tels eines nachgiebigen Balges mit dem Ma schinengehäuse gasdicht verbunden ist. 6.

   Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das im Gehäuse befind liche Lager einen eigenen Schmierölkreislauf besitzt. 7. Anlage nach Unteranspruch 6, gekenn zeichnet durch eine Kühlvorrichtung für das 01 des iSchmierölkreislaufes. B. Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass dem Lagergehäuse durch eine Leitung ein gasförmiges Druckmittel zugeführt wird, das unter höherem Druck steht als das gasförmige Arbeitsmittel des angeschlossenen Maschinengehäuses. 9. Anlage nach Patentanspruch, gekenn zeichnet durch eine Kühlvorrichtung für das in das Lagergehäuse eingeführte Gas.