Dampf- oder Gasturbine für hohe Arbeitsmitteltemperaturen. Die Erfindung betrifft eine Dampf- oder Gasturbine für hohe Arbeitsmitteltempera- turen mit einer durch einen Teil des der Tur bine zugeführten Arbeitsmittels gekühlten Stopfbüchse. Beträgt bei einer solchen Tur bine die Eintrittstemperatur des Arbeits mittels über 500 C, so ist eine Kühlung der Stopfbüchse mindestens auf der Hochdruck seite der Turbine unumgänglich, ansonst die Stopfbüchsenpackung, also z. B. Kohlen oder Metallringe Schaden leiden.
Um sol chen Betriebsverhältnissen ausgesetzte Stopf büchsen zu kühlen, ist schon vorgeschlagen worden, in dieselben überhitztes Arbeitsmit tel, dessen Temperatur jedoch immer noch niedriger ist als die des in die Turbine ein strömenden Arbeitsmittels, einzuführen. Der zum Kühlen dienende, überhitzte Arbeits mittelteil wurde dabei vor dem Regelventil vom Hauptstrom abgezweigt.
Im Gegensatze dazu wird gemäss vorliegender Erfindung das zur Kühlung der Stopfbüchse dienende und zwischen deren Enden in dieselbe einge führte Arbeitsmittel der Turbine an einer Stelle entnommen, die, in der Strömungsrich tung des Arbeitsmittels betrachtet, hinter dem den kleinsten Arbeitsmitteldurchsatz durch die Turbine festlegenden Regelorgan liegt. Dabei durchströmt dieses Kühlmittel vor dem Übertritt in die Stopfbüchse noch eine Kühleinrichtung.
Zweckmässig kann die Entnahmestelle für den in die Stopfbüchse eingeführten Arbeitsmittelteil unmittelbar hinter der ersten Entspannungsstufe der Turbine liegen, und ferner kann das in der Stopfbüchse gegen die Turbine hin strömende Arbeitsmittel zusammen mit dem aus dem Turbineninnern allenfalls in die Stopfbüchse leckenden Arbeitsmittel nach einer Stelle hinter dem ersten Laufrad der Turbine ab geleitet werden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel des Erfindungsgegenstandes in zum Teil vereinfachter Darstellungsweise gezeigt. In der Figur bezeichnet 1 die erste Entspan- nungss@tufe, also das erste Leitrad einer Hochdruckdampfturbine, 2 das erste Lauf rad und 3 das zweite Leitrad. Ferner be- zeichnet 4 die hochdruckseitige Stopfbüchse der Turbine; in diese Stopfbüchse 4 ist eine Anzahl Liderungsringe 5 eingebaut. Zur Kühlung der Stopfbüchse 4 wird an der Turbinenstelle 6 aus einem Raum 19, der in bezug auf die Dampfströmung hinter der ersten Entspannungsstufe 1 gelegen ist, Dampf entnommen und durch eine Leitung 7 einem Kühler 8 zugeführt.
In diesem Kühler 8 ist eine Kühlschlange 9 eingebaut, die von einem Kühlmittel, z. B. Speisewasser, durch strömt wird. Der an der Stelle 6 entnommene und im Kühler 8 abgekühlte Arbeitsmittelteil gelangt durch eine Leitung 10 nach einer Stelle 11 der Stopfbüchse 4, um dann von dieser Stelle 11 zum Teil gegen das Aussen ende 12 und zum Teil gegen das Innenende 13 der Stopfbüchse hin zu strömen. Der zweitgenannte dieser Teile wird zusammen mit dem Arbeitsmittel, das aus dem Raum 19 an Liderungen 15 vorbei nach einer Stelle 16 der Stopfbüchse gelangt, in einen Kanal 17 abgeleitet, an den eine nach einer hinter dem zweiten Leitrad 3 befindlichen Stelle führende Leitung 18 angeschlossen ist.
Bei der beschriebenen Stopfbüchse sind die an den Stellen 11 und 16 herrschenden Drücke jeweils dem Druck hinter der ersten Entspannungsstufe 1, also dem im Raum 19 herrschenden Druck praktisch proportional, so dass bei allen Belastungen der Turbine das Druckgefälle zwischen den Stellen 11 und 16 und dasjenige zwischen der Stelle 16 und dem Raum 19 selbsttätig sich praktisch pro portional bleiben. Auf diese Weise wird, ohne dass der in die Stopfbüchse 4 für die Küh lung einzuführende Arbeitsmittelteil irgend wie zu regeln ist, also bei einfachster Bau- und Betriebsweise, bei allen Belastungen selbsttätig eine richtige Kühlung der gesam ten Stopfbüchse 4 erreicht.
Der zum Kühlen der Stopfbüchse be nötigte Arbeitsmittelteil kann auch hinter der zweiten oder hinter einer noch tieferen Entspannungsstufe der Turbine entnommen werden. In einem solchen Falle ist dann derjenige Teil des in die Stopfbüchse über geführten Arbeitsmittels, welcher in dieser gegen die Turbine hin strömt, zusammen mit aus dem Turbineninnern in die Stopf büchse dringendem Arbeitsmittel nach einer Stelle hinter dem zweiten Laufrad bezw. nach einer noch tieferen Druckstelle der Tur bine abströmen zti lassen.
Die Entnahmestelle des in die Stopf büchse einzuführendenArbeitsmittelteils kann ferner auch zwischen dem den kleinsten Ar beitsmitteldurchsatz durch die Turbine fest legenden Regelorgan und der ersten Entspan nungsstufe liegen, in welchem Falle der Druck des in die Stopfbüchse eingeführten Arbeitsmittels höher liegt, als wenn die Ent nahmestelle z. B. unmittelbar hinter der ersten Entspannungsstufe der Turbine liegt. Es lassen sich dann für den im Kühler zu kühlenden Arbeitsmittelteil, welcher in die Stopfbüchse einzuführen ist, hohe Geschwin digkeiten erreichen, so dass dieser Kühler verhältnismässig klein bemessen werden kann und daher billig wird.
Steam or gas turbine for high working medium temperatures. The invention relates to a steam or gas turbine for high working fluid temperatures with a stuffing box cooled by part of the working fluid supplied to the turbine. If the inlet temperature of the work is above 500 C in such a turbine, cooling of the stuffing box at least on the high pressure side of the turbine is inevitable, otherwise the stuffing box packing, ie z. B. Coals or metal rings suffer damage.
In order to cool stuffing boxes exposed to such operating conditions, it has already been proposed to introduce overheated Arbeitsmit tel into the same, the temperature of which, however, is still lower than that of the working medium flowing into the turbine. The overheated work center section used for cooling was branched off from the main flow in front of the control valve.
In contrast to this, according to the present invention, the working fluid of the turbine, which is used to cool the stuffing box and is inserted between its ends, is removed from the turbine at a point which, viewed in the flow direction of the working fluid, is located behind the regulating element which defines the smallest working fluid throughput through the turbine . This coolant flows through a cooling device before it enters the stuffing box.
The extraction point for the working fluid part introduced into the stuffing box can expediently be located directly behind the first expansion stage of the turbine, and the working fluid flowing in the stuffing box towards the turbine, together with the working fluid leaking from the inside of the turbine into the stuffing box, can be located behind the first impeller of the turbine are directed from.
In the drawing, an embodiment example of the subject invention is shown in a partially simplified representation. In the figure, 1 designates the first expansion stage, ie the first stator of a high-pressure steam turbine, 2 the first running wheel and 3 the second stator. Furthermore, 4 denotes the high-pressure side stuffing box of the turbine; A number of eyelid rings 5 are built into this stuffing box 4. To cool the stuffing box 4, steam is withdrawn at the turbine point 6 from a space 19, which is located downstream of the first expansion stage 1 with respect to the steam flow, and is fed to a cooler 8 through a line 7.
In this cooler 8 a cooling coil 9 is installed, which is of a coolant, for. B. feed water, flows through. The part of the working medium removed at point 6 and cooled in the cooler 8 passes through a line 10 to a point 11 of the stuffing box 4, in order to then flow from this point 11 partly towards the outer end 12 and partly towards the inner end 13 of the stuffing box . The second of these parts is diverted together with the working fluid that comes from space 19 past lids 15 to a point 16 of the stuffing box into a channel 17 to which a line 18 leading to a point located behind the second stator 3 is connected .
In the stuffing box described, the pressures prevailing at points 11 and 16 are in each case practically proportional to the pressure downstream of the first expansion stage 1, i.e. the pressure prevailing in space 19, so that the pressure gradient between points 11 and 16 and the one at all turbine loads between the point 16 and the space 19 automatically remain practically per proportional. In this way, without the work equipment part to be introduced into the stuffing box 4 for cooling needs to be regulated in any way, that is, with the simplest construction and operation, a correct cooling of the entire stuffing box 4 is automatically achieved at all loads.
The work equipment part required to cool the stuffing box can also be taken from behind the second or an even lower expansion stage of the turbine. In such a case, that part of the working medium passed into the stuffing box, which flows in this against the turbine, together with the stuffing box urging working medium after a point behind the second impeller. after an even deeper pressure point on the turbine, let it flow off.
The extraction point of the working medium part to be introduced into the stuffing box can also be between the smallest working medium throughput through the turbine and the first relaxation stage, in which case the pressure of the working medium introduced into the stuffing box is higher than when the ent collection point z . B. is immediately behind the first expansion stage of the turbine. High speeds can then be achieved for the working medium part to be cooled in the cooler, which is to be introduced into the stuffing box, so that this cooler can be made relatively small and is therefore cheap.