CH402147A - Kühlmittelanschlusskopf zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators - Google Patents

Kühlmittelanschlusskopf zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators

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CH402147A
CH402147A CH250963A CH250963A CH402147A CH 402147 A CH402147 A CH 402147A CH 250963 A CH250963 A CH 250963A CH 250963 A CH250963 A CH 250963A CH 402147 A CH402147 A CH 402147A
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CH
Switzerland
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coolant
seal
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protective gas
pressure
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Application number
CH250963A
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English (en)
Inventor
Lambrecht Dietrich
Weghaupt Erich
Original Assignee
Licentia Gmbh
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • H02K9/193Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil with provision for replenishing the cooling medium; with means for preventing leakage of the cooling medium

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Motor Or Generator Frames (AREA)

Description


      Kühlmittelanschlusskopf    zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am  flüssigkeitsgekühlten Läufer     einer    elektrischen Maschine,  insbesondere eines Turbogenerators    Die Weiterentwicklung der Turbogeneratoren     zeigt     die Tendenz zu einer ständigen Erhöhung der  Leistung. Die     praktische    Verwirklichung der Tendenz  verlangt aber ein sehr wirksames Kühlsystem für den       Stator    und den Läufer. Es ist daher unumgänglich,  bei den Generatoren grosser Leistung anstatt der für  die bisher gebauten Einheiten ausreichende Gas  kühlung, die ausserordentlich wirksame Flüssigkeits  kühlung für den     Stator    und Induktor vorzunehmen.  



  Flüssigkeiten, insbesondere Wasser,     gewährleisten     bei Anwendung der direkten     Hohlleiterkühlung        ausser-          ordentlich    hohe Kühlleistungen.  



  Die Verwirklichung der Flüssigkeitskühlung wirft  sehr grosse konstruktive und fertigungstechnische Pro  bleme auf. Die Erfindung     betrifft        ausschliesslich    das  Problem der Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit  an dem rotierenden Läufer.  



  Zu- und Abführung der Kühlflüssigkeit erfolgt  zweckmässig am erregerseitigen     Läuferwellenende.    Von  der     Ankupplung    eines Erregermaschinensatzes wird  bei Generatoren grosser Leistung abgegangen, so dass  das Wellenende für einen sogenannten     Kühlmittelan-          schluss    zur Verfügung steht. Die Zu- oder     Abführung     des     Kühlmittels    in den Läufer erfolgt meist durch eine  Zentralbohrung und der Rücklauf oder Zulauf des  Kühlmittels durch einen um die Zentralbohrung an  geordneten Ringkanal.

   An das freie Wellenende wird  ein     Kühlmittelanschlusskopf    angeflanscht, der als  Bindeglied zwischen den rotierenden und den festste-         henden    Teilen der     Kühlmittelführung    dient. Ein       schwerwiegendes    Problem ist die Abdichtung des       Kühlmittelkreislaufes    nach aussen, dem umso mehr  Bedeutung zukommt, als das     Kühlmittel,    beispielsweise  Wasser, nicht leitend, d. h. also chemisch rein sein  muss.

   Die Abdichtung des     Kühlkreislaufes    ist beson  ders dort schwierig, wo feststehende und rotierende  Teile sich berühren, nämlich im     Kühlmittelanschluss-          kopf.    Die Abdichtung gegen die     äussere    Atmosphäre  erfolgt dort über eine bekannte Wellendichtung bei  spielsweise eine axial wirkende Wellendichtung. Da  diese     Axialwellendichtung    geschmiert werden muss,  müssen Mittel gefunden werden, die verhindern,     dass     das Schmiermittel mit dem Wasser des Kühlkreislaufes  in     Berührung    kommt, wenn man verhindern will, dass  das Wasser ständig durch das Schmiermittel verun  reinigt wird.

   Denkbar ist auch     eine    Schleifdichtung  ohne Schmierung, wenn die Abmessung und Umfangs  geschwindigkeiten der Dichtstellen     es    zulassen. Ebenso  ist es möglich, Wasser als     Schmiermittel    zu verwenden.  In jedem Falle aber muss verhindert werden,     dass    das  Schmiermittel mit dem     Kühlmittel    in     Berührung     kommt. Bei der     Verwendung    von Wasser muss ausser  dem dafür gesorgt werden;     dass    dieses nicht mit der  Atmosphäre in Verbindung kommt.

   Die     Erfindung     löst diese Aufgabe mit einem     Kühlmittelanschlusskopf,     in dem eine oder mehrere Schutzgaskammern zwischen  der Ein- und/oder der Austrittsstelle des     Kühlmittels     und einer Abdichtung gegen die äussere Atmosphäre      vorgesehen sind, wobei die Schutzgaskammern von der  Ein- und/oder Austrittsstelle durch Spalt- oder  Schleifdichtungen getrennt sind und von denen we  nigstens eine Schutzgaskammer als Sammelraum für die  durch die Spalt- oder     Schleifdichtung    durchtretende       Kühlflüssigkeitsmenge    zum Zweck der Rückspeisung  in den Kühlkreislauf der Maschine dient.  



  Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist die     Ver-          lustlosigkeit    des Kühlkreislaufes, die durch die Rück  Speisung der     Leckflüssigkeitsmengen    erreicht wird. Die  einmal vorgenommene Füllung des Kühlkreislaufes  beispielsweise mit aufbereitetem Wasser bedarf keiner  ständigen Ergänzung, zumal es bei der Rückspeisung  nicht mit der Atmosphäre in Verbindung kommt und  in seinen Eigenschaften keine Verschlechterung auf  tritt. Es werden also erhebliche Aufbereitungskosten  eingespart.  



  In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele  der Erfindung im Querschnitt dargestellt. Bild 1 zeigt  einen     Kühlmittelanschlusskopf,    der aus einem an die  Läuferwelle 1 angeflanschten Wellenstummel 2 be  steht, in dem sich eine zentrale     Zulaufbohrung    3 und  ein konzentrisch um die     Zulaufbohrung    3 angeordneter       Rücklaufringkanal    4 befindet. Der Wellenstummel 2  ist von dem Gehäuse 5 des Anschlusskopfes umschlos  sen, an dessen vorderem Teil ein Abfluss 6 für die       Kühlmittelableitung    vorgesehen ist.

   Der     Rücklaufring-          kanal    4 mündet in einen     Sammelringkanal    8, von dem  aus die Kühlflüssigkeit durch die Ableitung     6/abge-          führt    wird. Der Gehäuseraum zwischen dem Gehäuse 5  und dem Wellenstummel 2 ist in zwei Teilkammern 10  und 14 aufgeteilt. Die Abdichtung der Kammer 10 ge  genüber dem     Sammelringkanal    8 erfolgt in dem Aus  führungsbeispiel durch eine berührungslose Spaltbuchs  endichtung.

   Die an die     Sammelringkammer    8     an-          schliessenden    Kammern 10 und 14 werden mit einem  Schutzgas, beispielsweise Stickstoff,     beaufschlagt.    Die  Schutzgaskammern 10 und 14 werden durch eine Zwi  schenwand 12 und eine     Kammringdichtung    11 von  einander getrennt. Die Abdichtung der zweiten Schutz  gaskammer 14 gegen die Atmosphäre erfolgt an dem  rotierenden Wellenbund 26 mit einer an sich bekann  ten, im     Generatorenbau    vielfach verwendeten Öl- oder       Flüssigkeitsdichtung    15.

   Diese Dichtungen haben den  Vorteil, dass sie über den ganzen Drehzahlbereich, auch  bei Turnbetrieb und bei einer Drehzahl von n = Null,  betriebssicher arbeiten und ausserdem die axiale Wel  lenverschiebung, die hauptsächlich durch die     Aufhei-          zung    und Abkühlung der Turbinenwelle beim Anfah  ren und     Stillsetzen    entsteht, ohne Schwierigkeit auf  nehmen.  



  Das Gehäuse 5 des     Kühlmittelanschlusskopfes        wird     direkt an das Lagergehäuse 16 des Turbogenerators  angeschlossen. Die Schutzgaskammern 10 und 14 wer  den über eine Zuleitung 23 und einen Differenzdruck  regler 21 mit Schutzgas versorgt. Der Regler 21 steht  über die     Impulsleitung    22 mit der     Sammelringkammer     8 für die Kühlflüssigkeit und über die Impulsleitung  25 mit der Schutzgaskammer 10 in Verbindung und  regelt den Gasdruck in den Schutzgaskammern in Ab-         hängigkeit    von dem Flüssigkeitsdruck in der     Sammel-          ringkammer    B.

   Der Druck in der Schutzgaskammer wird  durch den     Differenzdruckregler    etwas niedriger als der       Kühlflüssigkeitsdruck    im Raum 8 gehalten. Dadurch  wird ein Eindringen von Schutzgas in den Kühlflüssig  keitskreislauf mit Sicherheit vermieden. Über die Lei  tung 13 werden die Schutzgaskammern 10 und 14 mit  Schutzgas versorgt. Die Schutzgasleitung 13 führt vom  Regler 21 durch die zwischen beiden Schutzgaskam  mern 10 und 14 liegende Trennwand 12 in die Mitte  der     Kammringdichtung    11.

   Von dort aus strömt das  Gas axial durch die     Kammringdichtung    11 in die  Kammern 14 und 10. Über die Leitungen 17 und 18  und die Ventile 19 und 20 wird ständig eine kleine  Menge Schutzgas aus den Kammern 10 und 14 ab  gelassen, so dass stets ein gewisser Gasstrom durch die       Axialwellendichtung    11 strömt.  



  Durch die     Spaltbuchsendichtung    9 tritt infolge des  geregelten kleinen Differenzdruckes nur eine geringe  Menge Wasser aus dem     Sammelringkanal    8 in die erste  Schutzgaskammer 10. Ein weiteres Durchsickern der       Leckwassermenge    durch die     Kammringdichtung    11  wird infolge des ständig entgegengesetzt durch die       Kammringdichtung    11 strömenden Schutzgases ver  mieden. Das in der Schutzgaskammer 10 anfallende  Wasser wird durch die Leitung 27 wieder dem Kühl  kreislauf zugeführt.

   Das von der     Axialwellendichtung     15 in die Schutzgaskammer 14 eindringende Schmier  mittel wird durch den aus der     Kammringdichtung    11  austretenden     Schutzgasstrom    ebenfalls daran gehindert,  in die erste Schutzgaskammer 10 durchzusickern. Es  sammelt sich in der Schutzgaskammer 14 und wird  durch die Leitung 24 ab- und dem     Schmiermittelkreis-          lauf    wieder zugeführt.

   Um die Abdichtung zwischen  der     Sammelringkammer    8 und der Schutzgaskammer  10 zu erleichtern, wird die     Sammelringkammer    8 im  allgemeinen mit dem Druck der Ein- oder Austritts  stelle der Kühlflüssigkeit zu     beaufschlagen    sein, je  nachdem, welcher der an beiden Stellen herrschenden  Drücke der niedrigere ist. Von dieser Regel wird man  nur dann abweichen, wenn andere Erfordernisse, bei  spielsweise regeltechnischer Art, den höheren Druck  in der     Sammelringkammer    8 wünschenswert erscheinen  lassen.

   Voraussetzung dafür ist allerdings bei der in       Fig.    1 beschriebenen Ausführung, dass der höhere  Druck noch mit der nachfolgenden     Schutzgasdichtung     beherrscht werden kann. Gegebenenfalls kann es sich  aber auch als notwendig erweisen,     besonders        bei    gros  sen Druckdifferenzen zwischen der Ein- und Austritts  stelle, diese beiden räumlich voneinander zu trennen,  wobei dann allerdings eine wahlweise     Beaufschlagung     nicht mehr ohne weiteres möglich ist.  



       Fig.    2 zeigt demgegenüber eine vorteilhafte Weiter  bildung der Erfindung, die es ermöglicht, auch     grosse     Druckdifferenzen zwischen der Ein- und Austrittsstelle  der     Kühlflüssigkeit    sicher zu beherrschen, ohne dabei  den obengenannten Beschränkungen in der wahlweise       Beaufschlagung    der     Sammelringkammer    8 mit dem  Druck der Ein- oder Austrittsstelle unterworfen zu  sein.

        Bei dem Ausführungsbeispiel gemäss     Fig.    2 ist  zwischen der     Sammelringkammer    8 und der Schutz  gaskammer 10 noch eine Ausgleichskammer 28 ange  ordnet, die über eine Ausgleichsleitung 30 mit dem  Austrittsraum 7 verbunden ist, in     dem    in diesem Falle  der niedrigere Druck herrschen soll, während die       Sammelringkamer    8 mit dem höheren Druck     beauf-          schlagt    sein soll.  



  Die Ausgleichsleitung 30 sorgt dafür, dass in der  Ausgleichskammer 28 immer der gleiche Druck  herrscht wie im Austrittsraum 7, wie hoch auch der  Druck in der     Sammelringkammer    8 sein mag.  



  Soll aber der Raum 7 mit dem höheren Druck       beaufschlagt    werden, so genügt es, ein nicht darge  stelltes, in der Ausgleichsleitung 30 eingebautes Ventil  zu schliessen, um zu gewährleisten, dass auch in diesem  Falle in der Ausgleichskammer 28 wiederum der  niedrigere Druck herrscht.  



  Der in den bisherigen Ausführungsbeispielen be  schriebene     Kühlmittelanschlusskopf    ist während des  Betriebes der Maschine völlig betriebssicher.  



  Um aber auch bei Stillstand der Maschine eine  sichere Abdichtung des Kühlkreislaufes gegenüber der  äusseren Atmosphäre zu gewährleisten, bedarf es noch  einer zusätzlichen Dichtung, die nur bei Stillstand der  Maschine in Funktion tritt.  



  Es wäre nämlich unzweckmässig, wenn bei län  geren Stillstandsperioden der elektrischen Maschine die  Funktion der Betriebsdichtung aufrechterhalten bleiben  müsste, was den Betrieb der Dichtöl- und Schutzgas  versorgungsanlagen auch bei Stillstand erforderlich  machen würde. Ausserdem müssen die Kühlwege der  Maschine gegen die Atmosphäre auch im Stillstand  derart     abdichtbar    sein, dass man ein Vakuum inner  halb der Kühlwege erzeugen kann. Ein solches  Vakuum ist unbedingt erforderlich, wenn die Anlage  mit Kühlflüssigkeit aufgefüllt werden soll. Diese Dicht  aufgabe kann aber von der Betriebsdichtung keines  falls erfüllt werden.

   Das in den     Fig.    3 und 4 be  schriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt  eine Möglichkeit, den Kühlkreislauf auch beim Still  stand der Maschine absolut sicher zu dichten. Zu der  Betriebsdichtung 15 und den Schutzgaskammern 10  und 14 in     Fig.    1 und 2 ist gemäss dem Ausführungs  beispiel in     Fig.    3 in dem     Kühlmittelanschlusskopf    eine  weitere Dichtung vorgesehen, die die Abdichtung des  Kühlkreislaufes gegenüber der Atmosphäre während  des Stillstands der Maschine vornimmt.

   Diese zusätz  liche Stillstandsdichtung ist im Bereich der Spaltbuchse  9 zwischen der Schutzgaskammer 10 und dem     Sammel-          ringkanal    8 in     Fig.    1 bzw. der Ausgleichskammer 28  in     Fig.    2 angeordnet.  



  Diese Stillstands- und     Evakuierungsdichtung    ent  spricht im Prinzip einem federbelasteten     Ringventil.     Die     ringförmige        Dichtfläche    32 besteht aus einem       Weichgummiwulst,    der sich in axialer Richtung als  Gummibalg 36 fortsetzt, dessen Ende mittels eines  Führungsringes 31 am Gehäuse 5 befestigt ist. Die  Dichtfläche 32 wird mit Federn 33 an einen Bund 34  des Wellenstummels 2     gedrückt.    Bei Stillstand der    Maschine ist die Dichtung geschlossen und der mit  Kühlflüssigkeit gefüllte     Sammelringkanal    8 bzw. die  Ausgleichskammer 28 ist sicher gegen die Spaltbuchse  9 und die anschliessende Schutzgaskammer 10 abge  dichtet.  



  Bei dem in     Abb.    4 dargestellten Ausführungsbeispiel  der Stillstand- und     Evakuierungsdichtung    ist der ring  förmige Dichtungskörper 32, mit einem     Führungsring     38 auf der Spaltbuchse 9 in axialer Richtung ver  schiebbar     gelagert.     



  Der aus Weichgummi bestehende Dichtungskörper  32 ist grösstenteils in Metall gefasst, wodurch eine hohe  Stabilität des Dichtungskörpers erreicht wird. Bei der  Hubbewegung des Ventils wird nur der rückwärtige,  als Membran 36     ausgebildete    Teil des     Gummibalges     verformt. Die     Hubbegrenzung        erfolgt    durch den zwi  schen zwei Ringen 44 und 45 sich bewegenden Bund  39. Die Grösse des Hubes ist den betrieblichen Ver  hältnissen angepasst. Der Raum hinter der Membrane  36     it    über eine Ausgleichsbohrung 40 mit der Schutz  gaskammer 10     verbunden.    Ausserdem ist der Gum  mibalg hinter dem Führungsring 38 mit einer Dicht  lippe 41 versehen.  



  Durch Erhöhung des Wasserdruckes im Raum 8  entsteht bei entsprechender Abstimmung der vom  Wasser benetzten Flächen eine     Axialkraft,    die die  Federkraft der Federn 33 überwindet und die Dicht  fläche vom Wellenbund 34 abhebt.     In    diesem Augen  blick wird der Raum 42 mit     Kühlwasser    gefüllt, so  dass sich auch hier infolge des grossen Strömungswi  derstandes der nachgeschalteten Spaltbuchse 9 der  gleiche Druck wie im Raum 9 ausbildet. Die Dicht  lippe 41 übernimmt nun     die    Abdichtung der Kühl  flüssigkeit gegen den Raum hinter der Membrane 36.

    Da dieser Raum über die Ausgleichsbohrungen 40 von  der     Schutzgaskammer    10 mit geringerem Druck     be-          aufschlagt    wird, erfolgt die volle Aussteuerung der  Dichtung in die Endlage durch den im Raum 8 bzw.  28 und 42     antsehenden    Wasserdruck. Bei voller Aus  steuerung der Stillstandsdichtung schmiegt sich die  Membrane 36 vollkommen an die besonders geformte  Wand 43 der Spaltbuchse 9 an.

   Somit wird durch die  Anordnung der Dichtlippe 41 und der Ausgleichs  bohreng 40 ein stabiles     Betriebsverhalten;    der Still  stands- und     Evakuierungsdichtung    erreicht, was sonst  infolge der nachgeschalteten Spaltbuchse 9, wodurch  auch der Raum 42 den vollen Flüssigkeitsdruck an  nimmt, nicht möglich wäre.  



  Die Abdichtung mit dem     Weichgummiwulst    ist  zwar sehr wirksam, die Berührung mit dem Wellen  bund 34 darf jedoch ausschliesslich nur bei Stillstand  der elektrischen     Maschine    erfolgen. Aus diesem Grun  de ist eine Steuerung der     Dichtung    notwendig, die in  einfacher Weise durch Veränderung des Flüssigkeits  druckes im Raume 8 bzw. 28 und entsprechende Ab  stimmung der     Ventilfedern    33 erfolgen kann.

   Erfin  dungsgemäss sind die Ventilfedern so ausgelegt, dass  die     Stillstandsdichtung        einwandfrei    abdichtet, .solange  nur der geodätische Druck des     Kühlmittels    allein im  Raume 8 bzw. 28 zur Wirkung     kommt.         Zur Erzeugung der für das Abheben der Still  standsdichtung notwendigen Druckhöhe im Raume 8  bzw. 28 beim Anfahren der elektrischen Maschine gibt  es zwei Möglichkeiten, deren Anwendung von den  jeweiligen Gegebenheiten des gesamten Kühlkreislau  fes abhängt.     Zweckmässigerweise    wird der Kühlkreis  lauf von einem höher gelegenen     Kühlflüssigkeitsbe-          hälter    37 versorgt.

   Die Umwälzung der Kühlflüssig  keit     erfolgt    durch eine Pumpe 35, die entweder als  fremd angetriebene Pumpe im Kühlkreislauf angeord  net wird, oder das Pumpenrad wird gleich am Wellen  stummel 2 des Anschlusskopfes angebaut, wodurch der  Antrieb direkt von der elektrischen Maschine erfolgt.  Der direkte Antrieb weist selbstverständlich die grösste  Betriebssicherheit auf und ist auf jeden Fall anzustre  ben. Mit einer direkt angetriebenen Pumpe ist es jedoch  nicht möglich, bereits vor dem Anlauf der elektrischen  Maschine im Kühlkreislauf Druck zu erzeugen.     In     einem solchen Falle, der wegen der hohen Betriebs  sicherheit im allgemeinen vorzuziehen ist, kann natür  lich die Pumpe nicht zur Steuerung der Stillstands  dichtung herangezogen werden.

   Dafür wird das im       Kühlflüssigkeitssammelbehälter    37 aufgebrachte Schutz  gaspolster, das ohnehin zur Vermeidung von Einwir  kungen der Atmosphärenluft auf die Kühlflüssigkeit  benötigt wird, zur Steuerung der Stillstandsdichtung  ausgenutzt. Als     Schutzgas    wird ein     inertes    Gas, für  Wasser als Kühlmittel' vorzugsweise Stickstoff, verwen  det. Das Abheben der Stillstandsdichtung erfolgt vor  dem Anfahren der elektrischen Maschine durch Auf  bringen eines erhöhten     Stickstoffdruckes    im Kühlwas  serbehälter. Dadurch wird natürlich auch der Kühl  wasserdruck im Raume 8 bzw. 28 grösser als der  geodätische Druck, so dass die Stillstandsdichtung ein  wandfrei abhebt.  



  Wird die Maschine stillgesetzt, so bleibt die Still  standsdichtung solange abgehoben, bis der Schutz  gaspolsterdruck im     Flüssigkeitsbehälter    37 wieder auf  Atmosphärendruck gebracht worden ist. Bei Atmos  phärendruck im     Kühlflüssigkeitsbehälter    stellt sich im  Raum 8 bzw. 28 wieder der geodätische Druck ent  sprechend der Höhe des     Flüssigkeitssammelbehälters     ein, so dass die Federn 33 die Stillstandsdichtung so  fort schliessen.  



  Bei einem     Kühlflüssigkeitskreislauf    mit einer fremd  angetriebenen Pumpe hebt die Stillstandsdichtung  durch Einschalten der Pumpe 35 sofort ab, da durch  die Pumpe der Druck im Raum 8 bzw. 28 über den  geodätischen Druck hinaus gesteigert wird, so dass er  die Federkraft der Stillstandsdichtung überwindet.  Erst bei abgehobener Stillstandsdichtung wird die elek  trische Maschine angefahren. Soll die Maschine     still-          gesetzt    werden, so bleibt die Dichtung solange geöffnet,  bis der Wellenstummel 2 ausgelaufen ist. Dann wird  auch die Pumpe abgeschaltet, so dass sich die Still  standsdichtung wieder schliesst.  



  Die Erfindung ermöglicht es, mittels einer einfachen  Steuerung, die keines grossen technischen Aufwandes       bedarf,    die äusserst wirksame     Gummibalgdichtung    als  Stillstands- und     Evakuierungsdichtung    zu verwenden.    Ohne die beschriebenen Massnahmen wäre die Anwen  dung einer     Gummibalgdichtung    nicht möglich, da sie  keine     Gleiteigenschaften    aufweist und bei Berührung  des rotierenden Wellenbundes 34 sofort zerstört wer  den würde.

   Die Abdichtung mit einem Weichgummi  wulst ist bei Stillstand absolut betriebssicher und  technisch leicht beherrschbar, so dass selbst     dei    langen  Stillstandsperioden mit Sicherheit keine     Leckwasserver-          luste    auftreten. Auch beim     Evakuierungsvorgang    zeigt  die     Gummibalgdichtung    eine ausgezeichnete Dichtwir  kung, wodurch ein hohes Vakuum erreicht werden  kann.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH Kühlmittelanschlusskopf zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer einer elek trischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators, dadurch gekennzeichnet, dass im Kühlmittelanschluss- kopf zwischen der Ein- und/oder der Austrittsstelle des Kühlmittels und einer Abdichtung gegen die äussere Atmosphäre eine oder mehrere Schutzgaskammern vor gesehen sind,
    die von der Ein- und/oder Austrittsstelle des Kühlmittels durch Spalt- oder Schleifdichtungen getrennt sind und von denen wenigstens eine Schutz gaskammer als Sammelraum für die durch die Spalt- oder Schleifdichtung durchtretende Kühlflüssigkeits- menge zum Zweck der Rückspeisung in den Kühl kreislauf der Maschine dient.
    UNTERANSPRÜCHE 1. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Schutzgaskammern vorgesehen sind, wobei die der Kühlmittelein- oder -austrittsstelle benachbarte Schutzgaskammer als Sam- melraum für die durch die Spalt- oder Schleifdichtung durchtretende Kühlflüssigkeitsmenge und die der äusse- ren Atmosphärenabdichtung benachbarte Schutzgas kammer als Samelraum für das Dichtmittel der Aus sendichtung dient.
    2. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kühlmittelein- oder -austritt und den Schutzgaskammern eine berührungslose Spaltbuchse angeordnet ist. 3. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, dass die Schutzgaskammern mit einem inerten Gas, vorzugsweise Stickstoff, gefüllt sind und unter Über druck gegen die äussere Atmosphäre gehalten werden.
    4. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Schutzgases in den Schutzgaskam mern in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsdruck an der Ein- oder Austrittsstellegeregelt wird. 5. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdichtung der Schutzgaskammern gegen die äussere Atmosphäre eine Flüssigkeitswellendichtung einer radialen oder axialen Bauart verwendet wird.
    6. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdichtung der Schutzgaskammer gegen die äus- sere Atmosphäre eine Schleifdichtung verwendet wird. 7. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Schutzgaskammern durch eine Kammrichtung voneinander getrennt sind und das Schutzgas für beide Schutzgasräume in der Mitte der Kammringdichtung eingespeist wird.
    B. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und Unteransprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeich net, dass aus beiden Schutzgaskammern ständig eine kleine Gasmenge in die äussere Atmosphäre abgeleitet wird. 9. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 7 und 8, dadurch gekenn zeichnet, dass der Gasdruck in der Sammelringkammer (8) benachbarten Schutzgaskammer (10) geringfügig niedriger ist als der in der Sammelringkammer (8) herrschende Wasserdruck.
    10. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1, 2 und 4, dadurch gekenn zeichnet, dass die Sammelringkammer (8) bei räum lich benachbarter Anordnung von Ein- und Austritts stelle mit dem Druck der Ein- oder Austrittsstelle des Kühlmittels beaufschlagt wird, je nach dem, welcher von beiden der niedrigere ist.
    11. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeich net, dass zwischen der Sammelringkammer (8) und der Schutzgaskammer (10) eine Ausgleichskammer (28) an geordnet ist, die über eine Ausgleichsleitung (30) mit der Flüssigkeitsein- bzw. Austrittsstelle mit dem je weils niedrigeren Druck verbunden ist. 12. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 9 und 11, dadurch ge kennzeichnet, dass in der Ausgleichsleitung (30) ein Verschlussorgan angeordnet ist.
    13. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, das ausser der eigentlichen Betriebsdichtung eine besondere federbelastete Stillstands- und Eva kuierungsdichtung zusätzlich im Anschlusskopf ange ordnet ist, deren Federkraft so bemessen :
    ist, dass die Dichtung bei einem bestimmten vorgegebenen Kühl mitteldruck, der der geodätischen Höhe, beispielsweise eines Kühlflüssigkeitssammelbehälters, entsprechen kann, den Anschlusskopf abdichtet, während bei Er höhung des Kühlmitteldruckes die Dichtung von dem erhöhten Druck selbst zum Öffnen gebracht wird.
    14. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass der zum Abheben der Stillstandsdich tung notwendige Flüssigkeitsdruck durch Aufbringen eines Schutzgaspolsters von höherem als Atmosphären druck auf den Kühlflüssigkeitssammelbehälter erzeugt wird und dass die Dichtung durch Absenken des Schutzgaspolsterdruckes auf Atmosphärendruck wieder zum Schliessen gebracht wird.
    15. Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 13, dadurch gekenn zeichnet, dass der zum Abheben der Stillstandsdich- tung notwendige Flüssigkeitsdruck durch eine fremd angetriebene, im Kühlkreislauf angeordnete Pumpe erzeugt wird und dass die Dichtung durch Stillsetzen der Pumpe und daraus folgendes Absinken des Kühl flüssigkeitsdruckes zum Schliessen gebracht wird.
    16. Kühhnittelanschlusskopf nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, dass der eigentliche Dichtungskörper der Stillstandsdichtung aus einem für die Vakuumabdich tung geeigneten fexiblen Werkstoff besteht und als Balg ausgebildet ist, dessen Ende mit dem Gehäuse des Anschlusskopfes fest verbunden ist.
CH250963A 1962-03-10 1963-02-26 Kühlmittelanschlusskopf zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators CH402147A (de)

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