CH708854A2

CH708854A2 - Ansaugflächendichtung einer Rotationsmaschine und Verfahren zur Montage derselben.

Info

Publication number: CH708854A2
Application number: CH01717/14A
Authority: CH
Inventors: Xiaoqing Zheng; Norman Arnold Turnquist; Michael Dennis Mack; Rahul Anil Bidkar; Azam Mihir Thatte
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2014-11-06
Publication date: 2015-05-15
Also published as: US9291067B2; US20150130138A1; CN104632297B; KR102238953B1; KR20150054678A; JP6470945B2; DE102014115962A1; JP2015094471A; CN104632297A

Abstract

Eine Ansaugflächendichtung (52) zur Verwendung mit einer Rotationsmaschine weist einen rotierenden Dichtungsring (58) auf, der eine radial äussere Oberfläche (90) aufweist, die einen schrägen Abschnitt (94) aufweist. Ein stationärer Dichtungsring (60) ist in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings (58) angebracht, so dass eine erste Lücke (74) zwischen ihnen definiert ist. Der stationäre Dichtungsring (60) ist entlang einer Mittelachse der Rotationsmaschine zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar und weist ein Erweiterungselement (96) auf, das sich über der ersten Lücke erstreckt (74). Eine Hilfsdichtung (86) weist mindestens einen Dichtungszahn (98) auf, der eine Dichtungszahnspitze (100) aufweist. Der mindestens eine Dichtungszahn (98) erstreckt sich radial einwärts von dem Erweiterungselement (96), so dass eine zweite Lücke (102) zwischen der Dichtungszahnspitze (100) und dem schrägen Abschnitt (94) definiert ist.

Description

Beschreibung STAND DER TECHNIK

[0001 ] Die Erfindung betrifft allgemein Rotationsmaschinen und insbesondere eine Ansaugdichtungsanordnung zum Abdichten einer Rotationsmaschine.

[0002] Zumindest einige Rotationsmaschinen, wie Dampfturbinen, weisen einen definierten Fluidströmungsweg auf, der durch sie hindurch verläuft. Der Strömungsweg weist in einer seriellen Strömungsbeziehung einen Fluideinlass, eine Turbine und einen Fluidauslass auf. Ein Leckströmungsweg ist in manchen bekannten Rotationsmaschinen stromaufwärts von dem primären Strömungsweg zwischen einem Hochdruckbereich und einem Niederdruckbereich vorhanden. In einigen rotierenden Maschinen werden mehrere Dichtungsanordnungen in dem Leckströmungsweg verwendet, um die Erhöhung des betrieblichen Wirkungsgrads der rotierenden Maschine zu erleichtern. Im Allgemeinen werden bekannte Dichtungsanordnungen zwischen einer stationären Komponente und einer rotierenden Komponente angebracht, um eine Abdichtung zwischen dem Hochdruckbereich und dem Niederdruckbereich zu erzielen.

[0003] In manchen bekannten Rotationsmaschinen können hydrodynamische Flächendichtungen verwendet, um die Verringerung des Austretens eines unter Druck stehenden Prozessfluids durch einen Spalt zwischen der stationären Komponente und der rotierenden Komponente zu erleichtern. Hydrodynamische Flächendichtungen weisen allgemein einen rotierenden Ring und einen stationären (nicht rotierenden) Ring auf. Beim Starten von zumindest einigen bekannten Rotationsmaschinen, die hydrodynamische Flächendichtungen aufweisen, werden der rotierende Ring und der stationäre Ring voneinander weg vorbelastet, bis sich Druck in der Maschine aufbaut und den stationären Ring zu dem rotierenden Ring hin bewegt. Während des Betriebs erzeugen hydrodynamische Nuten, die in dem rotierenden Ring ausgebildet sind, eine hydrodynamische Kraft, die bewirkt, dass der stationäre Ring von dem rotierenden Ring getrennt bleibt, so dass eine kleine Lücke zwischen den beiden Ringen vorhanden ist. Wenn der hohe Druck, der auf den stationären Ring wirkt, zu hoch ist, kann es jedoch sein, dass die von den Nuten erzeugte hydrodynamische Kraft nicht ausreicht, um ein Zusammenprallen des stationären Rings mit dem rotierenden Ring und eine schwere Beschädigung der Rotationsmaschine zu verhindern.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0004] In einem Aspekt ist eine Ansaugflächendichtung zur Verwendung mit einer eine Drehachse aufweisenden Rotationsmaschine geschaffen. Die Ansaugflächendichtung weist einen rotierenden Dichtungsring auf, der eine radial äussere Oberfläche aufweist, die einen schrägen Abschnitt aufweist. Ein stationärer Dichtungsring ist in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings angebracht, so dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert wird. Der stationäre Dichtungsring ist entlang der Mittelachse zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar und weist ein Erweiterungselement auf, das sich über der ersten Lücke erstreckt. Eine Hilfsdichtung weist mindestens einen Dichtungszahn auf, der eine Dichtungszahnspitze aufweist. Der mindestens eine Dichtungszahn erstreckt sich radial einwärts von dem Erweiterungselement, so dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert ist.

[0005] Die Hilfsdichtung der oben erwähnten Ansaugflächendichtung kann so eingerichtet sein, dass sie einen Strom von Prozessfluid durch die erste Lücke behindert, so dass ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruckbereich stromaufwärts von der ersten Lücke und einem Niederdruckbereich stromabwärts von der ersten Lücke eine axiale Bewegung des stationären Dichtungsrings aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewirkt.

[0006] Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Hilfsdichtung so eingerichtet sein, dass sie den Druckunterschied verringert, um die Reduktion einer Geschwindigkeit zu erleichtern, mit der sich der stationäre Dichtungsring während eines Übergangs von der ersten Stellung in die zweite Stellung dem rotierenden Dichtungsring nähert.

[0007] In der Ansaugflächendichtung jeder der oben erwähnten Arten kann der schräge Abschnitt im Wesentlichen bogenförmig sein.

[0008] Wenn das stationäre Dichtungselement in der Ansaugflächendichtung jeder der oben erwähnten Arten die erste Stellung einnimmt, kann die erste Lücke eine erste Breite definieren, und die zweite Lücke kann eine zweite Breite definieren, die kürzer ist als die erste Breite, wobei die erste Lücke eine dritte Breite definieren kann und die zweite Lücke eine vierte Breite definieren kann, die länger ist als die dritte Breite, wenn das stationäre Dichtungselement die zweite Stellung einnimmt.

[0009] Ausserdem ist die erste Breite in einer bevorzugten Konfiguration länger als die dritte Breite, und die zweite Breite ist kürzer als die vierte Breite.

[0010] Die Ansaugflächendichtung jeder der oben erwähnten Arten kann ferner ein Dichtungsgehäuse und eine Vorbelastungskomponente aufweisen, die sich zwischen dem Dichtungsgehäuse und dem stationären Dichtungsring erstreckt, wobei die Vorbelastungskomponente so eingerichtet ist, dass sie in der ersten Stellung den stationären Dichtungsring von dem rotierenden Dichtungsring weg vorbelastet.

[0011 ] Mit der Ansaugflächendichtung jeder der oben erwähnten Arten kann sich die Rotationsmaschine in der ersten Stellung in einem druckfreien oder einem Niederdruck-Betriebszustand befinden, und in der zweiten Stellung kann sich die Rotationsmaschine in einem Betriebszustand mit relativ höherem Druck befinden.

2 [0012] In einem anderen Aspekt wird eine Rotationsmaschine geschaffen. Die Rotationsmaschine weist ein Gehäuse und eine drehbare Welle auf, die eine Mittelachse definiert. Die Rotationsmaschine weist auch ein Dichtungssystem auf, das einen rotierenden Dichtungsring aufweist, der mit der Welle verbunden ist, wobei der rotierende Dichtungsring eine radial äussere Oberfläche aufweist, die einen schrägen Abschnitt aufweist. Das Dichtungssystem weist auch einen stationären Dichtungsring auf, der in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings so mit dem Gehäuse verbunden ist, dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert ist. Der stationäre Dichtungsring ist entlang der Mittelachse zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar, und der stationäre Dichtungsring weist ein Erweiterungselement auf, das sich über der ersten Lücke erstreckt. Das Dichtungssystem weist ausserdem eine Hilfsdichtung auf, die mindestens einen Dichtungszahn aufweist, der eine Dichtungszahnspitze aufweist. Der mindestens eine Dichtungszahn erstreckt sich radial einwärts von dem Erweiterungselement, so dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert ist.

[0013] In der oben erwähnten Rotationsmaschine kann die Hilfsdichtung so eingerichtet sein, dass sie eine Strömung eines Prozessfluids durch die erste Lücke behindert, so dass ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruckbereich stromaufwärts von der ersten Lücke und einem Niederdruckbereich stromabwärts von der ersten Lücke eine axiale Bewegung des stationären Dichtungsrings aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewirkt.

[0014] Alternativ oder zusätzlich dazu kann die Hilfsdichtung so eingerichtet sein, dass sie den Druckunterschied verringert, um eine Reduktion einer Geschwindigkeit zu ermöglichen, mit der sich der stationäre Dichtungsring während des Übergangs aus der ersten Stellung in die zweite Stellung dem rotierenden Dichtungsring nähert.

[0015] In einer bevorzugten Konfiguration der Rotationsmaschine ist der schräge Abschnitt im Wesentlichen plan.

[0016] Wenn das stationäre Dichtungselement in der Rotationsmaschine jeder der oben erwähnten Arten die erste Stellung einnimmt, kann die erste Lücke eine erste Breite definieren, und die zweite Lücke kann eine zweite Breite definieren, die kürzer ist als die erste Breite, wobei die erste Lücke eine dritte Breite definieren kann und die zweite Lücke eine vierte Breite definieren kann, die länger ist als die dritte Breite, wenn das stationäre Dichtungselement die zweite Stellung einnimmt.

[0017] In der Rotationsmaschine jeder der oben erwähnten Arten kann sich der mindestens eine Dichtungszahn während des Übergangs aus der ersten Stellung in die zweite Stellung entlang des schrägen Abschnitts axial bewegen.

[0018] In einer Konfiguration der Rotationsmaschine ist der schräge Abschnitt radial einwärts in Richtung auf die Mittelachse geneigt.

[0019] In der Rotationsmaschine jeder der oben erwähnten Arten kann die Rotationsmaschine in der ersten Stellung einen druckfreien oder Niederdruck-Betriebszustand einnehmen, und in der zweiten Stellung kann die Rotationsmaschine einen Betriebszustand einnehmen, der einen relativ höheren Druck aufweist.

[0020] In einem noch anderen Aspekt ist ein Verfahren zur Montage eines Dichtungssystems zur Verwendung in einer Rotationsmaschine geschaffen. Das Verfahren beinhaltet ein Verbinden eines rotierenden Dichtungsrings mit einer drehbaren Welle, die eine Mittelachse definiert, und Anbringen eines stationären Dichtungsrings in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings, so dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert ist. Der stationäre Dichtungsring ist entlang der Mittelachse zwischen einer offenen Stellung und einer abgedichteten Stellung bewegbar. Der stationäre Dichtungsring weist ein Erweiterungselement auf, das sich über der ersten Lücke erstreckt. Das Verfahren beinhaltet ausserdem ein Ausbilden einer Hilfsdichtung radial ausserhalb des rotierenden Dichtungsrings. Die Hilfsdichtung weist mindestens einen Dichtungszahn auf, der eine Dichtungszahnspitze aufweist. Der mindestens eine Dichtungszahn erstreckt sich radial einwärts von dem Erweiterungselement, so dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert wird.

[0021 ] In dem oben erwähnten Verfahren kann das Ausbilden einer Hilfsdichtung ferner ein Beschränken einer Strömung von Prozessfluid durch die erste Lücke beinhalten, so dass ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruckbereich stromaufwärts von der ersten Lücke und einem Niederdruckbereich stromabwärts von der ersten Lücke eine axiale Bewegung des stationären Dichtungsrings aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewirkt.

[0022] Alternativ oder zusätzlich dazu kann das Ausbilden einer Hilfsdichtung ferner ein Verringern des Druckunterschieds beinhalten, um eine Reduktion einer Geschwindigkeit zu ermöglichen, mit der sich der stationäre Dichtungsring während eines Übergangs aus der ers.ten Stellung in die zweite Stellung dem rotierenden Dichtungsring nähert.

[0023] In dem Verfahren jeder der oben erwähnten Arten kann das Anbringen eines stationären Dichtungsrings in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings ferner ein Anbringen des stationären Dichtungsrings in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings auf solche Weise beinhalten, dass, wenn das stationäre Dichtungselement die erste Stellung einnimmt, die erste Lücke eine erste Breite definiert und die zweite Lücke eine zweite Breite definiert, die kürzer ist als die erste Breite, und dass, wenn das stationäre Dichtungselement die zweite Stellung einnimmt, die erste Lücke eine dritte Breite definiert und die zweite Lücke eine vierte Breite definiert, die länger ist als die dritte Breite.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

[0024] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Dampfturbine;

3 [0025] Fig. 2 ist eine detailliertere schematische Darstellung eines Abschnitts der Dampfturbine in einem Bereich, der in Fig. 1 definiert ist; 1 ;

[0026] Fig. 3 ist eine schematische Schnittansicht eines Beispiels für eine Ansaugflächendichtungsanordnung in einer offenen Stellung;

[0027] Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht der in Fig. 3 dargestellten Ansaugflächendichtungsanordnung in einer Zwischenstellung; und

[0028] Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht der in Fig. 3 dargestellten Ansaugflächendichtungsanordnung in einer Abdichtungsstellung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

[0029] Die hierin beschriebenen beispielhaften Vorrichtungen und Systeme überwinden zumindest einige der Nachteile, die mit Rotationsmaschinen verbunden sind, bei deren Arbeit Fluid aus der Rotationsmaschine in die Aussenumgebung austreten kann. Die hierin beschriebenen Ausführungsformen schaffen eine Ansaugflächendichtungsanordnung, die zwischen einer stationären (nicht rotierenden) Komponente und einer rotierenden Komponente der Rotationsmaschine angeordnet ist und eine Leistungsverbesserung der Rotationsmaschine ermöglicht. Genauer weist die hierin beschriebene Ansaugflächendichtungsanordnung eine Hilfsdichtung auf, die eine Fluidleckage zwischen einem Niederdruckbereich und einem Hochdruckbereich in der Rotationsmaschine wesentlich verringert. Die Hilfsdichtung weist einen Dichtungszahn an der stationären Komponente auf, der axial entlang einer schräg ausgerichteten Oberfläche an der rotierenden Komponente wandert, um einen Druckabfall zu bewirken, der verhindert, dass die stationäre Komponente während des Betriebs der Dampfturbine auf die rotierende Komponente prallt.

[0030] Fig. 1 ist eine schematische Darstellung eines Beispiels für eine Dampfturbine 10. Obwohl Fig. 1 ein Beispiel für eine Dampfturbine beschreibt, sei klargestellt, dass die hierin beschriebenen Dichtungsvorrichtungen und -Systeme nicht auf irgendeinen bestimmten Turbinentyp beschränkt sind. Ein Durchschnittsfachmann wird erkennen, dass die hierin beschriebenen aktuellen Dichtungsvorrichtungen und -Systeme mit jeder rotierenden Maschine, einschliesslich einer Gasturbine, in jeder geeigneten Konfiguration verwendet werden können, die den Betrieb einer solchen Vorrichtung und eines solchen Systems, wie hierin näher beschrieben, ermöglicht.

[0031 ] In dem Ausführungsbeispiel ist die Dampfturbine 10 eine einflutige Dampfturbine. Alternativ dazu kann die Dampfturbine 10 jede Art von Dampfturbine sein, wie bspw., ohne Beschränkung darauf, eine Niederdruckturbine, eine Gegenstrom-, Hochdruck- und Mitteldruck-Dampfturbinenkombination, eine zweiflutige Dampfturbine und/oder dergleichen. Darüber hinaus ist die vorliegende Erfindung, wie oben erörtert, nicht auf die Verwendung allein in Dampfturbinen beschränkt, und sie kann auch in anderen Turbinensystemen, beispielsweise in Gasturbinen, verwendet werden.

[0032] In dem Ausführungsbeispiel weist die Dampfturbine 10 mehrere Turbinenstufen 12 auf, die mit einer drehbaren Welle 14 verbunden sind. Ein Gehäuse 16 ist horizontal in einen oberen Halbabschnitt 18 und einen (nicht dargestellten) unteren Halbabschnitt unterteilt. Die Dampfturbine 10 weist eine Hochdruck (HP)-Dampfeinlassleitung 20 und eine Niederdruck (LP)-Dampfauslassleitung 22 auf. Eine Welle 14 erstreckt sich durch das Gehäuse 16 entlang einer Mittelachse 24. Die Welle 14 ist an entgegengesetzten Endabschnitten 30 der Welle 14 durch (nicht dargestellte) Wellenlager gelagert. Mehrere Endpackungsregionen oder Dichtungselemente 32, 34 und 36 sind zwischen den Drehwellenendabschnitten 30 und dem Gehäuse 16 eingesetzt, um eine Abdichtung des Gehäuses 16 um die Welle 14 herum zu unterstützen.

[0033] Im Betrieb wird unter hohem Druck stehender Dampf 40 hoher Temperatur von einer Dampfquelle, beispielsweise einem Kessel oder dergleichen (nicht dargestellt), zu den Turbinenstufen 12 geleitet, wobei Wärmeenergie durch die Turbinenstufen 12 in mechanische Drehenergie umgewandelt wird. Genauer wird der Dampf 40 durch das Gehäuse 16 hindurch über die Dampfeinlassleitung 20 in einen Einlasstopf 26 geleitet, wo er auf mehrere Turbinenblätter oder Laufschaufeln 38 trifft, die mit der Welle 14 verbunden sind, um eine Drehung der Welle 14 um eine Mittelachse 24 zu bewirken. Der Dampf 40 verlässt das Gehäuse 16 an der Dampfauslassleitung 22. Der Dampf 40 kann dann zu dem Dampfkessel (nicht dargestellt) geleitet werden, wo er erneut erwärmt oder zu anderen Komponenten des Systems geleitet werden kann, wie z.B. zu einem Niederdruck-Turbinenabschnitt oder einem (nicht dargestellten) Kondensator.

[0034] Fig. 2 ist eine detailliertere schematische Darstellung eines Abschnitts der Dampfturbine 10, aufgenommen über einem Bereich 2, der in Fig. 1 definiert ist. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Dampfturbine 10 eine Welle 14, eine mit einem Innenmantel 44 des Gehäuses 16 verbundene Statorkomponente 42 und mehrere an der Statorkomponente 42 angebrachte Dichtungselemente 34 auf. Das Gehäuse 16, der Innenmantel 44 und die Statorkomponente 42 erstrecken sich jeweils in Umfangsrichtung um die Welle 14 und die Dichtungselemente 34 herum. In dem Ausführungsbeispiel bilden die Dichtungselemente 34 einen gewundenen Dichtungsweg zwischen der Statorkomponente 42 und der Welle 14. Die Welle 14 weist mehrere Turbinenstufe 12 auf, durch die unter hohem Druck stehender Dampf 40 hoher Temperatur über einen oder mehrere Einlasstöpfe 26 auf einer Einlassseite 1 1 der Dampfturbine 10 geleitet wird. Die Turbinenstufen 12 weisen mehrere Einlassleitapparate 48 auf. Die Dampfturbine 10 kann jede beliebige Anzahl von Einlassleitapparaten 48 aufweisen, die einen Betrieb der Dampfturbine 10, wie hierin beschrieben, ermöglicht. Zum Beispiel kann die Dampfturbine 10 mehr oder weniger Einlassleitapparate 48 aufweisen, als in Fig. 2 dargestellt. Die Turbinenstufen 12 weisen auch mehrere Turbinenblätter oder Laufschaufeln 38 auf. Die Dampfturbine 10 kann jede beliebige

4 Anzahl von Laufschaufeln 38 aufweisen, die einen Betrieb der Dampfturbine 10, wie hierin beschrieben, ermöglicht. Zum Beispiel kann die Dampfturbine 10 mehr oder weniger Laufschaufeln 38 aufweisen, als in Fig. 2 dargestellt. Dampf 40 tritt durch die Dampfeinlassleitung 20 in den Einlasstopf 26 ein und strömt abwärts entlang der Länge der Welle 14 durch die Turbinenstufe 12.

[0035] Ein Teil des zugegebenen unter hohem Druck stehenden, heissen Dampfs 40 wird über eine Austrittsregion 50 durch die Endpackungs-Dichtungselemente 34 geleitet. Der Verlust von Dampf 40 durch die Austrittsregion 50 führt zu einem Verlust an Wirkungsgrad der Dampfturbine 10. Um den Austritt von Dampf 40 durch die Endpackungsregion 32 zu verringern, weist die Dampfturbine 10 in dem Ausführungsbeispiel, wie oben beschrieben, eine besondere Ansaugflächendichtungsanordnung auf, die allgemein mit 52 bezeichnet ist.

[0036] Fig. 3 ist eine schematische Schnittdarstellung einer Ansaugflächendichtungsanordnung 52, die in einer (in Fig. 1 dargestellten) Dampfturbine 10 verwendet werden kann. Fig. 3 zeigt eine Flächendichtungsanordnung 52 in einer offenen Stellung unter einer druckfreien oder Niederdruck-Belastungsbedingung der Turbine 10. Fig. 4 ist eine schematische Schnittansicht der Ansaugflächendichtungsanordnung 52, die in einer Zwischenstellung dargestellt ist, wenn die Turbine 10 bei einer höheren Druckbelastung arbeitet, als in Fig. 3 dargestellt. Fig. 5 ist eine schematische Schnittansicht der Ansaugf lächendichtungsanordnung 52 in einer Abdichtungsstellung, wenn die Turbine 10 wenigstens bei Grundlast unter einer höheren Druckbelastungsbedingung arbeitet, als in Fig. 4 dargestellt. In dem Ausführungsbeispiel ermöglicht die Flächendichtungsanordnung 52 die Verringerung oder Verhinderung des Austretens eines unter Druck gesetzten Prozessfluids, z.B. von Dampf 40, zwischen einer Region relativ niedrigen Drucks 54 und einem Bereich relativ hohen Drucks 56. In dem Ausführungsbeispiel ist die Flächendichtungsanordnung 52 eine Hochdruckdichtung, die zwischen der Welle 14 und dem Innenmantel 44 des Gehäuses 16 auf einer Einlassseite 1 1 der Turbinenstufen 12 angeordnet ist. Obwohl eine Dampfturbine 10 dargestellt ist, kann die Flächendichtungsanordnung 52, wie oben beschrieben, in jeder beliebigen Anwendung verwendet werden, in der eine selbstnachstellende Dichtung erwünscht oder nötig ist. In dem Ausführungsbeispiel weist die Flächendichtungsanordnung 52 einen rotierenden Dichtungsring 58, einen stationären Dichtungsring 60 und ein Dichtungsgehäuse 62 auf, die mit der Mittelachse 24 der Welle 14 konzentrisch sind und sich um diese herum erstrecken. Der rotierende Dichtungsring 58 und der stationäre Dichtungsring 60 bilden zusammen einen sich schlangelnden oder gewundenen Leckströmungsweg 64 für den Dampf 40 und ausserdem eine primäre Dichtung 66, um den Weg 64 abzudichten.

[0037] In dem Ausführungsbeispiel ist der rotierende Dichtungsring 58 mit der Welle 14 verbunden und mit dieser zusammen drehbar. Alternativ dazu kann der rotierende Dichtungsring 58 als integraler Teil der Welle 14 ausgebildet sein. In dem Ausführungsbeispiel ist der rotierende Dichtungsring 58 im Wesentlichen scheibenförmig und weist eine axial weisende, rotierende Dichtungsoberfläche 68 auf, die hydrodynamische Merkmale aufweist, wie Kanäle oder Nuten 70, die darin definiert sind. Während des Betriebs der Turbine 10 lenken die Nuten 70 ein Prozessfluid, z.B. den Dampf 40, zwischen den rotierenden Dichtungsring 58 und den stationären Dichtungsring 60, wodurch eine Prozessfluidfilmschicht gebildet wird, die im Wesentlichen etwa 0,002 Zoll dick ist oder weniger. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Nuten 70 in einer stationären Dichtungsoberfläche 72 des stationären Dichtungsrings 60 ausgebildet sein. Die stationäre Dichtungsoberfläche 72 ist in der Nähe der rotierenden Dichtungsoberfläche 68 des rotierenden Dichtungsrings 58 angeordnet, so dass eine axial ausgerichtete Lücke 74 zwischen den Oberflächen 68 und 72 definiert ist.

[0038] In dem Ausführungsbeispiel ist das Dichtungsgehäuse 62 so eingerichtet, dass es den stationären Dichtungsring 60 mit dem Innenmantel 44 des Gehäuses 16 verbindet. In manchen Ausführungsformen kann das Dichtungsgehäuse 62 bei dem Innenmantel 44 des Gehäuses 16 integriert sein. Ferner kann der stationäre Dichtungsring 60 in manchen alternativen Ausführungsformen direkt mit dem Innenmantel 44 verbunden sein. Das Dichtungsgehäuse 62 ist eine nicht rotierende, axial verlaufende Komponente, die eine radiale Sekundärdichtung 76 aufweist, die ein axiales Gleiten des stationären Dichtungsrings 60 gestattet, so dass dieser dem rotierenden Dichtungsring 56 dynamisch in einer axialen Verschiebung folgen kann, während er für eine Abdichtung sorgt. Das Dichtungsgehäuse 62 weist ausserdem einen oder mehrere Federsitze 78 auf, die so eingerichtet sind, dass sie eine Vorbelastungskomponente 80, beispielsweise eine Feder, darin aufnehmen. Die Vorbelastungskomponente 80 erstreckt sich zwischen dem Federsitz 78 und dem stationären Dichtungsring 60 und ist so eingerichtet, dass sie den stationären Dichtungsring 60 unter druckfreien oder NiederdruckBelastungsbedingungen von dem rotierenden Dichtungsring 58 weg vorspannt, um zu ermöglichen, dass sich die drehbare Welle 14 ohne Anfangskontakt zwischen den Oberflächen 68 und 72 drehen kann. Das Dichtungsgehäuse 62 kann ein radial einwärts verlaufendes Ausrichtungselement 82 aufweisen, das mit einem Ausrichtungsschlitz 84 verbunden ist, der an einem Aussenrand des stationären Dichtungsrings 60 ausgebildet ist. Der stationäre Dichtungsring 60 ist so mit dem Dichtungsgehäuse 62 verbunden, dass der stationäre Dichtungsring 60 entlang der Mittelachse 24 axial bewegbar ist und nicht seitlich oder drehend bewegbar ist. Die Nut-Feder-Verbindung dient als Drehsicherungsmerkmal, um zu verhindern, dass sich der sekundäre Dichtungsring 60 mit dem rotierenden Dichtungsring 58 dreht.

[0039] In dem Ausführungsbeispiel weist die Ansaugflächendichtungsanordnung 52 eine Hilfsdichtung 86 auf, die in der Nähe eines radial äusseren Endes 88 des rotierenden Dichtungsrings 58 angeordnet ist. Die Hilfsdichtung 86 ist so eingerichtet, dass sie einen Luftstrom durch den Leckageweg 64 verhindert und einen ausreichenden Druck erzeugt, wenn die Turbine 10 arbeitet, um den stationären Dichtungsring 60 entlang der Achse 24 (in Fig. 1 und 2 dargestellt) in Richtung auf den rotierenden Dichtungsring 58 und genauer auf die rotierende Dichtungsoberfläche 68 zu drängen. Das radial äussere Ende 88 weist eine radial äussere Oberfläche 90 auf, die sich axial zwischen der rotierenden Dichtungsoberfläche 68 und

5 einer gegenüberliegenden stromaufwärtigen Oberfläche 92 des rotierenden Dichtungsrings 58 erstreckt. Die radial äussere Oberfläche 90 weist einen schrägen Abschnitt 94 auf, der in Bezug auf die rotierende Dichtungsoberfläche 68 schräg ausgerichtet ist, das heisst, zumindest ein Teil der radial äusseren Oberfläche 90 ist nicht parallel zu der Mittelachse 24. In dem Ausführungsbeispiel ist der schräge Abschnitt 94 im Wesentlichen plan, so dass er von dem radial äusseren Ende 88 zu dem Rotor hin radial einwärts geneigt verläuft, so dass eine Länge der stromaufwärtigen Oberfläche 92 kürzer ist als eine Länge der rotierenden Dichtungsoberfläche 68. Alternativ dazu kann der schräge Abschnitt 94 im Wesentlichen bogenförmig statt plan sein. In dem Ausführungsbeispiel erstreckt sich der schräge Abschnitt 94 nur über einen Teil der Strecke zwischen der rotierenden Dichtungsoberfläche 68 und der stromaufwärtigen Oberfläche 92. Alternativ dazu kann sich der schräge Abschnitt 94 über die gesamte Strecke zwischen den Oberflächen 68 und 92 erstrecken. Im Allgemeinen erstreckt sich der schräge Abschnitt 94 über eine beliebige Strecke zwischen den Oberflächen 68 und 92, die den Betrieb der Hilfsdichtung 86, wie hierin beschrieben, ermöglicht.

[0040] In dem Ausführungsbeispiel ist die Hilfsdichtung 86 auch durch ein Erweiterungselement 96 gebildet, das sich von dem stationären Dichtungsring 60 axial über den Leckageweg 64 erstreckt. Ein distales Ende des Erweiterungselements 96 weist mindestens einen Hilfsdichtungszahn 98 auf, so dass der Dichtungszahn 98 radial ausserhalb des radial äusseren Endes 88 des rotierenden Dichtungsrings 58 angeordnet ist. Der Dichtungszahn 98 erstreckt sich radial einwärts zu dem radial äusseren Ende 88 hin und endet in einer Zahnspitze 100. In dem Ausführungsbeispiel befindet sich die Zahnspitze 100 radial ausserhalb des schrägen Abschnitts 94, so dass eine radial ausgerichtete Lücke 102 zwischen der Zahnspitze 100 und dem schrägen Abschnitt 94 der radial äusseren Oberfläche 90 definiert ist.

[0041 ] Die Ansaugflächendichtung 52 ist so eingerichtet, dass sie während des Betriebs der Turbine 10 infolge von Kräften, die auf den stationären Dichtungsring 60 wirken, entlang der Achse 24 zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar ist. Diese Kräfte sind das Ergebnis von Drücken in den Nieder- und Hochdruckbereichen 54 und 56, die auf die verschiedenen Oberflächen des stationären Dichtungsrings 60 einwirken. Unter Niederdruck- oder drucklosen Bedingungen nimmt die Ansaugflächendichtungsanordnung 52 die offene Stellung ein (in Fig. 3 dargestellt), so dass der stationäre Dichtungsring 60 und die stationäre Dichtungsoberfläche 72 durch die Vorbelastungskomponente 80 von dem rotierenden Dichtungsring 58 und der rotierenden Dichtungsoberfläche 68 weg vorbelastet werden. In der offenen Stellung arbeitet die Turbine 10 unter Niederdruck- oder druckloser Belastung, und/oder die Drücke in dem Hochdruckbereich 56 und dem Niederdruckbereich 54 sind im Wesentlichen gleich. Die Vorbelastungskomponente 80 drängt den stationären Dichtungsring 60 von dem rotierenden Dichtungsring 58 weg, so dass die axiale Lücke 74 eine Breite W-i definiert. Ebenso ist der Dichtungszahn 98 der Hilfsdichtung 86 in der offenen Stellung radial ausserhalb des schrägen Abschnitts 94 und im Wesentlichen in der Mitte zwischen der rotierenden Dichtungsoberfläche 68 und der stromaufwärtigen Oberfläche 92 angeordnet, so dass die Lücke 102 eine Breite W2definiert, die kleiner ist als W-|.

[0042] In dem Ausführungsbeispiel nimmt die Ansaugflächendichtungsanordnung 52 eine Zwischenstellung ein (in Fig. 4 dargestellt), nachdem die Turbine 10 gestartet wurde und bevor sie die Grundbetriebslast erreicht. Wenn die Turbine 10 gestartet wird, behindert der Dichtungszahn 98 den Strom von unter hohem Druck stehender Leckageluft aus dem Hochdruckbereich 56 durch den Leckageweg 64 und in den Niederdruckbereich 54, wodurch ein Druckunterschied zwischen den Bereichen 54 und 56 bewirkt wird. Der Druckunterschied zwischen dem Nieder- und dem Hochdruckbereich 54 und 56 wirkt als Schliessdruckkraft auf den stationären Dichtungsring 60 und überwindet die Vorbelastungskraft, die von der Vorbelastungskomponente 80 bewirkt wird, um den stationären Dichtungsring 60 in Richtung auf den rotierenden Dichtungsring zu drängen. In einer solchen Zwischenstellung spannt der Druckunterschied den stationären Dichtungsrings 60 in Richtung auf den rotierenden Dichtungsring 58 vor, so dass die axiale Lücke 74 eine Breite W3definiert, die kleiner ist als die Breite W-| . Wenn sich der stationäre Dichtungsring 60 in Richtung auf den rotierenden Dichtungsring 58 bewegt, bewegt sich ferner der Dichtungszahn 100 axial entlang des schrägen Abschnitts 94 zu der stromaufwärtigen Oberfläche 92 hin, so dass die Lücke 102 eine Breite W4definiert, die grösser ist als die Breite W2. In der Zwischenstellung ist die Lücke 74 schmäler, und die Lücke 102 ist breiter als in der offenen Stellung. Die schräg geneigte Form der radial äusseren Oberfläche 90 macht es möglich, dass die Lücke 102 breiter wird, wenn sich der stationäre Dichtungsring 60 axial in Richtung auf den rotierenden Dichtungsring 58 bewegt. Die Verbreiterung der Lücke 102 und die Verengung der Lücke 74 bewirken, dass sich der Druckunterschied zwischen dem Niederdruckbereich 54 und dem Hochdruckbereich 56 verringert, so dass die Geschwindigkeit, mit der sich der stationäre Dichtungsring 60 dem rotierenden Dichtungsring 58 nähert, verringert wird.

[0043] Während eines Betriebs bei höherer Leistung, beispielsweise wenn die Turbine 10 unter Grundlast arbeitet, nimmt die Ansaugflächendichtungsanordnung 52 die Abdichtungsstellung ein (in Fig. 5 dargestellt), um den Luftstrom aus dem Hochdruckbereich 56 in den Niederdruckbereich 54 weiter zu beschränken, wodurch der Leckströmungsweg 64 im Wesentlichen dicht verschlossen und der Wirkungsgrad der Turbine 10 vergrössert wird. Der Druck in dem Hochdruckbereich 56 steigt, wenn die Druckbelastung der Turbine 10 ebenfalls steigt, wodurch der stationäre Dichtungsring 60 veranlasst wird, weiter entlang der Achse 24 zu dem rotierenden Dichtungsring 58 vorzurücken, was bewirkt, dass die axiale Lücke 74 weiter verengt wird, um eine Breite W5zu definieren, die kleiner ist als die Breite W3. Wie oben beschrieben, weist mindestens eine von den Oberflächen 68 und/oder 72 die Nuten 70 auf, die einen Teil der Luft in dem Leckageweg 64 einfangen und eine hydrodynamische Kraft erzeugen, die den Vorbelastungskräften, die von dem relativ hohen Druck erzeugt werden, der auf den stationären Dichtungsring 60 wirkt, zumindest zum Teil entgegenwirkt. Jedoch kann es sein, dass diese hydrodynamischen Kräfte nicht ausreichen, um die Kräfte, die durch die unter hohem Druck stehende Luft bewirkt

6 werden, vollständig auszugleichen, und einen Kontakt zwischen dem stationären Dichtungsring 60 und dem rotierenden Dichtungsring 58 zur Folge haben können.

[0044] In dem Ausführungsbeispiel ist die Hilfsdichtung 86 so eingerichtet, dass sie den Druckabfall zwischen dem Niederdruckbereich 54 und dem Hochdruckbereich 56 allmählich verringert, so dass die Druckkräfte, die auf den stationären Dichtungsring 60 wirken, allmählich verringert werden, wodurch die Geschwindigkeit, mit der sich der stationäre Dichtungsring 60 dem rotierenden Dichtungsring 58 nähert, verringert wird und somit ein funktioneller Abstand der Lücke 74 aufrechterhalten wird. Wenn die Turbine 10 die Grundlast erreicht hat und sich die Ansaugflächendichtungsanordnung 52 der Abdichtungsstellung nähert, setzt der Dichtungszahn 98 seine axiale Bewegung entlang des schrägen Abschnitts 94 der radial äusseren Oberfläche 90 in Richtung auf die stromaufwärtige Oberfläche 92 fort, so dass die Lücke 102 eine Breite W6definiert, die grösser ist als die Breite W4. In der Abdichtungsstellung ist die Lücke 74 breiter, und die Lücke 102 ist schmäler als in der Zwischenstellung. Ferner ist in der Abdichtungsstellung die Breite W5der Lücke 74 schmäler als die Breite W6der Lücke 102. Die Verbreiterung der Lücke 102, während der schräge Abschnitt von der Zahnspitze 100 weg abfällt, und die Verengung der Lücke 74, während sich der stationäre Dichtungsring 60 dem rotierenden Dichtungsring 58 nähert, bewirkt eine weitere Verringerung des Druckunterschieds zwischen dem Niederdruckbereich 54 und dem Hochdruckbereich 56, so dass die Geschwindigkeit, mit der sich der stationäre Dichtungsring 60 dem rotierenden Dichtungsring 58 nähert, verringert wird und die hydrodynamischen Kräfte, die von den Nuten 70 erzeugt werden, ausreichen, um einen funktionelles Abstand mit einer Breite W5aufrechtzuerhalten und einen Zusammenprall des stationären Dichtungsrings 60 und des rotierenden Dichtungsrings 58 zu verhindern.

[0045] Wie hierin beschrieben, weist die Ansaugflächendichtungsanordnung 52 eine Hilfsdichtung 86 auf, die verhindert, dass die gegenüberliegenden Oberflächen 68 und 72 in nennenswertem Umfang erhitzt und zerkratzt werden, was passiert, wenn der stationäre Dichtungsring 60 den rotierenden Dichtungsring 58 berührt, wodurch der Wärmeeintrag in die rotierenden Komponenten verringert und eine glatte Oberflächenbeschaffenheit der Dichtungsoberflächen 68 und 72 aufrechterhalten wird. Dadurch wird die Möglichkeit einer Materialverschlechterung und eines vorzeitigen Versagens von Komponenten verringert. Ferner kann eine Beschichtung auf den schrägen Abschnitt 94 und/oder die Zahnspitze 100 aufgebracht werden, um die Wärmeübertragung auf den rotierenden Dichtungsring 58 weiter zu minimieren.

[0046] Die Anordnung und Verfahren, wie sie hierin beschrieben sind, ermöglichen eine Verbesserung der Leistung von Rotationsmaschinen durch Verringerung eines Druckabfalls zwischen Hoch- und Niederdruckbereichen, wodurch die axiale Bewegung der stationären Komponente wesentlich verlangsamt wird, um einen Zusammenprall mit der rotierenden Komponente zu verhindern. Genauer weist die hierin beschriebene Ansaugflächendichtung eine Hilfsdichtung auf, die einen stationären (nicht rotierenden) Dichtungszahn aufweist, der radial ausserhalb einer schräg ausgerichteten Oberfläche der rotierenden Komponente angeordnet ist, so dass eine radiale Lücke zwischen ihnen definiert ist. Während sich der Dichtungszahn axial entlang der schrägen Oberfläche bewegt, wird die Lücke breiter, und eine Verringerung des Druckunterschieds zwischen einem Hochdruckbereich und einem Niederdruckbereich ist ermöglicht. Im Gegensatz zu bekannten Ansaugdichtungen ohne solch eine Hilfsdichtung unterstützen die hierin beschriebenen Verfahren und Anordnungen eine Verlangsamung der Bewegung der stationären Komponente, um einen Zusammenprall mit der rotierenden Komponente zu verhindern, wodurch der Wirkungsgrad und die Standzeit der Dampfturbine und ihrer Komponenten erhöht werden.

[0047] Die hierin beschriebenen Verfahren und Systeme sind nicht auf die hierin beschriebenen spezifischen Ausführungsformen beschränkt. Zum Beispiel können Komponenten jedes Systems und/oder Schritte jedes Verfahrens unabhängig und getrennt von anderen Komponenten und/oder Schritten, die hierin beschrieben sind, verwendet und/oder durchgeführt werden. Ausserdem kann jede Komponente und/oder jeder Schritt auch mit anderen Anordnungen und Verfahren verwendet und/oder durchgeführt werden.

[0048] Obwohl die Erfindung anhand verschiedener spezifischer Ausführungsformen beschrieben wurde, wird der Fachmann erkennen, dass die Erfindung mit einer Modifikation im Gedanken und Umfang der Ansprüche in die Praxis umgesetzt werden kann.

[0049] Eine Ansaugflächendichtung zur Verwendung mit einer Rotationsmaschine weist einen rotierenden Dichtungsring auf, der eine radial äussere Oberfläche aufweist, die einen schrägen Abschnitt aufweist. Ein stationärer Dichtungsring ist in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings angebracht, so dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert ist. Der stationäre Dichtungsring ist entlang einer Mittelachse der Rotationsmaschine zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar und weist ein Erweiterungselement auf, das sich über der ersten Lücke erstreckt. Eine Hilfsdichtung weist mindestens einen Dichtungszahn auf, der eine Dichtungszahnspitze aufweist. Der mindestens eine Dichtungszahn erstreckt sich radial einwärts von dem Erweiterungselement, so dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert ist.

Bezugszeichenliste

[0050]

Dampfturbine 10

Einlassseite 1 1

7 Turbinenstufen 12

Welle 14

Gehäuse 16 oberer Halbabschnitt 18

Dampfeinlassleitung 20

Dampfauslassleitung 22

Mittelachse 24

Einlasstopf 26

Wellenendabschnitte 30

Dichtungselement 32

Dichtungselement 34

Dichtungselemente 36

Laufschaufeln 38

Dampf 40

Statorkomponente 42

Innenmantel 44

Einlassleitapparate 48

Austrittsregion 50

Ansaugflächendichtungsanordnung 52 Niederdruckbereich 54

Hochdruckbereich 56 rotierender Dichtungsring 58 stationärer Dichtungsring 60

Dichtungsgehäuse 62

Leckageweg 64 primäre Dichtung 66 rotierende Dichtungsoberfläche 68

Nuten 70 stationäre Dichtungsoberfläche 72 axiale Lücke 74 radiale Sekundärdichtung 76

Federsitz 78

Vorbelastungskomponente 80

Ausrichtungselement 82

Ausrichtungsschlitz 84

Hilfsdichtung 86

8

Claims

radial äusseres Ende 88 radial äussere Oberfläche 90 stromaufwärtige Oberfläche 92 schräger Abschnitt 94 Erweiterungselement 96 Dichtungszahn 98 Zahnspitze 100 radiale Lücke 102 Patentansprüche 1. Ansaugflächendichtung zur Verwendung mit einer Rotationsmaschine, die eine Mittelachse aufweist, wobei die Ansaugflächendichtung aufweist: einen rotierenden Dichtungsring, der eine radial äussere Oberfläche aufweist, die einen schrägen Abschnitt aufweist; einen stationären Dichtungsring, der in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings angebracht ist, so dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert ist, wobei der stationäre Dichtungsring entlang der Mittelachse zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar ist, wobei der stationäre Dichtungsring ein Erweiterungselement aufweist, das sich über der ersten Lücke erstreckt; und eine Hilfsdichtung, die mindestens einen Dichtungszahn aufweist, der eine Dichtungszahnspitze aufweist, wobei sich der mindestens eine Dichtungszahn von dem Erweiterungselement derart radial einwärts erstreckt, dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert ist.
2. Ansaugflächendichtung nach Anspruch 1 , wobei die Hilfsdichtung eingerichtet ist, um eine Strömung eines Prozessfluids durch die erste Lücke zu beschränken, so dass ein Druckunterschied zwischen einem Hochdruckbereich stromaufwärts von der ersten Lücke und einem Niederdruckbereich stromabwärts von der ersten Lücke eine axiale Bewegung des stationären Dichtungsrings aus der ersten Stellung in die zweite Stellung bewirkt.
3. Ansaugflächendichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Hilfsdichtung eingerichtet ist, um den Druckunterschied zu verringern, um eine Reduktion einer Geschwindigkeit zu ermöglichen, mit der sich der stationäre Dichtungsring während eines Übergangs aus der ersten Stellung in die zweite Stellung dem rotierenden Dichtungsring nähert.
4. Ansaugflächendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der schräge Abschnitt im Wesentlichen bogenförmig ist; und/oder wobei der schräge Abschnitt im Wesentlichen plan ist; und/oder wobei der schräge Abschnitt in Richtung auf die Mittelachse radial einwärts geneigt verläuft.
5. Ansaugflächendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste Lücke eine erste Breite definiert und die zweite Lücke eine zweite Breite definiert, die kürzer ist als die erste Breite, wenn das stationäre Dichtungselement die erste Stellung einnimmt, und wobei die erste Lücke eine dritte Breite definiert und die zweite Lücke eine vierte Breite definiert, die länger ist als die dritte Breite, wenn das stationäre Dichtungselement die zweite Stellung einnimmt; wobei die erste Breite vorzugsweise länger ist als die dritte Breite, und wobei die zweite Breite vorzugsweise kürzer ist als die vierte Breite.
6. Ansaugflächendichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, die ferner ein Dichtungsgehäuse und eine Vorbelastungskomponente aufweist, die sich zwischen dem Dichtungsgehäuse und dem stationären Dichtungsring erstreckt, wobei die Vorbelastungskomponente eingerichtet ist, um den stationären Dichtungsring in der ersten Stellung von dem rotierenden Dichtungsring weg zu belasten.
7. Rotationsmaschine, die aufweist: ein Gehäuse; eine drehbare Welle, die eine Mittelachse definiert; und ein Dichtungssystem, das aufweist: einen rotierenden Dichtungsring, der mit der Welle verbunden ist, wobei der rotierende Dichtungsring eine radial äussere Oberfläche aufweist, die einen schrägen Abschnitt aufweist; einen stationären Dichtungsring, der in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings mit dem Gehäuse verbunden ist, so dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert ist, wobei der stationäre Dichtungsring entlang der Mittelachse zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar ist, wobei der stationäre Dichtungsring ein Erweiterungselement aufweist, das sich über der ersten Lücke erstreckt; und eine Hilfsdichtung, die mindestens einen Dichtungszahn umfasst, der eine Dichtungszahnspitze aufweist, wobei sich der mindestens eine Dichtungszahn von dem Erweiterungselement radial einwärts erstreckt, so dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert ist. 9
8. Rotationsmaschine nach Anspruch 7, wobei sich der mindestens eine Dichtungszahn während des Übergangs aus der ersten Stellung in die zweite Stellung entlang des schrägen Abschnitts axial bewegt.
9. Rotationsmaschine nach Anspruch 9, wobei sich die Rotationsmaschine in der ersten Stellung entweder in einem druckfreien oder in einem Niederdruck-Betriebszustand befindet und sich die Rotationsmaschine in der zweiten Stellung in einem Betriebszustand mit relativ höherem Druck befindet.
10. Verfahren zur Montage eines Dichtungssystems zur Verwendung in einer Rotationsmaschine, wobei das Verfahren aufweist: Verbinden eines rotierenden Dichtungsrings mit einer drehbaren Welle, die eine Mittelachse definiert; Anbringen eines stationären Dichtungsrings in der Nähe des rotierenden Dichtungsrings, so dass eine erste Lücke zwischen ihnen definiert ist, wobei der stationäre Dichtungsring entlang der Mittelachse zwischen einer offenen Stellung und einer Abdichtungsstellung bewegbar ist und wobei der stationäre Dichtungsring ein Erweiterungselement aufweist, das sich über der ersten Lücke erstreckt; und Ausbilden einer Hilfsdichtung radial ausserhalb des rotierenden Dichtungsrings, wobei die Hilfsdichtung mindestens einen Dichtungszahn aufweist, der eine Dichtungszahnspitze aufweist, und wobei sich der mindestens eine Dichtungszahn von dem Erweiterungselement radial einwärts erstreckt, so dass eine zweite Lücke zwischen der Dichtungszahnspitze und dem schrägen Abschnitt definiert ist. 10