CS251126B1 - Device for gas pressure regulation in expansion turbine's bearing part,bounded by seal - Google Patents
Device for gas pressure regulation in expansion turbine's bearing part,bounded by seal Download PDFInfo
- Publication number
- CS251126B1 CS251126B1 CS754185A CS754185A CS251126B1 CS 251126 B1 CS251126 B1 CS 251126B1 CS 754185 A CS754185 A CS 754185A CS 754185 A CS754185 A CS 754185A CS 251126 B1 CS251126 B1 CS 251126B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- gas
- housing
- expansion turbine
- seal
- bearing part
- Prior art date
Links
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 abstract description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 abstract 3
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 abstract 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 210000002816 gill Anatomy 0.000 description 1
- GLVAUDGFNGKCSF-UHFFFAOYSA-N mercaptopurine Chemical compound S=C1NC=NC2=C1NC=N2 GLVAUDGFNGKCSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 238000005482 strain hardening Methods 0.000 description 1
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 description 1
- 230000029305 taxis Effects 0.000 description 1
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 1
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/22—Lubricating arrangements using working-fluid or other gaseous fluid as lubricant
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká zařízení pro regulaci tlaku v ložiskové části expanzní turbiny, kde tato část je ohraničena uspávkou. Zejména se týká expanzních turbin s plynovými ložisky, u kterých řeší snížení ztrát plynu v ucpávce. Cílem vynálezu je provedení takové regulace tlaku plynu v ložiskové části, aby při každém provozním režimu byly maximálně omezeny ztráty plynu ucpávkou a přitom aby nedocházelo к přetěžování axiálních ložisek.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for regulating pressure in a bearing portion of an expansion turbine, the portion being delimited by a plug. In particular, it relates to gas turbine expansion turbines in which they address the reduction of gas losses in the gland. It is an object of the present invention to provide gas pressure control in the bearing portion such that, in each operating mode, gas losses are reduced as much as possible by the seal, while avoiding overloading of the thrust bearings.
Problém omezení ucpávkových ztrát expanzních turbin s plynovými ložisky byl doposud řešen složitou cestou zvyšování počtu stupňů ucpávek nebo jejich komplikovaným zahlcováním teplým tlakovým plynem. Regulace zatížení axiálních ložisek není doposud prováděna vůbec. Tato ložiska musejí být proto dimenzována na největší provozní zatížení nebo doplněna pomocnými magnetickými ložisky.The problem of reducing the packing losses of gas turbine expansion turbines has hitherto been solved by a complicated way of increasing the number of packing stages or their complicated flooding with hot pressurized gas. The load control of thrust bearings is not yet performed. These bearings must therefore be rated for the highest operating loads or supplemented with auxiliary magnetic bearings.
Uvedené nedostatky jsou odstraněny zařízením podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z regulačního prvku tvořeného pouzdrem, jehož vnitřní prostor je rozdělen pružnou nebo pohyblivou přepážkou na dvě komory, z nichž do jedné je vyústěno plynové vedení,. vycházející z prostoru před ucpávkou a do druhé komory je vyústěno plynové vedení, vycházející z části expanzní turbiny, ve které jsou umístěna ložiska a současně je z této komory vyústěno odtokové plynové vedení, otevírané a uzavírané prohnutím nebo pohybem přepážky. Ve výhodném provedení je přepážka tvořena pružnou membránou, uchycenou v přírubě po obvodu stěny pouzdra, přičemž membrána dosedá na sedlo, uspořádané na vstupu do odtokového plynového vedení. V komoře pouzdra, do kterého je vyústěno plynové vedení, vycházející z prostoru před ucpávkou, membrána je opatřena axiálně působící pružinou, stlačovanou regulačním šroubem, uchyceným ve stěně pouzdra, kterou prochází ve směru působení pružiny. Na plynové vedení, vycházející z části expanzní turbiny, ve které jsou umístěna ložiska hřídele, je napojen odlehčovací ventil, používaný při rozběhu a zastavování turbíny.These drawbacks are overcome by the device according to the invention, which consists of a control element consisting of a housing, the interior of which is divided by a flexible or movable partition into two chambers, one of which is connected to a gas line. A gas line extends from the space upstream of the seal and into the second chamber, extending from the part of the expansion turbine in which the bearings are located, and at the same time an outlet gas line opens and closes from the chamber by opening or closing. In a preferred embodiment, the baffle comprises a resilient diaphragm mounted in a flange around the circumference of the housing wall, the diaphragm abutting a seat arranged at the inlet of the outlet gas conduit. In the housing of the housing into which a gas conduit extends from the space upstream of the seal, the diaphragm is provided with an axially acting spring, compressed by a control screw mounted in the housing wall, which extends in the direction of spring action. A relief valve, used to start and stop the turbine, is connected to the gas line from the part of the expansion turbine in which the shaft bearings are located.
Výhody řešení podle vynálezu spočívají v tom, že je zajištěn minimální, případně nulový rozdíl tlaků v prostorech před a za ucpávkou a to v každém provozním režimu expanzní turbiny. Rovněž je pro každý provozní režim udržováno na přijatelné výši zatížení axiálních plynových ložisek. Tím je umožněno použít dynamických axiálních plynových ložisek, které mají nižší únosnost. Další výhodou zařízení podle vynálezu je to, že umožňuje otevření odlehčovacího ventilu na výstupním vedení plynu z části turbiny, ve které jsou umístěna ložiska, minimalizovat osové síly hřídele při spouštění expanzní turbiny a tím usnadnit její rozběh.The advantages of the solution according to the invention are that a minimum or zero differential pressure in the spaces upstream and downstream of the seal is ensured in each operating mode of the expansion turbine. It is also maintained at an acceptable level of axial gas bearing load for each operating mode. This makes it possible to use dynamic thrust bearings having a lower bearing capacity. A further advantage of the device according to the invention is that it allows opening of the relief valve on the gas outlet conduit from the part of the turbine in which the bearings are located, minimizing the axial forces of the shaft when starting the expansion turbine and thereby facilitating its start.
Příklad provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na přiloženém obrázku, kde je použito pro regulaci tlaku v ložiskové části u expanzní turbiny, sloužící pro ochlazování plynu. Zařízení je umístěno za skříní 10 turbiny, ve které je uložena hřídel 16 s oběžným kolem 14, utěsněná ucpávkou 15. Uložení hřídele 16 ve skříni 10 je provedeno plynovými ložisky 17. Ve skříni 10 je rovněž umístěno rozváděči kolo 13 expanzní turbiny a vstupní hrdlo pracovního plynu 19. Hřídel 16 je uložena v plynových ložiskách 17, přičemž mezi těmito ložisky je ve skříni 10 vytvořen prostor, ve kterém zpravidla bývá umístěna brzda (na obrázku neznázorněná). Zařízení podle vynálezu je při vnějším pohledu tvořeno pouzdrem jehož dutina sestává ze dvou komor 2, 2· Komora 3 má tvar komolého kužele a komora 2 má tvar víka. Obě komory 2, 2 jsou od sebe odděleny pružnou membránou která je stažena přírubami 20, provedenými na styčných plochách dvou částí pouzdra 2/ vytvářejících komory 2 a 2· Pružná membrána 4 je v kontaktu s pružinou 2/ stlačovanou regulačním šroubem 9, který prochází závitem stěny pouzdra 2· Do komory 2 ústí plynové vedení 21/ tvořené trubkou, vycházející z prostoru 12 před ucpávkou 15. Komora 2 je spojena plynovým vedením 6 s dutinou ve skříni 10, vytvořenou za horním ložiskem 17.An example of an embodiment of the device according to the invention is shown in the attached figure where it is used to control the pressure in the bearing part of an expansion turbine for cooling the gas. The apparatus is located behind the turbine casing 10, in which the impeller shaft 16 with the impeller 14 is sealed with a seal 15. The shaft 16 is housed in the casing 10 by gas bearings 17. The casing 10 also houses the expansion turbine wheel 13 and the inlet throat. The shaft 16 is mounted in gas bearings 17, and between these bearings a space is formed in the housing 10, in which a brake (not shown in the figure) is usually located. The device according to the invention is, from the outside, formed by a housing whose cavity consists of two chambers 2, 2. The chamber 3 has a frustoconical shape and the chamber 2 has a lid shape. The two chambers 2, 2 are separated from each other by a flexible diaphragm which is tightened by flanges 20 formed on the contact surfaces of the two housing parts 2 / forming chambers 2 and 2. The elastic diaphragm 4 is in contact with the spring 2 / compressed by the adjusting screw 9 a gas conduit 21 / formed by a tube extends into the chamber 2 from the space 12 in front of the seal 15. The chamber 2 is connected by a gas conduit 6 to a cavity in the housing 10 formed behind the upper bearing 17.
Z komory 2 je vyústěno plynové vedení 5, opatřené na vstupu sedlem 18, na které dosedá pružná membrána 2 a vytváří tak ventil. Z plynového vedení J5 je paralelně uspořádána potrubní odbočka 6a, na které je umístěn ventil 7_· Za ventilem 2 potrubní odbočka 6a ústí do odvá3 děcího plynového vedení 5. Rozváděcím kolem 13 je k oběžnému kolu , 14_ přiváděn pracovní plyn. Ucpává 15 oidděluje prostor rozvátého kola 13 a otézn^o kola 14 od části expanzní turbiny, ve které jtou umístěna pi_ynová ].ožitka 17.From the chamber 2 opens out a gas conduit 5 provided at the inlet seat 18, against which the flexible diaphragm 2 and creates the valve. A pipeline branch 6a is arranged in parallel from the gas line 5, on which the valve 7 is located. Downstream of the valve 2, the pipeline branch 6a opens into the gas discharge line 5. Working gas is supplied to the impeller 14 by the distributor wheel 13. 15 clogs oidděluje p rozvátého free space only to ola otézn and 13 ^ of the ola portion 14 from the expansion turbine are exercised in the jtou positioned pi_ynov s] .ožitka 17th
Při tpouštění nebo zastavov^í torán je nutné přivádí do ixi^níích tonsek 17 plyn, který zabrání kontaHu hřráek 16 s loži^tky 17 při malých obvodových rychlottech. Proto po dobu rozběhu nebo při zastavoval je v zááisiossi na počtu otáček otevřen eleJktronrclýým ovladačem vennil 2· Pracovní plyn,. který nepostoupí z rozváděcího kola 13 do oběžného kola 24a dostane se do prostoru 12 před ucpávku 15. Jeho část projde ucpávku 15 a postoupí dále do ložisek 17 z ze kterých je ptot dutinu za zatoím loňskem 17 ve skříni 20 expanzní turbiny odvedena částí plynového vedení £ a odbočkou 6a přes vcení! do odváděcího plynového potrubí 2· Po dotažení požadované rychlosti otáčení hřídele 16 je verntl 7_ uzavřen. Membrána £ je přitlčovvána pružinou £ k sedlu 28' uspořádanému na vstupu do odváděcího plynového vedení 5. Sílu přitaččovací pružiny £ je možno regulovat šroubem procházeeícím závieem v pouzdru £ a opírajícím se do podložky 21.When t p Oust of the no b for stopping ^ i Toran is necessarily fed into ixi ^ níích tonsek 17 pl y n, k esters gills and the kontaHu hřráek 16 l o f i ^ sition 17 at small obvodovýc h r y chlottech. Therefore, after a to b at the extended run at not b when the stopping is zááisios with vinegar P on the speed OPeNING eleJktronrclýým dial out 2 · n il Working pl y n ,. the esters do not advance from the traversing of the ola of whose 1 to 3 Both for different ages ola 24a gets into the space 12 Pre-tight seal at the 15th J e h o Ca St passes through the seal 15 and the p sharply p d d, and Le to LO from ise to 17 KT erých is Ptot cavity for zatoím last year, 17 in the housing 20 of expansion turbine diverted portions of gas lines £ and branch 6a via an included! After the desired shaft speed 16 has been tightened, vernt 7 is closed. The diaphragm 6 is pushed by a spring 8 to a seat 28 'arranged at the inlet of the gas outlet duct 5. The force of the compression spring 5 can be controlled by a screw passing through the thread in the sleeve 6 and resting on the washer 21 .
Pracovní plyn se dos^ne z prostoru 12 před ucpávkou 15 plynovým vedeni 21 do komory 2 pouzíira 2· Pracovní plyn, ^erý projde ucp^ou 15 a plyn z ložise1 17 se po uzavření verinilu 2 soustřeďuje uvvitř ložiskové části skříně 22' v plynovém vedení 6, odbočce 6x a v komoře 2 pouzdra 2· Tím nastane zvýšení taku v ložiskové části skříně 20* PPi stenném třařu v protoru 12 před uc^vtou 15 jako v lož^kovém ^ro^ltoru, snižuje se takový spád ucpávky 15 a tím i ztráty obvyJkle chladného pracovního plynu. Tlak mmei rozváděcím kolem 22 a obě^ým kolem 2£, ^to^ný s t^Jcem v prostoru 12 před ucpávkou 15 je záá^lý také na tlaku pracovního plynu před a za pracovní části expanzní turbiny. Tyto tlaky společně s Bakem v lo^skové části sJcříně 20. spoluuučují výsledné osové zatlení hřídele 16 *The working ply n DOS ^ not from p free space only 12 straight before UCP s vkou 15 p lynovým ducting 21 into the chamber 2 pouzíira 2 · Working p Lyn ^ projecting into the cavity p swarm e d UCP ^ ou 15 and ply nz bearing arrangement 1 17 is P o closing verinilu 2 focuses uvvitř bearing housing part 22 'in the pl y new line 6 turn 6x and the chamber 2 of the housing 2 · This occurs increase of pupils in the bearing housing portion 20 * PPI walled three ares p rotor 12 BC ed uc ^ vtou 15 i s lie on metal ^ ^ ro ^ LtoR, U is F reduces to such a dropping seal 15 and thus the loss obvyJkle cold working gas. Pressure mmei guide wheel 22 and the two-ol ym to 2 £, ^ a ^ st Nu ^ p Jcem in free space only 12 Fr BC ed uc vkou 15 ^ lysed Zaa which just at a working gas pressure upstream and downstream of the working parts of the expansion turbine. These pressures, together with Bak, in the bearing portion of the yard 20, teach the resulting axial shaft load 16 *.
Zalezení podle vynálezu, spojené s expanzní totoinou re^luje tliř v ložiskové části skříně 22' v záv^losti na tla^u, ^erý je v prostoru 12 před uc^vtou 15 a v záá^losti na ^edpé^í pružiny 2' přčeemž ^l1 v io^skové části sJcříno 10 je rozdílný oppooi Háku v prottoru 12 před ucpávkou 15 maximálně o ^ferenci, zosobenou předpětím pruži^ny 2· Tím je zajištěni minimální ^aídvrá diference, ^errá ovlivňuje průt^oř ucpávřou 15 i piměřené osové zatížení xxiólních lohte1 27· Po)sud při ^mto utpořádání dojde к zastavení přívodu plynu do Jožise1 17 ' tato W.iska budou jmacovat v dynabickéb redmu x jrrátok pracovního plynu ucjrávtou 15 bude nulový. V přípřdě zvýšení t^ě^^u plynu v io^skové éáád tJcříne 10 natohk že převyšuje součet UaM v prottoru 12 před ucpávkou 15 x toku ^u^ny 2' mern^ni £ se prohne ve směru působení siln^šího třaku x pře^alcový plyn uniká do odtkového vedení 5.Zalezení accordance characterized award associated with ex p anzní totoinou re-luje TLI R LO from screen-printed portion of the housing 22 'in the shutter-pending on button ^ u ^ era is in the space 12 prior uc ^ vtou 15 and Zaa ^ UPCOMINGEVENTS on ^ EDPE ^ i p ru of in y 2 'EXAMPLE EN em f ^ l 1 io ^-profit delivery sJcříno 10 is different for p pooi hook p rottoru 12 p efore UC Fr in the ou 15 up o ^ Ferenc zosobenou BC ed Walking by spring fo ^ ny 2 · This ensures minimum ^ aídvrá differential ^ ERRA affect P ru t ^ o of UC Fr in t ou 15 and piměřené axial load xxiólních lohte 1 27 · P o) sulfonyl dp s ^ MTO p ut steed and taxes bagging d e к stop Pr lead-yne d pl of 1 Jožise 17 'would W.iska Uda jmacovat b in d ynabic to EB redmi jrrátok x W ORK ¹H o p lynu ucjrávtou 15 b u d e is zero. In the instance of increased longitude ípřd measurement of t ^ p ^^ u ^ lynu in IO-profit EAAD tJcříne 10 natohk f e p vine with UAM U is the sum of p rot t oru 12 UC p efore Fr in the flow ou 15 x ^ u ^ ny 2 'Mern ni ^ £ p is Rohne direction Pooh with b ^ Siho strong learning class and to re ux ^ n ply alcove escapes into the conduit odtkového fifth
Po 7уп^^^1 tx^ř^u mei^ráni 4_ opět dosedne nx se^^lo 28. x zabrání dalšímu unitám plynu do odtutové-ho vedení 2· ^mzern podle vyislkzu je uráeno zejména pro expanzní turbi^ny pro ochlazoval jeho však není vylo učeno i u plynových turbin pro jíně účely. P 7 у п ^ tx 1 ^^^ R ^ u ^ Rani 4 Mei P., et abuts on the NX l ^^ x 28th preventing further Unitate p-odtutové lynu to him in measurement 2 · d ^ mzern characterized by and with lkzu is designed especially ex p ro p anzní urbi t ^ n yp ro cool but it is not taught even lined with a gas turbine for other purposes.
PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION
Claims (5)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS754185A CS251126B1 (en) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Device for gas pressure regulation in expansion turbine's bearing part,bounded by seal |
DE19863628655 DE3628655A1 (en) | 1985-10-22 | 1986-08-23 | Device for controlling the pressure in the bearing part of an expansion turbine defined by the gland |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS754185A CS251126B1 (en) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Device for gas pressure regulation in expansion turbine's bearing part,bounded by seal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS251126B1 true CS251126B1 (en) | 1987-06-11 |
Family
ID=5424749
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS754185A CS251126B1 (en) | 1985-10-22 | 1985-10-22 | Device for gas pressure regulation in expansion turbine's bearing part,bounded by seal |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CS (1) | CS251126B1 (en) |
DE (1) | DE3628655A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10007865A1 (en) * | 2000-02-21 | 2001-09-13 | Felch Florian | Electrical energy generation system uses gas released from pressurized gas capsule for driving electromechanical turbine/generator stage |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3662779A (en) * | 1971-01-13 | 1972-05-16 | Johnson Service Co | Bleed type fluid pressure control apparatus and diaphragm unit therefor |
-
1985
- 1985-10-22 CS CS754185A patent/CS251126B1/en unknown
-
1986
- 1986-08-23 DE DE19863628655 patent/DE3628655A1/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3628655A1 (en) | 1987-04-23 |
DE3628655C2 (en) | 1992-07-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3031132A (en) | Gas-turbine engine with air tapping means | |
US3897903A (en) | Thermally regulated central heating system | |
GB1227052A (en) | ||
KR830001267B1 (en) | Axial thrust bearing device | |
US2961939A (en) | Vehicle air conditioning and accessory drive system | |
US2856754A (en) | Fuel control including minimum fuel flow limiting for a split-turbine type power plant | |
US4240266A (en) | Apportioning means for refrigeration system | |
US2774215A (en) | Tailpipe or afterburning control for turbojet engines | |
CS251126B1 (en) | Device for gas pressure regulation in expansion turbine's bearing part,bounded by seal | |
US2556829A (en) | Fluid regulator | |
NO172605B (en) | GAS COMPRESSOR | |
JPS61152907A (en) | Seal part gap regulating device for turbine | |
US2463865A (en) | Pumping limit control apparatus | |
US2711073A (en) | Fuel metering apparatus for speed control of gas turbine engines | |
GB1058927A (en) | Improvements in fuel control devices for gas turbine engines | |
US3797963A (en) | Sealing apparatus for gas compressor | |
US2984404A (en) | Control mechanism | |
JPH01153878A (en) | Gas governor device and gas piping system | |
US3886731A (en) | Governing device for a gas turbine system | |
JPH0559901A (en) | Balance piston for turbine | |
US2409533A (en) | Apparatus for controlling superchargers | |
US1514975A (en) | Rate or flow controller | |
US3514212A (en) | Incipient stall sensor | |
US2020456A (en) | Shaft packing suitable for steam turbines | |
US2407925A (en) | Apparatus for comparing pressures |