DE1058620B - Method for sealing the shaft ducts of gas-cooled electrical machines - Google Patents

Method for sealing the shaft ducts of gas-cooled electrical machines

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DE1058620B
DE1058620B DES53622A DES0053622A DE1058620B DE 1058620 B DE1058620 B DE 1058620B DE S53622 A DES53622 A DE S53622A DE S0053622 A DES0053622 A DE S0053622A DE 1058620 B DE1058620 B DE 1058620B
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Ernst Bertil Andersson
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    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abdichten der Wellendurchführungen von gasgekühlten elektrischen Maschinen mit die Welle umschließenden, durch Absperröl gespeisten Öldichtungen und beiderseits der ölzuführung vorgesehenen ölableitungskammern sowie mit einer Wasserstoffsperrgaszuführung zur Abdichtung des Wellendurchtritts zwischen dem Maschinengehäuse und der wasserstoffseitigen ölableitungskammer.The invention relates to a method for sealing the shaft bushings of gas-cooled electrical ones Machines with oil seals that surround the shaft and are fed by shut-off oil, and on both sides The oil discharge chambers provided for the oil supply and with a hydrogen barrier gas supply to seal the shaft passage between the machine housing and the hydrogen side oil drainage chamber.

Bei denbisher bekannten Sperrgasabdichtungen der vorerwähnten Art wurde der in die ölkammer gelangende Teil des Wasserstoffgases in die Außenluft abgeführt und ging somit verloren. Dieser Mangel läßt sich durch eine besondere Art der Gasführung beheben, bei der erfindungsgemäß der zur Abdichtung des Wellendurchtritts zwischen dem Maschinengehäuse und der wasserstoffseitigen ölableitungskammer unter Druck eingeleitete Wasserstoff an einer der Zuleitung dichtbenachbarten Stelle wieder abgezogen und durch ein Gebläse od. dgl. zwecks erneuter Einleitung an der Zuführungsstelle in geschlossenem Kreislauf umgewälzt wird. Durch den Umlauf des Sperrgases werden die Gasverluste erheblich . verringert, auch kann die Geschwindigkeit im Labyrinth erhöht werden, wodurch die Wirkung der Dichtung verbessert wird. Das Verfahren nach der Erfindung bietet den Vorteil, daß einmal der Kostenaufwand für den benötigten Wasserstoff und andermal der Arbeitsaufwand für das Austauschen der Gasflaschen vermindert werden kann.In the previously known sealing gas seals of the aforementioned type, the one that got into the oil chamber was used Part of the hydrogen gas was discharged into the outside air and was thus lost. This lack can be remedied by a special type of gas flow, the one for sealing according to the invention the shaft passage between the machine housing and the hydrogen-side oil discharge chamber Hydrogen introduced under pressure is withdrawn again at a point closely adjacent to the feed line and by a fan od. The like. For the purpose of renewed introduction at the feed point in closed Circulation is circulated. The gas losses are considerable due to the circulation of the sealing gas. decreased, the speed in the labyrinth can also be increased, thereby reducing the effect of the seal is improved. The method according to the invention offers the advantage that once the cost for the required hydrogen and at other times the workload for replacing the gas bottles can be reduced.

Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung ist als Ausführungsbeispiel in der Zeichnung schematisch dargestellt. A device suitable for carrying out the method according to the invention is shown as an exemplary embodiment shown schematically in the drawing.

Mit 1 ist eine Welle bezeichnet, die durch eine Stirnwand 2 einer mit Wasserstoffgas gekühlten elektrischen Maschine hindurchtritt. Zur Abdichtung der Maschine gegen ein Austreten des Wasserstoffgases ist in einem Gehäuse 3 eine öldichtung vorgesehen, die aus einem die Welle 1 dicht umschließenden ringförmigen Element 4 mit radialen Nuten 5 besteht und der durch eine an eine Pumpe angeschlossene Leitung 6 Öl zugeführt wird., Der Druck des Dichtungsöls ist höher als der Luft- bzw. Gasdruck. Das öl wird in der Form einer dünnen Schicht in den Ringspalt zwischen dem Dichtungsring 4 und der Welle 1 hineingepreßt und fließt dabei einerseits nach außen in eine auf der Luftseite befindliche Ableitungskammer 7, andererseits nach innen in eine auf der Gasseite befindliche Ableitungskammer 8 hinein. Aus diesen. Kammern wird das Öl durch Rohrleitungen 9 bzw. 10 einem Behälter 11 bzw. einem Behälter 12 zugeleitet. In diesen Behältern vorgesehene Schwimmervorrichtungen 13 bewirken, daß der ölstand vor-1 with a shaft is referred to, the through an end wall 2 of a cooled with hydrogen gas electrical Machine passes through. To seal the machine against leakage of the hydrogen gas an oil seal is provided in a housing 3, which consists of a ring-shaped seal that tightly encloses the shaft 1 Element 4 is made with radial grooves 5 and by a line connected to a pump 6 Oil is supplied., The pressure of the seal oil is higher than the air or gas pressure. The oil is in the form of a thin layer in the annular gap between the sealing ring 4 and the shaft 1 pressed in and flows on the one hand outward into a discharge chamber 7 located on the air side, on the other hand inward into one on the Discharge chamber 8 located on the gas side. From these. Chambers is the oil through pipes 9 or 10 fed to a container 11 and a container 12, respectively. Float devices provided in these containers 13 ensure that the oil level is

der Wellendurchführungenof the shaft bushings

von gasgekühlten elektrischen Maschinenof gas-cooled electrical machines

Anmelder;Applicant;

Svenska Turbinfäbriks ; . /;.'. Aktiebolaget Ljungström, Finspong (Schweden)Svenska Turbinfäbriks; . / ;. '. Aktiebolaget Ljungström, Finspong (Sweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. W, Dorn, Patentanwalt, Berlin-Schlachtensee, Breisgauer Str. 30Representative: Dipl.-Ing. W, Dorn, patent attorney, Berlin-Schlachtensee, Breisgauer Str. 30

Beanspruchte Priorität: Schweden vom 4. August 1956Claimed priority: Sweden, August 4, 1956

Ernst Bertil Andersson, Karlskoga (Schweden), ist als Erfinder genannt wordenErnst Bertil Andersson, Karlskoga (Sweden), has been named as the inventor

bestimmte Werte nicht überschreitet. In den Ableitungskammern 7 und 8 entsteht ölstaub, und die Erfindung hat den Zweck, das Eindringen von öl und ölstaub in die Maschine von der Kammer 8 her zu Verhindern. Dies wird durch eine Wasserstoffgassperre bewirkt, die dadurch erzeugt wird, daß man Wasserstoffgas durch ein geschlossenes Leitungssystem durch Pumpwirkung in Umlauf hält. Dadurch geht kein Wasserstoffgas verloren.does not exceed certain values. In the discharge chambers 7 and 8 oil dust arises, and the The purpose of the invention is to prevent oil and oil dust from entering the machine from the chamber 8 Impede. This is accomplished by a hydrogen gas barrier that is created by Keeps hydrogen gas in circulation through a closed system of pipes by pumping action. Through this no hydrogen gas is lost.

Zwischen der Kammer 8 und dem Wasserstoffkühlraum der elektrischen Maschine enthält das Gehäuse 3 eine Ringnut 14, die von einer Rohrleitung 15 mit Wasserstoffgas unter Druck gespeist wird. Zwischen der Ringnut 14 und der Kammer 8 ist eine Ringnut 16 vorgesehen, von der aus das Gas durch eine Leitung 17 abgeführt wird, die in ein ölfilter 20 mündet. Von dem Filter 20 saugt ein in die Leitung 15 eingeschaltetes Gebläse 18 das Wasserstoffgas ab und drückt es in die Ringnut 14 zurück. Von dem Behälter 11 führt eine Leitung 19 zu dem ölfilter 20, durch die dasjenige Gas strömt, welches zusammen mit dem öl in der Leitung 10 mitgeführt wird. In dem Filter 20 abgeschiedenes öl wird in den Behälter 11 durch ein Rohr 21 zurückgeleitet.The housing contains between the chamber 8 and the hydrogen cooling space of the electrical machine 3 an annular groove 14 which is fed from a pipe 15 with hydrogen gas under pressure. An annular groove 16 is provided between the annular groove 14 and the chamber 8, from which the gas flows a line 17 is discharged, which opens into an oil filter 20. From the filter 20 sucks into the line 15, the fan 18 is switched on from the hydrogen gas and pushes it back into the annular groove 14. From the container 11 leads a line 19 to the oil filter 20, through which flows the gas that flows together is carried along with the oil in line 10. Oil separated in the filter 20 goes into the container 11 returned through a pipe 21.

Das Gebläse 18 fördert eine Gasmenge durch die Rohrleitung 15 zu der Ringnut 14, wodurch ein Unterdruck vor dem Gebläse entsteht. Dies hat zur Folge, daß das Gas aus der Ringnut 14 in RichtungThe fan 18 promotes a quantity of gas through the pipe 15 to the annular groove 14, whereby a There is negative pressure in front of the fan. This has the consequence that the gas from the annular groove 14 in the direction

909 "J29/190909 "J29 / 190

Claims (2)

zur Kammer 8 strömt und hauptsächlich über die Ringnut 16 abzieht und dabei eine Gassperre bildet, die das Eindringen von öl und ölstaub in die Maschine verhindert. ·■ ν Die Rückführung des Gases von der Dichtung zu dem Gebläse 18 erfolgt über die Leitung 17 mit Anschluß an das ölfilter 20, aber auch in gewissem Maße durch die Leitung 10, durch die jedoch hauptsächlich öl und Ölstaub zu dom Behälter 11 fließt. Durch die Leitung 19 strömt die gleiche Gasmenge wie durcii die Leitung 10, und die Kontinuität erfordert, daß die durch die Leitung 15' strömende .Gasmenge ebenso groß ist wie die gesamte Gasmenge durch die Leitungen 17 und 10 bzw. 19. · Im großen und ganzen wird dieselbe Gasmenge die ganze Zeit im Sperrgassystem umlaufen, und der Druck in der Ringnut 14 wird mit dem Druck in der Maschine übereinstimmen. Das Gas in der Ringnut 14 steht durch einen schmalen Spalt zwischen Gehäuse 2 und Welle 1 mit dem. Gas im Innern der Maschine in Verbindung, und an dieser Stelle wird die Diffusion zwischen dem Gas im Sperrgassystem und dem Gas in der Maschine stattfinden. Das bedeutet, daß die Gase in der Hauptsache dieselbe Zusammensetzung haben werden, so daß die Bildung von Knallgas in dem System nicht zu befürchten ist. Gegebenenfalls könnte der Behälter 11,. wie gezeigt, mit einer Drosseldüse 22 versehen sein, die das Entweichen einer begrenzten Gasmenge zuläßt. Diese wird durch Gas aus der mit frischem Gas ununterbrochen gespeisten Maschine ersetzt. Wenn der in der Maschine vorgesehene Gasdruck den atmosphärischen Druck der Umgebung wesentlich übersteigt, wird das Dichtungselement 4 derart gestaltet, daß der luftseitige ölspalt eine größere axiale Länge als der gasseitige ölspalt erhält, wodurch gleich große ölmengen in die Ableitungskammern 7 und 8 hereinfließen können. P A Γ E N T A N S H H ü C H E :flows to the chamber 8 and mainly withdraws via the annular groove 16, thereby forming a gas barrier that prevents oil and oil dust from entering the machine. · ■ ν The gas is returned from the seal to the blower 18 via the line 17 with a connection to the oil filter 20, but also to a certain extent through the line 10, through which, however, mainly oil and oil dust flows to the dome container 11. The same amount of gas flows through line 19 as through line 10, and the continuity requires that the amount of gas flowing through line 15 'be the same as the total amount of gas through lines 17 and 10 or 19. · By and large the whole of the same amount of gas will circulate all the time in the sealing gas system, and the pressure in the annular groove 14 will match the pressure in the machine. The gas in the annular groove 14 is through a narrow gap between the housing 2 and the shaft 1 with the. Gas inside the machine in connection, and at this point the diffusion between the gas in the sealing gas system and the gas in the machine will take place. This means that the gases will mainly have the same composition, so that the formation of oxyhydrogen in the system is not to be feared. Optionally, the container 11 could. as shown, be provided with a throttle nozzle 22 which allows a limited amount of gas to escape. This is replaced by gas from the machine, which is continuously fed with fresh gas. If the gas pressure provided in the machine significantly exceeds the atmospheric pressure of the surroundings, the sealing element 4 is designed in such a way that the air-side oil gap has a greater axial length than the gas-side oil gap, whereby equal amounts of oil can flow into the discharge chambers 7 and 8. P A Γ E N T A N S H H ü C H E: 1. Verfahren zum Abdichten der Wellendurchführungen von gasgekühlten elektrischen Maschinen mit die Welle umschließenden, durch Absperröl gespeisten öldichtungen und beiderseits der ölzuführungsstelle vorgesehenen ölableitungskammern sowie mit einer Wasserstoffsperrgaszuführung zur Abdichtung des Wellendurchtritts zwischen dem Maschinengehäuse und der wasserstoffseitigen ölableitungskammer, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Druck eingeleitete Wasserstoff an einer der Zuleitung dichtbenachbarteu Stelle wieder abgezogen und durch ein Gebläse od. dgl. zwecks erneuter Einleitung an der Zuführungsstelle in geschlossenem Kreislauf umgewälzt wird.1. Method for sealing the shaft ducts of gas-cooled electrical machines with oil seals that surround the shaft and are fed by shut-off oil and on both sides the oil discharge chambers provided at the oil supply point as well as with a hydrogen barrier gas supply to seal the shaft passage between the machine housing and the hydrogen-side oil discharge chamber, thereby characterized in that the hydrogen introduced under pressure is closely adjacent to one of the feed lines Place withdrawn again and od by a fan. The like. For the purpose of renewed initiation is circulated in a closed circuit at the feed point. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der wasserstoffseitigen ölableitungskammer (8) enthaltene Wasserstoff zusammen mit dem öl abgeleitet und dem Wasserstoffsperrgaskreislauf unter Trennung von dem abgeleiteten öl wieder zugesetzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the hydrogen-side oil discharge chamber (8) Hydrogen contained is derived along with the oil and the hydrogen barrier gas circuit is added again with separation from the derived oil. In Betracht gezogene Druckschriften:
AEG-Mitteilungen, 1953, S. 344/345;
AIEE Transactions, 1950, S. 1626, mittlere Spalte; deutsche Patentanmeldung L 12795 VIIIb/21 d1 (bekanntgemacht am 22. 7. 1954).Considered publications:
AEG-Mitteilungen, 1953, pp. 344/345;
AIEE Transactions, 1950, p. 1626, middle column; German patent application L 12795 VIIIb / 21 d 1 (published on July 22, 1954). Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings onn conMnnonn conMnn
DES53622A 1956-08-04 1957-05-24 Method for sealing the shaft ducts of gas-cooled electrical machines Pending DE1058620B (en)

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