DE1080570B - Wellendichtung einer Dampfturbine - Google Patents

Description

In Kraftwerken wird in Zeiten niedriger Last, zum Beispiel nachts, ein Teil der Dampfturbinen abgeschaltet. In dieser Zeit pflegt man die Turbinenläufer mittels Drehvorrichtung mit geringer Drehzahl umlaufen zu lassen, damit sie sich nicht ungleichmäßig abkühlen, und pflegt an den Wellendichtungen, wenn sie wie meistens Labyrinthdichtungen sind, Sperrdampf zuzuführen, damit nicht Luft in die Anlage eindringt. Der Wärmeinhalt des Sperrdampfes geht verloren, und dieser Verlust ist, wenn der Drehbetrieb viele Stunden dauert, so hoch, daß er die Wirtschaftlichkeit der Anlage fühlbar mindert.

Die Erfindung will die Sperrdampfzufuhr zur abgeschalteten Turbine entbehrlich machen. Die Erfindung betrifft also eine Wellenabdichtung einer Dampfturbine, und sie besteht darin, daß außer einer an sich bekannten Labyrinthdichtung für hohe Drehzahlen mit Sperrdampfzuführung zusätzlich eine an sich bekannte, durch einen Schaltkolben mit Gestänge axial ein- und ausschaltbare Berührungsdichtung für niedrige Drehzahlen und für Stillstand vorhanden ist und daß der axial anzupressende Dichtungsring der Berührungsdichtung in an sich bekannter Weise aus Kohle oder Graphit besteht und ohne zusätzlich Schmiermittel an einer Stirnfläche der Welle gleitet.

Freilich ist die Kombination einer Labyrinthdichtung mit einer durch Schaltkolben und Gestänge bei Stillstand axial einschaltbaren Berührungsdichtung als an sich bekannt erwiesen, aber nicht für Dampfturbinen und nicht für Drehbetrieb, sondern nur für Verdichter und nur für Stillstand; und der Dichtungsring der bekannten Berührungsdichtung besteht aus Gummi und würde daher bei Drehbetrieb fressen. Jene bekannte Einrichtung würde also für Drehbetrieb untauglich sein.

Es sind auch Kohleringe bei Berührungsdichtungen von Dampfturbinenwellen an sich bekannt, und zwar sogar für hohe Drehzahlen. Aber diese bekannten Ringe liegen nur radial, nämlich ohne Druck an der Welle an; sie würden, wenn an die Welle angepreßt, bei so hohen Drehzahlen alsbald zerrieben werden. Aber bei der nur geringen Drehzahl, die mit der Turbinen-Drehvorrichtung erreicht wird, ist der Abrieb der Kohleringe trotz der Anpressung ziemlich gering.

Es ist natürlich erforderlich, daß die Anpressungskraft, also die spezifische Flächenpressung, so klein gewählt wird, daß der Kohle- oder Graphitring nicht frißt und nur möglichst langsam verschleißt.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden. DieFigur zeigt ein Ausführungsbeispiel in seinen für die Erfindung wesentlichen Teilen. Es handelt sich dabei um eine ein- und ausschaltbare Berührungsdichtung, wie sie vorstehend geschildert ist. Der Sperrdampf wird über die Bohrung 1 der Stopf-Wellendichtung einer Dampfturbine

Anmelder:

Siemens-Sdxuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Heinrich Ernst, Erlangen,
ist als Erfinder genannt worden

büchsenkammer 2 zugeführt und tritt über die Bohrung 3 in eine Zwischenstufe 4 des Labyrinthes ein, von der nur der linke Teil dargestellt ist. Ein Teil des Sperrdampfes fließt in Richtung des Pfeiles 5 nach dem Turbineninneren, der andere Teil in Richtung des Pfeiles 6 nach außen hin. Dieser Teil des Sperrdampfes gelangt in die Kammer 7 und wird durch die Bohrung 8 abgeführt.

Von einer Stange 15 oder deren mehreren wird ein Ring 9 getragen, an welchem das Dichtungsglied befestigt ist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel hat das Dichtungsglied die Form eines Ringes 23 mit ebener Oberfläche, die sich gegen den Spritzring 21 anlegt. Der Dichtungsdruck wird durch die Feder 13 oder deren mehrere erzeugt. An der Stange 15 sind Ringe 16 angeschraubt, gegen die sich das untere Ende des Winkelhebels 17 legt. Der Winkelhebel kann von Hand bewegbar sein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Verbindung mit einem Schaltkolben 18 dargestellt.

Die Turbine sei zunächst in Betrieb und dasölsystem unter Druck. Dann wird durch den Öldruck der Schaltkolben 18 nach rechts verschoben und damit der Winkelhebel 17 im* Uhrzeigersinn ausgeschwenkt, so daß die Stange 15 mit dem Tragring 9 und dem Dichtungsring 23 nach links verschoben wird. Die Berührungsdichtung ist dann also gelöst. Wird jetzt die Maschine abgestellt, wobei der Öldruck absinkt, so schiebt die Feder 13 den Tragring 9 und damit den Dichtungsring 23 gegen die Stirnfläche des Spritzringes 21, so daß das Labyrinth nach außen hin abgesperrt ist.

Als Werkstoff für den Dichtungsring 23 wird Kohle oder Graphit verwendet. Diese Materialien sind Werkstoffe mit geringem Reibungskoeffizienten. Die Dichtungsfläche des Ringes 23 paßt sich beim Drehen durch

009'507/85

selbsttätige Schleifbewegung der Oberflächenform der Stirnfläche an und erzeugt somit eine für die Abdichtung vorteilhafte Dichtungsfläche.

Mit 24 ist eine weitere Abdichtung, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa in Form eines Wellrohres ausgebildet ist, bezeichnet. Die Dichtung mit dem Dichtungsring 23 aus Kohle und Graphit eignet sich nicht nur für das Herbeiführen einer Abdichtung im Stillstand der Maschine, sondern auch für den Fall, daß die Absperrung auch bei langsamem Drehen der Turbinenwelle vorgenommen werden soll.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Wellendichtung einer Dampfturbine, dadurch gekennzeichnet, daß außer einer an sich bekannten Labyrinthdichtung für hohe Drehzahlen mit Sperrdampfzuführung zusätzlich eine an sich bekannte, durch einen Schaltkolben mit Gestänge axial ein- und ausschaltbare Berührungsdichtung für niedrige Drehzahlen und für Stillstand vorhanden ist und daß der axial anzupressende Dichtungsring (23) der Berührungsdichtung in an sich bekannter Weise aus Kohle oder Graphit besteht und ohne zusätzliche Schmiermittel an einer Stirnfläche (21) der Welle gleitet.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 379 261, 579 396, 441;

   USA.-Patentschrift Nr. 2 254 862;

   Kraft, »Die Dampfturbine im Betriebe«, Verlag Springer, 1952, S. 61 und 129;

   Belluzo, »Steam Turbines«, Verlag Griffin & Co, London 1926, S. 508.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   ©009507/85 4.6tt