DE1883030U - Anordnung zur wellenkuehlung an einer dampfturbine. - Google Patents
Anordnung zur wellenkuehlung an einer dampfturbine.Info
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- 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
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
- F01D11/04—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam
- F01D11/06—Control thereof
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2220/00—Application
- F05D2220/30—Application in turbines
- F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
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- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
ΑΛ0!32Ί*-22.6.63
SIEMENS-SCHUCKERTWERKE . Erlangen j 2 lv JUH 1963
Aktiengesellschaft ' Werner~von-*Siemens~Str..50
PLA 63/1383
Es ist bekannt, daß bei Beaufschlagung der Gleichdruckstufe einer
Dampfturbine durch Düsensegmente am Austritt hinter der Düse nach innen in den Spalt zu der benachbarten Stopfbuchse Dampf abströmt,
der in dem Gleichdruckrad keine Leistung abgegeben hat und infolge Drosselwirkung auf der vollen Hohe der Drosseltemperatur des Frischdampf
es bleibt. Damit ergeben sich unter Umständen unerwünschte oder unzulässige Beanspruchungen der Welle, wenn, wie dies bei der Turbinenberechnung
die Regel ist, der Wellenberechnung die Dampftemperatur
im Radraum der Turbine zugrunde gelegt wird. Tatsächlich trifft diese
Annahme genau nur auf der Austrittsseite des Regelrades zu, auf welcher
der Dampf bereits Arbeit geleistet hat. Auf der gegenüberlie-
- 1 - Du/Sm
PLA-6.3/1383
genden Seite, wo der Dampf aus den Düsen in das Regelrad eintritt,
gelangt jedoch heißer Dampf hinter der Düse zu der dem Regelrad
benachbarten Stopfbuchse oder einem Ausgleichkolben. Letztere werden von dem heißen Drosseldampf durchströmt. Damit wird die Temperatur
der Welle im Bereich der Stopfbuchsenabdichtung um etwa 20-50° C
höher als im eigentlichen Radraum* Diese erhöhte Temperatur , ist in vielen Fällen entscheidend für die Ausführbarkeit bestimmter Durchmesser
oder Verwendung bestimmter Werkstoffe. Besonders ungünstige Verhältnisse ergeben sich, wenn im Anschluß.an die Stopfbuchsen
Wellenteile mit vergrößertem Durchmesser und wesentlich erhöhten Fliehkräften vorhanden sind.
Um bei derartigen Turbinen hinter der Regelstufe günstigere Verhältnisse
bezüglich der Temperaturbeanspruchungen der Welle zu erzielen j hat man bereits - wie bekannt - Konstruktionen vorgesehen,
bei denen die Beaufschlagung des Regelrades, d.h. die Strömungsrichtung
des Dampfes gegenüber der Strömungsrichtung in den nachfolgen·*
den Überdruckstufen umgekehrt wird. Solche Ausführungen·haben jedoch
den Nachteil, daß.die axiale Baulänge der Maschine vergrößert wird
und außerdem das Innengehäuse der Turbine wegen des Umlenkungskanals für den Dampf einen beträchtlich vergrößerten Durchmesser erhalten
muß.
Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine wirksame Einrichtung
zu schaffen, die es ermöglicht, unter Vermeidung einer Vergrößerung
/der der axialen Baulänge und des Innengehäusedurchmessers dem Regelrad
benachbarten Stopfbüchse oder einem Ausgleichkolben Dampf einer niederen Temperatur, der gleichzeitig als Künldampf für die Welle
dient, zuzuleiten.
■ " - 2 «■■"■"" Du/Sm
PLA 63/1383
Gemäß der Neuerung wird dies dadurch erreicht, daß zwischen dem in der
Strömungsrichtung gesehen hinter dem Gleichdruckrad liegenden Rad«· raum der Turbine und dem Raum der vor der Gleichdruckstufe angeordneten
Stopfbüchse oder einem. Ausgleichkolben vorzugsweise symmetrisch zwischen den Gehäusen angeordnete Rohrleitungen für die Zuführung
von Dampf mit einer entsprechend der Arbeitsleistung in dem Regelrad
ermäßigten Temperatur zur Stopfbüchse angeordnet sind. Hierbei kann dem Hauptlabyrinth zwischen letzterem und den Düseneinsätzen noch ein
Zwischenlabyrinth zugeordnet sein, das entsprechend der sich aus dem
Reaktionsgrad der Gleichdruckstufe ergebenden Druckdifferenz bemessen
wird. Durch ein solches Zwischenlabyrinth wird erreicht,.daß nur
fir"
eine verhältnismäßig geringe Menge des heißen Drosseldampfes in das
Hauptlabyrinth überströmen kann und die Temperatur der dieses Labyrinth
durchströmenden Undiehtheitsmenge im wesentlichen der Temperatur
des Radraumdampfes entspricht. ■
Im folgenden soll die Neuerung näher anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden, das in der Figur der Zeichnung wieder—
gegeben ist, die einen Ausschnitt aus einer Turbine mit einem Hoch·»
durckteil und einem-hinter einem Zwischenüberhitzer liegenden Mitteldruckteil
wiedergibt. In. dieser Figur bedeuten 1· das Außengehäuse, 2 das Innengehäuse und 3>
die Welle der Turbine. Der Hochdruckteil der Turbine weist ein Gleichdruckregelrad 4 mit vergrößertem Durchmesser sowie auf einem Trommelteil Überdruckstufen 5'auf. Dem als
Curtis—Rad ausgebildeten Gleichdruckregelrad 4 wird der Dampf über Düseneinsätze 6 zugeführt, die mittels eines Schraubringes 7 abgedichtet
in dem Innengehäuse 2"befestigt sind. 8 ist das Frischdampf zu*-
leitungsrohr, welches durch das Gehäuse 1 hindurchgeführt ist. 9 bedeutet die Überdruckbeschaufelung eines Mitteldruckteiles,deren
■■ ' " - 3 - . Du/Sm
• . ■ ■ PLA 6V 1383 ■... . S
umlaufender Teil auf dem Wellenabschnitt 10 mit vergrößertem und zunehmendem
Durchmessers angeordnet ist. Der Überdurekbeschauf eluiig
wird der Arbeitsdampf über die Dampfzuleitung 11 zugeführt, welche
abgedichtet durch das Außengehäuse 1 hindurchgeführt ist. Zwischen der Gleichdruckstufe des Regelrades 4 und den Düseneinsatzkammern
einerseits und der Überdruckbeschaufelung 9 andererseits ist eine
Labyrinthdichtung 13 angeordnet. Diese Abdichtung wird durch das Hauptlabyrinth 13a und das Zwischenlabyrinth 13b gebildet. Der zwiseher
den beiden Labyrinthteilen liegende Zwischenraum 15 ist nun neuerungsgemäß über symmetrisch verteilt angeordnete Leitungen 16 in_dem Raum
17 zwischen Innengehäuse 2 und Außerngehäuse 1 mit dem in der Strömungsrichtung
des Dampfes hinter der Gleichdruckregelstufe liegenden Radraum 18 verbunden. l6a, l6b sind Dampfeinführungen·, die den
Anschluß der Verbindungsleitungen 16 taxi die genannten Räumen er*,
möglichen. Man erkennt, daß durch die Leitungen 16 aus dem Radraum
dem Hauptlabyrinth 13 Dampf zugeführt wird, der entsprechend denr Temperaturgefälle in der Gleichdruckregelstufe um etwa 30 - 50°
unter der Temperatur de.s von der Düse 6 dem Regelrad 4 zuströmenden
Dampfes liegt. Durch die Zuleitung von Dampf aus dem Radraum, der
infolge Arbeitsleistung bereits beträchtlich abgekühlt wird, kann die Wellentemperatur in dem Bereich des Hauptlabyrinthes 13a beträchtlich
herabgesetzt werden, was im· Hinblick auf die Beanspru*·*
chungen der Welle von wesentlicher Bedeutung, ist« Diese Kühlwirkung ·■
erstreckt sich sowohl auf den Wellenteil im Bereiche des Hauptlabyrinths
mit dem dahinterliegenden Wellenteil als auch auf den vorgeschalteten Wellenteil im Bereiche des Zwischenlabyrinthes und der
Düsenkammer 12. zwar kann der Düsenkammer 12 noch aus dem SpaXt hinter
der Düse jetwas Dampf erhöhter Temperatur zuströmen, indessen kann
PLA 63/J383 '-. '#
diese Leckdampfmenge durch das Zwisehenlabyrinth 13a sehr klein
gehalten werden, da für die Leckdampfströmung nur ein verhältnismäßig kleines Drückgefälle in Betracht kommt, das sich aus dem Reaktionsgrad
der Gleichdruckstufe.ergibt« -
Die neuerungsgemäße Anordnung bietet den Vorteil, daß ohne größere
Komplikationen durch die Entnahme von Dampf aus der der Gleichdruckregelstufe nachgeschalteten Radkammer eine wirksame Wellenkühlung in
dem Bereich der Labyrinthdichtung neben den Düseneinsätzen herbeigeführt
werden kann.
Die Neuerung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Es könnte beispielsweise die Zwlschenlabyrinthdichtung-13b. am Umfange
der Welle unter Umständen weggelassen werden, wenn die Spalten zwischen
den Düsen und dem Regelrad klein genug gehalten sind, daß die Düsenleckdampfmenge gering im Verhältnis zu der aus dem Radraum dem
Hauptlabyrinth 13 zuströmenden Dampfmenge ist*
3 Schutzansprüche
1 Figur
1 Figur
- 5■ - ■ Du/se
Claims (2)
1. zur Welenkühlung einer Dampfturbine, bei der der Frischdampf
über Düseneinsätze einem Gleichdruckregelrad und anschließend ohne Umlenkung einer auf einem Trommelteil angeordneten Beschaufelung
zuströmt., mit einer neben der Gleichdruckstufe angeordneten
Stopfbuchse oder Ausgleichkolben, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem in der Strömungsrichtung gesehen hinter dem Gleichdruck'-·,
rad liegenden Radraum der Turbine und dem Raum der vor der Gleichdruckstufe angeordneten Stopfbüchse oder einem AusgleIchkolben
vorzugsweise symmetrisch zwischen den Gehäusen angeordnete Rohrleitungen für die Zuführung von Dampf mit einer entsprechend der Arbeitsleistung
in dem Regelrad ermäßigten Temperatur zur Stopfbüchse angeordnefsind.
2. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Labyrinthdichtung
aus dem Hauptlabyrinthteil und einem vorgeschalteten Zwischenlabyrinthteil besteht, wobei letzterer nur für den sich aus
dem Reaktionsgrad der Gleichdruekstufe entsprechenden Druckabfall be messen ist und einen Einströmraum.für den dem Radraum entnommenen
Kühldampf von dem Raum zwischen Welle und Düsenkammern abtrennt.
y. nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,daß die -an dem. Radraum
angeschlossenen Leitung-en, gleichen Raum Vor der Labyrinthdichtung
einmünden,in den die durch entsprechende Spaltausbildung möglichst
klein gehaltene Menge des Düsenleckdampfes einströmt.
- 6— . Du/Sm
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES45286U DE1883030U (de) | 1963-06-22 | 1963-06-22 | Anordnung zur wellenkuehlung an einer dampfturbine. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DES45286U DE1883030U (de) | 1963-06-22 | 1963-06-22 | Anordnung zur wellenkuehlung an einer dampfturbine. |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1883030U true DE1883030U (de) | 1963-11-21 |
Family
ID=33182161
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DES45286U Expired DE1883030U (de) | 1963-06-22 | 1963-06-22 | Anordnung zur wellenkuehlung an einer dampfturbine. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1883030U (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016211280A1 (de) | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine |
-
1963
- 1963-06-22 DE DES45286U patent/DE1883030U/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016211280A1 (de) | 2016-06-23 | 2017-12-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Dampfturbine |
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