DE3019945C2 - Wasserturbine und/oder -pumpe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wasserturbine und/oder -pumpe mit im Turbinenbetrieb radial angeströmtem, auf einer Welle befestigten Laufrad und mit laufradbodenseitiger Abdichtung zum vom Arbeitsmedium nicht erfüllten Raum.

Bei den bekannten derartigen Anlagen ist zwischen Laufradkranz und Laufradboden ein Ringspalt vorgesehen, in welchem sich der in der Spirale herrschende Druck abbaut. Das durch den Spalt tretende Spaltwasser wird über eine Deckelentlastungsleitung oder Spaltwasserleitung dem Saugrohr zugeführt oder über axiale Bohrungen im inneren Bereich des Laufrades abgeführt. Die Abdichtung gegenüber der Atmosphäre wird durch eine weitere innenliegende Wellendichtung übernommen. Der Spaltring ist notwendig, um den Achsschub zu begrenzen und um die Beanspruchung des Turbinendeckels zu vermindern. Bei dieser bekannten Konstruktion sind Spaltverluste unvermeidlich; außerdem hat der Turbinendeckel eine relativ große radiale Erstreckung, er wird somit schwer, teuer und kompliziert Ein Ausbau des Laufrades nach oben kann nur nach einer Demontage des Leitapparates erfolgen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, in welcher die Spaltverluste möglichst weitgehend beseitigt werden und in welcher ein Ausbau des Laufrades nach oben ohne eine Leitapparatdemontage ermöglicht wird.

Die Erfindung löst das Problem dadurch, daß die Welle wenigstens im Bereich des Laufrades bis zu einer einzigen Dichtungsstelle im Bereich des Ipufradbodenseitigen äußeren Schaufelkranzes reicht und diese Dichtungsstelle eine Gleitringdichtung aufweist Vorzugsweise ist dabei diese Gleitringdichtung als an sich bekannte sperrwasserbeaufschlagte berührungsfreie Gleitringdichtung ausgebildet

Durch Wegfall der Leckwasserströmung durch den Ringspalt wird ein günstigerer Wirkungsgrad erhalten. Der Turbinendeckel reduziert sich auf einen relativ schmalen Ring, der einfach gestaltet und leichter und billiger als ein herkömmlicher Turbinendeckel ist Insbesondere wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion eine einfache Montage und Demontage des Laufrades von oben ohne Ausbau des Leitapparates ermöglicht Erhält die Welle nicht nur im Bereich des Laufrades, sondern über ihre gesamte axiale Erstrekkung den gleichen großen Durchmesser, dann wird auch eine einfachere Nabenkonstruktion des Generators ermöglicht dip Auskragung der Rotorarme wird verkleinert una Steifigkeit sowie Resonanzverhalten werden verbessert.

In vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung wird das Sptirwasser der Druckrohrleitung entnommen. Weiterhin ist es vorteilhaft, die Dichtung auf einem solchen Laufraddurchmesser anzuordnen, daß der hydraulische Axialschub im wesentlichen ausgeglichen ist Für den Fall eines Versagens der Gleitringdichtung kann ihr von der Druckseite her ein Spalt vorgeschaltet werden.

Die Erfindung ist: im folgenden in einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die Figur zeigt im Schnitt einen Teil einer Turbine bzw. Pumpenturbine. Das Laufrad 1 ist an einer Hohlwelle 2 angeschraubt, die einen relativ sehr großen Durchmesser hat, der sich bis angenähert an den laufradbodenseitigen äußeren Schaufelkranz 3 erstreckt. Die Zuströmung aus der Spirale 4 erfolgt über den festen Vorleitschaufelring 5 und die verstellbaren Leitschaufeln 6, deren an sich bekannte Verstelleinrichtung hier nicht dargestellt ist. Der den Leitschaufelzapfen 7 aufnehmende Turbinendeckel 8 ist aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Laufradwelle 2 nur sehr schmal. Auf seiner Innenseite trägt er das Radiallager 9. Der Spalt zwischen Laufradaußenkranz 3 und Turbinendeckel 8 ist durch die sperrwasserbeaufschlagte berührungslose Gleitringdichtung 10 überbrückt. Das erforderliche Sperrwasser wird an der hier nicht zu sehenden Druckrohrleitung über eine Sperrwasserzuleitung 11 mit Filter 12 zugeführt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wasserturbine und/oder -pumpe mit im Turbinenbetrieb radial angeströmten auf einer Welle befestigtem Laufrad und mit laufradbodenseitiger Abdichtung zum vom Arbeitsmedium nicht erfüllten Raum, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (2) wenigstens im Bereich des Laufrades (1) bis zu einer einzigen Dichtungsstelle im Bereich des laufradbodenseitigen äußeren Schaufelkranzes (3) reicht and diese Dichtungsstelle eine Gleitringdichtung (10) aufweist.

2. Strömungsmaschine nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) als an sich bekannte sperrwasserbeaufschlagte berührungsfreie Gleitringdichtung ausgebildet ist

3. Strömungsmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrwasser der Druckrohrleitung entnommen wird.

4. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (10) auf einem solchen Laufraddurchmesser angeordnet ist, daß der hydraulische Axialschub im wesentlichen ausgeglichen ist

5. Strömungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet daß der Gleitringdichtung (10) von der Druckseite her ein Spalt vorgeschaltet ist