DE4033745A1 - Turbine construction for wear resistance - comprises simple counter rotating thread radial shaft sealing poly:tetra:fluoroethylene elastomer cooled with water - Google Patents

Turbine construction for wear resistance - comprises simple counter rotating thread radial shaft sealing poly:tetra:fluoroethylene elastomer cooled with water

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DE4033745A1 DE19904033745 DE4033745A DE4033745A1 DE 4033745 A1 DE4033745 A1 DE 4033745A1 DE 19904033745 DE19904033745 DE 19904033745 DE 4033745 A DE4033745 A DE 4033745A DE 4033745 A1 DE4033745 A1 DE 4033745A1
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Abstract

Turbine comprises modified counter-rotating and simple thread radial shaft-sealing rings. The construction pref. has a ring of elastomer of PTFE. Pref. condensn. steam turbine with the Curtis stage and front radial plus axial bearings has Curtis wheel (1), rotor (10), rotor shaft (11), the high- (17) and low-pressure (18) zones, and the counter-rotating thread/radial shaft sealing ring (19) between the zones. Flange (20) is on the Curtis wheel and the simple sealing rings (28,29) for pressurised oil. ADVANTAGE - Narrow gaps to seal, fluid-feeding threads, low wear rate, effective seals, min. space, high circumferential speeds, and facility to use water as the liq. seal. Water provides good cooling and protects temp.-sensitive elastomers in the construction. (3/4)

Description

Die Erfindung betrifft eine Kondensationsdampf- sowie eine Groß­ gasturbine, bei denen Einfache- und Gegenläufige-Gewinde-Radial- Wellendichtringe nach P 39 40 175.8 und P 40 27 663.5 zur Abdich­ tung am Rotor benutzt werden. Einerseits eröffnet deren Einsatz für die beiden Maschinen und für andere Turbomaschinen fortschritt­ liche Gestaltungsmöglichkeiten, welche beispielhaft gezeigt werden. Andererseits bedingt er spezielle Großausführungen von diesen be­ rührungslosen Dichtelementen. Diesbezügliche Lösungen werden darge­ stellt und angeboten.The invention relates to a condensation steam and a large gas turbine in which single and counter-rotating radial Shaft seals according to P 39 40 175.8 and P 40 27 663.5 for sealing device on the rotor. On the one hand, their use opens up progress for the two machines and for other turbo machines design options, which are shown as examples. On the other hand, it requires special large versions of these non-contact sealing elements. Solutions in this regard are presented provides and offered.

Einfache- und Gegenläufige-Gewinde-Radial-Wellendichtringe stellen selbsttätig sehr enge Dichtspalte über Fluidfördergewinden her und erreichen dadurch trotz ihrer berührungslosen und verschleißarmen Arbeitsweise eine hohe Dichtkraft bei äußerst kleinem Raum- und Leistungsbedarf. Hohe Umfangsgeschwindigkeiten bereiten bei ihnen keine Schwierigkeiten, sondern erlauben im Gegenteil, das sehr be­ queme und angenehme Sperrfluid Wasser zu verwenden, um die höchsten Differenzdrücke mit schmalen Wellendichtringen hermetrisch abzudich­ ten. Rückwirkend übernimmt das Wasser automatisch die Kühlung und den Schutz der aufgrund von Elastomerbestandteilen temperaturem­ pfindlichen Dichtelemente.Set simple and counter-rotating radial shaft seals automatically very tight sealing gaps via fluid delivery threads and achieve despite their non-contact and low-wear Working method a high sealing force with extremely small space and Power requirement. They have high peripheral speeds no difficulties, on the contrary, allow very much Queme and pleasant barrier fluid to use water to the highest Differential pressures with narrow shaft seals to be hermetically sealed The water automatically takes over the cooling and the protection of the temperature due to elastomer components sensitive sealing elements.

Diese Tatsachen begründen im wesentlichen die großen mit Hilfe von Gewinde-Radial-Wellendichtringen im Turbinenbau nutzbaren Kon­ struktions- und Wirkungsgradvorteile. Die Erfindungsaufgabe besteht darin, dieses anhand von zwei Entwürfen darzustellen und die Dicht­ ringe entsprechend den neuen Erfordernissen umzugestalten.These facts essentially justify the big ones with the help of threaded radial shaft seals used in turbine construction structural and efficiency advantages. The task of the invention exists in presenting this using two designs and the sealing to redesign rings according to new requirements.

Im ersten Teil der Lösung wird bei einer Kondensationsdampfturbine die Gehäuseabdichtung an der Frontseite der Maschine erfindungsgemäß auf einen Gegenläufigen-Gewinde-Radial-Wellendichtring übertragen, der mit Wasser als Sperrfluid weit außen an der Vorderseite der Curtisscheibe arbeitet. Letztere erhält dafür einen schmalen, axial vorkragenden Laufflansch, auf welchem die Gleitringe des Wellen­ dichtringes auf einem Wasserfilm schwimmen und den Druckdampf aus dem den Curtisleitkranz umgebenden Raum zum radial weiter innen liegenden Raum vor der Curtisscheibe hin absperren. Erfindungsgemäß ist dieser Raum mit Saugleitungen in der Gehäusefrontwand an den Außendruck oder einen anderen Niederdruck angeschlossen.The first part of the solution is for a condensation steam turbine the housing seal on the front of the machine according to the invention transferred to a counter-rotating radial shaft seal, the one with water as the barrier fluid far out the front of the Curtis disc works. The latter receives a narrow, axial cantilevered running flange on which the sliding rings of the shafts seal rings floating on a water film and the pressure steam  the space surrounding the Curtis Leitkranz to the radially further inside Block off the room in front of the Curtis disc. According to the invention is this room with suction lines in the front wall of the housing External pressure or another low pressure connected.

Weil der Dampfdruck nach der Curtisstufe auf die Rückseite der Curtisscheibe drückt, übernimmt diese bei der Abdichtung auf großem Radius die Funktion eines Ausgleichkolbens. Es zeigt sich, daß sich der Durchmesser, auf dem die Abdichtung stattfindet, der Aufgabe anpassen läßt, den üblichen Ausgleichkolben mit seinen aufwendigen und verlustreichen Labyrinthdichtungen ganz zu ersetzen. Die herme­ tische Dampfabsperrung erübrigt aber gleichzeitig auch das vordere Schlußlabyrinth.Because the vapor pressure after the Curtis stage on the back of the Curtis disc presses, this takes over when sealing on large Radius the function of a compensating piston. It turns out that the diameter on which the seal takes place, the task can adjust, the usual balancing piston with its elaborate and completely replace lossy labyrinth seals. The herme The steam shut-off at the same time also eliminates the front one Final labyrinth.

Selbst, wenn der Gegenläufige-Gewinde-Radial-Wellendichtring sehr weit außen dichten muß, bleibt sein Leistungsbedarf bei einem 10 bis 15 Mikrometer hohen Dichtspalt, auf den er ausgelegt wird, noch vorteilhaft klein, im vorliegenden Beispiel z. B. unter 0,3 Promille der Turbinenleistung. Dagegen verkürzt sich die Baulänge, und ver­ mindert sich der Bauaufwand bei der umkonstruierten aus einem Hand­ buch entnommenen 33-MW-Turbine beträchtlich. Das Radial- und das Axiallager rücken nahe an die Curtisscheibe heran. Der Rotor wird gestärkt. Bei dem neuen Entwurf wird der vordere Turbinenbereich wassergekühlt, weshalb das Lagergehäuse für die beiden Lager in das Turbinengehäuse einbezogen werden kann. Dabei soll das Schmier­ öl erfindungsgemäß mit Überdruck in das Lagergehäuse eingespeist und bei Betrieb sowie Stillstand der Turbine zu dieser und nach vorne außen hin mit zwei Einfachen-Gewinde-Radial-Wellendichtringen abgedichtet werden.Even if the counter-rotating radial shaft seal is very good must seal far out, its power requirement remains at a 10th sealing gap up to 15 micrometers high, on which it is designed advantageously small, in the present example z. B. below 0.3 per mille the turbine power. In contrast, the overall length is shortened and ver the construction effort for the redesigned from a single source is reduced book taken from the 33 MW turbine considerably. The radial and that Thrust bearings move close to the Curtis disc. The rotor will strengthened. With the new design, the front turbine area water-cooled, which is why the bearing housing for the two bearings in the turbine housing can be included. The lubricant should Oil according to the invention fed into the bearing housing with overpressure and during operation and standstill of the turbine to this and after front with two simple thread radial shaft seals be sealed.

Die Turbine wird vorne gekühlt, um zu vermeiden, daß zu viel Wärme durch den Wellenschaft und aus der Gehäusewand in das Lager fließt. Das Kühlwasser braucht hierfür nicht extra herangeführt zu werden, sondern ist bereits als Sperrwasser für den Gegenläufigen-Gewinde- Radial-Wellendichtring vorhanden, und zwar mit einem gehörigen Sprüh­ druck. Es wird in einer Nut zwischen den Laufflächen für die beiden Gleitringe im Laufflansch an der Curtisscheibe gesammelt und tritt von da in einige Sprühdüsen ein, die von innen in den Laufflansch geschraubt sind und mit umlaufen. Sie sprühen das Wasser auf die Gehäusefrontwand. Von der Nabe aus, an der der Einfache-Gewinde- Radial-Wellendichtring seinen Eintritt in das Lagergehäuse verhin­ dert, strömt es über die Curtisscheibe zurück unter den Laufflansch, den es dadurch besonders kühlt, daß es in einem Wasserring mitro­ tiert, weil die bereits erwähnten Saugrohre, die es zuletzt absau­ gen, erst etwas weiter radial innen münden.The turbine is cooled at the front to avoid too much heat flows through the shaft and out of the housing wall into the bearing. The cooling water does not need to be brought in specially for this, but is already used as sealing water for the counter-rotating thread Radial shaft seal available, with a proper spray print. It will be in a groove between the treads for the two Slip rings collected in the running flange on the Curtis disc and kicked thence into a few spray nozzles, from the inside into the barrel flange  are screwed and circulate with. You spray the water on the Front panel. From the hub where the simple thread Radial shaft seal prevents its entry into the bearing housing it flows back over the Curtis disc under the barrel flange, which it cools especially by being entrained in a water ring tiert because the suction pipes already mentioned, which it last vacuumed open a little further radially inwards.

Die Hauptänderung des Gegenläufigen-Gewinde-Radial-Wellendicht­ ringes gegenüber der Anmeldeschrift P 40 27 663.5 besteht darin, daß er von außen mit gekühltem, durch einen Druckregler vom Kessel­ speisewasser abgezweigtem Sperrwasser versorgt wird und nicht, vom Dampfdruck gelenkt, den Sperrdruck selbst herstellt. Die Änderung geht mit einer Vereinfachung des Dichtringaufbau′s einher, bedeutet aber, was wichtiger ist, weiter, daß dessen Polymerbestandteile nicht mit dem Heißdampf sondern nur mit kaltem Wasser in Berührung kommen. Zusätzlich wird das Sperrwasser zunächst in einen in die Gehäusefrontwand eingegossenen Ringraum eingespeist, welcher den Einbauraum des Wellendichtringes umgibt, und von dem aus das Wasser in diesen übertritt. Darüberhinaus sorgen Isolierfilze zum Dampf und zum Curtisrad hin dafür, daß tatsächlich nur relativ wenig Wärme in das Sperrwasser einfließt.The main change of the counter-rotating radial shaft seal ringes against the application document P 40 27 663.5 consists of that it is cooled from the outside, by a pressure regulator from the boiler feedwater branched sealing water is supplied and not by Steam pressure directed, the barrier pressure produces itself. The change is accompanied by a simplification of the sealing ring structure, means but, more importantly, further that its polymer components not in contact with superheated steam but only with cold water come. In addition, the sealing water is first in one in the Poured-in annulus, which the Installation space surrounding the shaft seal ring, and from which the water in this transition. Insulating felts also provide steam and towards the Curtis wheel for the fact that there is actually relatively little heat flows into the sealing water.

Eine weitere Vereinfachung des Gegenläufigen-Gewinde-Radial-Wellen­ dichtringes resultiert aus dem Wegfall des Aufsetzringes, der über­ flüssig ist, weil der Ring bei Rotorstillstand nicht abzudichten braucht. Daher ergibt sich ein symmetrischer Ringaufbau, bei dem das Gehäuse aus einem Mantelring und zwei Seitenwandringen besteht, und die letzteren von beiden Seiten in den ersteren eingepreßt und -geklebt sind. Die beiden Seitenwandringe sind mit dem zwischen ihnen und auf den beiden Gleitringen liegenden Gummikissen lückenlos axial verzahnt. Das Gummikissen stellt den einzigen übriggebliebenen Elastomerring dar und weist als 6 bis 10 Millimeter dickes Rechteck­ gummiband rechts und links viele Hundert die ganze Banddicke nutzen­ de Axialzähne auf, deren Form für die Anpressung der Gleitringe ausgelegt ist. Über dem Gummikissen und seinen Zähnen befindet sich unter dem Mantelring und zwischen den Seitenwandringen der Druck­ raum, in den das Sperrwasser von außen eingespeist wird, und von dem aus in das Gummikissen gespickte Kapillarröhrchen es durch die­ ses hindurch zum Spalt zwischen den Gleitringen und damit unter diese leiten.Another simplification of counter-rotating radial shafts sealing ring results from the omission of the slip ring, the over is liquid because the ring does not seal when the rotor is at a standstill needs. This results in a symmetrical ring structure in which the housing consists of a jacket ring and two side wall rings, and the latter from both sides pressed into the former and - are glued. The two side wall rings are with the between them and rubber pads lying on the two sliding rings without gaps axially toothed. The rubber pillow represents the only one left Elastomer ring and has a 6 to 10 millimeter thick rectangle rubber band right and left use many hundreds of the entire band thickness de Axial teeth on, their shape for pressing the sliding rings is designed. Is located above the rubber cushion and its teeth under the jacket ring and between the side wall rings the pressure space into which the sealing water is fed from the outside and from  from the capillary tube spiked into the rubber cushion through the ses through to the gap between the slide rings and thus below these direct.

Die beiden Gleitringe stehen sich mit engem Spalt gegenüber und und tragen in ihrer lnnenfläche die gegenläufigen Fluidfördergewin­ de, wenn letztere nicht, was ebenso möglich ist, in die Laufflächen auf dem Laufflansch eingeschnitten sind. Seitlich stützen die Gleit­ ringe ihren Axialschub mit Spitzkanten an den Seitenwandringen ab, während eingesetzte Stifte, die in Bohrungen in den Seitenwänden ruhen, sie gegen Rotation sichern. ln die Freispalte über den Gleit­ ringen unter den Axialzähnen der Seitenwandringe tritt auf der Dampf­ seite Kondensat mit Dampfdruck und auf der Niederdruckseite Wasser aus dem mitrotierenden Wasserring ein. Die beiden Drucke erzeugen jeweils zusammen mit dem Sperrdruck auf den Gummizähnen ein An­ press-Druckprofil für einen Gleitring, der aufgrund dessen mit ei­ nem Parallelspalt über der Lauffläche schwimmt und mit dem Fluidför­ dergewinde den Sperrdruck im Wasserfilm unter sich auf den jeweili- Randdruck abbaut.The two slide rings face each other with a narrow gap and carry the opposing fluid delivery gains in their inner surface de, if the latter is not, which is also possible, in the treads are cut on the barrel flange. The sliding supports on the side wrestle their axial thrust with pointed edges on the side wall rings, while inserted pins that are in holes in the side walls rest, secure them against rotation. ln the gaps over the glide wrestle under the axial teeth of the sidewall rings occurs on the steam condensate with steam pressure and water on the low pressure side from the rotating water ring. Generate the two prints together with the locking pressure on the rubber teeth press pressure profile for a slide ring, which due to this with egg nem parallel gap over the tread floats and with the Fluidför thread the barrier pressure in the water film underneath on the respective Reduces marginal pressure.

Der Gegenläufige-Gewinde-Radial-Wellendichtring ist nicht geteilt, sondern wird vor dem Einbau des Turbinenrotors auf den Laufflansch an diesem aufgezogen und mit ihm in das geteilte Turbinengehäuse abgesenkt. ln den Mantelring eingelassene O-Ringe dichten ihn in die Aufnahmenut in der Gehäusefrontwand ein, und radiale Verbin­ dungsbohrungen im Mantelring führen ihm zwischen den O-Ringen das Sperrwasser aus der Gehäusewand zu.The counter-rotating radial shaft seal is not split, but is installed on the rotor flange before installing the turbine rotor mounted on this and with it in the divided turbine housing lowered. O-rings embedded in the jacket ring seal it in the receiving groove in the housing front wall, and radial connection Bores in the jacket ring lead it between the O-rings Sealing water from the housing wall too.

Bei dem metergroßen Durchmesser des Gegenläufigen-Gewinde-Radial- Wellendichtringes werden alle Bestandteile mit Ausnahme des Elasto­ merringes aus Metall gefertigt. Die elastischen Dehnkräfte für die Erzeugung des Mikrodichtspaltes betragen auch bei der Verwendung von Stahl für die Gleitringe nur ein Prozent der im Gleichgewicht stehenden inneren und äußeren Druckkräfte und greifen praktisch nicht in deren Spiel ein. Das Gleiche kann bei den Wärmedehnkräften erreicht werden, welche bei unterschiedlichen Werkstoffen von Gleit­ ringen und Laufflansch auftreten können. Die Gleitringe sollten mit einer derartigen Vorspannung auf den Laufflansch aufgezogen werden, daß sie bei Betriebstemperatur gerade spannungsfrei von diesem abheben. Für die Gehäuseringe wird man rostfreien Stahl neh­ men, für die Gleitringe zwischen Stahl, Gleitlagerbronze und anderen Werkstoffen den auswählen, bei dem die Fördergewinde standfest er­ halten bleiben. Die Fluidfördergewinde arbeiten zwar in gewisser Weise schmutzabweisend, trotzdem muß das Sperrwasser sehr sauber gehalten werden, denn bei der anvisierten Mikrospaltweite dürfen die Gewindegänge auch nur wenige Zehntelmillimeter tief sein und sind empfindlich gegen scheuernden Dreck.With the meter-large diameter of the counter-rotating radial Shaft sealing ring are all components with the exception of the Elasto made of metal. The elastic expansion forces for the Generation of the micro sealing gap is also in use of steel for the slip rings only one percent of the equilibrium standing internal and external pressure forces and grip practically not in their game. The same can be said for thermal expansion forces can be achieved with different materials from Gleit rings and running flange can occur. The slide rings should with such a preload on the running flange  be that they are just free of voltage at operating temperature stand out from this. Stainless steel is used for the housing rings for the sliding rings between steel, plain bearing bronze and others Select the material for which the feed thread is stable hold on. The fluid delivery threads work to a certain extent So dirt-repellent, but the sealing water must be very clean be held, because the targeted microgap width may the threads are only a few tenths of a millimeter deep and are sensitive to abrasive dirt.

Der Gegenläufige-Gewinde-Radial-Wellendichtring ist trotz seines großen Durchmessers nur 30 Millimeter breit und etwa 20 mm hoch.The counter-rotating radial shaft seal is despite its large diameter only 30 millimeters wide and about 20 mm high.

Die im Lagergehäuse eingesetzten Einfachen-Gewinde-Radial-Wellen­ dichtringe weichen im Prinzip nur dadurch von der P 39 40 175.8 ab, daß der Aufsetzring bei ihnen auf die Druckseite verlegt und als federbelasteter massiver Elastomer- oder PTFE-Ring ausgebildet worden ist, was einfacher und sicherer als die Dichtlippe auf der Niederdruckseite zu sein scheint. Dabei wird hingenommen, daß jetzt bei Stillstand der Turbine eventuell das wenige Schmieröl, das die Gewindegänge füllt, aus diesen heraussickert. Im zweiten Teil der Erfindung werden derartige Wellendichtringe auch bei der Abdichtung von Druckwasser verwendet und in diesem Zusammenhang weiter darge­ stellt. Das rückwärtige Lagergehäuse der Kondensationsturbine wird ebenfalls mit Einfachen-Gewinde-Radial-Wellendichtringen abgedich­ tet, weshalb sich auch die Unterdruck-Labyrinthdichtung erübrigt, und der Rotor und die Maschine noch einmal kürzer werden.The single-thread radial shafts used in the bearing housing In principle, the sealing rings only differ from the P 39 40 175.8 from that the slip ring is transferred to the pressure side and designed as a spring-loaded solid elastomer or PTFE ring what has been easier and safer than the sealing lip on the Low pressure side seems to be. It is accepted that now when the turbine is stopped, the little lubricating oil that the Fills threads, seeps out of them. In the second part of the Invention such shaft seals are also used in sealing of pressurized water used and in this context Darge poses. The rear bearing housing of the condensation turbine is also sealed with single-thread radial shaft seals which is why the vacuum labyrinth seal is unnecessary, and the rotor and the machine get shorter again.

Im zweiten Teil der Erfindung wird eine 200-MW-Großgasturbine mit Verbundrotor und Ringbrennkammer behandelt. Diese Turbinen haben von selbst keine großen Abdichtprobleme, werden heute aber vielfach mit innengekühlten Turbinenschaufeln gebaut und in GUD-Kraftwerken als Hitzeerzeuger vor den Dampfkessel geschaltet. Da eröffnet der Gewinde-Radial-Wellendichtring die Chance, den Wirkungsgrad der Anlage bei voraussichtlich kleineren Baukosten dadurch zu erhöhen, daß die ganze Maschine hinter dem Verdichter, die Brennkammer, die Turbine, den Austritts-Ringdiffusor, das hintere Radiallager und das Axiallager umfassend, in ein einziges wassergekühltes doppel­ wandiges Gehäuse eingebaut und mit diesem vor den Abhitzekessel geflanscht wird. Hierbei würde Druckwasser als Kühlmittel durch den Rotor, durch alle Turbinenleit- und -laufschaufeln, sowie durch die Diffusornabe und um das integrierte Lagergehäuse herum gepumpt werden.In the second part of the invention, a large 200 MW gas turbine is used Composite rotor and ring combustion chamber treated. Have these turbines by itself no major sealing problems, but they are becoming common today built with internally cooled turbine blades and in combined cycle power plants connected as a heat generator in front of the steam boiler. There the opens Threaded radial shaft seal the chance to increase the efficiency of the To increase the plant with expected lower construction costs that the whole machine behind the compressor, the combustion chamber, the Turbine, the exit ring diffuser, the rear radial bearing and the thrust bearing, in a single water-cooled double  Wall-mounted housing installed and with this in front of the waste heat boiler is flanged. Pressurized water would act as a coolant the rotor, through all turbine guide vanes and rotor blades, as well as through the diffuser hub and pumped around the integrated bearing housing will.

Bei einer derart gekühlten Großgasturbine könnten billige Werk­ stoffe verwendet, und trotzdem die Turbineneintrittstemperatur stark erhöht werden. Wie die nachfolgende Beschreibung darlegt, ist die Sache längst nicht so kompliziert, wie sich das zunächst anhört, und deshalb sehr vorteilhaft. Die vom Druckwasser aufgenommene Kühl­ wärme bleibt als Kesselspeisewasservorwärmung im Prozeß. Wegen der geringen Werkstoffdehnungen können enge Spalte realisiert, und die Spaltverluste vermindert werden. Es wird erheblich an Rotor- und Maschinenbaulänge eingespart. Ein preiswerter und strömungsgünstiger Anschluß an den Abhitzekessel wird erreicht.With such a large gas turbine cooled cheap work fabrics used, and yet the turbine inlet temperature is strong increase. As the following description shows, the Things are not as complicated as it sounds at first, and therefore very beneficial. The cooling absorbed by the pressurized water heat remains in the process as boiler feed water preheating. Because of the Small material strains can realize narrow gaps, and that Gap losses can be reduced. It becomes significant in rotor and Machine length saved. An inexpensive and streamlined Connection to the waste heat boiler is achieved.

Das Turbinengehäuse ist ein horizontal geteiltes, doppelwandiges Gußgehäuse. Der Wassermantelraum hat eine radiale Trennwand in der Turbineneintrittsebene und daneben zwei durchbrochene radiale Ver­ stärkungswände. Im Wasserraum wird das Gehäuse längs der Außen-, der Innen- und der Zwischenwände mit Innenflanschen wasserdicht zusammengeflanscht. In der vorderen Kammer, in welche das Druckwas­ ser von außen eingeleitet wird, beult sich die Innenwand als Außen­ wand der Scheibenbrennkammer radial aus und verbindet sich in zahl­ reichen Brennerstutzen mit der Außenwand. Im Bereich der hinteren Kammer, aus der das Druckwasser wieder abgeführt wird, läuft die Innenwand als Außenbegrenzung des Turbinen- und Diffusorkanals nach außen und ist am Gehäuseende mit dem radialen Flansch für den An­ schluß an den Abhitzekessel wieder an die Außenwand angegossen. Kurz davor trägt sie aber über dickwandig gegossene, hohle Profil­ rippen die im Diffusorkanal und an der Rückwand wasserdicht von außen zusammengeschraubte Diffusornabe, in deren untere Hälfte wie­ derum die untere Halbschale des Lagergehäuses mit horizontalen Flan­ schen versehen stark nach unten abgestützt eingegossen ist. Der obere Teil des Lagergehäuses wird auf den unteren aufgeflanscht, bevor die Nabe und das Turbinengehäuse geschlossen werden. The turbine housing is a horizontally divided, double-walled Cast housing. The water jacket room has a radial partition in the Turbine inlet plane and next to it two open radial ver fortification walls. In the water space, the housing is the inner and the partition walls with inner flanges waterproof flanged together. In the front chamber, in which the pressure was If it is introduced from the outside, the inner wall bulges as the outside wall of the disc combustion chamber radially and connects in numbers rich burner nozzle with the outer wall. In the area of the rear Chamber from which the pressurized water is discharged runs the Inner wall as the outer boundary of the turbine and diffuser channel outside and is at the end of the housing with the radial flange for the An finally cast on the waste heat boiler on the outer wall. Shortly before that, however, it carries over a thick-walled, hollow profile ribs in the diffuser channel and on the back wall waterproof Diffuser hub screwed together on the outside, in the lower half like around the lower half-shell of the bearing housing with a horizontal flange is poured in strongly supported down. The the upper part of the bearing housing is flanged onto the lower one, before the hub and turbine housing are closed.  

Zwischen der vorderen und der hinteren Wasserkammer im äußeren Turbinengehäuse durchströmt das Druckwasser die Kränze der hohlen Verdichteraustritts- und Turbineneintrittsleitschaufeln, einen Über­ tragungsringraum um den Mittelrotor herum, den mittleren und hin­ teren Rotor, alle Turbinenlaufschaufeln, die Diffusornabe und deren Tragrippen. Vor und hinter der Scheibenringbrennkammer weist die Gehäuseinnenwand je eine radial konische Aufnahmenut mit durchbro­ chenem Nutgrund für die radial konischen, mit O-Ringen seitlich gedichteten Außenringe der genannten Leitkränze auf. Die Außenringe sind vertikal geteilt, mit Laschen zusammengeschraubt und von den eingelöteten hohlen Leitschaufeln radial durchdrungen. Über dem Rotor stecken diese Leitschaufeln eingelötet in den radialen End­ flanschen einer zwischen dem Verdichter und der Turbine mit einem Ringabstand um den Rotor herumliegenden, vertikal zusammengeflansch­ ten Gehäusetrommel und münden in den umschlossenen Übertragungsring­ raum. Die Gehäusetrommel trägt an jedem Ende einen auf dem Rotor gleitenden, den Übertragungsringraum abschließenden Einfachen-Gewin­ de-Radial-Wellendichtring. Das Druckwasser tritt durch viele relativ kleine Übertragungsbohrungen in der dicken Rotorwand in den Mittel­ rotor ein.Between the front and rear water chambers on the outside Turbine housing, the pressurized water flows through the wreaths of the hollow Compressor outlet and turbine inlet guide vanes, an over Support ring space around the center rotor, the middle and back tter rotor, all turbine blades, the diffuser hub and their Supporting ribs. In front of and behind the disc ring combustion chamber The inner wall of the housing each has a radially conical receiving groove with a perforation Chen groove base for the radially conical, with O-rings on the side sealed outer rings of the mentioned guide rings. The outer rings are divided vertically, screwed together with tabs and of the Radially penetrated soldered hollow guide vanes. About that These stator blades are inserted into the radial end of the rotor flanges one between the compressor and the turbine with one Ring spacing around the rotor, flanged together vertically th housing drum and open into the enclosed transmission ring room. The housing drum carries one on each end of the rotor sliding single win that closes the transmission annulus de-radial shaft seal. The pressurized water passes through many relatively small transmission holes in the thick rotor wall in the middle rotor on.

Die beiden Einfachen-Gewinde-Radial-Wellendichtringe sind unge­ teilt und werden deshalb vor dem Zusammenschweißen des Verdichter- und des Turbinenrotors auf letzteren aufgeschoben, sorgfältig einge­ packt, nach der Fertigbearbeitung des Rotors wieder ausgepackt und auf die für sie vorgesehenen Laufflächen aufgezogen. Dann wird die Gehäusetrommel, in die sie sich mit O-Ringen eindichten, von beiden Seiten über sie gestülpt und zugeflanscht, und außen werden die konischen Außenringe der Leitkränze zusammengelascht. Zwischen den Leitkränzen wird das Flammrohr der Scheibenringbrennkammer über einer Wärmedämmung um die Gehäusetrommel herumgebaut. Alles zusammen wird mit dem Rotor in das Gehäuse eingesenkt, wobei die Außenringe der Leitkränze sich zentrisch und wasserdicht in ihre Aufnahmenuten einbetten.The two simple thread radial shaft seals are not is therefore divided and welded together before the compressor and the turbine rotor pushed onto the latter, carefully inserted packs, unpacked again after finishing the rotor and on the treads provided for them. Then the Housing drum, in which they seal with O-rings, from both Sides are slipped over them and flanged, and on the outside they are tapered outer rings of the guide rings. Between The flame tube of the disc ring combustion chamber is over the guide rings thermal insulation built around the housing drum. Alltogether is sunk into the housing with the rotor, the outer rings the guide rings are centered and watertight in their grooves embed.

Die beiden Einfachen-Gewinde-Radial-Wellendichtringe sind so le­ benslänglich auf den Mittelrotor montiert und müssen dafür ausgelegt und entwickelt werden. Für die lange Lebensdauer wird man abhängig von Untersuchungsergebnissen eventuell größere Dichtspalte und tie­ fere Fluidfördergewinde zulassen, als oben angegeben ist. Dabei wächst der Leistungsbedarf der Wellendichtringe direkt proportional zur Spaltweite. Erhöhungen des vorgesehenen Leistungsbedarfs sind voraussichtlich noch tragbar.The two simple threaded radial shaft seals are so le mounted on the center rotor and must be designed for this and be developed. You become dependent on the long life  from the test results, possibly larger sealing gaps and tie Allow more fluid delivery threads than specified above. Here the power requirement of the shaft sealing rings increases in direct proportion to the gap width. Increases in the planned power requirements are probably still portable.

Im Rotor fließt das Druckwasser durch verschiedene Sammelräume zwischen den Trommelscheiben und dazwischen durch die Laufschaufeln der einzelnen Stufen hindurch, um an der Rückseite des Scheiben- Trommelläufers zwischen zwei Einfachen-Gewinde-Radial-Wellendicht­ ringen radial aus einer Ringnut im Wellenstumpf des Rotors in die Diffusornabe auszutreten. Dabei dichtet der eine Wellendichtring den Druckwasserraum in der Nabe zum Gasaustrittskanal hin ab, der andere zum ölgefüllten Lagergehäuse in der Nabe hin, welches das hintere Radiallager und das Axiallager der Großgasturbine birgt. Falls notwendig, kann man die beiden Einfachen-Gewinde-Radial-Wel­ lendichtringe auf verschiedenen Wellendurchmessern arbeiten lassen, um einen ausgleichenden Schub auf den Rotor auszuüben.The pressurized water flows in the rotor through various collecting rooms between the drum disks and in between through the blades of the individual steps through to the rear of the disc Drum rotor between two single-thread radial shaft seals wrestle radially from an annular groove in the shaft end of the rotor Exit diffuser hub. One of the shaft seals seals the pressurized water space in the hub towards the gas outlet channel others towards the oil-filled bearing housing in the hub, which the rear radial bearing and the thrust bearing of the large gas turbine. If necessary, you can use the two simple thread radial wel let the sealing rings work on different shaft diameters, to exert a balancing thrust on the rotor.

Die Leitschaufeln der zweiten und der weiteren Turbinenstufen sind in Ringnuten in der Innenwand des geteilten Turbinengehäuses eingefä­ delt. Sie können nur mit einigem Aufwand direkt an das Kühlwasser angeschlossen und zuverlässig entlüftet, bzw. entdampft, werden. Die Füße dieser Schaufeln sind dagegen großflächig gut gekühlt. Daher empfiehlt es sich, diese Leitschaufeln hohl aber druckwasser­ gefüllt auszuführen, damit das Wasser die von außen übertragene Wärme durch innere Konvektion in die Füße transportiert, wo sie abgegeben wird.The guide vanes of the second and further turbine stages are in ring grooves in the inner wall of the split turbine housing delt. You can directly access the cooling water with some effort connected and reliably vented or evaporated. The feet of these blades, on the other hand, are well cooled over a large area. It is therefore advisable to hollow these guide vanes but pressurized water filled, so that the water is transferred from the outside Heat is transported to the feet by internal convection where it is is delivered.

Weitere Einzelheiten der Erfindungslösungen gehen aus den in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen hervor. Im ein­ zelnen zeigen dieFurther details of the inventive solutions are evident from the exemplary embodiments shown in FIGS. 1 to 4. The individual show

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den vorderen Teil einer Kondensa­ tionsdampfturbine mit der Curtisstufe und dem vorderen Ra­ dial- sowie dem Axiallager, die Fig. 1 shows a longitudinal section through the front part of a condensation steam turbine with the Curtis stage and the front Ra dial- and the thrust bearing

Fig. 2 als vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Gegenläufigen-Gewinde-Radial-Wellendichtring an der Curtisscheibe, die Fig. 2 as an enlarged section of Fig. 1 shows a longitudinal section through the counter-rotating radial shaft seal on the Curtis disc, the

Fig. 3 einen Längsschnitt durch den wassergekühlten Brennkammer- und Turbinenteil einer Großgasturbine, und die Fig. 3 shows a longitudinal section through the water-cooled combustion chamber and turbine part of a large gas turbine, and

Fig. 4 einen Längsschnitt in vergrößertem Maßstab durch einen in dieser Maschine verwendeten Einfachen-Gewinde-Radial-Wellen­ dichtring. Fig. 4 is a longitudinal section on an enlarged scale by a single-thread radial shaft sealing ring used in this machine.

In Anlehnung an die vorausgegangenen Beschreibungen werden im wei­ teren nur noch die Kennziffern der einzelnen Bestandteile angegeben:Based on the previous descriptions, in the white Only the indices of the individual components are given:

Fig. 1 und 2: Fig. 1 and 2:

1 Curtisscheibe, 2 Frischdampfeintritt, 3 Curtisleitkranz, 4 1. C-Laufkranz, 5 C-Umlenkkranz, 6 2. C-Laufkranz, 7 Dampfkanal, 8 1. Überdruckleitkranz, 9 1. Überdrucklaufkranz, 10 Rotortrommel, 11 Rotorwelle, 12 Turbinengehäuse, 13 T-gehäusefrontwand, 14 Lager­ gehäuse, 15 Radiallager, 16 Axiallager, 17 Druckdampfkammer um den C-Leitkranz herum, 18 Niederdruckkammer vor der C-Scheibe, 19 Gegen­ läufiger-Gewinde-Radial-Wellendichtring zwischen 17 und 18, 20 Lauf­ flansch an der C-Scheibe, 21 Ringspeicher für Sperrwasser, 22 Sperr­ wasseranschluß, 23 Sperrwasserübertritt, 24 Sperrwassersammelnut, 25 mitrotierende Kühl-(Sperr-)wassersprühdüsen, 26 Kühlwasserabsaug­ kanäle, 27 mitrotierender Kühlwasserring, 28 und 29 Einfacher-Ge­ winde-Radial-Wellendichtring für Drucköl, 30 Wärmedämmung, 31 Mantelring des Wellendichtringgehäuses, 32 und 33 Seitenwandring des Wellendichtringgehäuses, 34 und 35 axiale Trapezzahnungen an den Seitenwandringen, 36 Elastomerring, 37 und 38 axiale Gegenzah­ nungen am Elastomerring zu 34 und 35, 39 Eintrittsbohrkanäle für das Sperrwasser, 40 Druckraum über 36, 41 Sperrwasserdurchleitung durch 36 mittels eingespickter Kapillarrohre, 42 niederdruckseitiger Gleitring, 43 dampfdruckseitiger Gleitring, 44 Radialspalt, 45 und 46 gegenläufige Fluid-(Wasser-)fördergewinde entweder in 20 oder in 42/43 eingeschnitten, 47 Abstützkante für den Axialschub, 48/49 Stift/Loch-Drehfixierung für den Gleitring, 50 Druckdampfzutritts­ spalt, 51 Freispalte unter der Axialzahnung 34 für den Druckdampf, 52 Zutrittsspalt für Niederdruckwasser, 53 Freispalte für das Nie­ derdruckwasser unter der Axialzahnung 35, 54 O-Ringe, 1 Curtis disc, 2 live steam inlet, 3 Curtis guide ring, 4 1st C-running ring, 5 C-deflection ring, 6 2nd C-running ring, 7 steam duct, 8 1st overpressure guide ring, 9 1st overpressure running ring, 10 rotor drum, 11 rotor shaft, 12 turbine housing, 13 T-housing front wall, 14 bearing housing, 15 radial bearing, 16 axial bearing, 17 pressure steam chamber around the C-guide ring, 18 low-pressure chamber in front of the C-washer, 19 against common thread radial shaft sealing ring between 17 and 18 , 20 running flange the C disc, 21 ring reservoirs for sealing water, 22 sealing water connection, 23 sealing water overflow, 24 sealing water collecting groove, 25 co-rotating cooling (sealing) water spray nozzles, 26 cooling water suction channels, 27 co-rotating cooling water ring, 28 and 29 simple-threaded radial shaft sealing ring for Pressure oil, 30 thermal insulation, 31 casing ring of the shaft sealing ring housing, 32 and 33 side wall ring of the shaft sealing ring housing, 34 and 35 axial trapezoidal teeth on the side wall rings, 36 elastomer ring, 37 and 38 axial Counter-openings on the elastomer ring for 34 and 35 , 39 inlet drilling channels for the sealing water, 40 pressure chamber via 36 , 41 sealing water passage through 36 by means of capillary tubes, 42 low-pressure side sliding ring, 43 steam-pressure side sliding ring, 44 radial gap, 45 and 46 opposing fluid (water) delivery threads cut either in 20 or in 42/43, 47 supporting edge for the axial thrust, 48/49 pin / hole rotation fixing slit for the slide ring 50 pressure steam ingress, 51 free column under the Axialzahnung 34 for the pressurized steam 52 access gap for low-pressure water 53 free column for the low pressure water under the axial teeth 35 , 54 O-rings,

Fig. 3 und 4: FIGS. 3 and 4:

71 integrales doppelwandiges Gehäuse für die Brennkammer, die Turbi­ ne und den Auslaßdiffusor, 72 Außenwand, 73 Innenwand, 74 Brennkam­ merwand, 75 Brennerstutzen, 76 Trennwand, 77 Verstärkungswand, 78 Anschlußflansch an den Abhitzekessel, 79 Außenwand der Diffusornabe, 80 Hohlprofilspeiche, 81 einbezogene Unterhälfte des Lagergehäuses mit Horizontalflanschen und Stützwänden, 82 separat aufflanschbare Oberhälfte des Lagergehäuses, 83 vordere Druckwasserkammer, 84 hin­ tere Druckwasserkammer, 85 Druckwassereintritt, 86 Druckwasseraus­ tritt, 87 Verdichterrotor, 88 vorderer Turbinenrotor mit Zwischen­ trommel, 89 und 90 Rotorscheiben, 91, 92, 93 und 94 Rotorendstück mit Stumpfwelle, Lagerzapfen, Axialscheibe und Tragzapfen, 95 Über­ tragungsringraum, 96 Bohrkanäle für den Druckwassereintritt ins Rotorinnere, 97, 98 und 99 Verbindungskanäle im Rotor, dabei 98 Ka­ näle zu jeder einzelnen Laufschaufel hin und wieder zurück, 100 vertikal geteilte Gehäusetrommel um den Übertragungsringraum herum, 101, 102, 103, 104, 105 und 106 nacheinander durchströmte Zwischenräu­ me im Rotor zwischen den Scheiben und vor und nach den Laufschaufel­ durchströmungen, 107 Druckwasseraustrittsnut in der Rotorstumpfwelle, 108 und 109 sowie 110 und 111 Einfache-Gewinde-Radial-Wellendicht­ ringe am Druckwasserein- und -austritt in den Rotor hinein und aus ihm heraus, 112 kombinierte Radial- und Axiallagerschale, 113 Axi­ allagerscheibe, 114 letzter Verdichterlaufschaufelkranz, 115 Hohl­ schaufel im Verdichteraustrittsleitkranz eingelötet in 100 und 116, 116 vertikal geteilter konischer Tragring des Verdichteraustritts­ leitkranzes, 117 Diffusorkanal, 118 Wärmedämmung, 119 Flammrohr der Scheibenringbrennkammer, 120 Brennerköpfe, 121 Brennkammeraus­ tritt, 122 Hohlschaufel des Turbineneintrittsleitkranzes, eingelötet in 100 und 123, 123 vertikal geteilter konischer Tragring des Turbi­ neneintrittsleitkranzes, 124 O-Ringe, 125, 126, 127 und 128 druckwas­ serdurchströmte Laufschaufeln der 1. bis 4. Turbinenstufe, 129, 130 und 131 druckwassergefüllte Leitschaufeln der 2. bis 4. Turbinenstu­ fe mit konvektivem Wärmetransport in die großflächig gekühlten Leit­ schaufelfüße (132), 133 Austrittsdiffusorkanal, 134 Endstück des Speichenprofils, 141 Mantelgehäuse des Einfachen-Gewinde-Radial-Wellendichtringes, 142 Seitenwandring, 143 axiale Trapezzahnung am Seitenwandring, 144 Elastomerring, 145 Gegenzahnung zu 143 an 144, 146 Gleitring, 147 Fluid-(Öl-,Wasser-)fördergewinde, 148 Abstützkante für Axial­ schub, 149/150 Stift/Loch-Drehfixierung für den Gleitring, 151 Zu­ trittsspalt für Niederdruckfluid, 152 Freispalte für das Nieder­ druckfluid unter der Axialzahnung 143, 153 Kammer für Hochdruckfluid, 154 Eintrittskanäle für das Hochdruckfluid, 155 Ringnut für den Aufsetzring, 156 Aufsetzring aus Elastomer oder PTFE, 157 Ringfeder, 158 O-Ringe. 71 integral double-walled housing for the combustion chamber, the Turbi ne and the outlet diffuser, 72 outer wall, 73 inner wall, 74 Brennkam merwand, 75 burner nozzle, 76 partition, 77 reinforcing wall, 78 connecting flange to the waste heat boiler, 79 outer wall of the diffuser hub, 80 hollow profile spoke, 81 included Lower half of the bearing housing with horizontal flanges and support walls, 82 separately mountable upper half of the bearing housing, 83 front pressure water chamber, 84 rear pressure water chamber, 85 pressure water inlet, 86 pressure water outlet, 87 compressor rotor, 88 front turbine rotor with intermediate drum, 89 and 90 rotor disks, 91 , 92 , 93 and 94 rotor end piece with stub shaft, bearing journal, axial disk and support journal, 95 transmission ring space, 96 drilling channels for the pressurized water entry into the rotor interior, 97 , 98 and 99 connecting channels in the rotor, 98 channels to each individual blade from time to time, 100 vertically divided Housing drum around the over bearing annular space around, 101, 102, 103, 104, 105 and 106 successively flowed through spaces in the rotor between the disks and before and after the rotor blades, 107 pressurized water outlet groove in the rotor stump shaft, 108 and 109 as well as 110 and 111 simple thread radial Shaft-tight rings in and out of the rotor at the pressurized water inlet and outlet, 112 combined radial and axial bearing shells, 113 axial bearing washer, 114 last compressor rotor blade ring, 115 hollow blades in the compressor outlet guide ring soldered into 100 and 116 , 116 vertically divided conical support ring of the compressor outlet guide ring, 117 diffuser channel, 118 thermal insulation, 119 flame tube of the disc ring combustion chamber, 120 burner heads, 121 combustion chamber exits, 122 hollow blade of the turbine inlet guide ring, soldered in 100 and 123 , 123 vertically divided conical support ring of the turbine inlet guide ring, 124 O-rings, 125 , 126 , 127 and 128 pressure water-flowed barrel blades of the 1st to 4th turbine stage, 129 , 130 and 131 pressurized water-filled guide blades of the 2nd to 4th turbine stage with convective heat transfer into the extensively cooled guide blade feet ( 132 ), 133 outlet diffuser channel, 134 end piece of the spoke profile, 141 casing of the simple Threaded radial shaft sealing ring, 142 side wall ring, 143 axial trapezoidal toothing on the side wall ring, 144 elastomer ring, 145 counter toothing on 143 on 144 , 146 sliding ring, 147 fluid (oil, water) delivery thread, 148 support edge for axial thrust, 149/150 pin / Rotary hole fixation for the slide ring, 151 access gap for low-pressure fluid, 152 free gaps for the low-pressure fluid under the axial teeth 143 , 153 chamber for high-pressure fluid, 154 inlet channels for the high-pressure fluid, 155 ring groove for the slip ring, 156 slip ring made of elastomer or PTFE, 157 Ring spring, 158 O-rings.

Der Verdichterrotor, das -gehäuse und die -beschaufelung können ganz oder teilweise gleichartig wassergekühlt werden, falls dieses im Endeffekt wirtschaftlich sein sollte.The compressor rotor, the housing and the blading can be wholly or partly similarly water-cooled, if this in the end should be economical.

Claims (10)

1. Turbine, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringspalt zwischen Rotor und Gehäuse auf großem Umfang (20, 11, 87, 88, 91) mit Hilfe von modifizierten Gegenläufigen- und Einfa­ chen-Gewinde-Radial-Wellendichtringen (19, 28, 29, 108, 109, 110, 111) abgesperrt ist.1. Turbine, characterized in that the annular gap between the rotor and the housing on a large scale ( 20 , 11 , 87, 88, 91 ) with the help of modified counter-rotating and simple thread radial shaft seals ( 19 , 28 , 29 , 108 , 109 , 110 , 111 ) is blocked. 2. Turbine, z. B. Kondensationsdampfturbine, nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß
  • a) der Gegenläufige-Gewinde-Radial-Wellendichtring (19) die Vorderseite der Curtisscheibe (1) in eine äußere Hochdruck- (17) und eine innere Niederdruckzone (18) aufteilt, und daß
  • b) der Durchmesser des Laufflansches (20) vorne an der Curtis­ scheibe so gewählt ist, daß der Hochdruck (7) auf ihrer Rück­ seite zusammen mit dem Niederdruck (18) vorne einen gewünsch­ ten ausgleichenden Axialschub auf den Rotor (10) ausübt.
2. Turbine, e.g. B. condensation steam turbine, according to claim 1, characterized in that
  • a) the counter-rotating radial shaft sealing ring ( 19 ) divides the front of the Curtis disc ( 1 ) into an outer high pressure ( 17 ) and an inner low pressure zone ( 18 ), and that
  • b) the diameter of the running flange ( 20 ) at the front of the Curtis disc is chosen so that the high pressure ( 7 ) on its rear side together with the low pressure ( 18 ) exerts a desired balancing axial thrust on the rotor ( 10 ).
3. Kondensationsdampfturbine nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) der Gegenläufige-Gewinde-Radial-Wellendichtring (19) von außen mit druckgeregeltem Sperrwasser versorgt wird, welches z. B. mit Hilfe eines Druckreglers vom Kesselspeisewasser abgezweigt wird, daß
  • b) das Sperrwasser in einen benachbart um den Einbauraum des Gegenläufigen-Gewinde-Radial-Wellendichtringes herum in der Frontwand (13) des Turbinengehäuses (12) liegenden Ring­ speicher (21) eingespeist (22) wird, von dem aus es in den Wellendichtring übertritt (23, 39), und daß
  • c) das Sperrwasser unter dem Gegenläufigen-Gewinde-Radial-Wel­ lendichtring (19) in einer Ringnut (24) zwischen den beiden Laufflächen des Laufflansches (20) gesammelt und von dort mit innen in den Laufflansch eingeschraubten Sprühdüsen (25) in den Niederdruckraum (18) eingesprüht wird, aus welchem es durch Saugkanäle (26) in der Gehäusefrontwand (13) heraus­ gesaugt wird.
3. condensation steam turbine according to claim 1 and 2, characterized in that
  • a) the counter-rotating radial shaft sealing ring ( 19 ) is supplied from the outside with pressure-controlled sealing water, which z. B. with the help of a pressure regulator from the boiler feed water that
  • b) the sealing water in an adjacent to the installation space of the counter-rotating radial shaft seal around the front wall ( 13 ) of the turbine housing ( 12 ) lying ring memory ( 21 ) is fed ( 22 ), from which it passes into the shaft seal ( 23, 39 ), and that
  • c) the sealing water under the counter-rotating radial shaft sealing ring ( 19 ) collected in an annular groove ( 24 ) between the two running surfaces of the running flange ( 20 ) and from there with spray nozzles ( 25 ) screwed inside into the running flange into the low-pressure chamber ( 18 ) is sprayed, from which it is sucked out through suction channels ( 26 ) in the housing front wall ( 13 ).
4. Kondensationsdampfturbine nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das vordere (14) und das hintere Lagergehäuse mit Drucköl beliefert werden und gegen dessen Austritt an den Wellenspalten durch auf der Rotorwelle (11) gleitende Einfache- Gewinde-Radial-Wellendichtringe (28, 29,etc.) abgedichtet sind.4. condensation steam turbine according to claim 1 to 3, characterized in that the front ( 14 ) and the rear bearing housing are supplied with pressure oil and against its outlet on the shaft gaps by sliding on the rotor shaft ( 11 ) sliding single thread radial shaft seals ( 28 , 29, etc.) are sealed. 5. Turbine, z. B. Großgasturbine, nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß vier Einfache-Gewinde-Radial-Wellendichtringe (108, 109, 110, 111) am mittleren Verbundrotor (87, 88) und an der hinteren Stumpfwelle (91) des Rotors Übertragungsräume (95, 107) für den Druckwasserein- und austritt in den Rotor hinein und aus ihm heraus (96, 101 u. 106, 99) zum Gaskanal (114, 125, 133) hin und zu den hinteren Wellenlagern (112, 113, 81, 82) hin ab­ dichten.5. turbine, e.g. B. large gas turbine, according to claim 1, characterized in that four simple-thread radial shaft seals ( 108 , 109 , 110 , 111 ) on the central composite rotor ( 87 , 88 ) and on the rear stub shaft ( 91 ) of the rotor transmission spaces ( 95 , 107 ) for the pressurized water inlet and outlet into and out of the rotor ( 96, 101 and 106, 99 ) to the gas channel ( 114 , 125 , 133 ) and to the rear shaft bearings ( 112 , 113 , 81 , 82 ) seal off. 6. Großgasturbine nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) ein zusammenfassendes wassergekühltes doppelwandiges Gehäuse (71) sowohl die Scheibenringbrennkammer (74, 119) als auch die Turbine (122, 125 bis 132) als auch den Austrittsdiffusor (133) und in dessen mit Hohlprofilspeichen (80) angeschlos­ senem und getragenem Nabengehäuse (79) das Lagergehäuse (81, 82) des hinteren Radiallagers (112) und des Axiallagers (113) der Maschine enthält, und daß
  • b) das Gehäuse (71) in eine vordere Wasserkammer (83), in welche das Druckwasser eintritt (85), und aus welcher es durch die hohlen Verdichteraustritts- (115) und die hohlen Turbinen­ eintrittsleitschaufeln (122) sowie durch den von einer Gehäu­ setrommel (100) umgebenen Übertragungsraum (95) in den Rotor übertritt, und in eine hintere Wasserkammer (84), zu welcher auch der lnnenraum der Diffusornabe, soweit er nicht vom Lagergehäuse in Anspruch genommen ist, und die Hohlräume in den Profilspeichen gehören, und in welche das Druckwasser aus dem Rotor zurückkehrt, um aus ihr heraus abgeführt (86) zu werden, unterteilt ist.
6. Large gas turbine according to claim 1 and 5, characterized in that
  • a) a summarizing water-cooled double-walled housing ( 71 ) both the disc ring combustion chamber ( 74 , 119 ) and the turbine ( 122 , 125 to 132 ) as well as the outlet diffuser ( 133 ) and in the hub housing connected and supported with hollow profile spokes ( 80 ) ( 79 ) contains the bearing housing ( 81 , 82 ) of the rear radial bearing ( 112 ) and the thrust bearing ( 113 ) of the machine, and that
  • b) the housing ( 71 ) in a front water chamber ( 83 ), into which the pressurized water enters ( 85 ), and from which it through the hollow compressor outlet ( 115 ) and the hollow turbine inlet guide vanes ( 122 ) as well as through that of a housing setrommel ( 100 ) surrounding transmission space ( 95 ) in the rotor, and in a rear water chamber ( 84 ), to which also the interior of the diffuser hub, insofar as it is not used by the bearing housing, and the cavities in the profile spokes belong, and into which the pressurized water returns from the rotor in order to be discharged out of it ( 86 ).
7. Großgasturbine nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor als geschweißter Trommel-Scheibenrotor (87 bis 94) mit miteingeschweißten Laufschaufeln (125, 126, 127, 128) nach­ einander durchströmte, durch Verbindungsbohrungen (97, 98, 99) miteinander verbundene Wasserkammern (102 bis 106) zwischen den Scheiben besitzt, und daß jede der wasserdurchflossenen Laufschaufeln zwischen die beiden Teilstücke eines Kanals (98) geschaltet ist.7. Large gas turbine according to claim 1, 5 and 6, characterized in that the rotor as a welded drum-disc rotor ( 87 to 94 ) with welded-in blades ( 125 , 126 , 127 , 128 ) flowed through one another through connecting bores ( 97 , 98 , 99 ) has interconnected water chambers ( 102 to 106 ) between the disks, and that each of the water-carrying blades is connected between the two sections of a channel ( 98 ). 8. Großgasturbine nach Anspruch 1 und 5 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leitschaufeln (129, 130, 131) der hinteren Turbinen­ stufen druckwassergefüllte Hohlschaufeln sind und großflächig gekühlte Schaufelfüße (132) haben.8. Large gas turbine according to claim 1 and 5 to 7, characterized in that the guide vanes ( 129 , 130 , 131 ) of the rear turbines are pressurized water-filled hollow blades and have large-area cooled blade roots ( 132 ). 9. Gegenläufiger-Gewinde-Radial-Wellendichtring für Turbinen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein beidseitig mit den Seitenwandringen (32, 33) axial verzahnter (34, 37, 35, 38) Elastomerring (36) sowohl auf den beiden Gleitringen (42, 43) als auch unter einem von außen (39) mit druckgeregeltem Sperr­ fluid (hier Druckwasser) versorgten Druckfluidraum (40) liegt, welcher seinerseits durch in den Elastomerring (36) gespickte Kapillarrohre (41) mit dem Radialspalt (44) zwischen den Gleit­ ringen (42, 43) verbunden ist.9. counter-rotating radial shaft sealing ring for turbines according to claim 1, characterized in that an axially toothed on both sides with the side wall rings ( 32 , 33 ) ( 34, 37, 35, 38 ) elastomer ring ( 36 ) both on the two sliding rings ( 42, 43) as well as under a for pressure-locking (fluid from the outside (39) herein water pressure) supplied pressure fluid space (40), which in turn by studded in the elastomer ring (36) capillary tubes (41) to the radial gap (44) between the Sliding rings ( 42 , 43 ) is connected. 10. Einfacher-Gewinde-Radial-Wellendichtring für Turbinen nach An­ spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich über dem mit dem an der Niederdruckseite in den Gehäusering (141) eingepreßten Seitenwandring (142) axial verzahnten (143/145), auf dem Gleit­ ring (146) ruhenden Elastomerring (144) ein an das Hochdruck­ fluid angeschlossener (154) Druckfluidraum (153) befindet, und daß der Aufsetzring (156) als massiver Elastomer- oder PTFE- Ring von einer ihn umschließenden Ringfeder (157) in der hoch­ druckseitig in das Gehäuse (141) eingedrehten Ringnut (155) auf den Rotor gepreßt wird.10. Basic threaded radial shaft sealing ring for turbines, according to claim 1., characterized in that on the axially toothed with the pressed-in on the low pressure side in the housing ring (141) sidewall ring (142) (143/145), on the sliding ring ( 146 ) resting elastomer ring ( 144 ) is connected to the high pressure fluid ( 154 ) pressurized fluid space ( 153 ), and that the mounting ring ( 156 ) as a solid elastomer or PTFE ring from a ring spring surrounding it ( 157 ) in the high ring groove ( 155 ) screwed into the housing ( 141 ) on the pressure side is pressed onto the rotor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2008058578A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Voith Patent Gmbh Cooling system with a drive motor and a hydrodynamic machine
CN113982698A (en) * 2021-11-05 2022-01-28 重庆江增船舶重工有限公司 Balance gas and bearing seat heat insulation system of low-temperature organic working medium expander
CN114934821A (en) * 2022-06-29 2022-08-23 华能鹤岗发电有限公司 High-safety low-heat-consumption steam turbine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008058578A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Voith Patent Gmbh Cooling system with a drive motor and a hydrodynamic machine
US8925694B2 (en) 2006-11-17 2015-01-06 Voith Patent Gmbh Cooling system with a drive motor and a hydrodynamic machine
CN113982698A (en) * 2021-11-05 2022-01-28 重庆江增船舶重工有限公司 Balance gas and bearing seat heat insulation system of low-temperature organic working medium expander
CN113982698B (en) * 2021-11-05 2023-10-24 重庆江增船舶重工有限公司 Balanced gas of low-temperature organic working medium expansion machine and bearing pedestal heat preservation system
CN114934821A (en) * 2022-06-29 2022-08-23 华能鹤岗发电有限公司 High-safety low-heat-consumption steam turbine
CN114934821B (en) * 2022-06-29 2023-10-03 华能鹤岗发电有限公司 High-safety low-heat-consumption steam turbine

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