DE455875C - Stopfbuechse, insbesondere fuer Dampf- oder Gasturbinen, welche mit hochgespannten, hochueberhitzten Daempfen oder Gasen betrieben werden - Google Patents

Description

Bei Dampf- oder Gasturbinen, insbesondere bei Turbinen, die mit hochgespanntem, bochübererhitztem Dampf betrieben werden, bereitet die Abdichtung der Welle gegen das Gehäuse Schwierigkeiten. Die viel gebrauchten Kohlendichtungen lassen sich nur unter besonderen Maßnahmen verwenden, da sie die hohen Temperaturen des Dampfes nicht aushalten. Die bisher üblichen Labyrinthdichtungen müßten sehr lang gemacht werden, um zu große Verluste zu vermeiden. Die lange Dichtung ist aber vielfach unerwünscht. Alle diese Schwierigkeiten will die vorliegende Erfindung vermeiden. Sie besteht darin, daß

iS ein achsgleich zur abzudichtenden Welle angeordneter, achsial verschiebbarer Kolben oder mehrere solcher Kolben unter dem Druck einer Flüssigkeit gegen auf der Welle befestigte, ringförmige Ansatzflächen derart angepreßt werden, daß zwischen Kolben und Ansatzfläche nur schmale Drosselquerschnitte für den Austritt der Druckflüssigkeit entstehen.

Die Abb. 1 und 2 zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung. 1 bezeichnet das erste Turbinenlaufrad, 2 die Welle, die gegen das Gehäuse 3 abgedichtet werden soll. Zu diesem Zwecke ist auf der Welle 2 eine Ansatzfläche 4 befestigt, gegen die ein Kolben 5 angepreßt wird. Dieser Kolben 5 ist in einem Teil 6 gelagert, der mit dem Gehäuse 3 verbunden ist, und zwar ist die Lagerung so getroffen, daß sich der Kolben nicht verdrehen, wohl aber in seiner Längsrichtung verschieben kann. Durch den Kanal 7 wird eine Druckflüssigkeit von gleichem Druck, wie ihn der Dampf in der ersten Turbinenstufe hat, zugeführt. Dieser tritt durch den Spalt 8 und das Labyrinth 9 in den Druckraum 7 ein and wird durch die hierin befindliche Flüssigkeit abgesperrt. Diese Flüssigkeit tritt durch den Kanal 10 in den schmalen'Drosselspalt 11 zwischen Kolben 4 und Ansatzfläche 5 und wird durch den Kanal· 12 abgeleitet. Der Drosselquerschnitt 11 stellt sich selbsttätig dadurch ein, daß auf der einen Seite des Kolbens der Druck im Raum 7 herrscht, während auf der andern der von der Größe des Spaltes abhängige, von innen nach außen abnehmende Wasserdruck im Durchflußraum 11 herrscht. Im Raum 12 herrscht ein Druck, der geringer ist als der im Raum 7, z. B. der Außendruck. Es ist also ein Druckgefälle von beispielsweise 100 Atm. auf ι Atm. vorhanden. In dem Beispiel ist der Drosselspalt 11 durch ringförmige Vorsprünge auf den Kolben 5 und ringförmige Eindrehungen auf der Fläche 4 gebildet. Er kann aber auch ein ebener Ringspalt sein. Bei der dargestellten Einrichtung muß der Druck im Raum 7 dem Druck im Laufrad 1 gleich sein. Wenn er

höher wäre, so würde die Druckflüssigkeit durch das Labyrinth 9 und den Spalt 8 in die Turbine eintreten.

Zur Regelung der Druckgleichheit dient die in Abb. 3 dargestellte Einrichtung. Sie besteht aus einem Zylinder 13, in dem sich ein Kolben 14 bewegt. Auf der Kolbenstange 15 sitzt ein weiterer Kolben 16. Über und unter dam Kolben 14 ist je ein Anschluß angeordnet, desgleichen einer unterhalb des Kolbens 16. In den Schlitz 17 tritt die Druckflüssigkeit mit einem höheren Druck ein, als der Druck der ersten Stufe 1 beträgt. Der Kolben 16 ist gleichzeitig als Ventilteller ausgebildet, zu dem ein Ventilsitz 18 gehört. Die durch die Schlitze 17 eintretende Flüssigkeit wird in dem Ventil 16, 18 gedrosselt und drückt von unten gegen den Kolben 14. Über den Kolben 14 wird Dampf vom Druck der ersten Laufradstufe durch eine Bohrung 19 zugeführt, während durch die Bohrung 20 die Druckflüssigkeit in die Kammer 7 eingeführt wird. Steigt der Druck durch die Bohrung 20 an, so wird! der Kolben 14 nach aufwärts bewegt und der Durchflußquersahnitt durch das Ventil 16, 18 verkleinert, also der Druck in der Leitung 20 herabgesetzt. Überwiegt dagegen der Druck durch die Schlitze 19, so werden Kolben 14 und Ventilkegel 16 abwärts bewegt, und der Druck durch die Schlitze 20 wird gesteigert. Es gelingt auf diese Weise, stets den gleichen Druck im Raum 7 einzustellen, wie er in der ersten Turbinenkammer herrscht. Die Gesetzmäßigkeit der Bewegung von Kolben und Ventil wird durch eine Feder erreicht, die von außen mehr oder weniger angespannt werden kann.

Abb. 2 zeigt eine Anordnung, bei der zwei Kolben verwendet werden und bei der der Druck der Hilfsflüssigkeit stets höher sein muß als in der Stufe 1. Die Kolben 21 und 22 werden gegen je eine Ansatzfläche der Welle 2 angepreßt, und zwar unter .dem Druck einer Flüssigkeit, die durch die Bohrung 23 in den Raum 24 eingeführt wind. Die Flüssigkeit

dringt durch den Spalt 25 in den Raum 26 und sperrt dadurch· den aus der ersten Stufe austretenden Dampf ab. Das durchtretende Wasser wird durch den Heiß dampf mitgerissen und verdampft. Zweckmäßig wird als 50 Sperrflüssigkeit das Kesselspeisewasser verwertet.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Stopfbüchse, insbesondere für Dampf- oder Gasturbinen, welche mit hochgespannten, hoehübere-rbitzten Dämpfen oder Gasen betrieben werden, dadurch gekennzeichnet, dlaß ein achsgleich zur abzudichtenden Welle angeordneter, achsial verschiebbarer Kolben oder deren mehrere (5, 21, 22) unter dem Druck einer Sperrflüssigkeit gegen auf der Welle befestigte, ringförmige Ansatzfläohen (4) derart angepreßt werden, daß zwischen Kolben und Ansatzfläche nur schmale Drosselquerschnitte für den Durchfluß der Sperrflüssigkeit entstehen, so daß der Verlust an Sperrflüssigkeit gering ist.

2. Stopfbüchse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpreßflächen (4) der Kolben eine ringförmige Erhebung oder deren mehrere aufweisen, die in entsprechend geformte- Ausdrehengen der Ansatzflächen der Welle eingreifen.

3. Stopfbüchse nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperrflüssigkeit das Kesselspeisewasser dient. So

4. Stopfbüchse nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anpreßdruck der Sperrflüssigkeit durch einen Kraftkolben (14, 15) geregelt wird, auf dessen einer Fläche der abzudichtende Druck, auf dessen anderer Fläche der Anpreßdruck wirkt, wobei ein vom Anpreßdiruck beeinflußter zweiter Kolben (16) gleichzeitig als Ventilkegel des Regelungsventils dient. so

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.

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