DE571899C - Einrichtung zum Verschluss der Wellendichtungen von Dampfturbinen - Google Patents
Einrichtung zum Verschluss der Wellendichtungen von DampfturbinenInfo
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- DE571899C DE571899C DET39294D DET0039294D DE571899C DE 571899 C DE571899 C DE 571899C DE T39294 D DET39294 D DE T39294D DE T0039294 D DET0039294 D DE T0039294D DE 571899 C DE571899 C DE 571899C
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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
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Verschluß der Wellendichtungen
von durch stark überhitzten Dampf getriebenen Turbinen. Bei jeder Dampf turbine mit sich durch das Druckgehäuse erstreckender
Welle hat der Dampf das Bestreben, durch den Ringraum zwischen der Welle und dem Turbinengehäuse zu entweichen.
Im Falle von Turbinen, bei denen iiberhitzter Dampf in üblicher Temperatur, d. h.
um 370 bis 4000 C, verwendet wird, soll die
Temperatur der Welle nicht so ansteigen, daß die Ableitung der Wärme zum Lager ein gefährliches
Ausmaß annimmt oder sich betriebsstörend auswirkt. Unter diesen Bedingungen wird eine Labyrinthdichtung genügender
Länge verwendet, um die Menge des Dampfverlustes durch Herstellung eines Kreislaufes zu vermindern, wobei die Temperatur
des Läufers durch die Wärmestrahlung zum Raum und zu den anderen Teilen
der Turbine vermindert ist. Eine bestimmte Wärmemenge wird nun entlang der Welle
und in die Lagerteile geleitet, wo die Temperatur unterhalb des kritischen Punktes, wie
bei den Turbinen üblich, durch den Umlauf von an allen Lagern verwendeten gekühlten
Öles gehalten wird. Bei hohen Dampftemperaturen nun würde die Wärmeabstrahlung
von der Welle nicht in genügend hohem Maße erfolgen, um die Temperatur der Lagerlaufteile unterhalb der zulässigen
Grenze zu halten, selbst wenn große Mengen gekühlten Öles verwendet werden. Jede
der Dichtung unter zur Verhinderung des Ausleckens von Dampf genügend hohem
Druck zugeführte Kühlflüssigkeit ist bestrebt, in den hinter der Dichtung liegenden Dampfraum
einzutreten. Es ist aber bekanntlich einer der Plauptzwecke der Überhitzung des
Dampfes, den Niederschlag oder die Bildung von Flüssigkeit in der Dampfkammer der
Turbine zu vermeiden.
Durch die Erfindung soll bei einer durch stark überhitzten Dampf getriebenen Turbine
die Hochdruckenddichtung der Welle verschlossen und der entsprechende Teil der Welle und des Lagers an der Erreichung
einer unzulässig hohen Temperatur verhindert werden. Die Erfindung besteht darin, daß
außerhalb der Dichtung und in Berührung mit der Welle ein Raum mit gesättigtem Dampf gefüllt ist, dessen Drude höher und
dessen Temperatur niedriger ist als jene des die Turbine treibenden überhitzten Dampfes,
wobei der gesättigte Dampf aus demselben Kessel wie der überhitzte Dampf entnommen
werden kann.
Durch diese Anordnung wird nicht nur das Lager genügend gekühlt, ohne daß eine Gefahr
des Eintretens von Flüssigkeit in die Dampfkammer besteht, sondern der gesättigte
Dampf ist stets verfügbar und auf einem Druck, der jenen des überhitzten Dampfes
überschreitet, ohne daß zusätzliche Hilfsmittel, wie z. B. Pumpen, verwendet werden.
Auf der Zeichnung ist die Erfindung heispielsweise dargestellt, und zwar zeigt:
Abb. ι den Schnitt durch ein Lager, Welle, erste Turbinenstufe und einen Teil eines'Tur1
binengehäuses,
Abb. 2 und 3 je eine schematische Anordnung.
Bei der Ausführung nach Abb. 1 bezeichnet 5 die Welle, 6 die erste Turbinenstufe
und 7 einen Teil des Turbinengehäuses, welches z. B. durch einen Ansatz 8 verlängert ist,
so daß sich Kammern 9 und 10 ergeben. Ein Metallring 11 ist dicht auf der Welle gesichert,
und zwar unmittelbar anschließend an die erste Turbinenstufe 6, und ist ein Teil
des Turbinen- oder Wellendichtungsgehäuses nach einwärts und um diesen Ring gezogen
und endigt in einer Labyrinthdichtung 12. Bei Betrieb wird überhitzter Dampf auf üblichem
Wege bei 13 der Turbine zugeleitet. Ein Teil dieses Dampfes wird durch den Raum zwisehen
dem Ring 11 und der Labyrinthdichtung 12 trotz aller Vorkehrungen entweichen.
Dieser Verlust wird dadurch verhindert, daß in die Kammer 9 Dampf höheren Druckes, jedoch
geringerer Temperatur als der auf die Turbinenschaufeln einwirkende überhitzte Dampf eingebracht wird. Bei jedem mit überhitztem
Dampf arbeitenden Gerät ist der gesättigte Dampf unter einem höheren Druck als der überhitzte Dampf, wobei der Druckunterschied
gleich ist dem durch die Reibung im Überhitzer veranlaßten Druckabfall. Demgemäß
ist gesättigter Dampf stets zu einem Druck höher als jener des überhitzten Dampfes verfügbar. Durch Einführen dieses
gesättigten Dampfes über einen Einlaß 14 wird daher in der Kammer 9 außerhalb der
ersten Turbinenstufe ein Dichtungskörper erhalten, der einen genügend hohen Druck besitzt,
um dem entweichenden überhitzten Dampf aus dem Turbineninnern zu widerstehen, und der eine genügend tiefe Temperatur
besitzt, um die Welle und das Lager gegen eine unzulässige Überhitzung zu schützen. Ein zweiter Ring 15 umgibt die
Welle zwischen den Kammern 9 und 10, und ist ein Teil des Gehäuses 8 nach innen gezogen
und mit einer verlängerten Labyrinthdichtung 16 versehen, die auf dem Ring liegt
und sich dem Entweichen des gesättigten Dampfes aus der Kammer 9 in die Kammer 10 entgegenstellt. Solcher etwa doch entweichender
gesättigter Dampf kann aus der Kammer 10 durch eine Leitung 17 zu irgendeinem
gewünschten Punkt abgeführt werden, wie etwa zu einer Turbinenstufe niedrigeren Druckes oder zu einer Erhitzungseinrichtung.
Es ist bei gewöhnlichen Turbinen üblich, den entweichenden überhitzten Dampf einer Hochdruckstufe
der Turbine in eine Stufe niedrigeren Druckes zu führen oder ihn in eine Erhitzungseinrichtung zu leiten. Ein dritter
Ring 18 umgibt die Welle an der Außenseite der Kammer 10, und ist die Stirnwand des
Gehäuses nach innen gezogen und mit einer weiteren Labyrinthdichtung 19 versehen,
welche auf dem Ring 18 liegt und jeden Austritt des Dampfes am Ende der Welle verhindert.
Der Punkt, in welchem sich die vorliegende Erfindung von der üblichen und bekannten
Art unterscheidet, ist jener, daß in einer zwischen dem Turbineninnern und der Kammer
10 eingeschalteten Zwischenkammer 9 Dichtungsdampf gehalten wird, dessen Druck
höher ist als der des die Turbine antreibenden überhitzten Dampfes, und der eine niedrigere
Temperatur als dieser aufweist. Es kann j eder gewünschte Druckunterschied zwischen
dem Innern der Kammer 9 und dem Turbineninnern aufrechterhalten werden, und zwar durch Anordnung von Ventilen bekannter
Art. Z. B. können zu diesem Zwecke handgesteuerte Organe nach Maßgabe der Abb. 2 verwendet werden, um stets einen
gleichmäßigen Druckunterschied zwischen der Hochdruckdichtungskammer und der ersten
Turbinenstufe aufrechtzuerhalten, während gemäß Abb. 3 eine selbsttätige Regelungseinrichtung
verwendet ist, um stets den Druckunterschied zwischen der Hochdruckdichtungskammer
9 und der ersten Turbinenstufe oder Kammer A aufrechtzuerhalten.
In Abb. 2 bezeichnet 20 die Hauptdampfzuleitung zur Turbine und 21 einen Druckmesser,
welcher mit der Kammer der ersten Turbinenstufe verbunden ist. Die Dichtungsdampfzuleitung 22 führt zur Dichtungskammer
9 und ist mit einem üblichen Absperrventil 23 und mit einem von Hand einzustellenden
Ventil 24 versehen, durch welches der gewünschte Druck in der Kammer 9 erhalten werden kann. Ein Druckmesser 26
macht es für die bedienende Person möglich, den Grad des Druckes zu bestimmen, welcher'
in der Kammer 9 vorhanden ist, während der Druckmesser 21 den Grad des Druckes in der
rsten Turbinenstufe angibt. Die Ableitung des entweichenden Dampfes ist mit 10 bezeichnet.
In Abb. 3 ist die Hauptdampfzuleitung zur ersten Turbinenstufe mit 27 bezeichnet und
führt eine Abzweigung 28 von dieser zu
einem üblichen Druckregelungsventil 29. Die Dampfzuleitung zur- Dichtungskammer 9 ist
mit 30 bezeichnet, und ist das Druckregelungsventil 31 in dieser Leitung angeordnet und
steuert den Druck in derselben. Eine Verbindung 32 führt von der Leitung 30 zum Druckregelungsventilgehäuse 29, wobei das
Ventil 31 in üblicher und bekannter Weise dazu dient, um einen ständigen Unterschied
zwischen dem Druck in den Leitungen 28 und 32 aufrechtzuerhalten.
Bei 33 ist ein Absperrventil angeordnet. Es können bei dieser Ausführung Druckmesser
verwendet werden, jedoch sind diese nicht wesentlich. Bei 34 ist die Ableitung des entweichenden
Dampfes angeordnet.
Claims (2)
- Patentansprüche:ι. Einrichtung zum Verschluß der Hochdruckenddichtung der Welle und zur Vermeidung der Überhitzung derselben bei durch stark überhitzten Dampf getriebenen Turbinen, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb der Dichtung und in Berührung mit der Welle ein Raum mit gesättigtem Dampf gefüllt ist, welcher einen höheren Druck und eine niedrigere Temperatur als der die Turbine treibende überhitzte Dampf aufweist und ebenso wie dieser vorzugsweise in demselben Ke'ssel erzeugt wird.
- 2. Einrichtung nach Anspruch 1, zur Dichtung von Dampfturbinenwellen, die außerhalb jedoch in Verbindung mit der Dichtung eine sie umgebende Kammer aufweisen, in die der gesättigte Dampf eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Druckregelungseinrichtung vorgesehen ist, die zwisehen dem die Turbine treibenden Dampf und dem Dichtungsdampf in der Kammer einen gleichbleibenden Druckunterschied aufrechterhält.Hierzu 1 Blatt ZeichnungenfifehüN. ötebiiWKT in bfeH R
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US571899XA | 1930-08-28 | 1930-08-28 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE571899C true DE571899C (de) | 1933-03-07 |
Family
ID=22009053
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DET39294D Expired DE571899C (de) | 1930-08-28 | 1931-08-14 | Einrichtung zum Verschluss der Wellendichtungen von Dampfturbinen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE571899C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2253839A1 (de) * | 1972-10-11 | 1974-04-18 | Bbc Brown Boveri & Cie | Sperrmedium-labyrinthdichtung |
-
1931
- 1931-08-14 DE DET39294D patent/DE571899C/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2253839A1 (de) * | 1972-10-11 | 1974-04-18 | Bbc Brown Boveri & Cie | Sperrmedium-labyrinthdichtung |
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