DE576969C

DE576969C - Einrichtung zur Verringerung der Stopfbuechsenleckdampfverluste bei Dampfturbinen

Info

Publication number: DE576969C
Application number: DES93768D
Authority: DE
Inventors: Georg Bauer
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1929-09-07
Filing date: 1929-09-07
Publication date: 1933-05-19

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
19. MAI 1933

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

JVl 576969 KLASSE 14 c GRUPPE 20

S93768 I/I4C

Tag der Bekanntmachung über die Erteilung des Patents: 4. Mai

Patentiert im Deutschen Reiche vom 7. September 1929 ab

Bei jeder großen Turbinenanlage wird Dampf zum Abdichten der Stopfbüchsen benötigt. Diese Dampfmengen werden teils durch Dampf gebildet, der aus der Maschine austritt, teils müssen sie als Frischdampf zugeführt werden. Um die Dampfverluste möglichst klein zu halten und um außerdem den erforderlichen Dichtungsdruck in den einzelnen Kammern aufrechtzuerhalten, pflegt man die Kammern (je nachdem, ob sie gegen Überdruck oder Unterdruck abdichten sollen) entweder mit einer Turbinenstufe oder mit dem Kondensator zu verbinden. Eine Restdampfmenge läßt man durch die Schornsteine ins Freie abströmen, insbesondere auf der Unterdruckseite, um erkennen zu können, ob tatsächlich an der Stopfbüchse ein Überdruck vorhanden ist, der das Eindringen von Luft verhindert.

Es gibt eine Reihe von Vorschlägen, um die Schornsteinverluste so klein als möglich zu halten. So ist z. B. vorgeschlagen worden, sowohl die äußeren als auch die inneren Kammern sämtlicher Stopfbüchsen untereinander und mit einem Dampfsammler zu verbinden, der dauernd Dampf von einem bestimmten Druck liefert. Die nächstinneren Kammern werden ebenfalls untereinander verbunden, aber an den Abdampfstutzen oder an den Kondensator angeschlossen. Auf diese Weise erreicht man, daß dauernd ein Dampffluß von der äußeren nach der inneren Kammer sämtlicher Stopfbüchsen erzielt wird. Der Überdruck der äußeren Kammern läßt sich durch ein Ventil einstellen, und zwar in der Weise, daß stets ein Teil des Dampfes durch die äußeren Dichtungskämme nach außen abströmt.

Eine andere Möglichkeit zur Verringerung der Dampfverluste besteht darin, daß man vom Druck im Schornstein aus Ventile steuert, die die äußere Kammer der Stopfbüchse entweder mit einer Frischdampfquelle oder mit einem Kondensator verbinden.

Bei allen diesen Anordnungen läßt es sich aber nicht vermeiden, daß sämtliche Schornsteine der einzelnen Stopfbüchsen abblasen, wenn man sicher sein will, daß tatsächlich der erforderliche 'Dichtungsdruck vorhanden ist. Hierdurch entsteht ein verhältnismäßig großer Dampfverlust, ganz abgesehen davon, daß der Feuchtigkeitsgehalt im Maschinenraum in. unerwünschter Weise zunimmt. Diese Nachteile können vermieden werden, wenn man in bekannter Weise so vorgeht, daß die Stopfbüchsen eines Turbinengehäuses oder deren mehrerer durch eine gemeinsame Leitung mit Sperrdampf versorgt werden. Bei einer solchen Anlage besteht die Erfindung darin, daß der Widerstand der Stopfbüchsen zwischen der Anschlußstelle der gemeinsamen Sperrdampfleitung und dem Schornstein bei

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Georg Bauer in Berlin-Charlottenburg.

den Stopfbüchsen höheren Druckes größer als bei der des niedrigsten Druckes ist. Das Abblasen des Schornsteins der Stopfbüchse geringsten Widerstandes ist dann ein Zeichen dafür, daß die übrigen Stopfbüchsen genügende Sperrdampfmengen erhalten.

Die Erfindung sei an dem Ausführungsbeispiel der Abbildung erläutert. Die Turbine besteht in bekannter Weise aus der ίο Gleichdruckstufe ι und den als Trommel ausgebildeten Überdruckstufen 2. Die Wellenstümpfe 3 und 4 sind in bekannter Weise durch als Labyrinth ausgebildete Stopfbüchsen aus dem Gehäuse herausgeführt. 5 und 6 sind die bekannten Schornsteine, die am Ende der Stopfbuchsen vorgesehen sind. Die kleinen Kämme 7 und 8 sind nur als zusätzliche Sicherheit hinter dem Schornstein noch vorgesehen. Den Stopfbüchsen kann aus ao einer Leitung 9 Frischdampf über ein Ventil 10 zugeführt werden. Die Leitung 9 teilt sich in die beiden Zweigleitungen 11 und 12, von denen die Leitung 11 zur Stopfbuchse am Überdruckende und die Leitung 12 zur Stopfbüchse am Unterdrückende führt. Gemäß der Erfindung ist nun der Widerstand der Stopfbüchsen zwischen den Zuführungsstellen und den Schornsteinen auf den beiden Turbinenseiten verschieden groß, und zwar ist der Widerstand auf der Strecke I₁ am Hochdruckende größer als der Widerstand I₂ am Niederdruckende. Wenn man jetzt durch die Leitung 9 Frischdampf zuführt und das Ventil 10 entsprechend einregelt, so werden bei einem bestimmten Druck aus dem Schornstein am Niederdruckende wieder Dampfmengen entweichen, die selbstverständlich so eingestellt sein müssen, daß sie möglichst klein sind. Das Entweichen der Dampfmengen ist ein Zeichen dafür, daß in der Stopfbüchse ein Überdruck gegenüber dem Atmosphärendruck herrscht, daß also ein Eindringen von Luft in den Niederdruckteil der Turbine nicht zu befürchten ist. Da der Widerstand auf der Strecke I₁ des Hochdruckteils größer ist als der auf der Niederdruckseite, so wird eine Dampfmenge aus dem Schornstein 5 nicht entweichen können. Es tritt also auf dieser Seite kein Dampfverlust auf. Andererseits ist aber auch nicht zu befürchten, daß Luft in die Turbine etwa übertreten könnte. Denn auf der Hochdruckseite der Turbine herrscht Überdruck, der ein Eindringen von Luft von vornherein ausschließt.

Ändert sich die Belastung der Turbine, und zwar derart, daß der Druck vor der Hochdruckstopfbüchse ansteigt, so wird dieser Überdruck über die Leitungen 11, 12 nach der Niederdruckstopfbüchse übertragen. Um zu verhindern, daß hierdurch größere Dampf Verluste eintreten, wird das Ventil 10 selbsttätig derart gesteuert, daß es bei vergrößertem Druck vor der Hochdruckstopfbüchse weiter geschlossen wird und umgekehrt. Diese Abhängigkeit der Stellung des Ventils 10 von der Belastung der Turbine ist durch die Impulslinie 13 angedeutet.

Das Beispiel zeigt eine Turbine mit nur einem Gehäuse und zwei Stopfbuchsen. Die gleiche Anordnung läßt sich selbstverständlieh auch bei Mehrgehäuseturbinen, d. h. solchen mit mehr als zwei Stopfbüchsen, anwenden. Man hat dann nur die Widerstände so zu bemessen, daß die Stopfbuchse niedrigsten Druckes auch den geringsten Widerstand besitzt. Das Entweichen von Dampf aus diesem Schornstein bietet dann die Gewähr dafür, daß in allen Stopfbüchsen der gewünschte Überdruck vorhanden ist.

Claims

Patentansprüche:

i. Einrichtung zur Verringerung der Stopf büchsenleckdampf verluste bei Dampfturbinen, bei der die Stopfbüchsen eines Turbinengehäuses oder deren mehrerer durch eine gemeinsame Leitung mit Sperrdampf versorgt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Widerstand der Stopfbüchsen zwischen der Anschluß- go stelle der gemeinsamen Sperrdampfleitung und dem Schornstein bei den Stopfbuchsen höheren Druckes größer als bei der des niedrigsten Druckes ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung des Sperrdampfdruckes an den Stopfbüchsenwiderstand in der Sperrdampfleitung ein selbsttätig wirkendes Regelorgan vorgesehen ist, das die Sperrdampfmengen in Abhängigkeit von der Maschinenbelastung verändert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen