DE585101C

DE585101C - Labyrinthdichtung gegen unter UEberdruck stehenden Sattdampf, insbesondere bei Hochdruckdampfanlagen

Info

Publication number: DE585101C
Application number: DE1930585101D
Authority: DE
Original assignee: WILHELM BEYER DIPL ING; WITKOWITZER BERGB GEWERKSCHAFT
Current assignee: WILHELM BEYER DIPL ING; WITKOWITZER BERGB GEWERKSCHAFT
Priority date: 1930-07-25
Filing date: 1930-07-25
Publication date: 1933-09-28
Also published as: NL30857C; CH161629A; FR720406A; US1986706A; GB380886A; AT131456B

Description

Die Erfindung betrifft Labyrinthdichtungen gegen unter Überdruck stehenden Sattdampf, insbesondere bei Hochdruckdampfanlagen, und sie besteht darin, daß den Labyrinthen ein Heißdampfabschluß vorgeschaltet ist. Der Heißdampfabschlußraum wird dabei von dem abzudichtenden Druckraum zweckmäßig durch eine Zwischendichtung getrennt, damit die Sperrwirkung des Heißdampfes sichergestellt wird, und damit man außerdem bezüglich des Sperrdampfes nicht auf einen bestimmten Druck bzw. auf enge Druckgrenzen festgelegt ist. Die Entnahmestelle für den Sperrdampf ist am besten so zu wählen, daß sein Druck etwas höher liegt als der Druck in dem abzudichtenden Druckraum. Sollte Heißdampf von höherem Druck nicht zur Verfügung stehen, so kann ohne Beeinträchtigung der Wirkung auch Dampf von etwas niedrigerem Druck als Sperrdampf verwendet werden. Die Zwischendichtung ist entsprechend den Druckverhältnissen zwischen Druckraum und Heißdampfabschlußraum zu bemessen. Diese Druckverhältnisse sind unter Umständen auch hinsichtlich der Temperatur des Sperrdampfes, falls diese gewählt werden kann, zu· beachten.

Die Verwendung besonderer Sperrmittel bei Stopfbüchsen und Labyrinthdichtungen ist an sich bekannt. Dichtungen gegen Medien hoher Temperatur beispielsweise sind mit einem Abschluß aus kalter Flüssigkeit zum Schutz vor Temperatureinwirkungen ausgeführt worden. Stopfbüchsen, welche Vakuumräume, ζ. Β. den Saugraum von Pumpen, gegen die Außenluft abdichten, erhalten stets einen Flüssigkeitsabschluß, um das Eindringen von Luft zu verhindern. Bei Labyrinthdichtungen für Vakuumräume von Dampfturbinen beispielsweise wird als Sperrmittel Dampf von geringern Überdruck verwendet.

Bei den bekannten Einrichtungen wird als Sperrmittel stets ein Medium von niedriger Temperatur benutzt, beispielsweise, wie bei der Abdichtung der Außenluft gegen Vakuumräume, ein anderes Medium als das abzudichtende oder, .wie in dem ersten Beispiel, das abzudichtende Medium selbst, aber in einem anderen Aggregatzustand. Demgegenüber besteht die Erfindung· darin, daß Labyrinthdichtungen, welche gegen unter Überdruck stehendem Sattdampf wirken, ein Heißdampfabschluß vorgeschaltet wird, wobei also als Sperrmittel dasselbe Medium dient wie das abzudichtende, und zwar in demselben Aggregatzustand, jedoch bei wesentlich höherer Temperatur. Dadurch wird, besonders bei Hochdruckdampfanlagen, eine beträchtliche

Verkleinerung des Leckdampfverlustes sowie eine Verminderung der Korrosion und Erosionen an den Labyrinthen erreicht. Ferner ergibt sich für den Leckdampf infolge seiner höheren Qualität eine verbesserte und vereinfachte Ausnutzungsmöglichkeit.

Fig. ι der Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel die Abdichtung der Welle einer Dampfumwälzpumpe für Dampferzeuger, die to nach Patent 464555 arbeiten. Es bedeutet 1 das Laufrad der Umwälzpumpe, das auf der Welle 2 befestigt ist. Das Pumpengehäuse ist mit 3 bezeichnet. Die Abdichtung der Welle 2 nach außen erfolgt durch eine Labyrinthdichtung 4 mittels der in die Welle 2 eingedrehten Kämme 5 und der in das Pumpengehäuse 3 eingesetzten Ringe 6. Die Ringe 6 sind in einer besonderen Büchse 6' angeordnet, so daß das Gehäuse 3 auch einteilig ausgebildet werden kann. Dieser Vorteil ist besonders bei Hochdruckanlagen wertvoll. Der Labyrinthdichtung 4 der Welle 2 ist eine Kammer 7 vorgeschaltet, in die durch die Bohrung 8 im Gehäuse 3 bei α Dampf eingeleitet wird, welcher, wie Fig. 2 zeigt, aus dem Druckraum der Pumpe 3 entnommen und vor Eintritt in die Kammer 7 überhitzt wird. Die Labyrinthdichtung 4 wirkt sodann nicht gegen Sattdampf, sondern gegen Heißdampf. Der Heißdampfabschlußraum 7 ist gegen den Druckraum des Gehäuses 3 durch eine Zwischendichtung 9 abgeschlossen, die ebenfalls als Labyrinthdichtung ausgebildet ist, und zwar wird diese Labyrinthdichtung zwischen Laufrad ι und Gehäuse 3 mittels eines besonderen Einsatzringes 3' gebildet, wodurch sich eine Verkürzung der Baulänge ergibt. Der Zwischendichtung 9 ist gegen den Druckraum 12, in dem der Spaltüberdruck herrscht, eine Vorkammer 10 vorgeschaltet. Diese Vorkammer 10 ist mit dem Saugraum der Pumpe durch Bohrungen 11 in der Radscheibe oder auch durch eine Umführungsleitung verbunden und gegen den Druckraum 12 ebenfalls durch Labyrinthe 13 abgedichtet. Diese Labyrinthdichtung 13 ist in derselben Weise wie die Zwischendichtung 9 ausgebildet.

In die Labyrinthdichtung 4 der Welle 2 ist eine Kammer 14 eingeschaltet, aus der bei b So ein Teil des Leckdampfes bei einefti Zwischendruck durch die Bohrung 15 entnommen wird und unmittelbar der entsprechenden Stufe einer Kraftmaschine zur Arbeitsleistung zugeführt wird, ohne daß eine X'Orbehandlung notwendig ist. Um auch den Restteil des Leckdampfes noch nutzbar machen zu können, ist in eine der letzten Abteilungen der Labyrinthdichtung 4 eine zweite Kammer 16 eingeschaltet, aus der bei c der restliche Leckdampf angenähert bei Atmosphärendruck durch die Bohrung 17 zur Vorwärmung des Speisewassers für die Dampfkessel der Anlage entnommen wird.

Zur Ergänzung der Fig. 1 ist in Fig. 2 ein Beispiel für die Schaltung einer Dampfkraftanlage mit Dampfumwälzkesseln schematisch gezeigt, welches eine besonders wirtschaftliche Einordnung der Dampfumwälzpumpe in den Wärmefluß der Anlage und eine baulich sehr einfache Ausbildung des Dampfumwälzaggregates ergibt. In der Fig. 2 sind aber nur diejenigen Teile bezeichnet, die für die Beschreibung der Erfindung Bedeutung haben.

Die Umwälzpumpe 3 wird von einer Niederdruckdampfturbine 18 angetrieben. Hinter dem zweiten Gehäuse, der Hauptturbine wird Antriebsdampf für die Turbine 18 abgezapft. Der Dampf kann, wie im vorliegenden Fall, unmittelbar oder unter Umständen vorteilhaft auch erst nach erfolgter Zwischenüberhitzung in dem Zwischenüberhitzer 19 der Turbine 18 zugeführt werden. In der Turbine 18 expandiert der Dampf bis angenähert auf Atmosphärenspannung und wird dann weiter zur Speisewasservorwärmung in dem Vorwärmer

20 verwendet.

Der Sperrdampf für den Heiß dampf abschluß der Labyrinthdichtung der Umwälzpumpe 3 kann aus dem Überhitzer an beliebiger Stelle entnommen werden. Eine besonders günstige Wirkung ergibt die Verwendung von Dampf nur mäßiger Überhitzung als Sperrdampf. Im vorliegenden Falle wird der Sperrdampf hinter dem ersten Teil des Überhitzers bei d abgezweigt, wo seine Überhitzung beispielsweise bei einem Druck von etwa 130 at etwa 400 ° C beträgt. Diese Temperatur ist auch rücksichtlich der Verwertung des Leckdampfes aus der Dichtung genügend hoch. Der' Druck des Sperrdampfes liegt dabei über dem Saugdruck der Pumpe.

Die Abzapfstelle b für den Leckdampf ist entsprechend dem Verwendungszweck für den Dampf zu wählen, im vorliegenden Fall also derart, daß sein Druck dem Eintrittsdruck in die Turbine 18 entspricht. Der bei b abgezapfte Leckdampf wird dann durch Leitung

21 in die Dampfzuleitung 22 zur Turbine 18 geleitet, und die Entnahmestelle b und der Dampf sind somit der Regelwirkung der Re- no gel ventile an der Turbine 18 unterworfen. Der bei angenähertem Atmosphärendruck aus der Labyrinthdichtung der Umwälzpumpe bei c entnommene restliche Teil des Leckdampfes wird durch Leitung 23 zusammen mit dem Auspuff dampf der Turbine 18 in den Speisewasservorwärmer 20 geführt.

Die Wellenabdichtung nach der Erfindung kann mit Vorteil selbstverständlich auch in anderen Fällen, z. B. bei Turbinen, angewendet werden, und sind natürlich auch andere Ausführungen und Schaltungen anwendbar.

Claims

Patentansprüche:
ι. Labyrinthdichtung gegen unter Überdruck stehenden Sattdampf, insbesondere bei Hochdruckdampfanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß den Labyrinthen (4) ein Heißdampfabschluß (7) vorgeschaltet ist. . 2;" Labyrinthdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckraum (12) und Heißdampfabschlußraum (7) eine Labyrinthzwischendichtung (9) angeordnet ist.
3. Labyrinthdichtung nach den Ansprüchen ι und 2 für Pumpenwellen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Druckraum (12) und Heiß dampf absehluß raum (7) eine Vorkammer (10) angeordnet ist, die mit dem Saugraum der Pumpe verbunden ist (Bohrungen 11), und die einerseits durch die Zwischendichtung (9) gegen den Heißdampfabschlußraum (7), andererseits ebenfalls durch Labyrinthe (13) gegen den Spaltüberdruck im Druckraum (12) abgedichtet ist.
4. Labyrinthdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den Heißdampfabschluß (7) Dampf mäßiger Überhitzung, z. B. Dampf von 400⁰ bei einem Druck von 130 at, verwendet wird, welcher aus einer Zwischenstufe des Überhitzers (bei d) entnommen wird (Fig. 2).
5. Labyrinthdichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Leckdampf teilweise bei einem Zwischendruck aus der Dichtung (bei b) entnommen und der entsprechenden Stufe einer Kraftma-" maschine unmittelbar zugeführt wird (Fig. 2).
6. Labyrinthdichtung nach den Ansprüchen ι und 5, insbesondere für Hochdruckarbeitsmaschinen, welche durch Niederdruckdampfkraftmaschinen angetrieben werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahmestelle (b) des Leckdampfes derart angeordnet ist, daß der Zwischendruck des Leckdampfes dem Dampfdruck am Eintritt in die Antriebsmaschine (18) entspricht und der Leckdampf der Dampfzuleitung zur Antriebsmaschine (18) unmittelbar zugeführt wird (Fig. 2).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen