DE693864C - Einrichtung zur Lagerung des Laeufers von Hoechstdruckdampfturbinen und zur Dichthaltung an der Wellendurchfuehrung - Google Patents

Einrichtung zur Lagerung des Laeufers von Hoechstdruckdampfturbinen und zur Dichthaltung an der Wellendurchfuehrung

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DE693864C
DE693864C DE1939L0098383 DEL0098383D DE693864C DE 693864 C DE693864 C DE 693864C DE 1939L0098383 DE1939L0098383 DE 1939L0098383 DE L0098383 D DEL0098383 D DE L0098383D DE 693864 C DE693864 C DE 693864C
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DE
Germany
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shaft
shaft seal
keeping
mounting
turbine
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Expired
Application number
DE1939L0098383
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Inventor
Glenn B Warren
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AEG AG
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AEG AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/18Lubricating arrangements
    • F01D25/183Sealing means
    • F01D25/186Sealing means for sliding contact bearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

  • Einrichtung zur Lagerung des Läufers von Höchstdruckdampfturbinen und zur Dichthaltung an der Wellendurchführung Die Erfindung bezweckt, bei Höchstdruckdampfturbinen den Leckdampfaustritt an der Hochdruckseite völlig zu vermeiden und an der Niederdruckseite nach Möglichkeit zu vermindern. Zur Erreichung dieses Ziels ist gemäß der Erfindung das Hochdrucklager selbstschmierend ausgebildet und dampfdicht im Turbineninneren untergebracht, während vor dem ölgeschmierten, außerhalb des Turbinengehäuses liegenden Niederdrucklager an der Wellendurchführung eine sich selbsttätig in Richtung der Turbinenwelle einstellende Kohlestopfbüchse vorgesehen ist.
  • Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, worin Abb. i eine einstufige Dampfturbine mit ihren Außenlagern im Längsschnitt und Abb.2 eine bauliche Einzelheit im vergrößerten Maßstab darstellen. Es bezeichnen io und ii die Gehäusehälften einer quergeteilten Turbine, die an der Teilfuge mit-Nut und Ring i:2 versehen sind und durch Bolzen 13 zusammengehalten werden. Die Gehäusehälfte io enthält eine Düsenkammer 1q., der das Treibmittel durch eine Leitung 15 zugeführt wird. Von der Düsenkammer 14 wird das Treibmittel dem Laufrad 17 über Düsen 16 zugeführt. Das Laufrad 17 besteht in dem dargestellten Beispiel mit der Welle i7 und ihren Schäften i8 und i9 aus einem Stück. Der Wellenschaft 18 wird von einem Lager getragen, welches vollkommen in dem Gehäuse eingeschlossen ist. Zu diesem Zweck ist die Gehäusehälfte io mit einem Fortsatz ao versehen, dessen Flansch 21 durch eine Endplatte 22 abgeschlossen ist. Die Platte 22 greift hierbei mit einem Ring 23 in eine entsprechende Nut des Flansches 21 ein und ist an letzterem dusch eine Anzahl von Bolzen 24 befestigt. Der Gehäusefortsatz 2o enthält ein selbstschmierendes Lager aus einem gegen hohe .Drücke und Temperaturen widerstandsfähigen Baustoff. Dieses Lager 25 trägt den Wellenschaft 18 und besteht vorzugsweise aus Kohle oder einem anderen Baustoff mit selbstschmierender Eigenschaft. Die Lageroberfläche ist reit einer Anzahl von ,in gewissen Abständen angeordneten Ringnuten 26 versehen, in denen sich Staub oder andere Fremdstoffe sammeln können. Der Lagerkörper ist auf einem Teil :i7 seiner Außenfläche kugelig ausgebildet. Die mit entsprechenden Kugelschalen versehene Unterstützung besteht .aus zwei Hälften 28; 29; von denen der Teil 28 sich gegen eine Schulter 30 des Gehäusefortsatzes ao anlegt, während der. Teil 29 gegen die kugelige Oberfläche 27 durch eine Feder 31 gepreßt wird. Die sich an die kugelige Ausbildung 27 anschließenden zylindrischen Teile' des Lagers 25 sind von wellenförmig ausgebildeten Mänteln 32, 33 aus dünnem, nachgiebigem Stahlblech umhüllt, um eine unabhängige Ausdehnung zwischen dem Kohlebaustoff des Lagers und den Stahlmänteln zu gewähren. Die Ausbildung des Lagers als Kugelgelenk ermöglicht die selbsttätige Einstellung der Lagerschalen in Richtung der Welle bei deren Verlagerung: Das beim Abschalten der Turbine an der Hochdruckseite gebildete Kondensar kann durch einen Kanal 3.4, der für gewöhnlich durch eine Verschlußschraube 35 geschlossen ist, abgeführt werden. Da das Lager vollkommen in der Turbine eingeschlossen ist, sind keinerlei Vorkehrungen nötig, um den Austritt von Leckdampf aus dem Hochdruckteil der Turbine zu verhindern.
  • Die Verwendung von überhitztem Dampf als Schmiermittel hat den Vorteil, däß seine Zähigkeit mit der Temperatur wächst, im Gegenteil zu dem C51, dessen Zähigkeit schnell mit steigender Temperatur abnimmt. Ein dampfgeschmiertes Lager verträgt demnach viel eher eine Überlastung als ein ölgeschmiertes Lager.
  • Die Gehäusehälfte io besitzt eine Bohrung 36, _ die mit einer Verschlußschraube 37 versehen ist und dazu dient, den zwischen der Dampfeintrittseite des Laufrades 17 und der anliegenden Gehäusewand vorhandenen Spalt prüfen zu können. Der Wellenschaft i 9 wird in üblicher Weise durch ein ölgeschmiertes Lager 38 getragen, welches außerhalb des Turbinengehäuses angeordnet ist. Das aus dem Laufrad 17 austretende Treibmittel wird durch eine Leitung 39 abgeführt, die durch eine Schweißstelle 39' in einer Bohrung der Gehäusehälfte i r befestigt ist.
  • Um den Austritt von Leckdampf längs des Wellenschaftes ig zu verhindern, ist eine besondere Dichtung vorgesehen, die in dem durch Schweißstellen 41, 42 in dem Niederdruckgehäuse ii befestigten Stopfbuchsengehäuse 40 untergebracht ist. Diese Dichtung besteht aus einer ungeteilten Büchse 43 aus Kohle, deren zylindrische Bohrung 44 in Abständen mit Ringnuten 45 versehen ist, die zur Aufnahme von Staub u. dgl. dienen. Die Büchse wird von einem Stahlmantel 46 umschlössen, der mit Falten 47 versehen ist, um eine unabhängige Ausdehnung zwischen dem Kohlekörper und dem Stahlmantel zu gewährleisten. Die Kohlepackung bildet zwei Dichtungsflächen, von denen die eine durch die zylindrische Bohrung längs des Wellenschaftes i9 und die andere durch die Endfläche 48 gebildet wird, welche mit der kugeligen Oberfläche eines Ringes 49 zusammenwirkt. Dieser' Ring 49 legt sich gegen eine Schulter 5o des Gehäusefortsatzes 4o an und bildet einen Ringspalt 5oa mit der Welle (Abb. 2). Die Kohledichtung wird gegen den Ring 49 durch eine Druckfeder 51 gedrückt, die sich einerseits gegen einen durch Schweißstellen 53 auf dem Mantel 46 befestigten Ring 52 und andererseits gegen einen Ring 54 abstützt, der durch einen Spreizring 55 des Gehäusefortsätzes 40 gehalten wird. Der Läufer und insbesondere seine Wellenschäfte 18; 1g sind sehr leicht ausgeführt, so daß während des Betriebes eine Verkrümmung der Wellenachse eintreten kann, wobei die Oberflächen des Ringes 49 und der Kohledichtung 43 eine Relativbewegung zueinander ausführen. Da die Oberflächen dieser .beiden Teile von kugelförmiger Gestalt sind und ihr Mittelpunkt nahe am Lager 38 liegt, so ist eine ständige Berührung zwischen den beiden Dichtungsflächen bei jeder Lage der Kohledichtung ge-Währleistet. Die hohlrunde Endfläche der Kohledichtung ist mit einer Anzahl von , gleichmittigen Nuten 56 versehen, um den Druckunterschied zu beiden Seiten des Kohleringes auszugleichen. Während des Betriebs dichtet die Köhlebüchse 43 längs der Wellendurchführung und an ihren Endflächen zusammen mit dem Ring 49 im radialen Sinn ab. Der die Kohlebüchse 43 umgebende Ringraum 57 steht mit der Dampfaustrittseite der Turbine durch einen Spalt 58 in Verbindung, der durch den Ring 54 und den Mantel 46 gebildet wird.
  • Es ist außerdem noch eine zusätzliche Köhlepackung vorgesehen, die aus einem metallenen Haltering 6o und einem Kohlering 59 besteht. Der Kohlering 59 wird durch eine Feder 62 gegen den Ring 6o gedrückt und ist in der Kammer 63 untergebracht, aus i welcher etwaig eintretendes Leckmittel durch die Bohrung 64 abgezogen werden kann. Rechts von der zusätzlichen Kohlepackung sind zwei Labyrinthstopfbüchsen 65, 66 vorgesehen, deren Zähne gegen den Wellenschaft z9 abdichten. Diese Labyrinthstopfbüchsen bilden untereinander und zusammen mit der Kohlepackung 59 Kammern 67, 68, aus denen eingedrungenes Leckmittel durch die Boh-, rungen 69, 7o abgeführt wird

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: r. Einrichtung zur Lagerung des Läufers von Höchstdruckdampfturbinen und zur Dichthaltung an der Wellendurchführung, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochdrucklager selbstschmierend ausgebildet und dampfdicht im Turbinengehäuse untergebracht ist, während vor dem ölgeschmierten; außerhalb des Turbinengehäuses liegenden Niederdruelelager' an der Wellendurchführung eine sich selbsttätig in Richtung der Welle einstellende Kohlestopfbüchse vorgesehen ist.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch r, da-' durch gekennzeichnet, daß der aus nichtmetallischem Baustoff bestehende Hochdrucklagerkörper (25) mit dem umschließenden Gehäuse ein Kugelgelenk (27, 28, 29) bildet.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellenabdichtung an der Niederdruckseite der Turbine aus einer Kohlestopfbüchse (q.3) mit hohlrunder Endfläche besteht, die federnd gegen eine feststehende Scheibe (q.9) von kugelförmiger Oberfläche gepreßt wird.
DE1939L0098383 1938-07-01 1939-07-01 Einrichtung zur Lagerung des Laeufers von Hoechstdruckdampfturbinen und zur Dichthaltung an der Wellendurchfuehrung Expired DE693864C (de)

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DE1939L0098383 Expired DE693864C (de) 1938-07-01 1939-07-01 Einrichtung zur Lagerung des Laeufers von Hoechstdruckdampfturbinen und zur Dichthaltung an der Wellendurchfuehrung

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