DE699930C

DE699930C - Rim seal for the impeller of turbines and pumps with an outer rim

Info

Publication number: DE699930C
Application number: DE1938F0084631
Authority: DE
Inventors: Arno Fischer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1938-03-11
Filing date: 1938-03-11
Publication date: 1940-12-10

Description

Kranzabdichtung für das mit Außenkranz versehene Laufrad von Turbinen und Pumpen Es ist vorgeschlagen worden, für das Laufrad von Wasserturbinen oder Pumpen, bei denen die Kraft unmittelbar vom Kranz des Laufrades abgenommen bzw. diesem unmittelbar zugeführt wird, Dichtungsringe aus elastischem Material zu benutzen, die in ihren Führungsnuten am feststehenden Triebwasserführungsrohr o. dgl. gegenüber der Dichtungsfläche des Laufrades einstellbar gehalten werden. Das Einstellen des Anpreßdruckes erfolgt durch Änderung des hydraulisch regelbaren" Druckes in den Führungsnuten, der die Ringe gegen das Laufrad preßt.Rim seal for the impeller of turbines with an outer rim and pumps It has been proposed for the impeller of water turbines or Pumps in which the power is taken or removed directly from the rim of the impeller. this is supplied directly to use sealing rings made of elastic material, in their guide grooves on the stationary headrace pipe o. The like. Opposite the sealing surface of the impeller can be kept adjustable. Setting the Contact pressure takes place by changing the hydraulically adjustable "pressure" in the Guide grooves that press the rings against the impeller.

Zur Erhöhung der Lebensdauer der Dichtungskörper ist es erforderlich, diese, wenn überhaupt, nur mit ganz geringem Druck während des Betriebes an die Dichtungsfläche des Laufrades anliegen zu lassen. Mit der Erfindung ist eine Möglichkeit für das genaue und feinfühlige Einstellen des Dichtungsdruckes geschaffen, die sich besonders vorteilhaft bei der vorgeschlagenen Dichtungsanordnung anwenden läßt. Die in ihren Führungs= nuten gegenüber dem Laufradkranz einstellbar gehaltenen elastischen Dichtungsringe sind an ihren dem Laufradkrähz zugekehrten = Seiten am Innen- und gegebenenfalls Außenumfang unter einem spitzen Winkel zur Maschinenachse abgeschrägt. Dabei kommt der außenliegenden Abschrägung die Bedeutung zu, eine möglichst schmale, sich nicht bis an die Wandungen der Führungsnuten für den elastischen Körper erstreckende Berührungsfläche zwischen Laufrad und Dichtungskörper zu schaffen. Auf die am Innenumfang des Dichtungsringes liegende Schrägfläche übt das Triebwasser einen Druck aus, der den Dichtungsring gegen das Druckpolster in seiner Führungsnut preßt. Dieser eine Verschiebung des Ringes in seiner Führung bewirkende Druck kann auch zum stoßweisen Durchspülen der Spalte zwischen -Laufradkranz und Triebwasserführungsrohr o. dgl. ausgenutzt werden, um dadurch die Spalte. und Abschlußstellen von Schlick, Sand und Schwebestoffen zu befreien. Dabei ist es lediglich erforderlich, den in der Führungsnut auf den Dichtungsring wirkenden Druck kurzzeitig so zu verringern, daß der auf die innere " Schrägfläche des Dichtungsringes wirkende Druck den Ring in der Nut verschiebt und einen großen Spalt zwischen _Laufrad und Dichtungsring freigibt.To increase the service life of the seal body, it is necessary to this, if at all, only with very little pressure during operation to the Let the sealing surface of the impeller rest. With the invention is one possibility created for the precise and sensitive adjustment of the sealing pressure, which can be used particularly advantageously in the proposed sealing arrangement. The elastic ones held in their guide grooves so that they can be adjusted relative to the impeller rim Sealing rings are on the inner and outer sides facing the impeller wheel if necessary, outer circumference beveled at an acute angle to the machine axis. The external bevel is important, as narrow as possible, not extending to the walls of the guide grooves for the elastic body To create contact surface between the impeller and the seal body. On the inside circumference The inclined surface of the sealing ring exerts a pressure that presses the sealing ring against the pressure pad in its guide groove. This one Displacement of the ring in its leadership causing pressure can also be intermittent Rinsing the gap between the impeller ring and the headrace pipe or the like. be exploited to thereby the column. and closure points from silt, sand and to free suspended matter. It is there only required briefly reduce the pressure acting on the sealing ring in the guide groove so that that the pressure acting on the inner "inclined surface of the sealing ring" closes the ring moves in the groove and there is a large gap between the impeller and the sealing ring releases.

Die Dichtungsringe können an der innerhalb der Führungsnut liegenden Stirnseite mit einer Hohlkehle versehen sein, so daß der auf diese Seite innerhalb der Führungsnut wirkende hydraulische Druck ein dichtes Anliegen der Dichtung an ihre Führungsflächen bewirkt.The sealing rings can be located on the inside of the guide groove Front face be provided with a groove so that the inside on this side hydraulic pressure acting on the guide groove ensures that the seal fits tightly causes their guide surfaces.

Auf der Zeichnung ist beispielsweise eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht. Es zeigt Fig. i einen axialen Längsschnitt durch einen Teil einer Wasserturbine und Fig.2 eine Einzelheit davon in größerem Maßstab.The drawing shows, for example, an embodiment of the subject matter of the invention illustrated. It shows Fig. I an axial longitudinal section through part of a Water turbine and FIG. 2 a detail thereof on a larger scale.

In den Figuren bezeichnet i das umlaufende Laufrad, von dem die Kraft unmittelbar am Außenkranz io, der gleichzeitig als Polrad ausgebildet ist, abgenommen wird. Auf jeder Seite des Kranzes i o ist zwischen letzterem und dem benachbarten, feststehenden Teil ein ringförmiger Spalt 15 vorgesehen. In den Figuren ist nur der links vom_ Laufrad i vorhandene Spalt 15 zwischen Kranz io und feststehendem Teil,-, gezeigt. 5 bezeichnen vorzugsweise aus Gummi bestehende Dichtungsringe, die in konzentrisch zur Maschinenachse angeordneten Führungsringnuten 51 verschiebbar sind. Diese Führungen sind in den zu beiden Seiten des Laufrades i angeordneten feststehenden Teilen 2 vorgesehen. Die Dichtungsringe 5 sind somit auch konzentrisch. zur Maschinenachse angeordnet; ferner sind sie an dem dem Laufrad i zugekehrten Ende dachförmig ausgebildet. Dabei verläuft die Neigung der schrägen Fläche 16 so, daß sie mit der Maschinenachse einen spitzen Winkel bildet. An der in der Führungsnut 51 liegenden Stirnseite sind die Gummiringe 5 mit einer Hohlkehle 17 versehen, so daß ein von außen, d. h. in Richtung der Pfeile B über die Leitungen 12 - einwirkender hydraulischer Anpreßdruck diese Ringe auseinanderspreizen und sie dadurch zum dichten Anliegen gegen ihre Führungsflächen in den feststehenden Teilen, also z. B. im Teil 2, bringen kann. 14 bezeichnet einen Fangraum für das Sickerwasser, an den ein Abzugrohr i i angeschlossen ist. Durch dieses kann feuchte Luft abgeführt werden, was namentlich für die Betriebssicherheit des Stromerzeugeraggregats von Wichtigkeit ist. Der Raum 14 kann gewünschtenfalls auch noch mit dem Saugrohr der Maschine verbunden werden, so daß das darin sich sammelnde Spaltwasser durch die im Saugrohr auftretende Saugwirkung veranlaßt wird, ins Saugrohr abzufließen. Das Betriebswasser für die Maschine fließt in Richtung des Pfeiles A.In the figures, i denotes the rotating impeller from which the force directly on the outer rim io, which is also designed as a pole wheel, removed will. On each side of the wreath i o is between the latter and the neighboring one, fixed part an annular gap 15 is provided. In the figures is only the gap 15 between the rim io and the stationary one to the left of the impeller i Part, -, shown. 5 denote sealing rings preferably made of rubber, which are displaceable in guide ring grooves 51 arranged concentrically to the machine axis are. These guides are arranged on both sides of the impeller i fixed parts 2 provided. The sealing rings 5 are thus also concentric. arranged to the machine axis; they are also facing the one facing the impeller i Roof-shaped end. The inclination of the inclined surface 16 runs as follows that it forms an acute angle with the machine axis. At the one in the guide groove 51 lying end face, the rubber rings 5 are provided with a groove 17, see above that a from outside, d. H. in the direction of arrows B via lines 12 - acting hydraulic contact pressure spread these rings apart and thereby seal them Concerns against their guide surfaces in the fixed parts, so z. B. in part 2, can bring. 14 denotes a trap area for the seepage water to which a flue pipe i i is connected. Through this moist air can be discharged, which is specifically is important for the operational safety of the generator set. The space 14 can also be connected to the suction pipe of the machine if required, so that the water that collects in it is caused by the suction effect occurring in the suction pipe is caused to flow into the suction pipe. The process water for the machine flows in the direction of arrow A.

Haben sich bei der beschriebenen Ausführungsform vor den Dichtungsringen 5 Unreinigkeiten angesamrtlelt, so wird der für gewöhnlich in Richtung der Pfeile B auf die Ringe 5 wirkende hydraulische Druck abgelassen. Das in den Spalt 15 eindringende Betriebswasser ist nun imstande, vor allem zufolge der erwähnten Neigung der Schrägfläche 16, die Dichtungsringe 5 in ihren Führungen 51 nach außen zu bewegen, also vom Kranz io abzuheben, so daß jetzt das Betriebswasser die Unreinigkeiten aus dem Spalt 15 in den Raum 14 spülen kann. Sobald dies geschehen ist, kann wieder ein hydraulischer Anpreßdruck zum Einwirken auf die Dichtungsringe 5 in Richtung der Pfeile B gegeben werden, so daß die Dichtungsringe 5 den Spalt auf das für den Betrieb erforderliche Maß verringern. Auf diese Weise ist es möglich, die Spalten 15 stoßweise zu durchspülen.Have in the described embodiment in front of the sealing rings If there are 5 impurities accumulated, it will usually be in the direction of the arrows B released hydraulic pressure acting on the rings 5. The penetrating into the gap 15 Process water is now able, mainly due to the aforementioned inclination of the inclined surface 16 to move the sealing rings 5 in their guides 51 to the outside, ie from the rim io lift off so that the process water now removes the impurities from gap 15 can flush into the room 14. As soon as this is done, a hydraulic one can be used again Contact pressure for acting on the sealing rings 5 in the direction of arrows B is given be, so that the sealing rings 5 the gap to the required for the operation Reduce measure. In this way it is possible to flush the gaps 15 intermittently.

Unter Umständen ist es möglich, nur mit einem Dichtungsring der beschriebenen Art auszukommen, der dann die Wirkung einer Stillstandsdichtung und betriebsmäßigen Spaltverringerungseinrichtung übernimmt. Werden in der gezeigten Weise zwei Dichtungs= ringe 5 vorgesehen, so kann der eine als Reserve dienen oder die stillstandsmäßige Dichtung übernehmen.Under certain circumstances it is possible to use only a sealing ring of the type described Way of getting along, which then has the effect of a standstill seal and operational Gap reducing device takes over. Are two sealing = in the manner shown Rings 5 provided, one can serve as a reserve or the standstill Take over seal.

-Die Erfindung läßt sich in der beschriebenen Weise ohne weiteres auch bei Pumpen anwenden, bei denen die Kraft unmittelbar dem Laufr adkranz zugeführt wird.-The invention can be easily carried out in the manner described can also be used with pumps where the power is fed directly to the impeller rim will.

Claims

PATENT CLAIM Rim seal for the impeller with an outer rim -of turbines and pumps, where the power is taken directly from the impeller rim or this is supplied directly and in which the seal is by means of sealing rings made of elastic material, which is in its guide grooves on the stationary headrace pipe o. The like. Are held adjustable relative to the sealing surface of the impeller, thereby characterized in that the sealing rings (5) facing the impeller rim Sides on the inner and possibly outer circumference at an acute angle to the machine axis are bevelled.