DE708408C - An der Verbindungsstelle zwischen Wasserfuehrungsrohr und Aussenkranz des Laufrades angeordneter elastischer Ringkoerper - Google Patents

Description

• An der Verbindungsstelle zwischen Wasserführungsrohr und- Außenkranz des Laufrades angeordneter elastischer Ringkörper Es ist vorgeschlagen worden, ,an den Verbindungsstellen zwischen dem Triebwasserführungsrohr und dem einen umlaufenden Teil dieses Rohres bildenden Laufradkranz einer Turbine oder Pumpe Dichtungs- oder Spaltverringerungseinrichtungen anzuordnen, die von einem ran dem feststehenden Triebwasserkanal geführten elastischen Ringkörper gebildet werden, dessen Dichtungs- oder Spaltverringerungsdruck von einem auf den Ringkörper wirkenden fremden Medium erzeugt wird. Bei Benutzung solcher Einrichtungen bereitet es Schwierigkeiten, bei wechselndem Druck im Triebwasserführungsrohr einen immer gleichmäßig großen Spalt zwischen Laufradkranz und Dichtungs- oder Spaltverringerungskörper zu erzielen. Es müssen besondere Mittel vorgesehen werden, die den Druck des auf den Dichtungs- oder Spaltverringerungskörper wirkenden Mediums in Abhängigkeit von dem Wasserdruck im Führungsrohr steuern. Auch dann, wenn während des Betriebes der Turbinen oder Pumpen Axialverschiebungen des Laufrades eintreten, ist ein Mitgehen des Dichtungs-oder Spaltverringerumgskärpers ohne Änderung des Druckes des Mediums nur in sehr geringen Grenzen möglich, was zu einer vorzeitigen Zerstörung des Dichtungs- oder Spaltverringerungskörpers führen kann und damit den Betrieb der Turbine oder Pumpe gefährdet.
• Die Erfindung bezieht sich auf eine während des Betriebes zur Spaltverringerung und während des Stillstandes zur Spaltabdichtung dienende Einrichtung für Turbinen oder Pumpen der erwähnten Art, bei welcher fdie Steuerung der Spaltverringerungs- oder Dichtungsdrucke selbsttätig in Abhängigkeit von dem Druck im Triebwasserfiihrungsrohr oder von der Axialbewegung des Laufradkranzes erfolgt. Erreicht wird dies dadurch, @daß

  ein als Membran ausgebildeter Ringkörper

  in seinem Träger so eingespannt dst, daß er

  mit diesem Körper und seiner dem Laufrad

  abgekehrten Membranfläche eine über Ka-

  näle an das Triel)wasserfülirttngsrolir ange-

  schlossene Druckkammer bildet, während cr

  an der dem Laufradkranz zugekehrten Mem-

  branfläche einen Ringansatz besitzt, der die

  unter der Druckwirkung des Triebwassers

  stehende Fläche dieser i4lenihranseite gegen-

  über der anderen unter durch einenblal.'@_

  ha.h.n o. dgl. regelbarem Druck stehenden

  Membraufläche verkleinert. Durch den Grö-

  ßenunterschied der unter dem Einfluh des

  Triebwassers steh enden Mernbranfl.ächcn wird

  die angestrebte Konstanthaltu.ng der Spalt-

  breite zwischen Membranringansatz und I-auf-

  ra.dkranzfläche oder die Konstanthaltung des

  Dichtungsanprelidruckes erreicht.

  Damit gröl,)ere einseitige Verfornittngen

  der Ringmembran @-;-riinieden werden, wird

  der die Membran aufnehmende Haltering

  zweckmäßigerweise für sich mittels Schrauben

  einst--111)ar ausgebildet und an Flanschen

  o. dgl. des Triel)ivasserfiihrttn-srolircs so ge-

  führt und gehalten.

  Zur guten Führung und Halterung der

  Membran in der eii:en Druckrahm bildenden

  Ringnut des feststehenden Triebwasserfüh-

  rungsrohres o. dgl. wird tnan die aus elasti-

  schem Material beste:iende Ringmembran an

  der dem Laufrad abgekehrten Seite mit Ein-

  spannwülsten versehen, welche gleichzeitig

  eine gute Durchbiegungsmögliehkeit der lem-

  br.a,nflächen gewährleisten.

  Die erfitidutigsgeniäfje Ausbildung und An-

  ordnung des Spaltverringerungs- oder Dich-

  tungskörpers unterscheidet sich durch die

  damit erzielte selbsttätige Druckanpassung

  ganz grundsätzlich. von bekannten Spalt-

  abschliel::einrichtungen bei Wasserturbinen

  mit Laufrädern ohne Aul@cnkranz, die nur

  während des Stillstandes des Turbincn-

  laufrades zur Wirkung kommen und bei

  denen die den Spalt abschließende Auf-

  blähung eines Dehnungskörpers durch Be-

  nutzung eines fremden Druckmediums er-

  zielt wird.

  Auf der Zeichnung sind beispielsweise Aus-

  führtuigsformen des Erfindungsgegetistatides

  veranschaulicht, und zwar -zeigt:

  Fig. t einen Längsschnitt durch eireif Teil

  einer Wasserturbine, an welcher die neue

  Einrichtung arg ebraclit ist,

  F)-.2 Einzelheiten dic:#;er Ausführung in

  größerem lllaßstab, und

  Fig. ; eine Abänderung einer Einzelheit.

  Bei der in den Fi<-. i und 2 aezcigteti Aus-

  führungsform ist gegeiiül)er den) unilaufenden

  Laufradkranz i mit angescliweihten Lauf

  ilächen 2 auf jeder Seite ein mechanisch

  einstellbarer I2itig 3 vorbesehen. Die Lauf-

  tlächei) 2 bestehen zweckmäßig aus vergüte-

  tem Battstolt. Jeder IZiug 3 begrenzt zUsam-

  nien finit einer in denselben eingesetzten ring-

  örniigen Membran 4, a11 der die Halte-

  wülste 5, 6 und ein IZitigansittz 7 angebracht

  sind, cincn Hohlraum 8. Zweckniäl3ig besteht

  die nachgiebige Meanbran 4 aus Gummi. Jeder

  Hohlraum 8 ist über einen Kanal 9 mit dem

  abzudichtende)) Spalt und somit auch mit

  dein Innern des Wasserführungsrohres tover-

  btmden. 1Jin IAltlastungskanal. i i, fit) den eine

  nicht gezeigte einstellbare Vorrichtung, z. B.

  ein Ab1.af.ihalu), eingebaut ist, gestattet den

  Druck itn Raum 8 zu regeln.

  Die Wirkungsweise der beschriebenen Ein-

  richtung ist folgende: Für den Fall der

  Spaltabdichtung, also bei stillstehenden) Lauf-

  rad, ist die Entlastungsleitung i t abgesperrt,

  und auf die zu der Kainn)er S gehörende

  i@lembraiill:iclie wirbt der Gesamtdruck des

  in die Kantn>.er cinge@trö_Ziten, mit dem Trieb-

  wa.sserführungskanal in Verbindung stehen-

  den. Triebwassers. Da an der Dichtungsseite

  der Membran nur ein Teil der Membran-

  lläche, und zwar der von dem Ringansatz 7

  ab nach dein Innern des Triebwasscrführungs-

  rohres zti gelegene Tcil, unter der Druck-

  wirkung des Triebwassers steht, tritt also

  entsprechend der unterschiedlichen Größe

  der Druckflächen eine Durchbiegung der

  Ringnicmbran 4 in Lichtung auf den Lauf-

  radattßenkrat)z i zu ein, und der Ringansatz 7

  wird gegen die Dichtungsfläche 2 des Lauf-

  rades gepreßt. Damit ist der Spalt zwischen

  dem z@tilienkranz i und ,dem Ringkörper q

  abgedichtet. Während des Betriebes des

  Laufrades darf der Mernbrankörper nicht so

  gegen den LaufradauUenkranz i gepreßt wer-

  den, daß er zufolge zu großer Reibung

  o. dgl. zerstört wird. Er muß also im Sinne

  der Erlindung als Spaltverringerungseinrich-

  tung wirken. Zu diesem Zweck wird beim

  Anlaufen des Laufrades der Druck in der

  Kammer 8 durch öffnen der Entlastungs-

  lcitung t i so abgesenkt, dal") der Ringansatz 7

  nicht mehr an der Laufradkranzfläche an-

  liegt, sondern an der bisherigen Dichtungs-

  stelle ein Spalt vorhanden ist, durch welchen

  eine 1)etriel)smiil:»ig leicht zu beherrschende

  Menge Spaltwasser abfließt. Die durch das

  Rohr i i abfließende Wassermenge wird so

  geregelt hzw. eingestellt, dala die von beiden

  Seiten auf die Ringmembran 4 wirkenden

  Drücke sich das Gleichgewicht halten. Bei

  1'endelungen des Laufrades in axialer Rich-

  teng kann ciiie kurzzeitige Veränderung des

  LattfraclspaltL,s und damit des Druckes auf

  der einen oder anderen Membranseite ein-

  treten. Derartige Druckunterschiede zwi-

  sclicii den beiden Meinbranflächen werden

  sich ;ab-er schnellstens wieder ausgleichen, und es bleibt ,auch in diesen Fällen der betriebsmäßig gewünschte Spalt gewährleistet, ohne daß dazu besonders komplizierte Regeleinrichtungen benutzt werden müssen.
• Für die Anwendung der Erfindung ist es gleichgültig, ob der Ringansatz der Membran an seiner Stirnseite oder am Umfang des Laufradkranzes i anliegt. Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher der Ringansatz 12 einer Membran 13 gegen eine Lauffläche 14 am Umfang des Laufradkranzes i anliegt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. An der Verbindungsstelle zwischen Wasserführungsrohr und dem bei einer Turbine zur Energieabgabe bzw. bei .einer Pumpe zur Energieaufnahme dienenden Außenkranz des Laufrades angeordneter, während des Betriebes als Spaltverringerungs- und während des Stillstandes des Laufrades als Dichtungseinrichtung dienender, unter der Wirkung eines flüssigen Druckmittels stehender elastischer Ringkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der ,als Membran ausgebildete Ringkörper (q.) in einen mit der dem Laufrad (i) abgekehrten Membranfl.äche eine ilber Kanäle (9) an das TriebwasserfUhrungsrohr (io) ,angeschlossene Druckkammer (8) bildenden Träger .(3) eingespannt ist und ,an der dem Laufradkranz zugekehrten Membranfl,äche einen Ringansatz (7) besitzt, der die unter der Druckwirkung des Triebwassers stehende Fläche dieser Membranseite gegenüber der anderen. unter durch einen Ablaßh.alin o. dgl. negelharem Druck stehenden Membranflä che verkleinert.
2. 2. Ringkörper nach Anspruch i, gekennzeichnet durch Verstellbarkeit desselben in Richtung .auf das Laufrad zu.