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Radial beaufschlagte Dampf- oder Gasturbine In radial beaufschlagten
Dampf- oder Gasturhinen ist es bereits bekannt, zwischen der umlaufenden Turbinenscheibe,
durch welche Dampfzuführungskanäle zur Beschaufelung der Turbine führen, oder zwischen
jeder solchen Turbinenscheibe und einer feststehenden Dampfkammer eine Labyrinthdichtung
einzusetzen, um das Auslecken des Treibmittels zu verhindern. Im wesentlichen besteht
eine derartige La-. byrinthdichtung aus zwei senkrecht zur Achse der Turbine angeordneten
ringföirmigen Platten, die auf ihren einander zugekehrten Flächen hülsenähnliche
Vorsprünge tragen, die gegenseitig zwischeneinander eingreifen und für gewöhnlich
an ihren freien Enden Dichtungskanten _ aufweisen, die sich nach innen und/oder
nach außen nahe der henachharten Hülse erstrecken, ohne jedoch dieselbe zu berühren.
Die eine dieser Platten wird von der Turbinenscheibe getragen und läuft mit derselben
um, während die andere Platte an der Dampfkammer befestigt `ist und somit still
steht. Die feststehende Platte ebenso wie die umlaufende Platte sind an ihrem inneren
Umfang der hohen Anfangstemperatur des Treibmittels ausgesetzt. Bei der umlaufenden
Plätte hat diese hohe Temperatur in Verbindung mit den Beanspruchungen, die durch
die Fliehkraft bedingt werden, zur Folge, daß diese Platte das Bestreben hat, nach
außen zu kriechen. Dieses,Kriechen tritt nicht nur im Verhältnis zur feststehenden
Labyrinthplatte, sondern auch im Verhältnis zur umlaufenden Turbinenscheibe auf,
und zwar weil die umlaufende L abyrinthplatte
durch den durch das
Labyrinth--leckenden Dampf der Anfangstemperatur eine stärkere Erwärmung erfährt
als die Turbinenscheibw insbesondere wenn die letztere derart gebaut: ist, daß ein
Wärmeausgleich zwischen der in radialer Beziehung äußeren und inneren Teilen derselben
zustande kommen soll. Das genannte Kriechen der umlaufenden Labyrinthplatte ist
ein Nachteil, .dessen Beseitigung wünschenswert erscheint, unter anderem weil es
zum Anstreifen der Dichtungsteile des Labyrinths führen kann. Die Erfindung bezweckt,
diesen Nachteil zu beseitigen. Da der Nachteil vor allem bei solchen Turbinen auftritt,
die mit hohen Temperaturen arbeiten, ist die Erfindung für solche Turbinen von großer
Bedeutung.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, die umlaufende Labyrinthplatte
an ihrem die Dampfzuführungskanäle umgebenden inneren Teil fest an der Turbinenscheibe
zu verankern, -so daß eine radiale Auswärtsbewegung der Labyrinthplatte im Verhältnis
zur Turbinenscheibe ausgeschlossen ist.
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In der Zeichnung ist ein axialer Schnitt eines Teiles einer Turbine
dargestellt, bei welcher eine Ausführungsform der Erfindung beispielsweise verwendet
wird.
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Es bezeichnet A die geometrische Achse der Turbine und P eine senkrecht
auf der Turbinenachse stehende Ebene durch die :Mitte der Beschaufelung der Turbine.
r ist ein Achszapfen und 2 ist der Nabenteil einer auf dem Achszapfen befestigten
Turbinenscheibe. Die Turbinenscheibe ist in bekannter Weise mit durchgehenden Kanälen
3 versehen, die zum Zuführen des Treibmittel, wie z. B. des Dampfes, von der Dampfkammer
-. zur Beschaufelung :der Turbine dienen. Zwischen der Dampfkammer q. und der Turbinenscheibe
2 ist eine radial verlaufende Labyrintbdichtung eingeschaltet, um das Auslecken
des Dampfes zwischen den umlaufenden und den feststehenden Teilen der Turbine zu
verhindern. Die Labyrinthdicbtung besteht aus einer von der Turbinenscheibe 2 getragenen,
d. h. umlaufenden, ringförmigen Platte 5 und einer von der Dampfkammer 4. getragenen,
d. h. feststehenden, ringförmigen Platte 6, die beide senkrecht zur Achse A- angeordnet
sind und auf ihren einander zugekehrten Flächen Dichtungselemente tragen, die in
der Zeichnung als gleichmutige, zwischenein.ander eingreifende Hülsen wesenhaft
"dargestellt sind.
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Die umlaufende Labyrinthplatte 5 trägt auf ihrer der Turbinenscheibe
zugekehrten Fläche, -a.nd zwar an ihre-in die Dampfzufiihrungskam:äle umgebenden
inneren Teil, eine Anzahl von ringförmigen Absätzen oder Flanschen 7, die, in radialer
Richtung gerechnet, unmittelbar . aufeinanderfolgen und nach außen durch mit der
Achse A gleichmittige Zylinierflächen begrenzt sind. Die Turbinen-:eibe trägt entsprechende
Absätze oder 1 arische 8, .die nach innen durch gleich-@:tittige Zylinderflächen
begrenzt sind, gegen °-@'welche die Zylinderflächen der Absätze oder Flansche 7
anliegen. Durch diesen Eingriff wird die Labyrinthplatte 5 fest an der Turbinenscheibe
gesichert, und jedes Kriechen der I_abyrinthplatte nach außen ist deshalb aus-geschlossen.
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Es ist zwar an sich bekannt, bei radial beaufschlagten Turbinen zwischen
Labyrinthplatte und Turbinenscheibe Vor- und Rücksprünge anzuordnen. Doch dienen
diese lediglich der Zentrierung, während sie wegen ihres verhältnismäßig großen
Abstandes ein kriechen des zwischen den Absätzen liegenden Teiles der Labyrinthplatte
nicht verhindern können.
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Die Absätze oder Flansche 7, 8 sind z«-eckmäßig so bemessen, daß zwischen
den übrigen Flächen derselben Zwischenräume y entstehen, die die Wärmeübertragung
zwischen der Turbinenscheibe untl der Labvrinthplatte erschweren.
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Die Zylinderflächen der Absätze oder Flansche 7, 8 können durch-kegelige
Flächen ersetzt werden, d. h. Flächen, die den Mantelflächen von abgestumpften Kegeln
entsprechen.
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Die Anordnung von mehreren ringförmigen Absätzen oder Flanschen außerhalb
einander, und zwar in unmittelbarer Aufeina=nderfolge, ist dadurch bedingt, daß
ein einziger solcher ringförmiger Absatz oder Flansch eines kleinen Radius, der
sich somit in der Nähe der mittleren öffnung der Labyrinthplatte befindet, das Kriechen
des außerhalb dieses Absatzes befindlichen Teiles der Platte nicht verhindern kann.
Es ist deshalb erforderlich, wie in der Zeichnung angedeutet, -mehrere radial außerhalb
einander liegende, unmittelbar aufeinanderfolgende Absätze oder Flansche zu verwenden.
Zu bemerken ist jedoch, daß derartige Absätze oder Flansche nicht auf dem äußeren
Teil der Labyrinthp:latte vorzusehen sind, weil dieser Teil eine niedrigere Temperatur
hat und somit selbst dem Kriechen des inneren Teiles der Platte entgegenwirkt.