Spaltabdichtung an mit Kopf und Fuß in Tragringen gehaltenen Schaufelkränzen
radial beaufschlagter Kreiselmaschinen, insbesondere Dampfturbinen Schaufelungen
mit radial ;angeordneten Schaufelgruppen für radial beaufschlagte Kreiselmaschinen,
für die im folgenden die radial beaufschlagte Turbine als Beispiel gewählt werden
soll, werden so zusammengebaut, daß die umlaufenden und feststehenden Schaufelgruppenaxial
hintereinandergesehobjen werden. Zur Erzielung eines möglichst hohen Wirkungsgrades
im Betrieb sollen die Verlustdampfmengen, .die von einer Stufe zur anderen statt
durch die Schaufelung um den. Schaufeltragring gehen und somit keine Arbeit leisten,
möglichst klein sein. Aus dem Grunde werden den Dampffluß hemmende Dichtungsschneiden
vorgesehen. Wenn nun das Spiel zwischen Oberkante des Dichtungsbleches und dem Gegenring
gleich Null ist, so kann von einer dichten Turbine gesprochen werden. Unter diesen
Umständen ließe-sich jedoch die Schaufelung nicht zusammensetzen; @es würden :die
Dichtungsbänder infolge Streifens sich verbiegen und gar zerstört werden. Erfahrungsgemäß
läßt sich der bei einem Spiel unter o, i bis o,2 mm nicht mehr ausführen. Wenn -es
gelingt, dieses geringe Spiel auch im Betrieb zu erhalten, so ist die Bedingung
nach kleinstmöglichem Spiel erfüllt.Gap sealing on blade rings held in support rings with head and foot
centrifugal machines acted on radially, in particular steam turbine blades
with radial; arranged blade groups for radially loaded centrifugal machines,
for which in the following the radially acted turbine is chosen as an example
are to be assembled so that the rotating and stationary blade groups axially
be scanned one after the other. To achieve the highest possible degree of efficiency
During operation, the loss of steam quantities should take place from one stage to the other
by shoveling around the. Shovel support ring and thus do no work,
be as small as possible. For this reason, gasket cutting edges are used which impede the flow of steam
intended. If now the play between the upper edge of the sealing plate and the counter ring
equals zero, one can speak of a tight turbine. Under these
Under certain circumstances, however, the blades cannot be put together; @ it would: the
Sealing tapes bend and even be destroyed as a result of the strip. According to experience
this can no longer be carried out with a play of less than 0.1 to 0.2 mm. If it
if this small clearance can also be maintained during operation, that is the condition
met after the smallest possible game.
Mit den sich hieraus ergebenden Aufgaben beschäftigt sich die Erfindung.
Die neue Lösung wird vielleicht am klarsten, wenn man sich zunächst an Hand der
Abb. r noch einmal kurz die sich bei den bisherigen Bauformen einstellenden Verhältnissee
betrachtet. U sind umlaufende, F feststehende Schaufelringe. 5 und 6 sind Dichtungskanten.
Unter der Wirkung der Fliehkraft der Schaufeln wird der Tragring verformt. Die Fliehkraft
weitet
den Ring an den Stellen a und b um den gleichen Betrag auf. Die am Rande a durch
die Schaufel hervorgerufene Fliehkraft und das Einspannmoment der Schaufel verursachen
eine Drehung des Ringqulerschnitt°s, die sich so auswirkt, daß sich der Punkt radial
nach ,außen und der Punkt b radial nach innen bewegt. Der Spalt bei 6 wird also
aufgeweitet, der Spalt bei 5 da gegen verengt; im: einen Falle, wird die Dichtung
verschlechtert, im anderen dagegen der Dichtungsstreifen stark gefährdet. Da gerade
diese Erscheinung unter allen Umständen vermieden werden muß, bleibt nur eine Spaltvergrößerung
und damit WirkungsgradverschIecht:erung übrig. Hier setzt die Erfindung ein, und
zwar dadurch, daß die Dichtungsbleche und entsprechend .deren Gegenflächen in Ringzonen
liegen, die unter den im Betrieb auftretenden Verhältnissen durch gesteuerte Verformung
im wesentlichen die gleiche Lage beibehalten wie im Stillstand der Maschine. Damit
ergeben sich die in Abb.2 erläuterten Verhältnisse. Die Zone, in der die Dichtung
¢ liegt, ist -so in ihrer Verformung gesteuert, daß die bereits erwähnte Bewegung
der Punkte a und b praktisch gleich Null ist. Dann ist aber der Ringverband
an der Stelle b
so verformt, als wäre eine Umlaufbewegung überhaupt nicht
vorhanden. Das zum Einbau erforderliche Spiel von o, i bis o,2 mm ist dann lediglich
-eine Sicherung für -den Fall, daß durch plötzliche Tempe raturänderungen o. dgl.
Verzögerungen oder Beschleunigungen in der gegenseitigen Bewegung zweier zugeordneter
Ringverbände auftreten.The invention deals with the tasks resulting therefrom. The new solution is perhaps most clear when one first briefly looks at the conditions that have arisen with the previous types of construction based on Fig. R. U are rotating, F stationary blade rings. 5 and 6 are sealing edges. The support ring is deformed under the effect of the centrifugal force of the blades. The centrifugal force expands the ring at points a and b by the same amount. The centrifugal force caused by the blade at the edge a and the clamping moment of the blade cause a rotation of the annular cross section, which has the effect that the point moves radially outwards and the point b moves radially inwards. The gap at 6 is widened, the gap at 5 is narrowed against; in: one case, the seal is deteriorated, in the other, however, the sealing strip is severely endangered. Since it is precisely this phenomenon that must be avoided under all circumstances, all that remains is an enlargement of the gap and thus a decrease in efficiency. This is where the invention comes into play, in that the sealing plates and, accordingly, their mating surfaces are located in annular zones which, under the conditions occurring during operation, maintain essentially the same position as when the machine is at a standstill due to controlled deformation. This results in the relationships explained in Figure 2. The deformation of the zone in which the seal ¢ lies is controlled in such a way that the aforementioned movement of points a and b is practically zero. But then the ring bond at point b is so deformed as if there were no orbital movement at all. The game required for installation from o, i to o, 2 mm is then only a backup for the case that sudden temperature changes o. The like. Delays or accelerations occur in the mutual movement of two associated ring associations.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Abb.2 ist das elastische Rohrstück
etwa in der Mitte des Tragringquerschnittes angeschlossen, so daß beiderseits je
eine Dichtungsschneide vorgesehen werden kann. . Am Leitschaufelringverband sind
ebenfalls nur an der Stelle Dichtungsbleche vorgesehen, wo das elastische Rohrstück
an den Fußtragring anschließt. Die Anordnung hat insbesondere :den sehr großen Vorteil,
daß beim Ausbau der beiden Schaufelungen die Dichtungsschneiden schon nach wenigen
Millimetern :axialer Verschiebung frei sind, der weitere Auseinanderbau die Dichtungen
also nicht mehr gefährdet. Die Verringerung der Sclmeidenzahl bedeutet keine Verschlechterung
der Dichtungswirkung, sondern dadurch, daß die Dichtungswirkung auf alle Fälle sichergestellt
ist, sogar eine Verbesserung. Abb.3 schließlich zeigt ,grundsätzlich die gleiche
Anordnung, nur mit der Anwendung auf dickere Ringe unter Vermehrung der Dichtungszahl
an den Ring enden. Die günstige Ein- und Ausbaumöglichkeit ist auch in diesem Falle
gewahrt.In the embodiment according to Fig.2, the elastic piece of pipe is
connected approximately in the middle of the support ring cross-section, so that both sides each
a sealing edge can be provided. . Are on the guide vane ring association
also only provided sealing plates at the point where the elastic pipe section
connects to the foot support ring. The arrangement has in particular: the very big advantage,
that when removing the two blades, the cutting edge of the seal after a few
Millimeters: axial displacement are free, the further disassembly the seals
so no longer endangered. The decrease in the number of legs does not mean deterioration
the sealing effect, but by the fact that the sealing effect is ensured in all cases
is, in fact, an improvement. Finally, Fig.3 shows basically the same
Arrangement, only with the application to thicker rings with an increase in the number of seals
end at the ring. The favorable installation and expansion option is also in this case
preserved.
Für die Steuerung der Verformung innerhalb der Dichtungszonen stehen
zwei grundsätzliche Mittel zur Verfügung, nämlich :entweder eine entsprechende Bemessung
der Querschnitte des elastischen Rohrstückes und des Tragringes oder die Aufbringung
von Zusatzmassen zur Erzeugung von Zusatzkräften oder Zusatzmomenten. In jedem Falle
kommt es, wie gesagt, darauf an, die Verformung so zu steuern, daß die Dichtungszone
sich so verhält, als ob sie ruhe, also von Flieh- und Kippkräften am Ring frei wäre.Stand for the control of the deformation within the sealing zones
two basic means are available, namely: either an appropriate dimensioning
the cross-sections of the elastic pipe section and the support ring or the application
of additional masses to generate additional forces or additional moments. In any case
it is important, as I said, to control the deformation so that the sealing zone
behaves as if it were at rest, i.e. free from centrifugal and overturning forces on the ring.