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Flüssigkeitsdichtung für durch das Gehäuse wasserstoffgekühlter elektrischer
Maschinen hindurchgeführte Wellen Bei wasserstoffgekühlten elektrischen Maschinen
werden bekanntlich. die Durchführungsstellen der Welle durch das Gehäuse mit Hilfe
einer Flüssigkeitsdichtung abgedichtet. Hierbei fließt die Dichtungsflüssigkeit,
insbesondere Öl, als Film von. der Eintrittsstelle in die Dichtung nach: beiden
Seiten in axialer Richtung die Welle entlang. Auf diese Weise wird verhindert, daß
einerseits Wasserstoff aus der Maschine austritt und andererseits. Luft in die Maschine
gelangt.
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Es ist weiterhin bekannt, bei einer derartigen Flüssigkeitsdichtung
die Wasserstoffseite der Dichtung mit dem Flüssigkeitsbehälter über einen Zwischenbehälter
zu verbinden, in dem ein sehr niedriger Druck, z. B. Vakuum, vorhanden ist.
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Gemäß der Erfindung wird eine derartige Einrichtung dadurch weiter
ausgestaltet, daß im Zwischenbehälter mehrere Tropfbleche übereinandergeschiehtet
sind, auf die die Flüssigkeit, insbesondere Öl, zerstäubt wird. Es empfiehlt sich,
den Flüssigkeitsspiegel des Zwischenbehälters und des Flüssigkeitsbehälters etwa
in gleicher Höhe zu halten. Mit besonderem Vorteil wird zwischen den Zwischenbehälter
und die F'lüssigkeitsdichtung
mindestens ein vorzugsweise in einem
U-förmigen Rohr untergebrachter Flüssigkeitsverschluß eingeschaltet, der tiefer
als der Boden des Flüssigkeitsbehälters liegt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Der Ölbehälter I besteht aus einem Teilbehälter 31 für das Dichtungsöl und einem
Teilbehälter 32 für das Lagerschmier- und -kühlöl. Das Fassungsvermögen der beiden
Teilbehälter beträgt beispielsweise je I m3. Aus dem Dichtungsölbehälter wird das
Öl mit Hilfe einer Pumpe 2 angesaugt und über ein Rückschlagventil 3 mit einer Absperrung
in die Rohrleitung gedrückt. Parallel zur Pumpe ist ein Regelventil 4 angeordnet,
womit der Druck der Pumpe und die Fördermenge eingestellt werden kann. In der Rohrleitung
liegt weiterhin das Sicherheitsventil 5, mit dessen Hilfe zusätzlich eine genaue
Einstellung des Öldruckes und der Ölmenge möglich ist. Das überschüssige Ö1 wird
von hier aus über die Leitung 33 wieder dem Dichtungsölbehälter zugeleitet. Hinter
dem Sicherheitsventil liegt im Zuge der Ölleitung weiterhin ein Rückschlagventil
6. Dieses Ventil soll verhindern, daß Öl aus der Hauptölversorgungsleitung 34 in
den Dichtungsölbehälter fließt, wenn die Versorgung aus dem Dichtungsölbehälter
ausfällt und die Hauptölversorgung angeschlossen wird. An der Verbindungsstelle
der Hauptölversorgungsleitung 34 mit der Dichtungsölleitung isst ein Ölmanometer
7 vorgesehen. In der Dichtungsölleitung liegt ferner ein Doppelfilter B. Dieser
kann während des Betriebes umgeschaltet werden, so daß die Reinigung eines Filtereinsatzes
möglich ist. Hinter dem Filter befindet sich ein Ölkühler 9, bei. dem beispielsweise
die Kühlung durch Wasser erfolgt. Hinter diesem Kühler gehen die Leitungen zu den
beiden Flüssigkeitsdichtungen II ab. In jeder dieser Leitungen ist zunächst ein
Druckminderungsventil Io eingebaut und hierauf ein Ölkontaktmanometer 26 angeschlossen.
Dieses Kontaktmanometer spricht dann an, wenn der Öldruck unter einen bestimmten
Mindestdruck sinkt. Durch. ein Warnsignal wird dann der Wärter auf Unstimmigkeiten
in der Dichtungsölversorgung aufmerksam :gemacht. Im folgenden gelangt das Dichtungsöl
in die Flüssigkeitsdichtung II. Zwischen Welle und dem Dichtungsring dieser Dichtung
fließt das Öl nach beiden Seiten in axialer Richtung die Weile entlang. Das auf
der Wasserstoffseite aus dieser Dichtung herausfließende Dichtungsöl wird mit Hilfe
einer Rohrleitung zu dem Entschäumungsbehälter I2 geführt. Dieser Behälter besteht
im wesentlichen aus einem. Rohrzylinder, aus dem ein Teil des mit dem Öl mitgeführten
Wasserstoffgases durch eine Leitung 35 in die Maschine zurückströmt. Der Entschäumungsbehälter
dient gleichzeitig als Explosionsschutz für die weiteren Rohrleitungen. Während
des Betriebes ist der Behälter 12 immer so weit mit Ö'1 gefüllt, daß das vorhandene
U-förmig ausgebildete Abflußrohr 36 mit seiner Öffnung in das Öl eintaucht. Tritt
nun eine Explosion im Gehäuse des Generators 37 ein, so muß das im Entschäumungsbehälter
befindliche Öl erst so weit verdrängt werden, daß die Öffnung des Abflußrohres 36
frei wird. Das Ausströmen der Flüssigkeit aus dem Entschäumungsbehälter wird infolge
Drosselung auch bei Auftreten einer Explosion stets so langsam erfolgen, daß während
der ganzen Dauer der Explosion Flüssigkeit im Entschäumungsbehälter vorhanden bleibt.
Die Drosselung erfolgt beispielsweise mit Hilfe des Drosselflansches 13. Aus dem
Entschäumungsbehälter fließt das Öl unter dem Einfluß der Schwerkraft über einen
in einem U-förmigen Rohr untergebrachten Flüssigkeitsverschluß 44 weiter. An der
Verbindungsstelle der Abflußleitungen aus den beiden Entschäumungsbehältern wird
im vorliegenden Fall auch die Leitung angeschlossen, die das nach der Lager-bzw.
Luftseite hin aus der Flüssigkeitsdichtung austretende Öl mit sich führt.
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Das Öl wird nun zu einem Zwischenbehälter 16 weitergeleitet. Vor diesem
Behälter ist zunächst ein Sperrventil 14 eingebaut. Damit kann der Ölzufluß zum
Behälter 16 unterbrochen werden, wenn eine Ausbesserung bzw. Reinigung dieses Behälters
und der dazugehörigen Hilfseinrichtungen notwendig ist. Zwischen dem Sperrventil
und dem Zwischenbehälter ist ein feinmaschiges Sieb 15 vorgesehen. Wie den Fig.
2 und 3 entnommen werden kann besteht der Zwischenbehälter 16 aus einem zylindrischen
Gehäuse 38, in dem Tropfbleche 39 übereinandergeschichtet sind. Auf diese Bleche
wird das zugeführte Öl zerstäubt. Zu diesem Zweck wird es radial liegenden Rohren
4o zugeleitet. Diese Rohre besitzen Öffnungen 4I, aus denen das Öl gegen die Tropfbleche
hin zerstäubt wird. Zu .diesem Zweck wird im Zwischenbehälter mit Hilfe einer Pumpe
17 ein Vakuum erzeugt. Diese Pumpe sitzt mit ihrem Antriebsmotor auf einer besonderen
Konsole außerhalb des Zwischenbehälters. In die Zuleitung zum Zwischenbehälter ist
zweckmäßigerweise noch ein in einem U-förmigen Rohr 42 untergebrachter Flüssigkeitsverschluß
eingeschaltet. Durch diesen wird verhindert, daß die Zuleitung zum Zwischenbehälter
leergesaugt wird. Es würde sonst Luft in den Behälter I6 eintreten. Der Ölspiegel
des Dichtungsölbehälters und des Zwischenbehälters liegt etwa in gleicher Ebene.
Mit besonderem Vorteil liegt der Flüssigkeitsverschluß 42 unterhalb des Bodens 43
des Dichtungsölbehälters. An den Zwischenbehälter ist noch ein Kontaktvakuummeter
18, ein Ölstandanzeiger mit einem Alarmgeber z9 und ein Sieb 2o angeschlossen. Schließlich
ist im Zwischenbehälter noch ein Schwimmventil 2i vorgesehen. Aus dem Zwischenbehälter
wird das Dichtungsöl mit Hilfe einer Pumpe 22 in den Dichtungsölbehälter
31 zurückgeführt, so daß der Kreislauf des Dichtungsöles geschlossen ist.
Parallel zu der letztgenannten Pumpe liegt noch ein Regelventil 23. Außerdem ist
ein Rückschlagventil 24 zwischen der Pumpe 22 undi dem Dichtungsölbehälter eingeschaltet.
Durch einen mit Hilfe eines Motors angetriebenen Lüfter werden die Rohrleitungen
für das Dichtungsöl
entlüftet, die zwischen den Entschäumungsbehältern
und dem Zwischenbehälter sowie zwischen. diesem und dem Dichtungsölbehälter liegen.