NL9120001A - Stationair afdichtingsringsamenstel voor toepassing in droge gas-vlakafdichtingssamenstellen. - Google Patents

Description

Titel: Stationair afdichtingsringsamenstel voor toepassing in droge gas-vlakafdichtingssamenstellen.

De uitvinding heeft betrekking op droge gas-vlakafdichtingseen-heden voor het afdichten van de ruimte tussen een roterende as en een stationaire behuizing tegen lek van hoge-drukgas. Dergelijke droge vlakafdichtingen worden toegepast in industriële compressors en gasof stoomturbines in een groot bereik van werkdrukken. De term "droge gas-vlakafdichtingen" wordt gedefinieerd als eindvlakafdichtingen, die droog zijn, aangezien zij geen vloeibaar smeermiddel toepassen, maar in plaats daarvan het gas als een smeermiddel tussen de eindvlakken van de afdichtingen gebruiken. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op de constructie van het stationaire afdichtingsringsamenstel.

Bepaalde droge gas-vlakafdichtingen gébruiken een stationair afdichtingsringsamenstel, dat een eenvoudige, niet ondersteunde kool-stofring bevat. Deze constructie laat echter aanzienlijke structurele deformaties en buiging in de ring toe, wanneer de ring onderhevig is aan de druk van het af te dichten gas. Wanneer een breed bereik van drukken ondervonden wordt, is bovendien drukbalancering van de ring in de axiale richting bij alle drukken moeilijk. Een voorbeeld van dit type eindvlakafdichtingscenstructie wordt gegeven in U.S.-octrooi nr. 4.212.475, welk octrooi in deze beschrijving door middel van verwijzing opgencamen is. Overeenkomstig bestaat de behoefte aan een stationair droog gas-afdichtingssamenstel, dat werkt onder de invloed van druk met weinig resulterende belasting en structurele buiging van de afdichtingsring. Dit af dichtingssamenstel dient bovendien axiaal gebalanceerd te worden en dient een axiale drukbalanceringszuiverheid in stand te houden onder een breed bereik van werkdrukken.

De uitvinding betreft een stationair afdichtingsringsamenstel, opgenomen in een droge gas-vlakafdichting. De uitvinding bezit de capaciteit van het functioneren in een breed bereik van werkdrukken en heeft het doel van het elimineren of aanzienlijk reduceren van buigingen in het radiale vlak van een afdichtingsring en het daardoor reduceren van het lekken van gas. De inrichting is in het bijzonder geschikt voor toepassing in industriële compressors en gas- of stoomturbines.

Het stationaire afdichtingsringsamenstel volgens de uitvinding is gemonteerd in een stationair afdichtingshuis. Het afdichtingsringsamenstel en het afdichtingshuis zijn beide op geschikte wijze tegen rotatie gefixeerd. Het afgedichte gas oefent druk uit op de buitenomtrek van het ringsamenstel, op beide radiaal verlopende vlakken van de ring, en qp een deel van de binnencantrek van de stationaire af dicht ingsring, waarbij het resterende deel van de binnenomtrek onderhevig is aan een enigzins lagere druk. Een roteerbare koppelring, in het algemeen vervaardigd van een hard materiaal, is bevestigd aan een roterende as, die door het stationaire afdichtingshuis loopt. Een radiaal verlopend vlak oppervlak aan de roterende koppelring werkt samen met het radiaal verlopende vlakke oppervlak van de stationaire af dicht ingsring. Een aantal veren strekken zich uit tussen het stationaire afdichtingshuis en de stationaire afdichtingsring en drukken de stationaire afdichtingsring naar de roterende koppelring toe. Verder is een afdichtingsring 31, zoals een zuigerring, gewoonlijk vervaardigd van koolstof met een sleufinsnijding, gemonteerd in een ringvormige groef in het stationaire huis. De afdichtingsring wordt radiaal tegen een binnenonttrek van de stationaire afdichtingsring en tegen een radiaal verlopend oppervlak van de groef in het stationaire afdichtingshuis gedrukt door mechanische en drukkrachten.

Het stationaire afdichtingsringsamenstel is voorzien van een vlakafdichtingsring, een versterkingsring, een steunring, een borgring en twee statische afdichtingen. De vlakafdichtingsring is gewoonlijk vervaardigd van siliciumcarbide. De versterkingsring, steunring en borgring zijn gewoonlijk vervaardigd van geschikte metaalmaterialen, zoals staal, in het algemeen allen van hetzelfde materiaal om thermische vervormingen te voorkomen. De twee statische afdichtingen zijn identiek in ontwerp en zijn gewoonlijk elastomere O-ringen of dergelijken, of ringen van geschikt materiaal, zoals koolstof zuiger-ringen, afhankelijk van de temperatuur waaraan de ringen blootgesteld worden.

De versterkingsring past over de buitenste onttrekken van de vlakafdichtingsring met een speling, waarbij de statische afdichtingen de beide radiale vlakken van de vlakafdichtingsring raken. De statische afdichtingen maken eveneens contact met de inwendige omtrek van de versterkingsring, die gemonteerd is over de buitenste onttrek van de vlakafdichtingsring. Een statische afdichting 55 maakt contact met het buitenste radiaal verlopende vlakke afdichtingsoppervlak 27 van de vlakafdichtingsring 28, waarbij de tegengestelde zijde van de statische afdichting 55 contact maakt met een inwendig radiaal vlak van de versterkingsring 43. Het radiaal verlopende vlakke afdich- tingsoppervlak 27 van de vlakafdichtingsring 28 bevat een aantal radiaal verlopende uitsparingen 105, die in verbinding staan met een uitwendige groef 93 en een inwendige ringvormige groef 99. Drie vlakke oppervlakken zijn het resultaat aan het radiaal verlopende afdich-tingsvlak 27. Het buitenste, zoals eerder beschreven, maakt contact met een statische afdichting. Het binnenste vlakke oppervlak voert de afdichtfunctie uit op het roterende tussenvlak met afdichtingsvlak 29, die een buiten- en binnendiameter heeft. Het resterende middelste vlakke oppervlak aan het afdichtingsvlak 27 maakt eveneens contact met de roterende koppelring en doet dienst als een steunoppervlak voor het reduceren van eenheidsbelasting. Dit steunoppervlak 27 kan verscheidene aërodynamische, filmdragende geometrieën opnemen, wanneer daartoe de noodzaak zich voordoet. Het radiaal verlopende vlakke afdichtingsoppervlak 29 van de koppelring 25 strekt zich radiaal voorbij de buitenomtrek van het middelste vlakke afdichtingsoppervlak aan de vlakafdichtingsring 28 uit.

Het tegengestelde radiaal verlopende oppervlak van de vlakafdichtingsring, of tegenovergestelde zijde van het vlakke afdichtingsoppervlak, bevat een buitenste en binnenste uitgespaarde ringvormige trap. De door de binnenste uitgespaarde ringvormige trap gedefinieerde diameter heeft een gedefinieerde ruimtelijke relatie met de binnen- en buitendiameters van het binnenste vlakke afdichtingsoppervlak aan het tegenoverliggende radiaal verlopende afdichtingsoppervlak. Deze gedefinieerde ruimtelijke relatie vormt een drukbalancering in de axiale richting. Het uit de buitenste uitgespaarde ringvormige trap resulterende radiaal verlopende oppervlak heeft een axiaal gedefinieerde ruimtelijke relatie met de in het stationaire afdichtingshuis gemonteerde zuigerring.

Een aantal gaten strekken zich radiaal door de vlakafdichtingsring uit vanaf de buitenste onttrek naar de binnenomtrek en doen dienst voor het naar de lage-drukz ij de afvoeren van ter plaatse van de twee statische afdichtingen optredend lekgas. De drukbelasting wordt daardoor hoofdzakelijk opgenomen door de versterkingsring, waardoor in essentie een geringe resulterende belasting invloed heeft op de vlakafdichtingsring en daardoor een zeer kleine structurele buiging van de ring 28 optreedt.

Fig. 1 is een doorsnedeaanzicht van een typerend droog gas-vlak-afdichtingssamenstel, dat als één van zijn elementen een volgens de uitvinding geconstrueerd stationair afdichtingsring samenstel bevat; fig. 2 een doorsnedeaanzicht is van een stationair afdichtings-ringsamenstel, gelijk aan dat van fig. 1; fig. 3 een doorsnedeaanz icht is van de stationaire afdichtings-ring van het stationaire afdichtingsringsamenstel, waarbij drukdis-tributiekrarnmen de radiaal en axiaal verlopende, op de stationaire afdichtingsring werkende drukkrachten tonen; en fig. 4 een aanzicht is van een deel van het afdichtingsvlak van de stationaire afdichtingsring volgens fig. 1.

In fig. 1 en 2 is een droog gas-vlakafdichtingssainenstel 11 weergegeven voor het afdichten van een roterende as 13 in een stationaire behuizing 15, die een hoge-gasdrukzijde 17 en een lage-drukzijde 19 heeft. Het droge gas-vlakafdichtingssamenstel 11 bevat een aan een afdichtingshuis 23 gemonteerd stationair afdichtingsringsamenstel 21 en een aan de as 13 bevestigde roterende koppelring 25, die met de as roteerbaar is.

Een statische afdichting 26 is voorzien tussen de roteerbare koppelring 25 en de as 13, teneinde het ongewenste parasitaire verlies van gas vanaf de hoge-drukzijde 17 naar de lage-drukzijde 19 te voorkomen.

Het huis 23 is bevestigd aan een stationaire mantel 15 en een statische afdichting, Oring 20, is voorzien tussen huis 23 en stationaire mantel 15 teneinde het ongewenste parasitaire verlies van gas van de hoge-drukzijde 17 naar de lage-drukzijde 19 via een eventuele ruimte tussen het huis 13 en de mantel 15 te voorkomen.

Een radiaal verlopend vlakafdichtingsvlak 27 op ring 28 van het stationaire afdichtingsringsamenstel 21 is geschikt om samen te werken met een radiaal verlopend vlakafdichtingsvlak 29 cp de roterende koppelring 25 teneinde een gewenste afdichting tussen de ringen 28 en 25 en hun afdichtingsvlakken 27 en 29 te verschaffen.

Een aantal veren 30 is gemonteerd in het af dicht ingshuis 23 en deze veren staan in contact met de stationaire afdichtingsring 28 en drukken de ring 28 naar de koppelring 25 toe, zodat afdichtingsvlak 27 afdichtend aangrijpt op afdichtingsvlak 29.

Een secundaire afdichtingsring 31, bij voorkeur een ring vervaardigd als een zuigerring met een opening en vervaardigd van koolstof of van siliciumcarbide, is gemonteerd in een ringvormige groef 33 in de onderarm 42 van het huis 23, en heeft een buitenste omtrek 35, die in contact staat met een binnenomtrek 37 van de stationaire afdichtingsring 28 teneinde een gewenste afdichting voor onttrek 35 te verschaffen en de doorlaat van gas van de hoge-drukz ij de 17 naar de lage-drukz ij de 19 te voorkomen. Een radiaal verlopend vlak afdichtingsvlak 39 van secundaire afdichtingsring 31 staat in contact met het radiaal verlopende vlak 41 van groef 33 voor het verschaffen van een afdichting daartussen en verlies van gas vanaf de hoge-drukz ij de 17 naar de lage-drukzijde 19 op deze plaats te voorkomen. Het stationaire afdichtingsringsamenstel 21 is gemonteerd over de onderarm 42 van het afdichtingshuis 23 met een speling.

In fig. 2 bevat het stationaire afdichtingsringsamenstel 21 een versterkingsring 43, een afdichtingsring 28, ondersteuningsring 47, borgring 49 en twee identieke statische afdichtingen 51 en 53. De constructie van het in fig. 1 en 2 weergegeven stationaire afdichtingsringsamenstel 21, verschilt slechts daarin, dat de statische afdichtingen 55 en 57 in fig. 1 bij voorkeur elastomere O-ringen zijn voor het afdichten van gas bij lage temperatuur en de statische afdichtingen 51 en 53 in fig. 2 bij voorkeur ringen zijn, zoals zuigerringen met een opening en vervaardigd van koolstof, voor het afdichten van gas bij hoge temperatuur. Met uitzondering hiervan is de constructie van het stationaire afdichtingsringsamenstel 21 dezelfde in fig. 1 en 2. De versterkingsring 43, de ondersteuningsring 47 en borgring 49 zijn bij voorkeur allen vervaardigd van dezelfde metaalmaterialen, zoals staal, teneinde dezelfde thermische uitzettingscoëfficiënt te hebben. De vlakafdichtingsring 28 is bij voorkeur vervaardigd van koolstof of siliciumcarbide.

De versterkingsring 43 is gemonteerd over de buitenste omtrek 59 van de vlakafdichtingsring 28 door middel van een spelingspassing en heeft een naar binnen toe uitstekende radiale flenssectie 61, welke sectie een statische afdichting 51 behuist. Versterkingsring 43 heeft ook een naar buiten toe uitstekende radiale flens 63 en de flenzen 61 en 63 zorgen voor het structureel verstijven van de versterkingsring 43 en het reduceren van uit de uitgeoefende gasdrukken resulterende spanning en buigingen. Een ringvormige groef 65 is qpgenamen in versterkingsring 43 voor het opnemen van borgring 49. De ondersteuningsring 47 is gemonteerd tussen de statische afdichting 53 en de borgring 49 teneinde de statische afdichting 53 naar de ring 28 toe te drukken. De buitenomtrek 67 van de ondersteuningsring 47 past binnen de binnenamtrek 69 van de versterkingsring 43.

Een axiale voorspanning is gewenst in het geval van statische afdichtingen met elastomere O-ringen 55 en 57, maar verdient niet de voorkeur in het geval van zuigerring-type statische afdichtingen 51 en 53.

De buitenste onttrekken 79 en 81 van de statische afdichtingen 51, 53 maken contact met de binnenomtrek 69 van versterkingsring 43 teneinde te resulteren in een gewenste afdichting daartussen. Het radiale vlak 83 van statische afdichting 51 maakt contact met het radiaal verlopende vlakke afdichtingsoppervlak 27 nabij de buitenomtrek 59 van vlakafdichtingsring 28 teneinde een gewenste afdichting tegen gasdoorlaat tot stand te brengen. Het vlak 85 van statische afdichting 53 maakt contact met een radiaal verlopend vlak 87 van ring 28 teneinde een gewenste afdichting tot stand te brengen en doorlaat van gas te blokkeren. Een aantal radiale gaten 91 zijn opgenomen in ring 28 en strekken zich uit vanaf de buitenste omtrek 59 naar de binnenomtrek 37 van de ring 28 en zorgen voor de afvoer naar de lage-drukz ij de 19 van eventueel lekgas, dat kan optreden over de statische afdichten 51 en 53 of 55 en 57 vanaf de hoge-drukzijde 17.

Een uitgespaard vlak 87 (fig. 2) op ring 28 heeft een axiale ruimtelijke relatie met vlakken 39, 41 (fig. 1) in groef 33 om de radiale drukkrachten te balanceren. Met verwijzing naar fig. 3, is te zien, dat deze ruimtelijke relatie radiaal binnenwaarts werkende drukkrachten produceert, die weergegeven worden door het gebied JHML en radiaal buitenwaarts werkende drukkrachten, weergegeven door gebied UVWX. Deze krachten zijn in grootte gelijk en in richting tegengesteld en heffen elkaar daardoor op. Er dient opgemerkt te worden, dat de drukbalanceringsgeometrie in de axiale richting geheel op de ring 28 geplaatst is en niet verdeeld is over meerdere delen.

Verwezen wordt nu naar fig. 2 en 4, waarin een bovenste ringvormige groef 93 gevormd is in afdidhtingsvlak 27 van vlakafdichtingsring 28 en deze groef heeft een buitenomtrek of rand 95 en een binnenomtrek of rand 97. Een onderste ringvormige groef 99 is gevormd in afdich-tingsvlak 27 van vlakafdichtingsring 28 en heeft een buitenomtrek 101 en een binnenomtrek 103. Een aantal uitsparingen 105 (fig. 4) strekken zich radiaal uit tussen bovenste groef 93 en onderste ringvormige groef 99 en distribueren hoge-drukgas naar de onderste groef 99 en waarborgen dat het hoge-drukgas zijn krachten uitoefent op de binnenomtrek 103 van de onderste ringvormige groef 99, teneinde de gasdruk over het radiale afdichtingsvlak 27 uit te balanceren. De binnenomtrek 97 van de bovenste ringvormige groef 93 is kleiner in diameter dan de buitenomtrek 107 (fig. 1) van koppelring 25. Het vlak 109 (fig. 2) van de bovenste ringvormige groef 93 heeft een gedefinieerde axiale ruimtelijke relatie met het vlak 111 van de onderste ringvormige groef 99. De op de buitenomtrek 95 van de bovenste ringvormige groef 93 uitgeoefende drukkrachten werken radiaal naar buiten toe. De op de binnenamtrék 103 van de binnenste ringvormige groef 99 uitgeoefende drukkrachten werken radiaal naar binnen toe. Deze krachten zijn in grootte gelijk en in richting tegengesteld en heffen elkaar daardoor op.

Een steunkussen 113 is gevormd op afdichtingsvlak 27 van vlakaf-dichtingsring 28 tussen de bovenste groef 93 en onderste groef 99. Het steunkussen 113 zorgt voor het verlagen van de ondersteuningsbelasting van de eenheid.

Een ringvormige afdichtingsdam 115 is gevormd op het onderste deel van afdichtingsvlak 27, met een buitenomtrek, die de binnenomtrek 103 van de onderste ringvormige groef 99 vormt en met een binnenamtrék 117. Omtrekken 103 en 117 hébben een gedefinieerde radiale ruimtelijke relatie met binnenamtrék 37 van ring 28. In fig. 3 worden bij de gedefinieerde radiale ruimtelijke relatie de op het afdichtingsvlak 27. werkende drukkrachten weergegeven door het gebied ABFD. De op de tegengestelde zijde van vlakafdichtingsring 28 werkende drukkrachten worden weergegeven door gebied NOTS. Deze gebieden zijn in grootte gelijk en tegengesteld, en de krachten heffen elkaar op.

De vlakafdichtingsring 28 en daardoor het stationaire ringsamen-stel 21, is tegen rotatie gefixeerd door middel van een aantal gaten 119 (fig. 1) in vlakafdichtingsring 28, waarin in het afdichtingshuis 23 gemonteerde vergrendelingspennen 121 grijpen. Eindvlak 123 van gat 119 heeft een gedefinieerde axiale ruimtelijke relatie met vlak 87 van vlakafdichtingsring 28 en vlak 41 in groef 33 teneinde drukvervorming van de vlakafdichtingsring 28 door het blootstellen van een deel van gat 119 aan drukonbalans te voorkomen.

Bij het volgens de uitvinding geconstrueerde stationaire afdidh-tingsringsamenstel 21 neemt de versterkingsring 43 de uitgeoefende gasdruk op en zorgt ervoor, dat de vlakafdichtingsring 28 voor het grootste gedeelte structureel onvatbaar blijft voor drukkrachten.

In het stationaire afdichtingsringsamenstel volgens de uitvinding is het oppervlak van één van de ringen voorzien van een aantal tussen bovenste en onderste ringvormige groeven verlopende radiale sleuven teneinde het hoge-drukgas vanuit de bovenste ringvormige groef naar de onderste ringvormige groef te kanaliseren, zodat het gas ba- lanceringsdculdcen tegen de bovenrand van de bovenste ringvormige groef en tegen de onderrand van de onderste ringvormige groef uitoefent. Een vlakke damsectie is voorzien onder de onderste ringvormige groef. De dam dicht in samenwerking met het radiale vlak van de roterende ring het huis af.

Het afdichtingsringsamenstel van de uitvinding is voorzien van een aan de buitenomtrek van de stationaire ring gemonteerde verster-kingsring voor het vasthouden van de statische afdichtingen tegen het afdichtingsvlak en andere vlakken van de stationaire ring nabij zijn buitenomtrek, en voor het vasthouden van de stationaire ring tegen buiging. Radiaal verlopende gaten in de stationaire ring voeren eventueel vanaf de hoge-drukzijde van de afdichtingseenheid de statische afdichtingen binnendringend gas af naar de atmosfeer.

Ook is een tweede afdichting opgenomen in het huis en deze afdichting verloopt radiaal teneinde contact te maken met de boring van de stationaire afdichtingsring voor het radiaal afdichten van de stationaire ring.

Het binnenvlak van de stationaire afdichting ligt in hetzelfde vlak als het binnenvlak van de binnenste statische afdichting, die tegen het andere vlak van de ring gehouden wordt door middel van het versterkingsringsamenstel.

In werking worden de op de afdichtingsring 28 uitgeoefende krachten nagenoeg gelijk uitgebalanceerd over zijn afdichtingsvlak, zijn andere vlak, zijn boring, de bovenrand van zijn bovenste ringvormige groef en de onderrand van zijn onderste ringvormige groef. Deze uitbalancering van de krachten op ring 28 vrijwaart de ring 28 van ongewenste spanningen, die het bovenste deel van de afdichtingsring 28 in één richting en het onderste deel van de afdichtingsring 28 in de andere richting doen kantelen.

Claims (5)

1. Stationair afdichtingsringsamenstel voor een droge gas-vlakaf-dichtingseenheid, gekenmerkt door: een vlakafdichtingsring, geschikt cm samen te werken met een op een as gemonteerde roterende kqppelring, een aan de ontrek van de vlakafdichtingsring gemonteerde ver-sterkingsring teneinde te voorkomen dat de vlakafdichtingsring gebogen of gekanteld wordt, wanneer deze ring blootgesteld wordt aan ongebalanceerde gasdrukken, en tussen de vlakafdichtingsring en de versterkingsring aangebrachte montagemiddelen voor het monteren van de versterkingsring op de vlakafdichtingsring.

2. Stationair afdichtingsringsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de montagemiddelen een ondersteuningsring 47 en een borg-ring 49 bevatten, die tezamen met de versterkingsring 43 een paar statische afdichtingen tegen de tegengestelde vlakken van de stationaire afdichtingsring 28 drukken.

3. Stationair afdichtingsringsamenstel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de vlakafdichtingsring vervaardigd is van koolstof of siliciumcarbide.

4. Stationair afdichtingsringsamenstel volgens conclusie 1, gekenmerkt door: een in het afdichtingsvlak van de stationaire afdichtingsring gevormde buitenste ringvormige groef, een in het afdichtingsvlak van de stationaire afdichtingsring gevormde binnenste ringvormige groef, en een aantal van tussen de buitenste en binnenste ringvormige groeven verlopende uitsparingen, waardoor middelen verschaft worden voor het richten van het hoge-drukgas tegen de radiale en axiale vlakken van de ringvormige groeven teneinde het hoge-drukgas in gelijke mate te distribueren over het afdichtingsoppervlak van de stationaire afdichtingsring om doorbuiging van het kcppelvlak van de stationaire afdichtingsring te voorkomen.

5. Stationair afdichtingsringsamenstel voor een droge gas-vlak-afdichtingseeriheid 11 voor het afdichten van een roterende as 13 in een mantel of huis 15 in een gasturbine, compressor of dergelijken, teneinde de hoge-drukzijde 17 van de eenheid 11 ten opzichte van de lage-drukzijde 19 af te dichten, gekenmerkt door: een aan een afdichtingshuis 23 gemonteerde stationaire ring 28, een aan de as 13 roteerbaar daarmee gemonteerde roteerbare kop-pelring 25, een afdichtingsvlak 27 aan de stationaire primaire ring 28, geschikt om samen te werken met een afdichtingsvlak 29 aan koppelring 25 om een gewenste afdichting daartussen tot stand te brengen, een aan de buitenomtrek van de stationaire ring 28 gemonteerde versterkingsring 43 voor het tegen doorbuiging beschermen van ring 28, middelen voor het afdichtend monteren van de versterkingsring 43 aan de buitenomtrek van de stationaire ring 28, radiale afvoergaten 91 in de stationaire ring 28 voor het naar de atmosfeer 19 afvoeren van vanuit de hoge-drukzijde 17 van de af-dichtingseenheid 11 tussen de versterkingsring 43 en de ring 28 de gasafdichting binnendringend gas, een in het huis 23 opgenomen en radiaal verlopende secundaire afdichtingsring 31 voor het in contact staan met de boring van de stationaire afdichtingsring 28 teneinde de boring van de stationaire ring 28 radiaal af te dichten tegen het ontsnappen van hoge-drukgas, waarbij de secundaire afdichtingsring 31 een van gaten voorziene ring is, zoals een zuigerring en vervaardigd van koolstof of silicium-carbide, de secundaire afdichtingsring 31 opgenomen is in groef 33 in afdichtingshuis 42, waarbij het radiaal verlopende vlakke afdichtings-oppervlak 39 in contact staat met het samenwerkende radiaal verlopende oppervlak 41 van groef 33 en de oppervlakken 39, 41 een axiale ruimtelijke relatie hebben met het radiaal verlopende oppervlak 87 van vlakafdichtingsring 28, teneinde de radiale drukkrachten uit te balanceren, een in het afdichtingsvlak 27 van de stationaire ring 28 gevormde bovenste ringvormige groef 93 met een bovenrand 95 en een onderrand 97, een in het afdichtingsvlak 27 van de stationaire ring 28 gevormde onderste ringvormigde groef 99 met een bovenrand 101 en een onderrand 103, een aantal van tussen de bovenste en onderste ringvormige groeven verlopende radiale sleuven 105 voor het kanaliseren van het hoge-drukgas tussen de bovenste ringvormige groef 93 en de onderste ringvormige groef 99, zodat het gas uitgébalanceerde drukken uitoefent op de bovenrand 95 van de bovenste ringvormige groef 93 en op de onderrand 103 van de onderste ringvormige groef 99, een in het afdichtingsvlak 27 tussen de bovenste en onderste ringvormige groeven gevormd steunkussen 113, een in het onderste deel van het afdichtingsvlak 29 van de stationaire ring 28 onder de onderste ringvormige groef 99 gevormde ringvormige afdichtingsdam 115, waarbij de onderrand 97 van de bovenste ringvormige groef onder de rand 107 van de roterende ring 25 geplaatst is, teneinde slijtage van een trap in het vlak 29 van stationaire afdichtingsring 28 te voorkomen.