PL100105B1 - Uszczelnienie walu generatora wypelnionego gazem - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest uszczelnienie walu generatora wypelnionego gazem, zwlaszcza wodorem o podwyzszonym cisnieniu, Stan techniki. W znanych dotychczas rozwiazaniach uszczelnien walu typu osiowego z dociskiem sprezyno¬ wym lub hydraulicznym badz promieniowego jedno lub dwuczesciowego generatorów elektrycznych z publikacji ksiazkowych ZSRR: W.S. Iwanow, F.Z.Sieriebrjankij" Gazo-masljanoje chazjajstwo gienieracorow s wodorodnym ochlazdienijem", (1965) str.9-16 oraz S.I. Chazan „Tufbogienieratoiy powrjezdienija iriemonr, (1971) str# 94-97, 535-556, 610-619 oraz 631 i 632, jako medium uszczelniajace w zamku hydraulicznym uszczelnie¬ nia walu stosowany jest olej. Te znane uszczelnienia walu generatora wypelnionego gazem o podwyzszonym cisnieniu skladaja sie z korpusu uszczelnienia polaczonego mechanicznie z zewnetrzna oslona generatora, których wytoczone wyjecia tworza wspólnie pierscieniowa komore splywowa oleju, do której w najnizszej czesci, przylaczony jest rurociag odplywowy. Wewnatrz tak powstalej komory splywowej oleju jest przylaczo¬ ny do zewnetrznej oslony generatora labirynt uszczelniajacy, zapobiegajacy przedostawaniu sie do wnetrza generatora oleju, który splywa na strone uszczelniana, a wiec o podwyzszonym cisnieniu gazu.

W korpusie uszczelnienia, w jego pierscieniowym wytoczeniu, znajduje sie zabudowany przesuwnie wzdluz osi walu, o przekroju w ksztalcie duzej litery „L", pierscien uszczelniajacy, wyposazony na wewnetrznej stronie dluzszego ramienia-od strony korpusu uszczelnienia, w uszczelki komór, oddzielajace komory: splywowa oleju, oleju uszczelniajacego oraz oleju dociskowego od siebie, przy czym kazda z uszczelek zapobiega wyplywowi oleju dociskowego i uszczelniajacego na zewnatrz pierscienia uszczelniajacego oraz wyrównaniu cisnienia miedzy komorami.

Obie pierscieniowe komory, oleju uszczelniajacego i oleju dociskowego, wykonane w korpusie uszczelnie- nia, wyposazone sa w oddzielne rurociagi, przylaczone w dolnej czesci korpusu uszczelnienia, przesuniete osiowo i katowo wzgledem rurociagu odplywowego, doprowadzajace olej o wlasciwych cisnieniach oddzielnie do komory oleju uszczelniajacego i komory oleju dociskowego.2 100105 Inne znane uszczelnienie walu, typu osiowego (polski opis patentowy nr 52374) polega na zastosowaniu pierscienia uszczelniajacego, posiadajacego prowadzenie w ksztalcie wycinka kuli o srednicy równej srednicy korpusu uszczelnienia, pozwalajace na wykonywanie przez pierscien poza ruchem posuwistym równiez ruchów wahadlowych, w wyniku czego nastepuje dopasowanie czola pierscienia uszczelniajacego do pierscienia oporowe¬ go walu, nawet przy nieznacznych skoszeniach. Drobne niedokladnosci wykonania lub wahania plaszczyzny roboczej pierscienia oporowego sa kompensowane przez odpowiednie ruchy pierscienia uszczelniajacego tak, ze kontakt pomiedzy pierscieniem oporowym walu a pierscieniem uszczelniajacym jest zawsze utrzymany.

Cel wynalazku. Celem wynalazku jest zapobieganie mozliwosci zalania olejem wnetrza generatora poprzez zapewnienie grawitacyjnego splywu oleju z komory splywowej czesci cisnieniowej wnetrza generatora oraz umozliwienie odgazowania komór oleju uszczelniajacego i dociskowego i prowadzenia stalych pomiarów cisnienia oleju w tych komorach.

Istota wynalazku. Cel ten osiaga sie przez zastosowanie dodatkowego rurociagu odplywowego usytuowane¬ go ponizej osi korpusu uszczelnienia, najkorzystniej z otworem umieszczonym na wysokosci dochodzacej do linii bedacej przedluzeniem dolnej krawedzi walu generatora, przez wyprowadzenie z komory splywowej oleju otworu odpowietrzajaco-wyrównawczego, umieszczonego powyzej osi korpusu uszczelnienia, najKorzystniej w najwyzszym punkcie komory splywowej oleju po stronie przeciwleglej do rurociagu odplywowego oraz przez wyprowadzenie z najwyzszych punktów komór oleju uszczelniajacego i dociskowego oddzielnych otworów odpowietrzajaco-pomiarowych. • Objasnienie figur rysunku. Przedmiot wynalazkujest blizej wyjasniony w przykladzie wykonania, w piono¬ wym przekroju podluznym, na rysunku, którego fig. 1 — przedstawia uszczelnienie walu generatora typu osiowego, zas fig. 2 — uszczelnienie typu promieniowego.

Przyklady realizacji wynalazku.

Przyklad I. Uszczelnienie walu generatora typu osiowego sklada sie z korpusu uszczelnienia 1 zaopatrzonego w dolnej swej czesci w rurociag odplywowy 2 wprowadzony od komory splywowej oleju 3 polaczonej z dodatkowym rurociagiem odplywowym 4, usytuowanym ponizej osi korpusu uszczelnienia 1, najkorzystniej z otworem umieszczonym na wysokosci dochodzacej do linii bedacej przedluzeniem dolnej krawedzi walu generatora 5, oraz w przesuniety katowo i osiowo wzgledem rurociagu odplywowego 2 rurociag doplywowy oleju uszczelniajacego 6 polaczony z komora oleju uszczelniajacego 7 i rurociag doplywowy oleju dociskowego 8 doprowadzony do komory oleju dociskowego 9, polaczonego mechanicznie swym kolnierzem z zewnetrzna oslona generatora 10, do której przymocowany jest równiez, od strony korpusu uszczelnienia 1, labirynt uszczelniajacy 11.

Wewnatrz korpusu uszczelnienia 1 zabudowany jest przesuwnie pierscien uszczelniajacy 12, natomiast uszczelki komór 13, oddzielajace od siebie komore splywowa oleju 3, komore oleju uszczelniajacego 7 oraz komore oleju dociskowego 9 sa usytuowane miedzy pierscieniem uszczelniajacym 12 i korpusem uszczelnienia 1.

Oddzielne otwory odpowietrzajaco-pomiarowe 14, polaczone z komorami oleju uszczelniajacego 7 i oleju dociskowego 9 w górnej czesci korpusu uszczelnienia 1 sa umieszczone w najwyzszych punktach tych komór, natomiast otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy 15, wyprowadzony z komory splywowej oleju 3 do przylacza usytuowanego na zewnatrz generatora, znajduje sie powyzej osi korpusu uszczelnienia 1, najkorzystniej w najwyzszym punkcie komoiy splywowej oleju 3, po stronie przeciwleglej do rurociagu odplywowego 2.

Pierscien oporowy 16, stanowiacy element konstrukcyjny walu generatora 5 znajduje sie po stronie czolowej pierscienia uszczelniajacego 12.

Przyklad II. Uszczelnienie walu generatora typu promieniowego sklada sie z korpusu uszczelnienia 17 zaopatrzonego w dolnej swej czesci w rurociag odplywowy 18 przylaczony do komory splywowej oleju 19 polaczonej z dodatkowym rurociagiem odplywowym 20 dla sterowania i sygnalizacji poziomu, umieszczonym ponizej osi korpusu uszczelnienia 17, najkorzystniej z otworem usytuowanym na wysokosci dochodzacej do linii bedacej przedluzeniem dolnej krawedzi walu generatora 21, oraz w przesuniety katowo i osiowo rurociag doplywowy oleju uszczelniajacego 22 doprowadzony do komory olejowej 23 z umieszczonymi wewnatrz niej pierscieniami uszczelniajacymi 24, polaczonego mechanicznie swym kolnierzem z zewnetrzna oslona generatora , do której przymocowany jest, od strony korpusu uszczelnienia, labirynt uszczelniajacy 26.

W górnej czesci korpusu uszczelnienia 17, symetrycznie do szerokosci komory olejowej 23, najkorzystniej w najwyzszym jej punkcie, wyprowadzony jest otwór odpowietrzajaco-pomiarowy 27, natomiast z najwyzszego punktu komory splywowej oleju 19, po stronie przeciwleglej do rurociagu odplywowego 18, wyprowadzony jest na zewnatrz uszczelnienia otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy 28.

W uszczelnieniu typu osiowego olej doprowadzony rurociagiem doplywowym oleju uszczelniajacego 6 do komory oleju uszczelniajacego 7 oraz rurociagiem doplywowym oleju dociskowego 8 do komory oleju100 105 3 dociskowego 9, a w przypadku uszczelnienia typu promieniowego rurociagiem doplywowym oleju uszczelniajace¬ go 22 do komory olejowej 23, dzialajac swym cisnieniem na powierzchnie czolowa pierscienia uszczelniajacego 12 zabudowanego przesuwnie w korpusie uszczelnienia 1 dociska pierscien uszczelniajacy 12 do pierscienia oporowego 16, stanowiacego element konstrukcyjny walu generatora 5, przy czym powierzchnia robocza pierscienia uszczelniajacego 12 i oporowego 16 jest uszczelniana filmem olejowym oleju wyplywajacego z komory oleju uszczelniajacego 7. Grubosc filmu olejowego stanowi wypadkowa sily docisku wynikajacej z cisnienia oleju w komorze oleju dociskowego 9, dzialajacej na powierzchnie czolowa pierscienia uszczelniajace¬ go 12, oraz sily odpychajacej, wynikajacej z cisnienia oleju wyplywajacego odpowiednimi kanalikami w pierscie¬ niu uszczelniajacym 12 z komory oleju uszczelniajacego 7 na czesc robocza pierscienia oporowego 16 na wale generatora 5.

W stanach przejsciowych, zachodzacych podczas pracy jeneratora, zmiana grubosci filmu olejowego wystepuje pod wplywem cieplnego wydluzenia lub jakiegokolwiek innego poosiowego przemieszczenia walu generatora 5, powodujacego zjednej strony maszyny nacisk pierscienia oporowego 16 na pierscien uszczelniajacy 12 oraz przesuniecie go w korpusie uszczelnienia 1 zabudowanego na zewnetrznej oslonie generatora 10 oraz jednoczesne oddalenie sie pierscienia oporowego 16 od pierscienia uszczelniajacego 12 z drugiej, symetrycznej strony maszyny.

Olej uszczelniajacy, przechodzac poprzez kanaly pierscienia uszczelniajacego 12, zostaje rozdzielony na dwie czesci, z których jedna wyplywa na strone powietrzna uszczelnien a i mieszajac sie z olejem lozyskowym splywa grawitacyjnie rurociagiem do glównego zbiornika oleju, natomiast druga czesc przedostaje cie na strone wodorowa generatora, skad splywa rurociagiem odplywowym 2 do specjalnego zbiornika oleju cisnieniowego, z którego w zaleznosci od poziomu oleju, poprzez zawór plywakowy lub reczny wraca, wyparta cisnieniem gazu, do glównego zbiornika olejowego.

Wnetrze generatora oddzielone jest od uszczelnienia walu labiryntem uszczelniajacym 11 przytwierdzonym do zewnetrznej oslony generatora 10.

Równowaga pomiedzy cisnieniem gazu wewnatrz generatora, cisnieniem oleju w rurociagu odplywowym 2 czy cisnieniem panujacym w zbiorniku cisnieniowym zachodzi w stanach ustalonych pracy uszczelnien na skutek luzów promieniowych wystepujacych na nozach labiryntu uszczelniajacego 11, natomiast w stanach przejscio¬ wych zapewnia ja otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy 15 wraz z dodatkowym rurociagiem gazowym laczacym komore splywowa oleju 3 ze zbiornikiem cisnieniowym splywu oleju.

Wlasciwe dopasowanie uszczelek komór 13, oddzielajacych komory oleju dociskowego 9, uszczelniajacego 7 czy komore splywowa oleju 3, pozwala na poosiowy przesuw pierscienia uszczelniajacego 12 w korpusie uszczelnienia 1 czyli na nadazanie pierscienia uszczelniajacego 12 za kazdym wydluzeniem walu generatora 5.

Skutki techniczne wynalazku. Bedace przedmiotem wynalazku uszczelnienie walu generatora wypelnione¬ go gazem, polegajace na zastosowaniu dodatkowego rurociagu odplywowego 4, wyprowadzonego z komory splywowej oleju 3 z otworem na wysokosci dochodzacej do dolnej krawedzi walu generatora 5 nie dopuszcza do bardzo szybkiego powstawania niebezpiecznego poziomu oleju, stwarzajacego zagrozenie zalania olejem wnetrza generatora. Rozwiazan e to stwarza mozliwosc skierowania spietrzajacego sie oleju do odpowiedniego przekazni¬ ka sygnalizacyjnego, którego styki, oprócz sygnalu optycznego badz akustycznego, moga byc wykorzystane do automatycznego otwierania zaworu obnizajacego poziom oleju w zbiorniku cisnieniowym zanim olej zacznie przedostawac sie do wnetrz generatora. Objetosc korpusu przekaznika sygnalizacyjnego oraz rurociagu laczacego go z komora splywowa oleju 3 pozwoli uzyskac odpowiednia zwloke czasowa konieczna dla recznego lub automatycznego sterowania otwarciem zaworu zbiornika cisnieniowego.

Zastosowanie otworu odpowietrzajaco-wyrównawc^ego 15 eliminuje tworzenie sie w rurociagu odplywo¬ wym 2 oraz dodatkowym rurociagu odplywowym 4 poduszek gazowych poprzez wykorzystanie otworu odpowietrzajaco-wyrównawczego 15 do wyrównania cisnien w komorze splywowej oleju 3 i polaczonym z nia zbiornikiem cisnieniowym splywu oleju oraz przekaznikiem poziomu. Zapewni to grawitacyjny splyw oleju rurociagiem odplywowym 2 do zbiornika cisnieniowego splywu oleju, oraz dodatkowym rurociagiem odplywo¬ wym 4 do przekaznika poziomu nawet w wypadku bardzo szybkiego wzrostu przeplywu oleju na strone cisnieniowa do komory splywowej oleju 3 korpusu uszczelnienia 1 jaki moze zaistniec w stanach przejsciowych, przy szybkich zmianach wydluzenia walu.

Polaczenie gazowe tych urzadzen przez wykorzystanie otworu odpowietrzajace*- wyrównawczego 15 praktycznie calkowicie ogranicza mozliwosc przedostania sie oleju do wnetrza generatora poprzez luzy na nozach labiryntu uszczelniajacego 11, gdyz eliminuje skutecznie chwilowe spietrzenia oleju w komorze splywo¬ wej oleju 3 oraz w rurociagu odplywowym 2.4 100105 Oddzielne otwory odpowietrzajaco-pomiarowe 14 umozliwiaja stale lub okresowe odprowadzenie zawarte¬ go woleju, w postaci pecherzyków, gazu powodujacego powstawanie w komorach oleju uszczelniajacego 7 i dociskowego 9 poduszek powietrznych, zapewniajac staly przeplyw oleju na calym obwodzie czesci roboczej pierscienia uszczelniajacego 12 oraz stale wystepowanie filmu olejowego na powierzchni roboczej tego pierscienia, ograniczajac czestotliwosc uszkodzen mechanicznych powierzchni roboczej pierscienia uszczelniajace¬ go 12. Zapewniaja równiez grubosc filmu olejowego uszczelnienia a poza tym stwarzaja mozliwosc zainstalowania manometrów z kurkami odpowietrzajacymi i prowadzenia stalych pomiarów cisnienia oleju w miejscach, w których istnienie odpowiedniego cisnienia oleju jest podstawowym warunkiem dobroci pracy uszczelnienia walu, < Otwór odpowietrzajaco-pomiarowy 14 w komorze oleju dociskowego 9 moze byc dodatkowo wykorzysta¬ ny dla ustalenia korzystnych warunków pracy regulatora docisku. Otwory te pozwalaja okresowo lub ciagle zwiekszyc lub stworzyc przeplyw oleju w zainstalowanym na rurociagu doplywowym oleju uszczelniajacego 6, regulatorze róznicy cisnien oraz na zainstalowanym na rurociagu doplywowym oleju dociskowejj 8 regulatorze docisku, tym samym daja one mozliwosc sprawdzenia w dowolnej sytuacji ruchowej prawidlowosci pracy obu regulatorów.

Claims (8)

Zastrzezenia patentowe

1. Uszczelnienie walu generatora wypelnionego gazem — typu osiowego, z przymocowanym do zewnetrz¬ nej oslony generatora labiryntem uszczelniajacym i korpusem uszczelnienia z pierscieniem uszczelniajacym, rurociagiem odplywowym przylaczonym do komory splywowej oleju, rurociagiem doplywowym oleju uszczel¬ niajacego i dociskowego polaczonymi z komorami oleju uszczelniajacego i dociskowego, z uszczelkami komór oddzielajacymi komory oleju uszczelniajacego i dociskowego i 1 ierscieniem oporowym stanowiacym element walu generatora, znamienne tym, ze z komory splywowej oleiu (3) wyprowadzony jest na zewnatrz uszczelnienia dodatkowy rurociag odplywowy (4) i otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy (15), natomiast z komór oleju uszczelniajacego (7) i dociskowego (9) wyprowadzone sa oddzielne otwory odpowietrzajaco-po¬ miarowe (14).

2. Uszczelnienie walu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze dodatkowy rurociag odplywowy (4) usytuowany jest ponizej osi korpusu uszczelnienia (1), najkorzystniej z otworem umieszczonym na wysokosci dochodzacej do linii bedacej przedluzeniem dolnej krawedzi walu generatora (5), powyzej rurociagu odplywo¬ wego (2).

3. Uszczelnienie walu wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy (15) znajduje sie powyzej osi korpusu uszczelnienia (1), najkorzystniej w najwyzszym punkcie komory splywowej oleju (3), po stronie przeciwleglej do rurociagu odplywowego (2).

4. Uszczelnienie walu wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze otwory odpowietrzajaco-pomiarowe (14) usytuowane sa w najwyzszych punktach komór oleju uszczelniajacego (7) i dociskowego (9).

5. Uszczelnienie walu generatora wypelnionego gazem — typu promieniowego z przymocowanym do zewnetrznej oslony generatora labiryntem uszczelniajacym i korpusem uszczelnienia z zabudowanymi wewnatrz pierscieniami uszczelniajacymi, rurociagiem odplywowym przylaczonym do komory splywowej oleju, z rurocia¬ giem doplywowym oleju uszczelniajacego polaczonym z komora olejowa, znamienne tym, ze z komory splywowej oleju (19) wyprowadzony jest na zewnatrz uszczelnienia dodatkowy rurociag odplywowy (20) oraz otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy (28), natomiast z komory olejowej (23) wyprowadzony jest otwór odpowietrzajaco-pomiarowy (27).

6. Uszczelnienie walu wedlug zastrz. 5,znamienne tym, ze dodatkowy rurociag odplywowy (20) umieszczony jest ponizej osi korpusu uszczelnienia (17), najkorzystniej z otworem usytuowanym na wysokosci dochodzacej do linii bedacej przedluzeniem dolnej krawedzi walu generatora (21), powyzej rurociagu odplywowego (18).

7. Uszczelnienie walu wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze otwór odpowietrzajaco-wyrównawczy (28) usytuowany jest powyzej osi korpusu uszczelnienia (17), najkorzystniej w najwyzszym punkcie komory splywowej oleju (19), po stronie przeciwleglej do rurociagu odplywowego (18).

8. Uszczelnienie walu wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze otwór odpowietrzajaco-pomiarowy (27) znajduje sie w najwyzszym punkcie komory olejowej (23).100 105