WO2006008235A1 - Lager und dichtungsanordnung in einer dampfturbine - Google Patents

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WO2006008235A1
WO2006008235A1 PCT/EP2005/053185 EP2005053185W WO2006008235A1 WO 2006008235 A1 WO2006008235 A1 WO 2006008235A1 EP 2005053185 W EP2005053185 W EP 2005053185W WO 2006008235 A1 WO2006008235 A1 WO 2006008235A1
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pressure
steam turbine
turbine
component
bore
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PCT/EP2005/053185
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Uwe Krause
Michael Moser
Heinrich STÜER
Frank Truckenmüller
Armin De Lazzer
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Siemens Aktiengesellschaft
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Publication date
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    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
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    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/55—Seals

Definitions

  • the invention relates to a steam turbine having a rotor rotatably mounted about a longitudinal direction and at least one turbine component arranged around the rotor, which delimits an internal space (pi) acted upon by an internal space with an external pressure (p,) exposed outer space, where the internal pressure (pi) deviates from the external pressure (p 2 ), and the steam turbine is formed with at least one water-operated shaft bearing component for supporting the rotor.
  • seals in a steam turbine for sealing between the rotor and a turbine component.
  • the one embodiment was used when the pressure in the interior of the steam turbine is greater than the ambient pressure around the steam turbine.
  • the second embodiment is used when the pressure in the interior of the steam turbine is less than the ambient pressure around the steam turbine.
  • the rotor is trimmed via separate bearing arrangements. Since the working medium is a gas and, moreover, any relative movements between the rotor and the housing have to be taken into account, non-contact shaft seals are used. However, this type of seal is inevitably associated with leakage currents. This means that a certain part of the working medium inevitably passes the seal in the direction of the pressure drop.
  • the overpressure prevailing in the interior is usually gradually reduced in the flow.
  • several holes are formed. In the holes, the pressure in the leakage flow is reduced. The steam escaping through the bore can be returned to the steam cycle.
  • a pressure below the ambient pressure is provided in the last bore via an auxiliary system.
  • ambient air is sucked into this hole.
  • the working medium is sucked into this hole.
  • the working medium can thus not get into the environment.
  • a leakage current consisting of a mixture of working medium (from the réelle ⁇ space of the steam turbine) and the ambient air.
  • the mixture In order to be able to return the proportion of the working medium back into the cycle, the mixture must not only be condensed and separated, but also be thoroughly cleaned of any contamination by the ambient air.
  • EP 1 034 357 B1 describes a method for operating a steam turbine plant which uses water as coolant and lubricant instead of oil.
  • a separate shaft bearing of the steam turbine plant is designed such that water can be used as a coolant and lubricant.
  • a steam turbine plant in Rege.1 has an oil circuit that essentially fulfills three tasks: first, the oil serves as a lubricant and coolant for the steam turbine and generator bearings. Secondly, the control valves of the steam turbine are operated via oil-hydraulic adjusting cylinders. Third, the oil is used to cool and lubricate the plant. The resulting heat loss is delivered to the oil circuit and discharged to an oil / water heat exchanger. Overall, relatively large quantities of oil are required to fulfill these three tasks. These quantities of oil can lead to several problems. Environmental influences due to escaping oil are to be feared in the event of leaks in the oil circuit. Escaping oil is a serious fire hazard.
  • the object of the invention is to specify a steam turbine with improved sealing and storage action.
  • the object is achieved by a steam turbine having a rotor rotatably mounted about a longitudinal direction and at least one turbine component arranged around the rotor, which delimits an outer space acted on by an internal pressure (pi) by an external pressure (P2) subjected to an internal pressure (pi), the internal pressure ( pi) deviates from the external pressure (p 2 ), and the steam turbine is designed with at least one water bearing component for supporting the rotor, wherein the turbine component and the shaft bearing component are arranged in the longitudinal direction against one another sealingly one after the other.
  • an auxiliary system for generating a negative pressure for sealing purposes with respect to the environment can be dispensed with.
  • the shaft bearing itself operates under overpressure
  • the last pressure stages of the seal of a housing operating under overpressure can be dispensed with. This reduces the axial space.
  • Another advantage is that the leakage current, which accumulates up to the pressure level of the bearing, the circuit can be recycled, which leads to an improvement in efficiency.
  • Another advantage is that the water storage can be easily installed in the interior of the steam turbine. Since the lubricant of the bearing corresponds to the working medium in the steam turbine, no contamination of the high-purity working medium can arise through the bearing.
  • the invention is based on the consideration that a separate arrangement of the sealing component and the shaft bearing component results in a loss of efficiency due to leakage flow in the sealing component.
  • the invention is based on the idea that in a separate arrangement of the turbine component and shaft bearing component at a prevailing in the interior of the steam turbine pressure of pi, which may be smaller than the external pressure p 2 , an ingress of atmospheric air into the steam turbine is not prevented can be.
  • Steam turbines can be constructed in a nacelle or under the open sky.
  • the shaft bearing component is integrated with the turbine component.
  • the shaft bearing component is flanged to the turbine component in a sealed manner.
  • a bore for reducing a bleed pressure is provided in the turbine component.
  • the individual turbine housings of a steam turbine plant are either under overpressure relative to the ambient pressure around the steam turbine or under negative pressure when the pressure jn of the steam turbine is lower than the ambient pressure around the steam turbine.
  • the pressure differences can be very large here.
  • a flow between the turbine component and the rotor can hardly be avoided as a result of the high pressure difference.
  • a hole in the turbine component reduces the prevailing pressure at the location of the bore. This leads to a lower pressure gradient between the interior of the turbine component and the outer space. If the internal pressure Pi is greater than the external pressure p2, so in an advantageous development of the bore is configured in such a that the Anzapfdruck is substantially equal to the outside pressure for p As a result, there is no Druckgra ⁇ serves what forced to no flow leads.
  • the bore such that the bleed pressure is substantially smaller than the external pressure p 2
  • the pressure gradient between the outer space and the turbine component at the location of the bore is verrin ⁇ siege. This leads to a reduction of the flow into the steam turbine.
  • a second bore for reducing a bleed pressure is provided in the turbine component.
  • the second bleed pressure is substantially the same as the external pressure p 2
  • Fig. 1 a steam turbine plant
  • Figure 4 shows a section through a further formed shaft bearing and sealing component
  • FIG. 1 shows a steam turbine plant 1.
  • the steam turbine plant 1 comprises a first sub-turbine 2 and a second sub-turbine 3.
  • the first sub-turbine 2 has a turbine component 4 designed as an outer housing.
  • a rotatably mounted about a rotational axis 5 rotor 6 is in the first turbine part 2 and second turbine part 3 angeord ⁇ net.
  • Both the first sub-turbine 2 and the second sub-turbine 3 have a sealing arrangement 7 and a Wellenla- geranssen 8.
  • the shaft bearing assembly 8 is operated with water as a lubricant and coolant.
  • the water is guided via not shown pumps and a Wasserversor ⁇ supply 9 via lines 10 to the shaft bearing assembly 8 ge. Via return lines 11, the water is supplied to the water supply again. This closes a water cycle.
  • the pressure pi prevailing in an interior space of the first suburb 2 through the working medium is greater than an external pressure p 2 prevailing in an exterior space 19.
  • the WeI] en ageran extract 8 includes a seal 20 to prevent the escape of liquid media such. B. water.
  • the turbine component 4 is integrated with the shaft bearing component 17.
  • the shaft bearing component 17 can be flanged to the turbine component 4.
  • the Tur ⁇ binenkomponente 4 is in this case in the longitudinal direction against each other sealingly arranged one after the other and the shaft bearing component 17.
  • a bore 21 is formed such that a pressure p 2 is formed which is identical to the external pressure p 2 prevailing in the outer space 9.
  • the external pressure 21 is identical to the pressure of Lagermannmaschine and therefore identical to the water pressure in the camp.
  • the leak vapor is sucked off at the pressure level of the bearing so that the working medium can not penetrate into the bearing.
  • a leakage flow 22 only extends as far as the bore 21, since no pressure drop prevails in the direction of leakage flow.
  • the pressure in the bore 21 is substantially equal to the external pressure P 2 .
  • FIG. 3 shows a section through a seal arrangement 7 and shaft bearing arrangement 8.
  • the external pressure p 2 is greater than the pressure p 6 prevailing in the interior 18.
  • the bore 21 is adapted here that the pressure prevailing in the bore 21 is great pressure p7 p than the heirschende in Tnnenrauim pressure. 6 Since the pressure p 2 prevailing in the outer space 19 is greater than the pressure p 7 prevailing in the bore 21, a leakage flow flows in the direction of the inner space 18. A portion of this leakage resistance flows mung 22 is derived in the bore 21. Since the pressure in the bore 21 p 7 greater than the pressure prevailing in the interior 18 pressure p 6 flows a lesser leakage current 23 finally into the interior 18 of the turbine part. In order to minimize the leakage flow 23, conventional non-contact seals can be used in order to keep the gap mass flow 22 low.
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment to the sealing arrangement 7 and shaft bearing arrangement 8 shown in FIG. 3.
  • the essential difference from FIG. 3 is that a second bore 24 is provided in the turbine component.
  • the second bore 24 is designed to reduce a second bleed pressure ps.
  • the second inlet pressure ps is essentially the same size as the external pressure p2.
  • the second bleed pressure ps is greater than the bleed pressure p 7 .
  • This leakage flow is dissipated via lines which are not shown. Since the bleed pressure p 7 is greater than the pressure in the interior 18 p ⁇ also arises here a leakage current, which leads into the interior 18 of the turbine part.

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Dampfturbine mit einem um eine Längsrichtung (15) drehbar gelagerten Rotor (6) und zumindest einer um den Rotor (6) angeordneten Turbinenkomponente (14), die eine mit einem Innendruck (p<sub

Description

Beschreibung
LAGER UN DICHTUNGSANORDNUNG IN EINER DAMPFTURBINE
Die Erfindung betrifft eine Dampfturbine mit einem um eine Längsrichtung drehbar gelagerten Rotor und zumindest einer um den Rotor angeordneten Turbinenkomponente, die einen mit einem Innendruck (pi) beaufschlagten Innenraum von einem mit einem Außendruck (p,) beaufschlagten Außenraum abgrenzt, wo¬ bei der Innendruck (pi) von dem Außendruck (p2) abweicht, und die Dampfturbine mit zumindest einer mit Wasser betriebenen Wellenlagerkomponente zum Lagern des Rotors ausgebildet ist .
Gemäß dem Stand der Technik gibt es zur Dichtung zwischen dem Rotor und einer Turbinenkomponente zwei Ausfuhrungsformen von Dichtungen bei einer Dampfturbine. Die eine Ausfuhrungsform ward eingesetzt, wenn der Druck im Innenraum der Dampfturbine großer ist als der Umgebungsdruck um die Dampfturbine herum. Die zweite Ausfuhrungsform wird eingesetzt, wenn der Druck im Innenraum der Dampfturbine kleiner ist als der Umgebungsdruck um die Dampfturbine herum. In beiden Ausfuhrungsformen wird der Rotor über separate Lageranordnungen gestutzt. Da es sich bei dem Arbeitsmedium um ein Gas handelt und darüber hinaus etwaige Relativbewegungen zwischen dem Rotor und dem Gehäuse berücksichtigt werden müssen, kommen beruhrungsfreie Wellen¬ dichtungen zum Einsatz . Diese Dichtungsart ist allerdings zwangsläufig mit Leckagestromen verbunden. Das bedeutet, dass ein gewisser Teil des Arbeitsmediums zwangsläufig die Dich- tung in Richtung des Druckgefalles passiert.
Um ein unkontrolliertes Entweichen des Arbeitsmediums aus der Dampfturbine zu verhindern, wird üblicherweise der im Innen¬ raum herrschende Überdruck in der WeI lendπchtυng stufenweise abgebaut. Dazu werden mehrere Bohrungen ausgebildet. In den Bohrungen wird der Druck in der Leckagestromung vermindert. Der durch die Bohrung entweichende Dampf kann dem Dampfkreis- lauf wieder zugeführt werden.
Um zu verhindern, dass mit der letzten Bohrung Arbeitsmedium an die Umgebung austritt, wird in der letzten Bohrung über ein Hilfssystem ein Druck unterhalb des Umgebungsdrucks be¬ reitgestellt. D.h., dass in dieser Bohrung da e Umgebungsluft hineingesaugt wird. Ebenso wird das Arbeitsmedium in diese Bohrung hineingesaugt. Das Arbeitsmedium kann somit nicht in die Umgebung gelangen. Dadurch entsteht eine Leckagestromung bestehend aus einem Gemisch aus Arbeitsmedium (aus dem Innen¬ raum der Dampfturbine) und der Umgebungsluft. Um den Anteil des Arbeitsmediums wieder in den Kreislauf zurückfuhren zu können, muss das Gemisch nicht nur kondensiert und getrennt, sondern auch aufwandig von eventuellen Verunreinigungen durch die Umgebungsluft gereinigt werden.
Für den Fall, dass der Druck im Innenraum der Dampfturbine kleiner ist als der Umgebungsdruck, werden gemäß dem Stand der lechmk anders ausgeführte Wellendichtungen eingesetzt. Um nicht gezwungen zu sein, mit dem Hilfssystem einen Druck bereitzustellen, der unter Umstanden unter dem im Inneren der Dampfturbine herrschenden Druck liegen kann, wird innerhalb der Dichtungsgruppen mit dem Arbeitsmedium ein Druckniveau oberhalb des Umgebungsdrucks bereitgestellt. Dies wird zur
Umgebung hm, wie oben beschrieben, über das Druckniveau des Hilfssystems abgedichtet, die Leckage des Arbeitsmediums wird nach außen hm vom Hilfssystem abgefangen. Gleichzeitig wird ein Druckgefalle für die Umgebungsluft in die Dampfturbine hinein erzeugt. Zusatzlich besteht nun aber auch ein Druckge¬ falle vom bereitgestellten Arbeitsmedium in die auf niedrige¬ rem Druckniveau arbeitende Dampfturbine hinein. Auch dieses Druckgefalle wird abgedichtet, jedoch ist der hier auftre¬ tende Leckagestrom der Dampfturbine nicht schädlich, da es sich um ein reines, nicht verunreinigtes Arbeitsmedium han¬ delt. In der EP 1 034 357 Bl wird ein Verfahren zum Betrieb einer Dampfturbinenanlage beschrieben, das statt Öl Wasser als Kühl- und Schmiermittel einsetzt. Hierbei wird ein separates Wellenlager der Dampfturbinenanlage derart ausgebildet, dass Wasser als Kühl- und Schmiermittel eingesetzt werden kann.
Tm Übrigen verfügt eine Dampfturbinenanlage in der Rege.1 über einen Ölkreislauf, der im Wesentlichen drei Aufgaben erfüllt: zum ersten dient das Öl als Schmier- und Kühlmittel für die Lager von Dampfturbine und Generator. Zum zweiten werden die Regelventile der Dampfturbine über ölhydraulische Stellzylin- der betrieben. Zum dritten dient das Öl der Kühlung und Schmierung des Betriebes. Die jeweils anfallende Verlustwärme wird an den Ölkreislauf abgegeben und an einen Öl/Wasser- Wärmeaustauscher abgeführt. Insgesamt sind zur Erfüllung die¬ ser drei Aufgaben relativ große Ölmengen erforderlich. Diese Ölmengen können zu mehreren Problemen führen. Umweltbeein¬ trächtigungen durch austretendes Öl sind im FaI.Te von Lecka¬ gen im Ölkreislauf zu befürchten. Austretendes Öl stellt eine ernst zu nehmende Brandgefahr dar.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Dampfturbine mit verbes¬ serter Dicht- und Lagerwirkung anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Dampfturbine mit einem um eine Längsrichtung drehbar gelagerten Rotor und zumindest einer um den Rotor angeordneten Turbinenkomponente, die einen mit einem Innendruck (pi) beaufschlagten Innenraum von einem TTΠt einem Außendruck (P2) beaufschlagten Außenraum abgrenzt, wobei der Innendruck (pi) von dem Außendruck (p2) abweicht, und die Dampfturbine mit zumindest einer mit Wasser betriebe¬ nen Wellenlagerkomponente zum Lagern des Rotors ausgebildet ist, wobei die Turbinenkomponente und die Wellenlagerkompo¬ nente in Längsrichtung gegeneinander dichtend direkt nachein- ander angeordnet sind.
Der Vorteil ist unter anderem darin zu sehen, dass ein Hilfs- system zur Erzeugung eines Unterdruck.es zu Dichtungszwecken gegenüber der Umgebung entfallen kann. Ebenso kann auf eine aufwandige Kondensation, Trennung und Reinigung des Gemisches aus Arbeits- und Umgebungsmedium entfallen. Sofern das Wel¬ lenlager selbst unter Überdruck arbeitet, können die letzten Druckstufen der Dichtung eines unter Überdruck arbeitenden Gehäuses entfallen. Dies reduziert den axialen Bauraum. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Leckagestrom, der bis zum Druckniveau des Lagers anfallt, dem Kreislauf wiederzugefuhrt werden kann, was zu einer Verbesserung des Wirkungsgrades fuhrt. Durch die Reduzierung der axialen Baulange gelangt man zu einer besseren rotordynamischen Stabilität und zu redu¬ zierten Kosten durch geringere Fundament- und Gebaudelangen.
Ein weiterer Vorteil ist, dass das Wasserlager problemlos in den Innenraum der Dampfturbine eingebaut werden kann. Da das Schmiermedium des Lagers dem Arbeitsmedium in der Dampftur¬ bine entspricht, kann durch das Lager keine Verunreinigung des hochreinen Arbeitsmediums entstehen.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine separate Anordnung von Dichtungskomponente und Wellenlagerkomponente einen Verlust des Wirkungsgrades durch Leckagestromung in der Dichtungskomponente zur Folge hat. Ebenso geht die Erfindung von dem Gedanken aus, dass bei einer separaten Anordnung der Turbinenkomponente und Wellenlagerkomponente bei einem im Innenraum der Dampfturbine herrschenden Druck von pi, der kleiner sein kann a]s der Außendruck p2, ein Eindringen von Atmospharenluft in die Dampfturbine nicht verhindert werden kann. Dampfturbinen können m einem Maschinenhaus oder unter freiem Himmel aufgebaut sein. Durch den erfmdungsgemaßen Einsatz der Turbinenkomponente und der Wellenlagerkomponente a] s eine Einheit, an dem beade in Längsrichtung gegeneinander dichtend direkt nacheinander angeordnet werden, fuhrt zu dem Vorteil, dass Leckagestrome minimiert werden, was zu einer Erhöhung des Wirkungsgrades fuhrt. Eine Verunreinigung ist weαtestgehend verhindert, da ein mit Wasser betriebenes Wel¬ lenlager den gleichen Stoff umfasst wie das Arbeitsmedium in der Dampfturbine.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Wellenlagerkom- ponente mit der Turbinenkomponente integriert .
Dadurch besteht die Möglichkeit Wellenlagerkomponente und lurbmenkomponente materialemheitlich auszubilden, um da- durch axiale Baulange zu minimieren. Darüber hinaus erhöht solch eine Anordnung die Festigkeit der Dampfturbine.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung ist die Wellen¬ lagerkomponente gedichtet an die Turbinenkomponente ange- flanscht.
Dadurch wird die Möglichkeit geschaffen, im Falle einer Stö¬ rung oder eines Defektes der WellenJagerkomponente, diese möglichst einfach von der Turbinenkomponente zu losen. Eine Reparatur kann dann an einem anderen Ort stattfinden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist in der Turbinenkom¬ ponente eine Bohrung zum Vermindern eines Anzapfdruckes vor¬ gesehen.
Die einzelnen Turbinengehause einer Dampfturbinenanlage ste¬ hen entweder unter Überdruck gegenüber dem Umgebungsdruck um die Dampfturbine herum oder unter Unterdruck, wenn der Druck jn der Dampfturbine geringer ist als der Umgebungsdruck um die Dampfturbine herum. Die Druckunterschiede können hierbei sehr groß sein. Eine Strömung zwischen der Turbinenkomponente und dem Rotor ist in Folge des hohen Druckunterschiedes kaum zu vermeiden. Durch eine Bohrung in der Turbinenkomponente wird an der SteJJe der Bohrung der dort herrschende Druck vermindert. Dies fuhrt zu einem geringeren Druckgradienten zwischen dem Innenraum der Turbinenkomponente und dem Außen¬ raum. Ist der Innendruck pi großer als der Außendruck p2, so wird in einer vorteilhaften Weiterbildung die Bohrung derart ausge¬ bildet, dass der Anzapfdruck im Wesentlichen gleich groß ist wie der Außendruck pz In Folge dessen herrscht kein Druckgra¬ dient, was zu keiner erzwungenen Strömung fuhrt.
Ist der Innendruck pi kleiner als der Außendruck p∑, bo wird in einer vorteilhaften Weiterbildung die Bohrung derart ausge- bildet, dass der Anzapfdruck im Wesentlichen kleiner ist als der Außendruck p2 Der Druckgradient zwischen dem Außenraum und der Turbinenkomponente am Ort der Bohrung wird verrin¬ gert . Dies fuhrt zu einer Verminderung der Strömung in die Dampfturbine hinein.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung, ist in der Turbinenkomponente eine zweite Bohrung zum Vermindern eines Anzapfdruckes vorgesehen. Der zweite Anzapfdruck ist im Wesentlichen gleich groß wie der Außendruck p2
Dadurch wird der Druck in der Turbinenkomponente an der zwei¬ ten Bohrung dem Außendruck P2 angeglichen. Somit herrscht zwi¬ schen dem Außenraum und am Ort der zweiten Anzapfbohrung kein Druckgradient . Somit ist eine Strömung weitestgehend verhin- dert.
Durch die Verminderung des Anzapfdruckes entsteht eine Strö¬ mung von dem Rotor weg in die Turbinenkomponente hinein. Da es sich ben dieser Strömung um Wasserdampf handelt, kann die- ser Wasserdampf der Dampfturbmenanlage wieder zugeführt wer¬ den.
Anhand der nachfolgenden Beschreibung werden Ausfuhrungsbei- spaele der Frfindung unter Bezugnahme auf die 7eichnungen noch naher erläutert.
Dabei zeigen:
Fig. 1 eine Dampfturbinenanlage;
Fig. 2 einen Schnitt durch eine Wellenlager- und Dichtungskomponente;
Fig. 3 einen weiteren Schnitt durch eine Wellenla¬ ger— υnd Dichtungskomponente
Figur 4 einen Schnitt durch eine weiter gebildete Wellenlager- und Dichtungskomponente;
In Figur 1 ist eine Dampfturbinenanlage 1 dargestellt . Die Dampfturbinenanlage 1 umfasst eine erste Teilturbine 2 und eine zweite Teilturbine 3. Die erste Teilturbine 2 weist eine als Außengehäuse ausgebildete Turbinenkomponente 4 auf. Ein um eine Rotationsachse 5 drehbar gelagerter Rotor 6 ist in der ersten Teilturbine 2 und zweiten Teilturbine 3 angeord¬ net. Sowohl die erste Teilturbine 2 als auch die zweite Teil¬ turbine 3 weisen eine Dichtungsanordnung 7 und eine Wellenla- geranordnung 8 auf. Die Wellenlageranordnung 8 wird mit Was- ser als Schmier- und Kühlmittel betrieben. Das Wasser wird über nicht näher dargestellte Pumpen und einer Wasserversor¬ gung 9 über Leitungen 10 an die Wellelageranordnung 8 ge¬ führt. Über Rückleitungen 11 wird das Wasser der Wasserver¬ sorgung wieder zugeführt . Dadurch wird ein Wasserkreislauf geschlossen.
Im Betrieb strömt Dampf über eine Einlassöffnung 12~ in die erste Teilturbine 2 oder zweite Teilturbine 3. Der Dampf durchströmt anschließend verschiedene I.eitschaufein 13 und Laufschaufeln 14. Der Rotor 6 wird hierbei in eine Drehbewe¬ gung versetzt. Diese Drehbewegung wird an einen Generator 15 übertragen. In dem Generator 15 wird anschließend elektrische Energie bereitgestellt . Der nach den letzten Leit- und Lauf¬ schaufelstufen ausströmende Dampf wird über eine Auslassöff- πuπg 16 aus der ersten Teilturbine 2 oder zweiten Teilturbine 3 abgeführt. In der Figur 2 ist eine abgebrochene Darstellung einer Turbi¬ nenkomponente 4 und einer Wellenlagerkomponente 17 zu sehen. Das eigentliche Wellenlager ist nicht naher dargestellt und liegt außerhalb der tig. 2. Der in einem Innenraum der ersten Teilturbme 2 herrschende durch das Arbeitsmedium hervorgeru¬ fene Druck pi ist großer als ein in einem Außenraum 19 herr¬ schender Außendruck p2. Die WeI]en]ageranordnung 8 umfasst eine Dichtung 20 zur Verhinderung des Austretens flussiger Medien wie z. B. Wasser. Die lurbinenkomponente 4 wird mit der Wellenlagerkomponente 17 integriert. In einer alternati¬ ven Ausfuhrungsform kann die Wellenlagerkomponente 17 gedieh tet an die Turbinenkomponente 4 angeflanscht werden. Die Tur¬ binenkomponente 4 ist hierbei in Längsrichtung gegeneinander dichtend direkt nacheinander and die Wellenlagerkomponente 17 angeordnet.
Eine Bohrung 21 ist derart ausgebildet, dass ein Druck p2 ausgebildet wird, der identisch mαt dem im Außenraum ] 9 herr¬ schenden Außendruck p2 ist . Der Außendruck 21 ist identisch mit dem Druck der Lagerflussigkeit und daher identisch mit dem Wasserdruck im Lager. In der Bohrung 21 wird der Leck¬ dampf auf Druckniveau des Lagers abgesaugt, damit das Ar- beitsmedium nicht in das Lager eindringen kann. Eine Leckage- stromung 22 breitet sich in Folge dessen lediglich bis zur Bohrung 21 aus, da in Leckagestromungsrichtung kein Druckge¬ falle mehr vorherrscht. Der Druck in der Bohrung 21 ist im Wesentlichen gleich groß wie der Außendruck P2.
In Figur 3 ist ein Schnitt durch eine Dichtungsanordnung 7 und Wellenlageranordnung 8 dargestellt. In dieser Ausfuh¬ rungsform ist der Außendruck p2 großer als der im Innenraum 18 herrschende Druck p6. Die Bohrung 21 ist hierbei derart ausgebildet, dass der in der Bohrung 21 herrschende Druck p7 großer ist als der im Tnnenrauim heirschende Druck p6. Da der im Außenraum 19 herrschende Druck p2 großer ist als der in der Bohrung 21 herrschende Druck p7 strömt ein Leckagestrom in Richtung des Innenraums 18. Ein Teil dieser Leckagestro- mung 22 wird in der Bohrung 21 abgeleitet. Da der Druck in der Bohrung 21 p7 größer als der im Innenraum 18 herrschende Druck p6 strömt ein geringerer Leckagestrom 23 schließlich in den Innenraum 18 der Teilturbine. Um den Leckagestrom 23 zu minimieren können konventionelle berührungslose Dichtungen zum Einsatz kommen, um den Spaltmassenstrom 22 gering zu hal¬ ten.
In der Figur 4 ist eine alternative Ausführungsform zu der in Figur 3 dargestellten Dichtungsanordnung 7 und Wellenlageran- ordnung 8. Der wesentliche Unterschied zu Figur 3 besteht darin, dass eine zweite Bohrung 24 in der Turbinenkomponente vorgesehen ist. Die zweite Bohrung 24 ist zum vermindern eines zweiten Anzapfdruckes ps ausgebildet. Der zweite An- zapfdruckes ps ist hierbei im Wesentlichen gleich groß wie der Außendruck p2. In Folge dessen herrscht zwischen der zweiten Bohrung 24 und dem Außenraum 18 kein Druckgradient. In Folge dessen entsteht kein größerer Leckagestrom zwischen der zweiten Bohrung 24 und den Außenraum 19. Der zweite An- zapfdruck ps ist größer als der Anzapfdruck p7. Dadurch ent¬ steht ein Leckagestrom zwischen der zweiten Bohrung 24 zur ersten Bohrung 21: Dieser Leckagestrom wird über nicht darge¬ stellte Leitungen abgeführt. Da der Anzapfdruck p7 größer ist als der Druck im Innenraum 18 pβ entsteht auch hier ein Le- ckagestrom, der in den Innenraum 18 der Teilturbine führt.

Claims

Patentansprüche
1. Dampfturbine mit einem um eine Längsrichtung drehbar gelagerten Rotor (6) und zumindest einer um den Rotor (6) angeordneten Turbinenkomponente (4), die einen mit einem Tnnendruck (pi) zu beaufschJagenden Tnnenraum (38) von einem mit einem Außendruck (p2) zu beaufschlagenden Au¬ ßenraum (15) abgrenzt, wobei im Betrieb der Dampfturbine der Innendruck (pι) von dem Außendruck (p?) abweicht, und die Dampfturbine mit zumindest einer mit Wasser betriebe¬ nen Wellenlagerkomponente (8) zum Lagern des Rotors (6) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Turbinenkomponente (4) und die Wellenlagerkomponente (8) in Längsrichtung (5) gegeneinander dichtend direkt nacheinander angeordnet sind.
2. Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlagerkomponente (8) mit der Turbinenkomponente (4) integriert ist.
3. Dampfturbine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlagerkomponente (8) gedichtet an die Turbinen¬ komponente (4) angeflanscht ist.
4. Dampfturbi ne nach einem der Ansprüche T bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass m der Turbinenkomponente (4) zumindest eine Bohrung (21) zum Vermindern eines Anzapfdruckes vorgesehen ist .
5. Dampfturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (21) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb der Dampfturbine bei einem Innendruck (ρ5) großer als der Aussendruck (p2) der Anzapfdruck im Wesentlichen gleich groß ist wie der Außendruck (p2) .
6. Dampfturbine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung (21) derart ausgebildet ist, dass im Betrieb der Dampfturbine bei einem Innendruck (pi) kleiner als der Aussendruck (p2) der Anzapfdruck im Wesentlichen kleiner ist als der Außendruck (p2) -
7. Dampfturbine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass m der Turbinenkomponente (4) eine zweite Bohrung (24) zum Vermindern eines zweiten Anzapfdruckes vorgesehen ist .
8. Dampfturbine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Bohrung (24) derart ausgebildet ist, dass im
Betrieb der Dampfturbine der zweite Anzapfdruck im Wesentlichen gleich groß ist wie der Außendruck (p2) •
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