WO2014095843A1 - Backup dichtung in kompaktbauweise bei einem gehäuse einer strömungsmaschine - Google Patents

Backup dichtung in kompaktbauweise bei einem gehäuse einer strömungsmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2014095843A1
WO2014095843A1 PCT/EP2013/076875 EP2013076875W WO2014095843A1 WO 2014095843 A1 WO2014095843 A1 WO 2014095843A1 EP 2013076875 W EP2013076875 W EP 2013076875W WO 2014095843 A1 WO2014095843 A1 WO 2014095843A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
sealing element
pot
sealing
radially
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/076875
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jan Weule
Original Assignee
Siemens Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Aktiengesellschaft filed Critical Siemens Aktiengesellschaft
Priority to CN201380066258.5A priority Critical patent/CN104884742A/zh
Priority to EP13811882.3A priority patent/EP2906785A1/de
Priority to US14/651,007 priority patent/US20170023000A1/en
Priority to RU2015129034A priority patent/RU2015129034A/ru
Publication of WO2014095843A1 publication Critical patent/WO2014095843A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/086—Sealings especially adapted for liquid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24—Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00—Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08—Sealings
    • F04D29/083—Sealings especially adapted for elastic fluid pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/002—Sealings comprising at least two sealings in succession
    • F16J15/004—Sealings comprising at least two sealings in succession forming of recuperation chamber for the leaking fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/02—Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/062—Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces characterised by the geometry of the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/40—Use of a multiplicity of similar components
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00—Function
    • F05D2260/60—Fluid transfer
    • F05D2260/602—Drainage
    • F05D2260/6022—Drainage of leakage having past a seal

Definitions

  • the invention relates to a housing of a turbomachine, in particular a compressor, with a housing pot and egg ⁇ nem via a common contact surface on the housing pot ⁇ parent housing cover and arranged in the common contact surface seal for sealing the common contact surface with a first sealing element and a radially offset from the first sealing element, second sealing element.
  • Compressors or fluid compressing devices are used in various industries for various applications involving compression or compression of fluids, especially (process) gases.
  • turbo compressors in mobile industrial applications, such as in exhaust gas turbochargers or in jet engines, or even in stationary industrial applications, such as gear turbo compressors for air separation.
  • a plurality of such compressor stages can be connected in series.
  • turbocompressors a distinction is made between radial and axial compressors.
  • the fluid to be compressed for example a process gas
  • the centrifugal compressor the gas flows axially into the impeller of
  • Pinion shafts arranged turbochargers wear, are driven by a large, mounted in the housing drive gear, a large wheel.
  • volute casing in cup-shaped design also referred to as pot spiral casing
  • a spiral insert used in such a way that in the cylindrical bore (of the (housing) pot) axially at the end of the spiral insert a trapped by the spiral housing and the spiral insert ⁇ ner space, a so-called annulus, remains over which the fluid - coming from the impeller - flows radially over the one hand, he ⁇ -expanding cross-section.
  • a plant piping such as a arranged on the volute casing or (housing) bottom pressure nozzle tube with a Druckstutzenflansch arranged thereon, the fluid then flows from the annular space further from the compressor stage.
  • a pot spiral intake flange which is designed as an (axially frontal) housing cover (or else only as a cover), which - via a common "radial”, ie radially extending, axial contact surface (briefly below) also only “radial” contact surface) by means of a (housing) Deckelverschraubung with the pot spiral housing or the (housing) pot screwed - the pot spiral housing or the (Ge ⁇ housing) pot closes axially.
  • Such a transmission compressor a transmission compressor from Siemens called STC-GC, used for air separation, is out
  • a so-called gap monitoring is provided in the lid of the cup spiral housing between the two Dichtele- elements. That is, the sealing effect of the radially inner sealing element is controlled by the gap monitoring.
  • a further, radially tungsnuten between the two dense axially in the end face of the cover is interrupted ⁇ te / inturned circumferential (monitoring) ut is provided wel ⁇ che a monitoring at the interval in the common radial contact surface between the lid and the pot, ie radially formed in the common radial bearing surface between the two seals / sealing grooves.
  • a Connection between the monitoring space to be monitored "made to the outside."
  • a connection flange is welded or screwed to the lid, which in turn egg- ner monitoring device, such as a sensor for detecting leakage, is connected.
  • the invention has for its object to provide a Topfspiralge- housing for a turbomachine, which allows a com ⁇ pact and yet pressure-safe design of the housing and thus also the turbomachine.
  • the housing of the turbomachine has a housing pot as well as a common contact surface on the
  • Housing pot arranged, in particular via the common bearing surface against the housing pot by means of a
  • the seal is configured as a double / tandem seal with a first sealing element and a second sealing element (double / tandem seal) arranged radially offset from one another and radially adjacent to one another.
  • Sealing element - in addition to or in addition to the radial Ver Settlement - also axially offset from each other or axiallychiei ⁇ nander in the common contact surface are arranged.
  • the double / tandem seal with the two (otherwise only) radially juxtaposed sealing elements offset both radially and axially, i. "Obliquely” or “nested” to each other, are arranged.
  • the sealing elements of the seal can thus be arranged compactly (-er) relative to one another - and thus a compact and yet pressure-resistant housing of the turbomachine can be realized.
  • the first sealing element is arranged in a first sealing element receptacle and the second sealing element in a second sealing element receptacle, wherein the first and second sealing element ⁇ receptacle ⁇ in the housing cover and / or in the housing pot, but in particular in the housing cover , are formed.
  • first and / or the second sealing element receptacle are used as circumferential fende chamfer / bevels, in particular on the housing cover, ⁇ out forms / is.
  • first sealing element receptacle is designed as a circumferential chamfer and the second sealing element receptacle is designed as a circumferential, rectangular groove or circumferential, rectangular recess, in particular on the housing cover.
  • a sealing element recording as (triangular) chamfer ie in simplified terms, radial um ⁇ running rooms (sealing element recording) are placed on bevel (short also, triangular cross-sectional shape of the chamfer replaced - in the case of a rectangular groove - rectangular cross-sectional shape of the groove), can even more compact inventive sealing ⁇ arrangements - and thus more compact and pressure-resistant Strö ⁇ tion engine housing or turbomachines realized ⁇ the.
  • the housing cover screw connection can therefore be even closer to the sealing elements and to the pressure surface - and can be even smaller. Also, the residual clamping force of
  • Housing cover screw connection is further improved. Further reduced wall thicknesses in the housing or in the housing pot are possible.
  • such chamfers can be easily produced, for example, by machining activity.
  • the housing cover is referred to only as a suction flange or Topfspiralsaugflansch (in hat shape).
  • the sealing elements are 0-rings, Cupseals, profile seals or other similar sealing ⁇ elements - or combinations thereof -, in particular of plastic, such as PTFE, are.
  • O-rings, Cupseals, profile seals or similar sealing elements, in particular made of plastic, such as PTFE, are - in diversi ⁇ ger embodiment - sufficiently known from the prior art, tested and available inexpensively.
  • the first sealing element is radially ⁇ arranged outside the second sealing member and the first sealing element is an O-ring and the second sealing element are a Cupseal.
  • the radially outer sealing element is an O-ring and the radially inner sealing element is a
  • Cupseal sit in a rectangular groove in the housing cover and the O-ring in a chamfer in the housing cover.
  • an interspace monitoring for the seal in particular for a in the common contact surface formed radially between the first and the second sealing element monitoring space is provided.
  • Surveillance space limiting circumferential chamfer which is formed on the housing pot such that it is arranged radially and axially between the first and the second sealing element in the common bearing surface.
  • the housing cover screw connection can here also be closer to the sealing elements and to the pressure surface - and can be even smaller.
  • the residual clamping force of the housing cover screw connection is further improved here. Further reduced wall thicknesses in the housing or in the housing pot are thus possible.
  • the interstitial monitoring has a bore opening into the area of the chamfer in the monitoring space, wherein the bore is formed quite right to the chamfer.
  • the gap monitoring further comprises at an outer peripheral surface of the housing pot formed, in particular milled, Screw plate for screwing on a ⁇ circuit elements for the gap at the monitoring
  • Housing pot has.
  • a sensor can be connected, which detects leakage into the space to be monitored - and thus controls the sealing effect of the radially inner sealing element.
  • a arranged in the housing pot, a common radial pawflä ⁇ che with the housing pot and the housing cover having Direction spiral insert is provided.
  • this spiral insert in the housing pot is extended axially beyond the housing pot - and thus offers - via its axially verlän ⁇ siege outer peripheral surface - a radial bearing surface both with the housing pot as well as for the housing cover.
  • Housing cover (or even a realized together with the housing cover (Topfspiral-) suction flange) is thereby possible.
  • the radially inner sealing element is arranged on the outer peripheral surface of the spiral attachment.
  • Housing cover / suction flange serves the radial system as "carrier” for the radially inner sealing element.
  • the fit number can be reduced in the housing, which greatly simplifies its processing.
  • the housing is used in a compressor, in particular a compressor for carbon dioxide applications.
  • the compressor can be a single-shaft compressor. Also, the compressor may be a Gereteturbover participatr.
  • a further preferred Wide Erbil ⁇ dung is the inventive housing - as a receptacle for an impeller of a compressor stage and a flow guide for a fluid in the compressor stage - installed in a Gereteturbo- compressor.
  • the housing is used in an expander or a turbine.
  • FIG. 1 shows a detail of FIG. 1 with a section of the gearbox compressor with a pot spiral housing according to the invention with a backup seal in a compact design
  • FIG. 3 shows a detail view of Figure 1 with a cut off of the transmission ⁇ compressor with a inventions to the invention pot spiral housing with backup seal in compact structure
  • FIG. 4 shows a plan view of a gear compressor with a cup spiral housing according to the invention with Bacup seal in a compact design
  • FIG. 5 shows a detail view of Figure 1 with an off ⁇ section of the compressor with a transmission OF INVENTION ⁇ to the invention pot spiral housing with backup seal in a compact design.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an illustrated part of a compressor stage 18 of a gear compressor 10 with a pot spiral housing 1 according to the invention, which accommodates the compressor stage.
  • the pot spiral housing 1 (hereinafter only housing 1) has a housing pot 2 (in the following only pot 2) and one against the Pot 2 via a common contact surface 6 (between pot 2 and housing cover 8) by means of a screw 19 ver ⁇ screwed housing cover 8 (hereinafter only lid 8 or even (pot spiral) suction flange 8).
  • the compressor stage 18 is formed by a about an axis of rotation 22 rotating and in an axial bore 15 in the pot 2 ⁇ taken - not shown for clarity - rotor or pinion shaft formed at one end, located in the pot 2 (also not shown) impeller is mounted.
  • the impeller is by an axial inflow 12 of a - formed in the housing cover 8, axial flange 24 (which is why the housing cover 8 also referred to as Topfspiralsaugflansch 8) in the pot 2 entering - fluid 11 (axially) flows and promotes the compressed fluid 11 radially outward into an annular space 23 (shown only schematically), wherein the fluid is also compressed.
  • the spiral insert 7 is fitted into the pot 2 in such a way that an enclosed space forming the annular space 23 remains axially at the end of the spiral insert 7.
  • a backup seal 3 is introduced in a compact design in the common contact surface 6 between the pot 2 and the lid 8, the tightness is monitored or controlled by means of a gap monitoring 13.
  • Figures 2 and 3 show this backup seal 2 (also FIG 5) with their gap monitoring 13 in detail.
  • the backup seal 3 is in the form of a double / tandem seal with a first, radially outer sealing element 4, an O-ring, and a first seal. element 4 radially disposed inside, second sealing ⁇ element 5, a Cupseal, designed.
  • Both sealing elements / seals 4, 5, i. the O-ring and the Cupseal are arranged in corresponding sealing element receptacles 14 and 15 in the lid 8.
  • the two sealing element receptacles 14 and 15 are, as the FI Gen 1 - 3 and 5 also show, introduced into the cover 8 in such a way that the two sealing elements 4 and 5 offset both radially and axially, i. "Obliquely” or “nested” to each other, in the cover 8 and in the common bearing surface 6 are arranged.
  • Cupseal 14 and 15 are arranged or introduced.
  • Cupseal 5 realized what a compact design of the backup seal 3 and thereby of the housing 1 and the
  • Compressor 18 / the turbomachine 10 allows.
  • the spiral insert 7, which has been inserted in the pot 2 is extended axially in such a way (axia ⁇ le extension 30) that it - over its axially extended by the axial extension 30 - Fangsisation 31 - forms a common radial bearing surface 21 so ⁇ well with the pot 2 and with the lid 8.
  • This radial outer circumferential surface 31 of the spiral insert 7 is, like the Figs 1-3 and 5, as Shinflä ⁇ surface for the radially inner sealing element 5 or for the Cupseal. 5
  • the radial contact on the common radial abutment surface 21 between the spiral insert 7 and the housing 1, ie the pot 2 and the lid 8, is used several times. Ne ⁇ ben the centering 33 of spiral insert 7 and cover 8, the radial contact also serves as a "support" for the radially inner sealing element. 5
  • the fitting number in the housing 1 can be reduced, which considerably simplifies its machining.
  • the gap monitoring 13, as shown in FIGS. 1 to 3, provides for a monitoring space 26 arranged radially and axially between the first and the second sealing element 4, 5 in the common contact surface 6.
  • This - radially encircling - monitoring space 26 is formed by a bevel 27 on the pot 2, ie there in the range of (complementary) "counterstep" of the pot 2 to the step 25 on De ⁇ claw 8.
  • a drilling during the production of the bore 28 is simplified - and - due to a characterized realizable short bore and a standing at an angle to the sealing surface of the radially inner sealing element 5
  • Anbohr construction in Boh ⁇ tion 28 - damage to the sealing surface of the radially inne ⁇ ren sealing element 5 largely excluded.
  • the second bore 29 extends radially outwardly in the pot wall 35, approximately at an angle of 45 °, where, on a milled surface 17 (see also FIG of the pot 2 to outside of the pot 2 occurs.
  • This milled surface 17 on the outer contour of the pot 2 is used for screw 20 of a connection component (not shown) for the gap monitoring 13th
  • a sensor may be connected, which detects in the space to be monitored 27 penetrating leakage - and thus the sealing effect of ra ⁇ dial inner sealing element 5 and the Cupseal 5 controlled.
  • FIG 5 also shows, there is a mounting fuse 32 of the spiral insert 7 in the pot 2 by means of a stud
  • a corresponding Gewindeboh ⁇ tion 32 in the spiral insert 7 and a corresponding bore 32 in the pot 2 is provided.
  • the backup takes place before the cover 8 or the suction flange 8 presses the spiral insert 7 in the pot 2.
  • This backup seal 3 with their slanted two sealing elements 4, 5 and the laying on chamfer (14, 27) radially encircling spaces in the backup seal 3 as well as in the gap monitoring 26 allow such a compact design, easy to manufacture and pressure-resistant housing 1, at the wall thicknesses 35 are reduced as well as the
  • Housing cover screw 19 closer to the sealing elements 4, 5 and so on the pressure surface sit - and so may be smaller.
  • the residual clamping force of the Gescousedeckelverschraubung 19 is improved.
  • this also reduces the number of fits in the housing 1 and centerings 33 in pot 2, lid 8 and spiral insert 7 easily and efficiently - because multiple uses - are designed.
  • the disassembly of the housing 1 is also easier because the interim ⁇ rule room monitoring 26 during disassembly of the lid
  • suction flange 8 does not have to be dismantled.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Gehäuse einer Strömungsmaschine mit einem Gehäusetopf und einem über eine gemeinsame Anlagefläche an dem Gehäusetopf angeordneten, insbesondere über die gemeinsame Anlagefläche gegen den Gehäusetopf verschraubten, Gehäusedeckel sowie mit einer in der gemeinsamen Anlagefläche angeordneten Dichtung zur Abdichtung der gemeinsamen Anlagefläche mit einem ersten Dichtelement und einem zu dem ersten Dichtelement radial versetzt angeordneten, zweiten Dichtelement. Für die Realisierung eines kompakten und doch drucksicheren Gehäuses ist vorgesehen, dass das erste und das zweite Dichtelement auch axial versetzt zueinander in der gemeinsamen Anlagefläche angeordnet sind.

Description

Beschreibung
Backup Dichtung in Kompaktbauweise bei einem Gehäuse einer Strömungsmaschine
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse einer Strömungsmaschine, insbesondere eines Verdichters, mit einem Gehäusetopf und ei¬ nem über eine gemeinsame Anlagefläche an dem Gehäusetopf an¬ geordneten Gehäusedeckel sowie mit einer in der gemeinsamen Anlagefläche angeordneten Dichtung zur Abdichtung der gemeinsamen Anlagefläche mit einem ersten Dichtelement und einem zu dem ersten Dichtelement radial versetzt angeordneten, zweiten Dichtelement . Verdichter bzw. fluidekomprimierende Vorrichtungen werden in verschiedenen Industriebereichen für verschiedene Anwendungen genutzt, bei denen es um eine Kompression oder Verdichtung von Fluiden, im Speziellen ( Prozess- ) Gasen, geht. Bekannte Beispiele hierfür sind Turboverdichter in mobilen industriellen Anwendungen, wie in Abgasturboladern oder in Strahltriebwerken, oder auch in stationären industriellen Anwendungen, wie Getriebe- bzw. Getriebeturboverdichter für eine LuftZerlegung .
Bei einem solchen - in seiner Arbeitsweise kontinuierlich arbeitenden - Turboverdichter wird die Druckerhöhung (Verdichtung) des Fluids dadurch bewirkt, dass ein Drehimpuls des Fluids von Eintritt zu Austritt durch ein rotierendes, radial erstreckende Schaufeln aufweisendes Laufrad des Turboverdich¬ ters durch die Rotation von den Schaufeln erhöht wird. Hier, d.h. in einer solchen Verdichterstufe, steigen Druck und Temperatur des Fluids, während die relative ( Strömungs- ) Ge¬ schwindigkeit des Fluids im Laufrad bzw. Turbolaufrad sinkt.
Um eine möglichst hohe Druckerhöhung bzw. Verdichtung des Fluids zu erreichen, können mehrere solcher Verdichterstufen hintereinander geschaltet werden. Als Bauformen von Turboverdichtern unterscheidet man zwischen Radial- und Axialverdichtern. Bei dem Axialverdichter strömt das zu komprimierende Fluid, beispielsweise ein Prozessgas, in paralleler Richtung zur Achse (Axialrichtung) durch den Verdichter. Bei dem Radialverdichter strömt das Gas axial in das Laufrad der
Verdichterstufe und wird dann nach außen (radial, Radialrich- tung) abgelenkt. Bei mehrstufigen Radialverdichtern wird damit hinter jeder Stufe eine Strömungsumlenkung notwendig.
Kombinierte Bauarten von Axial- und Radialverdichtern saugen mit ihren Axialstufen große Volumenströme an, die in den an- schließenden Radialstufen auf hohe Drücke komprimiert werden.
Während meist einwellige Maschinen zum Einsatz kommen, sind bei (mehrstufigen) Getriebeturboverdichtern (kurz im Folgenden auch nur Getriebeverdichter) die einzelnen
Verdichterstufen um ein Großrad herum gruppiert, wobei mehre¬ re parallele (Ritzel- ) Wellen, die jeweils ein oder zwei - in als Gehäuseanbauten realisierte, die Zu- und Abströmung zu den Verdichterstufen bewirkenden, drucktragenden Spiralgehäusen aufgenommene - Laufräder (an freien Wellenenden der
Ritzelwellen angeordnete Turbolaufräder) tragen, von einem großen, im Gehäuse gelagerten Antriebszahnrad, einem Großrad, angetrieben werden.
In dem drucktragenden Spiralgehäuse (in topfförmiger Ausfüh- rung auch als Topfspiralgehäuse bezeichnet), d.h. in einer zylindrischen Bohrung in dem Spiralgehäuse (dieser Teil des (Topf-) Spiralgehäuses auch oft nur als Gehäusetopf oder nur Topf bezeichnet) , ist - neben dem Laufrad - ein Spiraleinsatz derart eingesetzt, dass in der zylindrischen Bohrung (des (Gehäuse- ) Topfes ) axial stirnseitig dem Spiraleinsatz ein durch das Spiralgehäuse und dem Spiraleinsatz eingeschlosse¬ ner Raum, ein sogenannter Ringraum, verbleibt, über welchen das Fluid - vom Laufrad kommend - radial über einen sich er¬ weiternden Querschnitt abströmt.
Über eine Anlagenverrohrung, wie ein am Spiralgehäuse bzw. am (Gehäuse- ) opf angeordnetes Druckstutzenrohr mit einem daran angeordneten Druckstutzenflansch, strömt das Fluid dann vom Ringraum weiter aus der Verdichterstufe ab.
Die Zuströmung des Fluids ins Spiralgehäuse erfolgt über ei- nen als (axial-stirnseitigen) Gehäusedeckel (oder auch nur als Deckel bezeichnet) ausgebildeten Topfspiralansaugflansch, welcher - über eine gemeinsame „radiale", d.h. sich radial erstreckende, axiale, Anlagefläche (kurz im Folgenden auch nur „radiale" Anlagefläche) mittels einer (Gehäuse- ) Deckelverschraubung mit dem Topfspiralgehäuse bzw. dem (Gehäuse-) Topf verschraubt - das Topfspiralgehäuse bzw. den (Ge¬ häuse-) Topf axial abschließt.
Ein solcher Getriebeverdichter, ein Getriebeverdichter der Firma Siemens mit der Bezeichnung STC-GC, eingesetzt für die LuftZerlegung, ist aus
http : //www . energy . Siemens . com/hg/de/verdichtung-expansion- Ventilation/turboverdichter/getriebeturboverdichter/Stege . htm (erhältlich am 14.12.2012) bekannt.
Die Druckschriften WO 2011/ 076 704 AI, EP 0 723 143B1, DE 41 27300 AI und DE 102009012038 AI zeigen jeweils gattungsgemäße Gehäuse . Zur Verhinderung/Verminderung von Druckverlusten in einem solchen Topfspiralgehäuse, beispielsweise durch über die ge¬ meinsame radiale Anlagefläche zwischen dem (Gehäuse- ) Deckel und Topfspiralgehäuse bzw. dem (Gehäuse- ) Topf abströmen¬ des/austretendes (Leckage- ) Fluid, bzw. zur (Gehäuse- ) Deckelabdichtung ist eine - als Backup-Dichtung ausgebildete - (Doppel-) Dichtung bzw. Tandemdichtung in der gemeinsamen radialen Anlagefläche vorgesehen. Hierzu sind zwei radial zueinander bzw. radial nacheinander angeordnete, umlaufende (Dichtungs-) uten in einer axialen Stirnseite des (Gehäuse- ) Deckels - dort an der Stirnseite des (Gehäuse- ) Deckels an der gemeinsamen radialen Anlagefläche - eingebracht, insbesondere zwei axial in den Deckel eingedreh¬ te, radial nacheinander angeordnete, konzentrische, umlaufen¬ de Dichtungsnuten, in welchen zwei Dichtelemente, beispiels¬ weise O-Ringe und/oder Cupseals eingelegt, sind. Zur Überwachung der (Tandem-/Backup-) Dichtung bzw. Überwachung der Dichtwirkung der radial innen liegenden Dichtung/Dichtelements der beiden Dichtungen/Dichtelemente ist üblicherweise eine sogenannte Zwischenraumüberwachung in dem Deckel des Topfspiralgehäuses zwischen den beiden Dichtele- menten vorgesehen. D.h., die Dichtwirkung des radial innen liegenden Dichtelements wird über die Zwischenraumüberwachung kontrolliert .
Hierzu ist eine weitere, radial zwischen den beiden Dich- tungsnuten axial in der Stirnseite des Deckels eingebrach¬ te/eingedrehte umlaufende (Überwachungs- ) ut vorgesehen, wel¬ che einen zu überwachenden Zwischenraum in der gemeinsamen radialen Anlagefläche zwischen dem Deckel und dem Topf, d.h. in der gemeinsamen radialen Anlagefläche dort radial zwischen den beiden Dichtungen/Dichtungsnuten, ausbildet.
Über ein durch den Deckel führendes Kanalsystem aus einer axialen Bohrung, welche in den Überwachungsraum mündet, und einer sich an die axiale Bohrung anschließenden radialen Boh- rung, welche in einen (Anschluss- ) Bereich an einer Außenum- fangsfläche des Deckels mündet, wird eine Verbindung zwischen dem zu überwachenden Überwachungsraum „nach außen" hergestellt . Dort, wo die radiale Bohrung im Deckel an die Außenumfangs- fläche des Deckels tritt, bzw. im Anschlussbereich der Außenumfangsfläche des Deckels ist ein Anschlussflansch mit dem Deckel verschweißt oder verschraubt, welcher wiederum mit ei- ner Überwachungsvorrichtung, beispielsweise einem Sensor zur Detektion von Leckage, verbunden ist.
Diese Abdichtung bzw. die Doppel-/Tandemdichtung des Topfspi ralgehäuses erfordert einen großen Platzbedarf, welcher sich nachteilig auf die Bauteilgröße des Topfspiralgehäuses und damit auch auf die Bauteilgröße der Strömungsmaschine aus¬ wirkt. Zudem ist auch die (Gehäuse- ) Deckelverschraubung weit entfernt von der - aus dem Inneren des Spiralgehäuses - auf das Spiralgehäuse einwirkenden Druckkraft, wodurch die Ver- schraubung zur Aufbringung einer entsprechend notwendigen Verschraubungskraft dementsprechend größer auszuführen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Topfspiralge- häuse für eine Strömungsmaschine anzugeben, welches eine kom¬ pakte und doch drucksichere Bauweise des Gehäuses und damit auch der Strömungsmaschine ermöglicht.
Die Aufgabe wird durch ein Gehäuse einer Strömungsmaschine mit den Merkmalen gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentan spruch gelöst.
Das Gehäuse der Strömungsmaschine weist einen Gehäusetopf so wie einen über eine gemeinsame Anlagefläche an dem
Gehäusetopf angeordneten, insbesondere über die gemeinsame Anlagefläche gegen den Gehäusetopf mittels einer
Gehäusedeckelverschraubung verschraubten, Gehäusedeckel auf.
Weiter weist das Gehäuse der Strömungsmaschine eine in der gemeinsamen Anlagefläche angeordnete Dichtung zur Abdichtung der gemeinsamen Anlagefläche auf. Die Dichtung ist als Dop- pel-/Tandemdichtung mit einem ersten Dichtelement und einem zu dem ersten Dichtelement radial versetzt bzw. radial neben einander angeordneten, zweiten Dichtelement (Doppel- /Tandemdichtung) ausgestaltet.
Weiterhin ist vorgesehen, dass das erste und das zweite
Dichtelement - neben der bzw. zusätzlich zu der radialen Ver Setzung - auch axial versetzt zueinander bzw. axial nebenei¬ nander in der gemeinsamen Anlagefläche angeordnet sind.
Anschaulich und vereinfacht ausgedrückt, erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Doppel-/Tandemdichtung mit den beiden (sonst nur) radial nebeneinander angeordneten Dichtelementen sowohl radial als auch axial versetzt, d.h. „schräg" bzw. „verschachtelt" zueinander, angeordnet sind.
Durch die Erfindung bzw. durch deren Schräganord- nung/Verschachtelung bei den Dichtelementen können so die Dichtelemente der Dichtung kompakt (-er) zueinander angeordnet werden - und so ein kompaktes und doch drucksicheres Gehäuse der Strömungsmaschine realisiert werden.
Auch kann dadurch die Gehäusedeckelverschraubung näher an den Dichtelementen und so auch an der Druckfläche sitzen - und kann so auch kleiner ausfallen. Zudem wird hierdurch auch eine Restklemmkraft der Gehäusedeckelverschraubung verbessert.
Auch gelingt es dadurch bei der Erfindung, Wandstärken bei dem Gehäuse bzw. bei dem Gehäusetopf zu reduzieren, was wei¬ ter zu geringeren Bauteilgrößen führt. Das Gehäuse baut so auch durch die Erfindung leichter und ist kostengünstiger.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Dichtelement in einer ersten Dichtelementaufnahme und das zweite Dichtelement in einer zweiten Dichtelementaufnahme angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Dichtelement¬ aufnahme in dem Gehäusedeckel und/oder in dem Gehäusetopf, insbesondere aber in dem Gehäusedeckel, ausgebildet sind.
Besonders bevorzugt kann hier weiter vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Dichtelementaufnahme als umlau- fende Fase/Fasen, insbesondere an dem Gehäusedeckel, ausge¬ bildet sind/ist.
Auch kann vorgesehen sein, dass die erste Dichtelementaufnahme als umlaufende Fase und die zweite Dichtelementaufnahme als umlaufende, rechteckige Nut oder umlaufende, rechteckige Ausnehmung, insbesondere an dem Gehäusedeckel, ausgebildet sind/ist .
Gerade durch die Ausbildung einer Dichtelementaufnahme als (dreieckige) Fase, d.h. vereinfacht ausgedrückt, radial um¬ laufende Räume (Dichtelementaufnahme) werden auf Fase gelegt (kurz auch, dreieckige Querschnittsform der Fase ersetzt - im Falle einer rechteckigen Nut - rechteckige Querschnittform der Nut) , können noch kompaktere erfindungsgemäße Dichtungs¬ anordnungen - und damit kompaktere und drucksichere Strö¬ mungsmaschinengehäuse bzw. Strömungsmaschinen realisiert wer¬ den. Die Gehäusedeckelverschraubung kann so noch näher an den Dichtelementen und an der Druckfläche sitzen - und kann noch kleiner ausfallen. Auch die Restklemmkraft der
Gehäusedeckelverschraubung wird noch weiter verbessert. Auch weiter reduzierte Wandstärken bei dem Gehäuse bzw. bei dem Gehäusetopf sind möglich.
Darüber hinaus können solche Fasen einfach, beispielswe durch spanende Tätigkeit, hergestellt werden.
Zusammen mit dem Gehäusedeckel kann auch ein Saugflansch für eine Zuströmung eines Fluids in das Strömungsmaschinengehäuse realisiert sein. Oftmals wird so auch der Gehäusedeckel nur als Saugflansch oder Topfspiralsaugflansch (in Hutform) bezeichnet .
Weiter kann vorgesehen werden, dass die Dichtelemente 0- Ringe, Cupseals, Profildichtungen oder andere ähnliche Dicht¬ elemente - oder auch Kombinationen davon -, insbesondere aus Kunststoff, beispielsweise aus PTFE, sind. O-Ringe, Cupseals, Profildichtungen oder ähnliche Dichtelemente, insbesondere aus Kunststoff, beispielsweise aus PTFE, sind - in vielfälti¬ ger Ausgestaltung - aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, erprobt und kostengünstig erhältlich. Besonders bevorzugt kann auch vorgesehen sein, dass das erste Dichtelement radial außerhalb des zweiten Dichtelements ange¬ ordnet ist und das erste Dichtelement ein O-Ring und das zweite Dichtelement eine Cupseal sind. Vereinfacht ausgedrückt, das radial äußere Dichtelement ist ein O-Ring und das radial innere Dichtelement ist eine
Cupseal .
Besonders bevorzugt kann hier weiter vorgesehen werden, dass die Cupseal in einer rechteckigen Nut im Gehäusedeckel und der O-Ring in einer Fase im Gehäusedeckel sitzen.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist eine Zwischenraumüberwachung für die Dichtung, insbesondere für einen in der gemeinsamen Anlagefläche radial zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement ausgebildeten Überwachungsraum, vorgesehen .
Hierdurch, d.h. mittels dieser Zwischenraumüberwachung (radi- al zwischen den beiden Dichtelementen) , kann die Dichtwirkung des radial innen liegenden Dichtelements, beispielsweise die Cupseal, der beiden Dichtelemente kontrolliert werden.
Besonderes bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Zwischen- raumüberwachung eine an dem Gehäusetopf ausgebildete, den
Überwachungsraum begrenzende umlaufende Fase aufweist, welche derart an dem Gehäusetopf ausgebildet ist, dass sie radial und axial zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement in der gemeinsamen Anlagefläche angeordnet ist.
Gerade auch durch die Ausbildung des Überwachungsraums über eine Fase am Gehäusetopf, d.h. auch hier wird der radial um¬ laufende Raum (Überwachungsraum) auf Fase gelegt (und eine Nut für den Überwachungsraum, wie auch so entsprechend Nuten bei den Dichtelementen können entfallen) , können noch kompak tere erfindungsgemäße, überwachte Dichtungsanordnungen - und damit kompaktere und drucksichere Strömungsmaschinengehäuse bzw. Strömungsmaschinen realisiert werden.
Die Gehäusedeckelverschraubung kann so auch hier noch näher an den Dichtelementen und an der Druckfläche sitzen - und kann noch kleiner ausfallen. Auch die Restklemmkraft der Gehäusedeckelverschraubung wird hier noch weiter verbessert Auch weiter reduzierte Wandstärken bei dem Gehäuse bzw. bei dem Gehäusetopf sind so möglich.
Weiter kann bevorzugt auch vorgesehen werden, dass die Zwischenraumüberwachung eine im Bereich der Fase in den Überwa chungsraum mündende Bohrung aufweist, wobei die Bohrung sen recht zu der Fase ausgebildet ist.
Damit ist ein Anbohren bei Herstellung der „Überwachungsbohrung" vereinfacht - und - aufgrund einer dadurch realisierba ren kurzen „Überwachungsbohrung" und einer unter Winkel zu der Dichtfläche des radial inneren Dichtelements stehenden Anbohrfläche bei der „Überwachungsbohrung" - eine Beschädi¬ gung der Dichtfläche des radial inneren Dichtelements weitge hend ausgeschlossen.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen dass die Zwischenraumüberwachung weiter eine an einer Außen- umfangsfläche des Gehäusetopfes ausgebildete, insbesondere gefräste, Verschraubungsfläche zur Verschraubung eines An¬ schlusselements für die Zwischenraumüberwachung an dem
Gehäusetopf aufweist.
Derart gefräste Verschraubungsflächen für dort verschraubte Bauteile sind einfach und sicher herstellbar - und gewährleisten dadurch drucksichere Bauteilverbindungen. Darüber hinaus können so unsichere, fehleranfälligere, schwer (-er) herstellbare und/oder komplexere Schweißverbindungen vermie¬ den werden.
An dem Anschlusselement kann eine Sensorik angeschlossen sein, welche in den zu überwachenden Zwischenraum eindringende Leckage detektiert - und damit die Dichtwirkung des radial inneren Dichtelements kontrolliert.
Wird, wie weiterbildend vorgesehen, so die Zwischenraumüberwachung am Gehäusetopf realisiert, so ist überdies eine - vereinfachte - Demontage des Gehäuses bzw. eine Demontage des Gehäusedeckels ohne - weil ohne - Demontage der Zwischenraum¬ überwachung möglich.
Nach einer weiteren bevorzugten Weiterbildung ist ein in dem Gehäusetopf angeordneter, eine gemeinsame radiale Anlageflä¬ che mit dem Gehäusetopf und dem Gehäusedeckel aufweisender Spiraleinsatz vorgesehen.
Anders bzw. vereinfacht und anschaulich ausgedrückt, dieser Spiraleinsatz im Gehäusetopf ist axial über den Gehäusetopf hinaus verlängert - und bietet so - über seine axial verlän¬ gerte Außenumfangsfläche - eine radiale Anlagefläche sowohl mit dem Gehäusetopf wie auch für den Gehäusedeckel. Eine ein¬ fach realisierte Zentrierung von Spiraleinsatz und
Gehäusedeckel (bzw. auch einem zusammen mit dem Gehäusedeckel realisierten (Topfspiral-) Saugflansch) ist hierdurch möglich.
Besonders bevorzugt kann hier weiter vorgesehen sein, dass das radial innere Dichtelement an der Außenumfangsfläche des Spiralaufsatzes angeordnet ist.
D.h., die radiale Anlage zwischen dem Spiraleinsatz und dem Gehäuse (Gehäusetopf und Gehäusedeckel) wird mehrfach ge¬ nutzt. Neben der Zentrierung von Spiraleinsatz und
Gehäusedeckel/Saugflansch dient die radiale Anlage auch als „Träger" für das radial innere Dichtelement. Dadurch kann die Passungszahl bei dem Gehäuse reduziert werden, was dessen Bearbeitung erheblich vereinfacht.
Weiterhin kann bevorzugt vorgesehen sein, dass das Gehäuse bei einem Verdichter, insbesondere einem Verdichter für Kohlendioxidanwendungen, eingesetzt wird.
Der Verdichter kann dabei ein Einwellenverdichter sein. Auch kann der Verdichter ein Getriebeturboverdichter sein.
Anders ausgedrückt, bei einer weiteren bevorzugten Weiterbil¬ dung ist das erfindungsgemäße Gehäuse - als Aufnahme für ein Laufrad einer Verdichterstufe und als Strömungsführung für ein Fluid bei der Verdichterstufe - in einem Getriebeturbo- Verdichter verbaut.
Auch kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse bei einem Expander oder einer Turbine eingesetzt wird. Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammenge- fasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale wird der Fachmann jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinn- vollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
In Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung darge¬ stellt, welche im Weiteren näher erläutert werden. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen technisch gleiche Elemente. Pfeile verdeutlichen Bewegungsrichtungen von Objekten bzw. Elementen.
Es zeigen: FIG 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer
Verdichterstufe eines Getriebeverdichters mit einem erfindungsgemäßen Topfspiralgehäuse mit Backup Dichtung in Kompaktbauweise,
FIG 2 eine Detaildarstellung aus FIG 1 mit einem Ausschnitt des Getriebeverdichters mit einem erfin- dungsgemäßen Topfspiralgehäuse mit Backup Dichtung in Kompaktbauweise,
FIG 3 eine Detaildarstellung aus FIG 1 mit einem Aus¬ schnitt des Getriebeverdichters mit einem erfin- dungsgemäßen Topfspiralgehäuse mit Backup Dichtung in Kompaktbauweise,
FIG 4 eine Draufsicht auf einen Getriebeverdichter mit einem erfindungsgemäßen Topfspiralgehäuse mit Ba- ckup Dichtung in Kompaktbauweise und
FIG 5 eine Detaildarstellung aus FIG 1 mit einem Aus¬ schnitt des Getriebeverdichters mit einem erfin¬ dungsgemäßen Topfspiralgehäuse mit Backup Dichtung in Kompaktbauweise.
Backup Dichtung in Kompaktbauweise bei einem Topfspiralgehäu¬ se einer Verdichterstufe bei einem Getriebeverdichter FIG. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen dargestellten Teil einer Verdichterstufe 18 eines Getriebeverdichters 10 mit einem erfindungsgemäßen, die Verdichterstufe 18 aufnehmenden Topfspiralgehäuse 1. Das Topfspiralgehäuse 1 (im Folgenden nur Gehäuse 1) weist einen Gehäusetopf 2 (im Folgenden nur Topf 2) und einen gegen den Topf 2 über eine gemeinsame Anlagefläche 6 (zwischen Topf 2 und Gehäusedeckel 8) mittels einer Verschraubung 19 ver¬ schraubten Gehäusedeckel 8 (im Folgenden nur Deckel 8 oder auch nur (Topfspiral-) Saugflansch 8) auf. Die Verdichterstufe 18 wird durch eine um eine Drehachse 22 rotierende und in einer axialen Bohrung 15 im Topf 2 aufge¬ nommene - der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellte - Rotor- bzw. Ritzelwelle gebildet, an deren einen Ende ein, sich im Topf 2 befindliches (ebenfalls nicht dargestelltes) Laufrad angebracht ist.
Das Laufrad wird durch eine axiale Zuströmung 12 von einem - über einen im Gehäusedeckel 8 ausgebildeten, axialen Flansch 24 (deshalb wird im Folgenden der Gehäusedeckel 8 auch als Topfspiralsaugflansch 8 bezeichnet) in den Topf 2 eintretendes - Fluid 11 (axial) angeströmt und fördert das verdichtete Fluid 11 radial nach außen in einen Ringraum 23 (nur schema- tisch dargestellt) , wobei das Fluid auch verdichtet wird.
Der sich in Umfangsrichtung um die Drehachse 22 erstreckende Ringraum 23 wird mittels des Topfes 2 und eines in eine Aus¬ nehmung 9 bzw. zylindrische Bohrung 9 des Topfes 2 eingesetz- ten Spiraleinsatzes 7 gebildet.
Der Spiraleinsatz 7 ist, wie FIG 1 zeigt, derart in den Topf 2 eingepasst, dass axial stirnseitig des Spiraleinsatzes 7 ein eingeschlossener Raum, der den Ringraum 23 bildet, ver- bleibt.
Zur Abdichtung des drucktragenden Gehäuses 1 ist in der gemeinsamen Anlagefläche 6 zwischen dem Topf 2 und dem Deckel 8 eine Backup Dichtung 3 in Kompaktbauweise eingebracht, deren Dichtigkeit mittels einer Zwischenraumüberwachung 13 überwacht bzw. kontrolliert wird.
Neben FIG 1 zeigen die FIGen 2 und 3 diese Backup Dichtung 2 (auch FIG 5) mit deren Zwischenraumüberwachung 13 im Detail.
Die Backup Dichtung 3 ist, wie die FIGen 1 - 3 und 5 zeigen, als Doppel-/Tandemdichtung mit einem ersten, radial äußeren Dichtelement 4, einem O-Ring, und einem zu dem ersten Dicht- element 4 radial innen liegend angeordneten, zweiten Dicht¬ element 5, einer Cupseal, ausgestaltet.
Beide Dichtelemente/Dichtungen 4, 5, d.h. der O-Ring und die Cupseal, sind in entsprechenden Dichtelementaufnahmen 14 bzw. 15 im Deckel 8 angeordnet.
Die beiden Dichtelementaufnahmen 14 und 15 sind, wie die FI- Gen 1 - 3 und 5 auch zeigen, derart in den Deckel 8 einge- bracht, dass die beiden Dichtelemente 4 und 5 sowohl radial als auch axial versetzt, d.h. „schräg" bzw. „verschachtelt" zueinander, im Deckel 8 bzw. in der gemeinsamen Anlagefläche 6 angeordnet sind. Dazu weist der Deckel 8 - im Bereich der gemeinsamen Anlagefläche 6 - eine axiale und radiale bzw. eine einen axialen und radialen Versatz ausbildende Stufung 25 auf, an welcher zwei Aufnahmen/Ausnehmungen 14, 15, d.h. Dichtelementaufnahmen 14 und 15 für die beiden Dichtelemente (O-Ring und
Cupseal) 14 und 15 angeordnet bzw. eingebracht sind.
Die Aufnahme des radial außen liegenden O-Rings 4 erfolgt über eine (dreieckige) Fase 14 (radial außen) an der Stufung 25; die Aufnahme der radial innen liegenden Cupseal 5 erfolgt über eine rechteckige Nut 15 (radial innen) an der Stufung 25.
Über die Stufung 25 bzw. deren axialen und radialen Versatz im Deckel 8 wird die Schräganordnung bzw. die Verschachtelung der beiden Dichtelemente 4 und 5 bzw. des O-Rings 4 und der
Cupseal 5 realisiert, was eine kompakte Gestaltung der Backup Dichtung 3 und dadurch des Gehäuses 1 bzw. der
Verdichterstufe 18/der Strömungsmaschine 10 ermöglicht. Wie weiter die FIGen 1 - 3 und 5 zeigen, ist der - im Topf 2 eingebrachte - Spiraleinsatz 7 derart axial verlängert (axia¬ le Verlängerung 30), dass er so - über seine durch die axiale Verlängerung 30 sich ergebende axial verlängerte Außenum- fangsfläche 31 - eine gemeinsame radiale Anlagefläche 21 so¬ wohl mit dem Topf 2 als auch mit dem Deckel 8 bildet.
Diese radiale Außenumfangsflache 31 des Spiraleinsatzes 7 dient, wie die FIGen 1 - 3 und 5 zeigen, auch als Trägerflä¬ che für das radial innere Dichtelement 5 bzw. für die Cupseal 5.
D.h., die radiale Anlage über die gemeinsame radiale Anlage- fläche 21 zwischen dem Spiraleinsatz 7 und dem Gehäuse 1, d.h. dem Topf 2 und dem Deckel 8, wird mehrfach genutzt. Ne¬ ben der Zentrierung 33 von Spiraleinsatz 7 und Deckel 8 dient die radiale Anlage auch als „Träger" für das radial innere Dichtelement 5.
Dadurch kann die Passungszahl bei dem Gehäuse 1 reduziert werden, was dessen Bearbeitung erheblich vereinfacht.
Die Zwischenraumüberwachung 13 sieht, wie die FIGen 1 - 3 zeigen, einen radial und axial zwischen dem ersten und dem zweiten Dichtelement 4, 5 in der gemeinsamen Anlagefläche 6 angeordneten Überwachungsraum 26 vor.
Dieser - radial umlaufende - Überwachungsraum 26 wird durch eine Fase 27 am Topf 2, d.h. dort im Bereich der (komplementären) „Gegenstufung" des Topfes 2 zu der Stufung 25 am De¬ ckel 8, gebildet.
Über zwei Bohrungen 28, 29, d.h. einer im Wesentlichen axial verlaufenden, ersten Bohrung und einer sich daran anschließenden, im Wesentlichen radial verlaufenden, zweiten Bohrung, im Topf 2 bzw. in dessen Topfwand 35 wird der zu überwachende Zwischenraum 27 nach außen, d.h. außerhalb des Gehäuses 1, verbunden .
Die erste Bohrung 28, welche im Bereich der (Überwachungs¬ raum-) Fase 27 in den Überwachungsraum 27 mündet, ist dabei im Wesentlichen senkrecht zu der Fase 27 ausgerichtet. Damit ist ein Anbohren bei Herstellung der Bohrung 28 vereinfacht - und - aufgrund einer dadurch realisierbaren kurzen Bohrung und einer unter Winkel zu der Dichtfläche des radial inneren Dichtelements 5 stehenden Anbohrfläche bei der Boh¬ rung 28 - eine Beschädigung der Dichtfläche des radial inne¬ ren Dichtelements 5 weitgehend ausgeschlossen.
Die zweite Bohrung 29 verläuft, wie die FIGen 1 - 3 zeigen, - in etwa unter einem Winkel von 45° geneigt - in der Topfwand 35 radial nach außen, wo sie bei einer gefräste Fläche 17 (vgl. auch FIG 4) an der Außenkontur des Topfes 2 nach außerhalb des Topfes 2 tritt. Diese gefräste Fläche 17 an der Außenkontur des Topfes 2 dient zur Verschraubung 20 eines Anschlussbauteils (nicht dargestellt) für die Zwischenraumüberwachung 13.
An dem Anschlusselement kann eine Sensorik angeschlossen sein, welche in den zu überwachenden Zwischenraum 27 eindringende Leckage detektiert - und damit die Dichtwirkung des ra¬ dial inneren Dichtelements 5 bzw. der Cupseal 5 kontrolliert.
Wie FIG 5 auch zeigt, erfolgt eine Montagesicherung 32 des Spiraleinsatzes 7 im Topf 2 mittels einer Stiftschraube
(nicht dargestellt) . Dazu ist eine entsprechende Gewindeboh¬ rung 32 im Spiraleinsatz 7 sowie eine entsprechende Bohrung 32 im Topf 2 vorgesehen. Die Sicherung erfolgt ehe der Deckel 8 bzw. der Saugflansch 8 den Spiraleinsatz 7 in den Topf 2 drückt.
Diese Backup Dichtung 3 mit deren schräggestellten beiden Dichtelementen 4, 5 sowie das auf Fase Legen (14, 27) radial umlaufender Räume bei der Backup Dichtung 3 wie auch bei der Zwischenraumüberwachung 26 ermöglichen so ein kompakt bauendes, einfach herzustellendes und drucksicheres Gehäuse 1, bei dem Wandstärken 35 reduziert sind wie auch die
Gehäusedeckelverschraubung 19 näher an den Dichtelementen 4, 5 und so auch an der Druckfläche sitzen - und so auch kleiner ausfallen kann. Zudem wird hierdurch auch die Restklemmkraft der Gehäusedeckelverschraubung 19 verbessert. Weiter können hierdurch auch die Anzahl von Passungen bei dem Gehäuse 1 reduziert und Zentrierungen 33 bei Topf 2, Deckel 8 und Spiraleinsatz 7 einfach und effizient - weil mehrfach nutzbar - gestaltet werden. Die Demontage des Gehäuses 1 ist auch einfacher, da die Zwi¬ schenraumüberwachung 26 bei Demontage des Deckels
8/Saugflansches 8 nicht auch demontiert werden muss.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Gehäuse (1) einer Strömungsmaschine (10) mit einem
Gehäusetopf (2) und einem über eine gemeinsame Anlagefläche (6) an dem Gehäusetopf (2) angeordneten, insbesondere über die gemeinsame Anlagefläche (6) gegen den Gehäusetopf ver¬ schraubten, Gehäusedeckel (8) sowie mit einer in der gemeinsamen Anlagefläche (6) angeordneten Dichtung (3) zur Abdichtung der gemeinsamen Anlagefläche (6) mit einem ersten Dicht- element (4) und einem zu dem ersten Dichtelement (4) radial versetzt angeordneten, zweiten Dichtelement (5) ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und das zweite Dichtelement (4, 5) auch axial ver¬ setzt zueinander angeordnet sind.
2. Gehäuse (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Dichtelement (4) in einer ersten Dichtelementauf- nähme (14) und das zweite Dichtelement (5) in einer zweiten Dichtelementaufnahme (15) angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Dichtelementaufnahme (14, 15) in dem
Gehäusedeckel (8) ausgebildet sind.
3. Gehäuse (1) nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die erste und/oder die zweite Dichtelementaufnahme (14, 15) als umlaufende Fase/Fasen an dem Gehäusedeckel (8) ausgebil¬ det sind/ist oder dass die erste Dichtelementaufnahme (14) als umlaufende Fase und die zweite Dichtelementaufnahme (15) als umlaufende, rechteckige Nut oder umlaufende, rechteckige Ausnehmung an dem Gehäusedeckel (8) ausgebildet sind/ist.
4. Gehäuse (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dichtelemente (4, 5) O-Ringe und/oder Cupseals sind.
5. Gehäuse (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste Dichtelement (4) radial außerhalb des zweiten
Dichtelements (5) angeordnet ist und das erste Dichtelement (4) ein O-Ring und das zweite Dichtelement (5) eine Cupseal oder eine Profildichtung sind.
6. Gehäuse (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
gekennzeichnet mit einer Zwischenraumüberwachung (13) für die Dichtung (3) , insbesondere für einen in der gemeinsamen Anlagefläche (6) radial zwischen dem ersten und dem zweiten
Dichtelement (4, 5) ausgebildeten Überwachungsraum (26).
7. Gehäuse (1) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zwischenraumüberwachung (13) eine an dem Gehäusetopf (2) ausgebildete, den Überwachungsraum (26) begrenzende umlaufen¬ de Fase (27) aufweist, welche derart an dem Gehäusetopf (2) ausgebildet ist, dass sie radial und axial zwischen dem ers¬ ten und dem zweiten Dichtelement (4, 5) in der gemeinsamen Anlagefläche (6) angeordnet ist.
8. Gehäuse (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zwischenraumüberwachung (13) eine im Bereich der Fase (27) in den Überwachungsraum (26) mündende Bohrung (28) auf- weist, wobei die Bohrung (28) senkrecht zu der Fase (27) aus¬ gebildet ist.
9. Gehäuse (1) nach mindestens einem der drei voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Zwischenraumüberwachung (13) eine an einer Außenumfangs- fläche (17) des Gehäusetopfes (2) ausgebildete, insbesondere gefräste, Verschraubungsfläche (17) zur Verschraubung eines Anschlusselements für die Zwischenraumüberwachung (13) an dem Gehäusetopf (2) aufweist.
10. Gehäuse (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche
gekennzeichnet mit einem in dem Gehäusetopf (2) angeordneten, eine gemeinsame radiale Anlagefläche (31) mit dem Gehäusetopf (2) und dem Gehäusedeckel (8) aufweisenden Spiraleinsatz (7).
11. Gehäuse (1) nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
eines (5) der zwei Dichtelemente (4, 5), insbesondere das ra¬ dial innere Dichtelement (5) der zwei Dichtelemente (4, 5), an einer Außenumfangsfläche (21) des Spiralaufsatzes (7) an¬ geordnet ist
12. Gehäuse (1) nach mindestens einem der voranstehenden Ansprüche,
eingesetzt bei einem Verdichter (10), insbesondere einem
Einwellen- oder einem Getriebeturboverdichter (10), im Weiteren insbesondere für eine Kohledioxidanwendung, einem Expander oder einer Turbine.
PCT/EP2013/076875 2012-12-17 2013-12-17 Backup dichtung in kompaktbauweise bei einem gehäuse einer strömungsmaschine WO2014095843A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201380066258.5A CN104884742A (zh) 2012-12-17 2013-12-17 流体机械的壳体中紧凑构型的后备密封件
EP13811882.3A EP2906785A1 (de) 2012-12-17 2013-12-17 Backup dichtung in kompaktbauweise bei einem gehäuse einer strömungsmaschine
US14/651,007 US20170023000A1 (en) 2012-12-17 2013-12-17 Compact backup seal for a turbomachine housing
RU2015129034A RU2015129034A (ru) 2012-12-17 2013-12-17 Вспомогательная прокладка в компактном исполнении для корпуса турбомашины

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012223462A DE102012223462B3 (de) 2012-12-17 2012-12-17 Backup Dichtung in Kompaktbauweise bei einem Gehäuse einer Strömungsmaschine
DE102012223462.4 2012-12-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014095843A1 true WO2014095843A1 (de) 2014-06-26

Family

ID=48794828

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/076875 WO2014095843A1 (de) 2012-12-17 2013-12-17 Backup dichtung in kompaktbauweise bei einem gehäuse einer strömungsmaschine

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP2906785A1 (de)
CN (1) CN104884742A (de)
DE (1) DE102012223462B3 (de)
RU (1) RU2015129034A (de)
WO (1) WO2014095843A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594506A1 (de) 2018-07-12 2020-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Konturring für einen verdichter

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014203466B4 (de) * 2014-02-26 2017-03-30 Siemens Aktiengesellschaft Gehäuse einer Fluidenergiemaschine
DE102018215280B4 (de) 2018-09-07 2023-03-16 Volkswagen Aktiengesellschaft Anordnung eines fluidführenden Elements unmittelbar oder mittelbar an einem Gehäuse eines Verdichters
DE102018128255A1 (de) * 2018-11-12 2020-05-14 Ebm-Papst Landshut Gmbh Gebläsevorrichtung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144035A (en) * 1963-02-01 1964-08-11 Nat Res Corp High vacuum system
DE2326848A1 (de) * 1972-05-26 1973-11-29 Nuovo Pignone Spa Dichter verschluss eines zylindrischen behaelters
EP0155581A2 (de) * 1984-03-19 1985-09-25 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Topfgehäuse für eine Turbomaschine
EP1327781A2 (de) * 2002-01-09 2003-07-16 Philipp Hilge GmbH Selbstansaugende Kreiselpumpe

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4127300A1 (de) * 1991-06-15 1993-02-25 Albrecht Dipl Ing Kayser Kombinierter-gleit-und spiralnuten-axial-wellendichtring
DK0723143T3 (da) * 1995-01-12 1999-03-01 Endress Hauser Gmbh Co Indretning til måling af tryk eller differenstryk
FR2877036B1 (fr) * 2004-10-27 2006-12-22 Snecma Moteurs Sa Dispositif de lubrification d'un composant dans une turbomachine
US7918215B2 (en) * 2006-05-08 2011-04-05 Honeywell International Inc. Compressor stage assembly lock
DE102009012038B4 (de) * 2009-03-10 2014-10-30 Siemens Aktiengesellschaft Wellendichtung für eine Strömungsmaschine
DE102009058411A1 (de) * 2009-12-16 2011-06-22 BorgWarner Inc., Mich. Abgasturbolader
EP2516047B1 (de) * 2009-12-22 2015-10-07 Basf Se Dichtanordnung für einen prozessgasturboverdichter
CN201771836U (zh) * 2010-07-07 2011-03-23 上海连成（集团）有限公司 一种新型泵壳体密封结构

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3144035A (en) * 1963-02-01 1964-08-11 Nat Res Corp High vacuum system
DE2326848A1 (de) * 1972-05-26 1973-11-29 Nuovo Pignone Spa Dichter verschluss eines zylindrischen behaelters
EP0155581A2 (de) * 1984-03-19 1985-09-25 GebràœDer Sulzer Aktiengesellschaft Topfgehäuse für eine Turbomaschine
EP1327781A2 (de) * 2002-01-09 2003-07-16 Philipp Hilge GmbH Selbstansaugende Kreiselpumpe

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3594506A1 (de) 2018-07-12 2020-01-15 Siemens Aktiengesellschaft Konturring für einen verdichter
WO2020011471A1 (de) 2018-07-12 2020-01-16 Siemens Aktiengesellschaft Radialturbomaschine und verfahren zum betrieb

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012223462B3 (de) 2013-08-08
CN104884742A (zh) 2015-09-02
RU2015129034A (ru) 2017-01-25
EP2906785A1 (de) 2015-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011003525A1 (de) Gestufte Teilfuge an einem Getriebegehäuse
EP2906785A1 (de) Backup dichtung in kompaktbauweise bei einem gehäuse einer strömungsmaschine
EP3183476A1 (de) Gestufte teilfuge an einem getriebegehäuse
EP2655889B1 (de) Turbomaschinengehäuse mit durch sperrgas abgedichteter teilfuge (bzw. flanschverbindung)
EP2704813B1 (de) Endscheibe für ein filterelement, entsprechendes filterelement und entsprechender filter
EP2906828B1 (de) Abdichtung eines verdichterrotors
US20160115943A1 (en) Oil discharging system for main shaft bearing of wind turbine generator
EP2201250B1 (de) Pumpeneinsatz
EP2002123B1 (de) Fluidpumpe
EP0290664B1 (de) Zweiwellenpumpe
EP3587739A1 (de) Mantelringanordnung für eine strömungsmaschine
EP3356678B1 (de) Mehrstufige drehschieberpumpe
DE10344718B3 (de) Seitenkanalverdichter
EP2707629B1 (de) Vorrichtung zum abdichten eines pumpraums einer drehkolbenpumpe, sowie drehkolbenpumpe mit selbiger
EP2772652A2 (de) Zwischenwand zur Abdichtung des Rückraums eines Radialverdichters
DE102017106779A1 (de) Zentrifugalkompressor
EP2867509A1 (de) Besondere anordnung einer kühlkanalverbindungsbohrung eines kühlkanales
EP3198149A1 (de) Teilbares getriebegehäuse mit dichtelement für gestufte teilfugen
EP2885544B1 (de) Schweissnahtfreies topfspiralgehäuse
WO2015063252A1 (de) Drehkolbengebläse mit einem dichtsystem
DE102015009900B4 (de) Verfahren zum Prüfen eines Abgasturboladers sowie Verfahren zum Prüfen einer Brennkraftmaschine
EP3571380A1 (de) Turbinengehäuse und verfahren zur montage einer turbine mit einem turbinengehäuses
EP3204651B1 (de) Kreiselpumpe
WO2015128144A1 (de) Gehäuse einer fluidenergiemaschine
DE102016106049A1 (de) Verdrängermaschine

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13811882

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2013811882

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2013811882

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14651007

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2015129034

Country of ref document: RU

Kind code of ref document: A