CH131440A - Spaltdichtung für mit Flüssigkeiten arbeitende Kreiselmaschinen, insbesondere für Gasturbinen mit Hilfsflüssigkeit. - Google Patents

Description

  Spaltdichtung für mit Flüssigkeiten arbeitende Kreiselmaschinen, insbesondere für       Gasturbinen    mit     Hilfsflüssigkeit.       Bei mit     Flüssigkeiten    arbeitenden Kreisel  maschinen, insbesondere bei Gasturbinen mit  Hilfsflüssigkeit als Treibmittel, ergeben sieh  zwischen den umlaufenden Rädern und dem  Gehäuse erhebliche Spaltverluste an Hilfs  flüssigkeit. Die vorliegende Erfindung be  zweckt,     diese    Verluste zu verkleinern.

   Sie  besteht darin, dass der Spalt sich in der Aus  trittsrichtung verengt und durch einen frei  beweglichen Ring abgedichtet wird, der un  ter dem Einfluss von periodisch veränder  lichen Wanddrücken im     Durchflussraum    der       austretenden    Arbeitsflüssigkeit und von ent  gegenwirkenden Schliesskräften beliebiger       Herkunft    sich selbsttätig auf kleinste Spalt  öffnung einstellt.  



  In der Abbildung ist die     netze    Erfindung  beispielsweise für eine Gasturbine mit Hilfs  flüssigkeit dargestellt.  



  Die Turbine besitzt ein wasserfreies Ge  häuse und erzielt dies durch eine elastische  Abdichtung an dem Spalt 3. Es wäre nahe-    liegend, an diesen Stellen in bekannter Weise  mit elastisch     angepressten    Schleifringen von  grosser Auflagefläche abzudichten, um     deii     Wasseraustritt unmöglich zu machen, doch  würden derartige Ringe ohne sorgfältige     Öl-          schmierung    leicht fressen. Die Dichtungs  ringe erhalten nun hier diejenige besondere  Form, welche aus der Abbildung hervorgeht.  Der Dichtungsring 4 dichtet beispielsweise  den     ,Spalt    3 zwischen Laufrad 1 und Ge  häuse 2.

   Er bildet gegenüber dem     Laufrad     einerseits und der festen Gehäusewand 2  anderseits zwei Ringräume, einen Be  lastungsraum 5 und den nach aussen ver  engten     Durchflussraum    6. Beide stehen mit  einander und mit     dein        abzudichtenden    Spalt  3 in Verbindung.

   Im Belastungsraum       herrscht    bei Beharrungszustand ein unver  änderlicher     Druck,    abhängig von den unter  sich     verschiedenen.spaltdrücken    am Umfang  des Spaltes 3; der Belastungsraum 5 ist  gegenüber der Gehäusewand 2 elastisch ab-      gedichtet, etwa durch einen Ring<B>7</B>, um den  sich nach Art der bekannten     Fernis-Ventil-          dichtung    eine Doppelmanschette 8 aus  Gummi oder Leder legt. Im     Durchflussraum     6 würde ungefähr der gleiche Druck wie im  Belastungsraum 5 herrschen,     wenn    der Dich  tungsring 4 so fest an das Rad 1 anschlie  ssen würde, dass kein Wasser zwischen ihnen  durchfliessen könnte.

   Dieser Zustand wird  erfindungsgemäss nicht angestrebt, denn er  würde zur Abnutzung des Ringes 4 und zum       Anfressen    des Radbundes führen. Vielmehr  ist für die Formgebung des Dichtungsringes  4 die Absicht massgebend, eine bestimmte  Wassermenge zwischen Laufrad und Dich  tungsring austreten zu lassen und verloren  zu geben, aber nur so viel, wie zur     Erzielung     der sogenannten reinen Flüssigkeitsschmie  rung zwischen Rad und Ring und zur Ver  meidung der gegenseitigen Abnutzung nötig  ist. Mit diesem bewusst zugelassenen Was  serverlust ist     notwendigerweise    ein Energie  verlust verknüpft, jedoch bleibt er wesent  lich unter demjenigen, welcher sich beim  Umlauf des Radpaares im wassergefüllten  Gehäuse ergeben würde.

   Um nun den Zu  stand des kleinstmöglichen     Durchflusses    zu  erzielen, wird der Dichtungsring 4 so     ge-          staItet,    dass er im Betrieb weder dauernd ge  öffnet noch dauernd geschlossen sein kann.  Die Belastungsflächen auf beiden Seiten des  Ringes 4 sind derartig bemessen, dass, wenn  der Dichtungsring 4 dicht am Rad 1 anliegt,  er sich     unter    dem     Einfluss    des Wanddruck  unterschiedes und der Förderwirkung des  Radbundes zwischen Laufrad und Dich  tungsring zu öffnen sucht.

   Im - Augenblick  des wirklichen     Durchflusses    sinken aber  nach bekannten Gesetzen die     Wandpressun-          gen:    im     Durchflussraum    6, während sie im       Belastungsraum    5     praktisch        unverändert    blei  ben;- der Ring 4 wird also sofort     wieder    gegen    das Laufrad     augepresst,    von dem er sich so  eben abheben wollte.

   Auf diese Weise stellt  sich eine kleine Spaltöffnung ein, die wenig       Leckwasser    abziehen lässt und doch genug,  um einen hinreichenden Schmierfilm zwi  schen Laufrad und Dichtungsring zu belas  sen, der ein gegenseitiges Abnutzen, der bei  den verhindert.  



  Die ruhende Abdichtung zwischen dem  Ring 4 und der festen Wand 2 kann auch  durch Vollgummi, durch elastische oder un  elastische Metallringe erfolgen; auch kann  die Schliessbelastung des Ringes 4 ganz oder  teilweise durch Federn erzeugt werden, oder  auch der Ring     4,die    Form eines dicht an das  Gehäuse angeschlossenen Blechstreifens er  halten; Erfindungsmerkmal bleibt in allen  diesen Fällen das selbsttätige Einstellen des  Dichtungsringes auf kleinste Spaltöffnung.  Selbstverständlich ist diese     Spaltdichtung     auch bei allen ausschliesslich mit Flüssigkei  ten arbeitenden Laufrädern von Pumpen,  Turbinen und Umformern anwendbar und  neu.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Spaltdichtung für mit Flüssigkeiten ar- beitende Kreiselmaschinen, insbesondere für Gasturbinen mit Hilfsflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt zwischen Laufrad und Gehäuse sich in der Austritts richtung verengt und durch einen beweg lichen Ring (4) abgedichtet wird, der unter dem Einfluss von periodisch veränderlichen Wanddrücken im Durchflussraum (6) der austretenden Arbeitsflüssigkeit und von entgegenwirkenden Schliesskräften beliebiger Herkunft sich selbsttätig auf kleinste Spalt öffnung einstellt.