Anlage mit einer Kreiselmaschine, deren 'Gelle schon beim Anfahren durch das Förder- bezw. Treibmittel einen starken achsialen Schub erfährt. Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einer Kreiselmaschine, wie Pumpe, Verdich ter oder Turbine, deren Welle schon beim Anfahren durch das Förder- bezw. Treibmit tel einen starken achsialen Schub erfährt, der von einem Spurlager aufzunehmen ist.
Solche Verhältnisse treten zum Beispiel bei Hochdruckdampfanlagen auf, wenn ein Teil des in. einem Kessel erzeugten und ausserhalb desselben Wärme aufnehmenden Dampfes in ununterbrochenem Kreislauf zwangläufig durch einen Kreiselverdichter als überhitzter Dampf in einen Kessel zurückzupumpen ist. Der in einem solchen Falle umzuwälzende Dampf kann bereits beim Anfahren des Ver dichters eine Spannung von 130 At. und mehr aufweisen, so dass sich ein beträcht licher achsialer Schub an der Welle des Kreiselverdichters geltend macht.
Die vou diesem Schub in dem zu dessen Aufnahme bestimmten Spurlager erzeugte, haftende Reibung erschwert in erheblichem Masse das Anfahren und kann eine Zerstörung des Spurlagers hervorrufen. Gemäss vorliegender Erfindung wird dieser Übelstand durch ein Entlasten .des Spurlagers beim Anfahren be hoben, zu welchem Zwecke eine besondere Kolbenfläche der Welle,der Kreiselmaschine beim Anfahren unter einen wesentlich höheren Druck als bei normalem Betrieb zu stehen kommt.
Auf der Zeichnung ist eine Ausführungs form des Erfindungsgegenstandes beispiels weise und zum Teil schematisch dargestellt. 1 bezeichnet einen Kreiselverdichter einer Hochdruckdampfanlage, der Dampf von hoher Spannung in ununterbrochenem Kreis lauf durch nicht gezeigte Teile zu wälzen hat. Das Laufrad dieses Verdichters 1 sitzt fliegend auf einer Welle 2, die von einer nicht gezeigten Maschine, zum Beispiel einer Dampfturbine, angetrieben wird. Die Welle 2 ist in zwei Traglagern 3, 4 gelagert. 5 be zeichnet ein Spurlager zur Aufnahme des achsialen Schubes, dem die Welle 2 aus gesetzt ist.
Die Welle 2 weist eine besondere Kolbenfläche 6 auf, die zusammen mit den Lagerschalen des Traglagers 4 einen Raum 7 begrenzt, .der mit einer Leitung 8 in Verbin dung steht. Der Raum 7 wird von den im Durchmesser abgestuften Lagerflächen 41 und 42 abgedichtet. Dis Leitung 8 lässt sich je nach der Einstellung eines Dreiweghahnes 9 mit einer Leitung 10 oder einer Ablass- leitung 12 in Verbindung setzen. Die Lei tung 10 lässt sich ihrerseits über einen Drei weghahn 13 mit einer Leitung 14 verbinden, die nach dem untern Raum 15 eines zur Füh rung eines Kolbens 17 dienenden Zylinders 16 führt.
Der Raum 15 und die Leitungen 14, 10, 8, sowie der Raum 7 sind mit einer Flüssigkeit, beispielsweise 01, gefüllt. Der Raum 27 oberhalb des Kolbens 17 steht über eine Leitung 18, einen entsprechend ein gestellten Dreiweghahn 19 und eine Leitung 20 mit dem Raum 21 vor dem Rad des Krei selverdichters 1 in Verbindung, so dass der in diesem Raum 21 herrschende Druck durch den Kolben 17 auf die unterhalb desselben befindliche Flüssigkeit übertragen wird. In die Leitung 18 ist ein Wärmeaustauscher 11 eingebaut.
In der dargestellten Lage der Dreiweghähne 19, 13, 9 ist es möglich, auf die Kolbenfläche 6 einen Druck auszuüben, der in einem bestimmten Verhältnis zu dem Druck steht, den das Fördermittel unmittel bar auf die Welle 2 ausübt. Letzterem Drucke wirkt der auf die Kolbenfläche f> ausgeübte Druck entgegen, so dass das Spur lager 5 von jenem entlastet wird.
Eine sol che Entlastung des Spurlagers ist nur wäh rend des Anfahrens erforderlich: sobald sich die Maschine im normalen Betrieb befindet, kann die Leitung 1$ über den Hahn 19 mit einer Ablassleitung 22 und die Leitung 14 über den Hahn 13 mit der Druckleitung 23 einer Ölpumpe 24 verbunden werden. Von dieser Druckleitung 23 zweigen noch zwei Leitungen 25, 26, die Schmieröl .dem Trag lager 4 zuführen, ab.
Schliesslich kann, nach dem die Maschine angelassen ist, die Leitung 8 über den Hahn 9 noch mit .der Ablass- leitung 12 verbunden werden, so dass sich dann der Raum 7 als Abflussraum für das dem Lager 4 zugeführte Schmiermittel ver- Nvenden lässt.
Wie die an der Welle 2 vorzusehende besondere Kolbenfläche ausgebildet ist, spielt für das Wesen der Erfindung so lange keine Rolle, als diese Fläche in der Lage ist, den für die gewünschte Entlastung des Spur lagers benötigten Gegendruck hervorzu bringen.
Unter Umständen lässt sich auch ohne Zylinder 16 und Kolben 17 auskommen; in einem solchen Falle kann das im Raume 21 vorhandene Mittel unmittelbar zum Einwir ken auf die besondere Kolbenfläche 6 der Welle 2 gebracht werden.
Anstatt die gewünschte Entlastung unter Ausnützung des im Raume 21 herrschenden Druckes zu erreichen, kann für die Erzeu gung des' erforderlichen Druckes auf die Kolbenfläche 6 auch eine besondere Vorrich tung mit eigenem Antrieb, zum Beispiel eine Pumpe, vorgesehen werden.
Die Abdichtung der Kolbenfläche 6 kann, statt durch die angrenzenden Lagerflächen, auch durch Kolbenringe, Labyrinthe, Pak- kungen und dergleichen erfolgen.
System with a centrifugal machine, whose 'Gelle when starting through the conveyor respectively. Propellant experiences a strong axial thrust. The invention relates to a system with a centrifugal machine, such as a pump, compressor or turbine, the shaft of which already when starting up by the conveying or Treibmit tel experiences a strong axial thrust that is to be absorbed by a thrust bearing.
Such conditions occur, for example, in high-pressure steam systems when part of the steam generated in a boiler and absorbing heat outside the same is forced to be pumped back into a boiler as superheated steam in an uninterrupted cycle by a centrifugal compressor. The steam to be circulated in such a case can already have a voltage of 130 At when starting the Ver. and have more, so that a considerable axial thrust is applied to the shaft of the centrifugal compressor.
The adhesive friction generated by this thrust in the thrust bearing intended to accommodate it makes starting up considerably more difficult and can cause the thrust bearing to be destroyed. According to the present invention, this deficiency is lifted by relieving the thrust bearing when starting up, for which purpose a special piston surface of the shaft, the gyro machine comes under a significantly higher pressure when starting up than during normal operation.
In the drawing, an embodiment of the subject invention is shown as an example and in part schematically. 1 denotes a centrifugal compressor of a high-pressure steam system, the steam of high voltage in an uninterrupted cycle has to roll through parts not shown. The impeller of this compressor 1 sits overhung on a shaft 2 which is driven by a machine, not shown, for example a steam turbine. The shaft 2 is mounted in two support bearings 3, 4. 5 be records a thrust bearing for receiving the axial thrust, which the shaft 2 is set from.
The shaft 2 has a special piston surface 6 which, together with the bearing shells of the support bearing 4, delimits a space 7, which is in communication with a line 8. The space 7 is sealed by the bearing surfaces 41 and 42 of graduated diameter. The line 8 can be connected to a line 10 or a drain line 12, depending on the setting of a three-way cock 9. The line 10 can in turn be connected via a three-way valve 13 to a line 14, which leads to the lower space 15 of a cylinder 16 serving to guide a piston 17.
The space 15 and the lines 14, 10, 8, as well as the space 7 are filled with a liquid, for example 01. The space 27 above the piston 17 communicates via a line 18, a correspondingly set three-way valve 19 and a line 20 with the space 21 in front of the wheel of the centrifugal compressor 1, so that the pressure prevailing in this space 21 through the piston 17 is transferred to the liquid below it. A heat exchanger 11 is installed in the line 18.
In the illustrated position of the three-way cocks 19, 13, 9, it is possible to exert a pressure on the piston surface 6 that is in a certain ratio to the pressure that the conveying means exerts on the shaft 2 immediately. The latter pressure is counteracted by the pressure exerted on the piston surface f>, so that the track bearing 5 is relieved of this.
Such relief of the thrust bearing is only required during start-up: as soon as the machine is in normal operation, the line 1 $ via the cock 19 with a drain line 22 and the line 14 via the cock 13 with the pressure line 23 of an oil pump 24 can be connected. From this pressure line 23 branch two lines 25, 26, the lubricating oil .dem support bearing 4 from.
Finally, after the machine has started, the line 8 can still be connected to the drain line 12 via the cock 9, so that the space 7 can then be used as a drain space for the lubricant supplied to the bearing 4.
How the special piston surface to be provided on the shaft 2 is designed, plays no role for the essence of the invention as long as this surface is able to bring out the counterpressure required for the desired relief of the track bearing.
Under certain circumstances it is also possible to do without cylinder 16 and piston 17; In such a case, the means present in space 21 can be brought directly to the special piston surface 6 of the shaft 2 for Einwir ken.
Instead of achieving the desired relief using the pressure prevailing in space 21, a special Vorrich device with its own drive, for example a pump, can be provided for generating the 'required pressure on the piston surface 6.
The piston surface 6 can also be sealed by piston rings, labyrinths, packings and the like instead of the adjacent bearing surfaces.