DE515116C - Device for sealing rotating steam turbine parts - Google Patents

Description

Eihe große Schwierigkeit, die bei jeder Turbinenbauart auftritt, liegt in der Abdichtung der umlaufenden Teile, und zwar sowohl in der Abdichtung der einzelnen Stufen einer Turbine untereinander wie auch in der Abdichtung der bewegten Teile gegen die Atmosphäre. Die heute wohl gebräuchlichste Abdichtung ist die Labyrinthdichtung, d. h. die Abdichtung durch kleine Drosselspalte, dieOne of the major difficulties encountered with any type of turbine is sealing of the rotating parts, both in the sealing of the individual stages of a Turbine among each other as well as in the sealing of the moving parts against the atmosphere. The most common type of seal today is the labyrinth seal, i. H. the sealing by small throttle gaps that

ίο dem Dampf einen so großen Widerstand entgegensetzen, daß die durchströmende Menge gering bleibt.ίο oppose such a great resistance to the steam, that the amount flowing through remains small.

Die kleinste Spaltbreite in der Dichtung, die man vorsehen darf, hängt zunächst einmal von der Erwärmung ab, der die Turbine im Betrieb unterworfen ist. Je größer die Temperaturspannung zwischen dem kalten und dem warmen Zustand ist, um so größer muß das Spiel sein, das man zunächst zuläßt.The smallest gap width that can be provided in the seal depends first of all on the heating to which the turbine is subjected during operation. The greater the temperature tension between the cold and the warm state is, the greater must be the game that you initially allow.

ao Außer der Veränderung der Spaltbreite durch die Erwärmung muß man aber auch noch auf Veränderungen Rücksicht nehmen, die sich aus mechanischen Erscheinungen ergeben. Hierzu gehört vor allen Dingen die Schwenkbewegung der Welle in den Lagern. Es läßt sich praktisch nicht erreichen, daß eine Welle absolut ruhig läuft. Vielmehr treten immer, wenn auch nur geringe Schwingungen auf, die, bezogen auf die an sich schon kleine Spaltbreite, verhältnismäßig große Veränderungen bedeuten. Wenn aber die Größe der Schwingung dazu führen kann, daß die Spaltbreite bis auf Null abnimmt, so tritt das gefürchtete Streifen der Dichtungszacken ein, das leicht zu Beschädigungen der Labyrinthe und der Beschaufelung führen kann.ao In addition to the change in the gap width due to the warming, one also has to take account of changes resulting from mechanical phenomena. Above all, this includes the pivoting movement of the shaft in the bearings. It is practically impossible to achieve that a wave runs absolutely smoothly. Rather, there are always vibrations, even if only slight which, in relation to the already small gap width, mean relatively large changes. If but the magnitude of the oscillation can lead to the gap width decreasing to zero, see above the dreaded streak of the sealing spikes occurs, which is easy to damage the labyrinths and the blading can lead.

Um die Gefahr eines Streifens der Dichtungsstellen bei mechanischen Schwingungen möglichst zu verringern, wird gemäß der Erfindung die Abdichtung so angeordnet, daß die Flächen, an denen die Abdichtung erfolgt, tangentiale Flächen an Kugeloberfiächen um den Lagermittelpunkt bilden.About the risk of the sealing points streaking in the event of mechanical vibrations To reduce as much as possible, the seal is arranged according to the invention so that the surfaces on which the seal is made, tangential surfaces on spherical surfaces around the center of the bearing.

In der Abbildung ist schematisch eine An-Ordnung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar sind zwei Beispiele vereinigt, nämlich eine reine Radialdichtung und eine zweite Dichtung, die ein Mittelding zwischen einer radialen und einer axialen Dichtung darstellt. Auf der Wellen sitzt eine Scheibeb mit der Beschaufelung c und mit einer weiteren Beschaufelung d, denen im feststehenden Teile die dazugehörigen Leitschaufeln entsprechen. Es ist nun angenommen, daß die Beschaufelung c radial abgedichtet sei, während die Beschaufelung d axial dichtet, d.h. die Schaufelköpfe selbst oder darübergelegte Kopfringe bilden die Dichtungsstellen, während bei der Beschaufelung c die Dichtung durch besondere Ansätze gebildet wird, die mit den konzentrischen Dichtungsflächen zusammenarbeiten.In the figure, an arrangement according to the invention is shown schematically, namely two examples are combined, namely a pure radial seal and a second seal which represents a middle thing between a radial and an axial seal. On the shaft sits a disk b with the blading c and with another blading d, to which the associated guide vanes correspond in the stationary part. It is now assumed that the blading c is sealed radially, while the blading d seals axially, i.e. the blade heads themselves or overlying head rings form the sealing points, while with the blading c the seal is formed by special approaches that work together with the concentric sealing surfaces .

Die Dichtungsstellen der Beschaufelung d bilden Tangenten an die zwei Kreise, die mit den Radien r₂ und r/ um den Mittelpunkt / des Lagers g geschlagen sind, während die entsprechenden Tangenten der Beschaufelung c Kreise mit den Radienr_x und r{ berühren, die ebenfalls den gemeinsamen Mittelpunkt / besitzen. Tritt bei dieser- Anordnung eine Schwingung der Welle« ein, so wird diese um den Punkt/ als Mittelpunkt ausgeführt. Dann aber sind die Unterschiede in der Spaltbreite, die hierbei auftreten können, so gering, daß die Gefahr eines Streifens verhindert wird.The sealing points of the blading d form tangents to the two circles with the radii r ₂ and r / struck around the center / of the bearing g , while the corresponding tangents of the blading c are circles with the radii r _x and r { touching also have the common center /. If, with this arrangement, an oscillation of the wave occurs, this is carried out around the point / as the center. But then the differences in the gap width that can occur are so small that the risk of a streak is prevented.

Das, was eben für die Beschaufelung gesagt wurde, gilt sinngemäß auch für Labyrinthdichtungen. What has just been said about blading also applies to labyrinth seals.

Claims (1)

Patentanspruch:Claim: Einrichtung zur Abdichtung umlaufender Dampfturbinenteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen, in denen die Abdichtung erfolgt, tangentiale Flächen an Kugeloberflächen um den Lagermittelpunkt bilden.Device for sealing rotating steam turbine parts, characterized in that that the surfaces in which the seal takes place, tangential surfaces on spherical surfaces around the bearing center form. *) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:*) The patent seeker stated as the inventor: Dipl.-Ing. Dr. Ulrich Meininghaus in Mülheim, Ruhr.Dipl.-Ing. Dr. Ulrich Meininghaus in Mülheim, Ruhr. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings