DE7430390U - Turbine - Google Patents
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Description
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Hw/Ca
103/71
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie, Baden (Schweiz)
Turbinenlagerung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lagerung für stopfbüchsenfreie Dampfturbinen mit einem separaten
Schmiermittelkreislauf.
Turbomaschinen, vorzugsweise Dampfturbogruppen, werden
in hydrodynamisch oder hydrostatisch geschmierten Gleitlagern gelagert, wobei als Schmiermittel normalerweise
OeI verwendet wird. Für die Schmierung ist ein eigener
Kreislauf vorhanden, welcher von einem Oeltank, einer Schmieröl-Druckpumpe, einem oder mehreren Oelkühlern,
Oelfiltern, den dazugehörigen Rohrleitungssystemen, den
Gleitlagern und den Lagerböcken gebildet wird. Der die Lagerung tragende Lagerbock steht üblicherweise auf einem
Fundamentriegel, in besondern Fällen ist er auch an das Turbinengehäuse direkt angebaut. In allen Fällen ist
er jedoch in den mediumfremden, d.h. in den mit Schmieröl
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versorgten Schmiermittelkreislauf eingeschaltet und dafür wird eine erhebliche axiale Baulänge, die etwa 15 % der
gesamten Maschinenlänge ausmacht, benötigt. Des weiteren sind zur Abdichtung des Turbinenarbeitsrauwes gegenüber
der Aussenatmosphäre Dichtungselemente, beispielsweise
Stopfbüchsen oder Labyrinthdichtungen erforderlich, welche zwischen dem Arbeitsraum und der eigentlichen Lagerung angeordnet
sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Lagerung zu schaffen, bei welcher keine besonderen Stopfbüchsen erforderlich
sind, und bei welcher zur Lagerung der Welle keine besonderen Lagerböcke benötigt werden.
Die vorgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst,
dass im Turbinengehäuse Lagerkörper mit an Schmiermittelkanälen angeschlossenen Drucktaschen und Zuführungsblenden angeordnet sind, wobei das Schmiermittel ein Teil
des kondensierten Arbeitsmittels der Damnfturhine ist.
Durch die Verwendung von Wasser als Schmiermittel, werden keinerlei Zusatzinstallationen erforderlich, wie sie bei
der Verwendung von Schmierölen, welche in einem besonderen Kreislauf geführt werden müssen, notwendig werden. Die
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Schmierung mit Wasser, welches ein Teil des Arbeitsmediums
der Dampfturbine ist, ist relativ einfach, da in jedem Dampfkraftwerk Druckwasser von der Kesselspeisepumpe her
in ausreichender Menge zur Verfügung steht.
Gemäss einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgegenstandes
sind die Lagerkörper als Stopfbüchsen ausgebildet und weisen eine kalottenförmige Aussenoberflache auf.
Durch die Ausbildung der Lagerkörper als Stopfbüchsen entfällt der Lager-Reibungsverlust, und eine besondere Abdichtung
des Arbeitsraumes gegenüber der Aussenatmosphäre wird nicht erforderlich. Die Anordnung von Drucktaschen
mit Zuführungsblenden und Schmiermittelkanälen im Lager" körper ermöglicht eine stets gleichbleibende Schmierung
der Lagerstellen, was insbesondere beim Anfahren und Auslaufen der Turbine wichtig ist. Die kalottenförmige Ausbildung
der Aussenoberflache der Lagerkörper ermöglicht
eine einfache Einstellbarkeit der einzelnen Lager.
Ferner ist es vorteilhaft, dass zur Schmiermittelversorgung während des Anfahrens und Auslaufens der Turbine ein
Hochtank für Schmiermittel angeordnet, und dass der Schmiermittelkreislauf als Nebenkreislauf ausgebildet ist.
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Dui'ch die Anordnung eines Hochtanks für Schmiermittel,
welche über eine Reservepumpe Druckwasser in das Schmiersystem
fördern kann, wird auch während des Anfahrens der Turbine, d.h. bevor im Arbeitskreis lauf ein entsprechender
Druck aufgebaut ist, eine sichere Schmierung gewährleistet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigt:
Fig. 1 ei..ien Hauptdampfkreislauf und einen Druck"
wasserschmierkreislauf einer Dampfturbine,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine stopfbüchsenfreie Lagerung einer Dampfturbine.
Gemäss Fig. 1 ist mit 1 ein Kessel, beispielsweise ein
Reaktor, einer Dampfturbine bezeichnet» aus welchem über eine Rohrleitung 2 und ein Einlassventil 3 Hochdruckdampf
in eine Hochdruckturbine 4 geleitet wird. Aus der Hochdruckturbine
Ί gelangt der Dampf über einen Zwischenüberhitzer
5 und ein Abfangventil 6 in eine Hitteldruckturbine 7. Die Mitteldruckturbine 7 ist über eine Verbindungsleitung 8 mit einem Niederdruckzylinder 9 verbunden. Aus
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diesem gelangt der Dampf über einen Kondensator 10, eine
Boosterpumpe 11 und eine Kesselspeisepumpe 12 wiederum in
den Kessel 1. In einem Hochtank 13 mit einem Niveau-Regler befindet sich Reservespeisewasser, welches durch eine Reservewasserleitung
15 über eine Reservepumpe 16 Druckwasser in eine Hauptschmierleitung 17 fördert. Zwischen der Reservepumpe
16 und der Hauptschmierleitnng 17 ist eine Rückschlagklappe 18 angeordnet .
Von
der Hauptschmierleitung 17 gelangt das Druckwasser über
Schmienr.ittelkanäle 20 zu den einzelnen Lagerstellen 21 und
von dort über SchmiermittelrUcklauf-Leitungen 22 und eine Ablaufleitung 23 zurück in den Kondensator 10. Zwischen
der Boosterpumpe 11 und der Kesselspeisepumpe 12 ist eine Abzweigung mit einem Ventil 24 angeordnet, welches mit einer
Speiseleitung 25 verbunden ist, über welche der Hochtank 13 nach Oeffnen des Ventils 2U mit Reservespeisewasser aufgefüllt
werden kann.
In der Fig. 2 ist mit 26 eirs zu lagernde Welle bezeichnet,
deren Lager 27 in einem Turbinengehäuse 28 angeordnet sind. Die Lager 27 weisen eine kalottenförmige, sphärische Oberfläche
auf und sind über die Hauptschmierleitung 17 und
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die Schmiermittelkanäle 20 mit Druckwasser versorgt. Durch die sphärische Oberfläche ist ein selbstständiges Einstellen
der Lager möglich. An der Lauffläche der Lager 27 sind
Drucktaschen 29 vorgesehen, welche mit den Schmiermittelkanälen 20 in Verbindung stehen. Diese Drucktaschen 29 sind
über den inneren Lagerumfang gleichmässig verteilt. Dadurch
wirkt ein derartiges Lager in der Anlaufphase der Turbine als hydrostatisches Traglager. Weiterhin sind in den Lagern
2 7 Zuführungsblenden 30 vorgesehen, wodurch die unteren Drucktaschen 29 mit einem höheren Schmiermitteldruck versorgt
werden können, so dass dadurch die Welle 26 angehoben wird.
Sobald sich die Welle 26 infolge des Antriebes durch den expandierender. Dampf zu drehen beginnt, stellt sich eine
hydrodynamische Schmierfilm-Druckkomponente ein. Somit arbeiten derartige Lager als Hybridlager, d.h. im An- und
Auslauf der Turbine als hydi%ostatische und bei Nennleistung
der Turbine als hydrodynamische Lagerung.
Beim Anfahren, bzw. beim Auslaufen der Turbine fliesst durch die Reservewasserleitung 15 als Schmiermittel verwendetes
Druckwasser über die Reservepumpe 16 und die Rückschlagklappe 18 in die Hauptschmierleitung 17. Von
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dort gelangt es über die Schmiermittelkanäle 20 zu den
einzelnen Lagerstellen 21. Von den Lagerstellen 21 fliesst das Druckwasser durch Schmiermittelrücklaufleitungen 22 in
die Ablaufleitung 2 3 und von dort wieder in den Kondensator 10 zurück.
Bei Erreichen einer bestimmten Leistung der Turbine wird die Reservepumpe 16 abgeschaltet und die Lagerstellen 21
werden mit dem als Schmiermittel verwendeten Druckwasser aus der Leitung zwischen der Kesselspeisepumpe 12 und de?it
Kessel 1 versorgt« Zwischen dieser Leitung und der Hauptschmierleitung
17 ist die Rückschlagklappe 19 zur Steuerung des Druckwasserflusses angeordnet, wodurch vermieden
wird, dass Druckwasser, welches für Schmierzwecke verwendet wird, aus der Hauptschmierleitung 17 in die Speiseleitung
zum Kessel 1 zurückfliesst.
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Claims (3)
1. Lagerung für stopfbüchsenfreie Dampfturbinen mit einem
separaten Schmiermittelkreislauf, dadurch gekennzeichnet, dass im Turbinengehäuse (28) Lagerkörper (27) mit an
Schmiermittelkanälen (20) angeschlossenen Drucktaschen (29) und Zuführungsblenden (30) angeordnet sind.
2. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerkörper (27) als Stopfbüchsen ausgebildet sind.
3. Lagerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Lagerkörper (27) eine kalottenförmige Aussenoberflache
aufweisen.
H. Lagerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Reservewasserleiturg (15) und der Speiseleitung (25) ein Hochtank (13) für das Schmiermittel
angeordnet ist.
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie.
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