Flüssigkeitsabdichtung mit umlaufender Scheibe und unter Druck stehendem
Flüssigkeitsring, insbesondere für Dampfturbinen der Trommelbauart Zusatz zum Patent
48,549 Das Hauptpatent 481 549 bezieht sich auf eine mittiels umlaufender Scheibe
und Flüssigkeitsring gebildete Flüssigkeitsabdichtung, deren wesentliches Kennzeichen
darin besteht, daß die Flüssigkeit der -den Scheibenrand umgebenden Dichtungsrinne
von außen her unter beständiger Erneuerung und mit so hoher tangentialer Geschwindigkeit
zufließt, daß die hierdurch erzeugte Fliehkraft zur Aufrechterhaltung des Dichtungsdruckes
ausreicht. Wie bereits angegeben, kann eine solche Einrichtung sowohl als Außendichtung
als auch als Zwischendichtung zwischen den einzelnen Turbinenstufen Verwendung finden.Liquid seal with a rotating disc and a pressurized one
Liquid ring, especially for steam turbines of the drum type Addition to the patent
48,549 The main patent 481 549 relates to a central rotating disc
and liquid seal formed by a liquid ring, their essential characteristic
consists in the fact that the liquid of the sealing groove surrounding the edge of the disc
from the outside under constant renewal and with such a high tangential speed
flows in that the centrifugal force generated thereby to maintain the sealing pressure
sufficient. As already stated, such a device can be used as an external seal
as well as an intermediate seal between the individual turbine stages.
Gegenstand der Erfindung ist nun .die Anwendung einer solchen Flüssigkeitsabdichtung
zum, dampfdichten Ab@schluß des Spaltes am Umfang der Laufschaufeln von Trommelturbinen.
Es ist bekannt, daß Überdruck-oder Trommelturbinen im Gegensatz zu Druck- oder Kammerturbinen
.um so günstigere Wirkungsgrade aufweisen, je kleiner die radialen: Spalte an den
Schaufelköpfen sind. Denn zufolge des bei Überdruckturbinen auf beiden Seiten der
Laufschaufeln bestehenden Druckunterschiedes wird beständig eine bestimmte, von
der Spaltgröße abhängige Dampfmenge ihren Weg außerhalb der Laufschaufeln nehmen.
Es bereitet aber Schwierigkeiten, die Spalte so gering auszuführen, wie es mit Rücksicht
auf die Beschränkung der Leistungsverluste wünschenswert wäre. Die Erfindung gestattet,
.diese Herstellungsschwierigkeit.zu vermeiden uns dabei mit verhältnismäßig einfachen
Mitteln einen dichten Dampfabschluß zu erzielen. Sie besteht darin, daß die- Flüssigkeit
Dichtungsrinnen im Gehäuse zufließt, welche radiale Ringansätze an den -Kopfringen
umfassen, in die die Dichtungsflüssigkeit, z. B. Quecksilber, unter Druck in annähernd
tangentialer Richtung eingeführt wird. Bei .dieser Anordnung kommt es auf die Größe
der Spalte zwischen den festen und den umlaufenden Teilen nicht an, .da der Dampf
durch .die Sperrflüssigkeit gehindert ist, außen um die Luftschaufelkränze herumzuströmen.
Ferner, sind die Reibungsverluste äußerst gering, wenn die Dichtungsflüssigkeit
in dergleichen Drehrichtung wie die Trommel umläuft.-
Die Zeichnung
zeigt in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel einer solcben Flüssigkeitsdichtung
für Trommelturbinen, wobei Abb. i ein ,Stück eines Längsschnittes und Ab:b. a einen
Teil eines Querschnittes veranschaulicht. Es ist o die Turbinentrommel, auf welcher
die Laufschaufelkränze angebracht sind, die außen durch die Kopfringep umschlossen
sind. Die Laufschaufelkränze laufen zwischen den Leitschaufelkränzen q, .die in
irgendeiner üblichen Weise im Gehäuse g der Turbine befestigt sind. Zwischen den
einzelnen Druckstufen sind nun Flüssigkeitsdichtungen gemäß dem Patent 481 549 angebracht.
Im vorliegenden Falle wird ;die in -die Dichtungsrinne tauchende Scheibe von einem
flanschartigen Ansatz k des Kopfringes p gebildet. Die Dichtungsrinne i kann in
.das. Gehäuse eingearbeitet sein oder sich in einem Einsatz des Gehäuses befinden.
Das Dichtungsmittel wird wiederum :durch die Kanäle l der Dichtungsrinne in etwa
tangentialer Richtung mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit zugeführt. Der Abflu:ß,
des Dichtungsmittels erfolgt durch -die Kanälen, welche im vereinfachten Zeichnungsbeispiel
selbst eine Art Überlauf bilden. Statt dessen kann natürlich auch eine besondere
Überlaufrinne entsprechend dem Patent 481 549 vorgesehen sein. Die Austrittskanäle
liegen in einer durch :die Trommelachse gehenden Ebene oder in einer Ebene, :die
zum Umfang weniger stark geneigt ist als die Richtung oder-Zuführungskanäle 1.The subject of the invention is the application of such a liquid seal
for, vapor-tight closure of the gap on the circumference of the rotor blades of drum turbines.
It is known that overpressure or drum turbines in contrast to pressure or chamber turbines
The smaller the radial: gaps on the, the more favorable the efficiency
Blade heads are. Because according to the overpressure turbines on both sides of the
The pressure difference existing in the blades is constantly a certain, of
the amount of steam depending on the size of the gap make its way outside the rotor blades.
It is difficult, however, to make the gap as small as it is with consideration
to limit the power losses would be desirable. The invention allows
.this manufacturing difficulty. to avoid us with relatively simple
Means to achieve a tight vapor seal. It consists in that the liquid
Sealing grooves in the housing flows in, which radial ring lugs on the head rings
include, in which the sealing liquid, e.g. B. mercury, under pressure in approximately
tangential direction is introduced. This arrangement depends on the size
the gap between the fixed and the rotating parts, because the steam
.the barrier liquid is prevented from flowing around the outside of the air vane rings.
Furthermore, the frictional losses are extremely small when the sealing liquid
in the same direction of rotation as the drum rotates.
The drawing
shows a schematic representation of an embodiment of such a liquid seal
for drum turbines, where Fig. i a, piece of a longitudinal section and Ab: b. a one
Part of a cross-section illustrated. It is o the turbine drum on which
the rotor blade rings are attached, which are enclosed on the outside by the head ring p
are. The rotor blade rings run between the guide vane rings q, .the in
are fixed in any usual way in the housing g of the turbine. Between
liquid seals according to patent 481,549 are now attached to individual pressure stages.
In the present case, the disk immersed in the sealing groove is
flange-like approach k of the head ring p formed. The sealing groove i can be in
.the. Housing incorporated or located in an insert of the housing.
The sealant is in turn: through the channels l of the sealing groove approximately
fed in the tangential direction at a relatively high speed. The drain,
of the sealant takes place through the channels, which in the simplified drawing example
form a kind of overflow themselves. Instead, of course, a special one can also be used
Overflow channel according to patent 481,549 can be provided. The outlet channels
lie in a plane passing through: the drum axis or in a plane: the
is less inclined to the circumference than the direction or supply channels 1.
Bei den geringen Druckunterschieden, die zwischen den Stufen von Trommelturbinen
herrschen, kann auch Wasser als Sperrflüssigkeit verwendet werden. In diesem Falle
läßt sich die Einrichtung noch für einen anderen Zweck nutzbar machen. Bekanntlich
wird der thermische Kreisprozeß verbessert, wenn man das :dem Dampferzeuger zuzuführende
Speisewasser stufenweise im Gegenstrom mit Dampf vorwärmt, der den. einzelnen Stufen
der Turbine entnommen wird. Je größer die Anzahl der Entnahmestufen ist, .desto
genauer ist,die Annäherung an dien -dem idealen Carnotprozeß entsprechenden Vorwärmeprozeß.With the small pressure differences between the stages of drum turbines
prevail, water can also be used as a sealing liquid. In this case
the facility can be made usable for another purpose. As is well known
the thermal cycle is improved if you have: the steam generator to be supplied
The feed water is gradually preheated in countercurrent with steam, which the. individual stages
taken from the turbine. The greater the number of extraction stages, the more
more precisely, the approximation to the preheating process corresponding to the ideal Carnot process.
Gemäß: einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird nun das als Dichtungsflüssigkeit
verwendete Wasser zunächst der letzten abzudichtenden Niederdruckstufe oder einer
Gruppe von Niederdruckstufen, alsdann nacheinander Stufen oder Gruppen von Stufen
höheren:Druokes zugeführt. Das:ichldasvV ass.er durch seine Berührung mit dem abzusperrenden
Dampf erwärmt, wird es auf diese Weise unter günstigen Bedingungen auf eine hohe
Temperatur .gebracht und kann, gegebenenfalls nach weiterer Vorwärmung, mittels
der üblichen Einrichtungen als Speisewasser für den Fessel Verwendung finden. Zufolge
der Wärmeübertragung an die Dichtungsflüssigkeit werden sich in den einzelnen Stufen
kleine Dampfmengen niederschlagen; diese Dampfmengen bilden aber keinen Verlust,
,da sie zusammen mit der vom, außen zugeführten Sperrflüssigkeit als Speisewasser
wieder in den Kreisprozeß gelangen.According to a further embodiment of the invention, this is now used as a sealing liquid
used water first of the last low pressure stage to be sealed or one
Group of low pressure stages, then one after the other stages or groups of stages
higher: Druokes fed. That: ichldasvV ass.er through his contact with the to be locked
Steam is heated, it is heated to a high in this way under favorable conditions
Temperature. Brought and can, if necessary after further preheating, by means of
the usual facilities as feed water for the fetter use. As a result
The heat transfer to the sealing liquid will be in the individual stages
knock down small amounts of steam; but these steam quantities do not form a loss,
because it is used as feed water together with the sealing liquid supplied from the outside
get back into the cycle.