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-RENVOI D'HUILE POUR SCELLEMENT D'ARBRE, AVEC VENTILATION FORCEE.-
La présente invention est relative aux scellements à huile pour les paliers des rotors à grande vitesse et éléments si- milaires, et, plus particulièrement, à un assemblage à renvoi
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d'huile pour un palier de turbine à vaeur dans lequel est incorporé un système de ventilation forcée pour éviter le transfert au palier de la chaleur venant des parties adjacentes à haute température, et pour "pressuriser" le scellement à huile afin de s'opposer aux fuite. d'huile et de vapeur d'huile vers l'extérieur.
Comme les températures utilisées dans les turbines à va- peur ont augmenté progressivement jusque 370 C. il est devenu très important d'isoler les paliers de.l'arbre de la chaleur venant des parties adjacentes à haute température de l'enveloppe de la turbine.- Sans une telle protection, la chaleur conduite et rayonnée par les parties chaudes de la turbine provoque la carbonisation de l'huile lubrifiante et le dépôt du carbone résultant sur les parties rota- tives coopérantes, à un degré tel que des parties peuvent être rayées mécaniquement et les caractéristiques d'éptilibre du rotor sérieuse- ment compromises.
Par conséquent, un objet de la présente invention est de présenter un assemblage perfectionné à renvoi d'huile constituant écran pour la chaleur, pour un scellement à huile des paliers d'ar- bre, avec des moyens spéciaux pour créer une zone de pression posi- tive afin de s'opposer aux fuites d'huile vers l'extérieure et aussi, enlever la chaleur de l'arbre et des parties-coopérantes avant qu'el- le ait atteint le,-palier et le réservoir d'huile, certaines parties du système de ventilation forcée formant aussi un écran au rayonne- ment, servant d'écran pour la chaleur entre le palier et les parties chaudes adjacentes de la turbine.
L'invention'sera d'ailleurs mieux comprise en se réfé-, rant à la description suivante et aux dessins qui l' accompagnent, donnés à titre d'exemple'non limitatif et dans lesquels : -la fig.l est une coupe longitudinale faite dans un assemblage de palier d'arbre et de scellement à huile, dans une tur- bine à hautetempérature, dans lequel est incorporé le dispositif suivant l'invention; -la fig.2 est une coupe partielle, illustrant des détail:
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du système de ventilation forcée; -la fig.3 est une coupe partielle illustrant des détails de construction d'un assemblage à renvoi d'huile,ventilé, dans le- quel est incorporé le dispositif suivant l'invention.
L'invention est réalisée en, prévoyant un écran multiple pour le rayonnement, entre le scellement à.huile et les parties chou des adjacentes, avec un souffleur centrifuge pour faire circuler de l'air de refroidissement sur les écrans et créer une zone de pression à la face extérieure du scellement à huile.
En se référant maintenant plus particulièrement à la fig.l, l'invention est illustrée par son application à une turbine à vapeur, dont seulement une partie de.l'enveloppe à haute température est représentée en 1, un assemblage 2 à garniture, de construction habituelle, étant boulonné à cette enveloppe,,Une petite partie du palier conventionnel est représenté en 3. On remarquera que ce pa- lier 3 est supporté par un socle 4 qui est séparé mécaniquement et thermiquement de l'enveloppe 1 de turbine à haute température pour éviter la propagation de la chaleur de la turbine, à travers le so- cle, vers le palier.
L'assemblage spécial, refroidi par air, à ren- voi d'huile, auquel se rapporte plus particulièrement l'invention, est représenté en 5. ,
Le rotor de turbine possède une partie -terminale 6 de l'arbre supporté dans le palier 3, un épaulement 6a de diamètre un peu plus grand, et un épaulement 6b encore plus large immédiatement adjacent aux gorges 2a de scellement. L'assemblage ventilé du scel- lement à huile comprend un ânneau tournant 7 de scellement, un anneau stationnaire 8 de scellement supporté dans le palier 4, et un écran multiple contre le rayonnement indiqué dans son ensemble par le n 9 de'référence.
L'élément stationnaire 8 de scellement soopère avec l'anneau tournant 7 pour former le scellement à huile principal, l'é- cran multiple 9 constitue une barrière au transfert de la. chaleur de l'enveloppe chaude de la turbine au palier 4, et l'élément 7 à une*
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forme telle qu'il pompe l'air de refroidissement à travers l'écran contre le rayonnement et fait naître une pression à la face exté- rieure du scellement de l'arbre pour éviter les fuites d'huile vers l'extérieur.
La façon dont ses fonctions sont réalisées seront exa- winéps plus en détails dans la suite.
L'élément 7 est un anneau continu pressé sur l'épaule- ment 6a. On voit que cet anneau comprend en réalité un moyau 7a, un bras 7b relativement mince, et un bord 7c. La partie principale du bord 7c définit une surface corconférentielle de longueur axiale sensible et adaptée pour coopérer avec la denture multiple 8a de scellement, définie par les gorges circonférentieel 8b réalisées dans l'élément stationnaire 8. Il est évident que 1'. élément 8 peut être réalisé en deux segments ou plus.qui sont supportés dans le palier 4 par un joint circonférentiel 8c à rainure]et languette.
La denture 8a définit des espaces libres circonférentiels avec la surface extérieure du bord.70, ces espaces étant aussi petits que l'on peut le réaliser avec lespocédésde fabrication actuels . La partie terminale extérieure du bord 7c est fabriquée de manière à définir des aubes 7d de pompe centrifuge.
La forme de l'anneau 7 est spécialement adaptée pour réduire le transfert de chaleur, se propageant par conduction le' long de l'arbre,des parties chauffées du rotor de turbine vers l'é- lément 8 de scellement. Il apparaît en examinant la fig.l qu'une' dilàtation thermique excessive de l'anneau 7 tendrait à fermer les espaces libres définis avec la denture 8a et à créer du danger de frottement. Toute usure résultante de la denture 8a tendrait à agrandir les espaces libres et à augmenter les fuites d'huile. Par conséquent, le maintien de l'anneau.7 à une température relativement basse facilite le maintien d'espaces libres très réduits entre le bord 7c et la denture 8a, de manjère à 'minimiser les fuites d'huile.
Il est aussi évident que si la température de l'anneau 7 pouvait atteindre une valeur suffisante pour provoquer la carbonisation de
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l'huile fuyant le long de la surface extérieure du bord 7c, le car- bons résultant se déposant dans les espaces libres définis avec la denture 8a et provoquerait l'éraflement de la surface extérieure du bord 7c. Un tel éraflement augmenterait évidemment, le chemin de fui- te pour l'huile et pourrait éventuellement détruire l'équilibre très précis requis pour le rotor de turbine.
Les caractéristiques.de construction qui empêchent la propagation de la chaleur de l'arbre à l'élément 8, sont les sui- vantes : en premier lieu, on observera que la périphérie intérieure du moyeu 7a est découpée pour définir une partie rentrante 7e avec .l'arbre. Cette partie rentrante annulaire réduit le contact métal- métal entre le moyeu 7a et la partie 6a de l'arbre, laissant seule- ment en contact les trois parties annulaires relativement petites désignées par le n 7f de référence. Par conséquent, la conduction de la chaleur de l'arbre du rotor à l'anneau 7 est maintenue à une valeur minimum. De-plus, le bras 7b possède'1'épaisseur axiale mi- nimum requise pour supporter les tensions mécaniques imposées en raison de la force rentrifuge agissant sur le bord 7c.
On voit, d'après la fig.l, que ce bras 7b est'relativement mince par rapport à la longueur axiale du moyeu et du bord. Ce bras mince constitue un chemin de transfert minimum de la chaleur entre le moyeu 7a et le bord 7c.
Outre la fixation par pression du moyeu 7a à la par= tie 6a de l'arbre, l'anneau 7 peut être fixé par tout moyen conve- nable, par exemple à l'aide d'un goujon radial représenté en 10, la partie ressortante du goujon s'engageant dans une rainure 10a pratiquée dans le moyeu 7a.
L'écran multiple 9 comprend une première plaque annu- laire 9a espacée axialement d'une seconde plaque annulaire 9b pour définir un passage 9c d'entrée de l'air de refroidissement. On voit que la périphérie intérieure de la plaque 9b définit un es- pace libre annulaire minimum avec la partie 6b de l'arbre, tandis que la plaque 9a définit un espace libre annulaire relativement grand désigné par le n 9d de référence. On voit aussi que la parue
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interne radialement de la plaque 9a coopère avec le bras adjacent de l'anneau 7 pour définir une chambre annulaire 11, dans laquelle l'air de refroidissement est admis par 1' entrée annulaire 9d.
En comparant les fig. 1 et 2, on voit que les plaques 9a et 9b sont fabriquées en deux sections au moins et fixées à l'élément 8 par plusieurs fixations filetées 12. Un élément d'espa- cement convenable 12a maintient l'espacement désiré entre les pla- ques 9a et 9b. Une seconde rangée circonférentielle de fixations filetées 13, maintient ensemble les parties circonférentielles ex- térieures des plaques Sa et 9b, avec entre-elles, un élément d'es- pacement convenable 13a. Les sections respectives des plaques sont maintenues ensemble par un élément allongé séparé représenté en 139 à la fig.2, disposé pour surmonter le joint entre les sections de plaque.
Comme représenté dans la partie inférieure de la fig.l, les éléments de fixation 12 sont reçus par filetage dans l'anneau 8 qui possède des protubérances axiales 8d servant d'éléments d'es- pacement pour supporter l'assemblage des plaques Sa, 9b, de manière à définir le passage 14 de sortie de l'air de refroidissement. En se référant à la fig.2, on observe que les protubérances Sd présen- tent un contour''-extérieur de'forme telle qu'elles définissent des passages 8a de diffusion de l'air de refroidissement fourni par les aubes 7d du souffleur centrifuge. La direction de rotation du souffleur centrifuge ést indiquée par la flèche à la fig.2.
L'huile coulant le long de la surface du bord 7c est introduite dans les chambres, annulaires 8b définies par la denture 8a, et est amenée dans le logmenet de palier, par une série de trous de drainage communiquant l'un avec l'acre, désignés dans leur ensemble par le numéro 8f de référence, comme indiqué par les flèches dans la moitié inférieure de la fig.l.
Pour éviter que l'assemblage comprenant l'anneau 8 et les plaques 9a et 9b ne tourne dans le joint 8c à rainure et lan- guette, un goujon 15 est fixé dans la partie adjacente du palier 4-
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et se prolonge librement à travers des ouvertures dans les plaques ainsi qu'il ressort des fig.l et 2.
Le flux d'air de refroidissement à travers le passage denté annulaire 9c, l'entrée annulaire 9d dans la chambre 11 et de là à travers le passage de décharge 14, est indiqué par des flèches dans la fig.l. On notera que les aubes motrices'7d font 'naître une pression fortement positive dans 'la chambre annulaire 14a logée immédiatement près de l'extrémité extérieure du chemin de fuite le long de la circonférence du bord 7c. Cette pression positive tend à créer un petit flux d'air vers l'intérieur, après la denture 8a, comme indiqué par les petites flèches dans la moitié supérieure de la fig.l. Ce petit flux d'air empêche les fuites vers 1' extérieur de l'huile et de la vapeur d'huile.
On verra maintenant comment cette disposition à venti- lati.on forcée limite le transfert de la chaleur des parties chaudes de la turbine aux éléments 7, 8. Les plaques 9a, 9b, définissent un double écran empêchant le transfert de la chaleur par rayonne- ment de l'enveloppe chaude 1 de turbine aux anneaux 7, 8 et au pa- lier 4. La chaleur rayonnée par l'enveloppe vers la plaque 9b est enlevée par le flux d'air de refroidissement sur ses deux surfaces, et en raison de ce flux d'air de refroidissement, les plaques 9a,
9b, forment un écran particulièrement effectif contre le rayonne- ment.
Les caractéristiques de constroction de l'anneau 7 dé- crites précédemment réduisent à une valeur minimum la quantité de chaleur qui se propage, par ,conduction à travers l'arbre et l'anneau
7, vers la denture Sa.. De plus il le flux d'air de refroidissement à travers la chambre 11 et après les aubes motrices 7d centrifuges, sert à refroidir directement le bras 7d et le bord 7c, les aubes
7d servant de véritables "allis ttes de refroidissement". Aussi, tou- te petite quantité de chaleur transférée de l'arbre à l'anneau 7, par conduction est effectivement enlevée par l'air de refroidisse- ment avant de pouvoir élevérla température du bord 7c.
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On notera au:.si que le flux d'air de refroidissement à rravers l'entrée annulaire 9d, dans la chambre 11, produit un effet de refroidissement direct sur la partie 6b de l'arbre, de manière à réduire la propagation de la chaleur par conduction axialement vers la gauche, le long de l'arbre vers le palier.
Par conséquent, l'invention présente une combinaison de caractéristiques extrêmement effective , empêchant le transfert de la chaleur des parties à haute température de la tubrine au pa- lier et aux éléments de scellement, sans nécessiter l'utilisation de parties supplémentaires onéreuses et complexes, et sans nécessi- ter une augmentation sensible des dimensions axiales de l'espace requis pour loger les éléments de scellement et les parties corres- pondantes.
Une variante de construction de l'écran contre les rayonnements est représentée à la fig.3 dans laquelle les éléments analogues à ceux de la fig.l portent les mêmes numéros de référence.
La fig.3 représente un collet annulaire de butée. 16, convenablement fixé à l'arbre 6 et portant contre un élément 3b de butée du palier* L'anneaude scellement 7 est identique à celui re- présenté à la fig.l. L'anneau de scellement stationnaire 17 possède deux parties 17a, et 17b axialement espacées, avec la denture for- mant des espaces libres très petits avec la circonférence extérieure de l'anneau'16 de poussée et avec la surface extérieure de l'anneau 7, respectivement.
La .différence prindipale entre cette structure et celle de la fig. l est que l'assemblage des écrans contre le raysonnement.est portée par le logement à garniture 2, au moyen de fixations filetées 18.-Cet assemblage comprend des plaques annulaire: espacées 19a, 19b séparées par des éléments d'espacement convenable:; 19c, pour fermer le passage d'entrée 20. Cet assemblage peut évidem- ment être constitué par des éléments séparés fixés ensemble par les fixations filetées 21. Tour réduire le transfert de la chaleur du logement 2 à garniture, vers la plaque 19b, une plaque 19d peut être disposée près du logement 2, des éléments d'espacement radiaux 19e
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réduisant la surface de contact métal-métal entre 19d et 19b.
Le passade de décharge de l'air des aubes centrifuges 7d est défini par un anneau 22 dont la section est en forme de L, et qui est supporté par la plaque 19a par l' intermédiaire de plusieurs éléments d'espacement 25 fixés à, ou formant partie intégrante de la plaque 19a et de l'anneau 22, respectivement. Une branche 22a forme avec la partie circonférentielle adjacente de l'émément 17, un espace libre aussi petit que possible. L'autre branche 22b forme avec la surface extérieure du bord 7c un espace libre circonféren- tiel légèrement plus grand. Avec cette disposition, les aubes mo- trices 7d déchargent une grande partie de l' air de refroidissement, comme représenté par la flèche 23.
La pression de décharge provo- quée par les aubes 7d fait naître un petit flux d'air à travers l'espace libre défini par l' anneau 22b dans la chambre annulaire 24.
La pression existant ainsi dans la chambre 24 donne naissance à un petit flux d'air vers l'intérieur, après la denture 17c, ainsi que décrit précédemment en se référant à la fig.l.
L'invention prévoit donc des moyens relativement simple pour empêcher le transfert de la chaleur de l'enveloppe chaude ad- jacente 'de la turbine aux différentes parties du scellement à l'hui le, de l'arbre et du palier, tout en prévoyant en même temps des moyens très effectifs pour'refroidir les parties critiques du scel- lement à huile de panière à ce que des espaces libres minima soient maintenus, sans'danger de frottement ou de dépôt de particules d'huile carbonisée dans ces espaces libres.
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- OIL RETURN FOR SHAFT SEALING, WITH FORCED VENTILATION.
The present invention relates to oil seals for the bearings of high speed rotors and similar elements, and, more particularly, to a return assembly.
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oil for a valving turbine bearing incorporating a forced ventilation system to prevent heat transfer from adjacent parts at high temperature to the bearing, and to "pressurize" the oil seal in order to oppose to leaks. oil and oil vapor to the outside.
As the temperatures used in steam turbines have gradually increased up to 370 C. it has become very important to insulate the shaft bearings from heat coming from the adjacent high temperature parts of the turbine casing. .- Without such protection, the heat conducted and radiated by the hot parts of the turbine causes carbonization of the lubricating oil and the deposition of the resulting carbon on the cooperating rotating parts, to such an extent that parts may be mechanically scratched and the balance characteristics of the rotor seriously compromised.
It is therefore an object of the present invention to provide an improved heat shield oil return assembly for oil sealing of shaft bearings with special means for creating a positive pressure zone. - tive in order to oppose oil leaks to the outside and also to remove the heat from the shaft and the co-operating parts before it has reached the, - bearing and the oil tank, certain parts of the forced ventilation system also form a radiation shield, serving as a heat shield between the bearing and the adjacent hot parts of the turbine.
The invention will also be better understood by referring to the following description and to the accompanying drawings, given by way of non-limiting example and in which: FIG. 1 is a longitudinal section made in a shaft bearing and oil seal assembly, in a high temperature turbine, in which the device according to the invention is incorporated; -the fig. 2 is a partial section, illustrating details:
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forced ventilation system; FIG. 3 is a partial section showing construction details of a ventilated oil return assembly in which the device according to the invention is incorporated.
The invention is accomplished by, providing a multiple shield for radiation, between the oil seal and the cabbage parts of adjacent ones, with a centrifugal blower to circulate cooling air over the screens and create a pressure zone. on the outside of the oil seal.
Referring now more particularly to FIG. 1, the invention is illustrated by its application to a steam turbine, of which only part of the high temperature envelope is shown at 1, an assembly 2 with packing, of usual construction, being bolted to this casing, A small part of the conventional bearing is shown at 3. It will be noted that this bearing 3 is supported by a base 4 which is mechanically and thermally separated from the casing 1 of the high turbine. temperature to prevent the propagation of heat from the turbine, through the base, to the bearing.
The special, air-cooled, oil return assembly to which the invention relates more particularly is shown in 5.,
The turbine rotor has a terminal portion 6 of the shaft supported in the bearing 3, a shoulder 6a of somewhat larger diameter, and an even larger shoulder 6b immediately adjacent to the sealing grooves 2a. The vented oil seal assembly comprises a rotating seal ring 7, a stationary seal ring 8 supported in the bearing 4, and a multiple radiation shield indicated as a whole by reference # 9.
The stationary sealing element 8 operates with the rotating ring 7 to form the main oil seal, the multiple screen 9 forms a barrier to the transfer of the. heat from the hot casing of the turbine at stage 4, and element 7 at a *
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form such that it pumps cooling air through the shield against radiation and creates pressure on the outside face of the shaft seal to prevent oil leakage to the outside.
The way in which its functions are performed will be discussed in more detail below.
Element 7 is a continuous ring pressed on the shoulder 6a. It can be seen that this ring actually comprises a hub 7a, a relatively thin arm 7b, and an edge 7c. The main part of the edge 7c defines a corconferential surface of sensitive axial length and adapted to cooperate with the multiple sealing teeth 8a, defined by the circumferential grooves 8b made in the stationary element 8. It is obvious that 1 '. element 8 may be made in two or more segments which are supported in bearing 4 by a circumferential seal 8c with tongue and groove.
The toothing 8a defines circumferential free spaces with the outer surface of the edge 70, these spaces being as small as can be achieved with current manufacturing methods. The outer end portion of the edge 7c is fabricated so as to define centrifugal pump vanes 7d.
The shape of the ring 7 is specially adapted to reduce the transfer of heat, propagated by conduction along the shaft, from the heated parts of the turbine rotor to the sealing member 8. It appears on examining fig.l that an excessive thermal expansion of the ring 7 would tend to close the free spaces defined with the teeth 8a and create a danger of friction. Any resulting wear of the teeth 8a would tend to enlarge the free spaces and increase oil leakage. Therefore, keeping the ring 7 at a relatively low temperature makes it easier to maintain very small free spaces between the edge 7c and the teeth 8a, so as to minimize oil leakage.
It is also evident that if the temperature of the ring 7 could reach a value sufficient to cause the carbonization of
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oil leaking along the outer surface of edge 7c, resulting carbon settling in the clearances defined with toothing 8a and causing scuffing of the outer surface of edge 7c. Such scuffing would obviously increase the leakage path for the oil and could potentially destroy the very precise balance required for the turbine rotor.
The construction features which prevent the propagation of heat from the shaft to the element 8 are as follows: first, it will be observed that the inner periphery of the hub 7a is cut to define a re-entrant part 7e with .the tree. This annular re-entrant portion reduces metal-to-metal contact between hub 7a and shaft portion 6a, leaving only the three relatively small annular portions designated by reference numeral 7f in contact. Therefore, the heat conduction from the rotor shaft to the ring 7 is kept at a minimum value. In addition, the arm 7b has the minimum axial thickness required to withstand the mechanical stresses imposed due to the centrifugal force acting on the edge 7c.
It can be seen from fig.l, that this arm 7b est 'relatively thin with respect to the axial length of the hub and of the edge. This thin arm constitutes a minimum heat transfer path between the hub 7a and the edge 7c.
In addition to the pressure fixing of the hub 7a to part 6a of the shaft, the ring 7 can be fixed by any suitable means, for example by means of a radial stud shown at 10, the part protruding from the stud engaging in a groove 10a formed in the hub 7a.
The multiple screen 9 comprises a first annular plate 9a spaced axially from a second annular plate 9b to define an inlet passage 9c for the cooling air. It can be seen that the inner periphery of the plate 9b defines a minimum annular free space with the part 6b of the shaft, while the plate 9a defines a relatively large annular free space designated by the reference n 9d. We also see that the published
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radially internally of the plate 9a cooperates with the adjacent arm of the ring 7 to define an annular chamber 11, into which the cooling air is admitted through the annular inlet 9d.
By comparing Figs. 1 and 2, it is seen that the plates 9a and 9b are made in at least two sections and secured to the element 8 by several threaded fasteners 12. A suitable spacer 12a maintains the desired spacing between the seats. ques 9a and 9b. A second circumferential row of threaded fasteners 13, holds together the outer circumferential portions of the plates Sa and 9b, with between them a suitable spacer 13a. The respective sections of the plates are held together by a separate elongate member shown at 139 in Fig. 2, disposed to overcome the joint between the plate sections.
As shown in the lower part of FIG. 1, the fixing elements 12 are received by thread in the ring 8 which has axial protuberances 8d serving as spacer elements to support the assembly of the plates Sa, 9b, so as to define the passage 14 for the outlet of the cooling air. Referring to FIG. 2, it can be seen that the protuberances Sd present an external contour of the shape such that they define passages 8a for diffusing the cooling air supplied by the blades 7d of the blower. centrifugal. The direction of rotation of the centrifugal blower is indicated by the arrow in fig. 2.
The oil flowing along the surface of the edge 7c is introduced into the annular chambers 8b defined by the teeth 8a, and is brought into the bearing logmenet, through a series of drainage holes communicating one with the acre , designated as a whole by the reference number 8f, as indicated by the arrows in the lower half of fig.l.
To prevent the assembly comprising the ring 8 and the plates 9a and 9b from rotating in the tongue-and-groove joint 8c, a stud 15 is fixed in the adjacent part of the bearing 4-
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and extends freely through openings in the plates as shown in fig. 1 and 2.
The flow of cooling air through the annular toothed passage 9c, the annular inlet 9d into the chamber 11 and thence through the discharge passage 14, is indicated by arrows in fig.l. It will be appreciated that the drive vanes' 7d generate a strongly positive pressure in the annular chamber 14a housed immediately near the outer end of the leakage path along the circumference of the edge 7c. This positive pressure tends to create a small flow of air towards the interior, after the teeth 8a, as indicated by the small arrows in the upper half of fig.l. This small air flow prevents outward leakage of oil and oil vapor.
We will now see how this forced ventilation arrangement limits the transfer of heat from the hot parts of the turbine to the elements 7, 8. The plates 9a, 9b define a double screen preventing the transfer of heat by radiates. from the hot turbine casing 1 to the rings 7, 8 and to bearing 4. The heat radiated by the casing to the plate 9b is removed by the flow of cooling air over its two surfaces, and due to of this cooling air flow, the plates 9a,
9b, form a particularly effective screen against radiation.
The construction characteristics of the ring 7 described above reduce to a minimum the quantity of heat which propagates, by conduction, through the shaft and the ring.
7, towards the teeth Sa .. In addition there the flow of cooling air through the chamber 11 and after the centrifugal drive blades 7d, serves to directly cool the arm 7d and the edge 7c, the blades
7d serving as true "cooling allies". Also, any small amount of heat transferred from the shaft to the ring 7 by conduction is effectively removed by the cooling air before the temperature of the edge 7c can be raised.
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It will be noted in:. If the flow of cooling air through the annular inlet 9d, in the chamber 11, produces a direct cooling effect on the part 6b of the shaft, so as to reduce the propagation of the heat by conduction axially to the left, along the shaft towards the bearing.
Therefore, the invention presents an extremely effective combination of features, preventing the transfer of heat from the high temperature parts of the tubrine to the bearing and sealing members, without requiring the use of expensive and complex additional parts, and without requiring a substantial increase in the axial dimensions of the space required to accommodate the sealing elements and the corresponding parts.
An alternative construction of the radiation shield is shown in Fig.3 in which elements similar to those of Fig.l bear the same reference numbers.
Fig.3 shows an annular abutment collar. 16, suitably fixed to the shaft 6 and bearing against a stopper element 3b of the bearing * The sealing ring 7 is identical to that shown in fig.l. The stationary sealing ring 17 has two axially spaced parts 17a, and 17b, with the toothing forming very small free spaces with the outer circumference of the thrust ring 16 and with the outer surface of the ring 7. , respectively.
The main difference between this structure and that of FIG. l is that the assembly of the screens against the radiation. is carried by the housing with trim 2, by means of threaded fasteners 18.-This assembly comprises annular plates: spaced 19a, 19b separated by suitable spacers :; 19c, to close the inlet passage 20. This assembly can of course be constituted by separate elements fixed together by the threaded fasteners 21. In turn, reduce the transfer of heat from the housing 2 to the gasket, towards the plate 19b, a plate 19d can be arranged near housing 2, radial spacers 19e
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reducing the metal-to-metal contact area between 19d and 19b.
The air discharge passage of the centrifugal vanes 7d is defined by a ring 22, the section of which is L-shaped, and which is supported by the plate 19a by means of several spacers 25 attached to, or forming an integral part of the plate 19a and the ring 22, respectively. A branch 22a forms with the adjacent circumferential part of the element 17, a free space as small as possible. The other branch 22b forms with the outer surface of the edge 7c a slightly larger circumferential free space. With this arrangement, the drive vanes 7d discharge a large part of the cooling air, as shown by arrow 23.
The discharge pressure caused by the vanes 7d creates a small flow of air through the free space defined by the ring 22b in the annular chamber 24.
The pressure thus existing in the chamber 24 gives rise to a small flow of air towards the interior, after the teeth 17c, as described previously with reference to FIG.
The invention therefore provides relatively simple means for preventing the transfer of heat from the adjacent hot casing of the turbine to the various parts of the oil seal, shaft and bearing, while providing at the same time very effective means for cooling the critical parts of the pan oil seal so that minimum clearances are maintained, without the danger of friction or deposition of carbonized oil particles in these clearances.
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