CH320511A - Device for sealing the shaft of a turbo machine by means of a liquid barrier, for thermal power plants with gaseous working medium - Google Patents

Device for sealing the shaft of a turbo machine by means of a liquid barrier, for thermal power plants with gaseous working medium

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CH320511A
CH320511A CH320511DA CH320511A CH 320511 A CH320511 A CH 320511A CH 320511D A CH320511D A CH 320511DA CH 320511 A CH320511 A CH 320511A
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CH
Switzerland
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pressure
gas
sealing
liquid
line
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Application number
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German (de)
Inventor
Oechslin Konrad
Original Assignee
Tech Studien Ag
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/40Sealings between relatively-moving surfaces by means of fluid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
    • F01D11/04Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type using sealing fluid, e.g. steam

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Description

  

  Einrichtung zur     Abdichtung    der Welle einer Turbomaschine durch Flüssigkeitssperrung,  für Wärmekraftanlagen mit gasförmigem Arbeitsmittel    Die     Erfinduno-    betrifft eine Einrichtung       zur        Abdiehtung    der Welle einer     Turbo-          inasehine    durch     Flüssigkeitssperrting,    für  <B>Z,</B>  Wärmekraftanlagen, in welchen ein     gasförmi-          (yes    Arbeitsmittel einen Kreislauf unter     Über-          z3          druiek    beschreibt, wobei es durch Wärme  zufuhr von aussen erhitzt wird,

   in minde  stens einer Turbine expandiert und in min  destens einem Turboverdichter wieder     verdieh-          tet    wird.  



  Bei bekannten Ausführungen solcher     Ab-          diehtungseinriehtun,-:en    durch Flüssigkeits  sperrung wird aus einem unter dem abzu  sperrenden     Gasdruek    stehenden     Vorratsbe-          liälter    Sperrflüssigkeit, durch eine. Pumpe       ,iiio,esauo,t    und auf einen etwas höheren Druck  den abzusperrenden     Gasdrtiek    gebracht.

    An der Absperrstelle, an welcher ein Über  tritt des     -asförmigen    Arbeitsmittels nach  einer Stelle tieferen Druckes, in der Regel       naeli    der Atmosphäre, zu verhindern ist,  strömt nun ein Teil der     Sperrflüssig-keit        in          dep        Riehtung    gegen das abzusperrende Gras  <B>Z,</B>       und    wird sodann dem unter diesem.

       Gas-          (Irtiek    stehenden Vorratsbehälter wieder zu  geleitet, Der restliche Teil der     Sperrflüssi-          C          keit    strömt gegen die Stelle niederen Druckes       und        muss    dann von diesem niederen Druck       (1        tireb    eine weitere Pumpe wieder in den unter  den abzusperrenden     Gasdruek        stehendenVor-          ratsbehälter        zurtiekgefördert    werden.

      Bei solchen Einrichtungen werden also  mindestens zwei Pumpen benötigt, von denen  die eine den für die     Flüssigkeitssperrung     erforderlichen Überdruck gegen den abzusper  renden Gasdruck erzeugt, während die andere  die Rückförderung der     niederdruekseitig    an  der Sperrstelle abfliessenden Sperrflüssigkeit  zu besorgen hat.  



  Durch die     erfindangsgemässe    Einrichtung  wird nun eine     Vereinfaehung    erreicht, indem  nur noch eine Pumpe für die Erfüllung beider  Aufgaben erforderlich ist. Die Einrichtung  ist gekennzeichnet durch eine Pumpe,     welclie     die zur Sperrung dienende Flüssigkeit von       Atmosphärendruek    auf einen festen Druck  fördert, welcher etwas höher ist als der höchst  vorkommende Druck des zu     sperrendenGases,     und durch ein Drosselorgan, durch welches  der Druck der     Sperrilüssigkeit    bei jedem  Gasdruck selbsttätig auf einen Druck vermin  dert wird, der den Druck des zu sperrenden       Crases    -um einen vorgegebenen Betrag über  steigt.  



  In der beiliegenden Zeichnung ist als Bei  spiel eine Ausführungsform der erfindungs  gemässen Einrichtung in vereinfachter Dar  stellung veranschaulicht.. Es wird hierbei  die Abdichtung eines Wellenendes der Turbine  der Wärmekraftanlage gezeigt.  



  Von der Turbine der     Wärmekraftanlage     ist nur ein Teil<B>1</B> des Läufers mit einem      rechtsseitigen Wellenende 2 dargestellt. Nach  Verlassen der     SchaLifelung    gelangt das Ar  beitsmittel in einen Austrittsraum<B>3.</B> Das     Wel,          lenende    2 ist in einem Lager 4 gelagert,

       wel-          ehes    gleichzeitig als Flüssigkeitssperrung zur  Abdichtung eines unter Druck stehenden Gas  raumes<B>5</B> gegen aussen     dieiit.    Zwischen dem  Raume<B>5</B>     und    dem     Austrittsraam   <B>3</B> der     Tur-          hine    ist ein weiterer Raum<B>6</B> vorgesehen.  Zwischen den Räumen<B>3</B> und<B>6</B> ist     auf    dein  an den Turbinenläufer anschliessenden Wel  lenteil eine     Labyrinthdichtung   <B>7</B> und zwi  schen den Räumen<B>16,</B> und<B>5</B> eine     Labyrinth-          diehtung   <B>8</B> angeordnet.

   Durch eine     Leitung9     wird dein Raume<B>6</B> kaltes Sperrgas zugeführt,  welches dem Kreislauf der     Wärmekraft'anlage     an einer Stelle entnommen wird, an welcher  das Arbeitsmittel einen höheren Druck auf  weist als im Austrittsraum<B>3</B> der Turbine.  Das 'Sperrgas wird einer mit der Leitung<B>9</B>  in Verbindung stehenden Leitung<B>10</B> an einer  Stelle<B>11</B> zugeführt.  



  In dem     Ra-Lune   <B>6</B> herrscht somit ein höherer  Druck als im Austrittsraum<B>3</B> der Turbine,  so     dass    stets eine gewisse Menge kalten Sperr  gases durch die     Labyrinthdichtung   <B>7</B> in Rich  tung gegen den     Thrbinenläufer   <B>1</B> strömt und  verhindert,     dass    heisses Arbeitsmittel nach  Verlassen der Turbine längs der Welle gegen  das Lager 4 strömt.  



  Der Raum<B>5</B> steht durch Leitungen 12  und<B>13</B> mit einem Behälter 14 in Verbindung.  Durch die     Labyrinthd.ichtung   <B>8</B> strömt     nun     ein Teil des Sperrgases aus dem Raum<B>6</B> in  den Raum<B>5.</B> In diesem herrscht der gleiche  Druck wie im Behälter 14. Durch ein Ventil  <B>15</B> wird     dafÜr    gesorgt-,     dass    der Druck im  Behälter 14 stets etwas kleiner ist als jener  im Raum<B>6.</B> Die obere Fläche eines mit dem       Abschlusskörper    des Ventils<B>15</B> verbundenen  Tellers<B>16</B> steht. unter der Wirkung des  Druckes in der Leitung<B>10</B> und damit auch  unter jenem des Raumes<B>-6</B> und ist durch einen  Federbalg<B>17</B> abgedichtet..

   Der     Venfilteller     steht dagegen unter der Wirkung des Druckes  im Behälter 14. Eine vorgespannte     Zugfeder     <B>18</B> sorgt dafür,     dass    das Ventil stets offen  bleibt., wenn nicht der Druck in der Leitung    <B>10</B>     bzw.    in dein     Raimie   <B>6</B>     flen        DriLek    im Be  hälter 14 um einen gewissen Betrag über  steigt.

   Es kann dann Gas aus dem Behälter  14 durch eine Leitung<B>19</B> so lange ausströmen,  bis ein gewisser vorgegebener     Driiekunter-          schied    zwischen den Räumen<B>6</B> und<B>5</B> erreicht  ist und dabei stets eine gewisse Menge des  Sperrgases durch die     Labyrinthdiehtung   <B>8</B>  in der     Riehtung    gegen das     La,-er    4 strömt,  wobei verhindert wird,     dass    vom Lager aus  tretendes<B>Öl</B> in den     Sperrgasraum   <B>6</B> gelan  gen kann.  



  Der Lagerstelle 4, welche     nun        gleiehzeitikg     auch der Abdichtung der Turbinenwelle durch  Flüssigkeitssperrung dient, -wird die Sperr  flüssigkeit, das heisst also das     Sehmieröl    des  Lagers, durch eine Leitung     '220    zugeführt. Das  <B>Öl</B> wird durch eine Pumpe 21 aus einem unter       Atmosphärendruek    stehenden Vorratsbehälter  22 angesaugt und auf einen festen Druck ge  fördert,     weleller    etwas höher ist als der höchst  vorkommende Druck des     züi    sperrenden Gases  im Raum<B>5.</B> Das geförderte<B>Öl</B> gelangt von  der Pumpe     '21    in eine Leitung<B>23.</B>  



  Ein in eine Leitung 24 eingebautes     Über-          strömventil   <B>'25</B> sorgt für die     Aufreehterhal-          tunc    eines bestimmten Druckes in der     Leitun-          2,3.    Diese letztere steht nun mit der zu der  Lagerstelle 4 führenden Leitung 20 über ein  Drosselorgan<B>26</B>     und    eine Leitung<B>27</B> in Ver  bindung.  



  Das     Drosselorggan   <B>26</B> weist einen Drossel  kolben<B>28</B> und einen mit diesem verbundenen  weiteren Kolben<B>29</B> auf. Der Raum unter  halb des Drosselkolbens     218    steht durch eine       Leitun-   <B>30</B> mit der     Leitun--   <B>27</B> in Verbin  dung und der Raum oberhalb des Kolbens       2#9    über eine Leitung 31 mit dem Behälter 14.  Die untere Fläche des Kolbens 28 steht somit  unter dein Druck der der Lagerstelle 4 zu  geleiteten Sperrflüssigkeit     und    die obere  Fläche des Kolbens<B>'29</B> unter dem im. Be  hälter 14 herrschenden Druck.

   Eine weitere  Belastung des Kolbens<B>29</B> durch eine Druck  feder<B>32)</B> sorgt nun dafür,     dass    der Drossel  kolben<B>26</B> die Flüssigkeitszufuhr zur     Leitun,-          '27    erst. unterbricht, wenn der Druck in dieser  Leitung den Druck im Behälter 14 und damit           den    Druck des     züi    sperrenden Gases im Raume  <B>5</B> tim beispielsweise etwa<B>0,3</B>     at        übersehreitet.     Dieser Betrag wird durch die Spannung der  Feder<B>32</B> festgelegt.

   Der     Druek    der Sperr  flüssigkeit wird somit durch das Drossel  organ<B>26</B> bei jedem     Gasdruek    selbsttätig auf  einen     Driiek    vermindert, der den Druck des       züi    sperrenden Gases um einen vorgegebenen  Betrag übersteigt.  



  <B>M</B>  Das von der Pumpe 21- geförderte<B>Öl</B> wird  -i     hzeiti--    auch noch zur Belieferung eines  0     ir   <B>e,</B> e<B>C</B>       Radiallagers   <B>33</B> und     Axiallagers    34 des     Ver-          dieliters    der Wärmekraftanlage verwendet.  Von dem Läufer des     Verdiehters    ist nur ein  Teil der     mit   <B>35</B> bezeichneten Welle mit drei       auf,gesetzten    Laufrädern<B>36</B> gezeigt.

   Das Ar  beitsmittel tritt ans einem     Einlassraum   <B>37,</B>  in welchem ein Überdruck gegen die     Atmo-          sphire    herrscht, in die erste Stufe des     Ver-          dieliters.     



  Da das gezeigte Wellenende des     Ver-          diellters    nicht mit einer weiteren Maschine  gekuppelt ist, umschliesst das Lagergehäuse  (las Wellenende vollkommen, so     dass    durch die       La,-erstelle    keine Flüssigkeitsabsperrung nach  der Atmosphäre hin zu erfolgen hat. Das  Lager wird von einem Raum<B>38</B> umgeben,     wel-          eher,    wie der turbinenseitige Raum<B>5,</B> mit  der Leitung 12 in Verbindung steht, und  in welchem also ebenfalls der Druck des Be  hälters 1.4 herrscht.

   Zwei     Labyrinthdichtungen     <B>39</B> und 40 trennen einen die Welle<B>315</B>     iun-          ..e     <B>,</B>     benden    Raum 41 einerseits von dem Raum  <B>38</B> und anderseits vom     Einlassraum   <B>37</B> des       Verdiehters.    Dem Raume 41 wird in gleicher  Weise wie dem Raume<B>-6</B> Sperrgas durch  die Leitung<B>10</B> zugeführt.  



  Die Lagerstellen<B>33,</B> 34 stehen ständig  unter dem     Gasdriiek    des Behälters 14. Sie  werden durch eine Leitung 42 von der     Lei-          tuing-)-   <B>27</B> her mit<B>01</B> beliefert. Durch das in  seiner Wirkung schon beschriebene     Drossel-          or,.,an   <B>26</B> wird nun erreicht,     dass    auch die       La,-erstellen   <B>38,</B> 34     mit   <B>01</B> von etwas höherem  Druck als der Druck des sie umgebenden  Gases beliefert werden,

   so     dass    ständig ein       hinreiehender        Durehfluss    von     Sehmiermittel     durch die Lagerstellen gewährleistet ist.    Das von den Lagerstellen<B>33,</B> 34 ab  fliessende<B>öl</B> gelangt zusammen mit jenem,     j     das linksseitig an der Lagerstelle 4 austritt,  durch die Leitungen 12 und<B>13</B> in den Be  hälter 14.

   Das rechts an der Lagerstelle 4  gegen die Seite der Atmosphäre abfliessende  <B>Öl</B> wird dagegen durch eine Leitung 43 in  den Vorratsbehälter     22    zurückgeleitet,  Ein im Behälter 14 eingebautes Ventil 44  regelt den     Abiluss    des     öls    aus diesem Behäl  ter in eine nach dem Vorratsbehälter 2,12.<B>füh-</B>  rende Leitung 45.

   Das Ventil 44 wird durch  Drucköl betätigt, welches aus der Leitung<B>23</B>  durch eine mit einer Blende 46 versehene  Leitung 47 entnommen wird und auf einen  durch eine Feder 48 belasteten Kolben 49  einwirkt Ein Schwimmer<B>50</B> schliesst eine       Abflussstelle        #51        fÜr    das Steueröl, wenn der  Flüssigkeitsspiegel im Behälter 14 eine ge  wisse Höhe erreicht. Dabei steigt der Druck  des Steueröls unter dem Kolben 49, wobei  sich der     Abschlusskörper    des Ventils 44 ent  gegen der Wirkung der Feder 48 anhebt und  den     Abfluss    von<B>Öl</B> in die Leitung 45 freigibt.  



  Die beschriebene Einrichtung bewirkt so  mit,     dass    die der Flüssigkeitssperrung dienende  Lagerstelle 4 sowie, die weiteren unter Druck  stehenden Lagerstellen<B>3,3,</B> 34 stets mit     -Sperr-          bzw.    Schmierflüssigkeit beliefert werden,     wel-          ehe    den erforderlichen Druck aufweist, der  den Druck des zu     sperrenden,Gases    uni einen  vorgegebenen Betrag übersteigt.

   Statt durch  die Feder<B>32,</B> wie bei der gezeigten Ausfüh  rungsform der     Einriehtung,    kann das Drossel  organ beispielsweise auch durch ein Gewicht  belastet werden, durch dessen Grösse, der Be  trag festgelegt ist, um welchen der Druck  der Sperrflüssigkeit den Druck des zu sper  renden Gases zu übersteigen hat.  



  Die richtige Arbeitsweise der     Einrieh-          tung    tritt auch dann ein, wenn zum Zwecke  der Leistungsregelung der Druckpegel, in der  Wärmekraftanlage geändert wird. Da die  Leitung<B>N</B> an der Stelle<B>11</B> mit einer be  stimmten Stelle des     Kreislaufes    in Verbindung  steht, ändert sieh     al--teh    dieser Druck gleich  zeitig     mit.    dem Druckpegel des Kreislaufes.  Falls der Druck steigt, wird das Ventil<B>15</B>      geschlossen, und infolge     Überströmens    von  Sperrgas durch die     LabyrinthdichtLing   <B>8</B> er  höht sich dann auch entsprechend der Druck  im Raume<B>5</B> und im Behälter 14.

   Sinkt. da  gegen der Druck des Sperrgases, so ist durch  das Ventil<B>15</B> Vorsorge getragen,     dass    nicht  aus dem Raume<B>5</B> Gas in umgekehrter     Rieh-          tung    durch das Labyrinth<B>8</B> strömt, wobei  Gefahr bestünde,     dass   <B>öl</B> mitgerissen würde  und durch die     Labyrinthdichtung   <B>7</B> zu dem  heissen Turbinenläufer gelangen könnte.

   Ein  Sinken des Sperrgasdruckes bewirkt nämlich,       dass    das Ventil<B>15</B> sich anhebt und Gas in  einer solchen Menge aus dem Behälter 14  durch die Leitung<B>19</B> entweichen     lässt,        dass     der Druck in diesem Behälter stets kleiner  bleibt als der     Sperrgasdruek.  



  Device for sealing the shaft of a turbo machine by liquid blocking, for thermal power plants with gaseous working medium The invention relates to a device for sealing the shaft of a turbo-inasehine by liquid blocking, for <B> Z, </B> thermal power plants in which a gaseous ( yes work equipment describes a cycle under overpressure, whereby it is heated by the supply of heat from the outside,

   is expanded in at least one turbine and re-compressed in at least one turbo compressor.



  In known designs of such sealing units, sealing liquid is converted from a storage container under the gas pressure to be blocked by blocking liquid. Pump, iiio, esauo, t and brought the gas to be shut off to a slightly higher pressure.

    At the shut-off point, at which an overflow of the gas-shaped working medium after a point of lower pressure, usually near the atmosphere, is to be prevented, part of the sealing liquid now flows in the direction towards the grass to be shut off. </B> and then becomes the one under this.

       The remaining part of the sealing liquid flows against the point of low pressure and then has to be pumped back from this low pressure (1 tireb another pump back into the storage container that is under the gas pressure to be shut off.

      In such facilities, at least two pumps are required, one of which generates the overpressure required for the liquid barrier against the gas pressure to be shut off, while the other has to take care of the return of the barrier liquid flowing off the low pressure side at the barrier point.



  The device according to the invention now achieves a simplification in that only one pump is required to fulfill both tasks. The device is characterized by a pump, which pumps the liquid used for blocking from atmospheric pressure to a fixed pressure, which is slightly higher than the highest pressure of the gas to be blocked, and by a throttle device, through which the pressure of the blocking liquid is automatically increased at any gas pressure is reduced to a pressure that increases the pressure of the crash to be blocked by a predetermined amount.



  In the accompanying drawing, an embodiment of the device according to the Invention is illustrated in a simplified representation as an example .. Here, the sealing of a shaft end of the turbine of the thermal power plant is shown.



  Of the turbine of the thermal power plant, only part <B> 1 </B> of the rotor with a right-hand shaft end 2 is shown. After leaving the system, the work equipment enters an exit space <B> 3. </B> The shaft end 2 is stored in a store 4,

       which at the same time acts as a liquid barrier to seal off a pressurized gas space from the outside. A further room <B> 6 </B> is provided between room <B> 5 </B> and the exit room <B> 3 </B> of the door. Between the spaces <B> 3 </B> and <B> 6 </B> there is a labyrinth seal <B> 7 </B> on the shaft part adjoining the turbine rotor and between the spaces <B> 16, < / B> and <B> 5 </B> a labyrinth wire <B> 8 </B> arranged.

   Cold sealing gas is fed through a line 9 to your room 6, which is taken from the circuit of the thermal power plant at a point at which the working medium has a higher pressure than in the outlet room 3 > the turbine. The sealing gas is fed to a line <B> 10 </B> connected to line <B> 9 </B> at a point <B> 11 </B>.



  In the Ra-Lune <B> 6 </B> there is thus a higher pressure than in the exit space <B> 3 </B> of the turbine, so that a certain amount of cold barrier gas always flows through the labyrinth seal <B> 7 </ B> flows in the direction of the turbine rotor <B> 1 </B> and prevents hot working fluid from flowing along the shaft against the bearing 4 after it has left the turbine.



  The space <B> 5 </B> is connected to a container 14 by lines 12 and <B> 13 </B>. Part of the sealing gas now flows through the labyrinth seal <B> 8 </B> from room <B> 6 </B> into room <B> 5. </B> The pressure in this room is the same as in the room Container 14. A valve <B> 15 </B> ensures that the pressure in the container 14 is always slightly smaller than that in the space <B> 6. </B> The upper surface of a with the closing body of the Valve <B> 15 </B> connected plate <B> 16 </B>. under the effect of the pressure in the line <B> 10 </B> and thus also under that of the room <B> -6 </B> and is sealed by a bellows <B> 17 </B> ..

   The valve plate, on the other hand, is under the effect of the pressure in the container 14. A pretensioned tension spring <B> 18 </B> ensures that the valve always remains open, if not the pressure in the line <B> 10 </B> or in your Raimie <B> 6 </B> DriLek in the container 14 overflows by a certain amount.

   Gas can then flow out of the container 14 through a line 19 until a certain predetermined driiek difference between the spaces 6 and 5 is reached and a certain amount of the sealing gas always flows through the labyrinth seal <B> 8 </B> in the direction towards the La, -er 4, preventing <B> oil </B> from escaping from the bearing can get into the sealing gas space <B> 6 </B>.



  The bearing point 4, which now also serves to seal the turbine shaft by blocking the liquid, is supplied with the barrier liquid, that is to say the oil of the bearing, through a line 220. The <B> oil </B> is sucked in by a pump 21 from a storage container 22 which is under atmospheric pressure and conveys to a fixed pressure which is slightly higher than the highest pressure of the gas blocking the gas in space 5. </B> The pumped <B> oil </B> comes from the pump '21 into a line <B> 23. </B>



  An overflow valve built into a line 24 ensures that a certain pressure is maintained in the line 2,3. The latter is now connected to the line 20 leading to the bearing point 4 via a throttle element <B> 26 </B> and a line <B> 27 </B>.



  The throttle member <B> 26 </B> has a throttle piston <B> 28 </B> and a further piston <B> 29 </B> connected to it. The space below half of the throttle piston 218 is connected by a line 30 to the line 27 and the space above the piston 2 # 9 is connected to it by a line 31 the container 14. The lower surface of the piston 28 is thus under the pressure of the barrier liquid to be directed to the bearing point 4 and the upper surface of the piston <B> '29 </B> is under the pressure of the im. Be container 14 prevailing pressure.

   A further load on the piston <B> 29 </B> by a compression spring <B> 32) </B> now ensures that the throttle piston <B> 26 </B> supplies the liquid to the line - '27 interrupted only when the pressure in this line exceeds the pressure in the container 14 and thus the pressure of the gas blocking the supply in the space <B> 5 </B> tim, for example about <B> 0.3 </B> at. This amount is determined by the tension of the spring <B> 32 </B>.

   The pressure of the barrier fluid is thus automatically reduced by the throttle organ <B> 26 </B> with each gas pressure to a pressure that exceeds the pressure of the gas blocking the supply by a predetermined amount.



  <B> M </B> The <B> oil </B> conveyed by the pump 21- is -in the time- also used to supply a 0 ir <B> e, </B> e <B> C </B> Radial bearing <B> 33 </B> and axial bearing 34 of the comparator of the thermal power plant are used. Of the rotor of the compressor, only part of the shaft labeled <B> 35 </B> is shown with three mounted running wheels <B> 36 </B>.

   The working equipment enters the first stage of the inlet chamber 37, in which there is an overpressure against the atmosphere.



  Since the shown shaft end of the diaphragm is not coupled to another machine, the bearing housing (read shaft end completely encloses so that no liquid has to be shut off from the atmosphere through the La, point. The bearing is surrounded by a space <B > 38 </B>, which, like the turbine-side space <B> 5, </B> is in communication with the line 12, and in which the pressure of the container 1.4 also prevails.

   Two labyrinth seals <B> 39 </B> and 40 separate a space 41 that encompasses the shaft <B> 315 </B> iun- ..e <B>, </B> on the one hand from space <B> 38 </ B> and on the other hand from the inlet space <B> 37 </B> of the compressor. The space 41 is supplied in the same way as the space <B> -6 </B> sealing gas through the line <B> 10 </B>.



  The storage points <B> 33, </B> 34 are constantly under the gas pressure of the container 14. They are connected through a line 42 from the line -) - <B> 27 </B> with <B> 01 < / B> supplied. The throttle or,., An <B> 26 </B> already described in its effect now ensures that the La, -create <B> 38, </B> 34 with <B> 01 </ B> are supplied from a pressure slightly higher than the pressure of the surrounding gas,

   so that a sufficient flow of Sehmiermittel through the storage locations is guaranteed. The <B> oil </B> flowing from the bearing points <B> 33, </B> 34, together with that which emerges on the left side at the bearing point 4, passes through the lines 12 and <B> 13 </B> > into container 14.

   On the other hand, the oil flowing off to the atmospheric side at the storage point 4 on the right is returned through a line 43 to the storage container 22. A valve 44 built into the container 14 regulates the outflow of the oil from this container into a after the storage container 2, 12. <B> leading </B> line 45.

   The valve 44 is actuated by pressurized oil, which is taken from the line 23 through a line 47 provided with an orifice 46 and acts on a piston 49 loaded by a spring 48 A float 50 / B> closes a drain point # 51 for the control oil when the liquid level in the container 14 reaches a certain height. The pressure of the control oil under the piston 49 increases, the closing body of the valve 44 being raised against the action of the spring 48 and releasing the drainage of oil into the line 45.



  The device described thus contributes to the fact that the bearing point 4 serving to block the liquid as well as the other bearing points under pressure <B> 3, 3, </B> 34 are always supplied with barrier or lubricating liquid, which is before the required Has pressure which exceeds the pressure of the gas to be blocked uni a predetermined amount.

   Instead of the spring 32, as in the embodiment of the device shown, the throttle organ can also be loaded, for example, by a weight, the size of which determines the amount by which the pressure of the barrier fluid is applied the pressure of the gas to be blocked has to be exceeded.



  The correct mode of operation of the device also occurs when the pressure level in the thermal power plant is changed for the purpose of regulating the output. Since the line <B> N </B> at point <B> 11 </B> is connected to a specific point in the circuit, this pressure changes at the same time. the pressure level of the circuit. If the pressure rises, the valve <B> 15 </B> is closed, and as a result of the overflow of sealing gas through the labyrinth seal <B> 8 </B>, the pressure in space <B> 5 </ B> and in container 14.

   Sinks. as against the pressure of the sealing gas, the valve <B> 15 </B> ensures that no gas is released from the space <B> 5 </B> in the opposite direction through the labyrinth <B> 8 < / B> flows, with the risk that <B> oil </B> would be entrained and could reach the hot turbine rotor through the labyrinth seal <B> 7 </B>.

   A decrease in the sealing gas pressure causes the valve 15 to rise and gas to escape from the container 14 through the line 19 in such an amount that the pressure in this container always remains smaller than the sealing gas pressure.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUC'H Einrichtung zur Abdichtung der Welle einer Turbomaschine durch Flüssigkeitssper rung, für Wärmekraftanlagen, in welchen ein gasförmiges Arbeitsmittel einen Kreislauf un ter -ÜberdrLiek beschreibt, wobei es durch Wärmezufuhr von aussen erhitzt wird, in min destens einer Turbine expandiert -und in min destens einem Turboverdiehter wieder ver- dichtet wird, gekennzeiehnet durch eine Pumpe (2,1), welche die zur Sperrung die nende Flüssigkeit von Atmosphärendruek auf einen festen Druck fördert, PATENT CLAIMS Device for sealing the shaft of a turbo machine by liquid barrier, for thermal power plants in which a gaseous working medium describes a cycle under -ÜberdrLiek, where it is heated by the supply of heat from the outside, in at least one turbine expands and in at least a turbo compressor is recompressed, marked by a pump (2,1), which conveys the liquid used for blocking from atmospheric pressure to a fixed pressure, welcher etwas hö her ist als der Hehstvorkommende Druck des zu sperrenden Gases, -und durch ein Drossel organ<B>(26),</B> durch welches der Druck der Sperrflüssigkeit bei jedem Gasdriiek selbst tätig auf einen Druck vermindert wird, der den Druck des zu sperrenden Gases um einen vorgegebenen Betrag übersteigt. which is slightly higher than the highest occurring pressure of the gas to be blocked, -and by a throttle element <B> (26), </B> through which the pressure of the sealing liquid is actively reduced to a pressure that corresponds to the Pressure of the gas to be blocked exceeds a predetermined amount. UNTERANSPR-CCHE <B>1.</B> Einrichtung nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass das Drosselorgail unter der Wirkung einer Feder<B>(32)</B> steht, durch deren Spannung der Betrag festgelegt ist, um welchen der Draek der Sperrflüssig keit den Druck des zu sperrenden Gases zu überstei-gen hat. 2'. SUB-CLAIM <B> 1. </B> Device according to patent claim, characterized in that the throttle organ is under the action of a spring <B> (32) </B>, the tension of which determines the amount by which the draft of the sealing liquid has to exceed the pressure of the gas to be blocked. 2 '. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Drosselorgan unter der Wirkung einer Gewiehtsbelastung, steht, durch die der Betrag festgelegt ist, um welchen der Druck der Sperrflüssigkeit den Druck des zu sperrenden Gases züi übersteigen hat. Device according to patent claim, characterized in that the throttle element is under the action of a weight load, by which the amount is determined by which the pressure of the barrier liquid has exceeded the pressure of the gas to be blocked.
CH320511D 1954-06-19 1954-06-19 Device for sealing the shaft of a turbo machine by means of a liquid barrier, for thermal power plants with gaseous working medium CH320511A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1218076B (en) * 1962-09-29 1966-06-02 Siemens Ag Nuclear reactor cooling fan with fluid shaft seal

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1218076B (en) * 1962-09-29 1966-06-02 Siemens Ag Nuclear reactor cooling fan with fluid shaft seal

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