CH482342A - Kühlmittelanschlusskopf zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators - Google Patents

Description

      Kühlmittelanschlusskopf        zur    Zu- und Abfuhr des     Kühlmittels    am flüssigkeitsgekühlten Läufer einer  elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators    Die Erfindung bezieht sich auf einen im Hauptpa  tent beschriebenen     Kühlmittelanschlusskopf    zur Zu- und  Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer  einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Turbo  generators, wobei im     Kühlmittelanschlusskopf    zwischen  Ein- und/oder Austrittsstelle des Kühlmittels und einer  Abdichtung gegen die äussere Atmosphäre eine oder  mehrere Schutzgaskammern vorgesehen sind,

   die von  der Ein- und/oder Austrittsstelle des Kühlmittels durch  Spalt- oder Schleifdichtungen getrennt sind und von  denen wenigstens eine Schutzgaskammer als     Sammel-          raum    für die durch die Spalt- oder Schleifdichtung  durchtretende     Kühlflüssigkeitsmenge    zum Zweck der  Rückspeisung in den Kühlkreislauf der Maschine dient.  



  Bei diesem     Kühlmittelanschlusskopf    tritt durch die  Spalt- oder Schleifdichtung zwischen der Ein- und/oder  Austrittsstelle des Kühlmittels und der benachbarten  Schutzgaskammer eine     Leckwassermenge,    deren Grösse  einerseits von der Grösse des Spaltes der Spalt- bzw.  Schleifdichtung und anderseits von der Druckdifferenz  zwischen der Ein- und/oder Austrittsstelle und der ge  nannten, benachbarten Schutzgaskammer abhängig ist.  



  Zur Regelung der Menge der durch den Spalt     flies-          senden        Leckkühlflüssigkeit    ist eine komplizierte Regel  einrichtung vorgesehen, die den Gasdruck in der Schutz  gaskammer in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdruck  in der Sammelkammer (Austrittsstelle) so regelt, dass  der Schutzgasdruck immer etwas niedriger ist als der  Flüssigkeitsdruck. Infolge eines derart geregelten kleinen  Differenzdruckes tritt nur eine geringe     Leckflüssigkeits-          menge    durch die genannte Spaltdichtung. Diese Regel  einrichtung ist sehr aufwendig und störanfällig.  



  Mit der Erfindung soll erreicht werden, dass die  durch die Spalt- oder Schleifdichtung fliessende Leck  flüssigkeitsmenge möglichst konstant und unabhängig  vom Druck des Schutzgases ist. Die Erfindung besteht  darin, dass zwischen einem oberhalb des     Anschlusskop-          fes    vorgesehenen     Kühlmittel-Speicherbehälter,    der mit  dem Anschlusskopf über Leitungen verbunden ist, und  einer der Spalt- oder Schleifdichtung benachbarten Kühl-         mittelsammelkammer    des Anschlusskopfes eine solche  geodätische Höhe besteht, dass durch die Spalt- oder  Schleifdichtung eine bestimmte, konstante     Leckflüssig-          keitsmenge        hindurchtritt,

      und dass der Speicherbehälter,  die Schutzgaskammern und eine     Kühlmittelrückförder-          anlage    mit einem Gasdruck gleicher Höhe     beaufschlagt     sind. Somit entsteht ein genau definierter Differenzdruck  an der Spalt- bzw. Schleifdichtung. Durch diese     Mass-          nahme    kann die gesamte komplizierte Regeleinrichtung  des Schutzgasdruckes in Abhängigkeit vom Flüssigkeits  druck entfallen.

   Die jetzt durch die Spalt- oder Schleif  dichtung hindurchtretende Menge an Kühlflüssigkeit ist  annähernd konstant, da sie, bei vorgegebener     Spalt-          grösse,    im wesentlichen nur noch von dem geodätischen  Höhenunterschied des Speicherbehälters zur     Sammel-          kammer    abhängig. ist. Das gilt für jeden Betriebszustand.  Sie ist ferner unabhängig von der Läuferdrehzahl. Die  Höhe des Schutzgasdruckes in der der Spalt- oder  Schleifdichtung benachbarten Schutzgaskammer hat kei  nen Einfluss auf die durchtretende Menge an Kühlflüs  sigkeit, da sowohl die Schutzgaskammer als auch das ge  samte     Kühlmittelsystem    vom gleichen Schutzgasdruck       beaufschlagt    werden.

   Dies ist sehr vorteilhaft und wich  tig z. B. bei Auftreten von     Sonderbetriebszuständen,     wenn z. B. die die Schutzgaskammern nach aussen ab  dichtende Wellendichtung abhebt, so dass der Schutz  gasdruck auf Null sinkt.  



  Da gemäss der Bauart der Erfindung immer eine  konstante Menge an Kühlflüssigkeit anfällt, ist es regel  technisch sehr einfach, die durch die     Abflussleitung    am       Leckflüssigkeitssammelbehälter    anfallende     Leck-Kühl-          flüssigkeitsmenge    dem     Kühlflüssigkeitskreislauf    wieder  zuzuführen.  



  Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Er  findung aufgeführt:  Die Rückführung der     Leck-Kühlflüssigkeitsmenge     geschieht vorzugsweise mittels einer Einrichtung im  Zuge der     Leckflüssigkeits-Abflussleitung,    die ein     Sam-          melgefäss,    eine     Rücklaufpumpe    und ein schwimmerge  steuertes Regelventil aufweist. Durch die konstant anfal-           lende        Leckflüssigkeitsmenge    wird die Auslegung der       Rücklaufpumpe    und Regelung des     Flüssigkeitsstandes     sehr erleichtert.  



  In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des       Kühlmittelanschlusskopfes    gemäss der     Erfindung    in An  wendung bei einem nicht dargestellten, wassergekühlten  Turbogenerator schematisch dargestellt.  



  Der     Kühlmittelanschlusskopf    weist einen Wellen  stummel 2, der an die Läuferwelle 1 des Turbogenera  tors angeflanscht ist, und ein Gehäuse 5 auf, das den  Wellenstummel 2 umgibt. Das Gehäuse 5 ist direkt mit  dem Lagergehäuse 16 des Turbogenerators verbunden.  Oberhalb des     Kühlmittelanschlusskopfes    befindet sich in  einer geodätischen Höhe von etwa 2 m ein Kühlwasser  speicherbehälter 28, von dem aus das Kühlwasser über  eine Leitung 29 und eine Pumpe 30 einer     Zulaufboh-          rung    3 im Wellenstummel 2 zugeführt wird.

   Von hier  aus     fliesst    das Kühlwasser zwecks Kühlung in das nicht  dargestellte Verteilersystem der Läuferwelle 1 und     ver-          lässt    auf seinem Rückweg den     Wellenstummel    2 über  einen     Rücklaufringkanal    4, der im Wellenstummel 2  konzentrisch zu der     Zulaufbohrung    3 angeordnet ist.  Der     Rücklaufringkanal    mündet in eine     Sammelkammer     8, von der aus das Kühlwasser über eine Ableitung 6  und ein Ableitungsrohr 31 dem Speicherbehälter 28 wie  der zugeführt wird.

   Zwischen dem Gehäuse 5 und dem  Wellenstummel 2 sind zwei Schutzgaskammern 10 und  14 vorgesehen, die durch eine Zwischenwand 12 und  eine     Kammringdichtung    11 voneinander     getrennt    sind.  



  Die Kammer 10 ist gegen die Sammelkammer 8  durch eine     berührungslose    Spaltdichtung 9 abgedichtet.  Die Abdichtung der Kammer 14 gegen die äussere At  mosphäre erfolgt mit einer Öldichtung 15 an dem rotie  renden Wellenbund 26. Das bei Betrieb von der     öldich-          tung    15 abfallende Schmieröl sammelt sich im unteren  Teil der Schutzgaskammer 14 und wird über eine Leitung  24 grossen Durchmessers abgeleitet und dem Schmier  ölkreislauf wieder     zugeführt.    Das bei Betrieb durch die  Spaltdichtung 9 tretende     Leckkühlwasser    sammelt sich  im unteren Teil der Schutzgaskammer 10 und wird über  eine Leitung 27 sehr grossen Durchmessers einer Kühl  wasser-Rückförderanlage 32 zugeleitet,

   mittels der es  dem Speicherbehälter 28 wieder zugeführt wird. Ein       M.-Gasspeicher    33 liefert Gas von 1,5 atü über eine Lei  tung 34 zu dem     Kühlwasserspeicherbehälter    28. Von    hier aus verteilt sich das Schutzgas über eine Leitung 35  auf die     Schutzgaskammern    10 und 14 auf die diesem  angeschlossenen Ableitungen 24, 27 und auf die Rück  förderanlage 32.  



  Die     Kühlwasser-Rückförderanlage    32 weist im we  sentlichen ein     Sammelgefäss    36, eine     Rücklaufpumpe    37  und ein     schwimmergesteuertes    Regelventil 38 (Dreiweg  ventil) auf. Im Betrieb tritt durch den Spalt 9 eine im  wesentlichen konstante     Leckkühlwassermenge    aus, die  in das     Sammelgefäss    36 abfliesst. Der Wasserstand in  der Rückförderanlage wird automatisch immer etwa auf  der Höhe 39 gehalten. Steigt er darüber, wird Kühlwas  ser durch eine Leitung 40 in den Speicherbehälter 28 zu  rückgeführt, andernfalls wird das Kühlwasser im Kreis  lauf durch die Leitungen 41, 42 (siehe Pfeile) gepumpt.  Die Pumpe 37 arbeitet also ununterbrochen.

   Mit 43 ist  eine Ausgleichsleitung bezeichnet, 44 ist eine Anzeige  säule für den Wasserstand. Eine     Druckausgleichsleitung     45 verbindet das Sammelgefäss 36 mit dem Regelventil  38.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Kühlmittelanschlusskopf zur Zu- und Abfuhr des Kühlmittels am flüssigkeitsgekühlten Läufer eines elek trischen Maschine, insbesondere eines Turbogenerators, nach Patentanspruch des Hauptpatentes, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen einem oberhalb des An- schlusskopfes vorgesehenen Kühlmittel-Speicherbehälter (28), der mit dem Anschlusskopf über Leitungen (29, 31) verbunden ist, und einer der Spalt- oder Schleifdich tung (9) benachbarten Kühlmittelsammelkammer (8) des Anschlusskopfes eine solche geodätische Höhe besteht,

   dass durch die Spalt- oder Schleifdichtung (9) eine be stimmte, konstante Leckkühlflüssigkeitsmenge hindurch tritt, und dass der Speicherbehälter (28), die Schutzgas kammern (10, 14) und eine läühlmittelrückförderanlage (32) mit einem Gasdruck gleicher Höhe beaufschlagt sind.

   UNTERANSPRUCH Kühlmittelanschlusskopf nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Kühlmittel-Rückförder- anlage (32) im Zuge einer Ableitung (27) vorgesehen ist, und ein Sammelgefäss (36), eine Rücklaufpumpe (37) und ein schwimmergesteuertes Regelventil (38) aufweist.