Гидравлическое уплотнение вращающихся частей Советский патент 1928 года по МПК F16J15/40 F01D11/02 F01D11/08 

Уплотнение валов паровых тур,бин до сих пор обычно осуществляется при помощи лабиринтных сальников, несмотря на то, что при применяемых теперь высоких давлениях пара, они оказываются неудовлетворительными.

Попытки заменить лабиринтные сальники приспособлениями, у которых уплотнение получается при помощи вращающегося кольца жидкости, также не увенчались успехом, так как при этом требуется очень глубокая уплотняющая впадина с соответственно глубоко входящим диском, чтобы могла образоваться необходимая для уплотнения больщая разность обоих уровней жидкости. Благодаря больщой глубине погружения диска, потери, неизбежно возникающие вследствие трения при захвате жидкости, становятся настолько значительными, что этот вид сальников действует, как водяной тормоз, при чем происходит большое нагревание воды.

Для уменьшения глубины погружения было испробовано применение более тяжелой жидкости, а именно, ртути, но практически пригодного ртутного сальника до сих пор неизвестно.

Кроме того, всем таким жидкостным сальникам присущ тот общий недостаток, что их нельзя применять, как единственное уплотнение, но необходимо добавлять к ним еще и дальнейший предохранительный сальник, например, лабиринтного типа, который может принять на себя уплотнение при пуске машины, пока жидкость не получит достаточной скорости вращения.

Предлагаемое гидравлическое плотнение предназначается для устранения всех этих недостатков

тем, что жидкость подводится в окружающую диск впадину снаружи, постоянно обновляясь, и с такой большой тангенциальной скоростью, что получаемой при этом центробежной силы хватает для поддержания, уплотняющего давления. Жидкость поступает в уплотняющее пространство из нагнетательного трубопровода насоса или из высоко стоящего, постоянно наполняемого резервуара и уходит из этогс пространства через сливную канавку, которая имеет такие размеры, чтобы со стороны низкого давления могло образоваться жидкостное кольцо достаточной толщины. Пуск машины происходит таким образом, что сначала приводится в действие жидкостное уплотнение, а затем уже сама мащина. Остановка машины производится в обратном порядке.

На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает схему обычного устройства для циркуляции жидкости, фиг. 2 - диаметральный разрез сальника, фиг. 3-поперечный разрез и фиг. 4 - вариант сальника в разрезе.

На фиг. 1 буква а означает схематически изображенный сальник, в который непрерывно подается по трубопроводу Ъ жидкость, а отводится по трубопроводу с. Для движения жидкости служит насос d. Трубопроводы & и с могут быть снабжены резервуарами Р и /. Нагнетательный бак должно помещать так высоко, чтобы естественное падение соответствовало желательной высоте давления.

На фиг. 2 и 3 литера д означает крышку кожуха паровой турбины, вместо которой, однако, может быть применено и промежуточное тело. В теле /i кожуха имеется уплотняющая канавка г, в которой вращается сидящий на валу диск 1с. Подвод жидкости производится трубками I, присоединенными к нагнетательному трубопроводу Ъ (фиг. 1). Концы этих трубок выпускаются в направлении вращения машины и по возможности близко к наружной окружности уплотняющей впадины г. Подвод жидкости может также производиться и через каналы в теле ft.

Рядом с уплотняющей канавкой г со стороны пониженного давления помещается второй кольцевой канал т, в который может перейти лишняя жидкость через сливное ребро. Слив рассчитывается так, чтобы всегда могла образоваться необходимая для уплотнения разность обоих уровней жидкости. Из канавки от жидкость отводится при помощи патрубка п, устроенного на наиболее глубоком месте и соединенного с трубопроводом с.

Подающий трубопровод жидкостного уплотнения имеет запорный, кран. Перед пуском турбины требуется только открыть этот запор. Чтобы облегчить опоронгнение устройства при остановке машины, можно устроить приспособление, которое позволяет присоединить показанные на фиг. 3 трубы I или, по крайней мере, ту из них, которая находится на самом глубоком месте, вместо напорного бака, к сливному трубопроводу с или к всасывающему трубопроводу насоса d. Такой трубопровод о с переключающим органом показан на фиг. 1 пунктиром.

Положенный в основу изобретения принцип может б.ыть применен для уплотнения зазоров на турбинах, имеющих барабанный ротор. Для этой цели бандажи рабочих венцов снабжаются радиальным дисковым гребнем о, как это показано на фиг. 4, а кожух-соответствующими охватывающими насадку, уплотняющими каналами р, в которые уплотняющая жидкость вводится, под достаточным давлением, в приблизительно тангенциальном направлении через проводящие трубопроводы г и удаляется -отводящими трубопроводами S.

Предмет патента.

1. Гидравлическое уплотнение вращающихся частей с вращающимся диском для паровых турбин, электрогенераторов с охлаждением кожуха газом и т. п., характеризующееся применением трубок I, направляющих уплотняющую жидкость во вращающуюся камеру г по касательной в направлении вращения диска (фиг. 2 и 3).

2.Видоизменение охарактеризованного в п. 1 уплотнения, отличающееся применением на стороне низкого давления камеры т, сообщающейся с камерой г и снабт женной сливной трубкой п (фиг. 2).

3.Видоизменение охарактеризованного в п.п. 1 и 2 уплотнения, отличающееся тем, что уходящая жидкость насосом d (фиг. 1) снова подается в подводящий трубопровод Ъ или напорный бак е, при чем подводящий трубопровод Ъ может быть соединен с отводящей трубой с обходным трубопроводом о с запорным клапаном.

4. Видоизменение охарактеризованного в п. 1 уплотнения в применении к турбинам с барабанным ротором, отличающееся тем, что венец лопаток снабжается дисковым гребнем о (фиг. 4), входящим в углубления р статора, куда жидкость подводится по касательным каналам Б и удаляется по каналам 8, при чем вода может подводиться к ступени наинизщего давления и переводиться к ступеням более высокого давления, с целью подогрева ее.

х .

к патенту ин-ной фирмы ;;Всеобщая Компания Электричества № 6473

иг

f 4;:;-: :

1

фиг. 5

фиг. о

фиг.