Stopfbüchse für Dampf- oder Gasturbinen mit hohen Betriebstemperaturen
- Bei Stopfbüchsen für Dampf- oder Gasturbinen werden bekanntlich für den feststehenden
und den umlaufenden Dichtungsteil Baustoffe von verschiedener Härte verwendet, um
beim Anstreifen der Dichtungsspitzen etwaige Beschädigungen auf Bauteile zu beschränken,
die leicht und .mit geringen Kosten ausgewechselt werden können. Bei axial beaufschlagten
Turbinen handelt es sich hierbei vorzugsweise um die feststehenden Dichtungsteile,
bei radial beaufschlagten Turbinen dagegen sowohl um die feststehenden als auch
um die umlaufenden.Stuffing box for steam or gas turbines with high operating temperatures
- When stuffing boxes for steam or gas turbines are known for the fixed
and the circumferential sealing part used building materials of different hardness to
to limit any damage to components when touching the sealing tips,
which can be exchanged easily and at low cost. With axially applied
Turbines, this is preferably the stationary sealing parts,
in the case of radially loaded turbines, on the other hand, both the stationary and the
around the encircling.
Bei niedrigen Betriebstemperaturen hat sich eine besondere Bronzelegierung
als sehr _ geeigneter weicher Baustoff erwiesen, während für den anderen Dichtungsteil
Stahl verwendet wird.At low operating temperatures, a special bronze alloy has proven itself
proved to be a very suitable soft building material, while for the other sealing part
Steel is used.
Bei hohen Betriebstemperaturen ergibt sich jedoch der Nachteil, daß
durch die Verschiedenheit der Ausdehnungsbeiwerte von Stahl und Bronze die Spaltweiten
stark vergrößert und daher die Undichtigkeitsverluste erhöht werden. Außerdem nimmt
die Festigkeit der Bronze bei zunehmender Temperatüi stark ab. Es ist daher vorteilhaft,
für die Dichtungsteile zwar Baustoffe verschiedener Härte, jedoch annähernd gleicher
Wärmeausdehnungsbeiwerte zu verwenden. Auf diese Weise erreicht man, daß die Spaltweiten
beim Anfahren, also bei niedrigen Temperaturen, und während des Betriebes, bei hohen
Temperaturen, die gleichen bleiben.At high operating temperatures, however, there is the disadvantage that
the gap widths due to the difference in the expansion coefficients of steel and bronze
greatly enlarged and therefore the leakage losses are increased. Also takes
the strength of the bronze strongly decreases with increasing temperature. It is therefore advantageous
building materials of different hardness for the sealing parts, but almost the same
To use thermal expansion coefficients. In this way one achieves that the gap widths
when starting up, i.e. at low temperatures, and during operation, at high temperatures
Temperatures that stay the same.
Bei Stopfbüchsenbauarten, bei denen in einem Dichtungsträger eingesetzte
dünne Ringbleche aus weichem Baustoff verwendet werden, hat man bisher Bleche aus
reinem .Nickel benutzt. Die Ausdehnungsbeiwerte von Nickel und Stalil sind zwar
nicht so verschieden wie diejenigen von Bronze und Stahl, jedoch immerhin noch so
voneinander abweichend; daß bei hohen Betriebstemperaturen eine Lockerung der Befestigung
der Nickelbleche in ihrem Träger eintreten kann.
Gemäß der Erfindung
besteht bei einer Stopfbüchse für Dämpf- öder Gasturbinen mit hohen Betriebstemperaturen,
deren zusammenwirkende Dichtungsteile aus Baustoffen verschiedener Härte, aber annähernd
gleichen Wärmeausdehnungsbehvertes hergestellt sind, der eine Dichtungsteil aus
Stahl und der andere aus kohlenstoffarmem Weicheisen mit einem geringen Molybdänzusatz,
der die Dauerstandfestigkeit dieses Dichtungsteiles bei hohen Temperaturen ohne
nennenswerte Veränderung der Härte vergrößert.For stuffing box designs where a seal carrier is used
thin ring sheets made of soft building material are used, so far sheet metal has been made
pure nickel used. The expansion coefficients of Nickel and Stalil are
not as different as those of bronze and steel, but still so
differing from each other; that at high operating temperatures a loosening of the attachment
the nickel sheets can enter their carrier.
According to the invention
consists of a stuffing box for steam or gas turbines with high operating temperatures,
their interacting sealing parts made of building materials of different hardness, but approximately
the same Wärmeausdehnungsbehvertes are made of a sealing part
Steel and the other made of low-carbon soft iron with a small addition of molybdenum,
which the fatigue strength of this sealing part at high temperatures without
significant change in hardness increased.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.The drawing shows an embodiment of the invention.
Es bezeichnen a die an ihrer Durchführungsstelle durch das Gehäuse
mit Dichtungskämmen b versehene Welle einer Dampfturbine und c eine mit Dichtungszähnen
d ausgestattete, in das Gehäuse e eingesetzte Büchse. Die mit der Welle a aus einem
Stück bestehenden Kämme b sind hierbei in üblicher Weise aus Stahl, die Büchse c
mit ihren Zähnen dagegen aus kohlenstoffarmernWeicheisen hergestellt Um bei hohen
Betriebstemperaturen die Dauerstandfestigkeit des aus Weicheisen mit einem unterhalb
0,(:)50/'o liegenden Kohlenstoffgehalt bestehenden Dichtungsteiles zu erhöhen, ist
diesem Baustoff ein geringer Molybdänzusatz beigegeben: Da schön geringe Zusätze
dieses Metalls, z: B. 0,3 bis 0,50/0, genügen, um ohne nennenswerte Veränderung
der Härte die Dauerstandfestigkeit des Weicheisens wesentlich zu erhöhen, ist die
Verwendung einer solchen Legierung besonders vorteilhaft.It denotes a the at their implementation point through the housing
provided with sealing combs b shaft of a steam turbine and c one with sealing teeth
d equipped bushing inserted into the housing e. The one with wave a from one
Pieces of existing combs b are here in the usual way made of steel, the sleeve c
with their teeth, on the other hand, made from low-carbon soft iron
Operating temperatures the creep strength of the soft iron with a below
0, (:) 50 / 'o lying carbon content of the existing sealing part is to increase
A small amount of molybdenum has been added to this building material: Nice little additives
of this metal, e.g. 0.3 to 0.50 / 0, are sufficient to produce without any significant change
the hardness to increase the fatigue strength of the soft iron significantly, is that
Use of such an alloy is particularly advantageous.
Die Erfindung läßt sich mit gleichem Nutzen sowohl bei Außen- als
auch bei Zwischenstopfbüchsen von Dampf- oder Gasturbinen anwenden.The invention can be used with the same benefit both outside and
also apply to intermediate stuffing boxes of steam or gas turbines.