DE1007869B

DE1007869B - Process and device for the common oil supply of the shaft seals and bearings in hydrogen-cooled generators

Info

Publication number: DE1007869B
Application number: DEL13783A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Richard Fauteck; Dietrich Lambrecht
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1952-11-04
Filing date: 1952-11-04
Publication date: 1957-05-09

Description

Verfahren bzw. Einrichtung zur gemeinsamen Ölversorgung der Wellendichtungen und Lager bei wasserstoffgekühlten Generatoren Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur gemeinsamen Ölversorgung der Wellendichtungen und Lager bei wasserstoffgekühlten Generatoren mit durch Labyrinth- und Öldichtung abgedichteter Läuferwelle, einer Ölpumpe, die das Öl aus einem gemeinsamen Ölbehälter pumpt, und mit der Generatorbelastung veränderlichem Wasserstoffdruck im Generatorgehäuse.Method and device for the common oil supply to the shaft seals and bearings in hydrogen-cooled generators. The invention relates to a method or a device for the common oil supply of the shaft seals and bearings in the case of hydrogen-cooled generators with a labyrinth and oil seal Rotor shaft, an oil pump that pumps the oil from a common oil container, and The hydrogen pressure in the generator housing changes with the generator load.

Es ist bisher üblich, die Ölversorgung der Wellendichtungen wasserstoffgekühlter Generatoren durch einen vom Lageröl getrennten Dichtölkreislauf vorzunehmen. Die Trennung beider Kreisläufe ist in erster Linie durch die Notwendigkeit bedingt, das Dichtöl nach Abfließen aus den Dichtungen in einem Vakuumbehälter zu entgasen, um zu vermeiden, daß bei einer neuerlichen Verwendung die im Dichtöl gelöste Luft in das Gehäuse des Generators gelangt und dort explosive Gemische bildet.Up to now it has been customary for the oil supply to the shaft seals to be hydrogen-cooled To make generators through a sealing oil circuit that is separate from the bearing oil. the Separation of the two cycles is primarily due to the need to degassing the sealing oil in a vacuum container after it has flowed out of the seals, in order to avoid the air dissolved in the sealing oil when it is used again gets into the housing of the generator and forms explosive mixtures there.

Bei getrennten Kreisläufen ist eine besondere Wellenabdichtung zur Trennung des ablaufenden Lager-und Dichtöles vorgesehen, wodurch eine längere Bauweise der Induktorwelle erforderlich ist. Weiterhin wird ein besonderes Dichtölversorgungsaggregat benötigt, welches in der Regel aus einem Ölbehälter, einer Hauptölpumpe mit Drehstromantrieb, einer Hilfsölpumpe mit Gleichstromantrieb, einem Ölkühler, einem Ölfilter, einem Vakuumbehälter sowie zugehörigen Armaturen, Signal- und Alarmanlagen besteht.In the case of separate circuits, a special shaft seal is required Separation of the running-off bearing and sealing oil is provided, resulting in a longer construction the inductor shaft is required. A special sealing oil supply unit is also used required, which usually consists of an oil tank, a main oil pump with three-phase drive, an auxiliary oil pump with direct current drive, an oil cooler, an oil filter, a Vacuum container and associated fittings, signal and alarm systems.

Diese gegenüber einer luftgekühlten Maschine zusätzlich benötigten Geräte rufen erhöhte Störanfälligkeit, Wartung, Betriebs- und Anlagekosten hervor.These are additionally required compared to an air-cooled machine Devices cause increased susceptibility to failure, maintenance, and operating and system costs.

Die Erfindung weist einen Weg, diesen erhöhten Aufwand zu vermeiden. Die Erfindung besteht darin, daß die Ölpumpe das Öl wenigstens auf den höchsten in der Anlage benötigten, über dem Lageröldruck liegenden Öldruck drückt und daß das Drucköl durch einen Druckverteiler mit gemeinsamem Gehäuse und Reduziereinrichtungen, die sich auch während des Betriebes verstellen lassen, auf die Lager und Druckkammern der Öldichtungen verteilt und auf deren Betriebsdrücke reduziert wird.The invention shows a way of avoiding this increased effort. The invention is that the oil pump the oil at least to the highest oil pressure needed in the system, above the bearing oil pressure, and that the pressure oil through a pressure distributor with a common housing and reducing devices, which can also be adjusted during operation on the bearings and pressure chambers the oil seals are distributed and reduced to their operating pressures.

Wie an sich bekannt, wird das aus den Lagern und luftseitig aus den Öldichtungen austretende Lager-und Dichtöl gemeinsam und das wasserstoffseitig austretende Dichtöl aus der zwischen Öl- und Labyrinthdichtungen liegenden Vorkammer über einen gemeinsamen Ölbehälter zurückfließen. Weiterhin wird vorgeschlagen, daß der Zusatzwasserstoff im Gehäuse des Generators oder zwischen den Kämmen der Labyrinthdichtung zugeführt wird und aus dem Wasserstoffabscheider ins Freie oder zu Konzentrationsmessern gelangt. Durch die Zuführung des Zusatzwasserstoffes im Gehäuse des Generators oder zwischen den Kämmen der Labyrinthdichtungen ist die Strömungsrichtung des durch die Labyrinthstopfbuchse durchtretenden Wasserstoffes vom Generatorinneren nach außen gerichtet, so daß die in dem Öl gelöste und in der Öldichtung ausgeschiedene Luft nicht in das Generatorgehäuse eintreten kann und eine Vakuumbehandlung des Öles nicht mehr notwendig ist. Unter dieser Voraussetzung können somit der Lagerölkreislauf und der Dichtölkreislauf als gemeinsamer Kreislauf ausgeführt werden.As is known per se, this is done from the bearings and on the air side from the Bearing and sealing oil that emerges from the oil seals together and the one that emerges on the hydrogen side Sealing oil from the antechamber located between the oil and labyrinth seals via a common oil reservoir flow back. It is also proposed that the additional hydrogen fed in the housing of the generator or between the combs of the labyrinth seal and gets out of the hydrogen separator into the open air or to concentration meters. By supplying the additional hydrogen in the generator housing or between the crests of the labyrinth seals is the direction of flow through the labyrinth stuffing box passing hydrogen directed from the inside of the generator to the outside, so that the Air dissolved in the oil and excreted in the oil seal does not enter the generator housing can occur and vacuum treatment of the oil is no longer necessary. Under The bearing oil circuit and the sealing oil circuit can meet this requirement run as a common cycle.

Aus dem gleichen Grunde ist es vorteilhaft, eine Öldichtung zu verwenden, deren Dichtringe axial gegen einen Bund der Welle gedrückt werden. Eine axiale Öldichtung besitzt gegenüber einer radialen Öldichtung den Vorteil, daß die Dichtringe durch Federn oder Öldruck stets so auf den Wellenbund gedrückt werden können, daß der Ölspalt klein und die wasserstoffseitig austretende Ölmenge gering ist. Durch den geringen Ölablauf in die Vorkammer kann dementsprechend auch nur wenig im Öl gelöste Luft bis zu den Labyrinthstopfbuchsen vordringen.For the same reason it is advantageous to use an oil seal, whose sealing rings are pressed axially against a collar of the shaft. An axial oil seal has the advantage over a radial oil seal that the sealing rings through Springs or oil pressure can always be pressed onto the shaft collar in such a way that the The oil gap is small and the amount of oil escaping on the hydrogen side is small. Through the low oil drainage into the antechamber can accordingly also only a little dissolved in the oil Get air up to the labyrinth stuffing boxes.

Die Einrichtung besteht außer der Öldichtung im wesentlichen aus einer einzigen Ölpumpe und einem gemeinsamen Druckverteiler zwischen dem gemeinsamen Ölbehälter und den Verbrauchern. d.11. den Lagern und Öldichtungen. Der Druckverteiler ist so einzurichten, daß er den von der Ölpumpe erzeugten maximalen Öldruck auf die Verbrauchsöldrücke reduziert und gleichzeitig die Verteilung des Öles auf die Verbraucher durchführen kann, wobei die Reduziereinrichtungen während des Betriebes verstellbar sein sollen, um die Verbrauchsöldrücke an den jeweiligen Betriebszustand anpassen zu können. Zwischen dem Druckverteiler und den Verbrauchern sind vorteilhaft Ölkühler und Ölfilter, insbesondere Doppelfilter, anzuordnen. Die Anordnung von Doppelfiltern ermöglicht das Reinigen der Filter während des Betriebes. Das Verfahren bzw. die Einrichtung ermöglicht die Anordnung eines gemeinsamen Sammelraumes für das Lageröl und das luftseitig austretende Dichtöl und eine gemeinsame Rücklaufleitung zum Ölbehälter. Weiterhin wird ein Wasserstoffabscheider mit Schwimmer und Schwimmerventil zwischen Vorkammer und Ölbehälter angeordnet.In addition to the oil seal, the device essentially consists of one single oil pump and a common pressure distributor between the common oil tank and consumers. d.11. the bearings and oil seals. The pressure distributor is set up so that it reaches the maximum oil pressure generated by the oil pump to the Consumption oil pressures reduced and at the same time the distribution of the oil to the consumers can perform, the reducing devices adjustable during operation should be in order to adapt the consumption oil pressures to the respective operating state to be able to. Between the pressure distributor and the consumers are advantageous oil cooler and to arrange oil filters, in particular double filters. The arrangement of double filters allows the filters to be cleaned during operation. The procedure or the Device enables the arrangement of a common collecting space for the bearing oil and the sealing oil exiting on the air side and a common return line to the oil tank. There is also a hydrogen separator with a float and float valve between Arranged antechamber and oil tank.

Durch die Zeichnung wird das Verfahren bzw. die Einrichtung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.The process or the facility is illustrated by the drawing an exemplary embodiment explained.

Von einem gemeinsamen Ölbehälter 1 wird das Öl durch eine Ölpumpe 2 über Leitung 20 einem gemeinsamen Druckverteiler 3 zugeführt, welcher das Drucköl auf den Lageröldruck und den Dichtöldruck reduziert und das Drucköl auf die Leitung 21 zu den Lagern 19 und auf die Leitung 22 zu den Öldichtungen verteilt. Das Lageröl fließt durch die Leitung 21 zu den Lagern 19 und tritt in den Sammelraum 18, der zwischen Lager und Öldichtung liegt, aus. Das Dichtöl fließt durch Leitung 22 über einen Kühler 4 und einen Filter 5 in die Ölkammern 16 einer Öldichtung. Die Öldichtung besteht aus einem Dichtring 12, welcher durch Federn 14 gegen den Bund 11 der Welle 10 gedrückt und durch Stopfbuchsen 13 abgedichtet wird. Das Dichtöl tritt durch Bohrungen 15 in Richtung zum Bund 11 aus und wird zum größten Teil radial nach außen in den Sammelraum 18 abfließen, während ein geringer Teil nach innen und in die Vorkammern 17 gedrückt wird, von welchen das Dichtöl gemeinsam mit dem durch die Labyrinthstopfbuchse 25 durchtretenden Wasserstoff aus dem Generatorgehäuse 9 über Leitung 24 in einen Wasserstoffabscheider 6 abfließt. Im Abscheider 6 trennt sich der Wasserstoff von dem Dichtöl. Das Dichtöl wird über Schwimmer 7 und Schwimmerventil 8 und Leitung 24 dem gemeinsamen Ölbehälter wiederum zugeführt, während der Wasserstoff entweder ins Freie oder zu Konzentrationsmessern geleitet wird. Das im Sammelraum 18 befindliche Lager- und Dichtöl wird gemeinsam über Leitung 23 ebenfalls den Ölbehältern zugeführt.From a common oil tank 1, the oil is fed by an oil pump 2 fed via line 20 to a common pressure distributor 3, which the pressure oil reduced to the bearing oil pressure and the sealing oil pressure and the pressure oil to the line 21 to the bearings 19 and distributed on the line 22 to the oil seals. The bearing oil flows through the line 21 to the bearings 19 and enters the collecting space 18, the between the bearing and the oil seal. The sealing oil overflows through line 22 a cooler 4 and a filter 5 in the oil chambers 16 of an oil seal. The oil seal consists of a sealing ring 12, which by springs 14 against the collar 11 of the shaft 10 is pressed and sealed by glands 13. The sealing oil passes through Bores 15 in the direction of the collar 11 and is for the most part radially outward flow into the collecting space 18, while a small part inwards and into the Pre-chambers 17 is pressed, of which the sealing oil together with the through the Labyrinth stuffing box 25 passing hydrogen from the generator housing 9 via Line 24 flows into a hydrogen separator 6. In the separator 6 separates the hydrogen from the sealing oil. The sealing oil is supplied via float 7 and float valve 8 and line 24 are again fed to the common oil tank, while the hydrogen either outside or directed to concentration meters. That in the collecting room 18 located bearing and sealing oil is jointly via line 23 also the oil tanks fed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Process or device for common oil supply of the shaft seals and bearings in hydrogen-cooled generators with a labyrinth seal and oil seal sealed rotor shaft, an oil pump that draws the oil from a common Oil tank pumps, and with the generator load variable hydrogen pressure in the generator housing, characterized in that the oil pump (2) the oil at least to the highest oil pressure required in the system, above the bearing oil pressure presses and that the pressure oil through a pressure distributor (3) with a common housing and reducing devices that can also be adjusted during operation, distributed on the bearings (19) and the pressure chambers (16) of the oil seals and on their Operating pressures is reduced.

2. The method or device according to claim 1, characterized characterized in that the additional hydrogen in the housing of the generator (9) or between is fed to the combs of the labyrinth seal (25) and from the hydrogen separator (6) got outdoors or to concentration meters.

3. Device according to the claims 1 and 2, characterized in that in the oil circuit between the common oil tank (1) and consumers, d. H. Bearing (19) and oil seal, one common oil pump (2) and a pressure distributor (3) for reducing the oil pressure to the consumption oil pressures which at the same time distributes the oil to the consumers.

4. Device according to claim 3, characterized in that between the pressure distributor (3) and consumer cooler (4) and filter (5), in particular double filters, are arranged are.

5. Device according to claims 3 and 4, characterized in that the Bearing oil and the sealing oil exiting on the air side share a common collecting space (18) and have a common return line (23) to the oil tank (1).

6. Establishment according to claims 3 to 5, characterized in that in the line (24) between Antechamber (17) and oil tank (1) a hydrogen separator (6) with float (7) and float valve (8) is located.

7. Device according to claims 3 to 6, characterized in that an oil seal is preferably used as the oil seal, the sealing ring (12) of which presses in the axial direction against a collar (11) of the shaft (10). Documents considered: German Patent No. 820 764; British Patent No. 660 051; USA. Patent No. 1696 612, 2454979. "Elektrotechnkun.dMaschi, nenbau" 1943, p.619/620. Cited earlier rights: L 12795 VIII b / 21 d 1 .