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Dichtungen

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Handbuch Dampfturbinen

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Zusammenfassung

Für jede Turbomaschine ist es notwendig, geeignete Dichtungen zwischen Rotor und Stator vorzusehen. Bei Dampfturbinen liegen in der Regel vergleichsweise große Drehzahlen und Wellendurchmesser vor, was auf hohe Umfangsgeschwindigkeiten an den zu dichtenden Kontaktstellen führt. In der Praxis haben sich für hochtourige Turbomaschinen berührungslose Labyrinthdichtungen bewährt. Historisch bedingt spricht man zwar auch bei Dampfturbinen noch von Stopfbüchsen, aber dieser Sprachgebrauch ist technisch gesehen nicht ganz korrekt. Wegen seiner weiten Verbreitung wird aber auch in diesem Buch der Begriff Stopfbüchse verwendet. Mit Labyrinthdichtungen sind immer gewisse Leckageströme verbunden, so dass diese Dichtungen an den Wellenenden meist noch durch Sperrdampfsysteme unterstützt werden müssen. Weiterhin werden bei Dampfturbinen in Kammerbauweise zur Vermeidung von Spaltverlusten an den Zwischenböden ebenfalls geeignete Dichtungen eingesetzt. Auch für Laufschaufeln sind Deckbänder mit Dichtungselementen üblich.

In diesem Kapitel werden die physikalischen Grundlagen der im Dampfturbinenbau eingesetzten Labyrinthdichtungen vorgestellt. Zunächst wird ihre primäre Funktion, die strömungstechnische Abdichtung und Minimierung eines Spaltstromes, diskutiert. Im Anschluss daran wird auf die rotordynamischen Eigenschaften von Labyrinthdichtungen eingegangen. Dieser sekundäre Aspekt der Dichtungen ist in der Praxis oft von fundamentaler Bedeutung, da gravierende rotordynamische Instabilitäten mit Dichtungen verbunden sein können. Neben den klassischen berührungslosen Labyrinthdichtungen werden in diesem Kapitel auch Bürstendichtungen behandelt. Diese Art von Dichtungen haben bereits seit vielen Jahren Einzug bei Gasturbinen und Flugtriebwerken gehalten. In den letzten Jahren werden große Anstrengungen unternommen, Bürstendichtungen auch verstärkt im Dampfturbinenbau anzuwenden. Derzeitig ist zumindest ein klarer Trend dahin erkennbar, so dass auch diese für Dampfturbinen eher moderne Art der Dichtungstechnik in diesem Kapitel vorgestellt wird.

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Authors and Affiliations

  1. Fachhochschule Münster, Steinfurt, Deutschland

    Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan aus der Wiesche

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  1. Prof. Dr.-Ing. habil. Stefan aus der Wiesche
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Editors and Affiliations

  1. FB Maschinenbau, FH Münster , Steinfurt, Germany

    Stefan aus der Wiesche

  2. FB Maschinenbau und Energietechnik, Helmut-Schmidt-Univ. der Bundeswehr , Hamburg, Germany

    Franz Joos

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aus der Wiesche, S. (2018). Dichtungen. In: aus der Wiesche, S., Joos, F. (eds) Handbuch Dampfturbinen. Springer Vieweg, Wiesbaden. https://doi.org/10.1007/978-3-658-20630-7_11

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