Bei der Wartung von Wasserturbinen-Generatoren ist die Wartung der Turbinendichtung ein wichtiger Bestandteil. Die Dichtung für die Wartung einer Wasserturbine ist eine Lagerdichtung, die während der Stilllegung oder Wartung der Arbeitsdichtung und des hydraulischen Führungslagers der Turbine benötigt wird. Sie verhindert, dass bei hohem Wasserstand Rückfluss in den Turbinenschacht erfolgt. Heute werden wir verschiedene Klassifizierungen von Turbinendichtungen anhand der Struktur der Hauptwellendichtung der Turbine erläutern.
Die Arbeitsdichtung einer Wasserturbine kann unterteilt werden in
(1) Flachdichtung. Die Flachdichtung umfasst einlagige und zweilagige Flachdichtungen. Die einlagige Flachdichtung besteht im Wesentlichen aus einer einlagigen Gummidichtung, die mit der Stirnfläche des auf der Hauptwelle befestigten Edelstahl-Drehrings abdichtet. Die Abdichtung erfolgt durch Wasserdruck. Ihre Konstruktion ist einfach, die Dichtwirkung jedoch geringer als bei der zweilagigen Flachdichtung, und auch ihre Lebensdauer ist kürzer. Die zweilagige Flachdichtung bietet eine gute Dichtwirkung, ist aber komplex aufgebaut und kann beim Anheben Wasser verlieren. Sie wird derzeit auch in kleinen und mittelgroßen Axialförderanlagen eingesetzt.
(2) Radialdichtung. Die Radialdichtung besteht aus mehreren fächerförmigen Kohlenstoffblöcken, die durch Federn in den Stahl-Fächerblöcken fest auf die Hauptwelle gepresst werden und so eine Dichtungsschicht bilden. Eine kleine Ablaufbohrung im Dichtring dient dem Abfluss des austretenden Wassers. Sie eignet sich hauptsächlich für sauberes Wasser, weist jedoch in sedimenthaltigem Wasser eine geringe Verschleißfestigkeit auf. Aufgrund ihrer komplexen Konstruktion, der schwierigen Montage und Wartung, der nicht immer zuverlässigen Federwirkung und der geringen radialen Selbstregulierung nach Reibung ist sie weitgehend durch die Stirnflächendichtung ersetzt worden.
(3) Stopfbuchsdichtung. Die Stopfbuchsdichtung besteht aus einem unteren Dichtring, einer Packung, einem Wasserdichtungsring, einem Wasserdichtungsrohr und einer Stopfbuchse. Ihre Dichtungsfunktion wird hauptsächlich durch die Packung zwischen dem unteren Dichtring und der Stopfbuchsen-Kompressionshülse erfüllt. Diese Dichtung findet breite Anwendung in kleinen horizontalen Einheiten.
(4) Gleitringdichtung. Gleitringdichtung * * * mechanische und hydraulische Ausführung. Die mechanische Gleitringdichtung nutzt eine Feder, um die mit einem kreisförmigen Gummiblock versehene Scheibe nach oben zu ziehen. Dadurch liegt der Gummiblock nahe am auf der Hauptwelle befestigten Edelstahlring an und dichtet ab. Der Gummidichtungsring ist auf dem oberen Deckel (oder der Stützabdeckung) der Wasserturbine befestigt. Diese Dichtungskonstruktion ist einfach und leicht einzustellen, jedoch ist die Federkraft ungleichmäßig, was zu exzentrischer Klemmung, Verschleiß und instabiler Dichtungsleistung führen kann.
(5) Labyrinthringdichtung. Die Labyrinthringdichtung ist eine in den letzten Jahren entwickelte Dichtungsart. Ihr Funktionsprinzip beruht darauf, dass eine Pumpenplatte auf dem Turbinenlaufrad montiert ist. Durch die Saugwirkung der Pumpenplatte befindet sich der Hauptwellenflansch stets in der Atmosphäre. Es besteht kein Kontakt zwischen Welle und Wellendichtung, lediglich eine Luftschicht ist vorhanden. Die Dichtung zeichnet sich durch eine sehr lange Lebensdauer aus. Die Hauptwellendichtung ist als berührungslose Labyrinthdichtung ausgeführt und besteht aus einer rotierenden Hülse nahe der Welle, einem Dichtungsgehäuse, einem Hauptwellendichtungs-Entwässerungsrohr und weiteren Komponenten. Im Normalbetrieb der Turbine wirkt im gesamten Lastbereich kein Wasserdruck auf das Dichtungsgehäuse. Die Pumpenplatte auf dem Laufrad rotiert mit diesem und verhindert so das Eindringen von Wasser und Feststoffen in die Hauptwellendichtung. Gleichzeitig verhindert das Entwässerungsrohr der Pumpenplatte, dass sich Sand oder Feststoffe unter dem Turbinendeckel ansammeln, und leitet geringe Wassermengen, die austreten, über den oberen Leckagering und das Entwässerungsrohr der Pumpenplatte in den Unterwasserablauf ab.
Dies sind die vier Hauptkategorien von Turbinendichtungen. Innerhalb dieser vier Kategorien kann die Labyrinthringdichtung als neue Dichtungstechnologie das Austreten von Wasser am Dichtungskasten wirksam verhindern. Sie wird bereits von vielen Wasserkraftwerken eingesetzt und hat sich als wirksam erwiesen.
Veröffentlichungsdatum: 24. Januar 2022
