DE886988C

DE886988C - Non-contact seal

Info

Publication number: DE886988C
Application number: DEK12533A
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl-Ing D Weissenberger
Original assignee: KUEHNLE AG
Current assignee: KUEHNLE AG
Priority date: 1951-12-20
Filing date: 1951-12-20
Publication date: 1953-08-20

Description

Berührungsfreie Dichtung Zur Abdichtung von beweglichen und unbeweglichen Teilen, beispielsweise von Wellen, die eine Trennungswand zwischen Räumen mit verschiednem Druck, z. B. dem Turbinengehäuse einerseits und der Außenluft andererseits, oder mit verschiedenartigen Gas-. Dampf- oder Flüssigkeitsfüllungen durchsetzen, hat man bereits zahlreiche verschiedene Dichtungen entwickelt. In vielen Fällen, etwa bei hoher Umfangsgeschwindigkeit einer Welle oder bei der Notwendigkeit mechanischer, thermischer oder elektrischer Isolierung sollen die Dichtungen berührungsfrei sein, -d. h. es soll z. B. zwischen Welle und Wand ein freier Spalt verbleiben. Bei einer solchen Dichtung tritt unter der Wirkung der Druckdifferenz oder der Partialdruckdiferenzen stets ein Teil des 1@I-diums durch den Spalt hindurch. Hierbei -können je nach Lage des Falles entweder Verluste an Betriebsmittel, Störungen durch das Betriebsmittel, Vakuumverluste cd. dgl. eintreten. Bei den bisher verwendeten Dichtungen dieser Art hat man sich bemüht, den Strömungswiderstand des Dichtungsspaltes zwischen Welle und Wand möglichst zu vergrößern, um dadurch die hindurchtretende ?Menge des Mediums zu verkleinern. Insbesondere war man bestrebt, die Spaltbreite zu verringern, die Wandrauhigkeit zu erhöhen und die Spaltlänge zu vergrößern. Der Verringerung .der Spaltbreite und der Erhöhung der Z,#'jandrauhigkeit sind technische- Grenzen gesetzt, so daß man bei höheren Drucken oder höheren Anforderungen an die Dichtheit lange oder verschachtelte- Dichtungen anwenden mußte, die aus konstruktiven und betriebstechnischen Gründen nicht erwünscht sind. Es ist auch bekannt, bei einer Kreiselpumpe die Stopfbüchse mittels eines Strahlapparates zu entlasten. Die Verwendung eines solchen Strahlapparates bringt aber nicht nur erhebliche Energieverluste, sondern sie hat auch den Nachteil, daß es infolge der sich zwangsläufig einstellenden instabilen Strömungsverhältnisse nicht möglich ist, ein stabiles Gleichgewicht zwischen der kinetischen Energie des Strahles und dem abzudichtenden statischen Druck herzustellen und damit eine zuverlässige Abdichtung zu erreichen.Non-contact seal For sealing movable and immovable Parts, for example, of waves that create a partition between rooms with different Pressure, e.g. B. the turbine housing on the one hand and the outside air on the other hand, or with various gas. Enforce vapor or liquid fillings numerous different seals have already been developed. In many cases, around with high peripheral speed of a shaft or when mechanical, thermal or electrical insulation, the seals should be free of contact, -d. H. it should z. B. remain a free gap between the shaft and the wall. At a Such a seal occurs under the effect of the pressure difference or the partial pressure differences always a part of the 1 @ I-medium through the gap. You can do this depending on the location in the event either loss of equipment, malfunctions caused by the equipment, Vacuum losses cd. like. enter. With the previously used seals this Kind one has tried to reduce the flow resistance of the sealing gap between the shaft and to enlarge the wall as much as possible in order to reduce the amount of medium that passes through to zoom out. In particular, efforts were made to reduce the gap width that To increase wall roughness and to enlarge the gap length. The reduction of the Gap width and the increase in the Z, # 'jand roughness are technical limits, so that at higher pressures or higher demands on the tightness one long or use nested gaskets had to that made constructive and operational reasons are not desired. It is also known at one Centrifugal pump to relieve the stuffing box by means of a jet device. The usage such a jet device not only results in considerable energy losses, but it also has the disadvantage that it is the result of the inevitable unstable flow conditions is not possible, a stable equilibrium between the kinetic energy of the jet and the static pressure to be sealed and thus to achieve a reliable seal.

Durch die Erfindung wird nun eine Dichtung geschaffen, mit der bei berührungsfreien Dichtungen ein Durchtritt des Betriebsmittels oder Mediums nach der Seite niedrigen Druckes oder niedrigeren Partialdruckes vollständig vermieden werden kann, ohne daß die erfindungsgemäße Konstruktion herstellun:gs- oder betriebsmäßig besondere Kosten oder Schwierigkeiten bereitet.The invention now creates a seal with which at contact-free seals allow the equipment or medium to penetrate the low pressure or lower partial pressure side is completely avoided can be produced without the construction according to the invention: gs- or operationally creates particular costs or difficulties.

Gemäß der Erfindung wird bei einer berührungsfreien Dichtung der Dichtungsspalt zwischen den zu dichtenden Teilen an einen vom abzusperrenden Medium als Flüssigkeit, Dampf oder Gas durchflossenen Strömungskanal angeschlossen, der nach der Kontinuitätsgleichung so für das ihn als Treibmittel durchfließende Medium bemessen ist"daß sich nach der Bernoullischen Gleichung an der Anschlußstelle der an der Niederdruckseite -herrschende Druck ergibt.According to the invention, in the case of a contact-free seal, the sealing gap between the parts to be sealed to one of the medium to be shut off as a liquid, Steam or gas flowing through the flow channel connected, according to the continuity equation so dimensioned for the medium flowing through it as a propellant "that according to Bernoulli's equation at the junction of that prevailing on the low-pressure side Pressure results.

Die Konstruktion kann beispielsweise so ausgeführt werden, daß man in der Wand und in der 'Nähe der Dichtung einen den angegebenen Bedingungen genügenden Strömungskanal vorsieht, welcher sich zunächst verengt und anschließend erweitert. An der Verengungsstelle herrscht dann ein niedrigerer Druck als in .dem Raum höheren Druckes und bei richtiger Bemessung derselbe Druck wie auf der Niederdruckseite. Schließt man diese Stelle niedrigen Druckes dann an einen im Dichtungsspalt ausgesparten, quer zum Spalt verlaufenden Kanal an, so herrscht auch in diesem Kanal der entsprechend niedrige Druck, und man kann bei richtiger Bemessung die Druckdifferenz zwischen der Anschlußstelle und dem Kanal einerseits und der Niederdruckseite andererseits verschwinden lassen, so daß hier ein Gleichgewicht der statischen Drücke hergestellt wird und keine Strömung mehr stattfindet.The construction can for example be carried out so that one in the wall and in the vicinity of the seal, a condition satisfying the specified conditions Provides flow channel, which initially narrows and then widens. At the point of constriction there is then a lower pressure than in the room is higher Pressure and, if correctly dimensioned, the same pressure as on the low-pressure side. If this point of low pressure is then closed to a recess in the sealing gap, transverse to the gap running channel, then also prevails in this channel accordingly low pressure, and if dimensioned correctly, the pressure difference between the connection point and the channel on the one hand and the low-pressure side on the other disappear, so that an equilibrium of the static pressures is established here and there is no more flow.

DieAustrittsstelle des Strömungskanals wird man je nach Bedarf an einen Verbraucher anschließen, wobei auch bei der Abdichtung eines beweglichen Teiles keine technischen Schwierigkeiten, zu überwinden sind, weil diese Austrittsstelle sich im festen Teil befindet.The exit point of the flow channel will be depending on your needs Connect a consumer, also when sealing a moving part no technical difficulties are to be overcome because of this exit point is in the fixed part.

Im allgemeinen wird es zweckmäßig sein, den Strömungskanal aus dem Raum höheren Druckes zu speisen. (Man kann aber in Sonderfällen auch so vorgehen, daß der Strömungskanal in den Raum höheren Druckes einmündet, wobei ihm dann das Medium aus einem Raum noch höheren Druckes zugeführt wird; diese Konstruktion eignet sich z. B. dann, wenn dem Raum höheren Druckes ein Betriebsmittel, etwa der Antriebsdampf einer Turbine, zugeführt wird.In general, it will be appropriate to the flow channel from the Higher pressure dining room. (But in special cases you can also proceed like this, that the flow channel opens into the space of higher pressure, with him then the Medium is supplied from a room of even higher pressure; this construction is suitable z. B. when the space is higher pressure an operating medium, such as the drive steam a turbine.

Den Strömungskanal wird man vorzugsweise derart ausbilden, daß sich die Bewegungsenergie des Mediums nach dem Überströmen der Anschlußstelle wieder in Druckenergie umsetzt. Da der Energieverbrauch in der Dichtung gering ist, weil gemäß der Kontinuitätsgleichung und nach der Bernoullische.n Gleichung gearbeitet wird, erhält man hierbei bereits wieder nahezu den ursprünglichen Druck. Im Bedarfsfall kann man jedoch den Druck auf der Abströmungsseite des Strömungskanals auch erhöhen, und zwar bei dampfförmigen Medien dadurch, daß @ der Dampf hinter der Anschlußstelle ganz oder teilweise kondensiert wird, z. B. durch Kühlung oder durch Zuführung von Flüssigkeit durch einen Spalt. Dieses Verfahren ist insbesondere für Pumpen, beispielsweise Kesselspeisepumpen oder Kesselumwälzpumpen geeignet, wobei dann .der Strömungskanal .durch Dampf aus dem zu speisenden Kessel durchströmt wird. Hierbei wird die Dampfwärme vollkommen zur Vorwärmung des Kesselspeisewassers ausgenutzt.The flow channel will preferably be designed in such a way that the kinetic energy of the medium again after flowing over the connection point converts it into pressure energy. Since the energy consumption in the seal is low, because worked according to the continuity equation and according to the Bernoullische.n equation you will get almost the original pressure again. If necessary however, you can also increase the pressure on the downstream side of the flow channel, in the case of vaporous media in that @ the vapor behind the connection point is wholly or partially condensed, e.g. B. by cooling or by supplying Liquid through a crack. This method is particularly useful for pumps, for example Boiler feed pumps or boiler circulation pumps are suitable, in which case .the flow channel . is flowed through by steam from the boiler to be fed. This is the steam heat fully used to preheat the boiler feed water.

An Stelle einer einzigen Verbindung zwischen dem Strömungskanal und dem quer zum Spalt verlaufenden Kanal können auch mehrere Verbindungen vorgesehen sein., und (bei ausreichend großer Zahl- der Verbindungen kann der quer zum Spalt verlaufende Kanal auch fortfallen. Technisch bildet man .die erfindungsgemäße Dichtung vorzugsweise so aus, daß der Strömungskanal die Dichtungsstelle in Form eines geschlossenen Schlitzes umschließt oder umgekehrt, wobei dann .die Anschlußstelle ebenfalls als geschlossener Schlitz ausgebildet ist. Bei der Abdichtung eines beweglichen Teiles wird der Strömungskanal auf der Seite desselben zweckmäßig teilweise von diesem oder von einem sich mit ihm drehenden Ring begrenzt.Instead of a single connection between the flow channel and Several connections can also be provided for the channel running transversely to the gap be., and (with a sufficiently large number of connections, the can be across the gap running canal also fall away. Technically, the seal according to the invention is formed preferably so that the flow channel, the sealing point in the form of a closed Slot encloses or vice versa, then .die connection point also as closed slot is formed. When sealing a moving part the flow channel on the same side is expediently partially from this or limited by a ring rotating with it.

In welchem Winkel die mittlere Fläche des Strömungskanals zu den abzudichtenden Teilen geneigt ist, richtet sich nach den besonderen vorliegenden Verhältnissen. Die mittlere Fläche kann z. B. senkrecht zu ihnen stehen, so daß die Strömung in ihr im wesentlichen radial erfolgt. In diesem Fall ist es möglich, die die Anschlußstelle überdeckende Wand des Strömungskanals in axialer Richturig verstellbar anzuordnen, um auf diese Weise den Strömungsquerschnitt des Kanals der herrschenden Druckdifferenz jeweils anpassen zu können. Vorzugsweise wird aber der Strömungskanal derart ausgebildet,.daß er zu den abzudichtenden Teilen gleichgerichtet ist, weil in diesem Fall die Bemessung des engsten Querschnittes des Strömungskanals einfacher wird.At what angle the middle surface of the flow channel to the area to be sealed Is inclined to share, depends on the particular prevailing circumstances. The middle area can e.g. B. stand perpendicular to them so that the flow in it takes place essentially radially. In this case it is possible to use the connection point to arrange the covering wall of the flow channel so that it can be adjusted in the axial direction, in this way the flow cross-section of the channel of the prevailing pressure difference to be able to adjust each. However, the flow channel is preferably designed in such a way that it is aligned with the parts to be sealed because in this case the dimensioning the narrowest cross section of the flow channel becomes easier.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt Fig..i eine einfache Anordnung mit einem Strömungskanal und hin und her beweglichem oder umlaufendem, zu dichtendem Teil, Fig. 2 eine Rohrkupplung mit mehreren Verbindungen zwischen dem Strömungskanal und dem Spalt für hin und her bewegliche oder umlaufende Teile, Fig. 3 eine Rohrverbindung für umlaufende Teile, Fig. 4 eine Wellendichtung mit radialer Strömung im Strömungskanal, Fig.5 eine Wellendichtung mit axialer Strömung, die von der Seite höheren Druckes aus gespeist wird und.In the drawings, exemplary embodiments for the subject matter of Invention shown schematically. It shows Fig..i a simple arrangement with a Flow channel and back and forth movable or revolving part to be sealed, Fig. 2 shows a pipe coupling with several connections between the flow channel and to the Gap for moving or rotating parts, Fig. 3 a pipe connection for rotating parts, FIG. 4 a shaft seal with radial Flow in the flow channel, Fig.5 a shaft seal with axial flow, the is fed from the side of higher pressure and.

Fig.6 eine Wellendichtung mit axialer Strömung, .die aus einem besonderen Behälter mit noch höherem Druck gespeist wird.6 shows a shaft seal with axial flow, .which consists of a special Container is fed with even higher pressure.

Gemäß Fig. i ist der hin und her bewegliche oder umlaufende Teil i, der hier als Welle dargestellt ist, in der Wand 2 mittels eines berührungsfreien Dichtungsspaltes 3 abgedichtet. Neben dem Dichtungsspalt 3 befindet sich der Strömungskanal, ,velcher eine engste Stelle 4. und eine diffusorartige Erweiterung 5 aufweist. Aus der diffusorartigen Erweiterung 5 strömt das IZedium in die Leitung 6 ab, die bei Dampf beispielsweise »zu einer Heizungsanlage führen kann.According to FIG. I, the reciprocating or rotating part i is which is shown here as a wave, in the wall 2 by means of a non-contact Sealing gap 3 sealed. Next to the sealing gap 3 is the flow channel, , velcher has a narrowest point 4 and a diffuser-like enlargement 5. the end the diffuser-like expansion 5 flows the IZedium into the line 6, which at Steam, for example, »can lead to a heating system.

Der Dichtungsspalt ist beispielsweise in der Mitte oder vor der Mitte zu einem den abzudichtenden Teil i umschließenden. und quer zum Spalt verlaufenden Kanal 7 erweitert, der durch eine Verbindung 8 mit der engsten Stelle des Strömungskanals in Verbindung steht. Der Strömungskanal ist nun gemäß der Erfindung so bemessen, daß sich an der engsten Stelle derselbe Druck ergibt, wie auf der rechts zu denkenden Seite des niedrigeren Druckes. Die Verbindung 8 sorgt dafür, daß auch in dem Ouerkanal 7 derselbe Druck herrscht, und infolgedessen ist jede Strömung zwischen, diesem Ouerkanal und der Seite niedrigen Druckes ausgeschlossen. Die geringen, von der Hochdruckseite durch die Spaltdichtung in den Onerkanal einströmenden Mengen beeinflussen die Strömungsverhältnisse nicht wesentlich.The sealing gap is, for example, in the middle or in front of the middle to a part to be sealed i enclosing. and running across the gap Channel 7 expanded, through a connection 8 with the narrowest point of the flow channel communicates. The flow channel is now dimensioned according to the invention so that that there is the same pressure at the narrowest point as on the one to be thought on the right Lower pressure side. The connection 8 ensures that also in the Ouerkanal 7 the same pressure prevails, and consequently every flow is between, this Ouerkanal and the low pressure side excluded. The minor ones, from the Influence the high pressure side through the gap seal into the Onerkanal the flow conditions are not significant.

Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig.2 und 3, die gekuppelte Rohrleitungen betreffen, wird von der Annahme ausgegangen, daß in diesen Rohrleitungen eine starke Strömung vorhanden ist und daß das strömende Medium gegen den Außenraum abgedichtet werden muß. Derartige Verhältnisse liegen beispielsweise bei den. Zuleitungen zu Turbinen, zu Düsen od. dgl. vor, und der Gegenstand der Erfindung kann hier Bedeutung gewinnen, wenn der eine angekuppelte Rohrteil in axialer Richtung bewegt oder gedreht werden soll oder wenn aus mechanischen, thermischen oder technischen Gründen eine Unterbrechungsstelle vorhanden sein muß.In the exemplary embodiments according to FIGS. 2 and 3, the coupled pipelines concern, it is assumed that in these pipelines a strong Flow is present and that the flowing medium is sealed against the outside space must become. Such relationships are, for example, with the. Supply lines to Turbines, nozzles or the like, and the subject matter of the invention can be significant here win if the one coupled pipe part moves or rotates in the axial direction should be or if for mechanical, thermal or technical reasons a The point of interruption must be present.

Bei der Anordnung gemäß Fig.2 sind zwei Rohre @i@o und i i miteinander berührungsfrei gekuppelt, 'wobei sich zwischen ihnen ein freier Dichtungsspalt 12 befindet. Die Bemessung des Rohres ni, welches an der Dichtungsstelle innen liegt, ist, wie die Stufe bei =13 erkennen läßt, so vorgenommen, daß auch eine axiale Bewegung möglich ist.In the arrangement according to FIG. 2, two tubes @ i @ o and i i are connected to one another coupled without contact, with a free sealing gap 12 between them is located. The dimensioning of the pipe ni, which is inside the sealing point, is, as the step at = 13 shows, made so that an axial movement is possible.

Das Ende des Rohres;ii Ist an der Dichtungsstelle düsenartig ausgestaltet und der Ort kleinsten nuerschnittes ist durch eine größere Anzahl von Verbindungen 14. mit dem Dichtungsspalt verbunden, so .daß hier praktisch dieselben Verhältnisse vorliegen wie bei der Anordnung gemäß Fig.i. Bei einer größeren Anzahl von Verbirndungen 14 kann der in Fig. -i gezeichnete Querbanal fortfallen.The end of the tube; ii Is designed like a nozzle at the sealing point and the place of smallest cross-section is through a larger number of connections 14. Connected to the sealing gap, so that practically the same conditions here exist as in the arrangement according to Fig.i. With a larger number of connections 14, the transverse channel shown in FIG. 1 can be omitted.

Ersetzt man gemäß Fig. 3 die Verbindungen 14. durch einen radialen Spalt 2o, so bildet man die Einmündung der Düsenkupplung zwischen den Rohren ---i und 22 zweckmäßig als einen vom Rohr 2u getragenen Ring 23 aus, während die diffusorartige Erweiterung 2.1. vom Rohr 22 getragen wird. 1n diesem Fall ist jedoch nur eine Drehung der Teile gegeneinander möglich.If, as shown in FIG. 3, the connections 14 are replaced by a radial one Gap 2o, the junction of the nozzle coupling is formed between the pipes --- i and 22 expediently as a ring 23 carried by the tube 2u, while the diffuser-like Extension 2.1. is carried by the tube 22. However, in this case there is only one rotation of the parts against each other possible.

Gemäß F ig. .4 trägt die Welle 31 einen sich mit ihr drehenden Ring 32. Die Welle 3i durchsetzt die Wand 33, wobei auf der linken Seite ein höherer Druck herrscht als auf der rechten Seite. An der Dichtungsstelle ist die Wand 33 ähnlich wie in Fig. i verstärkt und enthält den Strömungskanal. Dieser ringförmig ausgebildete Strömungskanal wird auf der linken Seite von der Kanalwand 34. begrenzt, zwischen deren Endfläche und der Wellenoberfläche eine ausreichende Durchtrittsöffnung 35 verbleibt. Das von der linken Seite durch die Öffnung 3,5 hindurchtretende Medium strömt in radialer Richtung in den Strömungskanal ein, der sich nach einer engsten Stelle 36 wieder erweitert und in einen Raum 37 ausmündet. Bis zur engsten Stelle ist der Strömungskanal auf der rechten Seite durch den Ring 32 begrenzt, während er an dem sich erweiternden Teil auf der rechten Seite durch die Kanalwand 38 begrenzt ist. Die Kanalwand 38 trägt eine zylindrisch geformte. Verlängerung 39, wobei zwischen dieser Verlängerung 39 und der Außenseite ,des Ringes 32 der Dichtungsspalt 4.o verbleibt. Aus dem Raum 37 strömt das Medium durch die Leitung ,41 zu einem beliebigen Verbraucher ab.According to Fig. .4 the shaft 31 carries a ring rotating with it 32. The shaft 3i penetrates the wall 33, with a higher one on the left There is pressure than on the right. The wall 33 is at the sealing point Reinforced similarly as in Fig. i and contains the flow channel. This ring-shaped formed flow channel is limited on the left side by the channel wall 34., a sufficient passage opening between its end face and the shaft surface 35 remains. The medium passing through the opening 3.5 from the left flows in the radial direction into the flow channel, which is narrowest after a Point 36 is expanded again and opens into a room 37. Up to the narrowest point the flow channel is limited on the right side by the ring 32 while it is limited on the widening part on the right-hand side by the duct wall 38 is. The channel wall 38 carries a cylindrically shaped. Extension 39, being between this extension 39 and the outside, the ring 32 of the sealing gap 4.o remains. From the space 37 the medium flows through the line 41 to any Consumer off.

Das durch die Öffnung 35 in die Düse eintretende Medium wird hier entspannt und seine potentielle Energie wird mit bestmöglichem Wirkungsgrad in Geschwindigkeitsenergie umgesetzt. Mit dieser Geschwindigkeit überspringt das Medium den nach außen führenden Spalt 4.o, ohne daß dabei wesentliche ?Mengen aus- oder eintreten, weil ,hier Druckgleichheit herrscht. Anschließend wird das Medium im Diffusor verzögert, wobei sich seine Geschwindigkeitsenergie wieder in Druckenergie umsetzt. Der erhaltene Druck ist nur wenig geringer als der Druck auf der linken Seite der Wand 33 und steht beispielsweise zur Ausnutzung in einer niedrigeren Druckstufe einer Turbine oder zu anderen Zwecken zur Verfügung. Löst man die Strömungskanalwand 34 von der Wand 33 und verbindet sie mit dieser mittels eines zur Welle 3,1 koaxialen Feingewindes, so kann man sie durch Verdrehen der gegenüberliegenden Wand des Strömungskanals näher oder von ihr entfernen, so daß man die Weite des Strömungskanals der zu beherrschenden Druckdifferenz anpassen kann.The medium entering the nozzle through the opening 35 is here relaxed and its potential energy will be with the best possible efficiency in speed energy implemented. At this speed the medium skips the one leading to the outside Gap 4.o, without significant quantities escaping or entering, because here the pressure is equal prevails. The medium is then decelerated in the diffuser, whereby its velocity energy is increased converts it back into pressure energy. The pressure obtained is only slightly less than that Pressure on the left side of the wall 33 and is available for use in, for example a lower pressure stage of a turbine or for other purposes. The flow channel wall 34 is detached from the wall 33 and connected to it by means of a fine thread coaxial with the shaft 3.1, it can be rotated the opposite wall of the flow channel closer to or away from it, so that you adapt the width of the flow channel to the pressure difference to be controlled can.

Eine in der Wirkung gleichartige, aber etwas andere Ausführungsform zeigt Fig. 5. Hier ist die Welle 5o auf der links befindlichen Hochdruckseite von einem sich mit ihr drehenden Ring 511 umschlossen, und zwischen der Ward 521 und diesem Ring verbleibt der ringförmige Eintrittsspaltl53 der Düse; welcher sich nach rechts in den Diffusor 54 erweitert und in den Raum 55 mündet. Der Diffusor 5.4 und der Raum 55 werden durch eine Stirnwand 56 und durch eine nach innen vorstehende Kanalwand 57 begrenzt, wobei zwischen der Kanialwand 57 und der Welle 5o der Spalt 58 frei bleibt und sich zwischen der Endfläche der Kanalwand 57 und dem Ring 5i die Anschlußstelle 59 befindet. Das Medium, welches den Strömungskanal .durchflossen hat, wird .aus dem Raum 55 durch die Leitung 6o entnommen.FIG. 5 shows an embodiment with the same effect, but somewhat different. Here, the shaft 5o is enclosed on the left-hand high pressure side by a ring 511 rotating with it, and the annular inlet gap 153 of the nozzle remains between the ward 521 and this ring; which widens to the right into the diffuser 54 and opens into the space 55. The diffuser 5.4 and the space 55 are delimited by an end wall 56 and an inwardly projecting channel wall 57, the gap 58 remaining between the channel wall 57 and the shaft 5o and the connection point between the end face of the channel wall 57 and the ring 5i 59 is located. The medium which has flowed through the flow channel is taken from the space 55 through the line 6o.

Gemäß Fig. 6 wird dem Raum 7,o das Miadium durch eine Leitung 7,1 mit hohem Druck zugeführt. Es strömt aus dem Raum 7o durch den Strömungskanal zwischen der an der Wand 712, angeordneten Kanalwand. 73 einerseits und dem an der Welle 74 befestigten Ring 75 sowie einem Stück,der kurzen Kanalwand 76 andererseits. Zwischen der kurzen Kanalwand 76 und dem Ring 75 überströmt das Medium die Anschlußstelle 77 des Spaltes 78.According to Fig. 6, the space 7, o the Miadium through a line 7.1 fed at high pressure. It flows out of the space 7o through the flow channel between the duct wall arranged on the wall 712. 73 on the one hand and the one on the shaft 74 attached ring 75 and one piece, the short channel wall 76 on the other hand. Between the short channel wall 76 and the ring 75, the medium flows over the connection point 77 of gap 78.

Bei kompressiblen Medien tritt für überkritische Druckverhältnisse an die Stelle .der einfachen Mündung eine ringförmige Lavaldüse und an die Stelle des einfachen erweiterten Diffusors ein sich zuerst verengender überschalldiffusor mit anschließendem erweitertem Untersdhalldiffusor.With compressible media occurs for supercritical pressure conditions in place of the simple mouth an annular Laval nozzle and in place of the simple widened diffuser, an initially narrowing supersonic diffuser with a subsequent extended under-hall diffuser.

Die Wellendichtung gemäß der Erfindung zeichnet sich durch eine kurze Baulänge, durch einfache und billige Konstruktion und durch geringe Verluste aus. Sie ermöglicht eine vollkommene Abdichtung und vdrmeidet wegen des Fehlens gleitender Teile Reibungsverluste und Abnutzung. Die geringen Verluste beruhen einerseits darauf, daß der größte Teil der Strömungsenergie des durchströmenden,Mediums zurückgewonnen werden kann und daß seine Wärme- bzw. Kälteenergie im Kreislauf erhalten bleibt. Ferner werden Verluste an Betriebsmitteln vermieden, ohne daß man das Prinzip .des berührungsfreien Spaltes zu verlassen braucht.The shaft seal according to the invention is characterized by a short one Overall length, by simple and cheap construction and by low losses. It enables a perfect seal and avoids sliding due to the lack of sliding Parts frictional losses and wear and tear. The low losses are based on the one hand on that most of the flow energy of the medium flowing through is recovered can be and that its heat or cold energy is retained in the circuit. Furthermore, losses of resources are avoided without the principle .des needs to leave contact-free gap.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Contact-free seal, characterized in that the sealing gap between the parts to be sealed is connected to a flow channel through which the medium to be shut off flows as liquid, vapor or gas, with .this channel being dimensioned according to the continuity equation for .das propellant so that, according to Bernoulli Equation at the connection point .The pressure on the low-pressure side results. a. Seal according to claim @i, characterized in that the flow channel is fed from the space of higher pressure. 3. Seal according to claim i, characterized in that the flow channel opens into the space of higher pressure and is fed from a space with even higher pressure. q .. Seal according to claim i or the following, characterized in that the flow channel is designed such that the kinetic energy of the medium is converted back into pressure energy after flowing over the connection point. 5. Seal according to claim 4 for vaporous media, characterized by such a design, @ that the steam in the flow channel behind the connection point is wholly or partially condensed; z. B. by cooling or - preferably by supplying liquid, in particular through a gap. 6. Seal according to claim ii or the following, characterized in that the sealing gap is widened at one point to form a transverse channel comprising the entire seal, which is connected to one or more flow channels by means of one or more connections. 7. Seal according to one .der claims i Ibis 5, characterized in that the sealing gap is connected in a cross section at several points with one or more flow channels. B. Seal according to claim: i or following, characterized in that the flow channel encloses the sealing point or vice versa and the connection point of the sealing gap to the flow channel is slit-shaped. G. Seal according to Claim 8, characterized in that the flow channel is partially delimited by a movable part or by a ring which moves with the movable part. iio. Seal according to claim 1 or the following, characterized in that the flow channel is designed in such a way that it is flowed through radially to the seal. iii. Seal according to claim 10, characterized in that the wall of the flow channel covering the connection point is adjustable in the axial direction. i2. Seal .according to one of claims i to 9,. Characterized in that the flow channel is designed in such a way that it is flowed through coaxially to the sealing gap.