В местах прохода вала турбины через диафрагму и выхода его из корпуса располагают уплотнения. В реактивных турбинах пре­дусматривается также уплотнение разгрузочного поршня (думмиса). Уплотнение в местах выхода вала из корпуса турбины называется наружным, а в местах прохода вала через диафрагмы и у думмиса — внутренним. Наружное уплотнение предназначено для того, чтобы не допускать утечки пара из корпуса при давле­нии пара выше атмосферного и засасывания воздуха в корпус при давлении пара меньше атмосферного (вакуум). Внутреннее уплотнение предотвращает утечки пара из среды с большим дав­лением в среду с меньшим давлением. По конструктивным особен­ностям наружные уплотнения паровых турбин подразделяются на три группы: лабиринтные, графитно-угольные и гидравлические. В зависимости от зазоров между подвижными и неподвижными частями уплотнений уплотнения делятся на радиальные или осе­вые. В холодном состоянии турбины радиальные зазоры могут быть значительно меньше осевых и поэтому чаще применяют ра­диальные уплотнения с зазорами 0,2—0,5 мм. В наружных уплот­нениях устанавливают паровые камеры, которые делят уплотнение на группы и предназначены для подвода и отвода уплотняющего пара системы укупорки и отсоса.

Лабиринтные уплотнения применяют для уплотнения диафрагм и думмиса, принцип работы лабиринтного уплотненния заклю­чается в следующем. Давление пара, проходящего через ряд чере­дующихся сужений и расширяющих камер, постепенно падает, а его скорость уменьшается вследствие изменения направления и образования при этом вихрей в расширяющейся части. Удель­ный объем пара по мере прохождения через щели возрастает. В результате утечки пара получаются минимальными. По конструкции лабиринтные уплотнения весьма разнообразны; они бывают простые и елочные.

На рис. 28 показаны различные конструкции ножей лабиринт­ного уплотнения простого типа. На валу 1 турбины вытачивают ряд гребней 2 (рис. 28, а, в и г) или канавок, в которые зачеканивают ножи 5 (рис. 28, б). В некоторых конструкциях (рис. 28,г, д) зачеканка осуществляется с помощью колец 6 из мягкой проволоки. В корпус турбины или во вставленную в него неподвижную втулку — обойму 4 зачеканивают уплотнительные кольца (ножи) 3. Зазоры между подвижными и неподвижными частями образуют лабиринты радиального типа (конструкции а, б, в и д). В кон­струкции г уплотнительные кольца образуют радиальные и осевые лабиринты и уплотнение является комбинированным радиально- осевым. Такие уплотнения более компактны, но менее надежны.

В рассмотренных конструкциях уплотнительные кольца (ножи) закреплены жестко и при незначительных радиальных зазорах (0,2—0,5 мм) выступы лабиринта могут задевать вал. Такое заде­вание может привести к опасным последствиям: прогибу вала, де­формациям диафрагм, усиленной вибрации и др. Поэтому в тур­бинах применяют эластичные уплотнения, которые благодаря на­личию упругих звеньев наиболее надежны в эксплуатации. На рис. 29 показаны основные типы эластичных уплотнений для ди­афрагм. Уплотнительные ножи 1 запрессованы в уплотнительные полукольца 2 или вытачиваются непосредственно на них. Полу­кольца или сегменты вставляют в выточку в теле диафрагмы 3, где отжимаются в направлении к центру ленточными пружи­нами 4.

К эластичным относятся уплотнения елочного типа (рис. 30,а). На вал турбины надета втулка 1, снабженная рядом заостренных гребней различной высоты; толщина гребней равна 1 мм. Уплотнительное кольцо 2 состоит

из шести сегментов, кото­рые вставлены в пазы обой­мы и отжаты к центру пластинчатыми пружина­ми 3. Обойма 4 состоит из двух половин и устанавли­вается в пазы вкладыша 5; вставленного в пазы корпу­са турбины. Обойма удер­живается пружиной 6. Эта же пружина не дает воз­можности обойме повора­чиваться, однако обойма может свободно расширять­ся при нагревании. Уплотнительная коробка , имеет две камеры: паровую 7 и атмосферную 8, образован­ную камином 9. Из паровой камеры просачивающийся излишний пар отводится в систему уплотнения и отсоса; незначительное количество пара через ла­биринт 10 поступает в камин. При давлении в корпусе турбины ниже атмосферного в паровую камеру подводится пар из системы уплотнения и отсоса.

Уплотнительные кольца бывают двух типов: двусторонние с пятью и односторонние с тремя ножами. На рис. 30,б показаны профили колец елочного типа. Односторонние кольца применяют для уплотнений низкого давления.

Уплотнения елочного типа отличаются компактностью, доста­точной надежностью в эксплуатации, но сложны в изготовлении и трудоемки в сборке; для них необходима гребенчатая втулка.

В современных турбинах используют усовершенствованные уп­лотнения с точеными сегментами. На рис. 31 показано уплотнение в бескаминной лабиринтной коробке. Ножи выточены на сегмен­тах 1, которые вставлены в обоймы 2 и 5. Каждое уплотнительное кольцо состоит из шести частей. К посадочным местам обойм уплотнительные сегменты прижимаются плоскими пружинами 6. Камера 4 соединена с уравнительным коллектором системы уплот­нения, в котором поддерживается давление 0,104—0,13 Мн/м². Камера 3 соединена с конденсатором системы отсоса, в котором постоянно поддерживается вакуум 20—30 мм рт. ст. Постоянное разряжение в камере препятствует выходу пара из концевых уплотнений в машинное отделение. Такие уплотнения просты в уст­ройстве, достаточно компактны и надежны в работе.

Угольные уплотнения применяют в турбинах небольших мощ­ностей при окружной скорости вала до 30 м/сек. Уплотнение этой конструкции (рис. 32) состоит из ряда (3—8) колец 1, изготов­ленных из специального графитно-угольного состава. Каждое кольцо разрезано на три-четыре сегмента, которые стягиваются спиральной пружиной 2. Кольца помещены в чугунные или сталь­ные круговые обоймы 3 Г-образной формы, которые вставлены в общую коробку 4, укрепленную в корпусе турбины. Плоские пружины 5 уравновешивают вес кольца и поддерживают его в по­ложении, концентричном относительно вала. Величина зазора между валом и кольцами зависит от диаметра вала и составляет 0,001—0,002 диаметра шейки, учитывающего расширение вала в пределах 0,1 % на каждые 100° С нагрева.

В главных турбинах получили некоторое применение комбини­рованные лабиринтно-угольные уплотнения, в которых основное уплотнение — лабиринтное; на наружном конце уплотнения поме­щено от одного до четырех угольных колец, собираемых в легко доступной и съемной обойме.

Обоймы уплотнений изготовляют из углеродистой стали марок 25 и 35, уплотнительные кольца — из никелевой бронзы или ла­туни, а в особо ответственных случаях — из хромистой нержавею­щей стали 1X13, сегменты елочные — из никелевой или хромистой нержавеющей стали, гребенчатые втулки для уплотнений елоч­ного типа —из хромоникелевой или хромомолибденовой стали с содержанием 0,9—1,2% хрома, 0,5% никеля и 0,3—0,4% молиб­дена, пружины — из хромистых нержавеющих сталей 3X13 и 4X13 и пружины, работающие при температурах выше 400° С,— из хромомолибденовой стали с содержанием 15—17% хрома и 1,6—2,5% молибдена.