[發明專利]蒸汽渦輪機可變間隙填塞件

無效

• 申請號: 200710096147.5
• 申請日: 2007-04-13
• 公開（公告）號: CN101054909A
• 公開（公告）日: 2007-10-17
• 發明（設計）人: R·J·謝弗雷特;F·里瓦斯;F·G·拜利;W·E·阿迪斯;M·E·凱利;B·A·庫圖爾;K·N·勞雷爾
• 申請（專利權）人: 通用電氣公司
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 原紹輝;楊松齡

技術領域

本申請一般地涉及蒸汽渦輪機，且更特別地涉及在蒸汽渦輪機的旋轉和靜止部件之間的密封。

背景技術

在例如渦輪機的旋轉機器中，密封件提供在旋轉和靜止部件之間。例如，在蒸汽渦輪機中，習慣地提供多個弓形填塞環段(有時稱為密封環段)，以在靜止和旋轉部件之間形成迷宮密封。一般地，弓形填塞環段布置在靜止部件的環形溝槽內，與機器的旋轉軸線同心且因此與旋轉部件的密封表面同心。每個弓形密封段承載了與旋轉部件的密封表面相對的弓形密封面。在迷宮類密封件中，密封面承載了徑向指向的軸向間隔開的齒的陣列，且該齒與軸向間隔開的環齒的陣列徑向地間隔開，該環齒形成了旋轉部件的密封表面。密封功能通過當例如蒸汽的工作介質通過在迷宮中由密封面齒和旋轉部件的相對的表面限定的相對地緊的間隙時造成工作介質的紊流來實現。

維持適當的間隙而在旋轉設備和靜止部件之間無物理接觸的能力允許形成有效的密封。如果在段的密封面和旋轉部件的相對的密封表面之間的徑向間隙變得過大，則流動區增加，產生了更少的紊流且危及密封行為。相反地，如果間隙過緊，則密封齒可能接觸旋轉元件，結果是齒失去了它們的鋒利的外形和緊的間隙，且然后造成更少的紊流，且具有增加的流動區，類似地危及密封行為。

為避免在例如啟動和關閉的瞬態條件下損壞轉子和填塞環段，有時使用正壓力、可變間隙填塞環。在正壓力、可變間隙填塞環中，填塞環段通常被彈簧偏置到外部位置或大間隙位置，從而導致由填塞環承載的密封面大體上從旋轉部件向外間隔開。在啟動后，例如蒸汽的工作流體介質進入靜止部件的溝槽，推動段向內移動抵抗彈簧的偏置，移動向內部位置或小間隙位置。這些彈簧位于由靜止部件限定的環形溝槽內，且相對于它們居于其內的環形溝槽定尺寸。在大型渦輪機單元中，環形溝槽典型地足夠大以容納具有能容許從流體介質的入口導致的壓力的彈性的大彈簧。另外，填塞環典型地足夠大以允許彈簧固定到填塞環居于環形溝槽內的位置。

然而，當以用于例如鍋爐給料泵、反應器給料泵、用于壓縮機和泵的機械驅動器和一些發電機驅動單元的應用的較小的渦輪機單元工作時，在較小的渦輪機單元中存在的窄寬度/直徑環形溝槽內安裝能起作用的彈簧變得困難和不實際。因此，在這些情形中，存在對可變間隙填塞環組件的需要，它能與寬度和直徑小到不能容納常規彈簧的環形溝槽協同使用。

發明內容

在此披露了填塞環組件，包括填塞環段、條、覆蓋板和彈簧。填塞環段具有軸向槽。條布置在槽內。覆蓋板沿填塞環段的外周布置。且彈簧在條和覆蓋板之間壓縮。

在此進一步地披露了填塞環組件，填塞環組件具有第一填塞環段、第二填塞環段和一個或多個密封鍵。第一填塞環段具有彈簧加載條，布置在靜止部件的第一半體內。第二填塞環段具有彈簧加載條，布置在靜止部件的第一半體內鄰近第一填塞環段。且一個或多個密封鍵布置在靜止部件的第一半體和第二半體之間的中線處，其中密封鍵的每個支承了第一填塞環段或第二填塞環段。

在此又進一步地披露了蒸汽渦輪機，蒸汽渦輪機具有軸、靜止部件和填塞環組件。部件布置為使得填塞環組件繞軸延伸，使得彈簧加載條與靜止部件接觸。

附圖說明

參考附圖，其中在數個圖中同樣的元件標以同樣的數字。

圖1是用于根據本發明的實施例的使用的蒸汽渦輪機的部分的截面視圖；

圖2是用于根據本發明的實施例的使用的圖1的典型的蒸汽渦輪機的放大視圖；

圖3是用于根據本發明的實施例的使用的圖2的典型的蒸汽渦輪機的截面視圖；

圖4是用于根據本發明的實施例的使用的圖2的典型的蒸汽渦輪機的截面視圖；

圖5是用于根據本發明的實施例的使用的蒸汽渦輪機的部分的截面視圖；

圖6是用于根據本發明的實施例的使用的圖5的典型的蒸汽渦輪機的放大視圖；和

圖7是用于根據本發明的實施例的使用的圖6的典型的蒸汽渦輪機的截面視圖。

具體實施方式

參考圖1，圖示了蒸汽渦輪機10的部分，它具有布置在靜止部件，例如分別包括第一隔板半體16和第二隔板半體1?8的渦輪機隔板14內的渦輪機軸12。迷宮密封件提供在渦輪機軸到隔板界面處以防止泄漏。迷宮密封件包括可變間隙填塞環組件20a，有時稱為密封環組件，如在圖1中示出，它具有四個弓形填塞環段22a、24a、26a和28a，它們繞渦輪機軸12延伸。填塞環段在啟動運行和速度運行時分別在最外的大間隙位置和最內的小間隙位置之間繞渦輪機軸12可移動。