[發明專利]密封裝置、軸流葉輪機、及發電成套設備

有效

• 申請號: 201310246488.1
• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN103573298A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 佃知彥;見村勇樹;小野田昭博;涉川直紀;佐藤巖太郎;鶴田和孝
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: F01D5/20
• 分類號: F01D5/20;F01K7/32;F01K25/08;F01D15/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 呂林紅

技術領域

本發明的實施方式涉及密封裝置、軸流葉輪機(日文:タ一ビン)及發電成套設備(日文:プラント)。

背景技術

軸流葉輪機在用來密閉工作流體的盒內具有葉輪(日文：ロ一タ)，在葉輪的外周面側與盒的內周面側分別具有動翼與靜翼(日文：靜翼)。而且，在葉輪的外周面與靜翼的內周面之間的間隙、盒的內周面與動翼的外周面之間的間隙中，設有用來對工作流體進行密封的密封裝置。在用于大型的發電成套設備等的渦輪機械中，作為密封裝置一般使用迷宮式密封裝置。作為這樣的技術，有日本的公開專利公報，日本特開平11-13404號公報(以下，稱作專利文獻1)。

發明內容

在密封裝置中，當在密封件的漏泄流速存在周向成份的狀態下葉輪朝徑向位移時，密封件內的周向壓力分布會發生不平衡，產生使葉輪不穩定化的流體力(以下稱作不穩定流體力)。不穩定流體力，在最壞的情況下，會引起葉輪的不穩定振動。尤其是，在葉輪高速旋轉的場合、密封裝置的入口與出口的差壓大的場合，不穩定流體力變得更大。

已知在取代迷宮式密封裝置采用在盒、靜翼的內周面側具有蜂巢狀部件的蜂巢狀密封裝置的情況下，與迷宮式密封裝置相比較，不穩定流體力的衰減效果大，所以，能夠使葉輪的不穩定振動穩定化。但是，在蜂巢狀密封裝置中，由于軸向的大的壓力下降，可能會使蜂巢狀部件的蜂巢孔受到損傷。尤其是，在軸流葉輪機是由高壓的工作流體驅動的蒸汽渦輪、CO₂葉輪機的場合，蜂巢孔更容易損傷。

于是，本發明的課題是，提供能夠通過具有多個孔的開口部件降低不穩定流體力，并能夠抑制開口部件的孔的損傷的密封裝置、軸流葉輪機及發電成套設備。

基于一個實施方式的密封裝置，具備在旋轉體的外周面與靜止體的內周面之間的間隙中以沿上述旋轉體的軸向相鄰的方式設于上述靜止體的內周面或上述旋轉體的外周面的多個密封翅片。進而，上述裝置具備在上述靜止體的內周面處設于沿上述軸向相鄰的上述密封翅片彼此間的位置的開口部件，該開口部件具有朝上述靜止體的內周面側開口的多個孔。

附圖說明

圖1是表示第1實施方式的密封裝置的結構的截面圖及向視圖。

圖2是表示第2實施方式的密封裝置的結構的截面圖及向視圖。

圖3是表示第3實施方式的密封裝置的結構的截面圖及向視圖。

圖4是表示第4實施方式的密封裝置的結構的截面圖及向視圖。

圖5是表示第5實施方式的密封裝置的結構的截面圖。

圖6是表示第6實施方式的密封裝置的結構的截面圖。

圖7是表示第7實施方式的密封裝置的結構的截面圖。

圖8是表示第8實施方式的密封裝置的結構的截面圖。

圖9是表示第9實施方式的密封裝置的結構的截面圖及向視圖。

圖10是表示第10實施方式的密封裝置的結構的截面圖。

圖11是表示第11實施方式的密封裝置的結構的截面圖。

圖12是表示第12實施方式的CO₂葉輪機的結構的截面圖。

圖13是表示第13實施方式的火力發電系統的構成的示意圖。

具體實施方式

以下，參照附圖說明本發明的實施方式。

(第1實施方式)

圖1是表示第1實施方式的密封裝置的結構的截面圖及向視圖。

圖1中，作為一個例子，表示設置在軸流葉輪機內的密封裝置。作為此軸流葉輪機的例子，可列舉蒸汽渦輪、CO₂葉輪機。圖1（a）是表示密封裝置的結構的子午截面圖。而且，圖1（b）是從圖1（a）的A方向看密封裝置的向視圖。而且，圖1（c）是沿圖1（a）的B－B線的截面圖。

圖1中，作為密封裝置的構成要素，表示了葉輪1、靜翼2、靜翼內圈3、多個密封翅片4、多個蜂巢狀部件5。

葉輪1是用來把旋轉能量朝發電機傳遞的旋轉軸。在圖1中，表示了與葉輪1的軸向平行的X方向，和與葉輪1的軸向垂直的Y方向及Z方向。在葉輪1的外周面側安裝有未圖示的動翼。葉輪1為本發明開示的旋轉體的例子。

靜翼2安裝在未圖示的盒的內周面側。在靜翼2的內周面側設有與靜翼2一體形成或分體形成的靜翼內圈3。靜翼2與靜翼內圈3為本發明開示的靜止體的例子。

圖1的密封裝置設置在葉輪1的外周面與靜翼內圈3的內周面之間的間隙中。另外，后文中將對設置在盒的內周面與動翼的罩蓋的外周面之間的間隙等處的密封裝置進行描述。