[發(fā)明專利]包含蒸氣渦輪的熱機(jī)的流體密封構(gòu)造

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580002661.0
• 申請日: 2015-01-23
• 公開（公告）號: CN105745398B
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 今井俊爾
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱日立電力系統(tǒng)株式會(huì)社
• 主分類號: F01D11/00
• 分類號: F01D11/00;F01D25/14;F16J15/16;F16J15/34;F16J15/46
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11219
• 代理人: 趙晶,高培培

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及對包含蒸氣渦輪的熱機(jī)內(nèi)的蒸氣室間進(jìn)行密封的流體密封構(gòu)造。

背景技術(shù)

作為熱機(jī)的一例的蒸氣渦輪通常具備收容渦輪轉(zhuǎn)子的內(nèi)側(cè)殼體和收容該內(nèi)側(cè)殼體的外側(cè)殼體。蒸氣渦輪將高壓蒸氣從設(shè)于外側(cè)殼體的蒸氣入口部導(dǎo)入到內(nèi)側(cè)殼體內(nèi)。在內(nèi)側(cè)殼體內(nèi)，將導(dǎo)入的高壓蒸氣以高速噴出，利用該蒸氣力向渦輪轉(zhuǎn)子的多個(gè)級施加旋轉(zhuǎn)力，使渦輪轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在多個(gè)級中施加旋轉(zhuǎn)力的高壓蒸氣隨著從多個(gè)級的上游側(cè)向下游側(cè)移動(dòng)而一邊使溫度及壓力降低一邊從排氣口流出。

然而，在專利文獻(xiàn)1中公開了具備高中壓級的蒸氣渦輪。該蒸氣渦輪如專利文獻(xiàn)1記載那樣在高壓級與中壓級之間具備高中壓一體虛設(shè)環(huán)，在高中壓一體虛設(shè)環(huán)與外側(cè)殼體(外機(jī)室)之間設(shè)有環(huán)狀分隔板。利用該環(huán)狀分隔板，保護(hù)內(nèi)側(cè)殼體(內(nèi)機(jī)室)免于遭受高溫的中壓蒸氣，能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)側(cè)殼體的熱應(yīng)力降低、將內(nèi)側(cè)殼體固定的螺栓應(yīng)力的降低等。

需要說明的是，內(nèi)側(cè)殼體在周緣部具有沿水平方向延伸的對合面且具有能夠上下分割成兩部分的構(gòu)造，在使上下的各部分的對合面彼此接觸的狀態(tài)下利用多個(gè)螺栓將它們緊固，由此上下的各部分被一體地固定。外側(cè)殼體也與內(nèi)側(cè)殼體同樣地構(gòu)成。

【在先技術(shù)文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)】

【專利文獻(xiàn)1】日本特開昭62-284905(參照圖1)

發(fā)明內(nèi)容

【發(fā)明要解決的課題】

如前所述，在高壓蒸氣通過多個(gè)級而向排氣口流出的蒸氣渦輪的情況下，通過了多個(gè)級的高壓蒸氣的一部分有時(shí)會(huì)成為紊流，不向排氣口側(cè)流動(dòng)而向外側(cè)殼體與內(nèi)側(cè)殼體之間的空間部流動(dòng)。當(dāng)通過了這多個(gè)級的低溫蒸氣在空間部中流動(dòng)時(shí)，外側(cè)殼體沿著渦輪轉(zhuǎn)子的軸向被冷卻。另一方面，當(dāng)高壓蒸氣從排氣口的相反側(cè)流向空間部時(shí)，外側(cè)殼體沿著渦輪轉(zhuǎn)子的軸向成為高溫狀態(tài)。因此，外側(cè)殼體在渦輪轉(zhuǎn)子的軸向上產(chǎn)生溫度差，尤其是在與高溫的蒸氣相接的外側(cè)殼體的部分和溫度降低的蒸氣相接的外側(cè)殼體的部分，產(chǎn)生更大的溫度差。因此，設(shè)置在溫度急劇降低的位置的周邊并將外側(cè)殼體的上下的各部分緊固的螺栓的緊固力可能會(huì)變?nèi)酢?/p>

因此，可考慮將專利文獻(xiàn)1記載的分隔板設(shè)置在空間部內(nèi)，利用該分隔板將空間部分隔。若能夠利用該分隔板將低溫蒸氣的流動(dòng)完全隔斷，則能夠防止外側(cè)殼體的急劇的溫度變化。然而，在蒸氣渦輪的組裝時(shí)，即便以使分隔板的兩側(cè)的空間部彼此成為氣密的方式設(shè)置分隔板，在蒸氣渦輪的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，蒸氣渦輪內(nèi)的溫度成為高溫，而且根據(jù)情況的不同而產(chǎn)生溫度差，因此在分隔板與外側(cè)殼體之間、分隔板與內(nèi)側(cè)殼體之間也可能會(huì)產(chǎn)生間隙。因此，低溫蒸氣向上游側(cè)的空間部流動(dòng)，將外側(cè)殼體的上下的各部分緊固的螺栓的緊固力可能會(huì)變?nèi)酢?!-- SIPO -->

由此，希望開發(fā)出一種在空間部設(shè)有分隔板的情況下，在蒸氣渦輪的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生間隙，能夠?qū)⒗梅指舭宸指舻囊粚臻g部間形成為氣密的密封構(gòu)造。

鑒于上述的情況，本發(fā)明的至少若干實(shí)施方式的目的在于，提供一種在熱機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)能夠?qū)⒗梅指舭宸指舻囊粚臻g部間形成為氣密的包含蒸氣渦輪的熱機(jī)的流體密封構(gòu)造。

【用于解決課題的方案】

本發(fā)明的若干的實(shí)施方式涉及的包含蒸氣渦輪的熱機(jī)的流體密封構(gòu)造構(gòu)成為，具備：

內(nèi)側(cè)殼體，在內(nèi)部將渦輪轉(zhuǎn)子收容成旋轉(zhuǎn)自如；

外側(cè)殼體，收容所述內(nèi)側(cè)殼體，且在與所述內(nèi)側(cè)殼體的外側(cè)的面之間形成能夠供流體流通的空間部；

突起部，從所述內(nèi)側(cè)殼體的外側(cè)的面及所述外側(cè)殼體的內(nèi)側(cè)的面中的任一方的面朝向所述空間部內(nèi)突出且沿著該面的周向形成為環(huán)狀；及

分隔板，從所述外側(cè)的面及所述內(nèi)側(cè)的面中的任一另一方的面朝向所述空間部內(nèi)延伸且沿著該面的周向形成為環(huán)狀，將該空間部分隔成所述渦輪轉(zhuǎn)子的軸向一方側(cè)的不包含所述突起部的第一空間部和另一方側(cè)的包含所述突起部的第二空間部，并且能夠利用所述第一空間部及所述第二空間部內(nèi)的流體的壓力差而沿所述渦輪轉(zhuǎn)子的軸向發(fā)生撓曲變形，

所述分隔板在承受所述流體的壓力差而向所述第二空間部側(cè)撓曲時(shí)與所述突起部接觸。