[發明專利]渦輪

有效

• 申請號: 201580073874.2
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN107208492B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 桑村祥弘;大山宏治;田中良典;椙下秀昭
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統株式會社
• 主分類號: F01D11/02
• 分類號: F01D11/02;F01D11/08;F02C7/28;F16J15/447
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 趙晶;高培培

渦輪的密封裝置(100)具有：至少一個階梯面(102A)，設置在與第一徑向間隙(30)面對的動葉片的徑向外表面或與第二徑向間隙面對的轉子的外周面上，并且在流體的流動方向上朝向上游，將動葉片的徑向外表面或轉子的外周面在轉子的軸向上劃分成至少兩個區劃(108A、108B)；至少兩個密封翅片(104A、104B)，從圍繞構件(13)或靜葉片朝向至少兩個區劃分別突出，并存在有密封間隙(110A、110B)地與至少兩個區劃分別相對，在相互之間形成有在轉子的軸向上跨越至少一個階梯面而延伸的空洞(112A)；及剝離促進部(106A、106B)，構成為在流體的流動方向上設置于密封翅片的下游面，使沿著下游面的流體的流動剝離。

技術領域

本公開涉及渦輪。

背景技術

蒸汽渦輪或燃氣輪機通常具備密封裝置，該密封裝置能夠限制靜止零件與旋轉零件之間的間隙、例如動葉片與圍繞動葉片的構件之間的間隙、或靜葉片與轉子之間的間隙內的流體的流動。

例如，日本國專利第5518022號公報公開的蒸汽渦輪的密封裝置具有：在葉片的前端部設置的臺階部和在構造體設置的密封翅片。臺階部具有面向上游側的至少1個階梯面而向構造體側突出，密封翅片朝向臺階部延伸，且與臺階部之間形成微小間隙。

在該蒸汽渦輪的密封裝置中，在密封翅片的上游側形成剝離渦流及主渦流，利用剝離渦流的縮流效果能減少流過微小間隙的蒸汽泄漏。

發明內容

發明要解決的課題

本發明的至少一實施方式的目的在于提供一種具備與以往相比能夠減少漏流的改良后的密封裝置的渦輪。

用于解決課題的方案

本發明者等為了實現上述目的而反復研討，得到了密封翅片間的空洞的流場在轉子的周向上均一時，空洞中的主渦流及剝離渦流的渦流構造成為最適的見解。并且，得到了通過渦流構造的最適化，而子午面內的剝離渦流的強度變得最大，密封性能升高的見解。

另一方面，本發明者等得到了在現實上在空洞產生周向的速度變動(二次流)而子午面內的流體的運動能量下降，有時主渦流及剝離渦流比期待變弱的見解。并且，得到了有時主渦流或剝離渦流的中心位置沿周向起伏，渦流構造損壞的見解。此外，也得到了在密封翅片相對于轉子的徑向發生傾斜的情況下，這樣的傾向變強的見解。而且，還得到了在向空洞流入的流體的周向速度的絕對速度接近于零的情況下，這樣的傾向也變強的見解。

基于這些見解，本發明者等進一步反復研討，發現了能夠使密封翅片間的空洞的流場在轉子的周向上一樣的結構，從而創造了本發明。

(1)本發明的至少一實施方式的渦輪具備：

殼體；

轉子，在所述殼體的內部延伸；

多個動葉片，固定于所述轉子且沿所述轉子的周向排列；

圍繞部，固定于所述殼體，存在有第一徑向間隙地包圍所述多個動葉片；

多個靜葉片，固定于所述殼體，并且在與所述轉子的外周面之間存在有第二徑向間隙地沿所述轉子的周向排列；及

密封裝置，能夠限制所述第一徑向間隙或所述第二徑向間隙中的流體的流動，

所述密封裝置具有：

至少一個階梯面，設置在與所述第一徑向間隙面對的所述動葉片的徑向外表面或與所述第二徑向間隙面對的所述轉子的外周面上，并且在所述流體的流動方向上朝向上游，將所述動葉片的徑向外表面或所述轉子的外周面在所述轉子的軸向上劃分成至少兩個區劃；