[發(fā)明專利]渦輪用密封裝置、渦輪及用于密封裝置的薄板

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580076383.3
• 申請日: 2015-12-22
• 公開（公告）號: CN107250630B
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發(fā)明（設計）人: 吉田亞積;上原秀和;大山宏治;尾崎昂平;濱田雄久;椙下秀昭;西川豐治;桑村祥弘;羽田野浩平;松山敬介
• 申請（專利權）人: 三菱日立電力系統(tǒng)株式會社
• 主分類號: F16J15/22
• 分類號: F16J15/22;F01D11/00;F01D25/00;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: 熊傳芳;蘇卉

以隔開高壓空間與低壓空間的方式設于轉子的周圍的渦輪的密封裝置具備：多個薄板，沿所述轉子的外周面排列，并分別具有與所述轉子的外周面相向的薄板前端面；第一側板，以面向所述高壓空間的方式設置，并覆蓋所述多個薄板的高壓空間側的第一側面中的外周側區(qū)域；及第二側板，以面向所述低壓空間的方式設置，并覆蓋所述多個薄板的低壓空間側的第二側面中的外周側區(qū)域。各個所述薄板的所述第一側面被所述第一側板覆蓋至比所述第二側面被所述第二側板所覆蓋的區(qū)域靠所述轉子的半徑方向上的內側。各個所述薄板的所述薄板前端面的半徑方向位置在所述轉子的軸向上的所述薄板前端面的至少一部分的范圍內，具有所述高壓空間側比所述低壓空間側遠離所述轉子的外周面的分布，且離所述高壓空間最近的軸向位置中的所述薄板前端面的半徑方向位置位于比所述第一側板的內周緣靠所述半徑方向的內側。

技術領域

本發(fā)明涉及一種用于渦輪的渦輪用密封裝置、渦輪及用于密封裝置的薄板。

背景技術

通常，在燃氣渦輪、蒸汽渦輪等渦輪中，在轉子的外周面與定子之間設有用于降低從高壓側向低壓側流動的流體的泄漏量的密封裝置。

作為這種密封裝置，如專利文獻1～3等所述的那樣，多個薄板(薄片)在轉子的周向上呈多層狀排列的薄板密封結構已為人們所知。通常，在渦輪停止時薄板為與轉子接觸的狀態(tài)，而在渦輪運轉時，薄板前端部從轉子周面上浮，薄板與轉子主要成為非接觸的狀態(tài)。薄板密封結構與迷宮式密封結構相比，由于空隙較小，因此，流體的泄漏量變少，且由于薄板與轉子在時間序列上多為非接觸的狀態(tài)，因此，具有不易產生薄板的磨損、密封壽命較長的優(yōu)點。

另外，在薄板密封結構中，在專利文獻1～3中記載有在轉子的旋轉軸方向上在薄板的兩側分別設有低壓側側板及高壓側側板的結構。

在專利文獻1中，低壓側側板及高壓側側板作為流體的壓力作用方向的導向板使用。另一方面，在專利文獻2及3中，主要以在薄板周圍形成恰當的靜壓分布為目的，使用低壓側側板及高壓側側板。即，在渦輪運轉時，通過上游側與下游側的壓力差，高壓側側板與薄板的側面緊貼，薄板間的間隙在薄板基端部側(定子側)的大部分中被阻塞。因此，流體從高壓側側板的轉子側端部與轉子周面之間即薄板前端部側(轉子側)流入到薄板間的間隙。而且，從薄板前端部側流入到薄板間的間隙的流體在形成了從薄板前端部側朝向基端部側的向上流動后，從低壓側側板的轉子側端部與轉子周面之間流出。由于薄板相對于轉子的周面傾斜配置，因此，通過由薄板間的間隙中的流體的向上流動形成的靜壓分布使薄板前端部上浮，薄板與轉子成為非接觸。另外，除靜壓分布的作用以外，還同時受到因轉子的旋轉引起的動態(tài)壓力效果的作用，各薄板上浮。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2000/003164號

專利文獻2：日本特開2002-13647號公報

專利文獻3：日本特開2005-2995號公報

發(fā)明內容

發(fā)明要解決的課題

但是，在薄板密封結構中，存在以下的問題點。

作為一個問題點，薄板成為基端部被定子支撐而前端部側作為自由端的懸臂式結構，由于流體在該薄板的周圍流動，因此，會產生因顫動引起的薄板的振動。

關于該問題點，在專利文獻1～3中，關于用于抑制因顫動引起的振動的具體對策沒有任何記載。

作為另一問題點，可以舉出：在渦輪的運轉中，在沒有恰當地形成薄板與轉子的非接觸狀態(tài)的情況下，薄板前端部與轉子過度接觸，會產生磨損或破損。