[發明專利]渦輪機的密封段、外部地限定渦輪機的流動路徑的裝置以及定子-轉子密封裝置

有效

• 申請號: 201780053057.X
• 申請日: 2017-08-08
• 公開（公告）號: CN109690025B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: O·多米尼卡;O·杰森;M·哥爾默;D·魯爾
• 申請（專利權）人: 西門子能源環球有限責任兩合公司
• 主分類號: F01D9/04
• 分類號: F01D9/04;F01D11/00;F01D25/24
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華

總體上，本發明涉及一種用于渦輪機的密封段(10)以及一種用于密封在密封段(10)和渦輪機的轉子葉片之間的間隙的裝置，其中密封段包括板形壁(12)，在密封段的組裝狀態中，該板型壁的面向轉子葉片的葉片尖端的第一側面(14)由封閉的周向邊緣(16)圍繞，并且可以被分成四個側壁區段(16a?16d)，并且包括在側面(14)上全表面布置的密封元件(18)。為了進一步最小化或甚至防止可能在直接相鄰的密封段之間出現的局部流動而提出，多個固定在一側的密封薄片(20)被設置在這樣的側壁區段(16)中的至少一個上和/或這樣的密封側壁區段(18)中的至少一個上，從而減小沿著相關側壁區段的流，其中該側壁區段和/或該密封側壁區段在渦輪機中裝配成環的密封段的情況中指向相關的環的相鄰的密封段。

技術領域

本發明涉及一種用于渦輪機的密封段，一種用于外部地限定渦輪機的流動路徑的裝置以及一種定子-轉子密封裝置。

背景技術

眾所周知，在渦輪機單元內的燃氣輪機中，流動路徑尤其通過可組裝成環的元件徑向向外限制。這些元件通常稱為環段，其在橫截面呈環形的流動通道的一定弧長上延伸。眾所周知，環段通過一個或多個鉤連接件鉤在支架上，通常鉤在渦輪導向葉片支架上，使得環段向內指向的表面面向在其下方經過的轉子葉片的尖端。在此，為了實現流動路徑邊界與轉子葉片尖端之間的最小可能間距，已知轉子葉片尖端設計有護罩，護罩將轉子葉片沿圓周方向夾緊在一起。如下密封尖端通常布置在護罩的向外指向的表面上，該密封尖端在圓周方向上延伸并且與所述環段一起限定要最小化的間隙的。

為了減少或避免熱氣體損失進入環段的徑向進一步向外的后部空間，例如由US2014/0271142 A1公開，在密封環的相鄰環段的相互相對的槽中使用密封條。替代地，DE10 2013 205 883 A1提出，在兩個部件中的一個上一體地形成這樣的密封條，并進而例如也在圓周方向上相鄰的葉片段之間提供榫槽密封。

在此，眾所周知的是，環段具有蜂窩結構形式的密封元件，英語中也稱為“Honeycomb”。在這種類型的環段的情況中提出，在護罩上向外指向的密封尖端可以切入蜂窩結構的薄片中，從而進一步減少工作介質的損失。

由于存在于圓周方向中的分割，環段和布置在環段上的密封元件通常制成矩形，使得可以存在環的兩個緊鄰的環段之間的對接接頭。為了減少通過該對接接頭的流動，這些對接接頭平行于工作介質的主流動方向延伸，這些對接接頭盡可能彼此緊密排列。

然而，已經表明，沿著這些接頭可能發生泄漏流動，這會降低渦輪機的效率。

此外，已知迷宮式定子-轉子密封元件使用類似于環段的類似元件作為定子密封組成部分。然后在轉子上存在作為轉子密封組成部分的外圍尖端，該尖端可能切入到定子密封部件中，特別是切入到蜂窩結構中。定子-轉子密封元件旨在減少沿轉子的泄漏流或在最好的情況下阻止沿轉子的泄漏流，因此在這種使用情況下可能出現與環段的情況相同的問題。

發明內容

因此，本發明的目的是提供一種密封段以及一種用于外部地限定渦輪機的流動路徑的裝置，其中沿著所述對接接頭的泄漏流進一步減小。同時，所述裝置應該特別容易制造并且總體上展示出特別耐用的結構。

本發明的目的通過根據本發明的密封段和根據本發明的裝置來實現。

在下文中規定了本發明的有利實施例，其中各個特征能夠以任何期望的方式跨所有主題組合。因此，密封段可以設計為環段或定子-轉子密封元件的組成部分。