包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造制造技术

包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造具备：内侧壳体，在内部将涡轮转子收容成旋转自如；外侧壳体，收容所述内侧壳体，且在与所述内侧壳体的外侧的面之间形成能够供流体流通的空间部；突起部，从所述内侧壳体的外侧的面及所述外侧壳体的内侧的面中的任一方的面朝向所述空间部内突出设置且沿着该面的周向形成为环状；及分隔板，从所述外侧的面及所述内侧的面中的任一另一方的面朝向所述空间部内延伸且沿着该面的周向形成为环状，将该空间部分隔成所述涡轮转子的轴向一方侧的第一空间部和另一方侧的第二空间部，并且能够利用所述第一空间部及所述第二空间部内的流体的压力差而沿着所述涡轮转子的轴向发生挠曲变形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造
本公开涉及对包含蒸气涡轮的热机内的蒸气室间进行密封的流体密封构造。
技术介绍
作为热机的一例的蒸气涡轮通常具备收容涡轮转子的内侧壳体和收容该内侧壳体的外侧壳体。蒸气涡轮将高压蒸气从设于外侧壳体的蒸气入口部导入到内侧壳体内。在内侧壳体内，将导入的高压蒸气以高速喷出，利用该蒸气力向涡轮转子的多个级施加旋转力，使涡轮转子旋转。在多个级中施加旋转力的高压蒸气随着从多个级的上游侧向下游侧移动而一边使温度及压力降低一边从排气口流出。然而，在专利文献1中公开了具备高中压级的蒸气涡轮。该蒸气涡轮如专利文献1记载那样在高压级与中压级之间具备高中压一体虚设环，在高中压一体虚设环与外侧壳体(外机室)之间设有环状分隔板。利用该环状分隔板，保护内侧壳体(内机室)免于遭受高温的中压蒸气，能够实现内侧壳体的热应力降低、将内侧壳体固定的螺栓应力的降低等。需要说明的是，内侧壳体在周缘部具有沿水平方向延伸的对合面且具有能够上下分割成两部分的构造，在使上下的各部分的对合面彼此接触的状态下利用多个螺栓将它们紧固，由此上下的各部分被一体地固定。外侧壳体也与内侧壳体同样地构成。【在先技术文献】【专利文献】【专利文献1】日本特开昭62-284905(参照图1)
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】如前所述，在高压蒸气通过多个级而向排气口流出的蒸气涡轮的情况下，通过了多个级的高压蒸气的一部分有时会成为紊流，不向排气口侧流动而向外侧壳体与内侧壳体之间的空间部流动。当通过了这多个级的低温蒸气在空间部中流动时，外侧壳体沿着涡轮转子的轴向被冷却。另一方面，当高压蒸气从排气口的相反侧流向空间部时，外侧壳体沿着涡轮转子的轴向成为高温状态。因此，外侧壳体在涡轮转子的轴向上产生温度差，尤其是在与高温的蒸气相接的外侧壳体的部分和温度降低的蒸气相接的外侧壳体的部分，产生更大的温度差。因此，设置在温度急剧降低的位置的周边并将外侧壳体的上下的各部分紧固的螺栓的紧固力可能会变弱。因此，可考虑将专利文献1记载的分隔板设置在空间部内，利用该分隔板将空间部分隔。若能够利用该分隔板将低温蒸气的流动完全隔断，则能够防止外侧壳体的急剧的温度变化。然而，在蒸气涡轮的组装时，即便以使分隔板的两侧的空间部彼此成为气密的方式设置分隔板，在蒸气涡轮的运转时，蒸气涡轮内的温度成为高温，而且根据情况的不同而产生温度差，因此在分隔板与外侧壳体之间、分隔板与内侧壳体之间也可能会产生间隙。因此，低温蒸气向上游侧的空间部流动，将外侧壳体的上下的各部分紧固的螺栓的紧固力可能会变弱。由此，希望开发出一种在空间部设有分隔板的情况下，在蒸气涡轮的运转时不会产生间隙，能够将利用分隔板分隔的一对空间部间形成为气密的密封构造。鉴于上述的情况，本专利技术的至少若干实施方式的目的在于，提供一种在热机的运转时能够将利用分隔板分隔的一对空间部间形成为气密的包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造。【用于解决课题的方案】本专利技术的若干的实施方式涉及的包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造构成为，具备：内侧壳体，在内部将涡轮转子收容成旋转自如；外侧壳体，收容所述内侧壳体，且在与所述内侧壳体的外侧的面之间形成能够供流体流通的空间部；突起部，从所述内侧壳体的外侧的面及所述外侧壳体的内侧的面中的任一方的面朝向所述空间部内突出且沿着该面的周向形成为环状；及分隔板，从所述外侧的面及所述内侧的面中的任一另一方的面朝向所述空间部内延伸且沿着该面的周向形成为环状，将该空间部分隔成所述涡轮转子的轴向一方侧的不包含所述突起部的第一空间部和另一方侧的包含所述突起部的第二空间部，并且能够利用所述第一空间部及所述第二空间部内的流体的压力差而沿所述涡轮转子的轴向发生挠曲变形，所述分隔板在承受所述流体的压力差而向所述第二空间部侧挠曲时与所述突起部接触。根据上述包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造，在热机的运转时，在第一空间部及第二空间部内的各流体产生压力差，在该压力差为不包含突起部的第一空间部侧的压力比包含突起部的第二空间部侧的压力大时的压力差的情况下，分隔板向涡轮转子的轴向的第二空间部侧挠曲而分隔板与突起部接触。因此，分隔板与突起部之间的间隙消失。因此，在涡轮转子的轴向另一方侧的第二空间部中流动的流体即使要向轴向一方侧的第一空间部侧流动，也能够利用分隔板可靠地隔断向第一空间部侧的流体的流动。由此，能够实现在热机的运转时可将由分隔板分隔的一对第一空间部及第二空间部间形成为气密的包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造。在若干的实施方式中构成为，所述分隔板以至少前端部的涡轮转子的轴向的厚度随着向径向外侧延伸而变薄的方式形成。这种情况下，分隔板的至少前端部形成为尖细状，因此分隔板的弯曲刚性随着向前端侧前进而变弱。因此，当朝向涡轮转子轴向中的突起部侧的力作用于分隔板时，分隔板的前端部以分隔板的涡轮转子径向内侧的端部为支点而向突起部侧挠曲。因此，能够使分隔板的至少前端部可靠地与突起部接触。由此，在热机的运转时能够将由分隔板分隔的一对第一空间部及第二空间部之间更可靠地形成为气密。在若干的实施方式中构成为，所述外侧壳体包含向所述内侧壳体供给所述流体的流体供给流路，所述内侧壳体包含将从所述流体供给流路供给的流体向所述涡轮转子引导而驱动该涡轮转子的驱动流路，所述驱动流路与第一空间部经由连接流路而连通。这种情况下，能够经由连接流路将在驱动流路中流动的流体向第一空间部供给。在此，利用在驱动流路中流动的流体向涡轮转子施加旋转力，因此驱动流路将流体形成为更高压。因此，通过将在驱动流路中流动的流体导入第一空间部，能够进一步提高第一空间部内的流体压力。因此，能够进一步增大第一空间部及第二空间部之间的流体的压力差，能够使分隔板更容易与突起部接触。由此，能够实现在热机的运转时可将由分隔板分隔的一对第一空间部及第二空间部间形成为气密的包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造。在一实施方式中构成为，在所述突起部的与所述分隔板侧相对的侧面设置有由线膨胀率比所述突起部大的材料形成的环状密封构件。这种情况下，当分隔板向突起部侧挠曲而与环状密封构件接触时，环状密封构件变形。并且，当分隔板向突起部侧进一步挠曲时，在使环状密封构件变形的状态下分隔板与突起部接触。因此，分隔板除了与突起部接触之外也与环状密封构件接触，因此能够进一步提高一对空间部间的气密性。【专利技术效果】根据本专利技术的至少若干的实施方式，能够提供一种在热机的运转时可将由分隔板分隔的一对空间部间形成为气密的包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造。附图说明图1是表示流体密封构造的构成例的蒸气涡轮的局部剖视图。图2是一实施方式的蒸气涡轮的内部构造图。图3是包含一实施方式的密封环的内侧壳体的概略立体图。图4是用于说明一实施方式的密封环的作用的蒸气涡轮的局部剖视图。图5是一实施方式的另一密封环的局部剖视图。图6(a)是一实施方式的另一密封环的局部剖视图，图6(b)是另一密封环的立体图。具体实施方式以下，根据附图，说明本专利技术的包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造的实施方式。在本实施方式中，以热机中的蒸气涡轮为例，以下进行说明。但是，本实施方式记载的构成零件的材质、形状、其相对配置等没有将本专利技术的范围限定于此，只不过是说明例。如图1(局部剖视图)及图2(内部构造图)所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造，其特征在于，具备：内侧壳体，在内部将涡轮转子收容成旋转自如；外侧壳体，收容所述内侧壳体，且在与所述内侧壳体的外侧的面之间形成能够供流体流通的空间部；突起部，从所述内侧壳体的外侧的面及所述外侧壳体的内侧的面中的任一方的面朝向所述空间部内突出且沿着该面的周向形成为环状；及分隔板，从所述外侧的面及所述内侧的面中的任一另一方的面朝向所述空间部内延伸且沿着该面的周向形成为环状，将该空间部分隔成所述涡轮转子的轴向一方侧的不包含所述突起部的第一空间部和另一方侧的包含所述突起部的第二空间部，并且能够利用所述第一空间部及所述第二空间部内的流体的压力差而沿所述涡轮转子的轴向发生挠曲变形，所述分隔板在承受所述流体的压力差而向所述第二空间部侧挠曲时与所述突起部接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.01.27 JP 2014-0126091.一种包含蒸气涡轮的热机的流体密封构造，其特征在于，具备：内侧壳体，在内部将涡轮转子收容成旋转自如；外侧壳体，收容所述内侧壳体，且在与所述内侧壳体的外侧的面之间形成能够供流体流通的空间部；突起部，从所述内侧壳体的外侧的面及所述外侧壳体的内侧的面中的任一方的面朝向所述空间部内突出且沿着该面的周向形成为环状；及分隔板，从所述外侧的面及所述内侧的面中的任一另一方的面朝向所述空间部内延伸且沿着该面的周向形成为环状，将该空间部分隔成所述涡轮转子的轴向一方侧的不包含所述突起部的第一空间部和另一方侧的包含所述突起部的第二空间部，并且能够利用所述第一空间部及所述第二空间部内的流体的压力差而沿所述涡轮转...

【专利技术属性】
技术研发人员：今井俊尔，
申请(专利权)人：三菱日立电力系统株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP