密封件和包括密封件的旋转机械制造技术

一种用于旋转机械的密封件(6；106；206；306)，其被配置为能够减小从第一高压侧(6a)到第二低压侧(6b)的液流(F)的通道并且包括：沿着密封件(6)的延伸线(B)的方向从第一高压侧(6a)延伸到第二低压侧(6b)的至少一排齿(15a，15b)；布置在一排齿(15a，15b)中各自的两个邻近的齿(15a，15b)之间的至少一个腔(16)，其中至少一个齿(15a，15b)具有：第一和第二表面(20a，21a；20b，21b)，其横切于延伸线(B)的方向延伸；以及第三表面(22a，22b)，其在第一和第二表面(20a，21a；20b，21b)之间延伸并且与它们横切，其中第三表面(22a，22b)被成形为使进入的液流(F)朝向与第二表面(21a，21b)邻接的腔(16a，16b)偏移。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于旋转机械的密封件和包括所述密封件的旋转机械。
技术介绍
一般来说，旋转机械，例如包括压缩机和涡轮机的燃气轮机，其沿着轴向延伸并包括转子和定子。旋转机械包括布置在转子和定子之间的密封件，从而阻止液流从高压区域到低压区域的泄露。在优选的实施例中，上述的密封件是迷宫密封件。现有技术的缺点是由于液流通过密封件泄露而使得旋转机械的性能下降。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种能够减少现有技术缺点的密封件。根据本专利技术，提供一种用于旋转机械的密封件，该密封件用于减小从第一高压侧到第二低压侧的液流的通道并包括：至少一排齿，其沿着密封件的延伸线的方向从第一高压侧延伸到第二低压侧；至少一个腔，其布置在一排齿中各自两个邻近的齿之间，其中至少一个齿具有：第一和第二表面，其横切于延伸线的方向延伸，以及在第一和第二表面之间延伸并且与它们横切的第三表面，其中第三表面被成形为使进入的液流朝向与第二表面邻接的腔偏移。与现有技术的密封件对比，本专利技术的密封件具有更好的性能，使得流入密封件的液流的一部分由于康达效应被偏移到腔中，从而消耗其动能并减少从第二侧泄露的一部分液流。根据本专利技术的优选实施例，第三表面从第一表面的一个端部延伸到第二表面的一个端部，并沿着延伸线的方向从第一侧到第二侧降低。根据本专利技术的另一个优选实施例，齿具有边缘，其优选的通过第三表面和通过第二表面被限定，其为圆形或为倾斜的，使得液流的一部分由于康达效应被朝向与第二表面邻接的腔偏移。根据本专利技术的另一个优选实施例，第三表面是弯曲的、优选凸起的，其凸面朝向第二低压侧。因为流入密封件的大部分液流朝向腔内部偏移而不是朝向后面的齿泄露，所以本专利技术的密封件的性能增强。根据本专利技术的另一个优选实施例，齿的厚度和腔的宽度之间的比值大于0.25，优选地，所述一排齿中不同齿和腔之间的所述比值彼此相等。根据本专利技术的另一个优选实施例，密封件包括静止部分、旋转部分和将静止部分与旋转部分分隔的空隙。齿的厚度和空隙的最小高度之间的比值大于0.3，优选地，所述一排齿中不同齿的所述比值彼此相等。根据本专利技术，第三表面适于使液流朝向腔的内侧偏移。根据本专利技术的另一个优选实施例，密封件是迷宫形式。根据本专利技术的另一个优选实施例，密封件包括数量大于二的多个齿，其中齿以恒定的间距沿着延伸线的方向分布。根据本专利技术的另一个优选实施例，密封件包括数量大于二的多个齿，并且一排齿中多数齿具有：第一和第二表面，其横切于延伸线的方向延伸；以及在第一和第二表面之间延伸并且与它们横切的第三表面，并且其中第一表面面向第一高压侧并且第二表面面向第二低压侧。优选地，第三表面从第一表面的一个端部延伸到第二表面的一个端部，并沿着延伸线的方向从第一侧到第二侧降低。根据本专利技术的另一个实施例，密封件包括另一排齿，其包括至少一个腔并且面向一排齿。在这个例子中，间隙在一排齿和另一排齿之间延伸。根据本专利技术的另一个实施例，一排齿中的齿以第一分布间距沿着延伸线的方向分布，另一排齿的齿以第二分布间距沿着延伸线的方向分布，并且其中第一分布间距与第二分布间距不同。根据本专利技术的另一个实施例，密封件包括基部，一排齿从该基部突出。第二表面相对基部倾斜，优选地朝向第二低压侧倾斜。本专利技术的另一个目的是提供一种旋转机械，其能够减少现有技术的缺点。根据本专利技术提供了一种旋转机械，其具有：定子；转子，其沿着轴线延伸；以及密封件，其布置在定子和转子之间，并且其中，密封件用于减小从第一高压侧到第二低压侧的液流的通道并且包括：至少一排齿，其从第一侧到第二侧沿着密封件的延伸线的方向延伸；至少一个腔，其布置在一排齿中各自的两个邻近的齿之间，其中至少一个齿具有：第一和第二表面，其横切于延伸线的方向；以及第三表面，其在第一和第二表面之间延伸并与它们横切，其中第三表面被成形为使进入的液流朝向与第二表面邻接的腔偏移。因为减少了通过密封件泄露的液流并因此减小了能量损失，所以与现有技术相比，根据本专利技术的旋转机械确保了更好的性能。根据本专利技术优选实施例，一排齿连接到转子。根据本专利技术的另一个优选实施例，一排齿连接到定子。根据本专利技术的另一个优选实施例，转子由至少两个彼此接合的转子圆盘形成，并且密封件布置在两个转子圆盘的圆形表面上。根据本专利技术的另一个优选实施例，定子包括至少一个定子叶片，其具有一个端部，并且密封件包括布置在定子叶片的端部上的静止部分，优选地，所述端部面向转子。根据本专利技术的另一个优选实施例，密封件具有两排齿，其中一排齿与定子成为一体并且另一排齿与转子成为一体。根据本专利技术的另一个优选实施例，旋转机械是燃气轮机，其包括至少一个涡轮机和/或压缩机。附图说明现在将参考附图来描述本专利技术，附图示出了非限制性的实施例，其中：图1是根据本专利技术的实施例的旋转机械、特别是燃气轮机沿着轴向纵向平面截取的截面的侧视图；图2是部分剖视的、图1中旋转机械的细节的放大侧视图，其中可以看到根据本专利技术实施例的密封件；图3是部分剖视的、图2的密封件的放大侧视图；图4是部分剖视的、根据图3的实施例的替代实施例的密封件的侧视图；图5是部分剖视的、根据图3的实施例的另一个替代实施例的密封件的侧视图；图6是部分剖视的、根据图3的实施例的另一个替代实施例的密封件的放大侧视图；具体实施方式图1总体上示出了旋转机械1，其尤其是工厂用于产生电力的燃气轮机。旋转机械1包括定子2和转子3。旋转机械1沿轴线A延伸，并具有压缩段4和膨胀段或涡轮段5。定子2以环形的方式沿轴线A延伸。转子3被布置在定子2内，并通过前轴承组件7和后轴承组件8以旋转的方式支撑，前轴承组件7被布置为接近压缩段4，后轴承组件8被布置为接近涡轮段5。转子3的涡轮段5具有多个转子叶片10，其被布置为彼此轴向间隔的组，以用于多个膨胀阶段。参见图2，旋转机械1包括密封件6，其被布置在转子3和定子2之间，并被设计成能够减小从第一高压侧6a到第二低压侧6b的液流F的通道。在本专利技术的优选的但是非限制性的实施例中，密封件6为迷宫密封件。此外，转子3包括多个圆盘9，其被装配于彼此。每个圆盘9都布置有各自的转子叶片10。每个圆盘9都被成形为具有部分9a和至少一个部分9b，部分9a中固定有各自的转子叶片10，部分9b连接另一个圆盘9。更详细地，除了端部圆盘之外，转子3的所有圆盘9都包括两个部分9b，其在相对侧被连接到各自的两个圆盘9。密封件6沿着圆盘9的部分9b布置。换句话说，密封件6沿着圆盘9的圆形表面布置。转子3包括腔11，其被限定在两个圆盘9和各自的转子叶片10之间。密封件6被布置在腔11中。参见图1、2，定子2包括多个定子叶片12，其朝向转子3径向地朝轴线A延伸。定子叶片12具有端部13，端部13面向并邻接转子3，其至少部分地布置在位于转子叶片10之间的腔11中。密封件6在一侧被布置在转子的两个圆盘9的部分9b中，并且在另一侧被布置在定子2的端部13中。取决于所占据的压缩段4或涡轮段5的部分，转子3的圆盘9具有不同的尺寸和形状。图2仅示出了多个圆盘9中的两个。在图1中，可以看出多个圆盘构成转子3。此外，每个转子叶片10都包括根部14和叶面17。根部14在圆盘9的部分9a中连接到转子的各自的圆盘9。参考图3，密封件6沿着延伸线B从高压侧6a延伸至低压侧6b，并且包括旋转部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋转机械的密封件(6；106；206；306)，其被配置为减小从第一高压侧(6a)到第二低压侧(6b)的液流(F)的通道并且包括：至少一排齿(15a，15b)，其沿着密封件(6)的延伸线(B)的方向从第一高压侧(6a)延伸到第二低压侧(6b)；至少一个腔(16)，其布置在一排齿(15a，15b)中各自的两个邻近的齿(15a，15b)之间，其中，至少一个齿(15a，15b)具有：第一表面(20a，20b)和第二表面(21a，21b)，其横切于延伸线(B)的方向延伸；以及第三表面(22a，22b)，其在第一表面(20a，20b)和第二表面(21a，21b)之间延伸并且与它们横切，其中第三表面(22a，22b)被成形为使进入的液流(F)朝向与第二表面(21a，21b)邻接的腔(16a，16b)偏移。

【技术特征摘要】
2015.07.03 IT 1020150000303791.一种用于旋转机械的密封件(6；106；206；306)，其被配置为减小从第一高压侧(6a)到第二低压侧(6b)的液流(F)的通道并且包括：至少一排齿(15a，15b)，其沿着密封件(6)的延伸线(B)的方向从第一高压侧(6a)延伸到第二低压侧(6b)；至少一个腔(16)，其布置在一排齿(15a，15b)中各自的两个邻近的齿(15a，15b)之间，其中，至少一个齿(15a，15b)具有：第一表面(20a，20b)和第二表面(21a，21b)，其横切于延伸线(B)的方向延伸；以及第三表面(22a，22b)，其在第一表面(20a，20b)和第二表面(21a，21b)之间延伸并且与它们横切，其中第三表面(22a，22b)被成形为使进入的液流(F)朝向与第二表面(21a，21b)邻接的腔(16a，16b)偏移。2.根据权利要求1所述的密封件，其中，第一表面(20a，20b)面向第一高压侧(6a)并且具有垂直于延伸线(B)的方向测量的第一高度(H1a，H1b)，并且第二表面(21a，21b)面向第二低压侧(6b)并且具有垂直于延伸线(B)的方向测量的第二高度(H2a，H2b)，第二高度(H2a，H2b)小于第一高度(H1a，H1b)。3.根据权利要求1或2所述的密封件，其中，第三表面(22a，22b)从第一表面(20a，20b)的一个端部延伸到第二表面(21a，21b)的一个端部，并沿着从第一高压侧(6a)到第二低压侧(6b)的方向降低。4.根据权利要求1所述的密封件，其中，齿(15a，15b)具有边缘(19a，19b)，其优选的通过第三表面(22a，22b)并且通过第二表面(21a，21b)被限定，其为圆形或倾斜的，以致由于康达效应，液流(F)的一部分朝向与第二表面(21a，21b)邻接的腔(16a，16b)偏移。5.根据权利要求1所述的密封件，其中，第三表面(22a，22b)是弯曲的、优选的是凸起的，其凸面朝向第二低压侧(6b)。6.根据权利要求1所述的密封件，其中，齿(15a，15b)的厚度(D1a，D1b)和腔(16a，16b)的宽度(D2a，D2b)之间的比值大于0.25，优选地，所述一排齿(15a，15b)中不同的齿(15a，15b)和腔(16a，16b)之间的所述比值彼此相等。7.根据权利要求1所述的密封件，其包括静止部分(24b)、旋转部分(24a)和将静止部分(24b)和旋转部分(24a)分隔的空隙(25)，齿(15a)的厚度(D1a)和空隙(25)的最小高度(Hm)之间的比值大于0.3，优选地，所述一排齿(15a，15b)中不同的齿(15a，15b)的所述比值彼此相等。8.根据权利要求1所述的密封件，其中，密封件(6)是环形衬垫，其围绕旋转机械(1)的延伸的轴线(A)延伸，并且其中齿(15a，15b)围绕轴线(A)环形地延伸，并且第三表面(22a，22b)以一致的方式围绕轴线(A)环形地延伸。9.根据权利要求1所述的密封件，其包括另一排齿(15b，15a...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿莱西奥·达历山德罗，
申请(专利权)人：ASEN安萨尔多开发能源有限责任公司，安萨尔多能源公司，
类型：发明
国别省市：意大利;IT