轴流压缩机制造技术

本发明专利技术提供一种能够抑制流体从可变静叶片与外壳的滑动部泄漏的轴流压缩机。该轴流压缩机具备：对于压缩前或者压缩过程中的工作流体供给液滴的喷雾喷嘴(32)、具有插入设置于外壳(54)的贯通孔(73)的轴杆部(94)通过轴杆部的转动与外壳进行相对滑动来改变迎角的可变静叶片(56)、设置于在轴杆部转动时相对于外壳相对滑动的推力垫圈(82)与外壳的滑动部的密封槽(93)、以及收纳于密封槽的密封部件(92)。

Axial compressor

The present invention provides an axial compressor for suppressing fluid leakage from a sliding portion of a variable stationary blade and a housing. The axial flow compressor has to compression or compression working fluid supply nozzle spray droplet in the process (32), is inserted into the through hole of the shell (54) (73) of the shaft portion (94) by rotation of the shaft portion of the relative sliding and the shell to change the variable angle blade (56), arranged relative to the thrust washer relative sliding shaft portion rotates in the housing (82) and the sealing groove casing sliding part (93), and contained in the seal groove sealing member (92).

【技术实现步骤摘要】
轴流压缩机本专利技术是申请号为201410350304.0、专利技术名称为"轴流压缩机"、申请日为2014年7月22日的专利技术申请的分案申请。
本专利技术涉及燃气轮机用或者工业用的轴流压缩机。
技术介绍
在夏季等的燃气轮机的运转过程中，在大气温度较高的情况下，吸气密度下降，从而燃气轮机的输出降低。相对于该输出降低，例如，存在如下方法，即利用喷雾喷嘴向压缩机的吸入空气喷雾水等液滴，从而使吸气密度上升，通过吸气冷却的效果来提高燃气轮机输出。并且，在使该液滴的喷雾量增加而使液滴导入压缩机内部的情况下，通过中间冷却的效果使压缩动力减少，从而燃气轮机的效率提高。与该气流一同输送至压缩机内部的微小的液滴一边通过动叶片列之间、静叶片列之间一边蒸发至各级的饱和温度，从而通过其蒸发潜热使工作流体的温度降低。在多级轴流压缩机中，液滴从压缩机的上游侧被气化，从而主流的温度逐渐降低，因此成为相对于叶片列负荷在压缩机的上游侧减少，叶片列负荷在与压缩机的上游侧相反的下游侧增加之类的气流方向与通常的干燥运转的负荷分布不同的分布。因此，在向压缩机内部喷雾大量的液滴的情况下，需要预先设计为使下游侧的叶片列负荷下降，使上游侧的叶片列负荷增加。在如上设计的燃气轮机的起动时等转速较低的运转区域，不喷雾液滴，因此与通常的简单循环燃气轮机起动相比，存在如下担心，即由气流在下游侧的叶片列扼流所引起的上游侧的叶片列的气流失速的非稳定的流体现象，所谓的旋转失速引起的剥离区域增大。因此，在燃气轮机中，为了使压缩机稳定地运转，将具备能够改变迎角(叶片弦线与工作流体的气流的方向所成的角)的可变机构的静叶片(可变静叶片)配置于压缩机的上游侧。在压缩机起动等的转速较低运转时，为了减少吸入流量，增大针对可变静叶片的流入角，与此相伴，需要使可变静叶片沿缩小气流的方向旋转，从而以与流入角一致的方式对可变静叶片的迎角进行调整。另一方面，在转速较高运转时，吸入流量增加，因此使可变静叶片沿打开气流的方向旋转。作为具备具有上述的可变机构的静叶片的轴流压缩机，例如存在日本特开平2-294501号公报、日本特开2012-72763号公报所公开的结构。在日本特开平2-294501号公报中公开有如下构造，即缩小可变静叶片的内周侧前端部与叶轮盘的外周部的锥形面之间的间隙。另外，在日本特开2012-72763号公报中公开有考虑了可变机构的滑动部的耐磨损性的构造。专利文献1：日本特开平2-294501号公报专利文献2：日本特开2012-72763号公报通常，简单循环燃气轮机所使用的可变静叶片在燃气轮机的起动时、部分负荷运转时旋转，从而能够改变其迎角。另外，可变静叶片沿外壳的轴向以及周向配置有多个，从而需要以与气流一致的方式同时改变沿同一周向配置的多个可变静叶片的迎角(旋转角度)，因此高精度的角度控制尤为重要。因此，存在如下技术，即在可变静叶片的旋转轴采用金属衬套、在可变静叶片的外壳侧的端面与外壳内周面之间采用推力垫圈，来实现可变静叶片的滑动性的提高。但是，几乎不考虑提高可变静叶片与外壳的滑动部的密封性为实际情况。因此，特别地在向具备可变静叶片的压缩机的内部喷雾水等的液滴的情况下，由外壳内外的压力差所引起的液滴从可变静叶片机构向外壳外泄漏，除此之外存在长期地因腐蚀而导致在可变静叶片的旋转轴与外壳面之间的滑动部生锈的担忧，从而存在可变静叶片的设备可靠性降低的担心。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供能够抑制流体从可变静叶片与外壳的滑动部泄漏的轴流压缩机。为了实现上述目的，本专利技术的特征在于，具备：液滴供给装置，其对于压缩前或者压缩过程中的工作流体供给液滴；可变静叶片，其具有插入设置于外壳的孔的转动轴，通过上述转动轴的转动，与上述外壳进行相对滑动来改变迎角；以及密封构造，其设置于在上述转动轴转动时相对于上述外壳相对滑动的部件与上述外壳的滑动部。根据本专利技术，能够抑制流体从可变静叶片与外壳的滑动部泄漏，从而能够提高轴流压缩机的可靠性。附图说明图1是作为本专利技术的实施方式之一的具有吸气喷雾机构的燃气轮机系统的结构图。图2是作为本专利技术的实施方式之一的轴流压缩机的子午面剖视图。图3是作为本专利技术的实施方式之一的可变静叶片构造的剖视图。图4是作为本专利技术的实施方式之一的可变静叶片构造的剖视图。图5是作为本专利技术的实施方式之一的可变静叶片构造的剖视图。符号说明1-压缩机，2-燃烧器，3-涡轮，4-发电机，5-旋转轴，11-空气，12-高压空气，13-燃料，14-高温燃烧气体，15-废气，31-吸气管道，32-喷雾喷嘴，33-吸气充气腔，51-动叶片列，52-转子，53-静叶片列，54-外壳，55-入口引导叶片，56-可变静叶片，57-中间级动叶片列，70-可变机构，71-可变机构，72-叶片部，73-贯通孔，81-静叶片台座，82-推力垫圈，83-金属衬套，84-管，85-薄板杆，86-盘型弹簧，87-上垫圈，88-下垫圈，89-附带螺栓的轴杆，90-螺母，91-控制环，92-密封部件，93-密封槽，94-轴杆部，96-凸缘部，98-外壳槽，101-锪槽，102-螺栓。具体实施方式以下，使用附图对本专利技术的实施方式进行说明。首先，使用图1对具备吸气喷雾机构的燃气轮机系统的结构例进行说明。图1是具备吸气喷雾机构的燃气轮机系统的简要整体结构图。该图所示的燃气轮机系统具备：对空气进行压缩而生成高压空气的压缩机1、对压缩空气与燃料进行混合并使其燃烧的燃烧器2、以及通过高温的燃烧气体进行旋转驱动的涡轮3。压缩机1与涡轮3经由旋转轴与发电机4机械地连接。接下来，对图1的燃气轮机系统的工作流体的流动进行说明。作为工作流体的空气11流入压缩机1，被压缩机1压缩并且作为高压空气12流入燃烧器2。在燃烧器2中，将高压空气12与燃料13混合燃烧，从而生成高温燃烧气体14。燃烧气体14在使涡轮3旋转后，作为废气15释放至系统外部。发电机4被通过对压缩机1与涡轮3进行连结的旋转轴5传递的涡轮的旋转动力驱动。然而，在燃气轮机系统中的通常所使用的体积流量恒定的转速一定的压缩机中，在夏季等吸气温度增高的情况下，空气密度变小，从而吸入空气的质量流量减少，因此以与上述情况一致的方式也不得不减少燃烧器中的燃料流量。换句话说，存在压缩机的吸气温度越增高燃气轮机的输出越降低的问题。因此，存在如下方法，即向压缩机的吸气喷雾水等的液滴，从而通过吸气冷却效果来提高燃气轮机输出。作为吸气冷却的方法，存在如下方法，即在吸气管道设置媒体式的吸气冷却器，吸入空气通过吸气冷却器从而使吸气温度降低。另外，作为其他的吸气冷却的方法，存在如下方法，即如图1所示，在吸气管道31内配置液滴喷雾喷嘴(液滴供给装置)32，对于放入吸气管道31内的压缩前的空气喷雾微小液滴而使其在气流中蒸发，从而利用液滴的蒸发潜热而使吸气温度降低。如上在喷雾液滴的方法的情况下，除了增加液滴量而使液滴在吸气管道内蒸发的吸气冷却效果之外，也向压缩机内部供给液滴，使液滴在压缩机内部气化，从而也能够期待中间冷却效果。由此，通过燃气轮机的输出提高与压缩动力减少能够有助于燃气轮机的高效率化。此外，在图1所示的例子中，虽将液滴喷雾喷嘴32仅配置于吸气管道31内的一处，但也可以配置于吸气管道31以外的其他的位置，其设置位置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴流压缩机，其特征在于，具备：液滴供给装置，其对于压缩前或者压缩过程中的工作流体供给液滴；可变静叶片，其具有插入设置于外壳的孔的转动轴，通过所述转动轴的转动，与所述外壳进行相对滑动来改变迎角；以及密封构造，其设置于在所述转动轴转动时相对于所述外壳相对滑动的部件与所述外壳的滑动部，所述密封构造由密封槽和收纳于所述密封槽的密封部件构成。

【技术特征摘要】
2013.07.23 JP 2013-1528071.一种轴流压缩机，其特征在于，具备：液滴供给装置，其对于压缩前或者压缩过程中的工作流体供给液滴；可变静叶片，其具有插入设置于外壳的孔的转动轴，通过所述转动轴的转动，与所述外壳进行相对滑动来改变迎角；以及密封构造，其设置于在所述转动轴转动时相对于所述外壳相对滑动的部件与所述外壳的滑动部，所述密封构造由密封槽和收纳于所述密封槽的密封部件构成。2.根据权利要求1所述的轴流压缩机，其特征在于，还具备静叶片台座，其以位于所述转动轴与叶片部之间的方式设置于所述可变静叶片，并配置为与所述外壳的内周面对置，所述密封构造设置于所述静叶片台座与所述外壳的滑动部。3.根据权利要求1所述的轴流压缩机，其特征在于，还具备：静叶片台座，其以位于所述转动轴与叶片部之间的方式设置于所述可变静叶片，并配置于所述外壳的内周面侧；以及垫圈，其以位于所述静叶片台座与所述外壳的内周面之间的方式插入所述转动轴，所述密封构造设置于所述外壳的供所述垫圈的转子径向外侧的面对置的位置。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥康雄，明连千寻，川村康太，
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