密封装置、轴流叶轮机、及发电成套设备制造方法及图纸

技术编号:9663789 阅读:94 留言:0更新日期:2014-02-13 21:09
本发明专利技术为密封装置、轴流叶轮机、及发电成套设备。一个实施方式中的密封装置,具备在旋转体(1)的外周面与静止体的内周面之间的间隙中,以沿上述旋转体的轴向相邻的方式设置在上述静止体的内周面或上述旋转体的外周面的多个密封翅片(4)。进而,上述装置具备在上述静止体的内周面处设置在沿上述轴向相邻的上述密封翅片彼此间的位置,并具有朝上述静止体的内周面侧开口的多个孔(11a)的开口部件(11)。

【技术实现步骤摘要】
密封装置、轴流叶轮机、及发电成套设备
本专利技术的实施方式涉及密封装置、轴流叶轮机(日文:夕一 Ii > )及发电成套设备(日文:7。9 >卜)。
技术介绍
轴流叶轮机在用来密闭工作流体的盒内具有叶轮(日文:口 一夕),在叶轮的外周面侧与盒的内周面侧分别具有动翼与静翼(日文:静翼)。而且,在叶轮的外周面与静翼的内周面之间的间隙、盒的内周面与动翼的外周面之间的间隙中,设有用来对工作流体进行密封的密封装置。在用于大型的发电成套设备等的涡轮机械中,作为密封装置一般使用迷宫式密封装置。作为这样的技术,有日本的公开专利公报,日本特开平11-13404号公报(以下,称作专利文献I)。
技术实现思路
在密封装置中,当在密封件的漏泄流速存在周向成份的状态下叶轮朝径向位移时,密封件内的周向压力分布会发生不平衡,产生使叶轮不稳定化的流体力(以下称作不稳定流体力)。不稳定流体力,在最坏的情况下,会引起叶轮的不稳定振动。尤其是,在叶轮高速旋转的场合、密封装置的入口与出口的差压大的场合,不稳定流体力变得更大。已知在取代迷宫式密封装置采用在盒、静翼的内周面侧具有蜂巢状部件的蜂巢状密封装置的情况下,与迷宫式密封装置相比较,不稳定流体力的衰减效果大,所以,能够使叶轮的不稳定振动稳定化。但是,在蜂巢状密封装置中,由于轴向的大的压力下降,可能会使蜂巢状部件的蜂巢孔受到损伤。尤其是,在轴流叶轮机是由高压的工作流体驱动的蒸汽涡轮、CO2叶轮机的场合,蜂巢孔更容易损伤。于是,本专利技术的课题是,提供能够通过具有多个孔的开口部件降低不稳定流体力,并能够抑制开口部件的孔的损伤的密封装置、轴流叶轮机及发电成套设备。基于一个实施方式的密封装置,具备在旋转体的外周面与静止体的内周面之间的间隙中以沿上述旋转体的轴向相邻的方式设于上述静止体的内周面或上述旋转体的外周面的多个密封翅片。进而,上述装置具备在上述静止体的内周面处设于沿上述轴向相邻的上述密封翅片彼此间的位置的开口部件,该开口部件具有朝上述静止体的内周面侧开口的多个孔。【附图说明】图1是表示第I实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图2是表示第2实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图3是表示第3实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图4是表示第4实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图5是表示第5实施方式的密封装置的结构的截面图。图6是表示第6实施方式的密封装置的结构的截面图。图7是表示第7实施方式的密封装置的结构的截面图。图8是表示第8实施方式的密封装置的结构的截面图。图9是表示第9实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图10是表示第10实施方式的密封装置的结构的截面图。图11是表示第11实施方式的密封装置的结构的截面图。图12是表示第12实施方式的CO2叶轮机的结构的截面图。图13是表示第13实施方式的火力发电系统的构成的示意图。【具体实施方式】以下,参照【附图说明】本专利技术的实施方式。(第I实施方式)图1是表示第I实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图1中,作为一个例子,表示设置在轴流叶轮机内的密封装置。作为此轴流叶轮机的例子,可列举蒸汽涡轮、CO2叶轮机。图1 (a)是表示密封装置的结构的子午截面图。而且,图1 (b)是从图1 (a)的A方向看密封装置的向视图。而且,图1 (C)是沿图1 (a)的B 一 B线的截面图。图1中,作为密封装置的构成要素,表示了叶轮1、静翼2、静翼内圈3、多个密封翅片4、多个蜂巢状部件5。叶轮I是用来把旋转能量朝发电机传递的旋转轴。在图1中,表示了与叶轮I的轴向平行的X方向,和与叶轮I的轴向垂直的Y方向及Z方向。在叶轮I的外周面侧安装有未图示的动翼。叶轮I为本专利技术开示的旋转体的例子。静翼2安装在未图示的盒的内周面侧。在静翼2的内周面侧设有与静翼2 —体形成或分体形成的静翼内圈3。静翼2与静翼内圈3为本专利技术开示的静止体的例子。图1的密封装置设置在叶轮I的外周面与静翼内圈3的内周面之间的间隙中。另夕卜,后文中将对设置在盒的内周面与动翼的罩盖的外周面之间的间隙等处的密封装置进行描述。密封翅片4为用来对工作流体进行密封的部件,在叶轮I与静翼内圈3之间的间隙中设于静翼内圈3的内周面。密封翅片4沿叶轮I的外周面朝叶轮I的周向延伸,以沿叶轮I的轴向彼此邻接的方式进行配置。而且,各密封翅片4的径向的长度被设定成,使叶轮I之间具有微小的间隙。通过这样的密封翅片4,降低从密封装置的上游侧朝下游侧的工作流体的泄漏。密封翅片4与静翼内圈3 —体形成或分体形成。蜂巢状部件5安装在静翼内圈3的内周面,具有朝静翼内圈3的内周面侧开口的多个蜂巢孔5a。蜂巢孔5a是具有六棱柱状的形状的一直到头的孔。形成蜂巢孔5a的底面的部件,可以为蜂巢状部件5也可以为静翼内圈3。本实施方式的蜂巢状部件5,具有规范地配置的多个蜂巢孔5a,具体来说,具有多列沿周向排成列的蜂巢孔5a的列。蜂巢状部件5与蜂巢孔5a分别为本专利技术开不的开口部件和多个孔的例子。本实施方式的密封装置不仅具备多条密封翅片4,而且还具备多个蜂巢状部件5。而且,各蜂巢状部件5在静翼内圈3的内周面处配置在轴向相邻的密封翅片4彼此间的位置。而且,蜂巢状部件5的内周面与叶轮I的外周面的距离被设定成比密封翅片4的顶端与叶轮I的外周面的距离长。以下,对第I实施方式的效果进行说明。一般情况下,在密封装置中,当流体在密封翅片4与其相向面之间的微小间隙中通过时产生压力下降,在密封翅片4的上游侧与下游侧产生压力差。为此,如果在此相向面上设置蜂巢状部件5,则密封翅片4的下游侧的蜂巢孔5a内的压力变得比密封翅片4的上游侧的蜂巢孔5a内的压力低,蜂巢孔5a会沿轴向受力。其结果,蜂巢孔5a可能会受到损伤。尤其是,设置在工作流体的压力差大的叶轮机段落中的密封装置,其密封翅片4的上游侧与下游侧的压力差也变大,蜂巢孔5a受到损伤的风险变高。对此,在本实施方式中,不把蜂巢状部件5设置在密封翅片4的相向面上,而是在与密封翅片4相同的静翼内圈3的内周面侧,设置在轴向相邻的密封翅片4彼此间的位置。相对于密封翅片4的上游侧与下游侧的压力差大的情形,在轴向相邻的密封翅片4彼此之间的区域中几乎没有压力差。因此,根据本实施方式,可以降低蜂巢孔5a沿轴向受到过大的力的可能性,可以降低蜂巢孔5a受到损伤的风险。而且,根据本实施方式,通过在由相邻的密封翅片4围住的区域中设置蜂巢状部件5,可以通过由蜂巢状部件5产生的减震效果来缓和周向压力分布的不平衡。因此,根据本实施方式,可以降低导致叶轮I不稳定化的不稳定流体力。而且,根据本实施方式,由于一直到头的蜂巢孔5a相对于流体的周向流速起到阻力的作用,可以降低作为流体的周向压力分布的不平衡的发生源的空腔内的盘旋(日文:旋回)流速。因此,根据本实施方式,可以进一步降低致使叶轮I不稳定化的不稳定流体力。如上所述,在本实施方式中,在叶轮I的轴向相邻的密封翅片4彼此间的位置设置蜂巢状部件5。因此,根据本实施方式,可以由蜂巢状部件5降低不稳定流体力,并能抑制蜂巢孔5a的损伤。(第2实施方式)图2是表示第2实施方式的密封装置的结构的截面图及向视图。图2 (a)?图2 (C)分别是与图1 (a)?图1 (C)对应的子午截面图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密封装置,其特征在于,具备开口部件和多个密封翅片,所述多个密封翅片,在旋转体的外周面与静止体的内周面之间的间隙中,以沿所述旋转体的轴向相邻的方式设于所述静止体的内周面或所述旋转体的外周面;所述开口部件,在所述静止体的内周面处设置在沿所述轴向相邻的所述密封翅片彼此间的位置,具有朝所述静止体的内周面侧开口的多个孔。

【技术特征摘要】
2012.07.20 JP 2012-1617461.一种密封装置,其特征在于,具备开口部件和多个密封翅片, 所述多个密封翅片,在旋转体的外周面与静止体的内周面之间的间隙中,以沿所述旋转体的轴向相邻的方式设于所述静止体的内周面或所述旋转体的外周面; 所述开口部件,在所述静止体的内周面处设置在沿所述轴向相邻的所述密封翅片彼此间的位置,具有朝所述静止体的内周面侧开口的多个孔。2.如权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述密封翅片设于所述旋转体的外周面, 所述静止体的内周面具有作为所述开口部件的内周面的第I面,和在沿所述轴向相邻的所述开口部件彼此之间位于最上游的所述开口部件的上游侧或最下游的所述开口部件的下游侧的第2面, 所述密封翅片在所述旋转体的外周面处设于与所述第2面相向的位置。3.如权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述开口部件沿所述旋转体的周向被分割成多个部件,在沿所述周向相邻的所述部件彼此之间具有加强部件。4.如权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,从所述开口部件的孔的底部朝向开口部的方向,相对于所述静止体的内周面的向内的法线方向朝所述旋转体的旋转方向的相反方向侧倾斜。5.如权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述开口部件的内周面沿所述旋转体的周向具有台阶。6.如权利要求1或2所述的密封装置,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:佃知彦见村勇树小野田昭博涉川直纪佐藤岩太郎鹤田和孝
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:

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