CZ296798A3 - Sealing device and steam turbine - Google Patents
Sealing device and steam turbine Download PDFInfo
- Publication number
- CZ296798A3 CZ296798A3 CZ982967A CZ296798A CZ296798A3 CZ 296798 A3 CZ296798 A3 CZ 296798A3 CZ 982967 A CZ982967 A CZ 982967A CZ 296798 A CZ296798 A CZ 296798A CZ 296798 A3 CZ296798 A3 CZ 296798A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- sealing
- turbine
- recess
- region
- blade
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
Těsnicí a parní turbínaSealing and steam turbine
25I‘í s t _ te c hn i ky25It is the same
Vynález se týká těsnicího uspořádání pro utěsnění první oblasti od druhé oblasti, přičemž tyto oblasti jsou protékatelné fluidem a jsou udržitelné na různém tlaku, zejména v parní turbíně s rotorem a s vnitřní skříní, které jsou nasměrovány podél turbínové hlavní osy. Vynález se dále týká parní turbíny.The invention relates to a sealing arrangement for sealing a first region from a second region, the regions being fluid flowable and sustainable at different pressures, particularly in a steam turbine with a rotor and an inner housing, which are directed along the turbine main axis. The invention further relates to a steam turbine.
Dosavadní_stay_technikyExisting_stay_technics
V EP O 611 905 Al je popsáno zařízení pro dotyku prosté utěsnění mezi prostory s různým tlakem, zejména pro proudový stroj, u kterého musí být průchody hřídele mezi prostory s různým tlakem opatřeny vhodnými těsněními. Uvedené zařízení sestává z labyrintového těsnění, u kterého jsou vytvořeny stupňovité labyrintové štěrbiny mezi rotující a mezi pevně stojící Částí. V labyrintových štěrbinách jsou uspo řádány na rotující a na pevně stojící části těsnicí špičky, čímž má být dosažen vysoký stupen zvíření protékajícího média. Těsnící špičky mezi pevně stojící částí a mezi rotující částí jsou uspořádány pokud možno blízko sebe, takže je k dispozici jen nepatrná axiální mezera. Těsnicí špičky jsou radiálně protaženy tak, že se těsnicí špičky dvou sousedních stupňů překrývají. Skupina těsnicích špiček může být za pomoci temovacího drátu zatemována do odpovídající drážky.EP 0 611 905 A1 discloses a device for contact-free sealing between spaces of different pressure, in particular for a jet machine, in which the shaft passages between the spaces of different pressure must be provided with suitable seals. Said device consists of a labyrinth seal in which stepped labyrinth slots are formed between the rotating and the stationary part. In the labyrinth slots, they are arranged on a rotating and stationary part of the sealing tip, whereby a high degree of swirling of the flowing medium is to be achieved. The sealing tips between the stationary part and the rotating part are arranged as close as possible to each other so that only a slight axial gap is available. The sealing tips extend radially so that the sealing tips of the two adjacent stages overlap. A plurality of sealing tips can be darkened to a corresponding groove by means of a caulking wire.
V článku Massnahmen zuř Modernisierung und Lebensdauerverlangerung an Dampfturbinenkomponenten D. Bergmanna, In the article Massnahmen raged Modernisierung und Lebensdauerverlangerung an Dampfturbinenkomponenten D. Bergmann,
• 444• 444
ií. Jansena a H. Oeynhausena v VGB Kraftwerkstechnik 71,ií. Jansen and H. Oeynhausen in VGB Kraftwerkstechnik 71,
1991, sešit 2, strany 116 až 122, jsou uvedena různá těsnění pro turbínovou lopatku parní turbíny. Obrázek 13 tohoto článku zobrazuje relativní prosakující proudy páry mezi rozváděči lopatkou a rotorem turbíny. Přitom jsou v některých příkladech provedení upravena zahloubení v rozváděči lopatce. Nejmenší relativní dávky prosakujícího proudu páry se dosahují u tak zvaných těsnění špička - špička, u kterých jsou v axiálním směru alternativně uspořádány těsnicí špičky na rotoru turbíny a na rozváděčích lopatkách. Prostřednictvím zdokonalení štěrbinového utěsnění mezi rotorem turbíny a rozváděcími lopatkami lze zmenšit ztráty účinnosti zařízení parní turbíny.1991, workbook 2, pages 116 to 122, various seals for a turbine blade of a steam turbine are disclosed. Figure 13 of this article shows the relative leakage steam flows between the distributor blade and the turbine rotor. The recesses in the guide blade are provided in some embodiments. The lowest relative rates of leakage steam flow are achieved with so-called tip-to-tip seals, in which sealing tips are alternatively arranged in the axial direction on the turbine rotor and on the guide vanes. By improving the gap seal between the turbine rotor and the guide vanes, the efficiency losses of the steam turbine device can be reduced.
Patentový spis DD-PS 54380 se týká labyrintového štěrbinového těsnění, zejména pro turbíny nebo odstředivé kompresory, které má protilehle upravené spolupůsobící těsnicí části. Poddajná těsnicí část sestávající, z tenkých plechových pásů, dosedá působením vlastní odstředivé síly nebo působením média s vyšším tlakem proti ramenům prstencových drážek. Mezi sousední prstencové drážky zasahuje rovný škrticí kotouč. V patentovém abstraktu Japonska M-133, 29. květ na 1982, vol. 6, č. 93, k JP-A 57-28810 je uvedeno těsnicí uspořádání mezi oběžnou lopatkou a mezi dvěma sousedními, ve vzájemném odstupu uspořádanými rozváděcími lopatkami.DD-PS 54380 relates to a labyrinth slotted seal, in particular for turbines or centrifugal compressors, having co-operating sealing portions opposed. The flexible sealing part, consisting of thin sheet metal strips, abuts by the action of its own centrifugal force or by the action of a medium with higher pressure against the arms of the annular grooves. A straight throttle disc extends between adjacent annular grooves. Japanese Patent Abstract M-133, May 29, 1982, vol. 6, no. 93, to JP-A 57-28810 discloses a sealing arrangement between the impeller and between two adjacent spacing vanes.
Oběžná lopatka přitom má na obou koncích lopatkové oblasti vždy prstencový nástavec. Na axiálním prodloužení rozváděči lopatky jsou upraveny k oběžné lopatce směřující a s ní sousedící těsnicí elementy. V knize Untersuchung und Berechnung axialer Turbinenstufen autorů Dejc a Trojanovskij, VEB-Verlag Technik, Berlin 1973, v úseku 7.6,4.3 Einfluss der Schaufeluberdeckung und des Deckbands jsou znázorněny • 0 • 0 · ·«The rotating blade always has an annular extension at both ends of the blade region. On the axial extension of the guide vane, sealing elements facing the impeller vane are provided. In the book Untersuchung und Berechnung axialer Turbinenstufen by Dejc and Trojanovsky, VEB-Verlag Technik, Berlin 1973, in section 7.6.4.3 Einfluss der Schaufeluberdeckung und des Deckbands, we show • 0 • 0 · · «
- 3 0 000- 30 000
0»0 »
0 0 *0 0 *
0« 40 «4
0· různé těsnicí systémy mezi rozváděči mříží a mezi rotorem turbíny, U jednoho příkladu provedení má rozváděči mříž těsnicí element v průřezu ve tvaru písmene T, který zasahuje do v podstatě pravoúhlé drážky rotoru.Various sealing systems between the grille and the turbine rotor. In one embodiment, the grille has a T-shaped sealing element which extends into a substantially rectangular groove of the rotor.
Podstata^vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Vynález si klade za úkol vytvořit těsnicí uspořádání pro dosažení zmenšené dávky prosakujícího fluida mezi rotující a pevně stojící částí, které oddělují dvě oblasti fluida s různým tlakem. Další úkol spočívá v tom, že se uvádí parní turbína s těsnicím uspořádáním.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a sealing arrangement for achieving a reduced dose of leaking fluid between a rotating and stationary portion that separates two fluid regions at different pressures. A further object is to provide a steam turbine with a sealing arrangement.
Těsnicí uspořádání pro utěsnění první oblasti od druhé oblasti, které jsou protékány vždy jedním fluidem a které jsou udržitelné na různém tlaku, je podle vynálezu řešeno těsnicím uspořádáním, které má kolem hlavní osy otočnou komponentu a pevně stojící komponentu, přičemž jedna z komponent má v obvodovém směru upravené zahloubení a druhá komponenta má konec, se kterým sousedí těsnicí žebro. Toto těsnicí žebro má v podstatě rovnoběžně s hlavní osou nasměrovanou, od konce v odstupu upravenou příčnou oblast a bezdotykově radiálně zasahuje do zahloubení, přičemž toto zahloubení je geometricky podobné těsnicímu žebru.According to the invention, a sealing arrangement for sealing a first region from a second region flowing through one fluid and sustained at different pressures is provided by a sealing arrangement having a rotatable component and a stationary component about a major axis, one of which has a peripheral The second component has an end adjacent the sealing rib. The sealing rib has a substantially transverse region directed parallel to the main axis and extends radially in contact with the recess, the recess being geometrically similar to the sealing rib.
Těsnicí žebro má s výhodou v řezu v rovině vytvořené podélnou osou a směrem přítoku fluida například příčný řez ve tvaru písmene T a ve tvaru písmene L. V podstatě napříč k podélné ose ve směru přítoku nasměrovaná příčná oblast může být vytvořena prostřednictvím drážky libovolného průřezu, například drážky ve tvaru pravoúhelníku nebo polokruhu.The sealing rib preferably has a cross-section in the plane formed by the longitudinal axis and the inflow direction, for example a T-shaped and L-shaped cross-section. A substantially transverse direction directed transverse to the longitudinal axis can be formed by a groove of any cross-section rectangular or semicircular grooves.
To má tu výhodu, že na komponentě, zejména na turbinové lo• · * · ftft ft ft • ftft «This has the advantage that on a component, especially a turbine lo • ft * ft ft · ftft «
ftftftft
patce upravené těsnicí žebro má zahloubení ve směru přítoku fluida a tak při obtékání turbínové lopatky fluidem skrz toto zahloubení a tak také skrz těsnicí žebro se vytváří zvětšené víření nebo zpětné proudění se zvýšeným odporem v proudění. S výhodou je pevně upravená a/nebo otočná komponenta podél podélné osy nasměrovaná turbínová lopatka. U té navazuje na profilovou oblast těsnicí žebro, které je v oblasti ve směru podélné osy a v oblasti v podstatě napříč k podélné ose nasměrováno v souladu se směrem přítoku fluida na turbínovou lopatku, přičemž příčná oblast je uspořádána v odstupu od konce profilové oblasti na těsnicí žebro.The sealing rib provided with a recess has a recess in the direction of fluid flow, and thus, as the turbine blade flows through the recess and thus also through the sealing rib, an increased swirl or backflow is created with increased flow resistance. Preferably, the fixed and / or rotatable component is directed along the longitudinal axis of the turbine blade. In this case, a sealing rib adjoins the profile region which is directed in the region in the direction of the longitudinal axis and in a region substantially transverse to the longitudinal axis in accordance with the direction of fluid flow to the turbine blade, the transverse region being spaced from the end rib.
Turbínová lopatka má na svém vzhledem k oblasti lopatkové patky protilehlém konci případně mírně ohnutou krycí desku, na které je uspořádáno těsnicí žebro, zejména přivařeno nebo z této desky vyfrézováno. U rotoru turbíny, zejména parní turbíny, v obvodovém směru vedle sebe uspořádané turbínové lopatky vytvářejí krycí desky turbínových lopatek kruhový prstencový krycí pás a v podstatě v obvodovém směru nasměrovaná těsnicí žebra kruhový prstenec vytvářející těsnicí pás, a to v rovině kolmé k hlavní ose rotoru s kruhovým průřezem. Prostřednictvím příčné oblasti těsnicích žeber, nasměrované v podstatě kolmo k obvodovému směru, vytváří těsnicí pás zvýšený odpor v proudění a zmenšuje tak prosakující proudy mezi turbínovými lopatkami, to je jak rozváděcími lopatkami, tak i oběžnými lopatkami, a mezi vnitrní, skříní, případně rotorem turbíny. Zvýšení odporu v proudění se navíc dosahuje prostřednictvím příčných oblastí, protože ty vytvářejí kruhovou prstencovou v axiálním směru zahloubenou drážku, která způsobuje vychýlení a zvíření fluidního proudění.The turbine vane has a cover plate on the opposite end of the vane base which is slightly bent, on which the sealing rib is arranged, in particular welded or milled from the plate. In a turbine rotor, in particular a steam turbine, in the circumferential direction side-by-side turbine blades form a circular annular covering strip and substantially circumferential sealing ribs forming a circular ring forming a sealing strip in a plane perpendicular to the main axis of the rotor. circular cross-section. By means of a transverse region of the sealing ribs directed substantially perpendicular to the circumferential direction, the sealing strip creates increased flow resistance and thus reduces leakage currents between the turbine blades, i.e. both guide vanes and impeller blades, and between the inner casing or turbine rotor . In addition, the increase in flow resistance is achieved by the transverse regions, since they form a circular annular groove in the axial direction, which causes the fluid flow to be deflected and swirled.
*· ··* · ··
Na těsnicím žebru je upravena nejméně jedna těsnicí špička, s výhodou však více těsnicích špiček, která je nasměrována, případně které jsou nasměrovány rovnoběžně s podélnou osou. Tak je přídavně k těsnicímu žebru vytvoříte 1né labyrintové těsnění, které je známé například z EP 0 611 905 Al nebo z dříve uvedeného článku.At least one sealing tip is provided on the sealing rib, but preferably a plurality of sealing tips is oriented or which are directed parallel to the longitudinal axis. Thus, in addition to the sealing rib, a labyrinth seal is formed which is known, for example, from EP 0 611 905 A1 or from the aforementioned article.
Turbínová lopatka je s výhodou oběžná -lopatka nebo rozváděči lopatka pro parní turbíny, zejména pro turbínu se středním tlakem a/nebo nízkotlakou dílčí turbínu. Využitím rozváděčích lopatek a oběžných lopatek s těsnicím žebrem podle vynálezu se dosáhne v parní turbíně redukce prosakování páry, čímž se dosáhne zejména u nízkotlaké dílčí turbíny nárůstu její účinnosti.The turbine blade is preferably a rotating blade or guide blade for steam turbines, in particular for a medium pressure turbine and / or a low pressure sub turbine. By using the guide blades and impeller blades with a sealing rib according to the invention, a steam leakage reduction is achieved in the steam turbine, whereby an increase in its efficiency is achieved especially in the low-pressure sub-turbine.
Úkol zaměřený na parní turbínu fe řešen tím, že rotor a vnitrní skříň, které jsou nasměrovány podél hlavní osy mají v obvodovém směru prstencové zahloubení pro bezdotykový záběr těsnicího žebra, zejména turbínové lopatky, přičemž tato skutečnost platí pro rotor a/nebo vnitřní skříň. Prostřednictvím bezdotykového záběru těsnicího žebra do tohoto zahloubení se dosáhne vysokého odporu v prouděni pro páru vedenou v parní turbíně, čímž se zřetelně zmenší dávka prosakující páry. To platí jak pro utěsnění mezi rozváděči lopatkou a rotorem, mezi oběžnou lopatkou a vnitřní skříní, jakož i mezi rotorem a vnitřní skříní, kde se vytváří zvlněné těsnění.The object of the present invention is to provide an annular recess in the circumferential direction for contactless engagement of the sealing rib, in particular a turbine blade, in the circumferential direction of the rotor and the inner housing, this being true for the rotor and / or inner housing. Through the non-contact engagement of the sealing rib in this recess, a high flow resistance is obtained for the steam guided in the steam turbine, thereby significantly reducing the leakage steam dose. This applies both to the seal between the guide blade and the rotor, between the impeller and the inner housing, as well as between the rotor and the inner housing, where a corrugated seal is formed.
Pro další zvýšení odporu v proudění, jakož i pro vytvoření přídavného víření a oblastí zpětného proudění, je zahloubení po oblastech prodlouženo v radiálním směru kolmo k turbínové hlavní ose a v axiálním směru rovnoběžně s tur·♦*· • 4 • •0 bínovou hlavní osou. Zahloubení tak může mít profil ve tvaru písmene T, písmene L nebo obdobný profil ve svém průřezu kolmém k obvodovému směru a tak je průřezový profil těsnicího žebra geometricky podobný.To further increase flow resistance, as well as to create additional swirl and backflow regions, the recess in the regions is elongated in the radial direction perpendicular to the turbine main axis and in the axial direction parallel to the tine main axis. . The recess may thus have a T-shaped, L-shaped or similar profile in its cross-section perpendicular to the circumferential direction, and thus the cross-sectional profile of the sealing rib is geometrically similar.
V zahloubení je upravena nejméně jedna radiálně nasměrovaná těsnicí špička, s výhodou však více radiálně nasměrovaných těsnicích špiček. Tak lze vyrobit přídavné labyrintové těsnění a tím dosáhnout dalšího zvýšení odporu v proudění. Každá těsnicí špička přitom vytváří v obvodovém směru upravený svazek těsnicích špiček.At least one radially directed sealing tip, but preferably more radially directed sealing tips, is provided in the recess. In this way, an additional labyrinth seal can be produced and a further increase in flow resistance can be achieved. Each sealing tip forms a bundled sealing tip in the circumferential direction.
Do zahloubení zasahu je s výhodou v podstatě v obvodovém směru nasměrované těsnicí žebro turbínové lopatky. Těsnicí žebro je s výhodou vytvořeno ve tvaru písmene T nebo ve tvaru písmene L. V oblasti zahloubení se tak uskutečňuje dvouaž čtyřnásobné vychýlení směru proudění o 180°, čímž se dosáhne značného zvýšení odporu v proudění a tím také značného snížení prosakujícího proudění páry. To vede zejména u turbíny se středním tlakem nebo u nízkotlaké dílčí turbíny ke zvýšení jejich účinnosti.Advantageously, the sealing rib of the turbine blade is directed substantially in the recess of the engagement. Preferably, the sealing rib is T-shaped or L-shaped. In the recess area, the flow direction is biased two to four times by 180 °, thereby achieving a considerable increase in flow resistance and thus a significant reduction in leakage steam flow. In particular, this results in an increase in efficiency of the medium pressure turbine or of the low pressure sub turbine.
Přehled_obrázků_na výkresechPicture_ Overview in the drawings
Těsnicí uspořádání a parní turbína jsou v dalším podrobněji vysvětleny na podkladě příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.The sealing arrangement and the steam turbine are explained in more detail below with reference to an exemplary embodiment in conjunction with the drawing.
Na obr. 1 je schematicky znázorněn výřez podélného řezu parní turbínou.FIG. 1 is a schematic longitudinal section through a steam turbine.
Na obr. 2 je ve větším měřítku znázorněno těsnicí uspo«· « » >··*FIG. 2 shows a sealing arrangement on a larger scale.
«·* · * · « · » * « · ·· rádání, které je analogické k obr. 1."Analogue to Fig. 1".
P £Í {SL^d v -ΕΞθΥί’ίϊθηί _yynálezuThe invention in the -ΕΞθΥί’ίϊθηί _ invention
Na obr. 1 je znázorněn výřez podélného řezu blíže neznázorněné parní turbíny s vnitrní skříní 13 a s rotoremFIG. 1 shows a longitudinal section through a steam turbine (not shown) with an inner housing 13 and a rotor
12. který je uspořádán uvnitř vnitrní skříně 13. Vnitřní skříň 13 a rotor 12 jsou nasměrovány podél turbínové hlavní osy 14 a mají na svém kruhovém vnitřním obvodu, případně vnějším obvodu v obvodovém směru upravená prstencová zahloubení 16a. 16b. V parní turbíně je uspořádáno více turbínových lopatek _1, přičemž z důvodů přehlednosti je znázorněna jen jedna rozváděči lopatka 14, upevněná na vnitřní skříni12. The inner housing 13 and the rotor 12 are directed along the turbine main axis 14 and have annular recesses 16a arranged on their circular inner circumference or outer circumference. 16b. A plurality of turbine blades 1 are arranged in the steam turbine, and for the sake of clarity only one guide blade 14 is shown mounted on the inner housing.
13. a jedna oběžná lopatka 10. spojená s rotorem 12. Každá z turbínových lopatek χ má oblast 3 lopatkových patek, prostřednictvím které je zakotvena ve vnitřní skříni 13, případně v rotoru 12 . Turbínová lopatka 1_ je nasměrována podél podélné osy 2. Ve směru podélné osy 2 navazuje na oblast 3 lopatkových patek profilová oblast 4 pro vychýlení proudění 17 páry. Profilová oblast 4 má vzhledem k oblasti 3 lopatkových patek protilehlý konec 5, na kterém je upravena krycí deska 7_, V obvodovém směru na rotoru 12 nebo na vnitřní skříni 13 upevněné oběžné lopatky 10 a rozváděči lopatky 11 tak vytváře jí kruhovou prstencovou lopatkovou mříž, kde krycí desky 7_ tvoří kruhový prstencový krycí pás. Na konci 5 je ve směru podélné osy 2 upraveno těsnicí žebro 6, které je upraveno podél obvodového směru na krycí desce 7. Těsnicí žebro 6 má v odstupu od konce £ upravenou a v podstatě kolmo k podélné ose 2 nasměrovanou příčnou oblast jš. Mezi příčnou oblastí 8 a mezi koncem _5, zejména krycí deskou 7, je tak vytvořena v obvodovém směru upravená drážka13 and one impeller blade 10 connected to the rotor 12. Each of the turbine blades χ has a blade foot region 3 by means of which it is anchored in the inner housing 13 or the rotor 12. The turbine vane 7 is directed along the longitudinal axis 2. In the direction of the longitudinal axis 2, a profile region 4 is connected to the vane foot region 3 for deflecting the steam flow 17. The profile region 4 has an opposing end 5 with respect to the blade shoe region 3, on which the cover plate 7 is arranged, in which circumferential blades 10 and the guide vanes 10 are fixed in the circumferential direction on the rotor 12 or on the inner housing 13. the cover plates 7 form an annular annular cover strip. At the end 5, a sealing rib 6 is provided in the direction of the longitudinal axis 2, which is arranged along the circumferential direction on the cover plate 7. The sealing rib 6 has a transverse region 6 which is directed and substantially perpendicular to the longitudinal axis 2. Thus, a groove provided in the circumferential direction is formed between the transverse region 8 and the end 5, in particular the cover plate 7.
Ta může mít pravoúhlý průřez, jak je to v daném případěThis may have a rectangular cross-section, as in the present case
- 8 « ·· · « · · · · · · · • φ · · · · · · · · · * * · · · ·· ·· ·· ·· podmíněno strukturou těsnicího žebra 6 ve tvaru písmene T, přičemž podle druhu výroby příčné oblasti 8 může mít například také tvar polokruhový. Prostřednictvím profilu těsnicího žebra 6 ve tvaru písmene T jsou po obou stranách podélné osy 2 vytvořeny v obvodovém směru upravené drážky 22. Těsnicí žebro 6 bezdotykově zasahuje do přiřazeného zahloubení 16a, 3 6b. Příčné protažení příčné oblasti 8 přitom má takové rozměry, že je možné také dodatečné zayedení, případně vysunutí těsnicího žebra ti z odpovídajícího zahloubení 16a, 16b. To je výhodné například v průběhu montáže axiál ně dvoudílné parní turbíny, protože to umožňuje jednoduchou montáž. Zahloubení 16a, 16b je z hlediska svého tvaru přizpůsobeno těsnicímu žebru 6 zejména je vytvořeno také ve tvaru písmene T, a má k příčné oblasti 8 přiřazené prstencové drážky 21 ve směru turbínové hlavní osy 14. V zahloubení 16a. 16b jsou ve směru podélné osy 2 uspořádány dvě proti sobě a proti příčné oblasti 8 směřující těsnicí špičky 9. Mimoto jsou na vnějším obvodu rotoru 12 a na vnitřním obvodu vnitřní skříně 13 upraveny také ve směru podélné osy 2 nasměrované a vzhledem ke krycí desce 7 protilehlé těsnicí špičky 9.- 8 · φ φ φ φ pod mí pod mí mí něno mí mí pod mí mí mí mí mí mí něno mí mí mí mí mí něno něno něno něno něno něno mí mí něno mí něno něno mí něno něno For example, the type of production of the transverse region 8 may also have a semicircular shape. By means of the profile of the T-shaped sealing rib 6, grooves 22 are provided in the circumferential direction on both sides of the longitudinal axis 2. The sealing rib 6 engages the associated recess 16a, 36b in a non-contacting manner. The transverse extension of the transverse region 8 is of such dimensions that it is also possible to retract or slide out the sealing rib t1 from the corresponding recess 16a, 16b. This is advantageous, for example, during the assembly of an axially two-piece steam turbine, since it allows for simple assembly. The recess 16a, 16b is adapted to the sealing rib 6 in terms of its shape, in particular also T-shaped, and has an annular groove 21 associated with the transverse region 8 in the direction of the turbine main axis 14. In the recess 16a. 16b, two sealing tips 9 are disposed in the direction of the longitudinal axis 2 and facing the transverse region 8. In addition, they are arranged on the outer periphery of the rotor 12 and on the inner periphery of the inner housing 13 in the direction of the longitudinal axis 2. sealing tips 9.
Zasunutím těsnicího žebra 6 do zahloubení 16a rotoru 12, případně zahloubení 16b vnitřní skříně 13 se zabrání vytvoření přímé radiální, štěrbiny mezi oběžnou lopatkou 10 a vnitřní skříní 13 a mezi rozváděči lopatkou 11 a rotorem 12 pro průtok prosakující páry z proudění 17 páry. Navíc se uskutečňuje mezi pevně stojící Částí, rozváděči lopatkou 11, případně vnitřní skříní 13, a mezi rotující Částí, rotorem 12, případně oběžnou lopatkou 10, prostřednictvím těsnicího žebra 6 zasahujícího do zahloubení 16a, 16b vícenásobné vychýlení proudění prosakující páry o nejméně čtyřikrát 90°.By inserting the sealing rib 6 into the recesses 16a of the rotor 12 or the recesses 16b of the inner housing 13, a direct radial gap between the rotating vane 10 and the inner housing 13 and between the guide vane 11 and the rotor 12 is prevented. In addition, between the stationary part, the guide vane 11 and the inner housing 13, and between the rotating part, the rotor 12 and the orbital 10, the sealing rib 6 extending into the recess 16a, 16b causes a multiple deflection of the leakage steam flow by at least four times 90 °. .
* *··· ·· ·· ·· ·· * 4 4 4 4 4 · · · · • « · · 4 4 · · · · « * ·« · ·»* * ··· · * · »4 4 ·4 ··« 4 «4 44 44 4·* * ··· ·· ·· ·· * 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 · 4 ·· «4« 4 44 44 4 ·
- 9 Tím se vytvoří zřetelné zvýšení odporu v proudění se společně se vytvářejícími oblastmi víření a oblastmi zpětného proudění mezi pevnou a rotující částí parní turbíny. Prostřednictvím těsnicího žpbra 6 s příčnou oblastí 8, jakož i tvaru těsnicího žebra ť> přizpůsobeného zahloubení 16a. 16b se dosáhne vychýlení proudění prosakující páry o čtyřikrát 180°. To vede ještě jednou ke zřetelnému zvýšení odporu v proudění a tak ke zmenšení proudění prosakující páry. To je dále redukováno prostřednictvím v zahloubení lba, 16b ke příčné oblasti 8 přivrácených těsnicích špiček 9, jakož i dalších těsnicích špiček j3, které jsou přivráceny ke krycí desce 7. Je také možné vytvořit plný labyrint z těsnicích špiček Q, u kterého jsou těsnicí špičky í) upraveny také na krycí desce 7 a/nebo příčné oblasti 8.This creates a marked increase in flow resistance with the forming swirl regions and backflow regions between the fixed and rotating parts of the steam turbine. By means of the sealing rib 6 with the transverse region 8 as well as the shape of the sealing rib 16 adapted to the recess 16a. 16b a deflection of the leakage steam flow by four times 180 DEG is achieved. This again leads to a marked increase in the flow resistance and thus to a reduction in the leakage steam flow. This is further reduced by the sealing lips 9 facing the transverse region 8 of the transverse region 16b, as well as the other sealing tips 9 which face the cover plate 7. It is also possible to form a full labyrinth from the sealing tips Q with sealing tips 1) also provided on the cover plate 7 and / or the transverse region 8.
Na podkladě obr. 2 je popsáno těsnicí uspořádání 18 pro utěsnění první oblasti 19 od druhé oblasti 20. Na obr. 2 je ve větším měřítku znázorněn výřez podélného řezu parní turbínou nasměrovanou podél hlavní osy 14 analogicky k obr. 1. Shodné vztahové znaky mají stejný význam jako na obr. 1, pokud je poukazováno na vysvětlení k obr. 1. Těsnicí uspořádání 18, které odděluje první oblast 19 s vyšším tlakem páry od druhé oblasti 20 s nižším tlakem páry, která je oddělena těsnicím uspořádáním 18, je popsáno exemplárně. Těsnicí uspořádání 18 má vnitřní skříň 13 jako pevnou komponentu a oběžnou lopatku 10 jako rotující komponentu. Analogicky platí totéž pro těsnicí uspořádání 18 obsahující rozváděči lopatku 11 a rotor 12, jakož i v rámci utěsnění hřídele těsnicí uspořádání upravené bezprostředně mezi vnitřní skříní 13 a mezi rotorem 12. Otočná komponenta, to je oběžná lopatka 10, má těsnicí žebro 6, které v radiálním směru bezdotykově zasahuje do v obvodovém směru upraveného zahloubení 16b ι«·* • · · · · · · ···· ·« · · · ··Referring to FIG. 2, a sealing arrangement 18 for sealing the first region 19 from the second region 20 is described. FIG. 2 is a larger sectional view of a longitudinal section of a steam turbine directed along a major axis 14 analogously to FIG. 1. 1, when referring to the explanation of FIG. 1. A sealing arrangement 18 which separates the first high-pressure steam zone 19 from the second low-pressure steam zone 20 which is separated by the sealing arrangement 18 is described by way of example. The sealing arrangement 18 has an inner housing 13 as a fixed component and an impeller 10 as a rotating component. Similarly, the same applies to the sealing arrangement 18 comprising the guide blade 11 and the rotor 12, and, within the shaft seal, a sealing arrangement provided immediately between the inner housing 13 and the rotor 12. The rotating component, i.e. the impeller 10, has a sealing rib 6 which a radial direction extends into the recess 16b provided in the circumferential direction of the recess 16a.
- 10 vnitřní skříně 13. Těsnicí žebro 6 má příčnou oblast 8 ve směru turbínové hlavní osy 14. Tím je s krycí deskou T_ vytvořena v obvodovém směru upravená a v axiálním směru zahloubená drážka 22. Na podkladě profilu těsnicího žebra 6 ve tvaru písmene T jsou vytvořeny celkem dvě takové drážky 22 , z nichž jedna je přivrácená k první oblasti 19 a druhá ke druhé oblasti 20. Zahloubení. 1 Ob má ke drážkám 22 odpovídá jící kruhové prstencové drážky 21, které jsou přiřazeny k příčné oblasti 8. Proudění 17 páry mezi první oblastí 19 a mezi druhou oblastí 20, které neprochází skrz profilovou oblast 4 lopatek, tedy proudění prosakující páry, je vedeno skrz zahloubení 16b. Tak je toto proudění prosakující páry vychýleno nejméně čtyřikrát, zejména vždy o 180°, čímž se při průtoku skrz zahloubení 16b vytváří vysoký odpor v proudění. Tím se vytváří zřetelné zmenšení průtoku množství prosakující páry a tak se zvyšuje účinnost parní turbíny.10 of the inner housing 13. The sealing rib 6 has a transverse region 8 in the direction of the turbine main axis 14. Thus, a groove 22 provided in the circumferential direction and recessed in the axial direction is formed with the cover plate T. two such grooves 22 are formed, one facing the first region 19 and the other towards the second region 20. The recess. 1b has corresponding circular annular grooves 21 which are associated with the transverse region 8. The steam flow 17 between the first region 19 and between the second region 20, which does not pass through the profile region 4 of the blades, i.e. the leakage steam flow, is led through recess 16b. Thus, the flow of leaking vapor is deflected at least four times, in particular by 180 [deg.], Whereby a high flow resistance is created when flowing through the recess 16b. This creates a marked reduction in the flow rate of the leaking steam and thus increases the efficiency of the steam turbine.
Vynález se vyznačuje tím, že pro zvýšení utěsnění mezi oblastmi rozdílného tlaku, zejména v parní turbíně, pevná komponenta zasahuje do zahloubení otočné komponenty nebo opačně. Proudění prosakující páry mezi těmito oblastmi s rozdílným tlakem se tedy musí. uskutečňovat skrz toto zahloubení, přičemž se uskutečňuje vícenásobné vychýlení proudění, které vyvolává zřetelné zvýšení odporu v proudění. Tím se vytváří vysoký těsnicí účinek pro utěsnění loputkování parní turbíny nebo utěsnění hřídele pro hřídel vystupující ze skříně. Do tohoto zahloubení zasahuje s výhodou v obvodovém směru nasměrované těsnicí žebro, čímž se uskutečňuje vícenásobné vychýlení proudění prosakující páry se zvýšením odporu v proudění. Zahloubení a těsnicí žebro jsou s výhodou vytvořeny v profilu ve tvaru písmene T, čímž se dosáhne vícenásobného vychýlení proudění prosakující páry o 180°.The invention is characterized in that in order to increase the sealing between the different pressure regions, in particular in a steam turbine, the fixed component interferes with the recess of the rotating component or vice versa. The leakage steam flow between these regions with different pressure must therefore be carried out. through this recess, a multiple flow deflection which causes a distinct increase in flow resistance. This creates a high sealing effect for sealing the blading of the steam turbine or sealing the shaft for the shaft extending from the housing. Preferably, a sealing rib directed in the circumferential direction extends into this recess, whereby multiple deflections of the leaking vapor flow occur with an increase in flow resistance. The recess and the sealing rib are preferably formed in a T-shaped profile, whereby a multiple deflection of the leakage steam flow by 180 ° is achieved.
- 11 S tímto vychýlením spojené zvýšení odporu v proudění vede ke zřetelně zmenšenému proudění prosakující páry. Proudění prosakující páry lze přídavně ještě zmenšit použitím labyrintových těsnění s těsnicími špičkami. Prostřednictvím použití těsnicího uspořádání, u kterého těsnicí žebro zasahuje do zahloubení, se dosáhne zdokonaleného utěsnění štěrbiny pro redukci ztrát ve štěrbině v parní turbíně, zejména v turbíně se středním tlakem nebo v nízkotlaké dílčí turbíně, při současném odpovídajícím zvýšení účinnosti.The increase in flow resistance associated with this deflection leads to a markedly reduced flow of leakage steam. The leakage steam flow can additionally be reduced by using labyrinth seals with sealing tips. By using a sealing arrangement in which the sealing rib extends into the recess, an improved sealing of the slot is achieved to reduce the losses in the slot in the steam turbine, particularly in the medium pressure turbine or in the low pressure sub turbine, while correspondingly increasing efficiency.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19619725A DE19619725A1 (en) | 1996-05-15 | 1996-05-15 | Turbine blade, in particular for a steam turbine |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ296798A3 true CZ296798A3 (en) | 1999-04-14 |
Family
ID=7794464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ982967A CZ296798A3 (en) | 1996-05-15 | 1997-05-12 | Sealing device and steam turbine |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0954681A1 (en) |
| JP (1) | JP2000510214A (en) |
| KR (1) | KR20000010952A (en) |
| CN (1) | CN1218535A (en) |
| CZ (1) | CZ296798A3 (en) |
| DE (1) | DE19619725A1 (en) |
| PL (1) | PL329690A1 (en) |
| WO (1) | WO1997043521A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009011297A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-09 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Sealing arrangement for turbine of turbo machine, has groove comprising undercuts provided in axial direction, where platform and/or sealing ring comprise sealing element that engages groove and extends in peripheral direction |
| US20120195742A1 (en) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Jain Sanjeev Kumar | Turbine bucket for use in gas turbine engines and methods for fabricating the same |
| FR3119195B1 (en) * | 2021-01-28 | 2023-04-14 | Safran Aircraft Engines | Measurement of the dynamic deformations of a moving blade |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD54380A (en) * | ||||
| FR461275A (en) * | 1912-07-30 | 1913-12-24 | Ljungstroems Angturbin Ab | Labyrinth seal for gas and steam turbines |
| FR519698A (en) * | 1916-08-10 | 1921-06-14 | Thomson Houston Comp Francaise | Improvements to fittings for turbines |
| GB368578A (en) * | 1930-05-26 | 1932-03-10 | Bbc Brown Boveri & Cie | Improvements in and relating to steam turbines |
| GB528468A (en) * | 1938-06-01 | 1940-10-30 | Asea Ab | Labyrinth packing for the shafts of steam turbines, compressors and the like |
| DE1049175B (en) * | 1953-05-29 | 1959-01-22 | Siemens Ag | Labyrinth seal for high pressure centrifugal machines, especially steam turbines |
| DE1426864A1 (en) * | 1965-08-17 | 1969-03-27 | Siemens Ag | Sealing arrangement for thermal engines |
| GB2002460B (en) * | 1977-08-09 | 1982-01-13 | Rolls Royce | Bladed rotor for a gas turbine engine |
| JPS5728810A (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-16 | Hitachi Ltd | Fluid turbine |
| JPS5744707A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-13 | Hitachi Ltd | Arrangement for damping vibration of rotor in axial-flow rotary machine |
-
1996
- 1996-05-15 DE DE19619725A patent/DE19619725A1/en not_active Withdrawn
-
1997
- 1997-05-12 WO PCT/DE1997/000952 patent/WO1997043521A1/en not_active Application Discontinuation
- 1997-05-12 CN CN97194678A patent/CN1218535A/en active Pending
- 1997-05-12 PL PL97329690A patent/PL329690A1/en unknown
- 1997-05-12 KR KR1019980709101A patent/KR20000010952A/en not_active Application Discontinuation
- 1997-05-12 CZ CZ982967A patent/CZ296798A3/en unknown
- 1997-05-12 JP JP09540387A patent/JP2000510214A/en active Pending
- 1997-05-12 EP EP97923803A patent/EP0954681A1/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL329690A1 (en) | 1999-04-12 |
| KR20000010952A (en) | 2000-02-25 |
| CN1218535A (en) | 1999-06-02 |
| DE19619725A1 (en) | 1997-11-20 |
| EP0954681A1 (en) | 1999-11-10 |
| JP2000510214A (en) | 2000-08-08 |
| WO1997043521A1 (en) | 1997-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6547522B2 (en) | Spring-backed abradable seal for turbomachinery | |
| US9057279B2 (en) | Labyrinth seals | |
| US8162324B2 (en) | Compliant plate seal with an annular ring for turbomachinery and methods of assembling the same | |
| EP2318738B1 (en) | Leaf seal | |
| US9435217B2 (en) | Swirl interruption seal teeth for seal assembly | |
| US20130017072A1 (en) | Pattern-abradable/abrasive coatings for steam turbine stationary component surfaces | |
| JP5879084B2 (en) | Turbomachine seal assembly | |
| US20070296160A1 (en) | "L" butt gap seal between segments in seal assemblies | |
| US20070245532A1 (en) | Grouped reaction nozzle tip shrouds with integrated seals | |
| US10907491B2 (en) | Sealing system for a rotary machine and method of assembling same | |
| CN100396884C (en) | Sideface gap sealing of filler sealing used for turbine partition board and improving method | |
| US8052382B2 (en) | Turbo machine and gas turbine | |
| US6761530B1 (en) | Method and apparatus to facilitate reducing turbine packing leakage losses | |
| EP2894377B1 (en) | Turbo-engine | |
| US5997249A (en) | Turbine, in particular steam turbine, and turbine blade | |
| UA74645C2 (en) | Appliance for untight seal | |
| CZ296798A3 (en) | Sealing device and steam turbine | |
| CN110662885B (en) | Axial flow rotary machine | |
| CN112513426A (en) | Rotary machine and seal member | |
| CN113167126A (en) | Secondary seal in a non-contact seal assembly | |
| EP1108926B1 (en) | Rotary machine containing a brush seal | |
| EP1113201B1 (en) | Brush seal and segment for rotary machines such as turbines | |
| US11905838B2 (en) | Seal member and rotary machine | |
| JPS6350603A (en) | Steam turbine | |
| KR20200105387A (en) | Axial flow turbine |