DE102008003301A1 - Zurückziehbare aktive Dichtungen für Strömungsmaschinen und zugehöriges Verfahren - Google Patents

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Abstract

Eine aktive zurückziehbare Dichtungsanordnung zur Verwendung zwischen umlaufenden und nicht umlaufenden Strömungsmaschinenkomponenten (12,14) weist auf: Eine Anzahl Dichtungsringe (16 bis 26), die an der nicht umlaufenden Komponente gelagert sind, wobei die Dichtungsringe in Abhängigkeit von einem Druckabfall über die Dichtungsringe jeweils zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung, zu der umlaufenden Komponente (12) hin und von dieser weg bewegbar sind und wobei die Dichtungsrin; und einen Fluidbypassweg (52,54,56,58) um Fluid rings um einen oder mehrere der mehreren Dichtungsringe herumzuleiten, um so den Druckabfall an dem einen oder den mehreren Dichtungsringen zu verringern und dadurch zu bewirken, dass der eine oder die mehreren Dichtungsringe sich unter der Einwirkung einer Feder oder mehrerer Federn oder eines Aktuators oder mehrerer Aktuatoren in die geöffnete Stellung zu bewegen.

Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft zurückziehbare Dichtungen für umlaufende Maschinen wie Dampfturbinen, Gasturbinen, Flugtriebwerke und Verdichter.
  • Umlaufende Maschinen wie Dampf- und Gasturbinen, die zur Energieerzeugung und für mechanische Antriebsanwendungen angesetzt werden, Flugtriebwerke, die zur Erzeugung eins Vortriebs benutzt werden und Verdichter zur Druckerzeugung sind in der Regel große Maschine, die aus mehreren Turbinen und Verdichterstufen bestehen. Bei solchen Maschinen tritt durch die Turbinen und/oder Verdichterstufen durchströmendes unter Druck stehendes Fluid durch eine Folge stationä rer und umlaufender Komponenten durch. Bei einer typischen Dampfturbine gehören zu den stationären Komponenten das Maschinengehäuse und der Dichtungskopf während die umlaufende Komponente der Rotor ist. Auf den stationären Komponenten montierte Ringdichtungen werden dazu verwendet, die Leckage von Fluid über einen Weg zwischen den stationären und den umlaufenden Komponenten zu beherrschen. Tatsächlich ist der Wirkungsgrad Turbine unmittelbar von der Fähigkeit dieser Dichtungen abhängig eine derartige Leckage zu verhindern. Die Dichtungen können radial oder axial wirkend ausgerichtet sein und können eine von mehreren Bauarten aufweisen, wie etwa Labyrinthpackungen, Lamellendichtungen, Abriebdichtungen, elastische Lamellendichtungen, etc. Radialdichtungen sind zaus Montagegründen und/oder zur Verstellung in der radialen Richtung häufig segmentiert. Wenngleich radial segmentiert Labyrinthdichtungen sich bei Dampfturbinen als ziemlich zuverlässig erwiesen haben. So verschlechtert sich doch deren Funktionsfähigkeit im Laufe der Zeit zufolge von vorübergehenden Zuständen, bei denen die stationären und die umlaufenden Komponenten aufeinander einwirken, die Labyrinthzähne zu einem „Pilz"-Profil aufreiben und den Dichtungsspalt öffnen. Auf der anderen Seite können kontaktarme Dichtungen, wie Bürstendichtungen und nachgiebige Lamellendichtungen während vorübergehender Zustände möglicherweise den Rotor berühren, was zu Verschleiß und Wärmeerzeugung führt. Eine Wärmeerzeugung kann ihrerseits rotordynamische Instabilitäten hervorrufen, die für den Betrieb und die Leistung der Maschine abträglich sind.
  • Ein Mittel zur Verringerung der negativen Auswirkungen einer Reibwirkung oder eines Kontaktes während vorübergehender Zustände besteht darin, eine „Positivdruck"- Einrichtung mit variablem Spalt (VCPP = Variable Clearance Positive-Pressure) zu verwenden, bei der Federn dazu benutzt werden, die Dichtungssegmente unter den transienten Bedingungen bei strömungslosem Zustand oder Zustand geringer Strömung zu halten, bei denen ein solches Reiben am ehesten zu befürchten ist. Unter normalen stationären Betriebsbedingungen, wenn die Maschine typischerweise mit einer höheren Last und mit höheren Fluiddrücken arbeitet, übertrifft der Umgebungsdruck rings um das jeweilige Dichtungssegment die Federkraft, so dass sie an die Ringe auf einen engen Umlaufbetriebsspalt schließt. Beispielsweise solcher bekannter Labyrinthdichtungen mit variablem Spalt und positiver Druckbeaufschlagung (VCPP) können in den US-Patentschriften Nr. 6,695,316 ; 6,022,027 ; 5,810,365 ; 5,603,510 ; 5,002,288 ; und 4,443,311 gefunden werden.
  • Die Anordnung mit unter positiver Druckbeaufschlagung variablem Spalt verwendet aber segmentierte Dichtungen, die lediglich auf die Maschinenlast ansprechen. Sobald die Maschine eine Nennlast erreicht schließen sich die Packungsringsegmente und verbleiben in dem geschlossenen Zustand bis die Maschinenlast und damit der Fluiddruck in der Maschine ausreichend abfallen. Es können aber selbst nach Erreichen der Nennlast thermisch transiente Zustände weiter bestehen. Deshalb wird idealerweise angestrebt, dass die Dichtungssegmente so lange offen bleiben bis die thermischen transienten Vorgänge abgeklungen sind. Außerdem haben die VCCP-Dichtungen im Fall von Rotorschwingungen während des stationären Betriebs eine Neigung zum Reiben, wenn die Dichtungssegmente durch den umgebenden Fluiddruck zwangsmäßig geschlossen werden. Unter solchen Umständen ist die gebräuchliche VCCP-Anordnung zur Vermeidung von Reiben oder Anlaufen nicht wir kungsvoll, weil es sich bei ihr um ein passives Verfahren zur Positionierung der Dichtungssegmente handelt. Wünschenswert wäre die Schaffung einer „aktiv gesteuerten" Dichtungspositioniereinrichtung bei der die Dichtungssegmente nicht nur während des strömungslosen Zustands oder des Zustands geringer Strömung die den transienten Vorgängen während des Anfahrens und des Auslaufens entsprechen offen gehalten sind, sondern bei irgendeinem andren Betriebszustand geöffnet werden können, bei dem ein Reiben auftreten kann und das während einer jeweils gewünschten Zeitspanne. Während Betriebsbedingungen unter denen ein reiben unwahrscheinlich ist, wie etwa bei einem Maschinenbetrieb mit stationärer Voll- oder Teillast ohne Rotorschwingungen wäre es erwünscht, die Segmente „aktiv" radial nach innen zu ihrem engen Laufzustandsspalt zu bewegen. Dies würde eine optimale Abdichtung zwischen den stationären und den umlaufenden Komponenten im stationären Betreib ermöglichen, die während der Lebensdauer der Maschine aufrechterhalten bleibt.
  • Sogenannte „Smartdichtungen" verwenden pneumatische Aktuatoren hoher Kraftentfaltungsfähigkeit zur Erzeugung einer radial nach außen gerichteten Kraft, um die Dichtungssegmente unter den Maschinenbetriebszustand „aktiv" zu öffnen. Die Notwendigkeit die Lebensdauer des Aktuators zu erhalten erfordert aber einen Druckausgleich, der mittels Druckregelsystemen erzielt wird. Außerdem müssen die Aktuatoren extern mit Druck beaufschlagt werden, um den Umgebungsfluiddruck zu überwinden, was ein externes Hochdruckgas-Versorgungssystem erforderlich macht. Beispiele von Konstruktionen „Smart-Dichtungen" sind in den US-Patentschriften 6,786,487 ; 6,655,696 ; 6,572,115 und 6,.502,823 zu finden.
  • Kurze Zusammenfassung
  • Bei einem nicht beschränkenden Ausführungsbeispiel wird vorgeschlagen eine Anordnung zu schaffen, die es erlaubt Dichtungssegmente zu jedem Zeitpunkt während des Betriebs einer Strömungsmaschine dadurch zurück zu ziehen, dass ein Strömungsbypass vorgesehen ist, der den Druckabfall über die jeweils interessierenden Dichtungssegmente neutralisiert. Dadurch dass dieser Druckabfall eliminiert oder verringert wird, wird die von dem umgebenden Fluiddruck herrührende radial nach innen gerichtete Kraft auf die Dichtungssegmente wirkungsvoll verkleinert und die Dichtungssegmente werden sodann von Federn oder anderen geeigneten Aktuatoren mit geringere Krafterzeugung zum Öffnen zurückgezogen. Auf diese Weise können die Dichtungssegmente im Gegensatz zu der VCPP-Anordnung bei jeder Maschinenteil oder Volllast einschließlich während der Dauer der thermischen transienten beim Anlauf nach Erreichen einer Nennlast geöffnet werden.
  • Dementsprechend können bei einer beispielhaften und nicht beschränkenden Ausführungsform zwei aneinander angrenzende Packungsringe (von denen jeder aus mehreren bogenförmigen Segmenten besteht aus einer Gruppe von bspw. sechs axial voneinander beabstandeten Ringen zur aktiven Dichtungspositionierung über einen Bypasskreis ausgewählt werden. Mit anderen Worten, wenn der Wunsch besteht, Packungsringe R2, R3 aktiv zurückziehen wird ein Nebenfluss oder Bypassweg für eine Strömung zwischen einem Ort stromaufwärts von R2 (d. h. zwischen den Ringen R1, R2) und einem Ort strömungsabwärts von R3 (d. h. den zwischen den Ringen R3 und R4) hergestellt. Der Nebenfluss oder Bypass bietet der Strömung im Vergleich zu dem Leckagepfad zwischen Dichtungsringen und dem Turbinenrotor einen wesentlich geringeren Widerstand. Dadurch wird sichergestellt, dass der Druckabfall über die ausgewählten Packungsringe R2, R3 bei geöffnetem Nebenflusspfad wesentlich verringert ist, selbst wenn die Strömungsmaschine mit voller Last arbeitet. Die Verringerung des Druckabfalls über diese beiden Dichtungsringe gestattet es diesen sich unter der Einwirkung von Federn zurückzubewegen oder zu öffnen, die dazu ausgelegt sind, die Packungssegmente in den geöffneten Zustand nominal vorzuspannen. „Nominal" bezieht sich in diesem Zusammenhang auf den unbelasteten strömungslosen oder nur eine geringe Strömung aufweisenden Maschinenzustand.
  • Zu bemerken ist, dass das Öffnen und Schließen des Nebenflussweges durch ein handbetätigtes oder automatisches Ventil bzw. entsprechende Ventile gesteuert sein kann. Das bzw. die automatischen Ventil(e) kann bzw. können unmittelbar oder im Zusammenwirken mit der Gesamtsteuereinrichtung der Strömungsmaschine betätigt sein.
  • Wenngleich die beschriebene Ausführungsform sich auf radial bewegbare Dichtungen bezieht, die in der Regel in Gestalt von wenigstens zwei bogenförmigen Segmenten vorliegen, ist die hier beschriebene Erfindung doch in gleichem Maße auch auf geschlossene ringförmige Dichtungen anwendbar, die sich axial zwischen einer geöffneten und einer geschlossenen Position bewegen, wie sie typischerweise bei Flugtriebwerken angetroffen werden. Demgemäß bezieht sich die Erfindung unter einem Aspekt auf eine aktiv rückziehbare Dichtungsanordnung zur Verwendung zwischen rotierenden und nicht rotierenden Strömungsmaschinenkomponenten, die aufweist: Wenigstens einen Dichtungsring, der an der nicht rotierenden Komponenten angebracht ist, wobei der Dichtungsring in Abhän gigkeit von einem Druckabfall über den Dichtungsring zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung auf die umlaufende Komponente zu und von dieser weg bewegbar ist; und einen Fluidbypasskreis, um Fluid rings um den wenigstens einen Dichtungsring zur Verringerung des Druckabfalls herumzuleiten, derart, dass sich der wenigstens eine Dichtungsring unter der Einwirkung von einer oder mehreren Federn oder Aktuatoren zu einer geöffneten Stellung hin bewegt.
  • Unter einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine zurückbewegbare Dichtungsanordnung zur Verwendung zwischen einem stationären Turbinenstator und einer Turbinenrotorkomponente einer Turbine, wobei die Dichtungsanordnung aufweist: Eine Anzahl Dichtungsringe, die an dem Turbinenstator befestigt sind, wobei jeder Ring wenigstens zwei bogenförmige Dichtungselemente aufweist, die in Abhängigkeit von dem Druckabfall in einem axial längs des Rotors strömenden Fluid jeweils zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung auf den Turbinenrotor zu und von diesem weg bewegbar sind; und einen Fluidbypasskreis um Fluid rings um einen oder mehrere der Anzahl der Dichtungsringe herum zu leiten, um dadurch den Druckabfall über den einen oder die mehreren Dichtungsringe zu verringern, derart, dass sich die Dichtungssegmente des einen oder der mehreren Dichtungsringe(s) unter der Einwirkung einer oder mehrere Federn oder Aktuatoren zu der geöffneten Stellung hin bewegen.
  • Bei einer weiteren beispielhaften Ausführungsform wird ein Verfahren zur aktiven Steuerung wenigstens eines Dichtungsringes bei einer Strömungsmaschine geschaffen, bei der die Dichtungsringe eine umlaufende Komponente im Wesentlichen umschließen, wobei der wenigstens eine Dichtungsring in Abhängigkeit von dem Druckabfall in einem längs der umlaufenden Komponente strömenden Prozessfluid zu einem Teil der umlaufenden Komponente hin oder von dieser weg bewegbar ist und wobei das Verfahren beinhaltet: (a) Herstellen eines Fluidbypassweges rings um den wenigstens einen Dichtungsring; und (b) Steuern des Bypassweges in der Weise, dass Prozessfluid selektiv in den Bypassweg eintreten lassen wird, um dadurch den Druckabfall über den wenigstens einen Dichtungsring zu verringern, derart, dass sich der wenigstens eine Dichtungsring von der umlaufenden Komponente weg bewegt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung:
  • 1 ist eine teilweise Querschnittsdarstellung einer Strömungsmaschine, unter Veranschaulichung eines aktiven zurück bewegbaren radialen Dichtungsaufbaus, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung durch einen der Dichtungsringe aus 1;
  • 3 ist eine teilweise Querschnittsdarstellung eines Teilquerschnitts einer Strömungsmaschine, unter Veranschaulichung eines aktiven zurück bewegbaren axialen Dichtungsaufbaus, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 4 ist eine teilweise Querschnittsdarstellung einer Strömungsmaschine, unter Veranschaulichung eines aktiven zurück bewegbaren radialen Bürstendichtungsaufbaus, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 ist eine teilweise Querschnittsdarstellung einer Strömungsmaschine, unter Veranschaulichung eines aktiven zurück bewegbaren radialen, biegsamen Lamellendichtungsaufbaus, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
  • 6 ist eine teilweise Querschnittsdarstellung einer Strömungsmaschine, unter Veranschaulichung eines aktiven zurück bewegbaren radialen abreibbaren Dichtungaufbaus, gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der Zeichnung
  • Bezugnehmend zunächst auf 1 ist dort eine Strömungsmaschinendichtungsanordnung 10 teilweise veranschaulicht, die einen Rotor 12 und ein Gehäuse oder einen Dichtungskopf 14 aufweist. Es sind mehrere Labyrinthdichtungsringe 16, 18, 20, 22, 24 und 26 (auch als Ringe R1 bis R6 bezeichnet) dargestellt, die in dem Dichtungskopf an axial voneinander beabstandeten Orten längs des Rotors angebracht sind. Jeder Dichtungsring besteht aus mehreren bogenförmigen Segmenten (wenigstens zwei, aber typischerweise vier oder mehr), die sich rings um den Umfang des Rotors erstrecken. Wenn die Dichtungsringe Labyrinthdichtungen sind weist jedes Dichtungssegment eine Anzahl Zähne 28 auf, die Umfangsbereichen des Rotors 12 gegenüber liegen, welche in ihrem Radius abwechselnd nach oben oder nach unten stufenförmig unterschiedlich sein können. Die Erfindung ist jedoch nicht auf irgendeine spezielle Labyrinthzahnanordnung beschränkt. Die hier beschriebene Dichtungsanordnung ist vielmehr auf alle Arten von Dichtungen anwendbar einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, auf Labyrinthdichtungen (einschließlich Dichtungen mit gerader Verzahnung, mit schräger Verzahnung und Vernier-Dichtungen), Bürstendichtungen, nachgiebige Lamellendichtungen, Shingle-Dichtungen, Wabendichtungen und Abriebdichtungen. Die Dichtungsanordnung ist auch an jedem beliebigen Dichtungsort anwendbar, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, stirnseitige Dichtungen (in 1 gezeigt), Zwischenstufendichtungen, Schaufelspitzendichtungen und dergleichen und umfasst ringförmige, nicht segmentierte axial bewegliche Dichtungen.
  • 2 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Dichtungsringes 18, jedoch mit mehr Einzelheiten. Wie oben erwähnt, besteht der Dichtungsring 18 aus einer Anzahl Segmente 19, von denen jedes eine Dichtfläche 30 trägt von der Zähne oder andere Dichtungselemente 28 radial nach innen vorragen. Der Hochdruckbereich ist von dem Niederdruckbereich 36 an der Schnittstelle 38 getrennt, die üblicherweise als die „Dichtungsstelle" oder genauer bei Dampfturbinen als „Dampfdichtungsstelle" bezeichnet ist. Typischerweise wirkt das Dichtungssegment dadurch, dass es der Fluidströmung zwischen dem Dichtungssegment 19 und dem Rotor, von dem Hochdruckbereich zu dem Niederdruckbereich, eine verhältnismäßig große Anzahl von Hindernissen (z. B. die Zähne 28) entgegenstellt.
  • Typischerweise weisen die Dichtungssegmente einen eingezogenen Mittelteil 40 mit Flanschen 42 an dem der Dichtfläche 30 gegenüber liegenden Ende auf. Ein Dichtungskopfhohlraum 44 ist so gestaltet, dass er einander gegenüber liegende Hakenteile 46 aufweist, die in den eingeschnürten Teil 40 eingreifen, so dass die Dichtungssegmente radial nach in nen und auswärts auf den Rotor 12 zu und von diesem weg beweglich gelagert sind. Zwischen den Hakenteilen 46 und den Flanschen 42 können Federn 48 angeordnet sein, um das Dichtungsringsegment auf eine radial zurückgezogene oder geöffnete Stellung hin nominell vorzuspannen. Die Federn halten die Ringsegmente während unbelasteten strömungslosen oder nur eine geringe Strömung aufweisenden Betriebszuständen wie beim Anlauf oder beim Auslauf, in einer geöffneten oder zurückgezogenen Stellung. Wenn die Turbine auf die Betriebslast hoch gefahren wird, tritt das strömungsaufwärtige Hochdruckprozessfluid (z. B. Dampf oder die gasförmigen Verbrennungsprodukte) über einen Spalt 50 oder andere Merkmale, wie üblicherweise angeordnete Zustromlöcher in den Hohlraum 44 ein, derart, dass die Druckkraft die Federkraft überwindet, womit das Dichtungssegment 19 radial nach innen auf den Rotor 12 zu zu einem engen Laufspalt hin bewegt wird. Dies ist eine gebräuchliche VCCP Anordnung, die auf dem Gebiet der Turbinen wohl bekannt ist.
  • Lediglich zu Zwecken der Erläuterung geht die nachfolgende Beschreibung davon aus, dass bestimmt wurde, dass die segmentierten Ringdichtungen 18, 20 (R2 und R3) unter irgendwelchen Betriebsbedingungen der Turbine aktiv zurück bewegbar sein sollen. Zu diesem Zwecke und unter Bezugnahme wiederum auf 1 ist ein Bypass oder Nebenflusskreis oder -weg vorgesehen, der wenigstens eine Leitung oder ein Rohr 52 beinhaltet, welches sich von einem Einlass 54 an einem Ort in dem Gehäuse oder in dem Dichtungskopf 14 stromaufwärts des Dichtungsringes 18 (R2) zu einem Auslass 56 an einem Ort des Gehäuses oder des Dichtungskopfes stromabwärts von dem Dichtungsring 20 (R3) verläuft. Zwischen dem Einlass 54 und dem Auslass 56 ist wenigstens ein Bypass-Steuerventil 58 zur Steuerung des Durchflusses durch den Bypasskreis angeordnet. Das Ventil 58 kann von Hand oder automatisch betätigt sein. Die automatische Betätigung kann entweder unmittelbar oder im Zusammenwirken mit dem Maschinenregler erfolgen. Ist das Ven til 58 geöffnet, bietet der Bypass-Strömungsweg einen wesentlich geringeren Strömungswiderstand im Vergleich zu der Leckage zwischen den Dichtungsringen und dem Rotor. Dies führt zu einer beträchtlichen Verringerung des Druckabfalls über die „aktiven" Dichtungsringe 18, 20 mit der Folge, dass diese unter der Einwirkung der Federn 48 zurück bewegt, d. h. geöffnet werden. Die Verwendung von Federn zum Öffnen der Dichtungsringsegmente dient lediglich zu Zwecken der Veranschaulichung, wobei darauf hinzuweisen ist, das auch geeignete hydraulische, pneumatische oder elektromagnetische Aktuatoren verwendet werden können.
  • Die strömungsaufwärtige Position gibt bei einem vorgegebenen Dichtungsring alle möglichen Positionen zwischen den Dichtstellen für diesen Dichtungsring und dem stromaufwärtigen, unmittelbar anschließenden Dichtungsring wieder. In ähnlicher Weise gibt die strömungsabwärtige Position bei einem vorgegebenen Dichtungsring alle möglichen Positionen zwischen den Dichtstellen für diesen Dichtungsring und dem strömungsabwärts unmittelbar anschließenden Dichtungsring wieder.
  • Es ist wichtig darauf hinzuweisen, dass die aktiv zu steuernden Dichtungsringe auch in Abhängigkeit von Nachrüsterfordernissen ausgewählt werden können. Bei Verwendung des Ausführungsbeispiels nach 1 bietet der Bereich unmittelbar stromabwärts von dem Ring 16 (R1) weit ausreichenden Raum zum Anschluss der Bypass-Rohrleitungen 52 so dass alle stromaufwärts von diesem Ort liegenden Ringe zu guten Kandidaten für eine aktive Positionierung gemacht werden. Generelle können ein Bypass und damit die Unversehrtheit der Zähne gegenüber möglicher Beschädigung durch Anlaufen ebenso wie eine beliebige Anzahl und Kombination von Ringen in einer vorgegebenen Enddichtung ausgewählt werden.
  • Bezugnehmend nun auf 3 ist dort eine Axialdichtungsanordnung 60 dargestellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Rotor 62 von einem Stator 64 umschlossen, der die im Nachfolgenden beschriebene Dichtungsanordnung trägt, die mit einer axialen Rotorplatte 66 zusammenwirkt, die auf dem Rotor zum Zwecke der Beherrschung der Leckage oder des Fluidstroms längs des Rotors 62 von der Hochdruckseite zu der Niederdruckseite (in 3 durch „HP" und „NP" angedeutet) in einer im Übrigen der in Zusammenhang mit den 1, 2 beschriebenen Dichtungsanordnung ähnlichen Weise angeordnet ist.
  • Bei der dargestellten Ausführungsform sind ein Paar Dichtungsringe 68, 70 (R1 bzw. R2) in dem Stator 64 derart angeordnet, dass Hochdruckfluid in die Spalte 72, 74 und in den entsprechenden Ringhohlraum 76 bzw. 78 eintreten kann, um die Dichtungsringe 68, 70 zu der axialen Rotorplatte 66 hin zu bewegen. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform kann wenigstens einer der Dichtungsringe (70 bei der Darstellung in 3) einen Bypasskreis aufweisen, der wenigstens ein Rohr oder eine Leitung 82 beinhaltet, die von einem Einlass 84 an einem Ort in dem Stator stromaufwärts des Dichtungsringes 70 zu einem Auslass 86 stromabwärts des Dichtungsringes 70 verläuft, wobei wenigstens ein Bypass-Steuerventil 88 zwischen dem Einlass und dem Auslass zur Steuerung des Durchflusses durch den Bypasskreis angeordnet ist. Wie bei der vorher beschriebenen Ausführungsform kann eine automatische Betätigung entweder direkt oder im Zusammenwirken mit der Maschinenregeleinrichtung erfolgen.
  • Bei geöffnetem Ventil 88 bietet der Bypass-Strömungspfad einen im Vergleich zu der Leckage zwischen den Dichtringen 68 bzw. 70 und der axialen Rotorplatte 66 deutlich geringeren Strömungswiderstand, was zu einer deutlichen Verringerung des Druckabfalls über den oder die aktiven Dichtring(e), in diesem Fall den Dichtring 70 führt mit der Folge, dass dieser unter der Einwirkung einer Feder oder eines anderen geeigneten Aktuators in der im Vorstehenden beschriebenen Weise sich zurück bewegt oder öffnet. Wenngleich eine Labyrinthdichtung dargestellt ist, so ist doch darauf hinzuweisen, dass diese aktiv rückbewegbare axiale Dichtungsanordnung auf alle Arten von Dichtungen anwendbar ist, einschließlich, ohne darauf beschränkt zu sein, auf Bürstendichtungen, nachgiebige Lamellendichtungen, Shingle-Dichtungen, Wabendichtungen und Abriebdichtungen.
  • Bezug nehmend auf 4 ist dort eine weitere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, die eine aktive rückbewegbare Bürstendichtung beinhaltet. Mehr im Einzelnen umschließt eine Bürstendichtungsanordnung 90 einen Rotor 92, wobei ringförmige Dichtungssegmente in dem Stator 94 gelagert sind. Dichtungsringsegmente 96, 98 sind jeweils Teil der kreisringförmigen Dichtungsringanordnungen R1, R3, der in den 1, 2 verwendeten Bauart. Die Bürstendichtung 100 verwendet gebräuchliche Bürstendichtungselemente 102, die in einem Dichtungsringsegment 104 aufgenommen sind, welches einen Teil des kreisförmigen Dichtungsringes R2 bildet. Die Bürstendichtung 100 kann eine Einzelbürstendichtung sein oder a ber sie kann aus Gründen der Nachrüstung in eine gebräuchliche Labyrinthdichtung eingefügt sein. Die Art und Weise, in der sich die Bürstendichtung zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung bewegt ist ähnlich wie bei den vorher beschriebenen Dichtungsausführungsformen, wobei ein Hochdruckstrom in den Spalt 106 und den Dichtungsringhohlraum 108 eintritt, um den Dichtungsring R2 in eine geschlossen Stellung zu bewegen. Wie bei der im Vorstehenden beschriebenen Ausführungsform ist ein Bypasskreis 110 verwendet, der wenigstens eine Leitung 112 und ein zugeordnetes Ventil 114 benutzt, wobei die Leitung sich von einer stromaufwärtigen Seite des Dichtungsrings R2 zu einer stromabwärtigen Seite des Dichtrings erstreckt. Im Übrigen arbeitet die aktive zurückbewegbare Bürstendichtung 100 in der im Vorstehenden anhand der 1 bis 2 beschriebenen Weise. Zu bemerken ist aber, dass die Dichtungsringe R1, R3 passive Dichtungsringe (d. h. ohne Bypass) und von irgendeiner beliebigen Bauart sein können, wie etwa jeweils eine Labyrinthdichtung, eine Bürstendichtung, eine nachgiebige Lamellendichtung oder eine Abriebdichtung.
  • 5 veranschaulicht eine andere Ausführungsform, bei der der kreisförmige Dichtungsring R2 wenigstens zwei Segmente 118 aufweist, von denen jedes eine nachgiebige Lamellendichtung 120 trägt. Die nachgiebige Lamellendichtung 120 kann eine nachgiebige Einzel-Lamelledichtung oder aus Gründen der Nachrüstung in eine gebräuchliche Labyrinthdichtung eingefügt sein. Der Bypasskreis beinhaltet die Leitung 122 und das Ventil 124, wobei die Anordnung in der gleichen Weise wie vorstehend beschrieben arbeitet. Auch hier sind jedoch die Dichtungsringe R1 und R3 auf den beiden Seiten des Dichtungsringes R2 Dichtungsringe ohne Bypass und können La byrinth-, Bürsten-, nachgiebige Lamellen- oder Abriebdichtungsanordnungen beinhalten.
  • Bei der in 6 veranschaulichten Ausführungs form ist eine aktive zurückbewegbare abreibbare Dichtungsanordnung 126 veranschaulicht bei der ein abreibbarer Belag oder abreibbare, wabenartige Dichtungselemente 128 auf einem Dichtungsringsegment 130 eines kreisringförmigen Dichtungsringes R2 mit Schneidzähnen auf dem Rotor vorgesehen sind. Alternativ könnte die abreibbare Beschichtung oder Wabenstruktur an dem Rotor befestigt sein, während die Schneidzähne Teil des kreisringförmigen Dichtungsrings R2 sein können. Der Dichtungsring R2 ist durch einen Bypasskreis umgangen, der die Leitung 132 und das Ventil 134, wie sie bei den vorherigen Ausführungsformen beschrieben worden sind, enthält. Die kreisringförmigen Dichtringe R1, R3 ohne Bypass stromaufwärts und stromabwärts des kreisringförmigen Dichtungsringes R2 können Labyirinth-, Bürsten-, nachgiebige Lamellen- oder Abriebdichtungsanordnungen beinhalten.
  • Bei der Konstruktion des Bypasspfades können mehrere Rohre verwendet werden, die von verschiedenen Umfangspositionen stromaufwärts der aktiven Ringe ausgehend zu einem größeren Sammelrohr zusammengefasst sind, das mit einem einzigen Ventil versehen ist. Jenseits des Ventils kann das dickere Rohr sich in mehrere kleinere Rohre verzeigen, die an verschiedenen Umfangspositionen stromabwärts der aktiven Ringe angebracht sind. Alternativ können mehrere Rohre mit individuellen Ventilen ohne die Notwendigkeit der Verbindung aller Rohre mit einer Sammelleitung verwendet werden. Bei einer weiteren Alternative und unter Verwendung der 1 als beispielhaftes Vorbild kann, wie dargestellt, ein einziges Rohr 52 zur Implementierung des Bypasses genutzt werden. Allgemein gesehen, hängen die Zahl und der Durchmesser der Rohre von den Strömungserfordernissen, Platzbedürfnissen und der Möglichkeit ab, das bzw. die stationären Gehäuse und den Dichtungskopf zu durchdringen.
  • Im Falle von mehreren, voneinander unabhängigen Bypasspfaden ist wenigstens ein Steuerventil 58 (vgl. auch 1) pro Bypasspfad erforderlich. Im Hinblick auf einen zuverlässigen Betrieb des Systems kann jedoch ein redundantes Ventil parallel oder in Reihe zu einem Hauptventil bei der Konstruktion vorgesehen sein.
  • Das Konzept einer aktiven zurückbewegbaren Dichtung arbeitet am besten, wenn mehrere Dichtungsstufen oder -ringe vorhanden sind, so dass ein Satz Dichtungsringe (oder ein Dichtungsring) aktiv gesteuert ist, während andere stromaufwärtige oder stromabwärtige passive Dichtungsringe (oder ein einzelner Dichtungsring), die von dem Bypasspfad oder -kreis unbeeinflusst sind, die kritische Rolle übernehmen, ein bestimmtes Mindestabdichtungsmaß (z. B. in Endichtungen) zu übernehmen oder einen bestimmten minimalen Druckabfall (z. B. bei der Schaufelspitzenabdichtung) aufrecht zu erhalten, wenn die aktiven Dichtungen durch ein Bypass umgangen sind. Während die Dichtwirkung der aktiven Dichtungen aufrechterhalten bleibt kann dann die Dichtwirkung der zugeordneten passiven Dichtungen durch mögliches Abreiben beeinträchtigt werden. Aus diesem Grund ist es bei Zwischenstufen- und Laufschaufelspitzen-Abdichtungseinrichtungen wünschenswert jeweils wenigstens zwei Dichtungsringe vorzusehen, so dass einer davon durch eine Bypass-Umleitung aktiv gemacht werden kann, während der andre passiv bleibt. Das Konzept ist jedoch, allge mein betrachtet, weder auf eine Einstufen- noch auf eine Mehrstufen-Abdichtung beschränkt und kann in jedem Falle angewandt werden.
  • Das Konzept der Verringerung der Schließkraft (bei einer Radialdichtungskonfiguration radial nach innen zu) an Dichtungssegmenten kann dazu benutzt werden, die Dichtungen unter Verwendung entweder eines passiven Vorspannverfahrens, wie etwa Federn, oder mittels Aktuatoren zu öffnen. Bei Verfolgung der letzt genannten Option, verringert das vorgeschlagene Konzept die erforderliche Kraftkapazität der Aktuatoren beträchtlich.
  • Zusätzlich zur aktiven Steuerung des Dichtungsspaltes und damit der Leckage in einer Strömungsmaschine erlaubt das vorliegende Konzept auch ein aktives Hin- und Herpendeln der Dichtungssegmente. Beispielsweise können bei einer Dampfturbine die Dichtungsringe vom geöffneten in den geschlossenen Zustand und umgekehrt hin und her pendeln lassen werden, womit im Wesentlichen ein „Reinigungs"-Modus für die zurückbewegbaren Dichtungen in Einheiten erzeugt wird, die eine schlechte Dampfqualität aufweisen. Um ein Beispiel zu benennen, bestehen bei industriellen Dampfturbinen Bedenken, dass die zurückbewegbare Dichtung wegen Ablagerungen, etc. aus dem Dampf mit der Zeit nicht mehr funktioniert. Dieser Reinigungsmodus verleiht dem Betrieb aktiver zurückbewegbarer Dichtungen zusätzlich Zuverlässigkeit.
  • Wie bereits vermerkt, ist der Bypasskreis zur aktiven Rückbewegung von Dichtungselementen, wie er hier erläutert ist, auf alle Strömungsmaschinen anwendbar, einschließ lich, ohne darauf beschränkt zu sein, auf Dampf- und Gasturbinen, Verdichter und Flugtriebwerke.
  • Wenngleich die Erfindung im Zusammenhang mit dem beschrieben wurde, was gegenwärtig als die zweckmäßigste und bevorzugte Ausführungsform betrachtet wird, so versteht sich doch, dass die Erfindung nicht auf die beschriebene Ausführungsform beschränkt ist, sondern dass sie im Gegenteil verschiedene Abwandlungen und äquivalente Anordnungen mit um fasst, die im Schutzbereich der beigefügten Patentansprüche liegen.
    • 10
    Strömungsmaschinendichtungsanordnung
    12
    Rotor
    14
    Gehäuse oder Dichtungskopf
    165, 18, 20, 22, 24 und 26
    Dichtungsringe
    28
    Zähne
    19
    Segmente
    30
    Dichtfläche
    34
    Hochdruckbereich
    36
    Niederdruckbereich
    38
    Trennstelle
    40
    Mittelteil
    42
    Flansche
    44
    Dichtungskopf-Hohlraum
    46
    Hakenartige Teile
    48
    Federn
    50
    Spalt
    52
    Leitung oder Rohr
    54
    Einlass
    56
    Auslass
    58
    Steuerventil
    60
    Dichtungsanordnung
    62
    Rotor
    64
    Stator
    66
    Axiale Platte
    68, 70
    Kreisförmige Dichtungsringe
    72, 74
    Spalte
    Ringhohlraum
    82
    Leitung
    84
    Einlass
    86
    Auslass
    88
    Steuerventil
    90
    Bürstendichtungsanordnung
    92
    Rotor
    94
    Statur
    96, 98
    Segmente
    100
    Bürstendichtung
    102
    Dichtungselemente
    104
    Dichtungsringsegment
    108
    Ringhohlraum
    110
    Bypasskreis oder -leitung
    114
    Ventil
    118
    Segmente
    120
    Lamellendichtung
    122
    Leitung
    124
    Ventil
    126
    Dichtungsanordnung
    128
    Dichtungselemente
    130
    Dichtungsringsegment
    132
    Leitung
    134
    Ventil
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - US 6695316 [0003]
    • - US 6022027 [0003]
    • - US 5810365 [0003]
    • - US 5603510 [0003]
    • - US 5002288 [0003]
    • - US 4443311 [0003]
    • - US 6786487 [0005]
    • - US 6655696 [0005]
    • - US 6572115 [0005]
    • - US 6502823 [0005]

Claims (10)

  1. Aktive zurückziehbare Dichtungsanordnung zur Verwendung zwischen umlaufenden und nicht umlaufenden Strömungsmaschinenkomponenten (12, 14), die aufweist: Wenigstens einen Dichtungsring (18 oder R2), der an der nicht umlaufenden Komponente (14) angebracht ist, wobei der Dichtungsring in Abhängigkeit von dem Druckabfall an dem Dich tungsring zwischen einer geschlossenen und einer geöffneten Stellung, zu der umlaufenden Komponenten (12) hin und von dieser weg bewegbar ist; und einen Fluid-Bypassweg (52, 54, 56, 58), um Fluid zur Verringerung des Druckabfalls um den wenigstens einen Dichtungsring herum zu leiten, derart, dass der wenigstens eine Dichtungsring unter der Einwirkung einer oder mehrere Federn oder Aktuatoren zu einer geöffneten Stellung hin bewegt wird.
  2. Aktive zurückziehbare Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der ein Ventil (58) die Strömung durch den Bypassweg steuert.
  3. Aktive zurückziehbare Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, bei der das Ventil (58) handgesteuert ist.
  4. Aktive zurückziehbare Dichtungsanordnung nach Anspruch 2, bei der das Ventil (58) für eine automatische Betätigung programmiert ist.
  5. Aktive zurückziehbare Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die umlaufende Komponente eine Rotorwelle (12) aufweist.
  6. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der die stationäre Komponenten (14) eine Gehäuseschale, und/oder ein Gehäuse und/oder einen Dichtungskopf und/oder eine Membran und/oder eine Abdeckungsaufhängung umfasst.
  7. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Dichtungsring (18) durch eine oder mehrere Federn (48) zu einer geöffneten Stellung hin vorgespannt ist.
  8. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Fluidbypassweg Fluid um den wenigstens einen Dichtungsring (18) herumleitet.
  9. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der der Bypassweg wenigstens eine Leitung (52) enthält, die von einem Ort stromaufwärts des wenigstens einen Dichtungsringes (18) zu einem Ort stromabwärts des wenigstens Dichtungsringes verläuft.
  10. Dichtungsanordnung nach Anspruch 1, bei der wenigstens ein Dichtungsring (18) wenigstens zwei bogenförmige Segmente aufweist.
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FR (1) FR2914009B1 (de)
RU (1) RU2443883C2 (de)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2067930A2 (de) 2007-12-04 2009-06-10 Hitachi Ltd. Dichtung für eine Dampfturbine
CN102301170A (zh) * 2009-01-29 2011-12-28 西门子公司 速闭阀
CN102777217A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 通用电气公司 可缩进的密封系统
FR3007062A1 (fr) * 2013-06-12 2014-12-19 Snecma Joint axial comprenant un corps coulissant de reglage de jeu, et turbomachine d'aeronef
EP2426318A3 (de) * 2010-06-23 2016-12-28 General Electric Company System zur Schubkontrolle in Dampfturbinen
EP3457009A1 (de) * 2017-09-19 2019-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine mit wellendichtungsanordnung
US10677080B2 (en) 2016-11-17 2020-06-09 MTU Aero Engines AG Seal system for a guide blade system of a gas turbine

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7909335B2 (en) * 2008-02-04 2011-03-22 General Electric Company Retractable compliant plate seals
US20100143102A1 (en) * 2008-02-18 2010-06-10 General Electric Company Compliant plate seal with self-correcting behavior
US20090304493A1 (en) * 2008-06-09 2009-12-10 General Electric Company Axially oriented shingle face seal for turbine rotor and related method
JP4898743B2 (ja) 2008-06-09 2012-03-21 三菱重工業株式会社 回転機械のシール構造
US20100078893A1 (en) * 2008-09-30 2010-04-01 General Electric Company Active retractable seal for turbomachinery and related method
US8052380B2 (en) * 2008-10-29 2011-11-08 General Electric Company Thermally-activated clearance reduction for a steam turbine
US8021103B2 (en) * 2008-10-29 2011-09-20 General Electric Company Pressure activated flow path seal for a steam turbine
US8262349B2 (en) * 2008-12-22 2012-09-11 General Electric Company Adaptive compliant plate seal assemblies and methods
JP5738184B2 (ja) * 2009-06-16 2015-06-17 三菱重工業株式会社 軸シール装置
US8333544B1 (en) * 2009-08-14 2012-12-18 Florida Turbine Technologies, Inc. Card seal for a turbomachine
US8650878B2 (en) 2010-03-02 2014-02-18 General Electric Company Turbine system including valve for leak off line for controlling seal steam flow
US8087872B2 (en) 2010-03-23 2012-01-03 General Electric Company Steam seal system
US8936247B2 (en) 2010-05-18 2015-01-20 General Electric Company Seal assembly including plateau and concave portion in mating surface for seal tooth in turbine
US8480352B2 (en) * 2010-06-23 2013-07-09 General Electric Company System for controlling thrust in steam turbine
US9181817B2 (en) * 2010-06-30 2015-11-10 General Electric Company Method and apparatus for labyrinth seal packing rings
US20120027582A1 (en) * 2010-08-02 2012-02-02 General Electric Company Floating packing ring assembly
DE202011105609U1 (de) * 2011-09-12 2011-10-13 Alstom Technology Ltd. Labyrinthdichtung
JP5851890B2 (ja) * 2012-03-08 2016-02-03 三菱重工業株式会社 軸シール装置
RU2493388C1 (ru) * 2012-03-27 2013-09-20 Открытое акционерное общество Конструкторско-производственное предприятие "Авиамотор" Уплотнение внутреннего стыка камеры сгорания и статора турбины газотурбинного двигателя
US9097350B2 (en) * 2012-04-02 2015-08-04 United Technologies Corporation Axial non-contact seal
JP6012505B2 (ja) * 2013-02-22 2016-10-25 三菱重工業株式会社 軸シール装置及び回転機械
US9845700B2 (en) * 2013-03-12 2017-12-19 Rolls-Royce North American Technologies Inc. Active seal system
US9121299B2 (en) 2013-06-05 2015-09-01 General Electric Company Axially retractable brush seal system
KR101327861B1 (ko) * 2013-06-28 2013-11-11 조정봉 오일 디플렉터
ITCO20130070A1 (it) * 2013-12-18 2015-06-19 Nuovo Pignone Srl Apparato per realizzare una tenuta di fluido in un ambiente interno di una turbomacchina
DE102014203318A1 (de) * 2014-02-25 2015-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Gasturbine bei aktiver hydraulischer Spalteinstellung
EP3002487B1 (de) * 2014-10-03 2018-12-12 General Electric Technology GmbH Dichtungssystem
JP6601677B2 (ja) * 2016-02-16 2019-11-06 三菱日立パワーシステムズ株式会社 シール装置及び回転機械
US10746040B2 (en) 2017-02-24 2020-08-18 Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation Steam turbine system and method for starting steam turbine
US10161314B2 (en) * 2017-04-11 2018-12-25 United Technologies Corporation Vented buffer air supply for intershaft seals
US10519790B2 (en) * 2017-06-15 2019-12-31 General Electric Company Turbine shroud assembly
KR102199477B1 (ko) * 2017-09-05 2021-01-06 한화에어로스페이스 주식회사 회전 기계의 실링 구조
RU196211U1 (ru) * 2019-12-04 2020-02-19 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Брянский государственный технический университет» Уплотнение радиального зазора безбандажного направляющего аппарата турбомашины
CN116249848A (zh) * 2020-05-18 2023-06-09 多佛泵和过程解决方案有限公司 高压气体密封
CN112981304A (zh) * 2021-02-24 2021-06-18 哈尔滨汽轮机厂有限责任公司 一种热喷涂封严方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443311A (en) 1983-07-22 1984-04-17 Atlantic Richfield Company Method for making amino acids
US5002288A (en) 1988-10-13 1991-03-26 General Electric Company Positive variable clearance labyrinth seal
US5603510A (en) 1991-06-13 1997-02-18 Sanders; William P. Variable clearance seal assembly
US5810365A (en) 1996-08-05 1998-09-22 Brandon; Ronald Earl Retractable segmented packing rings for fluid turbines
US6022027A (en) 1997-12-18 2000-02-08 General Electric Co. Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement
US6502823B1 (en) 2001-12-07 2003-01-07 General Electric Company Actuating seal carrier for a turbine and method of retrofitting
US6572115B1 (en) 2001-12-21 2003-06-03 General Electric Company Actuating seal for a rotary machine and method of retrofitting
US6655696B1 (en) 2002-06-28 2003-12-02 General Electric Company Seal carrier for a rotary machine and method of retrofitting
US6695316B2 (en) 2001-09-21 2004-02-24 General Electric Company Apparatus and methods for supporting a retractable packing ring
US6786487B2 (en) 2001-12-05 2004-09-07 General Electric Company Actuated brush seal

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4304093A (en) 1979-08-31 1981-12-08 General Electric Company Variable clearance control for a gas turbine engine
US5749584A (en) 1992-11-19 1998-05-12 General Electric Company Combined brush seal and labyrinth seal segment for rotary machines
US6131910A (en) 1992-11-19 2000-10-17 General Electric Co. Brush seals and combined labyrinth and brush seals for rotary machines
US6131911A (en) 1992-11-19 2000-10-17 General Electric Co. Brush seals and combined labyrinth and brush seals for rotary machines
US5395124A (en) 1993-01-04 1995-03-07 Imo Industries, Inc. Retractible segmented packing ring for fluid turbines having gravity springs to neutralize packing segment weight forces
US5509780A (en) 1995-03-08 1996-04-23 General Electric Co. Apparatus and method for providing uniform radial clearance of seals between rotating and stationary components
US5709388A (en) 1996-09-27 1998-01-20 General Electric Co. Variable clearance packing ring with guide for preventing circumferential displacement
US6139018A (en) 1998-03-25 2000-10-31 General Electric Co. Positive pressure-actuated brush seal
US6065754A (en) 1998-04-15 2000-05-23 General Electric Co. Uniform clearance, temperature responsive, variable packing ring
US6250641B1 (en) 1998-11-25 2001-06-26 General Electric Co. Positive biased packing ring brush seal combination
JP2002536613A (ja) 1999-02-11 2002-10-29 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ 円周方向変位を防止するクリップを有する可変クリアランス・パッキングリング
US6394459B1 (en) 2000-06-16 2002-05-28 General Electric Company Multi-clearance labyrinth seal design and related process
RU2170864C1 (ru) * 2000-12-21 2001-07-20 Бородко Александр Евгеньевич Уплотнение вращающегося вала
RU2218497C2 (ru) * 2001-08-10 2003-12-10 Открытое Акционерное Общество "Сумское Машиностроительное Научно-Производственное Объединение Им. М.В. Фрунзе" Уплотнение вала турбокомпрессора
US6715766B2 (en) 2001-10-30 2004-04-06 General Electric Company Steam feed hole for retractable packing segments in rotary machines
US6505834B1 (en) 2001-11-02 2003-01-14 General Electric Company Pressure actuated brush seal
US6651986B2 (en) 2002-01-29 2003-11-25 General Electric Company Retractable packing ring lower half segment retaining key and method for retaining retractable packing ring lower half segment
GB2393766A (en) 2002-10-03 2004-04-07 Alstom A sealing arrangement for a turbine
RU2239741C2 (ru) * 2002-11-15 2004-11-10 Залыгин Юрий Рэмович Узел торцового уплотнения вала машины (варианты)
US6957945B2 (en) * 2002-11-27 2005-10-25 General Electric Company System to control axial thrust loads for steam turbines
US6935634B2 (en) 2003-05-08 2005-08-30 General Electric Company Steam turbine packing spring
RU34970U1 (ru) * 2003-10-09 2003-12-20 Открытое акционерное общество "Ленинградский Металлический завод" Узел уплотнения цилиндра турбомашины
US7293953B2 (en) 2005-11-15 2007-11-13 General Electric Company Integrated turbine sealing air and active clearance control system and method
US7384235B2 (en) 2006-04-07 2008-06-10 General Electric Company Variable clearance positive pressure packing ring and carrier arrangement with leaf springs
US7484927B2 (en) 2006-04-14 2009-02-03 General Electric Company Steam turbine variable clearance packing
US7431557B2 (en) 2006-05-25 2008-10-07 General Electric Company Compensating for blade tip clearance deterioration in active clearance control

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4443311A (en) 1983-07-22 1984-04-17 Atlantic Richfield Company Method for making amino acids
US5002288A (en) 1988-10-13 1991-03-26 General Electric Company Positive variable clearance labyrinth seal
US5603510A (en) 1991-06-13 1997-02-18 Sanders; William P. Variable clearance seal assembly
US5810365A (en) 1996-08-05 1998-09-22 Brandon; Ronald Earl Retractable segmented packing rings for fluid turbines
US6022027A (en) 1997-12-18 2000-02-08 General Electric Co. Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement
US6695316B2 (en) 2001-09-21 2004-02-24 General Electric Company Apparatus and methods for supporting a retractable packing ring
US6786487B2 (en) 2001-12-05 2004-09-07 General Electric Company Actuated brush seal
US6502823B1 (en) 2001-12-07 2003-01-07 General Electric Company Actuating seal carrier for a turbine and method of retrofitting
US6572115B1 (en) 2001-12-21 2003-06-03 General Electric Company Actuating seal for a rotary machine and method of retrofitting
US6655696B1 (en) 2002-06-28 2003-12-02 General Electric Company Seal carrier for a rotary machine and method of retrofitting

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8500397B2 (en) 2007-12-04 2013-08-06 Hitachi, Ltd. Seals in steam turbine
EP2067930A3 (de) * 2007-12-04 2010-06-30 Hitachi Ltd. Dichtung für eine Dampfturbine
EP2067930A2 (de) 2007-12-04 2009-06-10 Hitachi Ltd. Dichtung für eine Dampfturbine
US8128351B2 (en) 2007-12-04 2012-03-06 Hitachi, Ltd. Seals in steam turbine
CN102301170B (zh) * 2009-01-29 2013-08-21 西门子公司 速闭阀
CN102301170A (zh) * 2009-01-29 2011-12-28 西门子公司 速闭阀
EP2426318A3 (de) * 2010-06-23 2016-12-28 General Electric Company System zur Schubkontrolle in Dampfturbinen
CN102777217A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 通用电气公司 可缩进的密封系统
CN102777217B (zh) * 2011-05-10 2016-02-24 通用电气公司 用于在涡轮发动机的高压侧和低压侧之间使用的可缩进的密封系统
FR3007062A1 (fr) * 2013-06-12 2014-12-19 Snecma Joint axial comprenant un corps coulissant de reglage de jeu, et turbomachine d'aeronef
US10677080B2 (en) 2016-11-17 2020-06-09 MTU Aero Engines AG Seal system for a guide blade system of a gas turbine
EP3457009A1 (de) * 2017-09-19 2019-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine mit wellendichtungsanordnung
DE102017216558A1 (de) * 2017-09-19 2019-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Dampfturbine mit Wellendichtungsanordnung

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