JP2001193844A - Floating seal device for rotating machine - Google Patents

Floating seal device for rotating machine

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JP2001193844A
JP2001193844A JP2000001040A JP2000001040A JP2001193844A JP 2001193844 A JP2001193844 A JP 2001193844A JP 2000001040 A JP2000001040 A JP 2000001040A JP 2000001040 A JP2000001040 A JP 2000001040A JP 2001193844 A JP2001193844 A JP 2001193844A
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Japan
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gap
floating seal
rotary machine
seal device
rotating body
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Application number
JP2000001040A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayoshi Sasaki
公良 佐々木
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a floating seal device for a rotating machine capable of preventing damage of a seal member and reducing a fluid leak rate. SOLUTION: This device is loosely fitted with space (h) between the outer peripheral part of a rotating body 1 and itself, and comprises a seal member 11 for sealing the rotating body 1, a supporting member 8 for supporting the seal member 11, a heating measures 13 for heating the seal member 11 and a controller 14 for controlling heating quantity of the heating means 13.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧縮機、送風機、
回転式ポンプ、タービン等の回転機械の軸シールに適用
される回転機械のフローティングシール装置に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a compressor, a blower,
The present invention relates to a floating seal device for a rotary machine applied to a shaft seal of a rotary machine such as a rotary pump and a turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、回転機械の一例としてのタービ
ンロータ(回転体)の模式図である。図5は、タービン
ロータ(回転体)に取付けられた従来のフローティング
シールの拡大説明図である。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic view of a turbine rotor (rotating body) as an example of a rotating machine. FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a conventional floating seal attached to a turbine rotor (rotating body).

【0003】図4に示されるように、タービンロータ
(回転体)1は、ラジアル軸受3、4およびスラスト軸
受5によって軸支持されている。タービンロータ(回転
体)1には、多段の動翼2、2…が組み込まれている。
回転体1の軸シールとして、フローティングシール6が
回転体1の複数個所に配置されている。
As shown in FIG. 4, a turbine rotor (rotating body) 1 is supported by radial bearings 3 and 4 and a thrust bearing 5. The turbine rotor (rotating body) 1 has multi-stage moving blades 2, 2,...
As a shaft seal of the rotating body 1, floating seals 6 are arranged at a plurality of locations on the rotating body 1.

【0004】フローティングシール6は、図5に示され
るように、円環状のシール材7が、回転体1外面との隙
間hを有して嵌合されており、該シール材7の外側から
シール材7の移動隙間を持って包み込むように支持材8
が配置されている。
[0005] As shown in FIG. 5, the floating seal 6 has an annular sealing material 7 fitted with a clearance h from the outer surface of the rotating body 1. Support material 8 so as to enclose it with a moving gap for material 7
Is arranged.

【0005】シール材7が流体差圧によって、高圧側か
ら低圧側へ軸方向移動(図5の左から右方向に移動)す
ると、支持材8の端面9によって支持される。
When the seal member 7 moves axially from the high pressure side to the low pressure side (moves from left to right in FIG. 5) due to the fluid pressure difference, it is supported by the end face 9 of the support member 8.

【0006】従来のフローティングシール6では、高圧
側から低圧側への流体の漏れ量を少なくするには隙間h
ができる限り小さくされる必要がある。ここで、隙間h
が小さい場合には、回転体1とシール材7との温度差、
熱膨張差によって隙間hが無くなる(0となる)場合が
あり、その結果、シール材7が損傷することがあった。
In the conventional floating seal 6, in order to reduce the amount of fluid leakage from the high pressure side to the low pressure side, the clearance h
Need to be as small as possible. Here, the gap h
Is smaller, the temperature difference between the rotating body 1 and the sealing material 7;
The gap h may disappear (become zero) due to the difference in thermal expansion, and as a result, the sealing material 7 may be damaged.

【0007】また、起動発停時には、シール材7および
回転体1の温度が過渡的に変わる為、隙間hが小さくな
る場合があり、回転体1の外面とシール材7の潤滑面が
接触を起こし易いという不具合があった。
In addition, when starting and stopping the engine, the temperature of the seal member 7 and the rotating body 1 changes transiently, so that the gap h may become small. There was a problem that it was easy to wake up.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】シール材の損傷を防止
するとともに、高圧側から低圧側への流体の漏れ量を少
なくすることができる、回転機械のフローティングシー
ルが望まれる。さらに、仮にシール材が回転体に接触し
た場合にあっても、接触による損傷が最小限に抑制され
ることが望まれる。さらに、フローティングシールの機
能が維持されるように、シール材の半径方向移動が円滑
に行われることが望まれる。
There is a need for a floating seal for a rotary machine that can prevent damage to the seal material and reduce the amount of fluid leakage from the high pressure side to the low pressure side. Furthermore, even if the sealing material contacts the rotating body, it is desired that damage due to the contact be minimized. Further, it is desired that the seal member be smoothly moved in the radial direction so that the function of the floating seal is maintained.

【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、シール材(シール部材)の損傷を防止するととも
に、流体の漏れ量を少なくすることができる、回転機械
のフローティングシール装置を提供することを目的とし
ている。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a floating seal device for a rotary machine that can prevent damage to a seal member (seal member) and reduce the amount of fluid leakage. It is intended to be.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中の請求
項対応の技術的事項には、括弧()つき、番号、記号等
が添記されている。その番号、記号等は、請求項対応の
技術的事項と実施の複数・形態のうちの少なくとも一つ
の形態の技術的事項との一致・対応関係を明白にしてい
るが、その請求項対応の技術的事項が実施の形態の技術
的事項に限定されることを示すためのものではない。
Means for solving the problem are described as follows. The technical matters corresponding to the claims in the expression are appended with parentheses (), numbers, symbols, and the like. The numbers, symbols, etc. clarify the correspondence / correspondence between the technical matter corresponding to the claim and the technical matter of at least one of the plural forms of implementation. It is not to show that technical matters are limited to technical matters of the embodiment.

【0011】本発明の回転機械のフローティングシール
装置(6)は、回転体(1)の外周部に隙間(h)を有
して遊嵌され、前記回転体(1)をシールするためのシ
ール部材(11)と、前記シール部材(11)を支持す
る支持部材(8)と、前記シール部材(11)を加熱す
る加熱手段(13)と、前記加熱手段(13)の加熱量
を制御する制御部(14)とを備えている。
A floating seal device (6) for a rotary machine according to the present invention is loosely fitted with a gap (h) around the outer periphery of a rotating body (1) to seal the rotating body (1). A member (11), a support member (8) for supporting the seal member (11), a heating means (13) for heating the seal member (11), and a heating amount of the heating means (13) are controlled. A control unit (14).

【0012】本発明の回転機械のフローティングシール
装置(6)において、前記シール部材(11)の軸方向
の移動は、前記支持部材(8)の第1の面(9)で支持
され、前記シール部材(11)における前記回転体
(1)の前記外周部に対向する面および前記シール部材
(11)における前記第1の面(9)に対向する面に
は、潤滑性を有するコーティング材(12)が設けられ
ている。
In the floating seal device (6) for a rotary machine according to the present invention, the axial movement of the seal member (11) is supported by a first surface (9) of the support member (8), The surface of the member (11) facing the outer peripheral portion of the rotating body (1) and the surface of the sealing member (11) facing the first surface (9) are provided with a coating material (12) having lubricity. ) Is provided.

【0013】本発明のフローティングシール装置(6)
において、前記加熱手段(13)は、電気ヒータであ
る。
The floating seal device of the present invention (6)
In the above, the heating means (13) is an electric heater.

【0014】本発明の回転機械のフローティングシール
装置(6)において、前記コーティング材(12)は、
カーボン材である。
In the floating seal device (6) for a rotary machine according to the present invention, the coating material (12) is
It is a carbon material.

【0015】本発明の回転機械のフローティングシール
装置(6)において、更に、前記シール部材(11)の
温度を検出する第1の温度検出器(21)と、前記回転
体(1)の温度を検出する第2の温度検出器(22)と
を備え、前記制御部(14)は、前記第1および第2の
温度検出器(21、22)のそれぞれによって検出され
た検出値に基づいて、前記加熱手段(13)の加熱量を
制御する。
In the floating seal device (6) for a rotary machine according to the present invention, a first temperature detector (21) for detecting a temperature of the seal member (11) and a temperature of the rotary body (1) are further detected. And a second temperature detector (22) for detecting, wherein the control unit (14) is configured to perform the following operations based on the detection values detected by the first and second temperature detectors (21, 22), respectively. The heating amount of the heating means (13) is controlled.

【0016】本発明の回転機械のフローティングシール
装置(6)において、更に、前記隙間(h)を検出する
隙間センサー(31)を備え、前記制御部(14)は、
前記隙間センサー(31)によって検出された検出値に
基づいて、前記加熱手段(13)の加熱量を制御する。
The floating seal device (6) for a rotary machine according to the present invention further comprises a gap sensor (31) for detecting the gap (h), and the control section (14)
A heating amount of the heating means (13) is controlled based on a detection value detected by the gap sensor (31).

【0017】本発明の回転機械のフローティングシール
は、回転体(1)の軸シールを行う回転機械のフローテ
ィングシール(6)であって、前記回転体(1)の外周
に隙間(h)を有して遊嵌された円環状のシール材(1
1)と、前記シール材(11)の外側から包み込むよう
に配置された支持材(8)とを備え、前記シール材(1
1)の軸方向移動は、前記支持材(8)の端面(9)で
支持され、更に、前記シール材(11)に内蔵された加
熱手段(13)と、前記加熱手段(13)の温度調節を
行うコントローラ(14)とを具えている。
A floating seal for a rotary machine according to the present invention is a floating seal (6) for a rotary machine for performing shaft sealing of a rotary body (1), and has a clearance (h) on the outer periphery of the rotary body (1). Annular sealing material (1)
1), and a support member (8) arranged so as to wrap around from the outside of the sealing material (11), and the sealing material (1) is provided.
The axial movement of 1) is supported by the end surface (9) of the support member (8), and further includes a heating means (13) built in the sealing material (11) and a temperature of the heating means (13). A controller (14) for performing the adjustment.

【0018】本発明の回転機械のフローティングシール
(6)において、前記シール材(11)には、前記加熱
手段(13)に代えて、加熱および冷却を行う加熱冷却
手段が設けられることができる。
In the floating seal (6) for a rotary machine according to the present invention, the sealing member (11) may be provided with heating and cooling means for heating and cooling in place of the heating means (13).

【0019】本発明の回転機械のフローティングシール
(6)において、更に、前記シール材(11)の前記回
転体(1)に対向する面(前記シール材(11)の内周
面)にコーティングされた潤滑性を有する第1コーティ
ング材(12)と、前記シール材(11)の前記端面
(9)に対向する面(前記シール材(11)の側面の低
圧側)にコーティングされた潤滑性を有する第2コーテ
ィング材(12)とが設けられることができる。
In the floating seal (6) of the rotary machine according to the present invention, the surface of the sealing material (11) facing the rotating body (1) (the inner peripheral surface of the sealing material (11)) is further coated. The first coating material (12) having lubricity, and the lubricity coated on the surface of the sealing material (11) facing the end surface (9) (the low pressure side of the side surface of the sealing material (11)). Having a second coating material (12).

【0020】本発明の回転機械のフローティングシール
は、起動発停時には隙間(h)を大きくし、通常運転中
には隙間(h)を小さくすることによって、シール材の
損傷を防止し、流体の漏れ量を少なくする。
The floating seal of the rotary machine according to the present invention prevents damage to the sealing material by increasing the gap (h) when starting and stopping and reducing the gap (h) during normal operation. Reduce the amount of leakage.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の回転機械のフローティングシール装置の一実施形態
が説明される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of a floating seal device for a rotary machine according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

【0022】図1を参照して、第1の実施形態が説明さ
れる。図1は、本発明の回転機械のフローティングシー
ル装置の第1の実施形態の部分拡大図である。従来技術
として説明された図4および図5と同一部材には、同一
符号が付され重複する説明は省略される。
A first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partially enlarged view of a first embodiment of a floating seal device for a rotary machine according to the present invention. The same members as those in FIGS. 4 and 5 described as the related art are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0023】第1の実施形態は、図5のシール材7に替
えて、ヒータ13が内蔵され、潤滑面にコーティング材
12が設けられたシール材とされる。第1の実施形態で
は、ヒータ13への供給電力がコントロ−ルされること
により、隙間hの大きさが調整される。
In the first embodiment, a heater 13 is provided in place of the seal 7 shown in FIG. 5, and a seal 12 is provided on the lubricating surface. In the first embodiment, the size of the gap h is adjusted by controlling the power supplied to the heater 13.

【0024】円環状のシール母材11の内部にはヒータ
13等の加熱手段が内蔵されている。起動発停時および
運転中の隙間hが所定のプログラムに基づいて調整され
るように、外部の電源装置15からコントローラ14を
介して、ヒータ13に電力が供給される。
A heating means such as a heater 13 is built in the annular seal base material 11. Electric power is supplied to the heater 13 from the external power supply device 15 via the controller 14 so that the gap h at the start and stop and during operation is adjusted based on a predetermined program.

【0025】シール母材11の内周面(回転体1に対向
する面)および端面9側には、カーボン等の潤滑性に優
れるコーティング材12がコーティング又は貼設されて
いる。第1実施形態のシール材は、鉄、銅等の金属材料
からなるシール母材11と、ヒータ13等の加熱手段
と、カーボン等の潤滑性に優れたコーティング材12と
を備えている。上記以外の構成は従来例と概ね同様であ
る。
A coating material 12 having excellent lubricity, such as carbon, is coated or stuck on the inner peripheral surface (the surface facing the rotating body 1) and the end surface 9 of the seal base material 11. The seal material according to the first embodiment includes a seal base material 11 made of a metal material such as iron and copper, a heating means such as a heater 13 and a coating material 12 having excellent lubricity such as carbon. The configuration other than the above is almost the same as the conventional example.

【0026】本実施形態の回転機械のフローティングシ
ールによれば、回転体1の起動発停時には、電源装置1
5からの電力がコントローラ14の処理手順に基づいて
ヒータ13へ供給されると、ヒータ13の発熱によって
シール母材11が加熱され、熱膨張によって隙間hが拡
げられる。
According to the floating seal of the rotary machine of this embodiment, when the rotating body 1 is started and stopped, the power supply 1
When the electric power from 5 is supplied to the heater 13 based on the processing procedure of the controller 14, the heat generated by the heater 13 heats the sealing base material 11, and the gap h is expanded by thermal expansion.

【0027】隙間hが拡がった状態で回転体1が起動し
回転するので、コーティング材12の内周面と回転体1
の外面との接触が回避される。また、仮にコーティング
材12の表面が接触したとしても、潤滑性に優れたコー
ティング材12によって接触による損傷が最小限に抑え
られる。
Since the rotating body 1 starts and rotates with the gap h widened, the inner peripheral surface of the coating material 12 and the rotating body 1 are rotated.
Contact with the outer surface of the vehicle is avoided. Also, even if the surface of the coating material 12 comes into contact, damage due to the contact is minimized by the coating material 12 having excellent lubricity.

【0028】シール母材11が流体差圧によって高圧側
から低圧側へ押圧力を受けると、シール母材11の側面
側のコーティング材12が端面9に接触する。この場
合、潤滑性に優れるコーティング材12によって接触抵
抗が最小限に抑えられるので、シール母材11の半径方
向移動が円滑に行われ、フローティングシールの機能が
維持される。
When the seal base material 11 receives a pressing force from the high pressure side to the low pressure side due to the fluid pressure difference, the coating material 12 on the side surface of the seal base material 11 comes into contact with the end face 9. In this case, since the contact resistance is minimized by the coating material 12 having excellent lubricity, the radial movement of the seal base material 11 is smoothly performed, and the function of the floating seal is maintained.

【0029】通常運転中には、ヒータ13への通電がカ
ットされ、初期設定された最小隙間hの状態で運転され
るので、隙間hからの流体漏れ量が少なく抑えられる。
During normal operation, the power supply to the heater 13 is cut off, and the heater 13 is operated with the initially set minimum gap h, so that the amount of fluid leakage from the gap h can be reduced.

【0030】なお、上記実施形態では、シール材にヒー
タ等の加熱手段が内蔵された例が示されたが、シール材
に組み込まれるものはヒータだけに限定されるものでは
なく、熱交換手段を持ったもの、例えば、外部から熱媒
体が供給されるパイプ等が埋設されることができる。パ
イプ等が埋設された場合には、シール材の加熱および冷
却が可能であり、シール材の温度コントロ−ルの調整幅
が広くなる。
In the above-described embodiment, an example is shown in which a heating means such as a heater is incorporated in the sealing material. However, what is incorporated in the sealing material is not limited to the heater. Those having, for example, pipes to which a heat medium is supplied from the outside can be buried. When a pipe or the like is buried, the sealing material can be heated and cooled, and the temperature control of the sealing material can be adjusted in a wide range.

【0031】本実施形態によれば、起動発停時には隙間
hが大きくされ、通常運転中には隙間hが小さくされて
運転されるので、シール材の内周面と回転体1の外面と
の接触が回避され、シール材の損傷が防止される。ま
た、通常運転中には、隙間hが小さくされて運転される
ので、隙間hからの流体漏れ量が少なく抑えられる。
According to the present embodiment, the gap h is increased at the start and stop of the engine, and the gap h is reduced during the normal operation. Contact is avoided and damage to the sealing material is prevented. In addition, during normal operation, the gap h is reduced and the operation is performed, so that the amount of fluid leakage from the gap h is reduced.

【0032】図2を参照して、本発明の回転機械のフロ
ーティングシール装置の第2の実施形態について説明さ
れる。
Referring to FIG. 2, a second embodiment of the floating seal device for a rotary machine according to the present invention will be described.

【0033】図2は、第2の実施形態の部分拡大図であ
る。第1の実施形態で説明された図1または従来技術と
して説明された図4および図5と同一部材には同一符号
が付されて重複する説明は省略される。
FIG. 2 is a partially enlarged view of the second embodiment. The same members as those of FIG. 1 described in the first embodiment or FIGS. 4 and 5 described as the related art are denoted by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted.

【0034】第2の実施形態では、第1の実施形態のシ
ール材に対して、シール母材11の温度と、回転体1の
表面温度が検出され、検出された温度に基づいて、隙間
hが適正値となるように内蔵ヒータ13が制御される。
In the second embodiment, the temperature of the sealing base material 11 and the surface temperature of the rotating body 1 are detected with respect to the sealing material of the first embodiment, and the gap h is determined based on the detected temperatures. The built-in heater 13 is controlled such that is set to an appropriate value.

【0035】シール母材11の側面(端面9に対向する
面の反対側の面)には、温度検出器21が取り付けられ
ている。温度検出器21は、シール母材11の温度を検
出して、その検出された温度を制御装置23に出力す
る。回転体1のシール材近傍には、温度検出器22が配
置されている。温度検出器22は、回転体1の表面温度
を検出して、その検出された温度を制御装置23に出力
する。
A temperature detector 21 is attached to the side surface of the seal base material 11 (the surface opposite to the surface facing the end surface 9). The temperature detector 21 detects the temperature of the seal base material 11 and outputs the detected temperature to the control device 23. A temperature detector 22 is arranged near the seal member of the rotating body 1. The temperature detector 22 detects the surface temperature of the rotating body 1 and outputs the detected temperature to the control device 23.

【0036】制御装置23は、温度検出器21および温
度検出器22により検出された温度に基づいて、隙間h
が適正値になるように、電源装置15からヒータ13へ
の電力供給を制御する。上記以外の構成は、第1の実施
形態と概ね同様である。
The controller 23 determines the gap h based on the temperatures detected by the temperature detector 21 and the temperature detector 22.
The power supply from the power supply device 15 to the heater 13 is controlled so that the value becomes an appropriate value. The configuration other than the above is substantially the same as that of the first embodiment.

【0037】第2の実施形態の回転機械のフローティン
グシールによれば、回転体1の起動発停時には、制御装
置23によって温度検出器21、22からの検出値が第
1の設定温度と比較される。その比較結果に基づいて制
御装置23にて生成された第1の制御信号に応答して、
ヒータ13が作動する。これにより、シール母材11が
加熱され、熱膨張によって隙間hが拡げられる。
According to the floating seal of the rotating machine of the second embodiment, when the rotating body 1 is started and stopped, the control device 23 compares the detection values from the temperature detectors 21 and 22 with the first set temperature. You. In response to the first control signal generated by the control device 23 based on the comparison result,
The heater 13 operates. As a result, the seal base material 11 is heated, and the gap h is expanded by thermal expansion.

【0038】また、通常運転中においても、温度検出器
21、22からの検出値が制御装置23に出力される
と、第2の設定温度と比較される。その比較結果に基づ
いて制御装置23にて生成された第2の制御信号に応答
して、ヒータ13が作動又は停止し、所定の隙間hにな
るようにシール母材11の温度が制御される。
Also, during normal operation, when the detected values from the temperature detectors 21 and 22 are output to the control device 23, they are compared with the second set temperature. In response to the second control signal generated by the control device 23 based on the comparison result, the heater 13 is operated or stopped, and the temperature of the seal base material 11 is controlled so as to reach a predetermined gap h. .

【0039】第2の実施形態によれば、シール母材11
および回転体1の表面温度が検出され、内蔵ヒータ13
(制御装置23)によってシール母材11の温度が制御
される。これにより、起動発停時には適正な隙間hまで
大きくされ、通常運転中には、隙間hが小さくされる。
また、検出された温度に基づいて、適正な隙間hになる
ように制御されるので、接触によるシール材の損傷が防
止され、隙間hからの流体の漏れ量が少なくなる。
According to the second embodiment, the sealing base material 11
And the surface temperature of the rotating body 1 are detected,
The temperature of the seal base material 11 is controlled by the (control device 23). As a result, the gap is increased up to the appropriate gap h at the start and stop of the engine, and is reduced during normal operation.
Further, since the gap is controlled to be an appropriate gap h based on the detected temperature, damage to the sealing material due to contact is prevented, and the amount of fluid leakage from the gap h is reduced.

【0040】図3を参照して、本発明の回転機械のフロ
ーティングシール装置の第3の実施形態について説明さ
れる。
Referring to FIG. 3, a third embodiment of the floating seal device for a rotary machine according to the present invention will be described.

【0041】図3は、第3の実施形態のフローティング
シールの部分拡大図である。第1の実施形態で説明され
た図1および従来技術として説明された図4および図5
と同一部材には同一符号を付され、重複する説明は省略
される。
FIG. 3 is a partially enlarged view of the floating seal of the third embodiment. FIG. 1 described in the first embodiment and FIGS. 4 and 5 described as prior art
The same members as those described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0042】第3の実施形態では、第1の実施形態のシ
ール材に対して、シール材の側部に隙間hを検出する隙
間センサーが設けられ、検出された隙間hが設定値にな
るように内蔵ヒータが制御される。
In the third embodiment, a gap sensor for detecting a gap h is provided on the side of the seal member with respect to the seal member of the first embodiment so that the detected gap h becomes a set value. The built-in heater is controlled.

【0043】シール母材11の側部下方には、隙間セン
サーとしての磁気センサ−31がシール母材11の周方
向に複数個取り付けられている。複数の磁気センサー3
1のそれぞれは、回転体1の表面とコーティング材12
との隙間hを検出し、その検出された隙間hを制御装置
32に出力する。制御装置32は、複数の磁気センサー
31によって検出された複数の隙間hの値を演算(平均
化する、または最大値を抽出するなど)して、その演算
結果としての隙間hを算出する。制御装置32は、その
算出された隙間hに基づいて、その算出された隙間hが
設定値になるように、電源装置15から内蔵ヒータ13
への電力供給を制御する。上記以外の構成は、第1の実
施形態と概ね同様である。
A plurality of magnetic sensors 31 as gap sensors are mounted in the circumferential direction of the seal base material 11 below the side of the seal base material 11. Multiple magnetic sensors 3
1 are the surface of the rotating body 1 and the coating material 12
Is detected, and the detected gap h is output to the control device 32. The control device 32 calculates (averages, extracts the maximum value, etc.) the values of the plurality of gaps h detected by the plurality of magnetic sensors 31, and calculates the gap h as the calculation result. The control device 32 sends the built-in heater 13 from the power supply device 15 based on the calculated gap h so that the calculated gap h becomes a set value.
Control the power supply to the The configuration other than the above is substantially the same as that of the first embodiment.

【0044】第3の実施形態によれば、制御装置32に
よって磁気センサー31からの検出値(に基づく演算結
果としての隙間h)が設定値(設定隙間)と比較され、
その比較結果に基づいて制御装置32にて生成された第
3の制御信号に応答して内蔵ヒータ13が作動し、シー
ル母材11が加熱され、隙間hが設定隙間になるように
シール母材11の温度が制御される。
According to the third embodiment, the control unit 32 compares the detection value from the magnetic sensor 31 (gap h as a calculation result based on the same) with the set value (set gap).
In response to the third control signal generated by the control device 32 based on the comparison result, the built-in heater 13 operates to heat the seal base material 11 and to set the gap h to the set gap. Eleven temperatures are controlled.

【0045】第3の実施形態によれば、回転体1の外面
とコーティング材12の内周面との隙間hが検出され、
内蔵ヒータ13によってシール母材11の温度を制御す
ることにより、隙間hは、起動発停時には第1の設定値
まで大きくされ、通常運転中には、第2の設定値(最小
値)まで小さくされる。第1または第2の設定値になる
ように制御されるので、接触によるシール材の損傷が防
止され、隙間hからの流体の漏れ量が少なくなる。
According to the third embodiment, the gap h between the outer surface of the rotating body 1 and the inner peripheral surface of the coating material 12 is detected,
By controlling the temperature of the seal base material 11 by the built-in heater 13, the gap h is increased to the first set value at the start and stop of the engine, and is decreased to the second set value (minimum value) during the normal operation. Is done. Since control is performed so as to be the first or second set value, damage to the sealing material due to contact is prevented, and the amount of fluid leakage from the gap h is reduced.

【0046】さらに、図示はされないが、本発明では、
第2の実施形態と第3の実施形態の組み合わせの例が開
示される。すなわち、そのフローティングシール6に
は、シール母材11の温度を検出する温度検出器21お
よび回転体1の表面温度を検出する温度検出器22と、
隙間センサー31の全てが設けられる。
Although not shown, in the present invention,
An example of a combination of the second embodiment and the third embodiment is disclosed. That is, the floating seal 6 includes a temperature detector 21 for detecting a temperature of the seal base material 11 and a temperature detector 22 for detecting a surface temperature of the rotating body 1.
All of the gap sensors 31 are provided.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、シール材の損傷を防止
するとともに、高圧側から低圧側への流体の漏れ量を少
なくすることができる。
According to the present invention, it is possible to prevent the seal member from being damaged and to reduce the amount of fluid leakage from the high pressure side to the low pressure side.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明の回転機械のフローティングシ
ールの第1の実施形態の部分拡大図である。
FIG. 1 is a partially enlarged view of a first embodiment of a floating seal of a rotary machine according to the present invention.

【図2】図2は、本発明の回転機械のフローティングシ
ールの第2の実施形態の部分拡大図である。
FIG. 2 is a partially enlarged view of a second embodiment of the floating seal of the rotary machine according to the present invention.

【図3】図3は、本発明の回転機械のフローティングシ
ールの第3の実施形態の部分拡大図である。
FIG. 3 is a partially enlarged view of a third embodiment of the floating seal of the rotating machine according to the present invention.

【図4】図4は、従来一般のタービンロータを示す側面
図である。
FIG. 4 is a side view showing a conventional general turbine rotor.

【図5】図5は、図4のタービンロータに取り付けられ
た従来一般のフローティングシールの拡大説明図であ
る。
FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a conventional general floating seal attached to the turbine rotor of FIG. 4;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 回転体 2 動翼 3 ラジアル軸受 4 ラジアル軸受 5 スラスト軸受 6 フローティングシール 7 シール材 8 支持材 9 端面 11 シール母材 12 コーティング材 13 ヒータ 14 コントローラ 15 電源装置 21 温度検出器 22 温度検出器 23 制御装置 31 隙間センサー 32 制御装置 h 隙間 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotating body 2 Rotor blade 3 Radial bearing 4 Radial bearing 5 Thrust bearing 6 Floating seal 7 Seal material 8 Support material 9 End face 11 Seal base material 12 Coating material 13 Heater 14 Controller 15 Power supply device 21 Temperature detector 22 Temperature detector 23 Control Device 31 Clearance sensor 32 Control device h Clearance

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転体の外周部に隙間を有して遊嵌さ
れ、前記回転体をシールするためのシール部材と、 前記シール部材を支持する支持部材と、 前記シール部材を加熱する加熱手段と、 前記加熱手段の加熱量を制御する制御部とを備えた回転
機械のフローティングシール装置。
1. A sealing member that is loosely fitted to a peripheral portion of a rotating body with a gap and seals the rotating body, a supporting member that supports the sealing member, and a heating unit that heats the sealing member. A floating seal device for a rotary machine, comprising: a control unit configured to control a heating amount of the heating unit.
【請求項2】 請求項1に記載の回転機械のフローティ
ングシール装置において、 前記シール部材の軸方向の移動は、前記支持部材の第1
の面で支持され、 前記シール部材における前記回転体の前記外周部に対向
する面および前記シール部材における前記第1の面に対
向する面には、潤滑性を有するコーティング材が設けら
れている回転機械のフローティングシール装置。
2. The floating seal device for a rotary machine according to claim 1, wherein the axial movement of the seal member is caused by a first movement of the support member.
The surface of the seal member facing the outer peripheral portion of the rotating body and the surface of the seal member facing the first surface are provided with a coating material having lubricity. Machine floating seal device.
【請求項3】 請求項1または2に記載の回転機械のフ
ローティングシール装置において、 前記加熱手段は、電気ヒータである回転機械のフローテ
ィングシール装置。
3. The floating seal device for a rotary machine according to claim 1, wherein the heating unit is an electric heater.
【請求項4】 請求項2に記載の回転機械のフローティ
ングシール装置において、 前記コーティング材は、カーボン材である回転機械のフ
ローティングシール装置。
4. The floating seal device for a rotary machine according to claim 2, wherein the coating material is a carbon material.
【請求項5】 請求項1から4のいずれか1項に記載の
回転機械のフローティングシール装置において、 更に、 前記シール部材の温度を検出する第1の温度検出器と、 前記回転体の温度を検出する第2の温度検出器とを備
え、 前記制御部は、前記第1および第2の温度検出器のそれ
ぞれによって検出された検出値に基づいて、前記加熱手
段の加熱量を制御する回転機械のフローティングシール
装置。
5. The floating seal device for a rotary machine according to claim 1, further comprising: a first temperature detector for detecting a temperature of the seal member; A rotary machine for controlling a heating amount of the heating means based on a detection value detected by each of the first and second temperature detectors. Floating seal device.
【請求項6】 請求項1から5のいずれか1項に記載の
回転機械のフローティングシール装置において、 更に、 前記隙間を検出する隙間センサーを備え、 前記制御部は、前記隙間センサーによって検出された検
出値に基づいて、前記加熱手段の加熱量を制御する回転
機械のフローティングシール装置。
6. The floating seal device for a rotary machine according to claim 1, further comprising: a gap sensor that detects the gap, wherein the control unit detects the gap by the gap sensor. A floating seal device for a rotary machine that controls a heating amount of the heating means based on a detected value.
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