JP2011202570A - シール機構及び蒸気タービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】低圧蒸気タービン10のロータ軸26で、外部車室12とグランド部32との間をシールするシール機構40Aを設ける。シール機構40Aは外側蛇腹状ベローズ46と内側蛇腹状ベローズ48とが互いに非接触状態で端板42及び44に気密状態を保って接続されている。外側蛇腹状ベローズ46は端板42、44の外縁端に接続され、内側蛇腹状ベローズ48は端板42、44の内縁端に接続されているので、両蛇腹状ベローズの位置決めが容易になる。
【選択図】図1
Description
また、シール機構100Bでは、二重構造の蛇腹状ベローズ102の外側に、第3のベローズ116を設けて、固有振動数を調整しているが、ベローズ116と支持部材118とを二つ割りにして蛇腹状ベローズ102の外側に取り付ける必要があり、このために余分な手間と時間がかかるという問題がある。
また、外側蛇腹状ベローズの内側に内側蛇腹状ベローズを入れ子状に設置するため、図5に示すように、蛇腹状ベローズ102の外側に二つ割りした蛇腹状ベローズを取り付ける場合より、製作が容易である。
このように、外側蛇腹状ベローズ及び内側蛇腹状ベローズを、この間隔形成用リング部材を介して支持部材に取り付けることにより、両蛇腹状ベローズを互いの間隔を空けて、非接触状態で支持部材に取り付けるのが容易になる。
このように、板厚、山数、ピッチ幅又は材質を選択することで、要求された固有振動数に設定するのがさらに容易になり、また、環境条件に合った強度や耐久性能等を付与できる。
本発明のシール機構を低圧蒸気タービンに適用した第1実施形態を図1及び図2に基づいて説明する。まず、図1により、低圧蒸気タービン10の蒸気排気側の構成を説明する。図1において、ロータ20を囲むように外部車室12が設けられている。外部車室12では、フローガイド16が、ロータ20を回転させた後の低圧蒸気sを排気させる排気室14を形成している。フローガイド16は支持部材18に取り付けられている。
次に、本発明のシール機構の第2実施形態を図3により説明する。前記第1実施形態は、外側蛇腹状ベローズ46と内側蛇腹状ベローズ48の板厚、山数、山高、ピッチ幅、及び材質が同一であったが、本実施形態のシール機構40Bは、内側蛇腹状ベローズ48に対して、山数、山高、ピッチ幅及び材質を異ならせた外側蛇腹状ベローズ50を用いている。その他の構成は、両蛇腹状ベローズの取り付け方法も含めて、第1実施形態と同一であり、本実施形態も第1実施形態と同様に、低圧蒸気タービン10のロータ軸26に適用されたものである。
12 外部車室
14 排気室
16 フローガイド
18 支持部材
19 遮蔽壁
20 ロータ
22 ディスク
24 ブレード
26 ロータ軸
28 軸受箱
30 基礎台
32 グランド部
34 ケーシング
36 連結部
38 ラビリンスシール
40A、40B シール機構
42,44 端板
46,50 外側蛇腹状ベローズ
48 内側蛇腹状ベローズ
C1、C2 間隔
H1、H2 山高
P1、P2 ピッチ幅
s 低圧蒸気
Claims (5)
- 被シール軸体を囲む筒状の蛇腹状ベローズで構成され、該蛇腹状ベローズの両端が該被シール軸体の周囲に配置された支持部材に接続され、該支持部材間の相対変位を許容しながら被シール軸体の周囲を気密シールするシール機構において、
前記蛇腹状ベローズが、外側蛇腹状ベローズと、被シール軸体を中心に該外側蛇腹状ベローズと同心状となるように外側蛇腹状ベローズの内側に入れ子状に設けられた内側蛇腹状ベローズとからなり、
外側蛇腹状ベローズ及び内側蛇腹状ベローズは、夫々単一の板状体を曲折して構成され、外側蛇腹状ベローズと内側蛇腹状ベローズとは互いに非接触状態で配置されていることを特徴とするシール機構。 - 前記支持部材の互いに対面する端部に、前記被シール軸体を取り巻く間隔形成用リング部材が設けられ、外側蛇腹状ベローズが該間隔形成用リング部材の外縁端に接続されていると共に、内側蛇腹状ベローズが該間隔形成用リング部材の内縁端に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のシール機構。
- 前記被シール軸体が蒸気タービンのロータ軸であって、前記支持部材が外部車室及びグランド部であり、
前記外側蛇腹状ベローズ及び内側蛇腹状ベローズが外部車室とグランド部との間に気密を保持して架設され、外部車室とグランド部間のロータ軸の周囲を気密シールするものであることを特徴とする請求項1又は2に記載のシール機構。 - 前記外側蛇腹状ベローズ及び内側蛇腹状ベローズは、それらが要求された固有振動数及び環境条件に適合するように、板厚、山数、ピッチ幅又は材質が選択されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のシール機構。
- 外部車室と、該外部車室の内部に設けられた内部車室と、該内部車室の内部に配置されたロータと、該ロータに軸方向に設定間隔で固定された複数の動翼と、内部車室の内部に各動翼間に位置するように固定された複数の静翼と、外部車室の外側に設けられロータ軸を回転自在に支持する軸受部と、該ロータ軸が外部車室を貫通する部位に設けられ蒸気漏れを防ぐグランド部と、を備えた蒸気タービンにおいて、
前記外部車室とグランド部との間に請求項1〜4のいずれかの項に記載のシール機構を設けたことを特徴とする蒸気タービン。
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