JP2012246923A - ターボ機械 - Google Patents
ターボ機械 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012246923A JP2012246923A JP2012118739A JP2012118739A JP2012246923A JP 2012246923 A JP2012246923 A JP 2012246923A JP 2012118739 A JP2012118739 A JP 2012118739A JP 2012118739 A JP2012118739 A JP 2012118739A JP 2012246923 A JP2012246923 A JP 2012246923A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- clearance
- self
- value
- regulating device
- turbomachine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
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
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/16—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means
- F01D11/18—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means using stator or rotor components with predetermined thermal response, e.g. selective insulation, thermal inertia, differential expansion
-
- 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
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/20—Actively adjusting tip-clearance
- F01D11/24—Actively adjusting tip-clearance by selectively cooling-heating stator or rotor components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
- F05D2300/505—Shape memory behaviour
Abstract
【解決手段】固定側の構成部分と回転側の構成部分12との間に、摩擦接触を回避するためにクリアランスが設けられており、該クリアランスが、機械の休止状態では第1の値をとり、機械の定常運転では第2の値をとり、さらに該クリアランスが、休止状態と定常運転との間の過渡的な運転段階では、種々異なるコンポーネントの回転速度および熱膨張の、互いに異なる時間的な変化に基づいて、極値(「ピンチポイント」;gt)を有する曲線に沿って変化するようになっており、過渡的な運転段階における前記極値を減少させるか、もしくは補償するための非線形の補償メカニズムを備えた自己調節装置20が設けられている。
【選択図】図4
Description
・ 個々の構成部分の製造誤差;
・ 組立て誤差;
・ 熱効果および遠心力に基づいた、運転時における翼の伸び;
・ 定常運転におけるシャフトおよびケーシングの変形(たとえば「楕円化変形」);
・ たとえば機械の起動時または遮断時のような過渡的な機械運転(機械の運転上の移行段階)時における全ての構成部分の、時間に関連した変形および相対運動。
a. 外力、たとえば遠心力の作用により開始される外部の2方向効果(2-Wege-Effekt)により生ぜしめられるもの、および/または
b. 系の所望の変形を惹起するために外力を必要としない形状記憶合金におけるような内部の2方向効果により生ぜしめられるもの。
11 ケーシング
12 シャフト(ロータ)
13 軸線
14 動翼
15 静翼
16 根元(翼根元)
17 溝
18 フィンガ
19 ばねエレメント
20 自己調節装置
C クリアランス
Cb 動翼クリアランス
Cs 安全クリアランス
Cv 静翼クリアランス
Cβ,o,max 最大クリアランス(コールド時)
Cβ,o,min 最小クリアランス(コールド時)
Cβ,max 最大クリアランス(ホット時)
Cβ,min 最小クリアランス(ホット時)
Cβ(t)min 最小クリアランス変化を表す曲線
Cβ(t)max 最大クリアランス変化を表す曲線
Cβ(t)min red 自己調節装置を用いた最小クリアランス変化を表す曲線
ga 誤差幅
gt 過渡的なギャップ寄与量
gt,max 最大差(過渡的なギャップ寄与量)
gt,min 再小差(過渡的なギャップ寄与量)
Ω 回転速度
Ωn 回転速度(公称)
st 定常運転段階
tr 過渡的な運転段階
Tn 熱ガス温度(公称)
Tmn 金属温度(公称)
t 時間
T 温度
ε 伸び
σ 応力
E 弾性率
Claims (12)
- 高められた運転温度で作動するターボ機械(10)であって、固定側の構成部分(11,15)と回転側の構成部分(12,14)とが設けられており、固定側の構成部分(11,15)と回転側の構成部分(12,14)との間に、摩擦接触を回避するためにクリアランス(C)が設けられており、該クリアランス(C)が、機械の休止状態では第1の値(Cβ,o,min;Cβ,o,max)をとり、機械の定常運転(St)では第2の値(Cβ,min;Cβ,max)をとり、さらに該クリアランス(C)が、休止状態と定常運転(st)との間の過渡的な運転段階(tr)では、種々異なるコンポーネントの回転速度および熱膨張の、互いに異なる時間的な変化に基づいて、極値(「ピンチポイント」;gt)を有する曲線に沿って変化するようになっている形式のターボ機械において、過渡的な運転段階(tr)における前記極値を減少させるか、もしくは補償するための非線形の補償メカニズムを備えた補償手段(20)が設けられていることを特徴とするターボ機械。
- 補償手段が、外部パラメータに関連してクリアランス(C)を増大または減少させる自己調節装置(20)である、請求項1記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)が、クリアランス(C)を増大または減少させるためにその形状を変化させる、請求項2記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)が、規定された高さを有しており、自己調節装置(20)が、クリアランス(C)を増大または減少させるためにその高さを変化させる、請求項3記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)が、その温度に関連してクリアランス(C)を増大させるか、または減少させる、請求項2から4までのいずれか1項記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)が、その温度特性においてヒステリシスを有している、請求項5記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)が、バイメタルを有している、請求項5または6記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)が、形状記憶合金を有している、請求項5または6記載のターボ機械。
- 回転側のコンポーネントが、動翼(14)であり、影響を与えたいクリアランス(Cb)が、動翼(14)の先端と、向かい合って位置する固定側のケーシング(11)との間に存在する、請求項1から8までのいずれか1項記載のターボ機械。
- 固定側のコンポーネントが、静翼(15)であり、影響を与えたいクリアランス(Cv)が、静翼(15)の先端と、向かい合って位置するロータ(12)との間に存在する、請求項1から8までのいずれか1項記載のターボ機械。
- 動翼(14)が、それぞれ翼根元(16)によって、ロータ(12)に設けられた収容部内に嵌め込まれていて、支持手段(18)によって、作用する遠心力に抗してロータ(17)に支持されており、自己調節装置(20)が、前記支持手段(18)とロータ(12,17)との間に配置されている、請求項9記載のターボ機械。
- 自己調節装置(20)がその半径方向の高さを、温度制御することにより、第1の値と第2の値との間で変化させるようになっており、第1と第2の両値の差が、クリアランス(C)の曲線の極値(gt)に対応する、請求項11記載のターボ機械。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH00882/11A CH704995A1 (de) | 2011-05-24 | 2011-05-24 | Turbomaschine. |
CH00882/11 | 2011-05-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012246923A true JP2012246923A (ja) | 2012-12-13 |
JP6025398B2 JP6025398B2 (ja) | 2016-11-16 |
Family
ID=46025573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012118739A Expired - Fee Related JP6025398B2 (ja) | 2011-05-24 | 2012-05-24 | ターボ機械 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9169741B2 (ja) |
EP (1) | EP2527600A1 (ja) |
JP (1) | JP6025398B2 (ja) |
CN (1) | CN102797513B (ja) |
CH (1) | CH704995A1 (ja) |
RU (1) | RU2549922C2 (ja) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120148382A1 (en) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Basf Se | Method and apparatus for the model-based monitoring of a turbomachine |
DE102013213834A1 (de) * | 2013-07-15 | 2015-02-19 | MTU Aero Engines AG | Verfahren zum Herstellen eines Isolationselements und Isolationselement für ein Gehäuse eines Flugtriebwerks |
US9988928B2 (en) * | 2016-05-17 | 2018-06-05 | Siemens Energy, Inc. | Systems and methods for determining turbomachine engine safe start clearances following a shutdown of the turbomachine engine |
EP3324003B1 (en) | 2016-11-18 | 2020-03-18 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Blade to stator heat shield interface in a gas turbine |
US11674399B2 (en) | 2021-07-07 | 2023-06-13 | General Electric Company | Airfoil arrangement for a gas turbine engine utilizing a shape memory alloy |
US11668317B2 (en) | 2021-07-09 | 2023-06-06 | General Electric Company | Airfoil arrangement for a gas turbine engine utilizing a shape memory alloy |
JP2023042786A (ja) * | 2021-09-15 | 2023-03-28 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | タービン段落シール機構およびタービン段落シール機構の製造方法 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58206807A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Hitachi Ltd | 軸流タ−ビンの動翼先端すき間制御装置 |
JPS60111004A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-17 | Hitachi Ltd | 軸流形流体機械のケ−シング |
JPS61103504U (ja) * | 1984-12-12 | 1986-07-01 | ||
JPH07253003A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-10-03 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジン |
EP1467066A2 (en) * | 2003-04-09 | 2004-10-13 | Rolls-Royce Plc | Corrugated seal |
JP2006207584A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | General Electric Co <Ge> | 形状記憶合金を含むタービンエンジンステータ及び間隙制御方法 |
JP2008014298A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | United Technol Corp <Utc> | タービンエンジン用シール装置、タービンエンジン、およびシーリング方法 |
JP2009203948A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Hitachi Ltd | シール装置,シール方法及びシール装置を有するガスタービン |
JP2009243444A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ihi Corp | ジェットエンジン |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1506209A (en) * | 1922-11-20 | 1924-08-26 | Ernest C Wehnert | Capping machine |
US4247247A (en) | 1979-05-29 | 1981-01-27 | General Motors Corporation | Blade tip clearance control |
JPS57195803A (en) | 1981-05-27 | 1982-12-01 | Hitachi Ltd | Adjusting device of tip clearance in turbo fluidic machine |
SU1506209A1 (ru) | 1986-12-15 | 1989-09-07 | Всесоюзный научно-исследовательский институт гелиевой техники | Лабиринтное уплотнение |
DE19756734A1 (de) * | 1997-12-19 | 1999-06-24 | Bmw Rolls Royce Gmbh | Passives Spalthaltungssystem einer Gasturbine |
JPH11257014A (ja) * | 1998-03-06 | 1999-09-21 | Toshiba Corp | 軸流タービンの作動流体漏洩防止装置 |
US6427712B1 (en) * | 1999-06-09 | 2002-08-06 | Robertshaw Controls Company | Ambient temperature shape memory alloy actuator |
GB2354290B (en) | 1999-09-18 | 2004-02-25 | Rolls Royce Plc | A cooling air flow control device for a gas turbine engine |
US6367253B2 (en) * | 1999-12-20 | 2002-04-09 | Las, L.L.C. | Shape memory alloy actuators for aircraft landing gear |
US6318070B1 (en) * | 2000-03-03 | 2001-11-20 | United Technologies Corporation | Variable area nozzle for gas turbine engines driven by shape memory alloy actuators |
US7655001B2 (en) * | 2001-03-23 | 2010-02-02 | Petrakis Dennis N | Temperature responsive systems |
JP2002285802A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-10-03 | Toshiba Corp | 回転機械のラビリンスシール装置 |
GB0326544D0 (en) * | 2003-11-14 | 2003-12-17 | Rolls Royce Plc | Variable stator vane arrangement for a compressor |
JP2005273646A (ja) | 2004-02-25 | 2005-10-06 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 動翼体及びこの動翼体を有する回転機械 |
FR2881174B1 (fr) * | 2005-01-27 | 2010-08-20 | Snecma Moteurs | Dispositif de positionnement d'une aube et disque aubage comportant un tel dispositif |
GB2437298B (en) * | 2006-04-18 | 2008-10-01 | Rolls Royce Plc | A Seal Between Rotor Blade Platforms And Stator Vane Platforms, A Rotor Blade And A Stator Vane |
US20080079222A1 (en) * | 2006-09-28 | 2008-04-03 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Temperature adaptive radial shaft seal assemblies using shape memory alloy elements |
US7686569B2 (en) | 2006-12-04 | 2010-03-30 | Siemens Energy, Inc. | Blade clearance system for a turbine engine |
US20090226327A1 (en) | 2008-03-07 | 2009-09-10 | Siemens Power Generation, Inc. | Gas Turbine Engine Including Temperature Control Device and Method Using Memory Metal |
US8052380B2 (en) * | 2008-10-29 | 2011-11-08 | General Electric Company | Thermally-activated clearance reduction for a steam turbine |
FR2940350B1 (fr) * | 2008-12-23 | 2011-03-18 | Snecma | Roue mobile de turbomachine a aubes en materiau composite munie d'un anneau ressort. |
US8113771B2 (en) * | 2009-03-20 | 2012-02-14 | General Electric Company | Spring system designs for active and passive retractable seals |
US8142141B2 (en) * | 2009-03-23 | 2012-03-27 | General Electric Company | Apparatus for turbine engine cooling air management |
EP2239423A1 (de) | 2009-03-31 | 2010-10-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Axialturbomaschine mit passiver Kontrolle des Schaufelspitzenspiels |
RU87213U1 (ru) | 2009-05-05 | 2009-09-27 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Система регулирования радиального зазора в проточной части турбомашины |
US9181817B2 (en) * | 2010-06-30 | 2015-11-10 | General Electric Company | Method and apparatus for labyrinth seal packing rings |
-
2011
- 2011-05-24 CH CH00882/11A patent/CH704995A1/de not_active Application Discontinuation
-
2012
- 2012-05-10 EP EP12167451A patent/EP2527600A1/de not_active Withdrawn
- 2012-05-23 RU RU2012121355/06A patent/RU2549922C2/ru active
- 2012-05-24 US US13/479,315 patent/US9169741B2/en active Active
- 2012-05-24 JP JP2012118739A patent/JP6025398B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2012-05-24 CN CN201210163558.2A patent/CN102797513B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58206807A (ja) * | 1982-05-28 | 1983-12-02 | Hitachi Ltd | 軸流タ−ビンの動翼先端すき間制御装置 |
JPS60111004A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-17 | Hitachi Ltd | 軸流形流体機械のケ−シング |
JPS61103504U (ja) * | 1984-12-12 | 1986-07-01 | ||
JPH07253003A (ja) * | 1993-12-23 | 1995-10-03 | United Technol Corp <Utc> | ガスタービンエンジン |
EP1467066A2 (en) * | 2003-04-09 | 2004-10-13 | Rolls-Royce Plc | Corrugated seal |
JP2006207584A (ja) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | General Electric Co <Ge> | 形状記憶合金を含むタービンエンジンステータ及び間隙制御方法 |
JP2008014298A (ja) * | 2006-07-06 | 2008-01-24 | United Technol Corp <Utc> | タービンエンジン用シール装置、タービンエンジン、およびシーリング方法 |
JP2009203948A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Hitachi Ltd | シール装置,シール方法及びシール装置を有するガスタービン |
JP2009243444A (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-22 | Ihi Corp | ジェットエンジン |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CH704995A1 (de) | 2012-11-30 |
US20120301280A1 (en) | 2012-11-29 |
RU2012121355A (ru) | 2013-11-27 |
JP6025398B2 (ja) | 2016-11-16 |
CN102797513B (zh) | 2016-06-15 |
EP2527600A1 (de) | 2012-11-28 |
RU2549922C2 (ru) | 2015-05-10 |
CN102797513A (zh) | 2012-11-28 |
US9169741B2 (en) | 2015-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6025398B2 (ja) | ターボ機械 | |
US9963988B2 (en) | Self-adjusting device for controlling the clearance between rotating and stationary components of a thermally loaded turbo machine | |
US6406256B1 (en) | Device and method for the controlled setting of the gap between the stator arrangement and rotor arrangement of a turbomachine | |
JP5738215B2 (ja) | 熱機械に用いられるシール装置 | |
JP3819424B2 (ja) | コンプレッサ静翼アッセンブリ | |
CA1139231A (en) | Clearance control | |
US7909566B1 (en) | Rotor thrust balance activated tip clearance control system | |
US8240986B1 (en) | Turbine inter-stage seal control | |
RU2449131C2 (ru) | Статор турбины газотурбинного двигателя и газотурбинный двигатель | |
US9835171B2 (en) | Vane carrier assembly | |
US11002284B2 (en) | Impeller shroud with thermal actuator for clearance control in a centrifugal compressor | |
US20130022442A1 (en) | System and method for operating a turbine | |
US8475118B2 (en) | Rotor path arrangements | |
JP2006233970A (ja) | 熱遮蔽体を備えたターボ機械の内部ケーシング | |
EP3581767B1 (en) | Passive clearance control for a centrifugal impeller shroud | |
US10822964B2 (en) | Blade outer air seal with non-linear response | |
US20160258310A1 (en) | Seal arrangement | |
JP2017519156A (ja) | 半径流ターボ機械 | |
JP2015165133A (ja) | ターボ機械内のクリアランスを能動的に制御するためのスラスト軸受作動のためのシステム及び方法 | |
JPH06159099A (ja) | 軸流流体機械 | |
JP2015055250A (ja) | 回転機械のためのクリアランス制御システムおよびクリアランスを制御する方法 | |
EP3896263B1 (en) | Spoked thermal control ring for a high pressure compressor case clearance control system | |
EP3396114A1 (en) | Turbomachinery and corresponding method of operating |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20131225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140901 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141128 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150615 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161011 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6025398 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |