JP2013224657A - Seal for turbine system - Google Patents

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バスカール・ラム
Kevin J Barb
ケヴィン・ジョセフ・バーブ
Srinivas Pakkala
スリニヴァス・パッカラ
Kunal Sakekar Upendra
クナル・サケカール・ウペンドラ
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    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/001Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor

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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a seal for a turbine system.SOLUTION: A seal for a turbine system includes a rotor, a bowl region and a stator assembly having a tip strip disposed proximate the rotor. Also included is a packing head disposed proximate the tip strip. Further included is a flex seal having a first end portion fixedly secured to at least one of the tip strip and the packing head, with a second end portion slidably engaged with at least one of the tip strip and the packing head.

Description

本明細書で開示される主題は、タービンシステムに関し、より詳細には、このようなタービンシステム用のシールに関する。   The subject matter disclosed herein relates to turbine systems and, more particularly, to seals for such turbine systems.

例えば、蒸気タービンシステムのようなタービンシステムは、各々がロータの一部を収容する、高圧(HP)セクション及び中圧(IP)セクションを含む、種々の圧力で作動する異なるセクションを含むことが多い。作動中、冷却供給源をロータに近接したIPセクションの区域に導入し、ロータの温度を一般的なIPセクションの温度未満に維持するようにするのが一般的である。ロータ表面を低温に維持することを達成できなければ、ロータ直径の設計値を小さくすることが必要となるが、小さな直径は、蒸気タービンシステムの全体性能に悪影響を及ぼす。   For example, turbine systems, such as steam turbine systems, often include different sections operating at various pressures, including a high pressure (HP) section and an intermediate pressure (IP) section, each housing a portion of the rotor. . During operation, it is common to introduce a cooling source into the area of the IP section proximate to the rotor so that the rotor temperature is maintained below the general IP section temperature. If it is not possible to maintain the rotor surface at a low temperature, it is necessary to reduce the design value of the rotor diameter, but the small diameter adversely affects the overall performance of the steam turbine system.

HPセクションからの蒸気は、多くの場合、N2パッキンのようなパッキンを越えてIPセクションの低圧環境に向かって漏洩し、ロータ用に冷却源を設ける場合がある。別個の蒸気供給源、すなわち比較的高温のIPセクション蒸気がロータ表面に到達するのを防ぐには、ロータ表面に近接したステータ間にシールが必要となる。このような場所を高温のIPセクション蒸気からシールする従来の取り組みは、蒸気タービンシステムの作動中にステータが半径方向及び軸方向に変位し、多くの場合、シールと接触するという問題を起こす。   Steam from the HP section often leaks over packings such as N2 packing towards the low pressure environment of the IP section and may provide a cooling source for the rotor. To prevent a separate steam source, i.e., relatively hot IP section steam, from reaching the rotor surface, a seal is required between the stators adjacent to the rotor surface. Conventional efforts to seal such locations from hot IP section steam cause the problem that the stator is displaced radially and axially during operation of the steam turbine system, often in contact with the seal.

米国特許第6065756号明細書US Pat. No. 6,065,756

本発明の第1の態様では、タービンシステム用のシールは、ロータと、ボウル領域と、ロータに近接して配置される先端ストリップを有するステータ組立体とを含む。また、先端ストリップに近接して配置されるパッキンヘッドをさらに含む。先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方に固定された第1の端部と、先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方と滑動可能に係合した第2の端部とを有する屈曲シールをさらに含む。   In a first aspect of the invention, a seal for a turbine system includes a rotor, a bowl region, and a stator assembly having a tip strip disposed proximate to the rotor. Also included is a packing head disposed proximate to the tip strip. Further included is a flex seal having a first end secured to at least one of the tip strip and packing head and a second end slidably engaged with at least one of the tip strip and packing head.

本発明の別の態様では、蒸気タービンシステム用のシールは、ロータと、ボウル領域と、ロータに近接して配置されるステータ先端ストリップを有するステータ組立体とを含む。また、ボウル領域に第1の温度で注入される第1の蒸気供給源をさらに含む。さらに、ステータ先端ストリップに近接して配置されるパッキンヘッドを含む。さらにまた、ロータ近傍の経路に沿って、第1の温度よりも低い第2の温度で注入されるロータ冷却蒸気供給源を含む。また、固定部分と自由部分とを有する屈曲シールを含み、屈曲シールが、ステータ組立体、パッキンヘッド及びステータ先端ストリップの少なくとも1つに固定部分で固定連結され、屈曲シールが、第1の蒸気供給源がロータ近傍の経路に流入するのを阻止する。   In another aspect of the invention, a seal for a steam turbine system includes a rotor, a bowl region, and a stator assembly having a stator tip strip disposed proximate to the rotor. Also included is a first steam supply that is injected into the bowl region at a first temperature. Further included is a packing head disposed proximate to the stator tip strip. Furthermore, it includes a rotor cooling steam source that is injected along a path near the rotor at a second temperature that is lower than the first temperature. A bending seal having a fixed portion and a free portion, wherein the bending seal is fixedly connected to at least one of the stator assembly, the packing head, and the stator tip strip at the fixing portion, and the bending seal is a first steam supply; Block the source from entering the path near the rotor.

本発明のさらに別の態様では、蒸気タービンシステム用のシールは、ロータと、ボウル領域と、ロータに近接して配置される先端ストリップを有するステータ組立体とを含む中圧セクションを備え、中圧セクションが、ロータの長手方向に相当する軸方向部分と、ロータから外側ケーシングに相対的に延びる半径方向部分とを含む。また、先端ストリップに近接して配置されるパッキンヘッドを含む。さらに、先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方に固定された第1の端部と、先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方と滑動可能に係合され且つ軸方向及び半径方向に変位するように構成された第2の端部とを有する屈曲シールを含む。   In yet another aspect of the present invention, a seal for a steam turbine system comprises an intermediate pressure section including a rotor, a bowl region, and a stator assembly having a tip strip disposed proximate to the rotor, wherein the intermediate pressure section The section includes an axial portion corresponding to the longitudinal direction of the rotor and a radial portion extending relatively from the rotor to the outer casing. It also includes a packing head disposed proximate to the tip strip. And a first end fixed to at least one of the tip strip and packing head, and slidably engaged with at least one of the tip strip and packing head and configured to be axially and radially displaced. A flexure seal having a second end.

これら及び他の利点並びに特徴は、図面を参照しながら以下の説明から明らかになるであろう。   These and other advantages and features will become apparent from the following description with reference to the drawings.

本発明とみなされる主題は、本明細書と共に提出した特許請求の範囲に具体的に指摘し且つ明確に特許請求している。本発明の上記及び他の特徴並びに利点は、添付図面を参照しながら以下の詳細な説明から明らかである。   The subject matter regarded as the invention is particularly pointed out and distinctly claimed in the claims appended hereto. The above and other features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description with reference to the accompanying drawings.

蒸気タービンシステムの概略図。1 is a schematic diagram of a steam turbine system. 1つの実施形態による、屈曲シールを示す蒸気タービンシステムの中圧セクションの入口領域の断面図。1 is a cross-sectional view of an inlet region of a medium pressure section of a steam turbine system showing a bent seal, according to one embodiment. 図2に示す屈曲シールの断面図。Sectional drawing of the bending seal | sticker shown in FIG. 第2の実施形態による屈曲シールの断面図。Sectional drawing of the bending seal | sticker by 2nd Embodiment. 第3の実施形態による屈曲シールの断面図。Sectional drawing of the bending seal | sticker by 3rd Embodiment. 第4の実施形態による屈曲シールの断面図。Sectional drawing of the bending seal | sticker by 4th Embodiment.

この詳細な説明は、例証として図面を参照しながら、本発明の利点及び特徴と共に例示的な実施形態を説明している。   This detailed description explains exemplary embodiments, together with advantages and features of the invention, by way of example with reference to the drawings.

図1を参照すると、タービンシステム及びより具体的には対向流蒸気タービンシステムの全体を符号10で示す。蒸気タービンシステム10は、高圧(HP)セクション12及び中圧(IP)セクション14を含み、該HPセクション12がHPケーシング16によって定められ、同様に、IPセクション14がIPケーシング18によって定められる。HPセクション12とIPセクション14との間に配置される中央セクション20は、高圧蒸気入口22及び中圧蒸気入口24を含む。環状セクションディバイダ26が、HPセクション12とIPセクション14との間に延びたロータ28に向かって中央セクション20から半径方向内向きに延びる。より具体的には、環状セクションディバイダ26は、HPセクション入口ノズル30とIPセクション入口ノズル32との間でロータ28の一部の回りに円周方向に延びる。環状セクションディバイダ26は、ロータ28に近接して環状に取り付けられたパッキン構造50を有する。   Referring to FIG. 1, the entire turbine system and more specifically the counter-flow steam turbine system is indicated at 10. The steam turbine system 10 includes a high pressure (HP) section 12 and an intermediate pressure (IP) section 14 that are defined by an HP casing 16, and similarly, the IP section 14 is defined by an IP casing 18. A central section 20 disposed between the HP section 12 and the IP section 14 includes a high pressure steam inlet 22 and an intermediate pressure steam inlet 24. An annular section divider 26 extends radially inward from the central section 20 toward a rotor 28 that extends between the HP section 12 and the IP section 14. More specifically, the annular section divider 26 extends circumferentially around a portion of the rotor 28 between the HP section inlet nozzle 30 and the IP section inlet nozzle 32. The annular section divider 26 has a packing structure 50 that is annularly mounted adjacent to the rotor 28.

作動時には、高圧蒸気入口22は、例えば、ボイラー(図示せず)などの蒸気供給源から高圧高温の蒸気を受け取る。蒸気は、第1のHPセクションの入口ノズル30からHPセクション12を通って送られ、ここで蒸気から仕事が抽出されて、ロータ28に回転可能に結合された複数のタービンブレード27又はバケット(図2に示す)を介してロータ28を機械的に回転させる。バケットの各セットは、関連するバケットへの蒸気の配送を可能にする対応するステータ29(図2に示す)を含む。蒸気は、HPセクション12から流出してボイラーに戻され、ここで蒸気が再熱される。次いで、再熱された蒸気は、中圧蒸気入口24に送られ、IPセクション入口ノズル32を介して、HPセクション12に流入する蒸気よりも低圧で且つHPセクション12に流入する蒸気の温度とほぼ等しい温度でIPセクション14に戻される。仕事は、回転及び固定構成要素のシステムを介してHPセクション12で利用されるのと同様の方式でIPセクション14の蒸気から抽出される。従って、HPセクション12内の作動圧力は、IPセクション14内の作動圧力よりも高く、その結果、HPセクション12内の蒸気は、HPセクション12とIPセクション14との間に構築できる漏洩経路を通じてIPセクション14に向けて流れる傾向がある。   In operation, the high pressure steam inlet 22 receives high pressure and high temperature steam from a steam source such as, for example, a boiler (not shown). Steam is routed from the inlet nozzle 30 of the first HP section through the HP section 12 where work is extracted from the steam and a plurality of turbine blades 27 or buckets rotatably coupled to the rotor 28 (see FIG. 2), the rotor 28 is mechanically rotated. Each set of buckets includes a corresponding stator 29 (shown in FIG. 2) that allows for the delivery of steam to the associated bucket. Steam exits the HP section 12 and is returned to the boiler where it is reheated. The reheated steam is then sent to the medium pressure steam inlet 24 and is at a lower pressure than the steam entering the HP section 12 and approximately the temperature of the steam entering the HP section 12 via the IP section inlet nozzle 32. Returned to IP section 14 at equal temperature. Work is extracted from the steam of the IP section 14 in a manner similar to that utilized in the HP section 12 via a rotating and stationary component system. Thus, the operating pressure in the HP section 12 is higher than the operating pressure in the IP section 14, so that steam in the HP section 12 passes through a leakage path that can be established between the HP section 12 and the IP section 14. There is a tendency to flow towards section 14.

蒸気タービンシステム10は、対向流の高圧及び中圧蒸気タービンの組み合わせとして説明してきたが、蒸気タービンシステム10は、限定ではないが、低圧タービンを含むあらゆる個別のタービンを用いて利用できる点を理解されたい。加えて、蒸気タービンシステム10は、対向流蒸気タービンとして構成されることに限定されず、例えば、単一流又は複流蒸気タービンシステムとして構成してもよい。その上、本明細書で開示される実施形態は、ガスタービンシステムと共に使用することもできることは企図される。   Although the steam turbine system 10 has been described as a combination of counter-flow high pressure and medium pressure steam turbines, it is understood that the steam turbine system 10 can be used with any individual turbine, including but not limited to a low pressure turbine. I want to be. In addition, the steam turbine system 10 is not limited to being configured as a counterflow steam turbine, and may be configured, for example, as a single flow or double flow steam turbine system. Moreover, it is contemplated that the embodiments disclosed herein can also be used with gas turbine systems.

図2を参照すると、IPセクション14の断面部分がより詳細に示されている。IPセクション14は、IPセクション入口ノズル32に近接したIPボウル40を含み、高温中圧の蒸気ストリーム42がIPボウル40に注入され、上述のようにIPセクション14を通って送られる。IPセクション14内のステータ29は、IPケーシング18に半径方向外向きの位置で動作可能に接続され、ロータ28に近接して配置される先端ストリップ46を含む。ステータ29の先端ストリップに隣接し且つ密接に近接しているのは、HPセクション12とIPセクション14との間に配置されたパッキン構造50のパッキンヘッド48である。ロータ28を好適な適用温度に維持するために、冷却供給源をロータ28に近接して導入することができる。このような冷却供給源は、N2パッキン構造50をわたって漏洩したHPセクション12からの漏洩流52を含むことができる。HPセクション12からの高圧蒸気を含む漏洩流52は、必然的に、低圧のIPセクション14の方向に流れる傾向がある。漏洩流52がHPセクション12からIPセクション14に移動すると、IPセクション14を通って全体的に流れるストリーム42から起こる熱伝達の結果として、漏洩流52の温度が低下し、これにより他の場合にロータ28が受けるよりも低い温度の流れをロータ24に提供する。冷却供給源は、N2パッキン構造50をわたったHPセクション12からの漏洩流52として説明してきたが、様々な代替の冷却供給源を利用して、ロータ28の温度をIPセクション14の全体の温度よりも低く維持することができる点は理解されたい。   Referring to FIG. 2, the cross section of the IP section 14 is shown in more detail. The IP section 14 includes an IP bowl 40 proximate to the IP section inlet nozzle 32, and a hot medium pressure steam stream 42 is injected into the IP bowl 40 and routed through the IP section 14 as described above. A stator 29 in the IP section 14 includes a tip strip 46 that is operatively connected to the IP casing 18 in a radially outward position and is disposed proximate to the rotor 28. Adjacent to and in close proximity to the leading end strip of the stator 29 is a packing head 48 of the packing structure 50 disposed between the HP section 12 and the IP section 14. In order to maintain the rotor 28 at a suitable application temperature, a cooling source can be introduced proximate to the rotor 28. Such a cooling source may include a leakage flow 52 from the HP section 12 that has leaked across the N2 packing structure 50. The leakage flow 52 containing high pressure steam from the HP section 12 necessarily tends to flow in the direction of the low pressure IP section 14. As the leakage flow 52 moves from the HP section 12 to the IP section 14, the temperature of the leakage flow 52 decreases as a result of heat transfer that occurs from the stream 42 that generally flows through the IP section 14, which in other cases. The rotor 24 is provided with a lower temperature flow than the rotor 28 experiences. Although the cooling source has been described as a leakage flow 52 from the HP section 12 across the N2 packing structure 50, various alternative cooling sources are utilized to vary the temperature of the rotor 28 to the overall temperature of the IP section 14. It should be understood that it can be kept lower.

図示のように、パッキンヘッド48とステータ29の先端ストリップ46との間にはギャップが存在する。シールされていなければ、ギャップ54は、約1,100°Fの変動温度を有するストリームのロータ28に向かう直接的経路をもたらすことができる。加えて、漏洩流52などの冷却供給源とのストリーム42の混合は、ロータの効率的な冷却作用を妨げる。ストリーム42のギャップ54の通過を阻止するため、屈曲シール60がギャップ54内に配置される。屈曲シール60は、第1の端部62及び第2の端部64を含み、この第1の端部62又は第2の端部64の一方が、先端ストリップ46に、又はより一般的にはステータ29又はパッキンヘッド48に動作可能に結合される。対象物に動作可能に結合されていない末端部、すなわち、第1の端部62又は第2の端部64の何れかは、先端ストリップ46又はパッキンヘッド48の何れかと緊密に係合し、比較的自由に変位することができる。換言すると、第1の端部62又は第2の端部64が先端ストリップ46又はパッキンヘッド48に動作可能に結合されているかどうかに関係なく、他方の端部は、他方の対象物、具体的には先端ストリップ46又はパッキンヘッド48と緊密に係合される。   As shown, there is a gap between the packing head 48 and the tip strip 46 of the stator 29. If unsealed, the gap 54 can provide a direct path towards the rotor 28 of the stream having a fluctuating temperature of about 1,100 ° F. In addition, mixing of the stream 42 with a cooling source, such as a leakage flow 52, hinders efficient cooling of the rotor. A bent seal 60 is disposed in the gap 54 to prevent the stream 42 from passing through the gap 54. The flex seal 60 includes a first end 62 and a second end 64, with one of the first end 62 or the second end 64 being on the tip strip 46, or more generally. Operatively coupled to the stator 29 or packing head 48. A distal end that is not operably coupled to the object, ie, either the first end 62 or the second end 64, is in close engagement with either the tip strip 46 or the packing head 48 for comparison. Can be freely displaced. In other words, regardless of whether the first end 62 or the second end 64 is operably coupled to the tip strip 46 or the packing head 48, the other end is the other object, specifically Is closely engaged with the tip strip 46 or the packing head 48.

第1の端部62又は第2の端部64の変位能力は、先端ストリップ46又はパッキンヘッド48などのステータ構成要素が蒸気タービンシステム10の作動中に軸方向及び/又は半径方向に変位する傾向に基づいている。従って、第1の端部62及び第2の端部64両方での圧入又は第1の端部62及び第2の端部64の動作可能な接続を有する緊密シールは、ギャップ54内では十分に保持されない。先端ストリップ46又はパッキンヘッド48のような関連する構造と対応して少なくとも1つの端部の近傍で屈曲シール60の変位を許容することにより、ギャップ54の堅牢なシールが維持されると共に、先端ストリップ46又はパッキンヘッド48の軸方向及び/又は半径方向の変位に対処する。   The displacement capability of the first end 62 or the second end 64 is such that a stator component, such as the tip strip 46 or the packing head 48, tends to displace axially and / or radially during operation of the steam turbine system 10. Based on. Accordingly, a tight seal having a press fit at both the first end 62 and the second end 64 or an operable connection of the first end 62 and the second end 64 is sufficient within the gap 54. Not retained. By allowing displacement of the flexure seal 60 in the vicinity of at least one end corresponding to an associated structure such as the tip strip 46 or packing head 48, a robust seal of the gap 54 is maintained and the tip strip is maintained. Address axial and / or radial displacement of 46 or packing head 48.

図3〜6を参照すると、屈曲シール60の種々の実施形態の拡大図が示されている。図示の屈曲シール60の幾何形状は、限定ではなく単に例証に過ぎず、多くの屈曲シール60の幾何形状が企図される点は理解されたい。屈曲シール60に利用される特定の幾何形状に関係なく、各々が先端ストリップ46及びパッキンヘッド48それぞれと接触した状態の第1の端部62及び第2の端部64が含まれている。上述のように、屈曲シール60の一方の端部だけが、先端ストリップ46及びパッキンヘッド48の一方に動作可能に結合される。例証として、第1の端部62は、ボルト締め、リベット留め、又は溶接などの機械的締結手段を介して先端ストリップ46に動作可能に結合することができる。第1の端部62を先端ストリップ46に機械的に締結するこれらの方法は、単に実施例に過ぎず、あらゆる好適なファスナーを利用して、先端ストリップ46への第1の端部62の保持を確実にすることができる。この実施例を引き続き説明すると、第2の端部64は、パッキンヘッド48と緊密に係合するが、固定的に動作可能に結合されておらず、その結果、先端ストリップ46及び/又はパッキンヘッド48の軸方向及び/又は半径方向変位中に変位を行うことができる。パッキンヘッド48と第2の端部64との十分なシール及び係合は、比較的大きな変位の間でもシールを維持するよう予め屈曲シール60を加圧することにより達成される。   3-6, enlarged views of various embodiments of the flex seal 60 are shown. It should be understood that the illustrated flex seal 60 geometry is merely illustrative and not limiting, and many flex seal 60 geometries are contemplated. Regardless of the particular geometry utilized for the flex seal 60, a first end 62 and a second end 64 are included, each in contact with the tip strip 46 and packing head 48, respectively. As described above, only one end of the flex seal 60 is operably coupled to one of the tip strip 46 and the packing head 48. By way of example, the first end 62 can be operably coupled to the tip strip 46 via mechanical fastening means such as bolting, riveting, or welding. These methods of mechanically fastening the first end 62 to the tip strip 46 are merely examples, and any suitable fastener may be utilized to hold the first end 62 to the tip strip 46. Can be ensured. Continuing with this embodiment, the second end 64 is in close engagement with the packing head 48 but is not fixedly operatively coupled so that the tip strip 46 and / or the packing head. The displacement can occur during 48 axial and / or radial displacements. Sufficient sealing and engagement between the packing head 48 and the second end 64 is achieved by pre-pressing the flex seal 60 to maintain the seal even during relatively large displacements.

屈曲シール60の種々の実施形態は例証であり、「Y字形」(図3)、「S字形」(図4)、又はこれらの変形形態(図5及び6)として特徴付けることができる。関連する構造構成要素に動作可能に結合されるか又は緊密に係合した第1の端部62及び第2の端部64を有するように説明したが、端部は、必ずしもこのような接続を必要とする部分であるとは限らない点を理解されたい。例えば、図6に示すように、第2の端部64は、パッキンヘッド48に接触して配置されておらず、従って、動作可能な接続又は緊密係合をもたらす屈曲シール60の別の部分とすることができる。上述のように、屈曲シール60の図示の実施形態は、ストリーム42の形態で高温ストリームがギャップ54を通ってロータ区域に侵入するのを防ぐために利用できる多くの企図される構成の実施例に過ぎない。   Various embodiments of the flex seal 60 are exemplary and can be characterized as “Y-shaped” (FIG. 3), “S-shaped” (FIG. 4), or variations thereof (FIGS. 5 and 6). Although described as having a first end 62 and a second end 64 operably coupled or intimately engaged with an associated structural component, the end does not necessarily provide such a connection. It should be understood that this is not necessarily a necessary part. For example, as shown in FIG. 6, the second end 64 is not disposed in contact with the packing head 48, and thus another portion of the flex seal 60 that provides an operable connection or intimate engagement. can do. As described above, the illustrated embodiment of the flex seal 60 is only an example of many contemplated configurations that can be utilized to prevent the hot stream from entering the rotor section through the gap 54 in the form of the stream 42. Absent.

有利には、屈曲シール60は、IPセクション14を通って流れる高温蒸気がロータ28の表面上に提供されるのを防ぐと共に、シール接触点にて十分な構造的一体性を維持する。   Advantageously, the flex seal 60 prevents high temperature steam flowing through the IP section 14 from being provided on the surface of the rotor 28 and maintains sufficient structural integrity at the seal contact point.

限られた数の実施形態のみに関して本発明を詳細に説明してきたが、本発明はこのような開示された実施形態に限定されないことは理解されたい。むしろ、本発明は、上記で説明されていない多くの変形、改造、置換、又は均等な構成を組み込むように修正することができるが、これらは、本発明の技術的思想及び範囲に相応する。加えて、本発明の種々の実施形態について説明してきたが、本発明の態様は記載された実施形態の一部のみを含むことができる点を理解されたい。従って、本発明は、上述の説明によって限定されるとみなすべきではなく、添付の請求項の範囲によってのみ限定される。   Although the invention has been described in detail with respect to only a limited number of embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to such disclosed embodiments. Rather, the invention can be modified to incorporate many variations, modifications, substitutions, or equivalent arrangements not described above, which correspond to the spirit and scope of the invention. In addition, while various embodiments of the invention have been described, it is to be understood that aspects of the invention can include only some of the described embodiments. Accordingly, the invention is not to be seen as limited by the foregoing description, but is only limited by the scope of the appended claims.

10 蒸気タービンシステム
12 高圧セクション
14 中圧セクション
16 HPケーシング
18 IPケーシング
20 中央セクション
22 高圧蒸気入口
24 中圧蒸気入口
26 環状セクションディバイダ
27 タービンブレード
28 ロータ
29 ステータ
30 HPセクション入口ノズル
32 IPセクション入口ノズル
40 IPボウル
42 ストリーム
46 先端ストリップ
48 パッキンヘッド
50 N2パッキン構造
52 漏洩流
54 ギャップ
60 屈曲シール
62 第1の端部
64 第2の端部
10 Steam turbine system 12 High pressure section 14 Medium pressure section 16 HP casing 18 IP casing 20 Central section 22 High pressure steam inlet 24 Medium pressure steam inlet 26 Annular section divider 27 Turbine blade 28 Rotor 29 Stator 30 HP section inlet nozzle 32 IP section inlet nozzle 40 IP bowl 42 Stream 46 Tip strip 48 Packing head 50 N2 packing structure 52 Leakage flow 54 Gap 60 Bend seal 62 First end 64 Second end

Claims (20)

タービンシステム用のシールであって、
ロータと、ボウル領域と、ロータに近接して配置される先端ストリップを有するステータ組立体と、
先端ストリップに近接して配置されるパッキンヘッドと、
先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方に固定された第1の端部と、先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方と滑動可能に係合した第2の端部とを有する屈曲シールと
を備える、シール。
A seal for a turbine system,
A stator assembly having a rotor, a bowl region, and a tip strip disposed proximate to the rotor;
A packing head located close to the tip strip;
A seal comprising: a bent seal having a first end secured to at least one of the tip strip and packing head; and a second end slidably engaged with at least one of the tip strip and packing head.
屈曲シールが、タービンシステムの中圧セクションに配置される、請求項1に記載のシール。   The seal of claim 1, wherein the flex seal is disposed in an intermediate pressure section of the turbine system. 第1の端部が、先端ストリップにボルト締めされる、請求項1に記載のシール。   The seal of claim 1, wherein the first end is bolted to the tip strip. 第1の端部が、先端ストリップにリベット留めされる、請求項1に記載のシール。   The seal of claim 1, wherein the first end is riveted to the tip strip. 第1の端部が、パッキンヘッドに溶接される、請求項1に記載のシール。   The seal of claim 1, wherein the first end is welded to the packing head. ステータ組立体が、中圧セクションの外側ケーシングに動作可能に結合される、請求項2に記載のシール。   The seal of claim 2, wherein the stator assembly is operably coupled to the outer casing of the intermediate pressure section. 軸方向部分及び半径方向部分をさらに含み、軸方向部分が、ロータの長手方向に相対的に相当し、半径方向部分が、ロータから外側ケーシングに相対的に延びる、請求項6に記載のシール。   The seal of claim 6 further comprising an axial portion and a radial portion, wherein the axial portion corresponds relatively to the longitudinal direction of the rotor, and the radial portion extends relative to the outer casing from the rotor. 屈曲シールの第2の端部が、軸方向及び半径方向に変位するように構成される、請求項7に記載のシール。   The seal of claim 7, wherein the second end of the bent seal is configured to be displaced axially and radially. 屈曲シールが、相対的にY字形のものである、請求項1に記載のシール。   The seal of claim 1, wherein the bent seal is relatively Y-shaped. 蒸気タービンシステム用のシールであって、
ロータと、ボウル領域と、ロータに近接して配置されるステータ先端ストリップを有するステータ組立体と、
ボウル領域に第1の温度で注入される第1の蒸気供給源と、
ステータ先端ストリップに近接して配置されるパッキンヘッドと、
ロータ近傍の経路に沿って、第1の温度よりも低い第2の温度で注入されるロータ冷却蒸気供給源と、
固定部分と自由部分とを有する屈曲シールと
を備え、屈曲シールが、ステータ組立体、パッキンヘッド及びステータ先端ストリップの少なくとも1つに固定部分で固定連結され、屈曲シールが、第1の蒸気供給源がロータ近傍の経路に流入するのを阻止する、シール。
A seal for a steam turbine system,
A stator assembly having a rotor, a bowl region, and a stator tip strip disposed proximate to the rotor;
A first steam source injected into the bowl region at a first temperature;
A packing head disposed proximate to the stator tip strip;
A rotor cooling steam source injected at a second temperature lower than the first temperature along a path in the vicinity of the rotor;
A flexure seal having a fixed portion and a free portion, wherein the flexure seal is fixedly connected to at least one of the stator assembly, the packing head, and the stator tip strip at a fixed portion, and the flexure seal is a first steam supply source. A seal that prevents the air from entering the path near the rotor.
屈曲シールが、蒸気タービンシステムの中圧セクションに配置される、請求項10に記載のシール。   The seal of claim 10, wherein the flexure seal is disposed in an intermediate pressure section of the steam turbine system. 固定部分が、先端ストリップにボルト締めされる、請求項10に記載のシール。   The seal of claim 10, wherein the securing portion is bolted to the tip strip. 固定部分が、先端ストリップにリベット留めされる、請求項10に記載のシール。   The seal of claim 10, wherein the securing portion is riveted to the tip strip. 固定部分が、パッキンヘッドに溶接される、請求項10に記載のシール。   The seal of claim 10, wherein the fixed portion is welded to the packing head. 軸方向部分及び半径方向部分をさらに含み、軸方向部分が、ロータの長手方向に相対的に相当し、半径方向部分が、ロータから外側ケーシングに相対的に延びる、請求項10に記載のシール。   11. The seal of claim 10, further comprising an axial portion and a radial portion, wherein the axial portion corresponds relatively to the longitudinal direction of the rotor and the radial portion extends relative to the outer casing from the rotor. 屈曲シールの自由部分が、軸方向及び半径方向に変位するように構成される、請求項15に記載のシール。   The seal of claim 15, wherein the free portion of the flex seal is configured to be displaced axially and radially. 屈曲シールが、相対的にY字形のものである、請求項10に記載のシール。   The seal of claim 10, wherein the bent seal is relatively Y-shaped. 蒸気タービンシステム用のシールであって、
ロータと、ボウル領域と、ロータに近接して配置される先端ストリップを有するステータ組立体とを含む中圧セクションを備え、
中圧セクションが、ロータの長手方向に相当する軸方向部分と、ロータから外側ケーシングに相対的に延びる半径方向部分とを含み、
シールがさらに、
先端ストリップに近接して配置されるパッキンヘッドと、
先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方に固定された第1の端部と、先端ストリップ及びパッキンヘッドの少なくとも一方と滑動可能に係合され且つ軸方向及び半径方向に変位するように構成された第2の端部とを有する屈曲シールと
を備える、シール。
A seal for a steam turbine system,
An intermediate pressure section including a rotor, a bowl region, and a stator assembly having a tip strip disposed proximate to the rotor;
The intermediate pressure section includes an axial portion corresponding to the longitudinal direction of the rotor and a radial portion extending relatively from the rotor to the outer casing;
In addition, the seal
A packing head located close to the tip strip;
A first end fixed to at least one of the tip strip and packing head; and a second end slidably engaged with at least one of the tip strip and packing head and configured to be axially and radially displaced. And a bent seal having an end of the seal.
ボウル領域に第1の温度で注入される第1の蒸気供給源と、
ロータ近傍の経路に沿って、第2の温度で注入されるロータ冷却蒸気供給源と
をさらに備え、
第2の温度が第1の温度よりも低く、屈曲シールが、第1の蒸気供給源がロータ近傍の経路に流入するのを阻止する、請求項18に記載のシール。
A first steam source injected into the bowl region at a first temperature;
A rotor cooling steam source injected at a second temperature along a path in the vicinity of the rotor,
The seal of claim 18, wherein the second temperature is lower than the first temperature and the bent seal prevents the first steam source from flowing into a path near the rotor.
屈曲シールが、比較的にY字形幾何形状構成のものである、請求項10に記載のシール。   The seal of claim 10, wherein the bent seal is of a relatively Y-shaped geometry.
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