JP2017106395A - シール構造及びタービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ロータ12とケーシング10との隙間に流れるリーク蒸気をシールする蒸気タービン1のシール構造30において、ケーシング10に固定されるリング本体41からロータ12側に向かって突出して設けられると共に、ロータ12の軸方向に配置される複数のシールフィン42と、ロータ12に設けられ、複数のシールフィン42に対向する複数のステップ面51と、隣接するステップ面51同士の間に形成される蹴込面52とにより、段差部53が形成されるステップ33と、を備え、複数のシールフィン42は、ロータ12の径方向に対して、リング本体41側から先端部に向かって、リーク蒸気の流通方向の上流側に傾斜しており、各シールフィン42とリング本体41とにより形成されるコーナー部は、曲面となっている。
【選択図】図2
Description
図1は、本実施形態に係るシール構造を備える蒸気タービンを表す概略構成図であり、図2は、本実施形態に係るシール構造を示す断面図である。
10 ケーシング
12 ロータ
13 動翼
14 静翼
21 蒸気通路
22 流入口
23 流出口
30 シール構造
31 シールリング
32 チップシュラウド
33 ステップ
35 リング収容溝
36 取付溝
41 リング本体
42 シールフィン
43 取付部
51 ステップ面
52 蹴込面
53 段差部
55 キャビティ
Claims (12)
- 回転軸を中心に回転する回転部材と、前記回転部材に対向して設けられる静止部材との隙間において、前記回転軸の一方側である上流側から、前記回転軸の他方側である下流側に向かって流れるリーク流体をシールするシール構造において、
前記回転部材及び前記静止部材のいずれか一方を基部として、前記基部から前記回転部材及び前記静止部材のいずれか他方に向かって突出して設けられる共に、前記回転軸の軸方向に所定の間隔を空けて配置される複数のシールフィンと、
前記回転部材及び前記静止部材のいずれか他方に設けられ、複数の前記シールフィンに対向する複数のステップ面と、隣接する前記ステップ面同士の間に形成される蹴込面とにより、段差が形成されるステップと、を備え、
複数の前記シールフィンは、前記回転軸に直交する径方向に対して、前記基部から先端部に向かって、前記リーク流体の流通方向の上流側に傾斜しており、
前記各シールフィンと前記基部とにより形成されるコーナー部は、曲面となっていることを特徴とするシール構造。 - 前記回転軸に直交する径方向に対する、前記シールフィンの傾斜角度をβとすると、
前記傾斜角度βは、「10°≦β≦25°」の範囲となっていることを特徴とする請求項1に記載のシール構造。 - 複数の前記シールフィンの傾斜角度βは、全て同じ角度となっていることを特徴とする請求項2に記載のシール構造。
- 複数の前記シールフィンは、突出方向における前記基部から前記先端部までの長さが、全て同じ長さとなっていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のシール構造。
- 前記ステップの前記蹴込面は、前記回転軸に直交する径方向に対して、上流側の前記ステップ面から下流側の前記ステップ面に向かって、前記リーク流体の流通方向の下流側に傾斜していることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシール構造。
- 前記回転軸に直交する径方向に対する、前記ステップの前記蹴込面の傾斜角度をαとし、
前記回転軸に直交する径方向に対する、前記シールフィンの傾斜角度をβとすると、
前記傾斜角度αは、「0°<α≦β+30°」の範囲となっていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載のシール構造。 - 前記蹴込面の傾斜角度αは、全て同じ角度となっていることを特徴とする請求項6に記載のシール構造。
- 前記回転軸に直交する径方向おいて、前記ステップ面と前記シールフィンとの間の距離をHとし、
前記回転軸に直交する径方向おいて、前記蹴込面を挟んで、上流側の前記ステップ面と下流側の前記ステップ面との間の距離をSとし、
前記回転軸に直交する径方向おいて、隣接する前記シールフィン同士の間に形成されるキャビティの底部と、下流側の前記ステップ面との間の距離をDとすると、
前記距離H、前記距離S及び前記距離Dは、「1.5H≦S≦D」の関係となることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のシール構造。 - 前記各シールフィンは、前記基部から先端部までの全長に亘って傾斜していることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のシール構造。
- 前記各シールフィンは、前記基部から先端部に向かって、前記回転軸の軸方向における厚さが連続的に薄くなることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のシール構造。
- 前記回転部材である動翼と、
前記静止部材であるケーシングと、
請求項1から10のいずれか1項に記載のシール構造と、を備えることを特徴とするタービン。 - 前記回転部材であるロータと、
前記静止部材である静翼と、
請求項1から10のいずれか1項に記載のシール構造と、を備えることを特徴とするタービン。
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