JP6209787B2 - Seal structure and rotating machine - Google Patents

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Description

本発明は、シール構造及び回転機械に関する。   The present invention relates to a seal structure and a rotary machine.

蒸気タービン、ガスタービンなどの回転機械においては、静止側(ケーシング)と回転側(動翼)との間に間隙を形成することは、回転機械のスムーズな動作を促す上でやむを得ない措置である。その一方で、この間隙を通じて蒸気やガス等の作動流体が漏洩することで生じる漏洩損失は看過できるものではない。   In rotating machines such as steam turbines and gas turbines, forming a gap between the stationary side (casing) and the rotating side (blade) is an unavoidable measure for promoting smooth operation of the rotating machine. . On the other hand, leakage loss caused by leakage of working fluid such as steam or gas through the gap cannot be overlooked.

回転機械における上述のような漏洩損失を抑止するための手段として、ケーシングから径方向内側に向かって延びる複数のシールフィン等を設けることによってシール構造を形成する技術が知られている(例えば特許文献1を参照)。   A technique for forming a seal structure by providing a plurality of seal fins or the like extending radially inward from a casing is known as means for suppressing the above-described leakage loss in a rotating machine (for example, Patent Documents). 1).

ところで、回転機械においては、低周波振動などの自励振動が発生することがある。この自励振動の原因の一つとして着目されているのが、上述のシールフィン同士の間に画成される領域(キャビティ)で発生する旋回流を伴った気体の流れである。
シールフィンの前段を通過した蒸気流はスワール成分(周方向速度成分)を含んでおり、このスワール成分がキャビティ内の周方向における圧力分布を不均一化することが、回転機械の自励振動の原因の一つであるとされている。
上述の事情により、回転機械のシール機構では、スワール成分を低減・減衰させるための構造が望まれている。これに対して例えば特許文献1に記載の技術では、シールフィンのクリアランスを介してキャビティ内にスワール成分とは逆方向成分を有するリークジェットを供給している。
By the way, in a rotating machine, self-excited vibration such as low-frequency vibration may occur. One of the causes of this self-excited vibration is the gas flow accompanied by the swirling flow generated in the region (cavity) defined between the seal fins.
The steam flow that has passed through the front stage of the seal fin contains a swirl component (circumferential velocity component), and this swirl component makes the pressure distribution in the circumferential direction in the cavity non-uniform. This is one of the causes.
Under the circumstances described above, a structure for reducing and attenuating swirl components is desired in the sealing mechanism of a rotary machine. On the other hand, for example, in the technique described in Patent Document 1, a leak jet having a component opposite to the swirl component is supplied into the cavity through the clearance of the seal fin.

特開2010−159667号公報JP 2010-159667 A

しかしながら、特許文献1に記載の技術では、旋回流におけるスワール成分の低減効果が十分とは言えず、より効果的なシール構造への要請が高まっている。   However, with the technique described in Patent Document 1, it cannot be said that the effect of reducing the swirl component in the swirling flow is sufficient, and there is an increasing demand for a more effective seal structure.

本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、キャビティ内部で発生する旋回流をより効果的に低減することができるシール構造、及び、該シール構造を備えた回転機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problem, and provides a seal structure that can more effectively reduce the swirling flow generated inside the cavity, and a rotary machine including the seal structure. For the purpose.

上記課題を解決するため、本発明は、以下の手段を提案している。
本発明の一態様に係るシール構造は、軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングとを備える回転機械のシール構造であって、前記ケーシングのキャビティの内周面から動翼の先端に向かって延びて、前記動翼の先端との間で間隙を形成するシールフィンを備え、前記シールフィンに前記軸線方向に貫通する貫通部が形成されており、前記貫通部は、該貫通部を通過して前記キャビティの前記シールフィン間の区画に噴出される流体が、前記間隙を流通するリークジェットに基づく前記キャビティでの渦流れのうち前記ケーシング内周面に沿って上流側に向かう流れ衝突するように、前記シールフィンの根元部に形成されていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A seal structure according to an aspect of the present invention includes a rotor body that rotates about an axis, a rotor that includes a rotor blade that extends radially outward from the rotor body, and the rotor that covers the rotor from an outer peripheral side, and a tip of the rotor blade enters. A rotary machine seal structure including a casing having a cavity formed therein, extending from an inner peripheral surface of the cavity of the casing toward a tip of the moving blade, and forming a gap with the tip of the moving blade A seal fin is provided, and a penetrating portion penetrating in the axial direction is formed in the seal fin. The penetrating portion passes through the penetrating portion and fluid ejected to a section between the seal fins of the cavity. , The seal so as to collide with the flow toward the upstream side along the inner peripheral surface of the casing out of the vortex flow in the cavity based on the leak jet flowing through the gap Characterized in that it is formed in the root portion of the fin.

この構成によれば、貫通部を通過したスワール成分を持たない流れが、強いスワール成分を持つキャビティ内部の流れに混合されることで、キャビティ内部における流れのスワール成分を低減することができる。   According to this configuration, the flow having no swirl component that has passed through the through portion is mixed with the flow inside the cavity having a strong swirl component, so that the swirl component of the flow inside the cavity can be reduced.

また、本発明の一態様に係るシール構造においては、貫通部は軸線方向に沿って流体の流通する上流側から下流側に向かうに従って、蒸気タービンロータの回転方向と反対方向に向かって延びることを特徴とする。   Further, in the seal structure according to one aspect of the present invention, the through portion extends in a direction opposite to the rotation direction of the steam turbine rotor from the upstream side through which the fluid flows along the axial direction toward the downstream side. Features.

この構成によれば、貫通部を通過した蒸気タービンロータの回転方向と反対方向に向かうスワール成分を持つ流れが、強いスワール成分を持つキャビティ内部の流れに混合されることで、より効果的にスワール成分を低減することができる。   According to this configuration, the flow having the swirl component that goes in the direction opposite to the rotation direction of the steam turbine rotor that has passed through the through portion is mixed with the flow inside the cavity having the strong swirl component, so that the swirl can be more effectively performed. Components can be reduced.

さらに、本発明の一態様に係るシール構造は、貫通部に挿入された筒状部を備えることを特徴とする。 Furthermore, the seal structure according to one aspect of the present invention includes a cylindrical portion inserted into the through portion.

この構成によれば、筒状部を通過したスワール成分を持たない流れが、強いスワール成分を持つキャビティ内部の流れに対して混合されることで、キャビティ内部における流れのスワール成分を低減することができる。   According to this configuration, the flow without the swirl component that has passed through the cylindrical portion is mixed with the flow inside the cavity having a strong swirl component, thereby reducing the swirl component of the flow inside the cavity. it can.

さらに、本発明の一態様に係るシール構造は、軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングとを備える回転機械のシール構造であって、前記ケーシングのキャビティの内周面から動翼の先端に向かって延びて、前記動翼の先端との間で間隙を形成するシールフィンを備え、前記シールフィンに前記軸線方向に貫通する貫通部が形成されており、貫通部の軸線方向下流側の出口に設けられて、蒸気タービンロータの回転方向後方側に向かって突出するとともに、出口を蒸気タービンロータの回転方向側から覆う案内部を備えることを特徴とする。 Furthermore, a seal structure according to an aspect of the present invention includes a rotor body that rotates about an axis, a rotor that includes a rotor blade that extends radially outward from the rotor body, and the rotor that covers the rotor from the outer peripheral side, and the tip of the rotor blade A rotary machine sealing structure including a casing formed with a cavity into which the cavity enters, extending from an inner peripheral surface of the cavity of the casing toward a tip of the moving blade, and having a gap with the tip of the moving blade A seal fin to be formed, and a penetrating portion penetrating in the axial direction is formed in the seal fin , provided at an outlet on the downstream side in the axial direction of the penetrating portion, toward the rear side in the rotational direction of the steam turbine rotor A guide portion is provided that protrudes and covers the outlet from the rotation direction side of the steam turbine rotor.

この構成によれば、貫通部を通過したスワール成分を持たない流れが、案内部によって偏向されて、強いスワール成分を持つキャビティ内部の流れに対して混合されるので、キャビティ内部における流れのスワール成分を低減することができる。   According to this configuration, the flow having no swirl component that has passed through the through portion is deflected by the guide and mixed with the flow inside the cavity having a strong swirl component, so the swirl component of the flow inside the cavity Can be reduced.

また、本発明の一態様に係るシール構造において、シールフィンの周方向に沿って複数の貫通部が配列されることを特徴とする。   In the seal structure according to one embodiment of the present invention, a plurality of through portions are arranged along the circumferential direction of the seal fin.

この構成によれば、シールフィンの周方向にわたって貫通部が配列されるので、キャビティの周方向全体で形成されるスワール成分を均等かつ効果的に低減することができる。   According to this configuration, since the through portions are arranged in the circumferential direction of the seal fin, the swirl component formed in the entire circumferential direction of the cavity can be reduced uniformly and effectively.

また、本発明の一態様に係るシール構造は、軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングとを備える回転機械のシール構造であって、前記ケーシングのキャビティの内周面から動翼の先端に向かって延びて、前記動翼の先端との間で間隙を形成するシールフィンを備え、前記シールフィンに前記軸線方向に貫通する貫通部が形成されており、前記キャビティの前記内周面に、前記軸線方向に沿って配列された複数の前記シールフィンを備え、互いに隣り合う複数の前記シールフィンに設けられたそれぞれの前記貫通部は、前記軸線方向から見て互いに径方向にずれて形成されることを特徴とする。 In addition, a seal structure according to an aspect of the present invention includes a rotor body that rotates about an axis, a rotor that includes a rotor blade that extends radially outward from the rotor body, and the rotor that covers the rotor from an outer peripheral side, and the tip of the rotor blade A rotary machine sealing structure including a casing formed with a cavity into which the cavity enters, extending from an inner peripheral surface of the cavity of the casing toward a tip of the moving blade, and having a gap with the tip of the moving blade A seal fin to be formed, and a through portion penetrating in the axial direction is formed in the seal fin, and a plurality of the seal fins arranged in the axial direction are provided on the inner peripheral surface of the cavity. , each of the through portion provided in a plurality of the seal fins adjacent to each other, characterized in that it is formed radially offset from each other when viewed from the axial direction

この構成によれば、複数のシールフィンが設けられることで、シール効果の多重度を高め、作動流体の漏洩をより効果的に低減し、回転機械としての漏洩損失を低減することができる。
加えて、それぞれのシールフィンに貫通部が設けられることにより、軸線方向下流側で形成されるスワール成分をも、より効果的に低減することができる。
さらに、上流側のシールフィンに形成された貫通部を通過する作動流体は、隣り合う下流側のシールフィンに形成された貫通部に直接流入しない。したがって、上流側の貫通部と下流側の貫通部との間で生じる吹き抜け効果の発現が低減され、ひいては作動流体の漏洩による漏洩損失を効果的に抑制することができる。
According to this configuration, by providing a plurality of seal fins, the multiplicity of the sealing effect can be increased, leakage of the working fluid can be more effectively reduced, and leakage loss as a rotating machine can be reduced.
In addition, by providing a through portion in each seal fin, the swirl component formed on the downstream side in the axial direction can be more effectively reduced.
Furthermore, the working fluid that passes through the through portion formed in the upstream seal fin does not directly flow into the through portion formed in the adjacent downstream seal fin. Therefore, the expression of the blow-through effect generated between the upstream penetrating portion and the downstream penetrating portion is reduced, so that leakage loss due to leakage of the working fluid can be effectively suppressed.

また、本発明の一態様に係るシール構造において、互いに隣り合う複数のシールフィンに設けられたそれぞれの貫通部は、軸線方向から見て互いに周方向にずれて形成されることを特徴とする。   In the seal structure according to one aspect of the present invention, the through portions provided in the plurality of adjacent seal fins are formed so as to be shifted from each other in the circumferential direction when viewed from the axial direction.

この構成によれば、上流側のシールフィンに形成された貫通部を通過する作動流体は、隣り合う下流側のシールフィンに形成された貫通部に直接流入しない。したがって、上流側の貫通部と下流側の貫通部との間で生じる吹き抜け効果の発現が低減される。また、シール性能が向上することにより作動流体の漏洩による漏洩損失を効果的に抑制することができる。   According to this configuration, the working fluid that passes through the through portion formed in the upstream seal fin does not directly flow into the through portion formed in the adjacent downstream seal fin. Therefore, the expression of the blow-through effect that occurs between the upstream side penetration and the downstream side penetration is reduced. Further, the leakage performance due to the leakage of the working fluid can be effectively suppressed by improving the sealing performance.

本発明の一態様に係る回転機械は、軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングと、上記いずれかのシール構造とを備えることを特徴とする。   A rotating machine according to an aspect of the present invention includes a rotor body that rotates about an axis, a rotor having a moving blade that extends radially outward from the rotor body, and the rotor that covers the rotor from an outer peripheral side, and a tip of the moving blade enters It is characterized by comprising a casing in which a cavity is formed and any one of the above sealing structures.

本発明のシール構造及び回転機械によれば、キャビティ内部におけるスワール成分を低減することができる。   According to the seal structure and the rotating machine of the present invention, the swirl component inside the cavity can be reduced.

本発明に係る蒸気タービンの模式図である。1 is a schematic diagram of a steam turbine according to the present invention. 本発明に係る蒸気タービンの要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the steam turbine which concerns on this invention. 本発明に係る蒸気タービンのキャビティ周辺を示す要部拡大図である。It is a principal part enlarged view which shows the cavity periphery of the steam turbine which concerns on this invention. 本発明の第一実施形態に係るシールフィンを径方向外側から見た図である。It is the figure which looked at the seal fin which concerns on 1st embodiment of this invention from the radial direction outer side. 本発明の第二実施形態に係るシールフィンを径方向外側から見た図である。It is the figure which looked at the seal fin which concerns on 2nd embodiment of this invention from the radial direction outer side. 本発明の第二実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三実施形態に係るシールフィンを径方向外側から見た図である。It is the figure which looked at the seal fin which concerns on 3rd embodiment of this invention from the radial direction outer side. 本発明の第三実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係るシールフィンを径方向外側から見た図である。It is the figure which looked at the seal fin which concerns on 4th embodiment of this invention from the radial direction outer side. 本発明の第五実施形態に係るシールフィンを径方向外側から見た図である。It is the figure which looked at the seal fin which concerns on 5th embodiment of this invention from the radial direction outer side. 本発明の第五実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 5th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of 5th embodiment of this invention.

(第一実施形態)
以下、本発明の第一実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
まず、本発明の第一実施形態において、回転機械である蒸気タービン1について、図1を参照して説明する。
図1に示すように、蒸気タービンプラント100は、軸線Oを中心に回転するロータ本体11と、ロータ本体11に接続される蒸気タービンロータ3と、作動流体としての蒸気Sを蒸気供給源(不図示)から蒸気タービン1に供給する蒸気供給管12と、蒸気タービン1の下流側に接続されて蒸気を排出する蒸気排出管13とを備えている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
First, in the first embodiment of the present invention, a steam turbine 1 which is a rotating machine will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, a steam turbine plant 100 includes a rotor body 11 that rotates about an axis O, a steam turbine rotor 3 connected to the rotor body 11, and steam S as a working fluid. A steam supply pipe 12 that supplies the steam turbine 1 from the figure and a steam discharge pipe 13 that is connected to the downstream side of the steam turbine 1 and discharges the steam.

図1において、蒸気供給管12が位置する側を上流側と呼び、蒸気排出管13が位置する側を下流側と呼び、これに準じて以降の説明をする。   In FIG. 1, the side where the steam supply pipe 12 is located is called the upstream side, and the side where the steam discharge pipe 13 is located is called the downstream side, and the following description will be made accordingly.

図1に示すように、蒸気タービン1は、軸線O方向に沿って延びる蒸気タービンロータ3と、蒸気タービンロータ3を外周側から覆う蒸気タービンケーシング2と、ロータ本体11を軸線O回りに回転可能に支持する軸受部4とを備えている。   As shown in FIG. 1, the steam turbine 1 is capable of rotating a steam turbine rotor 3 extending along the direction of the axis O, a steam turbine casing 2 that covers the steam turbine rotor 3 from the outer peripheral side, and a rotor body 11 about the axis O. And a bearing portion 4 to be supported.

蒸気タービンロータ3は複数の動翼31を備えている。動翼31は蒸気タービンロータ3の外表面から径方向外側に突出して設けられる。さらに、蒸気タービンロータ3の周方向に一定の間隔をもって複数の動翼31が配列される。同様に、軸線O方向においても、一定の間隔を持って複数の動翼31の列が配列される。動翼31は径方向から見て翼型の断面を有する部材である。また、動翼31の先端部(径方向外側の端部)には、動翼チップシュラウド34が設けられている。   The steam turbine rotor 3 includes a plurality of moving blades 31. The moving blade 31 is provided so as to protrude radially outward from the outer surface of the steam turbine rotor 3. Furthermore, a plurality of moving blades 31 are arranged at regular intervals in the circumferential direction of the steam turbine rotor 3. Similarly, in the direction of the axis O, a plurality of rows of moving blades 31 are arranged with a constant interval. The moving blade 31 is a member having a blade-shaped cross section when viewed from the radial direction. Further, a blade tip shroud 34 is provided at the tip end portion (radially outer end portion) of the blade 31.

蒸気タービンケーシング2は、蒸気タービンロータ3を外周側から覆うように設けられた概略筒状の部材である。さらに、蒸気タービンケーシング2の内周面25に沿って複数の静翼21が設けられている。静翼21は、静翼台座24を介して蒸気タービンケーシング2の内周面25に接続される羽根状の部材である。さらに、静翼21の先端部(径方向内側の端部)には、静翼ハブシュラウド22が設けられている。動翼31と同様に、静翼21は内周面25の周方向及び軸線O方向に沿って複数配列される。さらに、動翼31は、隣り合う複数の静翼21の間の領域に入り込むようにして配置される。   The steam turbine casing 2 is a substantially cylindrical member provided so as to cover the steam turbine rotor 3 from the outer peripheral side. Further, a plurality of stationary blades 21 are provided along the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2. The stationary blade 21 is a blade-like member connected to the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2 via the stationary blade base 24. Further, a stationary blade hub shroud 22 is provided at a tip portion (a radially inner end portion) of the stationary blade 21. Similar to the moving blade 31, a plurality of stationary blades 21 are arranged along the circumferential direction of the inner peripheral surface 25 and the direction of the axis O. Further, the moving blade 31 is arranged so as to enter the region between the plurality of adjacent stationary blades 21.

蒸気タービンケーシング2の内部において、静翼21と動翼31が配列された領域は、作動流体である蒸気Sが流通する主流路20を形成する。
さらに、蒸気タービンケーシング2の内周面25と動翼チップシュラウド34との間には空間が形成されており、この空間をキャビティ50と称する。
In the steam turbine casing 2, a region where the stationary blades 21 and the moving blades 31 are arranged forms a main flow path 20 through which the steam S that is a working fluid flows.
Furthermore, a space is formed between the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2 and the blade tip shroud 34, and this space is referred to as a cavity 50.

主蒸気S1は、上流側の蒸気供給管12を介して、上述のように構成された蒸気タービン1に供給される。その後、蒸気タービンロータ3の回転に伴って静翼21と動翼31の列を通過し、やがて下流側の蒸気排出管13を通じて後続の装置(不図示)に向かって排出される。ここで、静翼21と動翼31の列を通過する際、前述のキャビティ50にも蒸気Sは流入する。   The main steam S1 is supplied to the steam turbine 1 configured as described above through the upstream steam supply pipe 12. Thereafter, as the steam turbine rotor 3 rotates, it passes through the row of the stationary blades 21 and the moving blades 31 and is eventually discharged toward the subsequent device (not shown) through the downstream steam discharge pipe 13. Here, when passing through the row of the stationary blade 21 and the moving blade 31, the steam S also flows into the cavity 50 described above.

図3は、キャビティ50の周辺を拡大した図である。キャビティ50には、シールフィン(シール構造)40が設けられている。シールフィン40は、蒸気タービンケーシング2の内周面25から径方向内側に向かって突出する円環状の部材である。より詳細には、シールフィン40は径方向外側から径方向内側に向かうに従って次第に軸線O方向の厚みが減少する形状を有するようにケーシング2の内周面25から突出している。本実施形態においては、軸線O方向に沿ってキャビティ50の内部に3列のシールフィン40が配列されている。
また、主流路20と、最も上流側に位置するシールフィン40とで囲われる領域は、流入区画51を形成する。さらに、流入区画51の下流側においては、隣り合うシールフィン40同士によって、第一区画52が形成される。
FIG. 3 is an enlarged view of the periphery of the cavity 50. The cavity 50 is provided with seal fins (seal structure) 40. The seal fin 40 is an annular member that protrudes radially inward from the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2. More specifically, the seal fin 40 protrudes from the inner peripheral surface 25 of the casing 2 so as to have a shape in which the thickness in the axis O direction gradually decreases from the radially outer side toward the radially inner side. In the present embodiment, three rows of seal fins 40 are arranged inside the cavity 50 along the axis O direction.
A region surrounded by the main flow path 20 and the seal fin 40 located on the most upstream side forms an inflow section 51. Further, on the downstream side of the inflow section 51, the first section 52 is formed by the adjacent seal fins 40.

また、シールフィン40の径方向内側の先端部は動翼チップシュラウド34の外表面35と、微小な間隙mを介して対向している。蒸気タービンロータ3の径方向における間隙mの寸法は、蒸気タービンケーシング2や、動翼31の熱膨張量や、動翼31の遠心伸び量等を考慮して、シールフィン40と動翼チップシュラウド34とが接触することがない範囲で決定される。   In addition, the radially inner tip of the seal fin 40 faces the outer surface 35 of the rotor blade tip shroud 34 with a minute gap m therebetween. The dimension of the gap m in the radial direction of the steam turbine rotor 3 is determined in consideration of the thermal expansion amount of the steam turbine casing 2, the moving blade 31, the centrifugal extension amount of the moving blade 31, and the like. 34 is determined in a range where it does not come into contact with 34.

本実施形態においては、シールフィン40に貫通部41が形成されている。貫通部41は、シールフィン40を軸線O方向に貫通する貫通孔であり、シールフィン40の根元部分(蒸気タービンケーシング2に近い部分)に形成されている。図3に示すように、断面視において貫通部41は蒸気タービンケーシング2の内周面25、及び動翼チップシュラウド34の外表面35とそれぞれ平行を成して設けられている。   In the present embodiment, a through portion 41 is formed in the seal fin 40. The penetrating portion 41 is a through-hole penetrating the seal fin 40 in the direction of the axis O, and is formed at the root portion of the seal fin 40 (portion close to the steam turbine casing 2). As shown in FIG. 3, the penetrating portion 41 is provided in parallel with the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2 and the outer surface 35 of the rotor blade tip shroud 34 in a cross-sectional view.

図4は、蒸気タービンロータ3の径方向外側から見たキャビティ50を示す図である。図5に示すように、本実施形態における貫通部41は、蒸気タービンロータ3の径方向外側から見た場合においても、軸線Oと平行をなして形成されている。さらに、シールフィン40の周方向にわたって、複数の貫通部41が一定の間隔をもって配列されている。なお、図4における矢印Rは、蒸気タービンロータ3の回転する方向を表している。   FIG. 4 is a view showing the cavity 50 viewed from the outside in the radial direction of the steam turbine rotor 3. As shown in FIG. 5, the penetrating portion 41 in the present embodiment is formed in parallel with the axis O even when viewed from the radial outside of the steam turbine rotor 3. Further, a plurality of through portions 41 are arranged at a constant interval over the circumferential direction of the seal fin 40. Note that an arrow R in FIG. 4 represents the direction in which the steam turbine rotor 3 rotates.

次に、図3から図5を参照して、本実施形態における蒸気タービン1の作用を説明する。
上述の蒸気タービンプラント100では、蒸気供給源からの蒸気Sが蒸気供給管12を介して蒸気タービン1に供給される。
蒸気タービン1に供給された蒸気Sは、主流路20に到達する。主流路20を到達した蒸気Sは、主流路20を流通するにともなって膨張と流れの転向を繰り返しながら、下流側に向かって流通する。動翼31は翼型断面を有するため、動翼31に蒸気Sが衝突したり、動翼31内部でも蒸気が膨張する際の反力を受けたりすることで、蒸気タービンロータ3が回転する。これにより、蒸気Sの有するエネルギーは、蒸気タービン1の回転動力として取り出される。
Next, with reference to FIGS. 3 to 5, the operation of the steam turbine 1 in the present embodiment will be described.
In the steam turbine plant 100 described above, the steam S from the steam supply source is supplied to the steam turbine 1 via the steam supply pipe 12.
The steam S supplied to the steam turbine 1 reaches the main flow path 20. The steam S that has reached the main flow path 20 circulates toward the downstream side while repeating expansion and flow diversion as it flows through the main flow path 20. Since the moving blade 31 has an airfoil cross section, the steam turbine rotor 3 rotates when the steam S collides with the moving blade 31 or receives a reaction force when the steam expands inside the moving blade 31. Thereby, the energy of the steam S is taken out as the rotational power of the steam turbine 1.

上述の過程において主流路20を流通する蒸気Sの作用について、図2と図3を参照してさらに詳しく説明する。
図2はキャビティ50の周辺を拡大して示した図である。図2に示すように、主流路20に流入した蒸気Sは静翼21を通過した後、主蒸気流SMと偏向蒸気流SLとに分かれる。主蒸気流SMは、偏向せずに動翼31に導入される。
偏向蒸気流SLは、動翼チップシュラウド34と蒸気タービンケーシング2との間を介して流入区画51に流入する。ここで、蒸気Sは、静翼21を通過した後にスワール成分(周方向速度成分)が増大した状態になり、この蒸気Sの一部が分離して偏向蒸気流SLとして流入区画51に流入する。したがって、偏向蒸気流SLも蒸気S同様スワール成分を含んでいる。
そして、流入区画51に流入した偏向蒸気流SLは、図3に示すように、間隙mに向かって流れるリークジェットSL1と、貫通部41に向かって流れる貫通蒸気流SL2とに分かれる。これらリークジェットSL1及び貫通蒸気流SL2も偏向蒸気流SL同様、スワール成分を含んでいる。
The operation of the steam S flowing through the main channel 20 in the above process will be described in more detail with reference to FIGS.
FIG. 2 is an enlarged view of the periphery of the cavity 50. As shown in FIG. 2, the steam S that has flowed into the main flow path 20 passes through the stationary blade 21 and then is divided into a main steam flow SM and a deflected steam flow SL. The main steam flow SM is introduced into the moving blade 31 without being deflected.
The deflected steam flow SL flows into the inflow section 51 through the space between the blade tip shroud 34 and the steam turbine casing 2. Here, after the steam S passes through the stationary blade 21, the swirl component (circumferential velocity component) is increased, and a part of the steam S is separated and flows into the inflow section 51 as a deflected steam flow SL. . Therefore, the deflected steam flow SL also includes a swirl component like the steam S.
And the deflection | deviation vapor | steam flow SL which flowed into the inflow division 51 is divided | segmented into the leak jet SL1 which flows toward the gap | interval m, and the penetration vapor | steam flow SL2 which flows toward the penetration part 41, as shown in FIG. Like the deflected steam flow SL, the leak jet SL1 and the through steam flow SL2 also include a swirl component.

間隙mに向かって流れたリークジェットSL1は、流入区画51を経て間隙mを通過し、第一区画52に流入する。第一区画52に流入したリークジェットSL1は、動翼チップシュラウド34の外表面35に沿って、軸線O方向下流側に流れる。軸線O方向下流側に流れたリークジェットSL1は、下流側のシールフィン40に衝突して向きを変え、蒸気タービンケーシング2の内周面25に向かって流れる。その後、リークジェットSL1は、蒸気タービンケーシング2の内周面25に衝突して再び向きを変え、内周面25の近傍で軸線O方向上流側に向かって流れる。この結果、第一区画52に流入したリークジェットSL1は、図3に示す紙面内で反時計回りに旋回する成分を含む渦流れSSとなる。   The leak jet SL1 flowing toward the gap m passes through the gap m through the inflow section 51 and flows into the first section 52. The leak jet SL1 that has flowed into the first section 52 flows downstream along the outer surface 35 of the blade tip shroud 34 in the axis O direction. The leak jet SL1 that has flowed downstream in the direction of the axis O collides with the downstream seal fin 40, changes its direction, and flows toward the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2. Thereafter, the leak jet SL1 collides with the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2 and changes its direction again, and flows toward the upstream side in the axis O direction in the vicinity of the inner peripheral surface 25. As a result, the leak jet SL1 that has flowed into the first section 52 becomes a vortex flow SS containing a component that rotates counterclockwise in the plane of the drawing shown in FIG.

また、リークジェットSL1は、間隙mを通過して第一区画52内に流入した後も依然としてスワール成分を含んでいる。そのため、このリークジェットSL1は、図4に示すように、第一区画内52内で下流側に向かうに従って蒸気タービンロータ3の回転方向Rに向かう旋回流となる。   Further, the leak jet SL1 still contains a swirl component even after passing through the gap m and flowing into the first section 52. Therefore, as shown in FIG. 4, the leak jet SL <b> 1 becomes a swirl flow toward the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 as it goes downstream in the first section 52.

一方で、貫通蒸気流SL2は、貫通部41から第一区画52内部に流入する。この貫通部41から第一区画52内部に流入する貫通蒸気流SL2は、貫通部41が延びる軸線O方向に沿って下流側に噴出され、旋回流としてのリークジェットSL1と混合される。ここで、貫通蒸気流SL2は、貫通部41を通過するため、スワール成分を含まない。つまり、スワール成分を含まない貫通蒸気流SL2が強いスワール成分を含む旋回流であるリークジェットSL1に混合される。すると、これらリークジェットSL1及び貫通蒸気流SL2の混合により、リークジェットSL1のスワール成分が低減される。これにより、蒸気タービン2に生じる自励振動を誘発する旋回流が抑制される。   On the other hand, the penetrating vapor flow SL2 flows into the first section 52 from the penetrating portion 41. The through steam flow SL2 flowing into the first section 52 from the through portion 41 is ejected downstream along the direction of the axis O in which the through portion 41 extends, and is mixed with the leak jet SL1 as a swirling flow. Here, since the through vapor flow SL2 passes through the through portion 41, it does not include a swirl component. That is, the through-vapor flow SL2 that does not include a swirl component is mixed with the leak jet SL1 that is a swirl flow that includes a strong swirl component. Then, the swirl component of the leak jet SL1 is reduced by mixing the leak jet SL1 and the through vapor flow SL2. Thereby, the swirl | vortex flow which induces the self-excited vibration which arises in the steam turbine 2 is suppressed.

さらに、図3に示すように、貫通部41から第一区画52に流入した貫通蒸気流SL2は、蒸気タービンケーシング2の内周面25の近傍において、内周面25近傍を軸線O方向上流側に向かって流れる渦流れSSと衝突する。即ち、蒸気タービンケーシング2の内周面25の近傍では、渦流れSSは上流側(図3の左側)に向かう流れとなっているため、この流れ進行方向に対して逆方向から噴出される貫通蒸気流SL2が渦流れSSに衝突する。その結果、渦流れSSが弱められる。   Further, as shown in FIG. 3, the through steam flow SL <b> 2 that has flowed into the first section 52 from the through portion 41 is located in the vicinity of the inner peripheral surface 25 in the vicinity of the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2, upstream in the axis O direction. It collides with the vortex flow SS that flows toward. That is, in the vicinity of the inner peripheral surface 25 of the steam turbine casing 2, the vortex flow SS flows toward the upstream side (left side in FIG. 3). The vapor flow SL2 collides with the vortex flow SS. As a result, the vortex flow SS is weakened.

ここで、渦流れSSが強い場合には、リークジェットSL1の間隙mの吹き抜け効果が大きくなる他、渦流れSSの内側の静圧が小さくなることでシールフィン40前後の差圧が大きくなってしまう。これに対して本実施形態では、貫通蒸気流SL2によって渦流れSSが弱められるため、リークジェットSL1の吹き抜け効果の増大を軽減することができるとともに、シールフィン40前後の差圧の増大を抑制することができる。   Here, when the vortex flow SS is strong, the effect of blowing through the gap m of the leak jet SL1 is increased, and the static pressure inside the vortex flow SS is reduced, so that the differential pressure before and after the seal fin 40 is increased. End up. On the other hand, in this embodiment, since the vortex flow SS is weakened by the through-vapor flow SL2, an increase in the blow-through effect of the leak jet SL1 can be reduced, and an increase in the differential pressure across the seal fin 40 is suppressed. be able to.

(第二実施形態)
次に、本発明の第二実施形態について、図5を参照して説明する。なお、第一実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図5は、本発明の第二実施形態において、蒸気タービンロータ3の径方向外側から見たキャビティ50を示す図である。
本実施形態にでは、シールフィン40に設けられた貫通部42が、軸線O方向上流側から下流側に向かうに従って、蒸気タービンロータ3の回転方向Rと反対の方向に向かって延びている。言い換えると、蒸気タービンロータ3の径方向外側から見て、貫通部42は軸線Oに対して一定の角度を保って斜めに延在している。
(Second embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to 1st embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
FIG. 5 is a view showing the cavity 50 viewed from the outside in the radial direction of the steam turbine rotor 3 in the second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the through portion 42 provided in the seal fin 40 extends in the direction opposite to the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 from the upstream side in the axis O direction toward the downstream side. In other words, when viewed from the outside in the radial direction of the steam turbine rotor 3, the through portion 42 extends obliquely with a constant angle with respect to the axis O.

上述の構成によれば、蒸気タービンロータ3の回転方向R(リークジェットSL1の旋回流におけるスワール成分方向)の反対の方向に向かうスワール成分を伴う貫通蒸気流SL2が、第一区画52内に噴出されてリークジェットSL1と混合される。そのため、リークジェットSL1の旋回流におけるスワール成分の一部を打ち消すことができる。これにより、蒸気タービン2に生じる自励振動をより一層抑制することができる。   According to the above-described configuration, the through steam flow SL <b> 2 with the swirl component directed in the direction opposite to the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 (the swirl component direction in the swirl flow of the leak jet SL <b> 1) is ejected into the first section 52. And mixed with the leak jet SL1. Therefore, a part of the swirl component in the swirling flow of the leak jet SL1 can be canceled out. Thereby, the self-excited vibration generated in the steam turbine 2 can be further suppressed.

次に、本実施形態における変形例について、図6を参照して説明する。図6においては、シールフィン40に設けられた貫通部43が、軸線O方向上流側から下流側に向かうに従って次第に湾曲して形成されている。換言すると、貫通部43の入口43Aが貫通蒸気流SL2に対して緩やかな角度を保って設けられる。したがって、貫通蒸気流SL2を、より効率的に貫通部43で捕捉することが可能となり、貫通蒸気流SL2を安定的に供給することができる。   Next, a modification in the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 6, the through portion 43 provided in the seal fin 40 is formed to be gradually curved from the upstream side in the axis O direction toward the downstream side. In other words, the inlet 43A of the penetrating portion 43 is provided at a gentle angle with respect to the penetrating steam flow SL2. Therefore, the through vapor flow SL2 can be more efficiently captured by the through portion 43, and the through vapor flow SL2 can be stably supplied.

(第三実施形態)
次に、本発明の第三実施形態について、図7を参照して説明する。なお、上述の各実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図7は、本発明の第三実施形態において、蒸気タービンロータ3の径方向外側から見たキャビティ50を示す図である。
本実施形態において、貫通部44はシールフィン40に挿入された筒状部44Tによって形成されている。筒状部44Tは、例えばシールフィン40と同一の素材によって形成された筒状部材であり、その軸方向において貫通された貫通孔を有している。さらに、第二実施形態と同様に、貫通部44は軸線O方向上流側から下流側に向かうに従って、蒸気タービンロータ3の回転方向Rと反対の方向に向かって延びている。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to each above-mentioned embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
FIG. 7 is a view showing the cavity 50 viewed from the outside in the radial direction of the steam turbine rotor 3 in the third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the through portion 44 is formed by a cylindrical portion 44T inserted into the seal fin 40. The cylindrical portion 44T is a cylindrical member formed of the same material as that of the seal fin 40, for example, and has a through-hole penetrating in the axial direction. Further, as in the second embodiment, the penetrating portion 44 extends in a direction opposite to the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 from the upstream side toward the downstream side in the axis O direction.

上述の構成によれば、蒸気タービンロータ3の回転方向R(リークジェットSL1の旋回流におけるスワール成分方向)の反対の方向に向かうスワール成分を伴う貫通蒸気流SL2が、第一区画52内に噴出されてリークジェットSL1と混合される。そのため、第二実施形態同様、リークジェットSL1の旋回流におけるスワール成分の一部を打ち消すことができ、蒸気タービン2に生じる自励振動をより一層抑制することができる。   According to the above-described configuration, the through steam flow SL <b> 2 with the swirl component directed in the direction opposite to the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 (the swirl component direction in the swirl flow of the leak jet SL <b> 1) is ejected into the first section 52. And mixed with the leak jet SL1. Therefore, as in the second embodiment, part of the swirl component in the swirling flow of the leak jet SL1 can be canceled, and the self-excited vibration generated in the steam turbine 2 can be further suppressed.

次に、本実施形態における変形例について、図8を参照して説明する。本実施形態においては、貫通部45を形成する筒状部45Tが、軸線O方向上流側から下流側に向かうに従って次第に湾曲して形成されている。換言すると、貫通部45の入口45Aが貫通蒸気流SL2に対して緩やかな角度を保って設けられる。したがって、貫通蒸気流SL2を、より効率的に貫通部45で捕捉することが可能となり、貫通蒸気流SL2が安定的に供給される。   Next, a modification in the present embodiment will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the cylindrical portion 45T forming the penetrating portion 45 is formed to be gradually curved from the upstream side in the axis O direction toward the downstream side. In other words, the inlet 45A of the penetrating portion 45 is provided at a gentle angle with respect to the penetrating steam flow SL2. Therefore, the through vapor flow SL2 can be more efficiently captured by the through portion 45, and the through vapor flow SL2 is stably supplied.

(第四実施形態)
続いて、本発明の第四実施形態について、図9を参照して説明する。なお、上述の各実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図9は、本発明の第四実施形態において、蒸気タービンロータ3の径方向外側から見たキャビティ50を示す図である。
本実施形態では、シールフィン40において軸線O方向に沿って形成された貫通部46の下流側出口に、貫通部46の軸線O方向下流側に位置する出口46Bから蒸気タービンロータ3の回転方向Rと反対の方向に向かって突出する案内部46Wをさらに備えている。案内部46Wは、貫通部46の出口46Bを、蒸気タービンロータ3の回転方向R側から覆うようにして設けられている。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to each above-mentioned embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
FIG. 9 is a view showing the cavity 50 viewed from the outside in the radial direction of the steam turbine rotor 3 in the fourth embodiment of the present invention.
In the present embodiment, the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 from the outlet 46B located downstream of the penetrating portion 46 in the axis O direction to the downstream outlet of the penetrating portion 46 formed along the axis O direction in the seal fin 40. The guide part 46W which protrudes toward the opposite direction is further provided. The guide portion 46 </ b> W is provided so as to cover the outlet 46 </ b> B of the penetrating portion 46 from the rotation direction R side of the steam turbine rotor 3.

上述の構成によれば、蒸気タービンロータ3の回転方向R(リークジェットSL1の旋回流におけるスワール成分方向)の反対の方向に向かうスワール成分を伴う貫通蒸気流SL2が、第一区画52内に噴出されてリークジェットSL1と混合される。そのため、第二、第三実施形態同様、リークジェットSL1の旋回流におけるスワール成分の一部を打ち消すことができ、蒸気タービン2に生じる自励振動をより一層抑制することができる。   According to the above-described configuration, the through steam flow SL <b> 2 with the swirl component directed in the direction opposite to the rotation direction R of the steam turbine rotor 3 (the swirl component direction in the swirl flow of the leak jet SL <b> 1) is ejected into the first section 52. And mixed with the leak jet SL1. Therefore, as in the second and third embodiments, a part of the swirl component in the swirling flow of the leak jet SL1 can be canceled, and the self-excited vibration generated in the steam turbine 2 can be further suppressed.

(第五実施形態)
さらに、本発明の第五実施形態について、図10を参照して説明する。なお、上述の各実施形態と同様の構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図10は、それぞれ蒸気タービンロータ3の軸線O方向における上流側から見た、上流側シールフィン40F、下流側シールフィン40Rを示す図である。上流側シールフィン40F、下流側シールフィン40Rはともに軸線Oに沿って一定の間隔を持って配列されている。
(Fifth embodiment)
Furthermore, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the component similar to each above-mentioned embodiment, and detailed description is abbreviate | omitted.
FIG. 10 is a view showing the upstream side seal fin 40F and the downstream side seal fin 40R viewed from the upstream side in the axis O direction of the steam turbine rotor 3, respectively. Both the upstream-side seal fin 40F and the downstream-side seal fin 40R are arranged along the axis O with a constant interval.

上流側シールフィン40Fには上流貫通部47Fが周方向に沿って等間隔に配列されている。同様に、下流側シールフィン40Rには下流貫通部47Rが周方向に沿って等間隔に配列されている。
ここで、図10に示すように、上流貫通部47Fと下流貫通部47Rは、軸線O方向から見て互いに周方向の位相を違えて配列されている。
したがって、上流貫通部47Fを通過した貫通蒸気流SL2は、下流貫通部47Rに直接吹き抜けることがない。
Upstream through portions 47F are arranged at equal intervals along the circumferential direction in the upstream seal fin 40F. Similarly, downstream through-holes 47R are arranged at equal intervals along the circumferential direction in the downstream seal fin 40R.
Here, as shown in FIG. 10, the upstream penetrating portion 47F and the downstream penetrating portion 47R are arranged with different phases in the circumferential direction when viewed from the direction of the axis O.
Therefore, the through steam flow SL2 that has passed through the upstream through portion 47F does not blow through the downstream through portion 47R directly.

このような構成であれば、上述の各実施形態と同様の作用による自励振動の抑制効果に加えて、上流貫通部47Fを通過した貫通蒸気流SL2の吹き抜け効果が抑制されるため、シール効果を向上することができ、キャビティ50における蒸気の漏洩をより効果的に低減することができる。   With such a configuration, in addition to the effect of suppressing self-excited vibrations by the same action as in the above-described embodiments, the effect of blowing through the steam flow SL2 that has passed through the upstream through part 47F is suppressed, so that the sealing effect The steam leakage in the cavity 50 can be more effectively reduced.

本実施形態においては、上流貫通部47Fと下流貫通部47Rの周方向における位相を互いに違えて配列したが、図11、図12にそれぞれ示すように、径方向に位相をずらしてもよいし、周方向と径方向の双方において位相を違えてもよい。
このような構成においても、自励振動の抑制効果に加えて、上流貫通部48F,49Fを通過した貫通蒸気流SL2の吹き抜け効果が抑制されるため、シール効果を向上させ、蒸気の漏洩をより効果的に低減することができる。
In this embodiment, the upstream penetrating portion 47F and the downstream penetrating portion 47R are arranged with different phases in the circumferential direction. However, as shown in FIGS. 11 and 12, the phase may be shifted in the radial direction, The phase may be different in both the circumferential direction and the radial direction.
Even in such a configuration, in addition to the suppression effect of the self-excited vibration, the blow-through effect of the through steam flow SL2 that has passed through the upstream through portions 48F and 49F is suppressed, so that the sealing effect is improved and the steam leakage is further improved. It can be effectively reduced.

1 …蒸気タービン
2 …蒸気タービンケーシング
3 …蒸気タービンロータ
4 …軸受部
20 …主流路
21 …静翼
22 …静翼ハブシュラウド
31 …動翼
34 …動翼チップシュラウド
40 …シールフィン(シール構造)
41 …貫通部
50 …キャビティ
S …蒸気
SL …偏向蒸気流
SL1 …リークジェット
SL2 …貫通蒸気流
SS …渦流れ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steam turbine 2 ... Steam turbine casing 3 ... Steam turbine rotor 4 ... Bearing part 20 ... Main flow path 21 ... Stator blade 22 ... Stator blade hub shroud 31 ... Rotor blade 34 ... Rotor blade tip shroud 40 ... Seal fin (seal structure)
41 ... penetrating part 50 ... cavity S ... steam SL ... deflection steam flow SL1 ... leak jet SL2 ... penetrating steam flow SS ... vortex flow

Claims (8)

軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングとを備える回転機械のシール構造であって、
前記ケーシングのキャビティの内周面から動翼の先端に向かって延びて、前記動翼の先端との間で間隙を形成するシールフィンを備え、
前記シールフィンに前記軸線方向に貫通する貫通部が形成されており、
前記貫通部は、該貫通部を通過して前記キャビティの前記シールフィン間の区画に噴出される流体が、前記間隙を流通するリークジェットに基づく前記キャビティでの渦流れのうち前記ケーシング内周面に沿って上流側に向かう流れ衝突するように、前記シールフィンの根元部に形成されている
ことを特徴とするシール構造。
A rotary machine comprising: a rotor body that rotates about an axis; a rotor having a rotor blade that extends radially outward from the rotor body; and a casing that covers the rotor from an outer peripheral side and has a cavity into which a tip of the rotor blade enters. The sealing structure of
A seal fin that extends from the inner peripheral surface of the cavity of the casing toward the tip of the rotor blade and forms a gap with the tip of the rotor blade,
A penetrating portion penetrating in the axial direction is formed in the seal fin ,
The penetrating portion is an inner peripheral surface of the casing of a vortex flow in the cavity based on a leak jet in which a fluid that passes through the penetrating portion and is ejected to a section between the seal fins of the cavity flows through the gap. A seal structure , wherein the seal fin is formed at the base of the seal fin so as to collide with the flow toward the upstream side .
軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングとを備える回転機械のシール構造であって、A rotary machine comprising: a rotor body that rotates about an axis; a rotor having a rotor blade that extends radially outward from the rotor body; and a casing that covers the rotor from an outer peripheral side and has a cavity into which a tip of the rotor blade enters. The sealing structure of
前記ケーシングのキャビティの内周面から動翼の先端に向かって延びて、前記動翼の先端との間で間隙を形成するシールフィンを備え、A seal fin that extends from the inner peripheral surface of the cavity of the casing toward the tip of the rotor blade and forms a gap with the tip of the rotor blade,
前記シールフィンに前記軸線方向に貫通する貫通部が形成されており、A penetrating portion penetrating in the axial direction is formed in the seal fin,
前記キャビティの前記内周面に、前記軸線方向に沿って配列された複数の前記シールフィンを備え、A plurality of the seal fins arranged along the axial direction on the inner peripheral surface of the cavity;
互いに隣り合う複数の前記シールフィンに設けられたそれぞれの前記貫通部は、前記軸線方向から見て互いに径方向にずれて形成されるThe through portions provided in the plurality of adjacent seal fins are formed so as to be shifted in the radial direction from each other when viewed from the axial direction.
ことを特徴とするシール構造。A seal structure characterized by that.
互いに隣り合う複数の前記シールフィンに設けられたそれぞれの前記貫通部は、前記軸線方向から見て互いに周方向にずれて形成される
ことを特徴とする請求項に記載のシール構造。
The seal structure according to claim 2 , wherein the through portions provided in the plurality of seal fins adjacent to each other are formed to be shifted from each other in the circumferential direction when viewed from the axial direction.
前記貫通部は、前記軸線方向において流体の流通する上流側から下流側に向かうに従って、前記ロータの回転方向と反対の方向に向かって延びる
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載のシール構造。
The through portion, toward the downstream side from the upstream side to the flow of fluid in the axial direction, any one of claims 1 to 3, characterized in that extending toward the rotation direction opposite to the direction of the rotor The seal structure described in 1.
前記貫通部に挿入された筒状部を備える
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載のシール構造。
The seal structure according to any one of claims 1 to 4, further comprising a cylindrical portion inserted into the penetrating portion.
軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングとを備える回転機械のシール構造であって、A rotary machine comprising: a rotor body that rotates about an axis; a rotor having a rotor blade that extends radially outward from the rotor body; and a casing that covers the rotor from an outer peripheral side and has a cavity into which a tip of the rotor blade enters. The sealing structure of
前記ケーシングのキャビティの内周面から動翼の先端に向かって延びて、前記動翼の先端との間で間隙を形成するシールフィンを備え、  A seal fin that extends from the inner peripheral surface of the cavity of the casing toward the tip of the rotor blade and forms a gap with the tip of the rotor blade,
前記シールフィンに前記軸線方向に貫通する貫通部が形成されており、A penetrating portion penetrating in the axial direction is formed in the seal fin,
前記貫通部の前記軸線方向下流側の出口に設けられて、前記ロータの回転方向と反対の方向に向かって突出するとともに、前記出口を前記ロータの回転方向側から覆う案内部を備えるProvided at an outlet on the downstream side in the axial direction of the penetrating portion and protruding in a direction opposite to the rotation direction of the rotor and covering the outlet from the rotation direction side of the rotor
ことを特徴とするシール構造。A seal structure characterized by that.
前記シールフィンの周方向に沿って、複数の前記貫通部が配列される
ことを特徴とする請求項1からのいずれか一項に記載のシール構造。
The seal structure according to any one of claims 1 to 6 , wherein a plurality of the through portions are arranged along a circumferential direction of the seal fin.
軸線回りに回転するロータ本体及び該ロータ本体から径方向外側に延びる動翼を有するロータと、
前記ロータを外周側から覆い、前記動翼の先端が入り込むキャビティが形成されたケーシングと、
請求項1からのいずれか一項に記載のシール構造とを備える
ことを特徴とする回転機械。
A rotor body that rotates about an axis and a rotor blade that extends radially outward from the rotor body;
A casing that covers the rotor from the outer peripheral side, and in which a cavity into which the tip of the moving blade enters is formed,
A rotary machine comprising the seal structure according to any one of claims 1 to 7 .
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