JPH04187801A - タービンのシール部間隙調整装置 - Google Patents
タービンのシール部間隙調整装置Info
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- JPH04187801A JPH04187801A JP31426790A JP31426790A JPH04187801A JP H04187801 A JPH04187801 A JP H04187801A JP 31426790 A JP31426790 A JP 31426790A JP 31426790 A JP31426790 A JP 31426790A JP H04187801 A JPH04187801 A JP H04187801A
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- pressure
- seal
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は軸流流体機械に係り、とくにタービンの回転部
と静止部との間隙からの作動流体の漏洩による性能低下
を防止するのに好適なタービンのシール部間隙調整装置
に関する。
と静止部との間隙からの作動流体の漏洩による性能低下
を防止するのに好適なタービンのシール部間隙調整装置
に関する。
近年、地球の温暖化に関連してタービン性能の向上が益
々重要視されており、種々の性能向上対策が提案されて
いる。該性能向上対策の一つとしてタービン各部に存在
する静止部と回転部との間隙から漏洩する蒸気を減少す
る方法が実施されている。すなわち、蒸気タービンにお
いては、第13図に示すように、蒸気の持っているエネ
ルギーを速度エネルギーに変換する静翼1と、上記の速
度エネルギーを軸回転に変換する動翼2を軸方向に交互
に設けている。また蒸気の圧力は、上記外x1および動
翼2を通過する度毎に低くなるため、静翼1を固定して
いるダイヤフラム内輪3と、ロータ8の摺動面との間お
よび動翼2の先端と、該動翼2を覆っているダイヤフラ
ム外輪4との摺動面からそれぞれ翼列を通らないで蒸気
の一部が漏洩する。この漏洩した蒸気は、前記静翼1お
よび動翼2による作用とは無関係であり、タービンの性
能を低下させる原因となすものである。
々重要視されており、種々の性能向上対策が提案されて
いる。該性能向上対策の一つとしてタービン各部に存在
する静止部と回転部との間隙から漏洩する蒸気を減少す
る方法が実施されている。すなわち、蒸気タービンにお
いては、第13図に示すように、蒸気の持っているエネ
ルギーを速度エネルギーに変換する静翼1と、上記の速
度エネルギーを軸回転に変換する動翼2を軸方向に交互
に設けている。また蒸気の圧力は、上記外x1および動
翼2を通過する度毎に低くなるため、静翼1を固定して
いるダイヤフラム内輪3と、ロータ8の摺動面との間お
よび動翼2の先端と、該動翼2を覆っているダイヤフラ
ム外輪4との摺動面からそれぞれ翼列を通らないで蒸気
の一部が漏洩する。この漏洩した蒸気は、前記静翼1お
よび動翼2による作用とは無関係であり、タービンの性
能を低下させる原因となすものである。
このように、上記の漏洩蒸気はタービンの性能を低下さ
せる大きな要因となるために、一般には第13図に示す
ように、静翼1を固定するダイヤフラム内輪3と、ロー
タ8の摺動面との間にはラビリンスパツキン5を、また
動翼2の先端とダイヤフラム外輪4の間には、1枚ある
いは複数枚のシールフィン6をそれぞれ設け、該ラビリ
ンスパツキン5および該シールフィン6によって蒸気の
漏洩量を減少させる方法が実施されている。
せる大きな要因となるために、一般には第13図に示す
ように、静翼1を固定するダイヤフラム内輪3と、ロー
タ8の摺動面との間にはラビリンスパツキン5を、また
動翼2の先端とダイヤフラム外輪4の間には、1枚ある
いは複数枚のシールフィン6をそれぞれ設け、該ラビリ
ンスパツキン5および該シールフィン6によって蒸気の
漏洩量を減少させる方法が実施されている。
しかるに、上記の非接触型シール装置においては、ター
ビンのロータ8とシールフィン6の先端部との間隙量を
小さくすればする程漏洩量は減少するが、この間隙量を
余り小さくすると、運転中にシールフィン6の先端部と
タービンのロータ8が接触してタービンのロータ8やシ
ールフィン6の先端部が破損したり、接触によって軸振
動が増加して運転の続行が不可能になったり、あるいは
接触による発熱でタービンのロータ8に曲がりを発生し
たりするなどの問題があった。
ビンのロータ8とシールフィン6の先端部との間隙量を
小さくすればする程漏洩量は減少するが、この間隙量を
余り小さくすると、運転中にシールフィン6の先端部と
タービンのロータ8が接触してタービンのロータ8やシ
ールフィン6の先端部が破損したり、接触によって軸振
動が増加して運転の続行が不可能になったり、あるいは
接触による発熱でタービンのロータ8に曲がりを発生し
たりするなどの問題があった。
このような接触は、タービンの運転状態により間隙量が
変化するためであるが、この変化は、ケーシングの不均
一な熱変形や圧力による変形あるいはロータ8、ディス
ク7、動翼2の回転体と、ダイヤフラム内輪3、ダイヤ
フラム外輪4、静翼l、ケーシング(図示せず)など静
止部との熱膨張の時間差などの種々の要因によって発生
する。
変化するためであるが、この変化は、ケーシングの不均
一な熱変形や圧力による変形あるいはロータ8、ディス
ク7、動翼2の回転体と、ダイヤフラム内輪3、ダイヤ
フラム外輪4、静翼l、ケーシング(図示せず)など静
止部との熱膨張の時間差などの種々の要因によって発生
する。
とくにタービンの起動時や負荷変化時あるいは停止時に
集中して発生する。一方定常運転時には、変形量や変化
量はきわめて小さいので、起動停止や負荷変化時のこと
を考慮して間隙を設定すると、長時間にわたる定常運転
時には間隙が大きいために蒸気の漏洩量が増大するとい
う問題があった。
集中して発生する。一方定常運転時には、変形量や変化
量はきわめて小さいので、起動停止や負荷変化時のこと
を考慮して間隙を設定すると、長時間にわたる定常運転
時には間隙が大きいために蒸気の漏洩量が増大するとい
う問題があった。
そこで、上記の問題を解決するために、従来例えばフィ
ンセグメントと静止部との間に翻動機楕を設け、該1[
動機構により、運転状態またはシール部の間隙の実測値
に応じて間隙を変化させる可動型シール機構が提案され
ている。
ンセグメントと静止部との間に翻動機楕を設け、該1[
動機構により、運転状態またはシール部の間隙の実測値
に応じて間隙を変化させる可動型シール機構が提案され
ている。
しかるに上記の可動型シール機構は、これを構成するの
に外部配管などが多くなって構成が複雑となり信頼性が
低下するという問題があった。
に外部配管などが多くなって構成が複雑となり信頼性が
低下するという問題があった。
そこで、上記の問題を解決するために、従来たとえば特
開昭62−248804号公報に記載されているように
、タービンの作動流体の圧力差でシールフィンセグメン
トを半径方向に移動可能にしてタービンのシール部の間
隙をmuする装置が提案されている。さらに詳述すると
、該装置は、タービン回転部に対向させてシール用のフ
ィンセグメントをタービンの静止部に伸縮自在にベロー
を介して装着し、ベローの内側には、静止部の上流の高
圧蒸気が流入するとともにベローの外側にはフィンセグ
メントの装着部の近傍における上記内側に流入する蒸気
圧より低い圧力の蒸気が流入し、一定負荷以上になると
、両者の差圧による力がベローのばね力より大きくなっ
てベローが伸長し、フィンセグメントがタービンの半径
方向に押出されて回転部との間隙が狭くなるように構成
されている。
開昭62−248804号公報に記載されているように
、タービンの作動流体の圧力差でシールフィンセグメン
トを半径方向に移動可能にしてタービンのシール部の間
隙をmuする装置が提案されている。さらに詳述すると
、該装置は、タービン回転部に対向させてシール用のフ
ィンセグメントをタービンの静止部に伸縮自在にベロー
を介して装着し、ベローの内側には、静止部の上流の高
圧蒸気が流入するとともにベローの外側にはフィンセグ
メントの装着部の近傍における上記内側に流入する蒸気
圧より低い圧力の蒸気が流入し、一定負荷以上になると
、両者の差圧による力がベローのばね力より大きくなっ
てベローが伸長し、フィンセグメントがタービンの半径
方向に押出されて回転部との間隙が狭くなるように構成
されている。
また従来たとえば特開昭48−42204号公報に記載
されているように、シールリング取付部に該シールリン
グを半径方向に付勢する付勢部材と、該シールリングと
ロータとの遊隙増減に応じて該シールリングをロータ中
心へ押し付ける力を増減する圧力室とを設け、入口圧と
出口圧との間に圧力差が存在するときにはロータに対し
てシールリングが自動調心機能を有し、これによりシー
ルリングとロータとの遊隙大と遊隙小が略等しくなる状
態を維持してシールフィンの接触トラブルを防止し、漏
洩損失を最小にするものが提案されている。
されているように、シールリング取付部に該シールリン
グを半径方向に付勢する付勢部材と、該シールリングと
ロータとの遊隙増減に応じて該シールリングをロータ中
心へ押し付ける力を増減する圧力室とを設け、入口圧と
出口圧との間に圧力差が存在するときにはロータに対し
てシールリングが自動調心機能を有し、これによりシー
ルリングとロータとの遊隙大と遊隙小が略等しくなる状
態を維持してシールフィンの接触トラブルを防止し、漏
洩損失を最小にするものが提案されている。
上記前者の従来技術は、タービンの停止時と定常運転時
の静止部と回転部との変位差を解析によって予測するか
実測値によって決定する必要がある。
の静止部と回転部との変位差を解析によって予測するか
実測値によって決定する必要がある。
しかるに、静止部と回転部との変位差はタービンの各段
差によって変化し、運転中の負荷の変化などによって変
化するので変位差を精度良く予測することは非常に困難
であるにのため、一般的には定常運転時の変位差の予測
値に対して余裕をとる方法が実施されている。このため
に、回転部シールフィンとの間隙を限界値まで小さくす
ることができないという問題があった。
差によって変化し、運転中の負荷の変化などによって変
化するので変位差を精度良く予測することは非常に困難
であるにのため、一般的には定常運転時の変位差の予測
値に対して余裕をとる方法が実施されている。このため
に、回転部シールフィンとの間隙を限界値まで小さくす
ることができないという問題があった。
また上記後者の従来技術は、一端部がシールフィンの蒸
気室に接続する孔の他端部が2個のフィンの中間位置に
開放している。シールフィンの高さは、通常ロータとフ
ィンとの遊隙の5〜6倍あって周方向にドウナラ状の部
屋を形成している。
気室に接続する孔の他端部が2個のフィンの中間位置に
開放している。シールフィンの高さは、通常ロータとフ
ィンとの遊隙の5〜6倍あって周方向にドウナラ状の部
屋を形成している。
そのため、孔よりシールフィンの中間位置に放出された
蒸気は周方向にも流動する。またロータは回転している
ので、該ロータとの摩擦力によって蒸気は周方向に流動
する。このような状態で上記遊隙が小さくなって蒸気の
流出抵抗が増すと、孔出口部の上記2個のフィン中間部
の圧力はなかなか上昇せず、該部分の圧力を高め、上記
蒸気室の圧力を高くするには、孔から相当量の蒸気を放
出する必要があり、これにともなって、孔より上流のシ
ールフィンをバイパスする蒸気が多くなって自動調心に
よる漏洩量の減少効果はほとんど期待できず、むしろ漏
洩量が増えるという問題があった。
蒸気は周方向にも流動する。またロータは回転している
ので、該ロータとの摩擦力によって蒸気は周方向に流動
する。このような状態で上記遊隙が小さくなって蒸気の
流出抵抗が増すと、孔出口部の上記2個のフィン中間部
の圧力はなかなか上昇せず、該部分の圧力を高め、上記
蒸気室の圧力を高くするには、孔から相当量の蒸気を放
出する必要があり、これにともなって、孔より上流のシ
ールフィンをバイパスする蒸気が多くなって自動調心に
よる漏洩量の減少効果はほとんど期待できず、むしろ漏
洩量が増えるという問題があった。
また、このように上記後者の従来技術は、運転初期の広
い遊隙から特定負荷において狭い遊隙に移行したのちは
、自動調心によりシールフィン全体が円形のまま遊隙を
一定に保持するように移動するので、遊隙による面積は
常に一定である。この結果、広い方の遊隙よりの漏洩蒸
気の増加率が面積の増加率以上に増大するのを防止する
のみである。
い遊隙から特定負荷において狭い遊隙に移行したのちは
、自動調心によりシールフィン全体が円形のまま遊隙を
一定に保持するように移動するので、遊隙による面積は
常に一定である。この結果、広い方の遊隙よりの漏洩蒸
気の増加率が面積の増加率以上に増大するのを防止する
のみである。
以上の点から、上記後者の従来技術は、ロータとシール
フィンの接触事故の防止には効果があるが、蒸気の漏洩
量を減少させる効果はほとんどない。
フィンの接触事故の防止には効果があるが、蒸気の漏洩
量を減少させる効果はほとんどない。
本発明の目的は、タービンの間隙を静止部と回転部の定
常変位差に対応して少ない間隙量に調整でき、これによ
ってタービンの内部効率を向上させ、タービンの熱消費
率の減少を可能とするタービンのシール部間隙調整装置
を提供することにある。
常変位差に対応して少ない間隙量に調整でき、これによ
ってタービンの内部効率を向上させ、タービンの熱消費
率の減少を可能とするタービンのシール部間隙調整装置
を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、タービンの回転
部に対向して配置されたシールフィンを支持するフィン
セグメントをタービン静止部にアクチュエータを介して
装着し、該アクチュエータの高圧側および低圧側に供給
される作動流体の圧力差により該アクチュエータを介し
てフィンセグメントをタービンの半径方向に移動してシ
ールフィンとタービンの回転部との間隙を調整する装置
において、フィンセグメントを円周方向に複数個に分割
し、各フィンセグメントをアクチュエータを介してター
ビンの静止部内に独立して装着させるとともに、タービ
ンの静止部内にシールフィンとタービンの回転部との間
隙があらかじめ設定された値になるように該各フィンセ
グメントを常に外方半径方向に押圧するばねを設け、か
つ各アクチュエータに高圧側と低圧側とを連通ずる連通
孔と、低圧側をタービンの回転部の低圧側に対向してフ
ィンセグメントに開口する低圧側連通孔と、該低圧側連
通孔の開口部にタービンの回転部に対向するように支持
され、シールフィンとタービンの回転部との間隙量の変
化にともなって低圧側の圧力を変化させる圧力調整ノズ
ルとを設け、かつタービンの静止部に高圧側をタービン
の静止部の上流側に連通ずる導入孔を設けたものである
。
部に対向して配置されたシールフィンを支持するフィン
セグメントをタービン静止部にアクチュエータを介して
装着し、該アクチュエータの高圧側および低圧側に供給
される作動流体の圧力差により該アクチュエータを介し
てフィンセグメントをタービンの半径方向に移動してシ
ールフィンとタービンの回転部との間隙を調整する装置
において、フィンセグメントを円周方向に複数個に分割
し、各フィンセグメントをアクチュエータを介してター
ビンの静止部内に独立して装着させるとともに、タービ
ンの静止部内にシールフィンとタービンの回転部との間
隙があらかじめ設定された値になるように該各フィンセ
グメントを常に外方半径方向に押圧するばねを設け、か
つ各アクチュエータに高圧側と低圧側とを連通ずる連通
孔と、低圧側をタービンの回転部の低圧側に対向してフ
ィンセグメントに開口する低圧側連通孔と、該低圧側連
通孔の開口部にタービンの回転部に対向するように支持
され、シールフィンとタービンの回転部との間隙量の変
化にともなって低圧側の圧力を変化させる圧力調整ノズ
ルとを設け、かつタービンの静止部に高圧側をタービン
の静止部の上流側に連通ずる導入孔を設けたものである
。
また前記各アクチュエータは、簡単な構成にてタービン
の回転部と静止部との変位差に対応してタービンの回転
部とシールフィンとの間隙量をより適切に維持するため
、タービンの静止部内に固定されたシリンダと、該シリ
ンダ内に摺動自在に支持され、該シリンダ内を高圧側と
低圧側とを形成するピストンと、該ピストンに高圧側と
低圧側とを連通ずる連通孔とから構成されたものである
。
の回転部と静止部との変位差に対応してタービンの回転
部とシールフィンとの間隙量をより適切に維持するため
、タービンの静止部内に固定されたシリンダと、該シリ
ンダ内に摺動自在に支持され、該シリンダ内を高圧側と
低圧側とを形成するピストンと、該ピストンに高圧側と
低圧側とを連通ずる連通孔とから構成されたものである
。
また前記各アクチュエータは、タービンの静止部内に摺
動自在に支持されたピストンと、該ピストンの両側面を
支持するとともに高圧側室および低圧側室を形成するベ
ローと、ピストンに高圧側室と低圧側室とを連通ずる連
通孔とを設けたものである。
動自在に支持されたピストンと、該ピストンの両側面を
支持するとともに高圧側室および低圧側室を形成するベ
ローと、ピストンに高圧側室と低圧側室とを連通ずる連
通孔とを設けたものである。
前記第1の発明によれば、円周方向に複数個に分割され
た各アクチュエータの外周高圧側には、それぞれ単独に
タービンの静止部上流の高圧蒸気が流入し、内周低圧側
には各フィンセグメントに装着された圧力調整ノズル近
傍における高圧側に流入する蒸気圧よりも低い圧力の蒸
気が圧力調整ノズルおよび低圧側連通孔を介して流入す
る。そのため、高圧側と低圧側との蒸気の差圧により各
アクチュエータが内方半径方向に押される。このとき、
各フィンセグメントには、あらかじめ初期に設定された
間隙量に達するまで該各フィンセグメントおよび各アク
チュエータを外方半径方向に押圧するばねが作用してい
るため、高圧側と低圧側との蒸気の差圧がばねの弾圧力
以下のときには、各フィンセグメントは外方半径方向に
押されてシールフィンとタービンの回転部との間隙量が
広くなっている。
た各アクチュエータの外周高圧側には、それぞれ単独に
タービンの静止部上流の高圧蒸気が流入し、内周低圧側
には各フィンセグメントに装着された圧力調整ノズル近
傍における高圧側に流入する蒸気圧よりも低い圧力の蒸
気が圧力調整ノズルおよび低圧側連通孔を介して流入す
る。そのため、高圧側と低圧側との蒸気の差圧により各
アクチュエータが内方半径方向に押される。このとき、
各フィンセグメントには、あらかじめ初期に設定された
間隙量に達するまで該各フィンセグメントおよび各アク
チュエータを外方半径方向に押圧するばねが作用してい
るため、高圧側と低圧側との蒸気の差圧がばねの弾圧力
以下のときには、各フィンセグメントは外方半径方向に
押されてシールフィンとタービンの回転部との間隙量が
広くなっている。
しかるのち、高圧側と低圧側との蒸気差圧がばねの押圧
力以上になったアクチュエータが蒸気差圧とばねの押圧
力との差圧に相当する量だけ内方半径方向に押されてタ
ービンの回転部とシールフィンとの間隙量が狭くなると
同時に圧力調整ノズルの先端部とタービンの回転部との
間隙量も狭くなって該圧力調整ノズルから流出する蒸気
量が減少する。その光め、低圧側連通孔を流れる蒸気量
も減少するので、これによってアクチュエータの低圧側
の蒸気圧が上昇して高圧側蒸気圧との差が小さくなり、
該差圧がばねの押圧力よりも小さくなると、ばねの押圧
力と蒸気の差圧との差に相当する量だけアクチュエータ
が外方半径方向に移動される。
力以上になったアクチュエータが蒸気差圧とばねの押圧
力との差圧に相当する量だけ内方半径方向に押されてタ
ービンの回転部とシールフィンとの間隙量が狭くなると
同時に圧力調整ノズルの先端部とタービンの回転部との
間隙量も狭くなって該圧力調整ノズルから流出する蒸気
量が減少する。その光め、低圧側連通孔を流れる蒸気量
も減少するので、これによってアクチュエータの低圧側
の蒸気圧が上昇して高圧側蒸気圧との差が小さくなり、
該差圧がばねの押圧力よりも小さくなると、ばねの押圧
力と蒸気の差圧との差に相当する量だけアクチュエータ
が外方半径方向に移動される。
このような動作を本発明においては、分割された各アク
チュエータおよび各シールフィンがそれぞれ独立して行
われるので、各アクチュエータの連通孔および圧力調整
ノズルの径と、ばねの押圧力を適宜設定することにより
、シールフィンの先端部がタービンの回転部に接触する
ことなくタービンの回転部と静止部の変位差に対応して
タービンの回転部とシールフィンとの間隙量を適宜維持
することができる。これに加えて圧力調整ノズルは、従
来のようにタービンの回転部との間隙が広い2個のシー
ルフィン間に蒸気を直接放出するものではなく、回転部
との間隙を小さくするので。
チュエータおよび各シールフィンがそれぞれ独立して行
われるので、各アクチュエータの連通孔および圧力調整
ノズルの径と、ばねの押圧力を適宜設定することにより
、シールフィンの先端部がタービンの回転部に接触する
ことなくタービンの回転部と静止部の変位差に対応して
タービンの回転部とシールフィンとの間隙量を適宜維持
することができる。これに加えて圧力調整ノズルは、従
来のようにタービンの回転部との間隙が広い2個のシー
ルフィン間に蒸気を直接放出するものではなく、回転部
との間隙を小さくするので。
わずかな放出熱量でシリンダ低圧側圧力を変えることが
できる。
できる。
また第2の発明によれば、各アクチュエータは、タービ
ンの静止部内に固定されたシリンダと、該シリンダ内に
摺動自在に支持され、該シリンダ内を高圧側と低圧側と
を形成するピストンと、該ピストンに高圧側と低圧側と
を連通ずる連通孔とから構成されているので低圧側に接
続する圧力TI4整ノズルとの併用により簡単な構成に
て、タービンの回転部と静止部との変位に対応してター
ビンの回転部とシールフィンとの間隙量をより適切に維
持することができる。
ンの静止部内に固定されたシリンダと、該シリンダ内に
摺動自在に支持され、該シリンダ内を高圧側と低圧側と
を形成するピストンと、該ピストンに高圧側と低圧側と
を連通ずる連通孔とから構成されているので低圧側に接
続する圧力TI4整ノズルとの併用により簡単な構成に
て、タービンの回転部と静止部との変位に対応してター
ビンの回転部とシールフィンとの間隙量をより適切に維
持することができる。
また第3の発明によれば、各アクチュエータは。
タービンの静止部内に摺動自在に支持されたピストンと
、該ピストンの両側で支持するベローとから構成されて
いるので、前記第2の発明と同一の効果を得ることがで
きる。
、該ピストンの両側で支持するベローとから構成されて
いるので、前記第2の発明と同一の効果を得ることがで
きる。
以下、本発明の一実施例を示す第1図乃至第10図につ
いて説明する。
いて説明する。
第1図および第2図に示すように、周方向にそれぞれ回
転する複数個の動翼2はその先端部をリング状をしたシ
ュラウド9に接続している。静止部4には動翼2の先端
外周部と対向する位置に導入孔17と該導入孔17に接
続する上方の取付溝14と、該上方取付溝14に溝4a
を介して接続する下方の取付溝10と、該取付溝10を
下面に開口する溝4bとを1対して円周方向に複数対設
けている。また上記導入孔17は一端部を静止部4の上
流側(高圧側)に開口する絞り部17aを有し、他の一
端は静止部4の下流側面の圧力調整バルブ18に連通し
、他のもう一端はシリンダ12cの高圧側16に開口し
ている。上記溝4b内にはフィンセグメント11の軸部
11aが半径方向に摺動自在に嵌挿している。該フィン
セグメント11は、軸部11aの両端部に固定された2
個のフランジllb、llcを設けている。外周側のフ
ランジllbは、静止部4の内方の取付溝10内に嵌挿
するとともに下端面と内方の取付溝10内底面との間に
ばね24を介挿している。該ばね24は後述のシールフ
ィン6とシュラウド9との間隙をあらかじめ設定された
値になるようにフィンセグメント11を外方半径方向に
押圧している。上記内周側のフランジ11cは下端面に
動翼2の先端部に向って複数個のシールフィン6を固定
し、かつ動翼2の下流側(低圧側)先端部に向って圧力
調整ノズル23を固定している。またフィンセグメント
11は、一端部を外周側フランジ11bの上面中心部に
開口し、他端部を圧力調整ノズル23に接続する低圧側
導通孔22を設けている。さらにフィンセグメント11
の外周側フランジllbの上面中心部にアクチュエータ
12を固定している。該アクチュエータ12は、軸部1
2aと、該軸部12aの上端部に固定されたフランジ部
12bと、該軸部12aの下端部に固定されたシリンダ
12cと、該シリンダ12c内を摺動自在に嵌挿するピ
ストン13とから構成されている。
転する複数個の動翼2はその先端部をリング状をしたシ
ュラウド9に接続している。静止部4には動翼2の先端
外周部と対向する位置に導入孔17と該導入孔17に接
続する上方の取付溝14と、該上方取付溝14に溝4a
を介して接続する下方の取付溝10と、該取付溝10を
下面に開口する溝4bとを1対して円周方向に複数対設
けている。また上記導入孔17は一端部を静止部4の上
流側(高圧側)に開口する絞り部17aを有し、他の一
端は静止部4の下流側面の圧力調整バルブ18に連通し
、他のもう一端はシリンダ12cの高圧側16に開口し
ている。上記溝4b内にはフィンセグメント11の軸部
11aが半径方向に摺動自在に嵌挿している。該フィン
セグメント11は、軸部11aの両端部に固定された2
個のフランジllb、llcを設けている。外周側のフ
ランジllbは、静止部4の内方の取付溝10内に嵌挿
するとともに下端面と内方の取付溝10内底面との間に
ばね24を介挿している。該ばね24は後述のシールフ
ィン6とシュラウド9との間隙をあらかじめ設定された
値になるようにフィンセグメント11を外方半径方向に
押圧している。上記内周側のフランジ11cは下端面に
動翼2の先端部に向って複数個のシールフィン6を固定
し、かつ動翼2の下流側(低圧側)先端部に向って圧力
調整ノズル23を固定している。またフィンセグメント
11は、一端部を外周側フランジ11bの上面中心部に
開口し、他端部を圧力調整ノズル23に接続する低圧側
導通孔22を設けている。さらにフィンセグメント11
の外周側フランジllbの上面中心部にアクチュエータ
12を固定している。該アクチュエータ12は、軸部1
2aと、該軸部12aの上端部に固定されたフランジ部
12bと、該軸部12aの下端部に固定されたシリンダ
12cと、該シリンダ12c内を摺動自在に嵌挿するピ
ストン13とから構成されている。
上記軸部12aは静止部4の溝4a内に嵌挿し上端のフ
ランジ部12bと下端のシリンダ12cとともに中心部
に貫通する連通孔15を形成している。シリンダ12c
は静止部4の大径の取付溝14内に嵌挿しフランジ部1
2bとの間で上下方向を静止部4内に固定されている。
ランジ部12bと下端のシリンダ12cとともに中心部
に貫通する連通孔15を形成している。シリンダ12c
は静止部4の大径の取付溝14内に嵌挿しフランジ部1
2bとの間で上下方向を静止部4内に固定されている。
ピストン13はシリンダ12c内に外周の高圧側16と
内周の低圧側19を形成するとともに高圧側16と低圧
側19とを、連通する連通孔20を形成している。
内周の低圧側19を形成するとともに高圧側16と低圧
側19とを、連通する連通孔20を形成している。
またピストン13は一端部を低圧側19に開口し、他端
部をフィンセグメント11の低圧側連通孔22に接続す
る連通孔21を形成している。
部をフィンセグメント11の低圧側連通孔22に接続す
る連通孔21を形成している。
つぎに動作について説明する。
静止部4の上流側の圧力P。の高圧蒸気が導入孔17、
取付溝14、連通孔15を通ってシリンダ12c内の高
圧側16に流入したのち、ピストン13の連通孔2oを
通ってシリンダ12c内の低圧側19に流入し、連通孔
21.22を通って圧力調整ノズル23からシュラウド
9の下流側外周面に流出される。このときのシリンダ1
2c内の高圧側16の圧力P工と低圧側19の圧力P2
との差圧によりピストン13が内方半径方向に移動し、
フィンセグメント11を介してシールフィン6の先端部
がシュラウド9の外周面に向って半径方向に移動する。
取付溝14、連通孔15を通ってシリンダ12c内の高
圧側16に流入したのち、ピストン13の連通孔2oを
通ってシリンダ12c内の低圧側19に流入し、連通孔
21.22を通って圧力調整ノズル23からシュラウド
9の下流側外周面に流出される。このときのシリンダ1
2c内の高圧側16の圧力P工と低圧側19の圧力P2
との差圧によりピストン13が内方半径方向に移動し、
フィンセグメント11を介してシールフィン6の先端部
がシュラウド9の外周面に向って半径方向に移動する。
このときのフィンセグメント11を内径半径方向に移動
するのに要する力をFとすると。
するのに要する力をFとすると。
F=Na(Pl−A1−P、−A、)+P、−A、+P
4−A4−Pm−A。
4−A4−Pm−A。
−Nk((ε十tO)K)±W
の関係が成立する。ここで、
P□・・・シリンダ12c内高圧側16の圧力P2・・
・シリンダ12c内低圧側19の圧力P3・・・動翼2
の下流側先端部の圧力P4・・・動翼2の上流側先端部
の圧力PIl・・・フィンセグメント11とシュラウド
9との間の平均圧力 A工・・・高圧側16の面積 A2・・・低圧側19の面積 A、・・・フィンセグメント11の下流側外周の面積A
4・・・フィンセグメント11の上流側外周の面積AS
・・・フィンセグメント11の内周全面積ε ・・・フ
ィンセグメント11の半径方向移動量ε。・・・ばね2
4の通常変形量 K・・・ばね24のばね定数 W・・・フィンセグメント11の1個当りの重量Na・
・・フィンセグメント11の1個に取付けられたアクチ
ュエータの数(第3図および第4図参照)Nk・・・フ
ィンセグメント11の1個を支持しているばね24の数 である。また A、=b3xQ、(第3図および第4図参照)A4=b
4×Q2 (同 上 )A、:bXQ
l (同 上 )である。さらに平均
圧力Pmはシールフィン6の枚数、形状、シュラウド9
とシールフィン6との間隙、シュラウド9の外周面形状
などの形状およびシール部の上流側、下流側の圧力によ
って決定される値である。
・シリンダ12c内低圧側19の圧力P3・・・動翼2
の下流側先端部の圧力P4・・・動翼2の上流側先端部
の圧力PIl・・・フィンセグメント11とシュラウド
9との間の平均圧力 A工・・・高圧側16の面積 A2・・・低圧側19の面積 A、・・・フィンセグメント11の下流側外周の面積A
4・・・フィンセグメント11の上流側外周の面積AS
・・・フィンセグメント11の内周全面積ε ・・・フ
ィンセグメント11の半径方向移動量ε。・・・ばね2
4の通常変形量 K・・・ばね24のばね定数 W・・・フィンセグメント11の1個当りの重量Na・
・・フィンセグメント11の1個に取付けられたアクチ
ュエータの数(第3図および第4図参照)Nk・・・フ
ィンセグメント11の1個を支持しているばね24の数 である。また A、=b3xQ、(第3図および第4図参照)A4=b
4×Q2 (同 上 )A、:bXQ
l (同 上 )である。さらに平均
圧力Pmはシールフィン6の枚数、形状、シュラウド9
とシールフィン6との間隙、シュラウド9の外周面形状
などの形状およびシール部の上流側、下流側の圧力によ
って決定される値である。
つぎにシリンダ12内のピストン13を作動させる高圧
側16の圧力P1、低圧側19の圧力P2の変化につい
て第5図の流れの系統を示すブロック図および第6図の
静止部上流側の圧力と、シリンダ内高圧側の圧力および
動翼出口側の圧力との関係を示す図により説明する。
側16の圧力P1、低圧側19の圧力P2の変化につい
て第5図の流れの系統を示すブロック図および第6図の
静止部上流側の圧力と、シリンダ内高圧側の圧力および
動翼出口側の圧力との関係を示す図により説明する。
第6図に示すように、静止部4の上流側の圧力P0の上
昇にともなってシリンダ12内の高圧側圧力P1と動翼
2の出口側圧力P3は上昇し、かつ静止部4の上流側圧
力P、が動翼2の出口側圧力P3より上昇値が大きい。
昇にともなってシリンダ12内の高圧側圧力P1と動翼
2の出口側圧力P3は上昇し、かつ静止部4の上流側圧
力P、が動翼2の出口側圧力P3より上昇値が大きい。
この結果、主蒸気量の増加とともに静止部4の上流側圧
力P0と動x2の出口側圧力P3の圧力差は大きくなる
。この圧力差がアクチュエータ12を作動させるために
十分な値になったとき、圧力調整バルブ18が作動し、
以降の主蒸気量においては、シリンダ12c内の高圧側
16圧力P1と動翼2の出口側圧力P。
力P0と動x2の出口側圧力P3の圧力差は大きくなる
。この圧力差がアクチュエータ12を作動させるために
十分な値になったとき、圧力調整バルブ18が作動し、
以降の主蒸気量においては、シリンダ12c内の高圧側
16圧力P1と動翼2の出口側圧力P。
との圧力差P11が一定に保持される。ここで、導入孔
17の静止部4の上流側の絞り部17aの面積とピスト
ン13に穿設された連通孔20の面積は同等にあり、圧
力調整バルブ18かられずかな蒸気をバイパスすること
により圧力差PL、を一定にすることができる。
17の静止部4の上流側の絞り部17aの面積とピスト
ン13に穿設された連通孔20の面積は同等にあり、圧
力調整バルブ18かられずかな蒸気をバイパスすること
により圧力差PL、を一定にすることができる。
一方、シリンダ12c内の流れにおいては、ピストン1
3に穿設された連通孔20の流路面積A□(π/4・D
i2)がフィンセグメント11に埋込まれた圧力調整ノ
ズル23の先端とシュラウド9の外周面とで形成される
流出部面積AX(π・d2・δ高π/4・dX)より小
さいときは、シリンダ12c内低圧側19の圧力P2と
動翼2の出口側先端部圧力P、との圧力差は小さくなっ
て、シリンダ12c内高圧側16と低圧側19との圧力
差P、2は近似的に(Pニール a )と大きくなる。
3に穿設された連通孔20の流路面積A□(π/4・D
i2)がフィンセグメント11に埋込まれた圧力調整ノ
ズル23の先端とシュラウド9の外周面とで形成される
流出部面積AX(π・d2・δ高π/4・dX)より小
さいときは、シリンダ12c内低圧側19の圧力P2と
動翼2の出口側先端部圧力P、との圧力差は小さくなっ
て、シリンダ12c内高圧側16と低圧側19との圧力
差P、2は近似的に(Pニール a )と大きくなる。
そのため圧力調整ノズル23の先端とシュラウド9の外
周面とで形成される流出部面積A2は小さくなり、接触
直前になると、圧力調整ノズル23の先端より蒸気が流
れなくなり、これにともなフて低圧側19の圧力P2が
上昇して遂には近似的にP1=P2となるので、高圧側
16と低圧側19との圧力差P1□はP工2#0となる
。第7図は、上記圧力差P1□と流出部面積A、/連通
孔20の流路面積A2との関係を示した1例である。し
たがって上記A z / A z = 1となるように
圧力調整ノズル23の先端とシュラウド9の外周面との
間隙δ、圧力調整ノズル23の径d2、ピストン13の
連通孔20の径d8をあらかじめ設定することにより、
上記(pt pi)は間隙δの変化に対応して比較的
直線的に制御することができる。また通常時A2/A1
を5以上としておけば、フィンセグメント11の移動初
期に上記圧力差P1□を急激に小さくすることなく、静
止部4の上流側蒸気の流量増加に対応してフィンセグメ
ント11を内方半径方向に移動制御することができる。
周面とで形成される流出部面積A2は小さくなり、接触
直前になると、圧力調整ノズル23の先端より蒸気が流
れなくなり、これにともなフて低圧側19の圧力P2が
上昇して遂には近似的にP1=P2となるので、高圧側
16と低圧側19との圧力差P1□はP工2#0となる
。第7図は、上記圧力差P1□と流出部面積A、/連通
孔20の流路面積A2との関係を示した1例である。し
たがって上記A z / A z = 1となるように
圧力調整ノズル23の先端とシュラウド9の外周面との
間隙δ、圧力調整ノズル23の径d2、ピストン13の
連通孔20の径d8をあらかじめ設定することにより、
上記(pt pi)は間隙δの変化に対応して比較的
直線的に制御することができる。また通常時A2/A1
を5以上としておけば、フィンセグメント11の移動初
期に上記圧力差P1□を急激に小さくすることなく、静
止部4の上流側蒸気の流量増加に対応してフィンセグメ
ント11を内方半径方向に移動制御することができる。
前記式(1)についてさらに詳細に説明する。
通常時、フィンセグメント11には、ばね24の通常変
形量ε。による弾性力がタービンの外方半径方向に付勢
力として作用しているから、アクチュエータ12による
力がこれに打勝たねばF〈0となりフィンセグメントは
移動しない。タービンの主蒸気流量が定格流量の10%
程度までは静翼入口圧力P。と動翼出口先端部圧力P、
の圧力差が小さく、常にF<Oとなるフィンセグメント
11は元の状態を保ち続ける。第8図はフィンセグメン
ト11のこの状態を示したものであり、圧力調整ノズル
23の先端(#フィン6の先端)とシュラウド9の外周
面との間隙はδ、と広くなっている。
形量ε。による弾性力がタービンの外方半径方向に付勢
力として作用しているから、アクチュエータ12による
力がこれに打勝たねばF〈0となりフィンセグメントは
移動しない。タービンの主蒸気流量が定格流量の10%
程度までは静翼入口圧力P。と動翼出口先端部圧力P、
の圧力差が小さく、常にF<Oとなるフィンセグメント
11は元の状態を保ち続ける。第8図はフィンセグメン
ト11のこの状態を示したものであり、圧力調整ノズル
23の先端(#フィン6の先端)とシュラウド9の外周
面との間隙はδ、と広くなっている。
主蒸気流量が10%を越えるときは、アクチュエータ1
2による力がフィンセグメント11をεだけ移動するた
めのばね24による力より大きくなり、フィンセグメン
ト11はタービンの半径方向内側へ押し出され、シール
フィン6とシュラウド9との間隙δは狭くなる。間隙δ
が狭くなると第7図のA2/A1が小さくなり、アクチ
ュエータ高圧側16と低圧側19の圧力差が小さくなり
、静翼入口圧力P0と動翼出口圧力P3の圧力差が大き
くなっても上記間隙δは設計間隙δN近傍でほとんど変
化しなくF=0の状態を保持する。第9図はフィンセグ
メントのこの状態を示したものである。
2による力がフィンセグメント11をεだけ移動するた
めのばね24による力より大きくなり、フィンセグメン
ト11はタービンの半径方向内側へ押し出され、シール
フィン6とシュラウド9との間隙δは狭くなる。間隙δ
が狭くなると第7図のA2/A1が小さくなり、アクチ
ュエータ高圧側16と低圧側19の圧力差が小さくなり
、静翼入口圧力P0と動翼出口圧力P3の圧力差が大き
くなっても上記間隙δは設計間隙δN近傍でほとんど変
化しなくF=0の状態を保持する。第9図はフィンセグ
メントのこの状態を示したものである。
タービンの主蒸気流量がさらに多くなると静翼入口圧力
P。と動翼出口圧力P3の圧力差は大きくなるが、圧力
調整バルブ18が作動しアクチュエータ高圧側16内の
圧力P1と動翼出口圧力P3との圧力差は第6図に示し
たように一定になるのでこれ以後の主蒸気流量ではフィ
ンセグメント11は半径方向に移動しなくなる。
P。と動翼出口圧力P3の圧力差は大きくなるが、圧力
調整バルブ18が作動しアクチュエータ高圧側16内の
圧力P1と動翼出口圧力P3との圧力差は第6図に示し
たように一定になるのでこれ以後の主蒸気流量ではフィ
ンセグメント11は半径方向に移動しなくなる。
このF=Oの状態でシールフィン6とシュラウド9との
間隙δが狭くなる方向に変化すると、第7図のA2/A
□が小さくなり、圧力差(pt−p、>が小さくなるの
でF<Oとなりフィンセグメント11を半径方向外側へ
押しもどす。反対に上記間隙δが広くなる方向に変化す
ると、A2/A1が大きくなり、圧力差(Pニート2)
が大きくなるのでF>Oとなりフィンセグメント11を
半径方向内側へ押しもどす。
間隙δが狭くなる方向に変化すると、第7図のA2/A
□が小さくなり、圧力差(pt−p、>が小さくなるの
でF<Oとなりフィンセグメント11を半径方向外側へ
押しもどす。反対に上記間隙δが広くなる方向に変化す
ると、A2/A1が大きくなり、圧力差(Pニート2)
が大きくなるのでF>Oとなりフィンセグメント11を
半径方向内側へ押しもどす。
かくして、本発明によれば、タービンの一定負荷以上の
運転中にはシールフィン6の先端とシュラウド9の外周
との間隙が変化しても1元の間隙にもどそうとする自己
調整機能を有しているので、定常運転における間隙の設
計値を従来例よりさらに小さくしてもシールフィン6の
先端とシュラウド9との接触を回避することができる。
運転中にはシールフィン6の先端とシュラウド9の外周
との間隙が変化しても1元の間隙にもどそうとする自己
調整機能を有しているので、定常運転における間隙の設
計値を従来例よりさらに小さくしてもシールフィン6の
先端とシュラウド9との接触を回避することができる。
第10図はシールフィン6の先端とシュラウド外周との
間隙の変化を従来例と比較して線図で示した。従来例に
おけるシールフィン6の先端とシュラウド9との組立時
の間隙δ。は一定の主蒸気流量以上では蒸気量に応じて
徐々に狭くなり、その後一定に保たれる(同図X)。本
発明によれば、組立時に設定された上記間隙δ。は従来
例と同様一定の主蒸気流量以上では蒸気量に応じて徐々
に狭くなり、定常変位差(静止部と回転部との半径方向
変位の差、同図2)よりわずかに大きな値に保たれる(
同図y)。これより、定格流量でのシールフィン6の先
端とシュラウド9との間隙は従来例が62、本発明が6
1とした場合δ1くδ2となり、さらに部分負荷時には
さらにその差が大きくなる。したがって1本発明によれ
ば従来例に比較してタービン運転中の上記間隙からの漏
洩蒸気量を少なくできタービン性能の向上を図ることが
できる。
間隙の変化を従来例と比較して線図で示した。従来例に
おけるシールフィン6の先端とシュラウド9との組立時
の間隙δ。は一定の主蒸気流量以上では蒸気量に応じて
徐々に狭くなり、その後一定に保たれる(同図X)。本
発明によれば、組立時に設定された上記間隙δ。は従来
例と同様一定の主蒸気流量以上では蒸気量に応じて徐々
に狭くなり、定常変位差(静止部と回転部との半径方向
変位の差、同図2)よりわずかに大きな値に保たれる(
同図y)。これより、定格流量でのシールフィン6の先
端とシュラウド9との間隙は従来例が62、本発明が6
1とした場合δ1くδ2となり、さらに部分負荷時には
さらにその差が大きくなる。したがって1本発明によれ
ば従来例に比較してタービン運転中の上記間隙からの漏
洩蒸気量を少なくできタービン性能の向上を図ることが
できる。
つぎに本発明によるシール部間隙調整装置の他の一実施
例を示す第11図により説明する。
例を示す第11図により説明する。
第11図に示すように、静止部4の下方の取付溝10内
には、ピストン13がタービンの半径方向に摺動自在に
嵌挿し、該ピストン13を支持するため、外周面および
内周面にそれぞれベロー25.26の一端部が固定され
ている。ベロー25はその他端部がフランジ27に固定
され、ベロー26はその他端部がフランジ28に固定さ
れそれぞれ取付溝10内に高圧側室16と低圧側室19
を形成している。フランジ27は軸部27aと、該軸部
27aの両端部の2個のフランジ27b。
には、ピストン13がタービンの半径方向に摺動自在に
嵌挿し、該ピストン13を支持するため、外周面および
内周面にそれぞれベロー25.26の一端部が固定され
ている。ベロー25はその他端部がフランジ27に固定
され、ベロー26はその他端部がフランジ28に固定さ
れそれぞれ取付溝10内に高圧側室16と低圧側室19
を形成している。フランジ27は軸部27aと、該軸部
27aの両端部の2個のフランジ27b。
27cとにより構成され、軸部27aを溝4aに嵌挿し
、2個のフランジ27b、27cの対向面を取付溝10
の内周面と取付溝1oの外周面に対接して静止部4に固
定されている。フランジ28はその外周面を取付溝10
に固定され取付溝10内を2個の室10a、10bに分
割している。また上記ピストン13は一端部を低圧側室
19に開口し、他端部を後述の低圧側導通孔22に連通
する導通孔21を形成し、かつ高圧側室16と低圧側室
19とを連通ずるための導通孔20を形成している。フ
ィンセグメント11は前記第1図および第2図に示す実
施例と同一構成をしている。
、2個のフランジ27b、27cの対向面を取付溝10
の内周面と取付溝1oの外周面に対接して静止部4に固
定されている。フランジ28はその外周面を取付溝10
に固定され取付溝10内を2個の室10a、10bに分
割している。また上記ピストン13は一端部を低圧側室
19に開口し、他端部を後述の低圧側導通孔22に連通
する導通孔21を形成し、かつ高圧側室16と低圧側室
19とを連通ずるための導通孔20を形成している。フ
ィンセグメント11は前記第1図および第2図に示す実
施例と同一構成をしている。
したがって本実施例においても前記第1図および第2図
に示す実施例と同一効果を奏することができる。
に示す実施例と同一効果を奏することができる。
つぎに前記第1図および第2図に示すシール部間隙調整
装置を第13図に示すダイヤフラム内輪3に実施した場
合を示す第12図について説明する。
装置を第13図に示すダイヤフラム内輪3に実施した場
合を示す第12図について説明する。
第12図に示すようにダイヤフラム内輪3の内周部にタ
ービンのロータ8に対向するように第1図および第2図
に示すシール部間隙調整装置が支持されている。
ービンのロータ8に対向するように第1図および第2図
に示すシール部間隙調整装置が支持されている。
したがって、シール部間隙調整装置によりダイヤフラム
内輪3とタービンのロータ5との間隙から蒸気が漏洩す
るのを減少することができる。
内輪3とタービンのロータ5との間隙から蒸気が漏洩す
るのを減少することができる。
本発明によれば、タービンのシール部の間隙をロータに
接触することなく静止部と回転部の定常変位差に対応し
て狭い間隙に調整できるので、蒸気の漏洩を減少しター
ビンの内部効率の向上をはかることができ、これによっ
てタービンの熱消費率を向上することができる。
接触することなく静止部と回転部の定常変位差に対応し
て狭い間隙に調整できるので、蒸気の漏洩を減少しター
ビンの内部効率の向上をはかることができ、これによっ
てタービンの熱消費率を向上することができる。
第1図は、本発明によるシール部間隙調整装置の一実施
例を示す縦断面図、第2図は第1図に示すタービンの動
翼部分の横断面図、第3図および第4図はフィンセグメ
ントの各部の大きさを説明するための説明図、第5図は
蒸気の流れを示すブロック図、第6図は静止部の上流側
蒸気圧力、シリンダ内の高圧側蒸気圧力、および圧力調
整ノズルの圧力の変化線図、第7図はシリンダ内の高圧
側と低圧側の圧力差と面積比の関係を示す図、第8図は
アクチュエータが内方半径方向に働く力がバネの弾性力
より小さい場合のシール部間隙調整装置の状態を示す説
明図、第9図はアクチュエータが内方半径方向に働く力
がバネの弾性力より大きい場合のシール部間隙調整装置
の状態を示す説明図、第10図はシールフィンの先端と
シュラウド外周との間隙の変化についての従来例と本発
明との比較図、第11図は本発明によるシール部間隙調
整装置の他の一実施例を示す縦断面図、第12図は第1
図および第2図に示す実施例をダイヤフラム内輪に実施
した場合を示す縦断面図、第13図は従来のタービンの
段落を示す縦断面図である。 2・・・動翼、3・・・ダイヤフラム内輪、4・・・静
止部またはダイヤフラム外輪、6・・・シールフィン、
9・・・シュラウド、10・・・取付溝、11・・・フ
ィンセグメント、12・・・アクチュエータ、13・・
・ピストン、16・・・シリンダ内の高圧側、19・・
・シリンダ内の低圧側、20・・・連通孔、23・・・
正方調整ノズル、24・・・ばね、25,26・・・ベ
ロー。 第1図 第2図 8: U −523171鍋1にεノ刈7第3図 第4図 第5図 91”/ユラウレ ]コニ フィ〉tグメ〉ト ]2C:′Jリンク゛′ ]3;ピストン 23;瓜fI初気整lス゛ノシ 第6図 ’L H−Ft th! (に) 第7図 A2/A。 第8図 第9図 2 : !71’i 15.グ≧
()、2コ、22ダK 亙)5−ル4:**−n
16: 与i便16”シールスン ]7
、善A3し9°シ:L5ウレ コ9:f永几
借)1コ0,14:’I’l1寸 】^
23二x フワ 1:′凧 望/ス
ー2L/]]: フィンtグメ〉) 24:
+哀゛わ]2°了り+:L−r−−り ]3 ヒ゛ストン 第10図 主燕猶流t(ン) 第11図 2勤賀 4゛知tヤ 24.1コ゛ね ]0”f!ロー虞 25,26’へパロー]1
:フイシ℃ブメ>) 27.28−ランジ13
、レズ′Fし ]4恥5丁溝 コ8.圧力論整2ぐルブ
例を示す縦断面図、第2図は第1図に示すタービンの動
翼部分の横断面図、第3図および第4図はフィンセグメ
ントの各部の大きさを説明するための説明図、第5図は
蒸気の流れを示すブロック図、第6図は静止部の上流側
蒸気圧力、シリンダ内の高圧側蒸気圧力、および圧力調
整ノズルの圧力の変化線図、第7図はシリンダ内の高圧
側と低圧側の圧力差と面積比の関係を示す図、第8図は
アクチュエータが内方半径方向に働く力がバネの弾性力
より小さい場合のシール部間隙調整装置の状態を示す説
明図、第9図はアクチュエータが内方半径方向に働く力
がバネの弾性力より大きい場合のシール部間隙調整装置
の状態を示す説明図、第10図はシールフィンの先端と
シュラウド外周との間隙の変化についての従来例と本発
明との比較図、第11図は本発明によるシール部間隙調
整装置の他の一実施例を示す縦断面図、第12図は第1
図および第2図に示す実施例をダイヤフラム内輪に実施
した場合を示す縦断面図、第13図は従来のタービンの
段落を示す縦断面図である。 2・・・動翼、3・・・ダイヤフラム内輪、4・・・静
止部またはダイヤフラム外輪、6・・・シールフィン、
9・・・シュラウド、10・・・取付溝、11・・・フ
ィンセグメント、12・・・アクチュエータ、13・・
・ピストン、16・・・シリンダ内の高圧側、19・・
・シリンダ内の低圧側、20・・・連通孔、23・・・
正方調整ノズル、24・・・ばね、25,26・・・ベ
ロー。 第1図 第2図 8: U −523171鍋1にεノ刈7第3図 第4図 第5図 91”/ユラウレ ]コニ フィ〉tグメ〉ト ]2C:′Jリンク゛′ ]3;ピストン 23;瓜fI初気整lス゛ノシ 第6図 ’L H−Ft th! (に) 第7図 A2/A。 第8図 第9図 2 : !71’i 15.グ≧
()、2コ、22ダK 亙)5−ル4:**−n
16: 与i便16”シールスン ]7
、善A3し9°シ:L5ウレ コ9:f永几
借)1コ0,14:’I’l1寸 】^
23二x フワ 1:′凧 望/ス
ー2L/]]: フィンtグメ〉) 24:
+哀゛わ]2°了り+:L−r−−り ]3 ヒ゛ストン 第10図 主燕猶流t(ン) 第11図 2勤賀 4゛知tヤ 24.1コ゛ね ]0”f!ロー虞 25,26’へパロー]1
:フイシ℃ブメ>) 27.28−ランジ13
、レズ′Fし ]4恥5丁溝 コ8.圧力論整2ぐルブ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、タービンの回転部に対向して配置されたシールフィ
ンを支持するフィンセグメントをタービン静止部にアク
チュエータを介して装着し、該アクチュエータの高圧側
および低圧側に供給される作動流体の圧力差により該ア
クチュエータを介してフィンセグメントをタービンの半
径方向に移動してシールフィンとタービンの回転部との
間隙を調整する装置において、フィンセグメントを円周
方向に複数個に分割し、各フィンセグメントをアクチュ
エータを介してタービンの静止部内に独立して装着させ
るとともに、タービンの静止部内にシールフィンとター
ビンの回転部との間隙があらかじめ設定された値になる
ようにセグメントを常に外方半径方向に押圧するばねを
設け、かつ各アクチュエータに高圧側と低圧側とを連通
する連通孔と、低圧側をタービンの回転部の低圧側に対
向してフィンセグメントに開口する低圧側連通孔と、該
低圧側連通孔の開口部にタービンの回転部に対向するよ
うに支持され、シールフィンとタービンの回転部との間
隙量の変化にともなって低圧側の圧力を変化させる圧力
調整ノズルとを設け、かつタービンの静止部に高圧側を
タービンの静止部の上流側に連通する導入孔を設けたこ
とを特徴とするタービンのシール部間隙調整装置。 2、前記各アクチュエータは、タービンの静止部内に固
定されたシリンダと、該シリンダ内に摺動自在に支持さ
れ、該シリンダ内に高圧側と低圧側とを形成するピスト
ンと、該ピストンに高圧側と低圧側とを連通する連通孔
とから構成されたことを特徴とする請求項1記載のター
ビンのシール部間隙調整装置。 3、前記各アクチュエータは、タービンの静止部内に摺
動自在に支持されたピストンと、該ピストンの両側面を
支持するとともに高圧側室および低圧側室を形成するベ
ローとピストンに高圧側室と低圧側室とを連通する連通
孔とから構成されたことを特徴とする請求項1記載のタ
ービンのシール部間隙調整装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31426790A JPH04187801A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | タービンのシール部間隙調整装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31426790A JPH04187801A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | タービンのシール部間隙調整装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04187801A true JPH04187801A (ja) | 1992-07-06 |
Family
ID=18051301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31426790A Pending JPH04187801A (ja) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | タービンのシール部間隙調整装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04187801A (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5501573A (en) * | 1993-01-29 | 1996-03-26 | Steam Specialties, Inc. | Segmented seal assembly and method for retrofitting the same to turbines and the like |
JP2007278294A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-10-25 | General Electric Co <Ge> | 可変隙間正圧パッキンリングおよびコイル形ばねを有する支持機構 |
JP2007292068A (ja) * | 2006-04-07 | 2007-11-08 | General Electric Co <Ge> | リーフスプリングを備えた可変クリアランス正圧パッキンリング及び支持装置 |
JP2007315397A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | General Electric Co <Ge> | 間隔可変のパッキンリング片組立体及びタービンダイヤフラム |
KR101157539B1 (ko) * | 2009-10-27 | 2012-06-22 | 조정봉 | 스팀 터빈 및 스팀 터빈용 펌프 씰 |
EP2631433A1 (de) * | 2012-02-27 | 2013-08-28 | Siemens Aktiengesellschaft | Axial verschiebbare Dichtvorrichtung einer Strömungsmaschine |
EP2806109A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-26 | Doosan Skoda Power S.r.o. | Arrangement of a segmented retractable seal in a stator of a turbine |
JP2017036730A (ja) * | 2015-08-13 | 2017-02-16 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | タービンシュラウドを支持するためのシステム及び方法 |
US9593587B2 (en) | 2010-02-25 | 2017-03-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Turbine seal fin leakage flow rate control |
-
1990
- 1990-11-21 JP JP31426790A patent/JPH04187801A/ja active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2013127687A1 (de) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Axial verschiebbare dichtvorrichtung einer strömungsmaschine |
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US10132186B2 (en) | 2015-08-13 | 2018-11-20 | General Electric Company | System and method for supporting a turbine shroud |
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