JPH0680284B2 - 蒸気タービングランドシール装置および外側グランドへの蒸気侵入防止方法 - Google Patents

蒸気タービングランドシール装置および外側グランドへの蒸気侵入防止方法

Info

Publication number
JPH0680284B2
JPH0680284B2 JP2293785A JP29378590A JPH0680284B2 JP H0680284 B2 JPH0680284 B2 JP H0680284B2 JP 2293785 A JP2293785 A JP 2293785A JP 29378590 A JP29378590 A JP 29378590A JP H0680284 B2 JPH0680284 B2 JP H0680284B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gland
casing
seal
steam
turbine shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2293785A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03156102A (ja
Inventor
ジェイムズ・ウォルター・ドロウ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
CBS Corp
Original Assignee
Westinghouse Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Westinghouse Electric Corp filed Critical Westinghouse Electric Corp
Publication of JPH03156102A publication Critical patent/JPH03156102A/ja
Publication of JPH0680284B2 publication Critical patent/JPH0680284B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/44Free-space packings
    • F16J15/441Free-space packings with floating ring
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 この発明は、蒸気タービンに関し、さらに詳しく言う
と、蒸気タービン軸に連設された内側グランドと外側グ
ランドとの間の領域に蒸気が漏れるのを防止するための
シーリング装置に関するものである。
蒸気タービンは、多段の羽根部が取り付けられた軸を一
般的に含んでおり、その羽根列は、軸を回転させるため
に蒸気タービン内に導入された蒸気に対して反動する。
その軸および羽根部は蒸気を閉じ込めるケーシング即ち
シリンダー内に設けられている。軸が出ているケーシン
グの両端部では、蒸気がケーシングから漏出するのを防
止するため、および空気がケーシング内に侵入するのを
防止するために、軸に隣接してシールが設けられてい
る。軸に隣接したそのシールは、時々ラビリンスシール
と呼ばれており、またグランドとして呼ばれる構造部材
に支持されている。内側グランドは、ケーシングと軸と
の間、および内部の蒸気環境と外部の雰囲気との間の最
初の介在部を提供している。外側グランドは別のラビリ
ンスシールを支持し、また雰囲気に対して最終の介在部
を提供している。
内側グランドはタービン軸の主要部分を取り囲んだケー
シングの隣接端部から半径方向に常に間隔を置いて位置
している。もっとも、内側グランドと外側グランドと
は、ほぼ180゜程度の円周方向に延びた二つの弧状部で
形成されており、タービン軸に添え付けられるときに、
共にボルトで締め付けられる。ボルト締めされる個所
で、両グランドは自由に回転しないようにケーシングに
取り付けられている。内側グランドの残余部分に渡っ
て、内側グランドとケーシングとの間の空間をタービン
の内部から隔離する環状のシールリングが設けられてい
る。ある高圧(HP)蒸気タービンでは、過熱蒸気はケー
シングの開口部を通って内側グランドとケーシングとの
間の空間に入れられ、その後内側グランドの開口部を通
ってタービン軸に隣接した内側グランドの領域に入れら
れる。このケーシング端部壁の蒸気は、ケーシング端部
壁を加熱することによって水平継手の歪みをできるだけ
小さくするのを常としている。この加熱蒸気をケーシン
グ端部壁と内側グランド領域とに閉じ込め、また加熱蒸
気を外側グランド領域内部に侵入させないようにするこ
とが望まれる。
ケーシング端部壁の蒸気をケーシング端部壁および内側
グランドに閉じ込めるために、内側グランとケーシング
との間に両者の空間の外側方向に沿って環状フィンガー
シールが設けられている。この環状フィンガーシールは
ケーシング端部壁と内側グランドとに対向して形成され
た一対の溝に位置している。このフィンガーシールは過
熱蒸気の凝縮により腐食し、内側グランドと外側グラン
ドとの間の領域内に望ましくない蒸気の侵入が起こりが
ちであることがわかった。従って、フィンガーシールを
通った過熱蒸気の漏れが内側グランドと外側グランドと
の間の領域内部に侵入することを防止するための装置お
よび方法を提供することが望まれる。
発明の概要 この発明は、少なくとも一つのケーシングとこのケーシ
ングを通って延びた軸とを有する蒸気タービンに用いら
れる蒸気タービングランドシール設備に組み込まれた装
置と方法として示されている。軸に取り付けられた羽根
を運転するために蒸気が前記ケーシング内に入れられ
て、軸の回転が生じる。内側グランドと外側グランドと
は軸の少なくとも一端部に設けられている。蒸気がその
軸に沿った流れによりケーシングから漏れることを防止
するために、内側グランドおよび外側グランドのそれぞ
れが軸に隣接したラビリンスシールを支持して、軸はケ
ーシングを出ている。内側グランドはケーシング内の開
口内部に支持されている。軸はこのケーシングを出てお
り、また外側グランドは開口部を取り囲むケーシングの
外側表面に取り付けられている。内側グランドの円筒形
状の外側表面は、開口部を取り囲むケーシングの内側表
面と同軸上で、かつケーシングの内側表面から半径方向
に間隔を置いて位置している。また、環状のフィンガー
シールは、ケーシングと内側グランドとの間に位置決め
されており、内側グランドとケーシングとの間の空間か
ら外側グランドに蒸気が漏れるのを防止している。さら
に、この装置は、タービン軸を取り囲み、かつ内側グラ
ンドの外側表面に密接に取り付けられた内側半径部、お
よび外側半径部を有する環状のシール板を含んでいる。
この外側半径部は、内側取付部から片持梁状に突き出て
おり、また外側グランドがケーシングに取り付けられる
ときに、外側グランドの軸線方向の内側表面に接触する
ように延びている。外側グランドは環状のシール板に偏
った圧力を及ぼして、内側グランドと外側グランドとの
間で確実なシールを行う。この環状のシール板は、二つ
の部分弧状部として形成されている。この弧状部は、接
合端部で溶接により内側グランドに取り付けられた後、
弧状部のそれぞれの端部で互いに接合し、弧状部の一端
部が他端部に接合される。外側グランドはケーシングに
取り付けられたときに弧状部に隣接する環状の肩状部を
有しており、環状のシール板は環状の肩状部に沿って外
側グランドに接触する。この環状のシール板は好ましく
はステンレス鋼から形成されている。
この発明の詳細な説明 第1図において、ケーシングであるシリンダーの上半部
が取り除かれた蒸気タービン10の高圧段の一形態の略図
が示されている。蒸気タービンはタービン軸14を支持し
ている下半分のケーシング12を含んでいる。複数個の羽
根段16は、タービン軸14に取り付けられており、ケーシ
ングに導入された蒸気に対し反動してタービン軸14を回
転させる。ケーシング12の両端部ではケーシング12の開
口部21内に内側グランド18と外側グランド20とが置かれ
ている。グランド18,20はケーシング12の内側からター
ビン軸14に沿って蒸気が漏れるのを防ぐ複数個のラビリ
ンスシールを支持している。
第2図は原子力設備に用いられた単シリンダーHPタービ
ンのグランド領域の部分断面図である。そのグランド領
域はタービン軸14の軸線22の周りで対称的であり、グラ
ンド領域の上半部だけが示されている。さらに、この図
では内側グランド18だけが示されている。内側グランド
18は一体の内側グランドリング24、即ちケーシング12の
軸線方向内側に間隔を置いて位置した蒸気流案内部を含
んでいる。タービン軸14に沿って延びた内側グランドの
部分26には溝28が形成されており、この溝28は、複数個
の対応するラビリンスタイプのシール30を特に受け入れ
るようになっている。シール30は、タービン軸14の表面
に密接に位置しており、またタービン軸に沿っての蒸気
漏れを封じる。大溝32は、ケーシング12から半径方向内
側に延びた舌状部34を受け入れるために、グランドの部
分26の外周に形成されている。環状のシールリング36
は、舌状部34の軸線方向内側の側面に設けられており、
また舌状部上および大溝32の内側面上にそれぞれ形成さ
れて対向した溝38,40にはめ込まれている。環状のフィ
ンガーシール42は舌状部34の軸線方向外側の側面と大溝
32の隣接側面との間にはめこまれている。このフィンガ
ーシール42は舌状部34に必ずしも当接せず、内側グラン
ド18およびケーシング12にそれぞれ形成された一対の対
向した溝44,46の適所でそれぞれ保持されている。
ケーシング端部壁48の温度を維持して、水平継手の歪み
をできるだけ小さくするために、端部壁48に開口部50が
形成されており、またこの開口部50はケーシング12、内
側グランド18、シールリング36およびフィンガーシール
42間に画成された空間52につながっている。過熱蒸気は
タービン蒸気配管(図示せず)から開口部50につながっ
ている。他の開口部54が内側グランド18およびタービン
軸14の隣接部を加熱するために形成されている。ケーシ
ング端部壁48および内側グランド18のそれぞれの一つだ
けの開口部だけが示されているが、加熱を一定にするた
め、内側グランド領域に蒸気をむらのないように割り当
てるために、複数個の開口部が設けられていることが理
解されるであろう。
第3図は第2図のフィンガーシール領域の拡大図であ
り、フィンガーシール42が適所にどのように保持されて
いるかをより良く示している。フィンガーシール42の半
径方向に延びた外側部56は拡大しており、溝46内に押し
込められている。フィンガーシール42は金属シール、好
適にはステンレス鋼であり、またさらなる密閉が溝46の
面での溝60に押し込められた高熱コーキング58により行
わている。このフィンガーシール42の構造に関してでさ
えも、高温蒸気からの凝縮液の腐食性により、フィンガ
ーシール42を取り囲む支持構造物が腐食され、蒸気の漏
れがフィンガーシールの周りから起こるということが知
られていた。
第4図によると、内側グランド領域での蒸気漏れを最小
にするためにこの発明に従ったシール装置が示されてい
る。この装置では、付加シール62即ち環状のシール板62
が内側グランド18と外側グランドとの間に位置決めされ
ている。シール板62は高いばね定数を有するステンレス
鋼であることが望ましい。シール板62は、シール板62の
内側の開口部を取り囲む複数本のボルト64により内側グ
ランド18の外側表面に取り付けられている。シール板62
の半径方向の外側部分は取付点から片持梁状に突き出て
おり、また外側グランド20の内側表面上の内側肩状部66
によって接触されるように位置決めされている。外側グ
ランド20は複数本のボルト68を用いてケーシング12の外
側表面に取り付けられている。外側グランド20は、ター
ビン軸14と外側グランドとの境界面では、内側グランド
18と実質的に類似しており、その境界面ではラビリンス
シール70を含んでいる。シール板62の形状は、外側グラ
ンド20がケーシング12に対して据え付けられる前に、シ
ール板が肩状部66に当接するようになっている。このこ
とは、ボルト68が締め付けられるときには、外側グラン
ド20が液漏れなくシール板62と当接した状態で引き寄せ
られることを可能にする。一形態として、シール板62は
肩状部66に当接するために外側方向に指向され、かつ円
周方向に延びたフランジ72を含んでいる。
全てのシールおよび両グランドは実質的に環状の一様な
形状であり、断面図はそれらの円周全体における部材の
姿、形を代表的に示していることは認識されるであろ
う。もっとも、それらの部材は、180゜に二分割された
組立用部分品として形成され、タービンに組み立てられ
るときに溶接あるいは他の手段によって接合されるよう
にしてもよい。例えば、シール板62は二つの部分品に好
ましくは形成され、内側グランド18に取り付けた後に、
互いに溶接される。
この発明は、好適であると今考えられる実施例で記載さ
れたが、他の改造および変更は当業者には明らかであ
る。それゆえに、この発明は図示した実施例に限定され
ず、クレームの十分な精神と範囲内とで判断されるべき
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は、タービン軸と、内側グランドおよび外側グラ
ンドの位置とを示す蒸気タービン高圧部分の略図、第2
図はタービン軸と平行な蒸気タービンのグランド領域の
部分断面図、第3図はフィンガーシールを示す第2図の
領域の部分拡大図、第4図はこの発明のシール設備を示
す第2図と同様の部分断面図である。 図において、10は蒸気タービン、12はケーシング、14は
タービン軸、16は羽根段、18は内側グランド、20は外側
グランド、21は開口部、30はシール、36はシールリン
グ、42はフィンガーシール、50は開口部、52は空間、62
はシール板、66は内側肩状部、70はラビリンスシールで
ある。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一つのケーシングと前記ケーシ
    ングを通って延びるタービン軸とを有し、蒸気が前記ケ
    ーシング内に入れられて、前記タービン軸を回転させる
    ために前記タービン軸に取り付けられた羽根を運転する
    蒸気タービンに用いられるための蒸気タービングランド
    シール装置であって、 前記ケーシングを出る前記タービン軸の少なくとも一端
    部に設けられた内側グランドと外側グランドとを含み、 前記内側グランドと前記外側グランドとのそれぞれは前
    記タービン軸に隣接したシールを支持して、前記蒸気が
    前記タービン軸に沿って流れることにより前記ケーシン
    グから漏れるのを防止し、 前記内側グランドは、前記タービン軸が前記ケーシング
    を出る前記ケーシング内の開口部内部に支持され、また
    前記外側グランドは前記開口部を取り囲む前記ケーシン
    グの外側表面に取り付けられ、 前記内側グランドの外側円筒形状の表面は前記開口部を
    取り囲む前記ケーシングの内側表面と同軸線上でかつ半
    径方向に間隔をおいて位置しており、 環状のフィンガーシールは、前記ケーシングと前記内側
    グランドとの間に位置して、前記内側グランドと前記ケ
    ーシングとの間の空間から前記外側グランドへの蒸気漏
    れを防止する 蒸気タービングランドシール装置において、 さらに、前記タービン軸を取り囲みまた前記内側グラン
    ドの外側表面にシール状態に取り付けられた内側半径部
    を有する環状シール板を含み、 前記環状シール板の外側半径部は、前記内側半径部から
    片持ち梁状に突き出ているとともに、前記外側グランド
    が前記ケーシングに取り付けられたときに、前記外側グ
    ランドの軸線方向内側の表面と接触するように延びてお
    り、 前記外側グランドは、前記環状シール板に偏った圧力を
    及ぼして前記内側グランドと前記外側グランドとの間を
    確実にシールする、 蒸気タービングランドシール装置。
  2. 【請求項2】蒸気タービンのタービン軸に接近した複数
    個のラビリンスシールを含む内側グランドと、 前記タービン軸を取り囲むケーシングであって、前記内
    側グランドを前記ケーシングにつなぐシールリングを有
    するケーシングと、 前記内側グランドと前記ケーシングとの間に前記シール
    リングから離れて置かれ前記シールリングとの間で閉鎖
    空間を画成する環状のフィンガーシールと、 前記ケーシングの外側方向を通る前記蒸気タービン軸の
    部分に隣接してラビリンスシール領域を有し、前記ケー
    シングの外側表面に取り付けられている外側グランドと
    を含み、 蒸気流入開口部は、前記ケーシング内に形成されている
    とともに、前記内側グランドと前記ケーシングとの間の
    空間につながっており、前記蒸気流入開口部からの蒸気
    を前記フィンガーシールが受け止める、 蒸気タービンにおいて、 前記外側グランドの前記ラビリンスシール領域に蒸気が
    侵入することを防止する方法であって、 前記蒸気タービン軸を取り囲む内孔を有するとともに前
    記内側グランドに当接する環状シール板を、前記内側グ
    ランドと前記外側グランドとの間に位置決めする工程
    と、 前記環状シール板の外側環状部が取付部から半径方向外
    側に片持ち梁状に突き出されて、前記環状シール板を前
    記タービン軸に接近した前記内側グランドに取り付ける
    工程と、 画成された前記閉鎖空間から前記外側グランドの前記ラ
    ビリンスシール領域に蒸気が流れるのを前記環状シール
    板が阻止するように、内側肩状部が前記環状シール板の
    前記外側環状部に当接して、前記外側グランドを前記ケ
    ーシングに取り付ける工程とを備えた、 外側グランドへの蒸気侵入防止方法。
JP2293785A 1989-11-01 1990-11-01 蒸気タービングランドシール装置および外側グランドへの蒸気侵入防止方法 Expired - Lifetime JPH0680284B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US430,118 1989-11-01
US07/430,118 US5031921A (en) 1989-11-01 1989-11-01 Gland pressure seal plate

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03156102A JPH03156102A (ja) 1991-07-04
JPH0680284B2 true JPH0680284B2 (ja) 1994-10-12

Family

ID=23706139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2293785A Expired - Lifetime JPH0680284B2 (ja) 1989-11-01 1990-11-01 蒸気タービングランドシール装置および外側グランドへの蒸気侵入防止方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5031921A (ja)
JP (1) JPH0680284B2 (ja)
CA (1) CA2029037A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6049582B2 (ja) * 2013-10-10 2016-12-21 三菱重工業株式会社 蒸気タービン

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3964662A (en) * 1975-02-03 1976-06-22 Carrier Corporation Sealing apparatus
DE2829066C2 (de) * 1978-07-01 1982-05-06 Klein, Schanzlin & Becker Ag, 6710 Frankenthal Dichtung für eine Absperrklappe
US4858936A (en) * 1986-10-29 1989-08-22 Gen Electric Split gland seal assembly
US4913447A (en) * 1989-03-21 1990-04-03 Universities Research Association, Inc. Dynamic seal for rotor apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
US5031921A (en) 1991-07-16
JPH03156102A (ja) 1991-07-04
CA2029037A1 (en) 1991-05-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6224721Y2 (ja)
US2488875A (en) Gas turbine engine
US3551068A (en) Rotor structure for an axial flow machine
JP4097994B2 (ja) 2部分cmc燃焼室のための結合部
RU2132474C1 (ru) Узел кольцеобразный подшипниковой опоры (варианты)
CN100590297C (zh) 用于蒸汽涡轮机的膨胀密封条
RU2309256C2 (ru) Узел вкладыша ротора (варианты) и способ его переоборудования
RU2002130705A (ru) Модификация платформы ротора и способ, использующий щеточные уплотнения в уплотняющей области диафрагмы паровых турбин для устранения прогиба ротора
US1562019A (en) Shaft packing for elastic-fluid turbines and the like
JP2004360695A (ja) ターボ機械のシール組立体及びその組立方法
RU2303139C2 (ru) Устройство для негерметичного уплотнения
RU2528888C2 (ru) Усовершенствованная турбина для расширения газа/пара
JP4731097B2 (ja) ターボ発電機用導入構造および固定フランジ
JPH03151525A (ja) 軸流ガスタービンの静止支持構造
JP2003521649A (ja) 自動調心ブラシシール
CA1241205A (en) Sealed telescopic joint and method of assembly
JPH0680284B2 (ja) 蒸気タービングランドシール装置および外側グランドへの蒸気侵入防止方法
CN110486475A (zh) 一种波弹式机械密封装置
US5577885A (en) Condensing turbine having at least two seals for sealing off the turbine casing
EP2276912B1 (en) Rotary machine
KR100582607B1 (ko) 가스 터어빈 팽창 조인트용 가요성 시일
CN218523182U (zh) 一种油汽密封装置
RU2057949C1 (ru) Соединение деталей турбомашины
RU2171380C2 (ru) Сопловой аппарат турбомашины
US3045895A (en) Gas circulatory means

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term