JPH0828206A - 蒸気タービンの軸封装置 - Google Patents
蒸気タービンの軸封装置Info
- Publication number
- JPH0828206A JPH0828206A JP6158555A JP15855594A JPH0828206A JP H0828206 A JPH0828206 A JP H0828206A JP 6158555 A JP6158555 A JP 6158555A JP 15855594 A JP15855594 A JP 15855594A JP H0828206 A JPH0828206 A JP H0828206A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- turbine
- shaft
- magnetic fluid
- steam
- gap
- 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.)
- Withdrawn
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はタービン軸とラビリンスとの間のす
きまからの蒸気漏れを避けられなかった従来の不具合を
解消するため、軸受側に磁石を用い、軸受とタービン軸
とのすきまに磁性流体を封着した蒸気タービンの軸封装
置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明はタービン軸を挿入する中心穴を有す
る複数個の磁石と、当該磁石をグランドハウジング内に
上記タービン軸の軸方向に所定間隔を保って挟持しかつ
上記タービン軸との間に所定のすきまを保持して配設さ
れた複数段のホールピースと、前記すきまに上記磁石の
磁力によって封着される磁性流体とを具備してなること
を特徴とする蒸気タービンの軸封装置、を構成とする。
きまからの蒸気漏れを避けられなかった従来の不具合を
解消するため、軸受側に磁石を用い、軸受とタービン軸
とのすきまに磁性流体を封着した蒸気タービンの軸封装
置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明はタービン軸を挿入する中心穴を有す
る複数個の磁石と、当該磁石をグランドハウジング内に
上記タービン軸の軸方向に所定間隔を保って挟持しかつ
上記タービン軸との間に所定のすきまを保持して配設さ
れた複数段のホールピースと、前記すきまに上記磁石の
磁力によって封着される磁性流体とを具備してなること
を特徴とする蒸気タービンの軸封装置、を構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁性流体による蒸気タ
ービングランド部の軸封装置に関するもので、ガスター
ビンの軸流圧縮機、遠心および軸流ブロワにも適用可で
ある。
ービングランド部の軸封装置に関するもので、ガスター
ビンの軸流圧縮機、遠心および軸流ブロワにも適用可で
ある。
【０００２】
【従来の技術】蒸気タービンのタービン軸がタービン車
室を貫通する部分には、気密を保持するためにシールパ
ッキンが設けられる。シールパッキンは普通、蒸気の漏
れを防ぐ作用をするが、復水タービンの低圧側のグラン
ドシールパッキンは空気の侵入を防ぐのに用いる。グラ
ンドシールパッキンにはラビリンス、炭素環及び水封じ
の３種があるが、このうち最も広く使われている従来の
ラビリンスパッキンについて、図２に基づいて説明す
る。図において、タービン軸１がタービン車室を貫通す
る部分には、タービン車室内部の蒸気が大気へ漏洩する
のを防ぐために、鋭利な先端を有する多数のひれ（ラビ
リンスフィンと云う）２を並べて、蒸気漏れの通部に挟
部Ａ及び拡大部Ｂを設け、蒸気が挟部Ａを通過するとき
に絞られ、拡大部Ｂにおいて、その速度が減殺されるこ
とを繰返して、大きな圧力差にかかわらず漏れ蒸気量を
わずかに止めることができる。
室を貫通する部分には、気密を保持するためにシールパ
ッキンが設けられる。シールパッキンは普通、蒸気の漏
れを防ぐ作用をするが、復水タービンの低圧側のグラン
ドシールパッキンは空気の侵入を防ぐのに用いる。グラ
ンドシールパッキンにはラビリンス、炭素環及び水封じ
の３種があるが、このうち最も広く使われている従来の
ラビリンスパッキンについて、図２に基づいて説明す
る。図において、タービン軸１がタービン車室を貫通す
る部分には、タービン車室内部の蒸気が大気へ漏洩する
のを防ぐために、鋭利な先端を有する多数のひれ（ラビ
リンスフィンと云う）２を並べて、蒸気漏れの通部に挟
部Ａ及び拡大部Ｂを設け、蒸気が挟部Ａを通過するとき
に絞られ、拡大部Ｂにおいて、その速度が減殺されるこ
とを繰返して、大きな圧力差にかかわらず漏れ蒸気量を
わずかに止めることができる。
【０００３】図は低圧タービンのラビリンスフィン２で
あり、タービン車室Ｃは真空状態にある。このため大気
圧以上のシール蒸気をグランドハウジング３の室Ｄに送
り、室Ｅに侵入した空気とシール蒸気をグランド蒸気復
水器へ抽出することによって、空気がタービン車室内に
侵入するのを防止している。
あり、タービン車室Ｃは真空状態にある。このため大気
圧以上のシール蒸気をグランドハウジング３の室Ｄに送
り、室Ｅに侵入した空気とシール蒸気をグランド蒸気復
水器へ抽出することによって、空気がタービン車室内に
侵入するのを防止している。
【０００４】なお、ラビリンスフィン２が削り出し又は
植え込まれた複数個の円弧状片４は板ばね５で押圧され
て、円環を形成し、タービン軸１との間に微少すきま
（通常約０．５mm）Ｓ1 を保持している。
植え込まれた複数個の円弧状片４は板ばね５で押圧され
て、円環を形成し、タービン軸１との間に微少すきま
（通常約０．５mm）Ｓ1 を保持している。
【０００５】なお、図中矢印は蒸気及び空気の流れ方向
を示す。
を示す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の軸封装置に
は解決すべき次の課題があった。 （１）ラビリンスフィン２とタービン軸１が万一接触す
ると、振動が発生し、甚だしいときには運転を不能にす
る場合がある。この振動の発生を防止するためにすきま
Ｓ1 を大きくすると流体の漏洩量が増大する。 （２）またラビリンスフィン２とタービン軸１との接触
の都度、ラビリンスフィン２の端部が摩耗して、漏洩量
が増大する。このため時期を見計らって補修しなければ
ならない。 （３）蒸気の漏洩を完全に防止することができないと、
高圧タービンにあっては、なお仕事をしうる蒸気が漏洩
のために仕事をせずにグランド蒸気復水器や給水加熱器
に導入される。また低圧タービンにあっては前述のよう
に大気圧よりも圧力が高くなお仕事をしうるシール蒸気
が仕事をせずに、グランド蒸気復水器や主復水器に導入
される。
は解決すべき次の課題があった。 （１）ラビリンスフィン２とタービン軸１が万一接触す
ると、振動が発生し、甚だしいときには運転を不能にす
る場合がある。この振動の発生を防止するためにすきま
Ｓ1 を大きくすると流体の漏洩量が増大する。 （２）またラビリンスフィン２とタービン軸１との接触
の都度、ラビリンスフィン２の端部が摩耗して、漏洩量
が増大する。このため時期を見計らって補修しなければ
ならない。 （３）蒸気の漏洩を完全に防止することができないと、
高圧タービンにあっては、なお仕事をしうる蒸気が漏洩
のために仕事をせずにグランド蒸気復水器や給水加熱器
に導入される。また低圧タービンにあっては前述のよう
に大気圧よりも圧力が高くなお仕事をしうるシール蒸気
が仕事をせずに、グランド蒸気復水器や主復水器に導入
される。
【０００７】このためプラントの熱効率を低下させ、そ
の低下度はラビリンスフィン２の摩耗とともに増大す
る。 （４）また、ラビリンスフィン２の軸方向の長さが大き
くなり、軸受間隔が増大する。このためタービン軸１の
撓みが大きくなってタービン軸１の固有振動数が低下
し、振動に係るトラブルが発生し易くなる。
の低下度はラビリンスフィン２の摩耗とともに増大す
る。 （４）また、ラビリンスフィン２の軸方向の長さが大き
くなり、軸受間隔が増大する。このためタービン軸１の
撓みが大きくなってタービン軸１の固有振動数が低下
し、振動に係るトラブルが発生し易くなる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、タービン軸を挿入する中心穴を有する複数
個の磁石と、当該磁石をグランドハウジング内に上記タ
ービン軸の軸方向に所定間隔を保って挟持しかつ上記タ
ービン軸との間に所定のすきまを保持して配設された複
数段のホールピースと、前記すきまに上記磁石の磁力に
よって封着される磁性流体とを具備してなることを特徴
とする蒸気タービンの軸封装置を提供しようとするもの
である。
手段として、タービン軸を挿入する中心穴を有する複数
個の磁石と、当該磁石をグランドハウジング内に上記タ
ービン軸の軸方向に所定間隔を保って挟持しかつ上記タ
ービン軸との間に所定のすきまを保持して配設された複
数段のホールピースと、前記すきまに上記磁石の磁力に
よって封着される磁性流体とを具備してなることを特徴
とする蒸気タービンの軸封装置を提供しようとするもの
である。
【０００９】
【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。即ち、タービン軸と磁石とのすきまに磁性流
体が磁力によって保持され、すきまから蒸気等の気体が
漏洩するのを完全に遮断する。
を有する。即ち、タービン軸と磁石とのすきまに磁性流
体が磁力によって保持され、すきまから蒸気等の気体が
漏洩するのを完全に遮断する。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１に基づいて説明す
る。なお図１中で前述の従来例を示す図２と同一部品と
同一部分には同一符号を付し説明を省略した。又、図１
はタービン軸１の片側のみを示した。
る。なお図１中で前述の従来例を示す図２と同一部品と
同一部分には同一符号を付し説明を省略した。又、図１
はタービン軸１の片側のみを示した。
【００１１】図１において、中空の円板状に成形された
複数個の永久磁石又は電磁石６は、低炭素鋼又は珪素鋼
板製の複数個のホールピース７によって挟持されて、絶
縁箱８を介してグランドハウジング３内に極性が交互に
反転する如く軸方向に所定間隔を有して収納されてい
る。
複数個の永久磁石又は電磁石６は、低炭素鋼又は珪素鋼
板製の複数個のホールピース７によって挟持されて、絶
縁箱８を介してグランドハウジング３内に極性が交互に
反転する如く軸方向に所定間隔を有して収納されてい
る。
【００１２】中空円板状のホールピース７の内周と、タ
ービン軸１との間にはすきまＳ2 が円周方向均一に設け
られ、該部に磁性流体９が磁力によって封着されてい
る。
ービン軸１との間にはすきまＳ2 が円周方向均一に設け
られ、該部に磁性流体９が磁力によって封着されてい
る。
【００１３】なお、実験ではすきまＳ2 は従来例のラビ
リンスフィン２とタービン軸１とのすきまＳ1 よりも大
きく、軸径、周速及び使用温度によって変るが２mm以上
の値を採ることができた。
リンスフィン２とタービン軸１とのすきまＳ1 よりも大
きく、軸径、周速及び使用温度によって変るが２mm以上
の値を採ることができた。
【００１４】又、磁性流体９には酸化鉄Ｆｅ3 Ｏ4 の微
粒子（直径約１／１０5 mm）を液体（水、油等）中に分
散させ、微粒子の表面に厚さ約０．２／１０5 mmの界面
活性剤（オレイン酸等）が吸着されたものを使用した。
勿論、これに限らず該微粒子に代って磁力が大きい鉄、
コバルト、ニッケルの単数種又は複数種の微粒子を水又
は油中に分散させて成る磁性流体９その他を使ってもよ
い。
粒子（直径約１／１０5 mm）を液体（水、油等）中に分
散させ、微粒子の表面に厚さ約０．２／１０5 mmの界面
活性剤（オレイン酸等）が吸着されたものを使用した。
勿論、これに限らず該微粒子に代って磁力が大きい鉄、
コバルト、ニッケルの単数種又は複数種の微粒子を水又
は油中に分散させて成る磁性流体９その他を使ってもよ
い。
【００１５】図１において、永久磁石（又は電磁石）
６、磁性流体９及びタービン軸１の間に破線矢印で示す
磁気回路１０が形成されると、タービン軸１が回転して
も磁性流体９は磁力によって、遠心力と剪断力に抗して
ホールピース７とタービン軸１との間に密着してすきま
Ｓ2 を密封する。
６、磁性流体９及びタービン軸１の間に破線矢印で示す
磁気回路１０が形成されると、タービン軸１が回転して
も磁性流体９は磁力によって、遠心力と剪断力に抗して
ホールピース７とタービン軸１との間に密着してすきま
Ｓ2 を密封する。
【００１６】従って蒸気又は空気の漏洩は全くなく、非
接触シールのために摩擦が小さくかつ騒音もない。
接触シールのために摩擦が小さくかつ騒音もない。
【００１７】１段当りのシール圧力は０．２〜０．３kg
／cm2 であり、高差圧の場合には多段によるシールを行
う。本実施例の場合、ラビリンスシールに比べてグラン
ド部の軸方向長さを短かくすることができる。
／cm2 であり、高差圧の場合には多段によるシールを行
う。本実施例の場合、ラビリンスシールに比べてグラン
ド部の軸方向長さを短かくすることができる。
【００１８】なお磁性流体９そのものは市販のもので十
分である。
分である。
【００１９】上記実施例はタービン軸１の廻りを３個の
永久磁石又は電磁石６が取巻くシール段数が６段の例を
示したが、永久磁石又は電磁石６は３個に限定されるも
のではなく、適宜、増減されてよい。
永久磁石又は電磁石６が取巻くシール段数が６段の例を
示したが、永久磁石又は電磁石６は３個に限定されるも
のではなく、適宜、増減されてよい。
【００２０】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。 （１）高圧タービンにおけるシール部からの蒸気の漏洩
と低圧タービンにおけるシール部への蒸気の供給がなく
なり、プラントの熱効率が向上する。 （２）シール部での接触トラブルがなくなり、タービン
の信頼性が向上する。 （３）シール部の軸方向長さが短かくなり、軸受間隔が
減少し、ロータの安定性が向上しコストも低下する。
の効果を有する。 （１）高圧タービンにおけるシール部からの蒸気の漏洩
と低圧タービンにおけるシール部への蒸気の供給がなく
なり、プラントの熱効率が向上する。 （２）シール部での接触トラブルがなくなり、タービン
の信頼性が向上する。 （３）シール部の軸方向長さが短かくなり、軸受間隔が
減少し、ロータの安定性が向上しコストも低下する。
【図１】本発明の一実施例の構成を示す組立断面図、
【図２】従来例を示す組立断面図である。
６ 永久磁石又は電磁石 ７ ホールピース ９ 磁性流体 Ｓ2 タービン軸１とホールピース７とのすきま
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 剛 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三 菱重工業株式会社内 (72)発明者 熊崎 博己 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 武井 真男 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内
Claims (1)
- 【請求項１】 タービン軸を挿入する中心穴を有する複
数個の磁石と、当該磁石をグランドハウジング内に上記
タービン軸の軸方向に所定間隔を保って挟持しかつ上記
タービン軸との間に所定のすきまを保持して配設された
複数段のホールピースと、前記すきまに上記磁石の磁力
によって封着される磁性流体とを具備してなることを特
徴とする蒸気タービンの軸封装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6158555A JPH0828206A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 蒸気タービンの軸封装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6158555A JPH0828206A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 蒸気タービンの軸封装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0828206A true JPH0828206A (ja) | 1996-01-30 |
Family
ID=15674270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6158555A Withdrawn JPH0828206A (ja) | 1994-07-11 | 1994-07-11 | 蒸気タービンの軸封装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0828206A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292036A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | エンコーダの防塵機構 |
| US8325298B2 (en) | 2007-11-28 | 2012-12-04 | Sony Corporation | Display apparatus with light detection and fabrication method for display apparatus with light detection |
| CN103256389A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-08-21 | 湘潭电机股份有限公司 | 一种磁式密封装置 |
| CN104747796A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-07-01 | 杭州电子科技大学 | 一种汽轮机调节阀阀杆及阀套 |
| CN106894850A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-06-27 | 全南县韬寻机械设备开发有限公司 | 一种防止汽油机漏汽的装置 |
-
1994
- 1994-07-11 JP JP6158555A patent/JPH0828206A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292036A (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-26 | Koyo Electronics Ind Co Ltd | エンコーダの防塵機構 |
| US8325298B2 (en) | 2007-11-28 | 2012-12-04 | Sony Corporation | Display apparatus with light detection and fabrication method for display apparatus with light detection |
| CN103256389A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-08-21 | 湘潭电机股份有限公司 | 一种磁式密封装置 |
| CN104747796A (zh) * | 2015-02-10 | 2015-07-01 | 杭州电子科技大学 | 一种汽轮机调节阀阀杆及阀套 |
| CN106894850A (zh) * | 2017-04-26 | 2017-06-27 | 全南县韬寻机械设备开发有限公司 | 一种防止汽油机漏汽的装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20011002 |