JPH10274003A - ガスタービンのシール装置 - Google Patents

ガスタービンのシール装置

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JPH10274003A
JPH10274003A JP8020597A JP8020597A JPH10274003A JP H10274003 A JPH10274003 A JP H10274003A JP 8020597 A JP8020597 A JP 8020597A JP 8020597 A JP8020597 A JP 8020597A JP H10274003 A JPH10274003 A JP H10274003A
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JP
Japan
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seal
gas turbine
baffle plate
sealing
groove
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Withdrawn
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JP8020597A
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English (en)
Inventor
Sunao Aoki
素直 青木
Eisaku Ito
栄作 伊藤
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • 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
    • F01D11/005Sealing means between non relatively rotating elements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンの冷却部において、シール・冷
却用の高圧空気または高温蒸気が主流ガス中へ漏洩混入
することを防止し、ガスタービンの効率低下の防止を図
ったものを提供することを課題とする。 【解決手段】 シール・冷却用の媒体が主流ガス中へ漏
洩しないように相隣り合うタービンロータディスク間に
シール部を配設し、同シール部は半径方向に複数段設け
た装着溝にそれぞれシールプレートを配列して多重に構
成したガスタービンのシール装置を提供し、このように
複数段の装着溝のそれぞれに、シールプレートを配列し
てシール部を多重に構成しているために、シールプレー
ト一枚当たりが受け持つ圧力比を数分の一に低下し、以
て確実なシールを行うことが出来るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンにおい
て、シール・冷却用の媒体の漏洩を高精度で防止するよ
うにしたシール装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のものについて図6および図7に基
づいて説明する。図6はガスタービンの概略断面を示
し、図示省略の燃焼器から送られてくる高温の主流ガス
1によってディスク3に取り付けられた動翼4が高速回
転し、これに連結された発電機を駆動して所期の発電を
行う。
【0003】この時、シール・冷却用媒体2として用い
られる高圧空気または高温蒸気が、主流ガス1側へ漏洩
しないように所定の間隙にバッフルプレートシール5お
よびラビリンスシール6等のシール部を配置している。
【0004】このシール部の配置された相隣接するディ
スク3の部分を抜き出して図7(a)に示し、かつその
要部であるバッフルプレートシール5の部分を抜き出し
て図7(b)に示した。
【0005】即ち、ディスク3に設けたアキシャルホー
ルを通って供給されるシール・冷却用媒体2が、矢印で
示す流線8、9のように動静翼間キャビティ7を通って
高温主流ガス1側へもれないように、相隣りあうディス
ク3の接近部間にラビリンスシール6及び1枚のバッフ
ルプレートシール5が配置され、これでこの部位のシー
ルを行っている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもので
は、バッフルプレートシール5は1枚だけ配置された構
成であるため、流線8で示すこの部分での高圧空気また
は高温蒸気よりなるシール・冷却用媒体2のもれ量はか
なりの分量となる。
【0007】この漏洩したシール・冷却用媒体2は、さ
らに前進し、流線9で示すように高温の主流ガス1中へ
混入していくため、タービン空力性能およびガスタービ
ンサイクルの熱効率上、大きな損失を生じることにな
る。
【0008】特に近年のガスタービンにおいては、高圧
力比化が進んでおり、またシール・冷却用媒体2として
より高圧力(数10気圧)の蒸気も使用されるようにな
ってきており、この部分での漏洩を抑えなければ、プラ
ントの目標効率を達成できなくなるという状況にある。
【0009】本発明はこのような状況に鑑み、より簡便
な構成を以て前記シール・冷却用媒体の漏洩を抑え、プ
ラントの効率の向上に寄与するものを提供することを課
題とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決するべくなされたもので、シール・冷却用の媒体が
主流ガス中へ漏洩しないように相隣り合うタービンロー
タディスク間にシール部を配設し、同シール部は半径方
向に複数段設けた装着溝にそれぞれシールプレートを配
列して多重に構成したガスタービンのシール装置を提供
し、このように複数段の装着溝のそれぞれに、シールプ
レートを配列してシール部を多重に構成しているため
に、シールプレート一枚当たりが受け持つ圧力比を数分
の一に低下し、以て確実なシールを行うことが出来るよ
うにしたものである。
【0011】また、本発明は、シール・冷却用の媒体が
主流ガス中へ漏洩しないように相隣り合うタービンロー
タディスク間にシール部を配設し、同シール部は外方壁
を傾斜させた単段または多段の片テーパ溝と、同片テー
パ溝に嵌まる円環状のシールピンとで構成したガスター
ビンのシール装置を提供し、シールピンは外方壁を傾斜
させた片テーパ溝に配置され、遠心力及び差圧により強
く半径方向に押しつけられて相隣り合うディスク間の半
径方向隙間を塞ぎ、確実なシール性を得ることができる
ものである。そしてこの片テーパ溝は単段のものであっ
てもよいが、これを多段構成とすれば更に一層シール性
を高めることができることになるものである。
【0012】更にまた本発明は、前記シールプレートと
装着溝およびシールピンと片テーパ溝に耐摩耗性コーテ
ィングを施したガスタービンのシール装置を提供し、耐
摩耗性コーティングの施工によりシールプレートとその
装着溝、およびシールピンと同シールピンを配設する片
テーパ溝それぞれの摩耗を防ぐことが可能となるととも
に、この耐摩耗性コーティングの施工はまた、前記した
シールプレートとその装着溝、およびシールピンと同シ
ールピンを配設する片テーパ溝との、それぞれの表面粗
度を改善し、これらの表面はつるつるで滑らかな面とな
り、シール性も一段と向上するものである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の実施の第一形態を図1に
基づいて説明する。なお同図1(a)はシール部の配置
された相隣接するディスク3、3の部分を抜き出して示
し、かつ図1(b)は前記図1(a)の要部であるバッ
フルプレートシール5の部分を抜き出し、拡大して示し
ている。なおまた、前記した従来のものと同一の部分に
ついては、図中同一の符号を付して示し、重複する説明
は省略する。
【0014】即ち本実施の形態では、タービンの軸方向
で隣接する対のディスク3、3の軸方向張出部におい
て、その対峙面に半径方向で複数の装着溝13を多重に
設け、各装着溝13それぞれにバッフルプレートシール
5a・5b・5c・5dを配設している。なお、ここに
示したものは、バッフルプレートシールを4枚重ねた4
段構成のものとしたが、2段以上の多重構造であれば4
段に限られることなく、具体的な装置の設計条件に応じ
て適宜加減してよいことは勿論である。
【0015】本実施の形態は、前記のように4段構成の
バッフルプレートシール5a・5b・5c・5dを有し
ているので、シール・冷却媒体2として供給される高圧
空気または高温蒸気に対して各バッフルプレートシール
5a・5b・5c・5dが共同して対応し、一枚一枚の
バッフルプレートシールに掛かる圧力は分散されてそれ
ぞれ軽減されるので、シール力に余力ができてシール性
が良くなり、確実なシールが行われるものである。
【0016】また、本発明の実施の第二形態を図2、図
3に基づいて説明する。なお前記実施の第一形態に係る
図1のものと同様、図2(a)はシール部の配置された
相隣接するディスク3、3の部分を抜き出して示し、か
つ図2(b)は前記図2(a)の要部である片テーパ溝
11に配置した円環状のシールピン10の部分を抜き出
し、拡大してに示している。なおまた、前記した従来の
もの、および実施の第一形態のものと同一の部分につい
ては、図中同一の符号を付して示し、重複する説明は省
略する。
【0017】即ち本実施の形態においては、タービンの
軸方向で隣接する対のディスク3、3の軸方向張出部に
おいて、その対峙面の一方に、外方壁を傾斜させた片テ
ーパ溝11を設け、この片テーパ溝11に円環状のシー
ルピン10を配置して構成している。
【0018】本実施の形態は、前記のように構成されて
いるので、稼働時にこのシールピン10にかかる遠心
力、および同シールピン10の半径方向内外での差圧等
により、同シールピン10は半径方向に押しつけられ、
ディスク3、3の間の半径方向隙間を塞ぎ、確実なシー
ル性を得ることができるものである。
【0019】なお、図3には本実施の形態において一部
を変形した応用例を示している。即ち、ここに示すもの
は、複数個の片テーパ溝11a・11b・11c・11
dを半径方向に設け、各片テーパ溝11a・11b・1
1c・11dのそれぞれにシールピン10a・10b・
10c・10dを配置して、シール部を多段、多重に構
成したものである。
【0020】このように、シール部を多段、多重構成と
することにより、シール機能が分散され、一段毎の受け
持つ部分がすくなくて済むので、各段のシール部それぞ
れに余裕が生じ、シール効果が向上することになる。
【0021】また、本発明の実施の第三形態を図4、図
5に基づいて説明する。なお本実施の形態は前記実施の
第一形態および実施の第二形態のものの要部の改良であ
るので、前記各実施の形態と同一のの部分については、
図中同一の符号を付して示し、重複する説明は省略す
る。
【0022】即ち、本実施の形態では、先ず前記実施の
第一形態のものと対比して説明すれば、図4に示すよう
に、バッフルプレートシール5およびこれを配設する装
着溝13に対し、セラミック系物質、またはクロム系物
質により、耐摩耗コーティング12aを施したものであ
る。
【0023】同様に前記実施の第二形態のものと対比さ
せれば、図5に示すように、シールピン10およびこれ
が配設される片テーパ溝11の表面を前記同様にセラミ
ック系物質、またはクロム系物質で耐摩耗コーティング
12bを施したものである。
【0024】本実施の形態では、このようなコーティン
グ12a,12bを施すことにより、バッフルプレート
シール5および装着溝13間のように接触・離反の繰返
の多い部材間の摩耗を防ぐことになり、これらの部位の
寿命の長期化を図ることが可能となるものである。
【0025】また、これらバッフルプレートシール5お
よび装着溝13は勿論、シールピン10および片テーパ
溝11の組み合わせ部材のそれぞれの表面粗度が、前記
コーティングで滑らかな、つるつるの表面に改善される
ことにより各部材間の密着性が良くなり、シール性が大
幅に向上することになる。
【0026】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上本発明によるガスタービンのシール
装置は、シール・冷却用の媒体が主流ガス中へ漏洩しな
いように相隣り合うタービンロータディスク間にシール
部を配設し、同シール部は半径方向に複数段設けた装着
溝にそれぞれシールプレートを配列して多重に構成して
いるので、シールプレート一枚当たりが受け持つ圧力比
を数分の一に低下し、以て確実なシールを行うことが出
来、ガスタービンの性能向上に大きく寄与することがで
きたものである。
【0028】また、請求項2によるガスタービンのシー
ル装置は、シール・冷却用の媒体が主流ガス中へ漏洩し
ないように相隣り合うタービンロータディスク間にシー
ル部を配設し、同シール部は外方壁を傾斜させた単段ま
たは多段の片テーパ溝と、同片テーパ溝に嵌まる円環状
のシールピンとで構成しているので、外方壁を傾斜させ
た片テーパ溝に配置されたシールピンは、遠心力及び差
圧により半径方向に強く押しつけられて相隣り合うディ
スク間の半径方向隙間を塞ぎ、確実なシール性を得るこ
とができ、しかも、これを多段構成とすれば更に一層シ
ール性を高めることができ、以てガスタービンの性能向
上に大きく寄与することができたものである。
【0029】更にまた、請求項3によるガスタービンの
シール装置は、前記シールプレートと装着溝およびシー
ルピンと片テーパ溝に耐摩耗性コーティングを施して構
成しているので、同耐摩耗性コーティングの施工により
シールプレートとその装着溝、およびシールピンと同シ
ールピンを配設する片テーパ溝それぞれの摩耗を防いで
これらの部位の寿命の長期化を図るとともに、この耐摩
耗性コーティングによりコーティング部位の表面粗度を
改善し、つるつるで滑らかな面によりシール性を一段と
向上してガスタービンの性能向上に大きく寄与すること
ができたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の第一形態に係わるガスタービン
のシール装置の概要を示し、(a)はシール部の配置さ
れた相隣接するディスク部分を示し、(b)は(a)の
要部であるバッフルプレートシール部分を拡大して示し
た説明図。
【図2】本発明の実施の第二形態に係わるガスタービン
のシール装置の概要を示し、(a)はシール部の配置さ
れた相隣接するディスク部分を示し、(b)は(a)の
要部である片テーパ溝と円環状のシールピンの関係を拡
大して示した説明図。
【図3】図2の一部を変形した応用例を示す説明図。
【図4】本発明の実施の第三形態に係わるガスタービン
のシール装置の概要を示し、シール部の配置された相隣
接するディスク部分を拡大して示した説明図。
【図5】図4の一部を変形した応用例を示す説明図。
【図6】従来のガスタービンの概略断面を示す説明図。
【図7】従来のガスタービンのシール装置の概要を示
し、(a)はシール部の配置された相隣接するディスク
部分を示し、(b)は(a)の要部であるバッフルプレ
ートシール部分を拡大して示した説明図。
【符号の説明】
1 主流ガス 2 シール・冷却用媒体 3 ディスク 4 動翼 5 バッフルプレートシール 5a バッフルプレートシール 5b バッフルプレートシール 5c バッフルプレートシール 5d バッフルプレートシール 6 ラビリンスシール 7 キャビティ 8 流線 9 流線 10 シールピン 10a シールピン 10b シールピン 10c シールピン 10d シールピン 11 溝 11a 溝 11b 溝 11c 溝 11d 溝 12a コーティング 12b コーティング 13 装着溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シール・冷却用の媒体が主流ガス中へ漏
    洩しないように相隣り合うタービンロータディスク間に
    シール部を配設し、同シール部は半径方向に複数段設け
    た装着溝にそれぞれシールプレートを配列して多重に構
    成したことを特徴とするガスタービンのシール装置。
  2. 【請求項2】 シール・冷却用の媒体が主流ガス中へ漏
    洩しないように相隣り合うタービンロータディスク間に
    シール部を配設し、同シール部は外方壁を傾斜させた単
    段または多段の片テーパ溝と、同片テーパ溝に嵌まる円
    環状のシールピンとで構成したことを特徴とするガスタ
    ービンのシール装置。
  3. 【請求項3】 前記シールプレートと装着溝およびシー
    ルピンと片テーパ溝に耐摩耗性コーティングを施したこ
    とを特徴とする請求項1または2に記載のガスタービン
    のシール装置。
JP8020597A 1997-03-31 1997-03-31 ガスタービンのシール装置 Withdrawn JPH10274003A (ja)

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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6887042B2 (en) 2001-01-12 2005-05-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Blade structure in a gas turbine
GB2412702A (en) * 2004-03-31 2005-10-05 Rolls Royce Plc Seal assembly for a gas turbine engine
KR100750415B1 (ko) 2005-02-07 2007-08-21 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈
JP2012117488A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービンのシール構造
US9145786B2 (en) 2012-04-17 2015-09-29 General Electric Company Method and apparatus for turbine clearance flow reduction
JP2016006319A (ja) * 2014-06-02 2016-01-14 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービン部品及びガスタービン部品を製作する方法
JP2017053345A (ja) * 2015-08-25 2017-03-16 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ターボ機械用の被覆シールスロットシステム及びその形成方法
KR20190041700A (ko) * 2017-10-13 2019-04-23 두산중공업 주식회사 가스 터빈

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3999395B2 (ja) * 1999-03-03 2007-10-31 三菱重工業株式会社 ガスタービン分割環
US9920644B2 (en) 2013-02-20 2018-03-20 Siemens Aktiengesellschaft Riffled seal for a turbomachine, turbomachine and method of manufacturing a riffled seal for a turbomachine
EP2770165A1 (en) * 2013-02-20 2014-08-27 Siemens Aktiengesellschaft Riffled seal, turbomachine with riffled seal and method of manufacturing thereof
EP3572693A1 (de) * 2018-05-25 2019-11-27 Siemens Aktiengesellschaft Dichtungsanordnung für eine strömungsmaschine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3745628A (en) * 1971-07-29 1973-07-17 Westinghouse Electric Corp Rotor structure and method of construction
US4688988A (en) * 1984-12-17 1987-08-25 United Technologies Corporation Coolable stator assembly for a gas turbine engine
JP3040656B2 (ja) * 1994-05-12 2000-05-15 三菱重工業株式会社 ガスタービン動翼プラットホームの冷却装置
FR2758856B1 (fr) * 1997-01-30 1999-02-26 Snecma Joint d'etancheite a plaquettes empilees glissant dans des fentes de reception

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6887042B2 (en) 2001-01-12 2005-05-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Blade structure in a gas turbine
US7229248B2 (en) 2001-01-12 2007-06-12 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Blade structure in a gas turbine
GB2412702A (en) * 2004-03-31 2005-10-05 Rolls Royce Plc Seal assembly for a gas turbine engine
GB2412702B (en) * 2004-03-31 2006-05-03 Rolls Royce Plc Seal assembly
US7445425B2 (en) 2004-03-31 2008-11-04 Rolls-Royce Plc Seal assembly
KR100750415B1 (ko) 2005-02-07 2007-08-21 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 밀봉 구조체를 구비한 가스 터빈
JP2012117488A (ja) * 2010-12-03 2012-06-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービンのシール構造
US9145786B2 (en) 2012-04-17 2015-09-29 General Electric Company Method and apparatus for turbine clearance flow reduction
JP2016006319A (ja) * 2014-06-02 2016-01-14 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ガスタービン部品及びガスタービン部品を製作する方法
JP2017053345A (ja) * 2015-08-25 2017-03-16 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ ターボ機械用の被覆シールスロットシステム及びその形成方法
KR20190041700A (ko) * 2017-10-13 2019-04-23 두산중공업 주식회사 가스 터빈
US11280207B2 (en) 2017-10-13 2022-03-22 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Rotor disk assembly for gas turbine

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Publication number Publication date
DE19814442A1 (de) 1998-10-01
DE19814442B4 (de) 2013-10-31
CA2230217A1 (en) 1998-09-30

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