JPS5854249B2 - ガスタ−ビンキカン ノ ラビリンスシ−ルソウチ - Google Patents
ガスタ−ビンキカン ノ ラビリンスシ−ルソウチInfo
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- JPS5854249B2 JPS5854249B2 JP50140855A JP14085575A JPS5854249B2 JP S5854249 B2 JPS5854249 B2 JP S5854249B2 JP 50140855 A JP50140855 A JP 50140855A JP 14085575 A JP14085575 A JP 14085575A JP S5854249 B2 JPS5854249 B2 JP S5854249B2
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- JP
- Japan
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- chamber
- seal
- gas turbine
- turbine engine
- labyrinth seal
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- Expired
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D11/00—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
ガスタービン機関の機関の冷却には、通常、圧縮機吐出
し空気の1部を使用している。
し空気の1部を使用している。
この目的に使用する空気の1部がガス加速装置に向けら
れる。
れる。
ガス加速装置は、当業者に公知のように、圧力を下げて
空気を加速し機関の回転方向に空気を旋回する。
空気を加速し機関の回転方向に空気を旋回する。
旋回ガスが環状の室に吐出される。該室は、旋回冷却空
気を受は入れると共に、当業者に公知のように、機関に
つりあい力を与える。
気を受は入れると共に、当業者に公知のように、機関に
つりあい力を与える。
この場合、つりあいピストン室と呼ばれることもある。
該室は、圧力の異なる隣接域に対し密閉される。
この密閉は、前記室内の回転部分と固定部分の間の接続
部にガスシール装置を配置することによって行われる。
部にガスシール装置を配置することによって行われる。
室外にあるガスシールも、該室と圧力の異なる隣接域と
の間の空気流を最も少なくすることに使用されていた。
の間の空気流を最も少なくすることに使用されていた。
ここで意図するガスシールは、ラビリンス型である。
これは、相対的に回転する2部分又は2要素の一方の部
分の周方向に1以上の歯を有し、この歯が、他方の部分
の周方向シール面と接触するようになっている。
分の周方向に1以上の歯を有し、この歯が、他方の部分
の周方向シール面と接触するようになっている。
このようなシールは、シールの2部分間の回転を呵能と
しながら、ガス流に対しては良い制限となる長所を有し
ている。
しながら、ガス流に対しては良い制限となる長所を有し
ている。
この型のシールは、他にも多くの長所が周知となってお
り、ガスタービン機関に広く使用されている。
り、ガスタービン機関に広く使用されている。
この型のシールの短所は、圧力が下がる方向の寄生漏れ
を避けることができないことである。
を避けることができないことである。
このシールを使用して、高温ガスタービン用冷却空気を
収容する場合、前記の漏れが機関の熱力学的効率を減少
するから、特に好1しくないのである。
収容する場合、前記の漏れが機関の熱力学的効率を減少
するから、特に好1しくないのである。
従来、個々のガスシールの漏れを個別且つ平行に隣接低
圧域の方へ向けることが行われていた。
圧域の方へ向けることが行われていた。
このような装置の全体の漏れは、装置にあるシール全部
の漏れを加算したものである。
の漏れを加算したものである。
本発明の目的は、タービンの冷却空気を収容するために
ガスシールを使用し、ガスシール全体の漏れを減らすこ
とによってガスタービン機関の熱力学的効率を改善する
ことにある。
ガスシールを使用し、ガスシール全体の漏れを減らすこ
とによってガスタービン機関の熱力学的効率を改善する
ことにある。
装置全体の寄生漏れは、次に述べる流路を設けることに
よって減少する。
よって減少する。
該流路によって、装置中のガスシールの全寄生漏れカヘ
装置中のシールの1つにおける歯と歯の間の点に向けら
れるのである。
装置中のシールの1つにおける歯と歯の間の点に向けら
れるのである。
この場合、シール漏れは、平行流ではなく直列流となる
。
。
本発明の目的、特徴は、次の記載、図面及び特許請求の
範囲によって明白になるであろう。
範囲によって明白になるであろう。
図面は、ガスタービン機関の部分断面図であって、本発
明のラビリンスシール装置を図示しである。
明のラビリンスシール装置を図示しである。
環状加速装置6で加速された比較的高圧の空気によって
環状の室4を加圧する。
環状の室4を加圧する。
当業者に周知のように、機関につりあい力を与えるため
にも室4を使用する。
にも室4を使用する。
従って、室4をつりあいピストン室と呼ぶこともある。
環状燃焼器10を囲む燃焼器ケーシング9にある複数の
孔8を通して、ガスタービン機関の圧縮機吐出し空気の
1部が1、加速装置6に受は入れられる。
孔8を通して、ガスタービン機関の圧縮機吐出し空気の
1部が1、加速装置6に受は入れられる。
加速装置6と環状シールランナ7を含む固定部と、ラビ
リンスシールIL13の歯部材とシール支持円板20を
含む回転部によって、室4が限定される。
リンスシールIL13の歯部材とシール支持円板20を
含む回転部によって、室4が限定される。
環状シールランナ7は、燃焼器ケーシング9に堅く固定
されている。
されている。
室4ば、ラビリンスシール11によって密閉され、隣接
低圧環状室15への漏れが゛無いようになっている。
低圧環状室15への漏れが゛無いようになっている。
更に、室4ば、外側ラビリンスシール12及び内側ラビ
リンスシール13によって密閉され、圧縮機の高圧吐出
し流路17から空気流が来ないようになっている。
リンスシール13によって密閉され、圧縮機の高圧吐出
し流路17から空気流が来ないようになっている。
室4と隣接環状室5は、シール13によって隔てられて
いる。
いる。
当業者に周知のように、つりあいピストン室4と外側隣
接室5の圧力を等しくするように、シール13を通る漏
れを調整して、機関のつりあい力を適切に維持する。
接室5の圧力を等しくするように、シール13を通る漏
れを調整して、機関のつりあい力を適切に維持する。
従って、つりあいピストン室4と室5の間の瞬間圧力差
によって、シール13を通る漏れの流れ方向がシール1
3の歯に対しどちらかになる。
によって、シール13を通る漏れの流れ方向がシール1
3の歯に対しどちらかになる。
シール11及び13を支持する環状円板20にある複数
の孔18を通って、加速装置6の吐出し空気の1部が環
状の室22に導かれ、タービンの羽根24に対する冷却
空気となる。
の孔18を通って、加速装置6の吐出し空気の1部が環
状の室22に導かれ、タービンの羽根24に対する冷却
空気となる。
ここで説明する本発明の特徴は、室4から室15への空
気の漏れと、圧縮機の吐出し通路17から室4への空気
の漏れを最も少なくすることである。
気の漏れと、圧縮機の吐出し通路17から室4への空気
の漏れを最も少なくすることである。
これは、次のようにして行われる。シールlL12及び
13からの寄生漏れをシール11の歯と歯の間の点に導
く複数の流路を設けるのである。
13からの寄生漏れをシール11の歯と歯の間の点に導
く複数の流路を設けるのである。
図面中の矢印の方向で示すように、シール12.13か
ら室5に入った漏れは、加速装置6の入口の周囲に周方
向に配置された複数の管路28の各開口26を通って流
れ環状の低圧流路30を通り、シールランナ7の複数の
孔32に入り、そして図示のように、シール11の第1
の歯と第2の歯の間の空洞に入るように導かれる。
ら室5に入った漏れは、加速装置6の入口の周囲に周方
向に配置された複数の管路28の各開口26を通って流
れ環状の低圧流路30を通り、シールランナ7の複数の
孔32に入り、そして図示のように、シール11の第1
の歯と第2の歯の間の空洞に入るように導かれる。
同様に、室4に流れ込むシール13からの寄生漏れは、
シール11の第1の歯を通って低圧方向へ流れ、流路3
0からの漏れ流と一緒になる。
シール11の第1の歯を通って低圧方向へ流れ、流路3
0からの漏れ流と一緒になる。
流路30からの漏れをシール11の第1の歯と第2の歯
の間の点に流すように、シールランナ7の孔32を配置
したが、孔32をシールランナ7の他の点に配置して、
流路30からの漏れをシール11の他の歯と歯の間へ流
すこともできる。
の間の点に流すように、シールランナ7の孔32を配置
したが、孔32をシールランナ7の他の点に配置して、
流路30からの漏れをシール11の他の歯と歯の間へ流
すこともできる。
これは、当業者には自明であろう。
図かられかるように、室4と5の装置全体の漏れは、シ
ール11の下流側最終3段を通って流れる漏れである。
ール11の下流側最終3段を通って流れる漏れである。
このような漏れは、従来の冷却空気室シール装置の漏れ
にくらべてかなり少ない。
にくらべてかなり少ない。
従来装置の装置全体の漏れは、室を密閉するのに使用す
る個別シール各々の漏れを加算したものである。
る個別シール各々の漏れを加算したものである。
ガスタービン機関のタービン冷却空気を収容するために
室を密閉するという点に関し、本発明を説明した。
室を密閉するという点に関し、本発明を説明した。
しかし、圧力を維持するためラビリンスシール装置を使
用する流路又は室の全てに、本発明の技術及び装置を一
般的に使用することができる。
用する流路又は室の全てに、本発明の技術及び装置を一
般的に使用することができる。
ターボ機械の冷却空気収容量を最大にし、機械の熱力学
的効率を最大にするように、本発明の技術を使用するこ
とができる′。
的効率を最大にするように、本発明の技術を使用するこ
とができる′。
図面は、本発明のラビリンスシール装置を使用したガス
タービン機関の冷却空気加速装置とつりあいピストン室
の垂直断面図である。 4.5,15,22・・・・・・室、6・・・・・・加
速装置、7・・・・・・ランナ、11.12,13・・
・・・・ラビリンスシール、30・・・・・・流路。
タービン機関の冷却空気加速装置とつりあいピストン室
の垂直断面図である。 4.5,15,22・・・・・・室、6・・・・・・加
速装置、7・・・・・・ランナ、11.12,13・・
・・・・ラビリンスシール、30・・・・・・流路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 直列流開基にある圧縮機、燃焼機、ガスタービンと
、圧縮機を駆動するようにガスタービンに駆動接続した
回転子と、タービンの冷却空気を収容する環状の第1室
4と、圧縮機と連通ずる入口及び第1室と連通ずる出口
があって、第1室に加速冷却空気を供給するガス加速装
置6とを有するガスタービン機関において、圧力の異な
る隣接域からの漏れ及び該隣接域への漏れのないように
第1室を密閉するラビリンスシール装置lL1213の
各シールに、固定ランチと回転係合する歯部材があり、
そして、シール全体の漏れを第1のシール11の歯と歯
の間の点に流すため、前記加速装置の入口周囲の周方向
に離隔した複数の管路28を含む流路手段26,28,
30,32を設け、該管路の各々は残余のシール12.
13からの寄生漏れを受けるよう配置された入口26と
前記第1のシールの固定ランナ7の少なくても1つの孔
32と連通ずる出口とを有しているガスタービン機関。 2、特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン機関に
おいて、第1室の上流側に隣接する環状の第2室5と、
圧縮機に連通ずると共に第2室の上流側に隣接する圧縮
機吐出し流路17と、燃焼器に連通ずると共に第1室の
下流側に隣接する環状の第3室15と、加速装置と第1
室に隣接する環状の流路30とを有するガスタービン機
関。 3 特許請求の範囲第2項に記載のガスタービン機関に
おいて、ラビリンスシール装置75瓢第1室と第3室を
隔てる第1ラビリンスシールと、第2室と圧縮機吐出し
流路を隔てる第2ラビリンスシール12と、第1室と第
2室を隔てる第3ラビリンスシール13とを有する、ガ
スタービン機関。 4 特許請求の範囲第3項に記載のガスタービン機関に
おいて、前記環状流路の少なくとも1つの壁が、第1ラ
ビリンスシールのシールランナ7で形成されている、ガ
スタービン機構。 5 特許請求の範囲第4項に記載のガスタービン機関に
おいて、前記管路の各々は環状の第2室と連通ずる入口
と前記環状の流路と連通ずる出口とを有し、更に第1の
シールの2つの歯の間の点と反対側の第1のシールのラ
ンチの周囲に周方向に離隔した複数の孔32を有する、
ガスタービン機関。 6 特許請求の範囲第5項に記載のガスタービン機関に
おいて、第1ラビリンスシールのシールランナの孔が、
第1ラビリンスシールの上流側2歯の歯と歯の間の点に
配置されている、ガスタービン機関。 7 特許請求の範囲第1項に記載のガスタービン機関に
おいて、環状の第1室がつりあいピストン室である、ガ
スタービン機関。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/527,748 US3989410A (en) | 1974-11-27 | 1974-11-27 | Labyrinth seal system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5177708A JPS5177708A (en) | 1976-07-06 |
JPS5854249B2 true JPS5854249B2 (ja) | 1983-12-03 |
Family
ID=24102768
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP50140855A Expired JPS5854249B2 (ja) | 1974-11-27 | 1975-11-26 | ガスタ−ビンキカン ノ ラビリンスシ−ルソウチ |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
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JP (1) | JPS5854249B2 (ja) |
BE (1) | BE835964A (ja) |
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IT (1) | IT1049802B (ja) |
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