JPS5912103A - Labyrinth packing - Google Patents

Labyrinth packing

Info

Publication number
JPS5912103A
JPS5912103A JP11993482A JP11993482A JPS5912103A JP S5912103 A JPS5912103 A JP S5912103A JP 11993482 A JP11993482 A JP 11993482A JP 11993482 A JP11993482 A JP 11993482A JP S5912103 A JPS5912103 A JP S5912103A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
packing
fin
fins
turbine
rotor
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.)
Granted
Application number
JP11993482A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS6259209B2 (en
Inventor
Miharu Fukazawa
深沢 美治
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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 Toshiba Corp, Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP11993482A priority Critical patent/JPS5912103A/en
Publication of JPS5912103A publication Critical patent/JPS5912103A/en
Publication of JPS6259209B2 publication Critical patent/JPS6259209B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

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

Abstract

PURPOSE:To prevent the amount of fluid leakage from increasing and yet opposing member from being damaged by a structure wherein packing fins to form the leakage passage of turbine working fluid are composed of bimetal, which deforms in the direction to narrow the leakage passage at high temperature and yet at the tip of which wearing part is provided. CONSTITUTION:A packing ring 4 is fixed to a casing 3 by means of an expansion member 5. A plurality of the packing fins 6 are provided on the surface of the ring 4 at the side opposing to a turbine rotor 1. The tips of fins 6 are free end and are arranged near the surface of the rotor 1 equipped with circumferential grooves 2. In this case, said packing fin 6 is made of bimetal comprising two sheet plates 7 and 8, the thermal expansion conefficients of which are different from each other and at the same time arranged in parallel with a sheet plate 9 made of wearable material at the side near the surface of the rotor 1. Due to the structure just mentioned above, the fins are deformed in the drection so as to narrow the leakage passage at high temperature and at the same time, if the fins 6 come into contact with the rotor 1 or the like, the sheet plates 9 are ready to wear themselves.

Description

【発明の詳細な説明】 し発明の技術分野〕 本発明は蒸気タービン等(二用いられるラビリンスパツ
キン(=関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to labyrinth packings used in steam turbines, etc.

し発明の技術的背景とその問題点〕 一般1=タービンのタービン作動流体、例えば蒸気の漏
洩防止のために各種パツキンが用いられている。例えば
蒸気タービンのタービンロータとケーシングとの隙間等
で生じるロータ軸線方向(1沿つた蒸気の漏洩通路から
の漏洩を防止するため1′″−用いられる本の1ニラビ
リンスパツキンがある。こノラヒリンスパッキンは、タ
ービンロータの表面(:タービンロータの軸の円周溝が
多数設けられ、ケーシング(ニ一端が固定されたパツキ
ンフィンの他端が自白端として溝が設けられたタービン
ロータ表面に近接するように設けられている。このパツ
キンフィンはタービンロータ軸方向に複数個設けられ、
タービンロータとケーシングとの隙間に狭部、拡大部を
多数形成する。
Technical background of the invention and its problems] General 1: Various gaskets are used to prevent leakage of turbine working fluid, such as steam, of a turbine. For example, there is a birind packing used to prevent steam from leaking from the leakage passage along the rotor axis, which occurs in the gap between the turbine rotor and the casing of a steam turbine. Rinse packing is used on the surface of the turbine rotor (: the turbine rotor shaft is provided with many circumferential grooves, and the casing (one end is fixed on the fin), the other end is a self-contained end, and is close to the grooved surface of the turbine rotor. A plurality of these packing fins are provided in the axial direction of the turbine rotor.
A number of narrow parts and enlarged parts are formed in the gap between the turbine rotor and the casing.

このよう1ニラビリンスパツキンが設けられていると、
漏洩する蒸気が狭部にて絞られ、拡大部(二で速度が減
殺されることを繰返し、蒸気の漏洩が防止される。
If one Nibirin patchkin is provided like this,
The leaking steam is constricted in the narrow part, and the speed is reduced in the expanded part (2), which is repeated to prevent steam leakage.

しかしながら、蒸気タービン作動には例えば566’C
246j$/c+J程度の高温高圧蒸気を用いるので、
蒸気タービン作動時の温度上昇1=伴ない、ケーシング
とタービンロータとの隙間等の漏洩通路が熱膨張(二よ
り広がってしまい、漏洩蒸気量が増加してしまうという
問題点があった。このような漏洩蒸気の増加は圧力損失
をもたらし蒸気タービンの効率を低下させてし捷うとい
う問題点もあった。
However, for steam turbine operation, e.g.
Since high-temperature and high-pressure steam of about 246J$/c+J is used,
As the temperature rises during operation of the steam turbine, leakage passages such as the gap between the casing and the turbine rotor expand due to thermal expansion (2), resulting in an increase in the amount of leaked steam. There was also the problem that an increase in leakage steam caused a pressure loss and reduced the efficiency of the steam turbine.

このような熱膨張にLる蒸気の漏洩は、高効率化のだめ
の蒸気の高温高圧化に伴ない顕著なものとなってきた。
Such leakage of steam due to thermal expansion has become more prominent as the steam temperature and pressure become higher in order to improve efficiency.

以上のような漏洩を防止するだめには、パツキンフィン
とタービンロータとの間隔の縮少、パツキンフィンの数
の増加等の方法が考えられるが、前者はラビングという
運転上のトラブル(二つながりタービンロータ等の損傷
の問題があり、後者はスパンの増長につながりこれに伴
いタービンロータが長くなる等の問題があるれめ、おの
ずから限界があり、漏洩蒸気量の減少は非常に難しいも
のであった。
Possible ways to prevent the above-mentioned leaks include reducing the distance between the packing fins and the turbine rotor, increasing the number of packing fins, etc., but the former prevents the operational trouble of rubbing (double-connected turbine rotor). There was a problem of damage to the rotor, etc., and the latter caused problems such as an increase in the span and a corresponding lengthening of the turbine rotor, so there was a natural limit, and it was extremely difficult to reduce the amount of leaked steam. .

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、タービン
作動流体の漏洩を減少し、タービン効率を向上し、さら
にタービンロータ等1:損傷を与えるのt 防止したラ
ビリンスパツキンを提供することを目的とする。
The present invention has been made in consideration of the above points, and it is an object of the present invention to provide a labyrinth packing that reduces leakage of turbine working fluid, improves turbine efficiency, and prevents damage to a turbine rotor, etc. purpose.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明のラビリンスパッキンハ、タービンロータとケー
シングの隙間、タービンロータとノズルダイヤフラムの
内輪との隙間、ケーシングと動翼との隙間等のタービン
作動流体の漏洩通路(二狭都。
The labyrinth packing of the present invention provides leakage passages (two narrow spaces) for turbine working fluid, such as the gap between the turbine rotor and the casing, the gap between the turbine rotor and the inner ring of the nozzle diaphragm, and the gap between the casing and the rotor blades.

拡大部を形成するLう(′−バイメタルからなる〕(ツ
キンフインが設けられている。このバイメタルからなる
パツキンフィンはタービン作動時の高温環境で、この漏
洩通路を狭くする方向に変位するように構成されている
。さら(ニパッキンフィンの先端は摩耗性材料からなる
。この摩耗性材料は板材としてパツキンフィンに接合し
てもよ5)L、 、/<ツキンフインの先端にのみ設け
ても、しい。
An L fin (made of bimetal) that forms the enlarged portion is provided. This bimetal fin is configured to be displaced in the direction of narrowing this leakage passage in the high temperature environment during turbine operation. (The tip of the packing fin is made of an abrasive material. This abrasive material may be joined to the packing fin as a plate.) .

タービン作動流体としては蒸気、高温燃焼ガス等の高温
高圧の流体を用いるので、タービン作動時の温度−F昇
に伴なうケーシング、タービンロータ等の熱膨張により
前述の漏洩通路の隙間が広がるが、本発明I:よればパ
ツキンフィンがノくイメタル効¥(二よりこの漏洩通路
を狭くするよう(′−変位するので、熱膨張(二よる漏
洩通路の広がりによるタービン作動流体の漏洩量の増加
を防止することができる。まだ伺うかの原因でパツキン
フィンの先端が例えばタービンロータ等(二接触した場
合でも、摩耗性材料が設けであるので、すみやかにパツ
キンフィンの方が摩耗してしまうのでタービンロータ、
動翼等口損傷を与えることがない。
Since high-temperature, high-pressure fluid such as steam or high-temperature combustion gas is used as the turbine working fluid, the gaps in the leakage passages described above widen due to thermal expansion of the casing, turbine rotor, etc. as the temperature -F increases during turbine operation. According to the present invention I, the packing fin is displaced so as to narrow the leakage passage due to the metal effect (2), so thermal expansion (2) increases the leakage amount of the turbine working fluid due to the widening of the leakage passage. Even if the tip of the packing fin comes into contact with, for example, a turbine rotor, etc., the packing fin will wear out more quickly because it is equipped with abrasive material. turbine rotor,
No damage to rotor blades etc.

[発明の実施例〕 本発明を蒸気タービンのタービンロータとケーシングと
の隙間からの蒸気漏洩の防止1′″−用いた実施例を示
す。第1図口蒸気タービンの部分断面図を示し、第2図
i二第1図中要部aの拡大図を示す。
[Embodiments of the Invention] An embodiment in which the present invention is used for preventing steam leakage from a gap between a turbine rotor and a casing of a steam turbine is shown. Figure 2 i2 shows an enlarged view of the main part a in Figure 1.

タービンロータ(1)の表面には、タービンロータ(1
)の回転軸と同軸の円周溝(2)が軸方向に複数個設け
られている。まだケーシング(3)には円弧状のパツキ
ンリング(4)が例えばバネ等の伸縮可能な固定部材(
5)(二で固定され、このようなパツキンリング(3)
は複数個組合わせられ円環状に構成されている。
On the surface of the turbine rotor (1), there is a surface of the turbine rotor (1).
) A plurality of circumferential grooves (2) coaxial with the rotating shaft are provided in the axial direction. The arc-shaped packing ring (4) is still attached to the casing (3) with an extensible fixing member such as a spring (
5) (Fixed with two, Patsukin ring like this (3)
A plurality of them are combined to form an annular shape.

このパツキンリング(3)のタービンロータ(1)1″
一対向する表面にはパツキンフィン(6)がタービンロ
ータ(1)軸線方向にそって複数個設けられており、こ
のパツキンフィン(6)の一端ヲまパツキンリング(4
) l二固定され、他端は自由端としてタービンロータ
(1)の円周溝(2)が設けられた表面に近接するよう
1:設けられている。従ってパツキンフィン(6)の自
由端とタービンロータ(1)表面との隙間で漏洩通路の
狭部銀の漏洩を防ぐことになる。
Turbine rotor (1) 1″ of this packing ring (3)
A plurality of packing fins (6) are provided on one opposing surface along the axial direction of the turbine rotor (1), and one end of the packing fin (6) is provided with a packing ring (4).
) 1 is fixed, and the other end is provided as a free end so as to be close to the surface on which the circumferential groove (2) of the turbine rotor (1) is provided. Therefore, the gap between the free end of the packing fin (6) and the surface of the turbine rotor (1) prevents silver from leaking in the narrow part of the leakage passage.

このパツキンフィン(6)は、低熱膨張係数を有する板
材(8)として13%Cr −Fe  のフェライト系
ステンレス鋼、高熱膨張係数を有する板材(7)として
18%Ni−12%cr−F6のオーステナイト系ステ
ンレス鋼。
This packing fin (6) is made of 13% Cr-Fe ferritic stainless steel as a plate material (8) with a low thermal expansion coefficient, and 18% Ni-12% cr-F6 austenite as a plate material (7) with a high thermal expansion coefficient. stainless steel.

摩耗性材料からなる板材(9)として例えば0口がこの
順に接合されてなる接合板からなる。形状は高熱膨張係
数を有する板材(力から低熱膨張係数を有する板材(8
)へむかつて凸となるように湾曲しており、タービンロ
ータ(1)の表面にもつとも近接しているのは摩耗性材
料からなる板材(9)1ユなる。各板材(7) 、 t
s) 、 <9)の板厚及びパツキンフィン(6)の湾
曲の度合は、タービン作動時の高温環境下でバツキンフ
ィン(6)の先端がタービンロータ(1)表面に接触せ
ずかつ漏洩通路の間隔を広げないtう(″−適宜設計時
に設定する。
The plate material (9) made of an abrasive material is, for example, a bonded plate in which 0 holes are bonded in this order. The shape ranges from a plate material with a high coefficient of thermal expansion (80cm) to a plate material with a low coefficient of thermal expansion (8
) The plate member (9) made of an abrasive material is curved in a convex manner and is closest to the surface of the turbine rotor (1). Each plate material (7), t
s), <9) and the degree of curvature of the packing fin (6) are such that the tip of the packing fin (6) does not come into contact with the surface of the turbine rotor (1) in the high-temperature environment during turbine operation, and the leakage path is prevented. Do not widen the spacing (''-set as appropriate during design.

以北のLう(二構成された蒸気タービンにおいては、高
温蒸気(−よりタービンロータ(1)及びケーシング(
3)ともに熱膨張を生じ、タービンロータ(1)とケー
シング(3)との隙間が広がるが、バイメタル効果ニよ
りパツキンフィン(6)がこの隙間を狭くするさ 方向に変位するので、前記隙間の広がりをう翳けすこと
ができ、パツキンフィン(6)の自由端の先端とタービ
ンロータ(1)表面との間隔が広がることがない。、し
ってこの間隔の広がりによる漏洩蒸気量の増加を防止す
ることができるので、蒸気タービン効率が向上される。
In a steam turbine with two configurations, the hot steam (-) is located north of the turbine rotor (1) and the casing (
3) The gap between the turbine rotor (1) and the casing (3) widens as both of them undergo thermal expansion, but due to the bimetal effect, the packing fin (6) is displaced in the horizontal direction to narrow this gap. The gap between the free end of the packing fin (6) and the surface of the turbine rotor (1) does not widen. , it is possible to prevent an increase in the amount of leaked steam due to the widening of this interval, thereby improving steam turbine efficiency.

またこの隙間の制御はバイメタル効果1:よる変位置を
調整することにより行なうことができるので、部品数を
増加することなく漏洩蒸気量を減少することができる。
Further, since this gap can be controlled by adjusting the displacement position due to bimetal effect 1, the amount of leaked steam can be reduced without increasing the number of parts.

また設計時には熱膨張による隙間の広がりをパツキンフ
ィンのバイメタル効果による変位とを考慮すれば良いの
で比較的容易1:である。
Furthermore, when designing, it is only necessary to take into account the expansion of the gap due to thermal expansion and the displacement due to the bimetallic effect of the packing fin, so 1: is relatively easy.

近年熱効率向上を目的とし蒸気の高温9高王化の傾向が
あるが、高温となる(二つれこの熱膨張により間隙の広
がりが顕著になるので、本発明の間隙の広がりを防止す
る効果は非常に有効となり、タービン効率の向上につな
がる。また高温高圧化に伴ないタービンロータ、ケーシ
ング等の材料に従来の鉄基フェライト系鋼(二かえて鉄
基オーステナイト鋼の使用が検討されているが、前者の
熱膨張係数約12.5 X 10−’ン℃(二比べ後者
は約18.5X1σン℃と1.5倍も大きい。よって熱
膨張に、しる隙間の広がりも顕著となるのが、本発明の
ごとくパツキンフィン(6)自体1ニバイメタル効果を
もたせることにより、パツキンフィン(6)の長さの変
位量を大きくとることが可能であるので、本発明の効果
は特に有効となる。
In recent years, there has been a trend to increase the temperature of steam to a higher temperature in order to improve thermal efficiency. In addition, as the temperature and pressure increase, the use of conventional iron-based ferritic steel (instead, iron-based austenitic steel is being considered) for materials such as turbine rotors and casings. The thermal expansion coefficient of the former is approximately 12.5 x 10-'°C (compared to the latter, it is approximately 18.5 x 1σ-'°C, which is 1.5 times larger. Therefore, the gap between the two becomes noticeably wider due to thermal expansion. By giving the packing fin (6) itself a bimetal effect as in the present invention, it is possible to increase the amount of displacement in the length of the packing fin (6), so the effect of the present invention is particularly effective. .

またパツキンリング(4)は伸縮可能な固定部材(5)
(:で固定されているので、何らかの原因でパツキンフ
ィン(6)がタービンロータ(1)に接触した場合こノ
固定部材(5)が縮み、パツキンフィン(6)とタービ
ンロータとの接触を緩和することができ1.この接触に
よるタービンロータ(1)の損傷を防止することができ
る。さらに湾曲しているパツキンフィン(6)自体がバ
ネ効果を有するので、このような接触がおこっだ場合速
やか(=パツキンフィン(6)が縮み、タービンロータ
(1)の損傷を防止することができる。
In addition, the packing ring (4) is an expandable fixing member (5).
(Since it is fixed with :, if the packing fin (6) comes into contact with the turbine rotor (1) for some reason, this fixing member (5) will contract and alleviate the contact between the packing fin (6) and the turbine rotor.) 1. Damage to the turbine rotor (1) due to this contact can be prevented.Furthermore, since the curved packing fin (6) itself has a spring effect, if such a contact occurs, it can be quickly removed. (=The packing fin (6) is shrunk and damage to the turbine rotor (1) can be prevented.

tiパツキンフィン(6)の先端が摩耗性材料であるの
で伺らかの原因でパツキンフィン(6)がタービンロー
タ(1)に接触した場合パツキンフィン(6)が速やか
に摩耗するのでタービンロータ(1)の損傷を防止する
ことができる。
The tip of the packing fin (6) is made of abrasive material, so if the packing fin (6) comes into contact with the turbine rotor (1) for some reason, the packing fin (6) will quickly wear out and the turbine rotor ( 1) damage can be prevented.

パツキンフィン(6)のパツキンリング(41への固定
方法は、植込み、ボルト止め、溶接、ピン止め、カシメ
などの一般の固定方法でよい。さら1ニパツキンフイン
(6)の凹面を高圧側A、凸面を低圧側B(二位置する
ように設ければ、高圧の蒸気によりパツキンフィン(6
)が押され、パツキンフィン(6)は蒸気漏洩通路を狭
くする方向に変位するので、さらに蒸気の漏洩量を減少
することができる。
The packing fin (6) can be fixed to the packing ring (41) by any general fixing method such as implantation, bolting, welding, pinning, or caulking. If the convex surface is placed on the low pressure side B (2 positions), the high pressure steam will cause the packing fins (6
) is pushed, and the packing fin (6) is displaced in a direction that narrows the steam leakage passage, thereby further reducing the amount of steam leakage.

またパツキンフィン(6)を高圧環境下におく場合ある
程度の強度をもたせかつ、タービンロータ(1)(′″
−−接触場合タービンロータ(1)1−損傷を与えない
程度の摩耗性をもたせることが必要であるが、この実施
例においては、高熱膨張係数を有する板材(7)と低熱
膨張係数を有する板材(8)によりこの強度をもだせ、
摩耗性材料(9)によりこの摩耗性をもたせることがで
き、強度及び摩耗性を同時に満足することができる。
In addition, when the packing fin (6) is placed in a high pressure environment, it should have a certain degree of strength and the turbine rotor (1) ('''
--In the case of contact, the turbine rotor (1) 1- It is necessary to have enough abrasion to not cause damage, but in this example, a plate material (7) with a high coefficient of thermal expansion and a plate material with a low coefficient of thermal expansion are used. This strength can be achieved by (8),
This abrasive property can be provided by the abrasive material (9), and strength and abrasive properties can be satisfied at the same time.

この実施例(−示しだパツキンフィンの形状以外でも、
高温環境で蒸気の漏洩通路を狭くする方向1:変位する
バイメタルで構成されたパツキンフィンを用いれば本発
明の効果が得られることは言うまでもない。例えば、く
の字状(=曲げられたバイメタルを用いてもよいし、一
部に湾曲状部を有する形状のバイメタルでもよい。また
湾曲状部を複数個有する形状でもtい。この上うに複数
個の湾曲状部を設けることによりパツキンフィンの変位
置を大きくすることもできる。また湾曲させなくても、
高熱膨張率側がパツキンリングに近づくように斜めにバ
イメタルを植込んだ形状のパツキンフィンでも同様の効
果を得る。
This example (-In addition to the shape of the packing fin shown,
Direction 1 of narrowing the steam leakage passage in a high-temperature environment: It goes without saying that the effects of the present invention can be obtained by using a packing fin made of a displacing bimetal. For example, a bent bimetal may be used, or a bimetal with a partially curved portion may be used.Also, a bimetal with a plurality of curved portions may be used. By providing several curved parts, the displacement of the packing fin can be increased.Also, even if it is not curved,
A similar effect can be obtained with a packing fin in which a bimetal is implanted diagonally so that the side with a high coefficient of thermal expansion approaches the packing ring.

パツキンフィンを構成する各板材の接合順は第1図及び
第2図(二示した実施例に限るものではない。本発明の
他の実施例を第3図1−概略的(二示す。
The joining order of the respective plate materials constituting the packing fin is not limited to the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. Other embodiments of the present invention are shown in FIG.

第3図1−示す実施例では摩耗性材料からなる板材(9
)を高熱膨張係数を有する板材(力と低熱膨張係数を有
する板材(8)とではさむよう1:接合し、パツキンフ
ィン(6)を構成している。さら(:パッキンフィン(
6)の形状は高熱膨張係数を有する板材(力から低熱膨
張係数を有する板材(8)の方向へ凸となるようにくの
字状に湾曲しており、先端では摩耗性材料からなる板材
(9)が突出するように先端にむかって細くなるよう(
ニテーパ状とされている。他の構成は第1図及び第2図
に示しだ実施例と同じとし、パツキンリングf4) i
nパツキンフィン(61が接合され、タービンロータ(
1)表面にパツキンフィン(6)の先端が近接された構
造をとる。
FIG. 3 - In the embodiment shown, a plate (9) made of abrasive material
) is sandwiched between a plate material (8) having a high coefficient of thermal expansion and a plate material (8) having a low coefficient of thermal expansion to form a packing fin (6).
The shape of the plate (6) is curved in a dogleg shape so as to convex from the plate material (8) with a high coefficient of thermal expansion to the plate material (8) with a low coefficient of thermal expansion, and the tip is a plate material (8) made of an abrasive material. 9) so that it protrudes and tapers toward the tip (
It is said to have a tapered shape. The other configurations are the same as the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and the packing ring f4) i
n packing fin (61 is joined, turbine rotor (
1) It has a structure in which the tip of the packing fin (6) is close to the surface.

第3図(二示す実施例でも第1図及び第2図に示した実
施例と同様な効果を得ることはいうまでもないが、先端
においてテーバ状とされていることによりパツキンフィ
ン(6)が摩耗しやすくタービンロータ(1)への損傷
を防止する効果かさら(=増加する。
Fig. 3 (It goes without saying that the embodiment shown in Fig. 2 also achieves the same effect as the embodiment shown in Figs. The effect of preventing damage to the turbine rotor (1), which is prone to wear, is further increased.

まだパツキンフィンの先端において各板材をそろえずに
接合すればパツキンフィンの数を増加せずに狭部の数を
増加することができ、ラビリンスパツキンのシール効果
をさらに増すことができる。
If the plates are joined without being aligned at the tip of the packing fin, the number of narrow parts can be increased without increasing the number of packing fins, and the sealing effect of the labyrinth packing can be further increased.

第4図(二先端において板材をそろえずに接合した本発
明の実施例を概略的(二示す。この実施例のパツキンフ
ィン(6)では摩耗性材料からなる板材(9)を高熱膨
張係数を有する板材(力と低熱膨張係数を有する板材(
8)とではさむよう1′″−接合され、パツキンフィン
(6)の先端において摩耗性材料からなる板材(9)が
突出するように接合されている。このパツキンフィン(
6)は高熱膨張係数を有する板材(7)がパツキンリン
グ(4)に近くなるように斜め(ニパッキンリング(4
)に接合されており、先端がタービンロータ(1) E
近接するように構成されている。このような構成にする
ことで、低熱膨張係数を有する板材(8)の先端と、摩
耗性材料からなる板材(9)の先端とで、狭部C,C/
 を構成することができ、一枚のパツキンフィン(6)
で2ケ所の狭部を構成することになりシール効果が増大
する。他の構成は第1図及び第2図に示した実施例と同
様とし、この実施例と同等の効果を得ることはいう壕で
もない。
Figure 4 (2 schematically shows an embodiment of the present invention in which the plates are joined without being aligned at the two tips. In the packing fin (6) of this embodiment, the plate (9) made of an abrasive material has a high coefficient of thermal expansion. Plate material with strength and low thermal expansion coefficient (
A plate member (9) made of an abrasive material is joined at the tip of the packing fin (6) so as to protrude from the tip of the packing fin (6).
6) is diagonally placed so that the plate material (7) with a high coefficient of thermal expansion is close to the packing ring (4).
), and the tip is connected to the turbine rotor (1) E
configured to be close to each other. With this configuration, the narrow portions C, C/
Can be composed of one piece of Patsukin fin (6)
Since two narrow portions are formed, the sealing effect is increased. The other configurations are similar to those of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, and it is impossible to obtain the same effect as this embodiment.

以上の実施例では摩耗性材料からなる板材を用いてパツ
キンフィンの先端を摩耗性としたが、パツキンフィンの
先端のみに摩耗性材料を設けてもよい。製造上は板材を
用いて構成した方が容易である。
In the above embodiments, the tips of the packing fins are made abrasive by using a plate made of an abrasive material, but the abrasive material may be provided only at the tips of the packing fins. In terms of manufacturing, it is easier to use a plate material.

以上の実施例ではパツキンリング1ニパツキンフインを
接合した場合を説明したが、直接ケーシングにパツキン
フィンを設けてもよい。このように直接ケーシング1′
″−パツキンフィンを設けた場合でも、前述のようにパ
ツキンフィン自体1ニバネ効果をもたせることができる
ので、パツキンリングを伸縮可能な固定部材で固定した
のと同等の効果を得ることができる。さら(二本発明で
は漏洩通路の広がりを防止できるので、蒸気漏洩減少の
ため1ニ設けられているタービンロータ表面の円周波の
深さを小さく又はなくしてしまうことが可能である。
In the above embodiments, the case where the packing ring 1 and the packing fin are joined together has been described, but the packing fin may be provided directly on the casing. In this way, directly casing 1'
″- Even when a packing fin is provided, the packing fin itself can have a double spring effect as described above, so it is possible to obtain the same effect as fixing the packing ring with an expandable fixing member. (2) Since the present invention can prevent the leakage passage from widening, it is possible to reduce or eliminate the depth of the circular frequency waves on the surface of the turbine rotor, which are provided (1) to reduce steam leakage.

この円周溝は熱応力の集中、蒸気質が起こり易く応力腐
食割れ、腐食彼方などのタービンロータの環境破壊の一
因となり、このよう(二円周溝を小さく又はなくすとと
(:より、このようなタービンロータの環境破壊の一因
を除去することができ、タービンの信頼性を向上するこ
とができる。
These circumferential grooves tend to cause concentration of thermal stress and vapor quality, contributing to environmental damage to the turbine rotor such as stress corrosion cracking and corrosion. This cause of environmental damage to the turbine rotor can be eliminated, and the reliability of the turbine can be improved.

またタービンロータとケーシングとの隙間からの蒸気漏
洩を防止する他にケーシングと動翼との隙間、ノズルダ
イヤフラムとタービンロータとの隙間等のタービンロー
タ軸線方向の蒸気漏洩通路からの蒸気漏洩を防止するた
めに用いてもよい。
In addition to preventing steam leakage from the gap between the turbine rotor and the casing, it also prevents steam leakage from steam leakage passages in the axial direction of the turbine rotor, such as the gap between the casing and the rotor blades, and the gap between the nozzle diaphragm and the turbine rotor. It may be used for

動XHとケーシング(3)との隙間からの蒸気漏洩を防
止するため1ニラビリンスパツキンを用いた本発明の他
の実施例を第4図1=概略的(二示す。
Another embodiment of the present invention is shown in FIG. 4 (1=schematic) using a 1-nivirin packing to prevent steam leakage from the gap between the moving XH and the casing (3).

ケーシング(3)l−は高熱膨張係数を有する板材(7
)と低熱膨張係数を有する板材(8)と摩耗性材料から
なる板材(9)とが接合されてなるパツキンフィン(6
)が固定されており、動翼Qlの回転軸方向に複数個設
けられている。このパツキンフィン(6)はもっとも動
翼−に近接するのが摩耗性材料からなる板材(9)とな
るよう(=構成され、パツキンフィン(6)は板材(力
から板材(8)に向かう方向に凸となるよう(=湾曲し
ている。
The casing (3) l- is made of a plate material (7) having a high coefficient of thermal expansion.
), a plate material (8) having a low coefficient of thermal expansion, and a plate material (9) made of an abrasive material are joined.
) are fixed, and a plurality of rotor blades Ql are provided in the direction of the rotation axis of the rotor blade Ql. This packing fin (6) is constructed so that the plate (9) made of an abrasive material is closest to the rotor blade. It is convex (= curved).

このように構成されたラビリンスパツキンでは、タービ
ン作動時の温度上昇に伴なう熱膨張(二よる隙間の広が
りを、パツキンフィン(6)のバイメタル効果により打
消すことができるので、漏洩蒸気量を減少することがで
きる。またパツキンフィン(6)はバネ効果を有するの
で、何らかの原因でパツキンフィン(6)が動翼−に接
触した場合でもこの接触を緩和することができ、動翼(
IIに損傷を与えるのを防止できる。またパツキンフィ
ン(6)の先端が摩耗性材料であるので、接触した場合
でもパツキンフィン(6)が速やか(二岸耗し動翼Ql
l二損傷を与えるのを防止できる。
With the labyrinth packing constructed in this way, the bimetal effect of the packing fins (6) can cancel out the expansion of the gap due to thermal expansion (due to the rise in temperature during turbine operation), thereby reducing the amount of leaked steam. Also, since the packing fin (6) has a spring effect, even if the packing fin (6) comes into contact with the moving blade for some reason, this contact can be alleviated, and the moving blade (
II can be prevented from being damaged. In addition, since the tip of the packing fin (6) is made of an abrasive material, even if they come into contact, the packing fin (6) will quickly wear out (the two sides will wear out and the rotor blade Ql).
This can prevent damage.

[発明の効果〕 以上説明したように本発明によれば、熱膨張によるター
ビン作動流体の漏洩通路の拡張(1伴なう作動流体の漏
洩の増加を防止することができるので、タービン効率を
向上することができる。したがって大幅な燃料費の節約
等の利点も生じ非常1−有効である。またパツキンフィ
ンがタービンロータ等に接触した場合でも、タービンロ
ータ等に損傷を与えることがないのでタービン運転(二
おいても非常(=有効である。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, it is possible to prevent an increase in the leakage of the working fluid caused by the expansion of the leakage passage of the turbine working fluid due to thermal expansion (1), thereby improving the turbine efficiency. Therefore, it has the advantage of greatly saving fuel costs and is extremely effective.Also, even if the packing fin comes into contact with the turbine rotor, the turbine rotor etc. will not be damaged, so the turbine operation will be interrupted. (It is very effective (= effective).

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の詳細な説明するだめの蒸気タービンの
部分断面図、第2図は第1図生簀部aの拡大図、・M3
図乃至第5図は本発明の他の実施例を示す断面概略図。 6・・・パツキンフィン 7・・・高熱膨張係数を有する板材 8・・・低熱膨張係数を有する板材 9・・・摩耗性材料からなる板材 (7317)  代理人 弁理士 則 近 憲 佑 (
ほか1名)第  1  図 第2図 第8図 ! 第4図 第5図
Fig. 1 is a partial sectional view of a steam turbine for detailed explanation of the present invention, Fig. 2 is an enlarged view of the fish tank section a in Fig. 1, and M3.
5 through 5 are schematic cross-sectional views showing other embodiments of the present invention. 6... Packing fin 7... Plate material having a high coefficient of thermal expansion 8... Plate material having a low coefficient of thermal expansion 9... Plate material made of abrasive material (7317) Agent Patent attorney Noriyuki Chika (
1 other person) Figure 1 Figure 2 Figure 8! Figure 4 Figure 5

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] タービン作動流体の漏洩通路(二狭部及び拡大部を形成
するように設けられたパツキンフィンを具備するラビリ
ンスパツキンにおいて、前記パツキンフィンがタービン
作動時の高温環境で漏洩通路を狭くする方向1′−変位
するバイメタルからなり、前記パツキンフィンの先端が
摩耗性材料からなることを特徴とするラビリンスパツキ
ン。
In a labyrinth packing provided with packing fins provided to form a leakage passage (two narrow parts and an enlarged part) of the turbine working fluid, the packing fins narrow the leakage passage in a high-temperature environment during turbine operation in a direction 1'- 1. A labyrinth packing made of a displacing bimetal, characterized in that the tip of the packing fin is made of an abrasive material.
JP11993482A 1982-07-12 1982-07-12 Labyrinth packing Granted JPS5912103A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11993482A JPS5912103A (en) 1982-07-12 1982-07-12 Labyrinth packing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11993482A JPS5912103A (en) 1982-07-12 1982-07-12 Labyrinth packing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5912103A true JPS5912103A (en) 1984-01-21
JPS6259209B2 JPS6259209B2 (en) 1987-12-10

Family

ID=14773779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11993482A Granted JPS5912103A (en) 1982-07-12 1982-07-12 Labyrinth packing

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5912103A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160142932A (en) * 2015-06-03 2016-12-14 한국기계연구원 Sealing element with imroved wearing property
EP3354858A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-01 United Technologies Corporation Gas turbine seal

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49101714A (en) * 1972-12-16 1974-09-26

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49101714A (en) * 1972-12-16 1974-09-26

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160142932A (en) * 2015-06-03 2016-12-14 한국기계연구원 Sealing element with imroved wearing property
EP3354858A1 (en) * 2017-01-26 2018-08-01 United Technologies Corporation Gas turbine seal
US10408077B2 (en) 2017-01-26 2019-09-10 United Tehnologies Corporation Gas turbine seal

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6259209B2 (en) 1987-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3692300B2 (en) Shaft seal and turbine using the same
JP5693529B2 (en) Labyrinth seal
US5362072A (en) Turbine radial adjustable labyrinth seal
US5154577A (en) Flexible three-piece seal assembly
JPH11182684A (en) Flexible cloth seal assembly
EP1582700B1 (en) Seal assembly for a turbomachine
JPS5838616B2 (en) Turbine blade centambum seal
RU2296866C2 (en) Sealing device for high-pressure turbine
US6234747B1 (en) Rub resistant compressor stage
US20120230818A1 (en) Airfoil and corresponding guide vane, blade, gas turbine and turbomachine
US20060082074A1 (en) Circumferential feather seal
JP2008008490A (en) Seal assembly provided with l-shaped butt gap seal between segments and rotary machine
JP2001123803A (en) Sealing device, steam turbine having the device, and power generating plant
JP4912786B2 (en) Thermally matched turbine shroud mounting assembly
US20080080972A1 (en) Stationary-rotating assemblies having surface features for enhanced containment of fluid flow, and related processes
JPH02264046A (en) Sealing element prepared of knitted filament
JP2002523708A (en) C-type ring / seal
KR101985093B1 (en) Structure for sealing of blade tip and gas turbine having the same
US6499742B1 (en) Brush seal assembly and method of using brush seal assembly
JPS5912102A (en) Labyrinth packing
CA1318925C (en) Bell seal of improved stability for high pressure turbines
JPS5912103A (en) Labyrinth packing
JPS5918208A (en) Labyrinth packing
US3642295A (en) Self-adjusting seal ring
JP4031699B2 (en) Shaft seal mechanism and turbine