JPS5915605A - ガスタ−ビン - Google Patents
ガスタ−ビンInfo
- Publication number
- JPS5915605A JPS5915605A JP12338282A JP12338282A JPS5915605A JP S5915605 A JPS5915605 A JP S5915605A JP 12338282 A JP12338282 A JP 12338282A JP 12338282 A JP12338282 A JP 12338282A JP S5915605 A JPS5915605 A JP S5915605A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- thermal expansion
- casing
- seal plate
- expansion coefficient
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
- F01D11/08—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
- F01D11/14—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing
- F01D11/16—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means
- F01D11/18—Adjusting or regulating tip-clearance, i.e. distance between rotor-blade tips and stator casing by self-adjusting means using stator or rotor components with predetermined thermal response, e.g. selective insulation, thermal inertia, differential expansion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
Ｉｇｅ明の技術分野］
本発明は、動翼のシール構造を改良したガスタービンに
関する。
関する。
［発明の技術的背景］
ガスタービンにおいでは、静止体であるケーシング部と
回転体である動翼先端の間に必然的に間隙が形成される
。この間隙を通し−Ｃ勅舅の腹側から背側へ流出する作
動媒体は動力の発生に寄与しないため、タービンの効串
を向上させるためには上記間隙を流れる漏洩媒体をでき
るだり減少さ１ｊる必要がある。
回転体である動翼先端の間に必然的に間隙が形成される
。この間隙を通し−Ｃ勅舅の腹側から背側へ流出する作
動媒体は動力の発生に寄与しないため、タービンの効串
を向上させるためには上記間隙を流れる漏洩媒体をでき
るだり減少さ１ｊる必要がある。
第１図は従来のガスタービンにａ３ける動翼外周のシー
ル構造を示すもので、各段落の静翼１を固老したケーシ
ング部セグメント２の内面にはハニカムシール３が設け
られ、ケーシング部４の外周にはシュラウドリンク５が
設けられている。
ル構造を示すもので、各段落の静翼１を固老したケーシ
ング部セグメント２の内面にはハニカムシール３が設け
られ、ケーシング部４の外周にはシュラウドリンク５が
設けられている。
静翼のノズル部を流下した作動媒体６は、大部分動翼４
の翼間を流れｒ：＠効な動力を弁牛りるが、その一部は
漏洩媒体７としてハニカムシール３とシュラウドリング
５の間の間隙８を通り次の段落に流れ込む。この漏洩媒
体７を減少させるには間隙８を小さくすればよいが、あ
まり小さくするとケーシング部の熱容量が動翼を含む回
転部の熱容量に比へて大きい場合、タービンの起動口４
に両名の熱伸び速度の違いによって動翼の先端がクーシ
ング部側のハニカムシール３に接触してこれを損耗させ
るＩ３イれがある。これを防ぐにはタービン性能の低１
・を無視し間隙８を大きく設定してＪ＞ ＜か、あるい
はタービンの起動前スケジＪ−ルにＪ３い−Ｃケーシン
グ部を予熱しておく必要がある。
の翼間を流れｒ：＠効な動力を弁牛りるが、その一部は
漏洩媒体７としてハニカムシール３とシュラウドリング
５の間の間隙８を通り次の段落に流れ込む。この漏洩媒
体７を減少させるには間隙８を小さくすればよいが、あ
まり小さくするとケーシング部の熱容量が動翼を含む回
転部の熱容量に比へて大きい場合、タービンの起動口４
に両名の熱伸び速度の違いによって動翼の先端がクーシ
ング部側のハニカムシール３に接触してこれを損耗させ
るＩ３イれがある。これを防ぐにはタービン性能の低１
・を無視し間隙８を大きく設定してＪ＞ ＜か、あるい
はタービンの起動前スケジＪ−ルにＪ３い−Ｃケーシン
グ部を予熱しておく必要がある。
１光明の目的１
−Ｌ述のように従来のカスタービンにＪ３いでは、肋間
外周からの漏洩媒体によつ−Ｃ効率が低小したり、ある
いは複雑なシール構造や起動前スケジュールを必要とす
る欠貞があった。
外周からの漏洩媒体によつ−Ｃ効率が低小したり、ある
いは複雑なシール構造や起動前スケジュールを必要とす
る欠貞があった。
本発明は上述の如き不都合を除去りべくむされたものＣ
・、簡単なシール構造によつＣ漏洩媒体を微少吊に制御
し得るカスタービンを提供づることを目的とづる。
・、簡単なシール構造によつＣ漏洩媒体を微少吊に制御
し得るカスタービンを提供づることを目的とづる。
１光明の概要］
本発明のカスタービンは、動翼先端のシュラウドリング
の外周面との間に微少な間隙が形成されるよう温度にに
つ（形状が変化覆るシール板を、ケーシング部セグメン
１〜の内面に片持梁状に取付りたことを特徴とし一〇い
る。
の外周面との間に微少な間隙が形成されるよう温度にに
つ（形状が変化覆るシール板を、ケーシング部セグメン
１〜の内面に片持梁状に取付りたことを特徴とし一〇い
る。
１光明の実施例］
以下第２図〜第５図を参照しＣ本発明の詳細な説明する
。なおこれらの図では第１図にお１ノると同じ構成部材
にはそれらと同一の符号を（；ｊ Ｌ （ある。
。なおこれらの図では第１図にお１ノると同じ構成部材
にはそれらと同一の符号を（；ｊ Ｌ （ある。
第２図においＣケーシング部セグメント２の内面には、
従来のハニカムシール３（こ替えシール板９が片持梁状
に取イ」けられている。このシール板９は、熱膨張係数
の異なる２枚の耐熱板９ａ、９ｂを積層接着したバイメ
タルより構成され（いる。
従来のハニカムシール３（こ替えシール板９が片持梁状
に取イ」けられている。このシール板９は、熱膨張係数
の異なる２枚の耐熱板９ａ、９ｂを積層接着したバイメ
タルより構成され（いる。
タービンケーシングが厚肉の場合には、起動時におりる
動翼４０半径方向の伸びがケーシング部２の伸びよりも
大きいので、シール板９はタービン起動時に漏洩媒体７
にさらされたとき自由端側が矢符１０側に変位するよう
、耐熱板９ａは耐熱板９ｂよりも熱膨張係数の大きい材
料ひ構成される。反対に薄肉ケーシングの場合（こけ、
耐熱板９ｂを耐熱板９ａよりも熱膨張係数の大きいり斜
で構成する。
動翼４０半径方向の伸びがケーシング部２の伸びよりも
大きいので、シール板９はタービン起動時に漏洩媒体７
にさらされたとき自由端側が矢符１０側に変位するよう
、耐熱板９ａは耐熱板９ｂよりも熱膨張係数の大きい材
料ひ構成される。反対に薄肉ケーシングの場合（こけ、
耐熱板９ｂを耐熱板９ａよりも熱膨張係数の大きいり斜
で構成する。
上記シール板９の位置決めは、動Ｗおよびケーシング部
間にタービンの起動時にし運転中にｂ’Ａ時微少な間隙
１１が形成されるよう、各構成１ｉ祠の熱膨張特性を考
慮して行なわれる。
間にタービンの起動時にし運転中にｂ’Ａ時微少な間隙
１１が形成されるよう、各構成１ｉ祠の熱膨張特性を考
慮して行なわれる。
ナベ５以」−の説明ではシール板どしてバイメタルを使
用した例につき述べたが、本発明ではバイメタルに変え
単一構造の耐熱性ばね祠を用いてシール板を構成するこ
ともできる。
用した例につき述べたが、本発明ではバイメタルに変え
単一構造の耐熱性ばね祠を用いてシール板を構成するこ
ともできる。
づなわち第３図に示すように適度の熱膨張係数をイラし
、アーチ状に湾曲したシール板１２ａ、１２ｂの一端側
を動翼のシュラウドリング５の鍔５ａ、５ｂに対応づる
ようケーシング部セグメン１〜２の内面に片持梁状に固
定し、他端側をケーシング部ヒゲメン１〜２の内面に形
成した潜２ａ、２ｂ内に遊嵌させるよう構成した場合に
も、起動時に漏洩媒（ＡにＪ： ツ”Ｃ−シール板ｉ２
ａ、１２ｂが加熱されるとこれらのシール板は、第４図
の鎖線１２ａ′ Ｃ示りように変形し、ケーシング部セ
グメント２ど初Ｈ４の熱膨張差を吸（Ｉゾする。
、アーチ状に湾曲したシール板１２ａ、１２ｂの一端側
を動翼のシュラウドリング５の鍔５ａ、５ｂに対応づる
ようケーシング部セグメン１〜２の内面に片持梁状に固
定し、他端側をケーシング部ヒゲメン１〜２の内面に形
成した潜２ａ、２ｂ内に遊嵌させるよう構成した場合に
も、起動時に漏洩媒（ＡにＪ： ツ”Ｃ−シール板ｉ２
ａ、１２ｂが加熱されるとこれらのシール板は、第４図
の鎖線１２ａ′ Ｃ示りように変形し、ケーシング部セ
グメント２ど初Ｈ４の熱膨張差を吸（Ｉゾする。
なおタービンケーシングが薄肉の場合には、第５図に承
りように、単一構成のばね月からなるシール板１３を第
３図の例とは逆向きに湾曲さけておｔｅｌは、動翼側よ
りも速やかに膨張りるケーシング部セグメント２の変位
に応ＵＣシール板１３も同図中（こ鎖線１３′で示すよ
うに変形し、動翼側のシュラウドリングとの間の間隙を
一定に保つよう機能する。
りように、単一構成のばね月からなるシール板１３を第
３図の例とは逆向きに湾曲さけておｔｅｌは、動翼側よ
りも速やかに膨張りるケーシング部セグメント２の変位
に応ＵＣシール板１３も同図中（こ鎖線１３′で示すよ
うに変形し、動翼側のシュラウドリングとの間の間隙を
一定に保つよう機能する。
［発明の効果１
上述のように本発明のガスタービンにおいては、ケーシ
ング部セグメン１〜の内面に漏洩媒体からの伝熱によつ
−Ｃ変形するシール板を片持梁状に固定しＣ配置したか
ら、シール板と動翼シュラウドリングの間の間隙は起動
時にも運転中にもほぼ一定に保たれる。従って間隙を流
れる漏洩媒体の流岨は減少しタービンの効率が向上づる
。
ング部セグメン１〜の内面に漏洩媒体からの伝熱によつ
−Ｃ変形するシール板を片持梁状に固定しＣ配置したか
ら、シール板と動翼シュラウドリングの間の間隙は起動
時にも運転中にもほぼ一定に保たれる。従って間隙を流
れる漏洩媒体の流岨は減少しタービンの効率が向上づる
。
また、シール板は従来のハニカムシールに比へてＩ造が
簡単なうえ熱膨張によつ（間隙を自動的に制御するのＣ
１タービンの起動前スケシノールに間隙制御のための予
熱が不要となり、二］ス１〜タウンを図ることができる
。
簡単なうえ熱膨張によつ（間隙を自動的に制御するのＣ
１タービンの起動前スケシノールに間隙制御のための予
熱が不要となり、二］ス１〜タウンを図ることができる
。
第１図は従来のカスタービンのシール構造を示す要部の
縦断面図、第２図は本発明の他の実施例を承り要部の縦
断面図、第３図は本発明の変形例を示す要部の縦断面図
、第４図はイの一部を拡大しＣ示り作動説明図、第５図
は本発明のさらに他の実施例を示す作動説明図である。 １・・・・・・・・・・・・静 翼 ２・・・・・・・・・・・・ケーシング部はグメン１−
３・・・・・・・・・・・・ハニカムシール４・・・・
・・・・・・・・動 翼 ５・・・・・・・・・・・・シュラウドリング６・・・
・・・・・・・・・作動媒体 ７・・・・・・・・・・・・漏洩媒体 ８．１１・・・間 隙 ９・・・・・・・・・・・・シール板（バイメタル）１
２ａ 、１２ｂ 、 １３−・・シール板（ばね４Ａ
）代理人弁理士 須 山 仏 〜
縦断面図、第２図は本発明の他の実施例を承り要部の縦
断面図、第３図は本発明の変形例を示す要部の縦断面図
、第４図はイの一部を拡大しＣ示り作動説明図、第５図
は本発明のさらに他の実施例を示す作動説明図である。 １・・・・・・・・・・・・静 翼 ２・・・・・・・・・・・・ケーシング部はグメン１−
３・・・・・・・・・・・・ハニカムシール４・・・・
・・・・・・・・動 翼 ５・・・・・・・・・・・・シュラウドリング６・・・
・・・・・・・・・作動媒体 ７・・・・・・・・・・・・漏洩媒体 ８．１１・・・間 隙 ９・・・・・・・・・・・・シール板（バイメタル）１
２ａ 、１２ｂ 、 １３−・・シール板（ばね４Ａ
）代理人弁理士 須 山 仏 〜
Claims (3)
- （１）動跨先端のシュラウドリングの外周面との間に微
少な間隙が形成されるよう温度によって形状が変化す゛
るシール板を、ケーシング部セグメン１〜の内面に片持
梁状に取付けたことを特徴とする刀スタービン。 - （２）シール板が耐熱性のバイメタルからなる特ｆｉ′
ｌ請求の範囲第１項記載のガスタービン。 - （３）シール板がアーチ状に湾曲した耐熱性のばね月か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のガ
スタービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12338282A JPS5915605A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | ガスタ−ビン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12338282A JPS5915605A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | ガスタ−ビン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5915605A true JPS5915605A (ja) | 1984-01-26 |
Family
ID=14859192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12338282A Pending JPS5915605A (ja) | 1982-07-15 | 1982-07-15 | ガスタ−ビン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5915605A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0741247A2 (de) * | 1995-05-04 | 1996-11-06 | DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT e.V. | Verstellring |
| EP1508294A1 (en) | 2003-08-21 | 2005-02-23 | Olympus Corporation | Endoscope hood |
| US6866627B2 (en) | 2002-10-11 | 2005-03-15 | Olympus Corporation | Endoscope distal hood component |
| EP2182173A2 (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-05 | General Electric Company | Steam turbine with thermally activated sealing device |
| WO2010112421A1 (de) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Axialturbomaschine mit passiver spaltkontrolle |
| DE102010045976A1 (de) * | 2010-09-18 | 2012-03-22 | Mtu Aero Engines Gmbh | Turbomaschine |
| CN102913290A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 通用电气公司 | 用于被动控制燃气涡轮发动机中的间隙的系统和方法 |
| WO2014137444A2 (en) * | 2012-12-29 | 2014-09-12 | United Technologies Corporation | Multi-ply finger seal |
| DE102009043860B4 (de) * | 2008-08-29 | 2021-05-12 | General Electric Company | Einrichtung, System und Verfahren zur thermisch aktivierten Verschiebung |
-
1982
- 1982-07-15 JP JP12338282A patent/JPS5915605A/ja active Pending
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0741247A3 (de) * | 1995-05-04 | 1998-05-20 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Verstellring |
| EP0741247A2 (de) * | 1995-05-04 | 1996-11-06 | DEUTSCHE FORSCHUNGSANSTALT FÜR LUFT- UND RAUMFAHRT e.V. | Verstellring |
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| DE102009043860B4 (de) * | 2008-08-29 | 2021-05-12 | General Electric Company | Einrichtung, System und Verfahren zur thermisch aktivierten Verschiebung |
| DE102009043860C5 (de) | 2008-08-29 | 2023-09-07 | General Electric Company | Einrichtung, System und Verfahren zur thermisch aktivierten Verschiebung |
| EP2182173A2 (en) * | 2008-10-29 | 2010-05-05 | General Electric Company | Steam turbine with thermally activated sealing device |
| EP2182173A3 (en) * | 2008-10-29 | 2012-03-14 | General Electric Company | Steam turbine with thermally activated sealing device |
| WO2010112421A1 (de) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Axialturbomaschine mit passiver spaltkontrolle |
| EP2239423A1 (de) * | 2009-03-31 | 2010-10-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Axialturbomaschine mit passiver Kontrolle des Schaufelspitzenspiels |
| DE102010045976A1 (de) * | 2010-09-18 | 2012-03-22 | Mtu Aero Engines Gmbh | Turbomaschine |
| DE102010045976B4 (de) * | 2010-09-18 | 2013-12-05 | MTU Aero Engines AG | Turbomaschine |
| US20130034423A1 (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | General Electric Company | System and method for passively controlling clearance in a gas turbine engine |
| CN102913290A (zh) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 通用电气公司 | 用于被动控制燃气涡轮发动机中的间隙的系统和方法 |
| WO2014137444A2 (en) * | 2012-12-29 | 2014-09-12 | United Technologies Corporation | Multi-ply finger seal |
| WO2014137444A3 (en) * | 2012-12-29 | 2014-11-27 | United Technologies Corporation | Multi-ply finger seal |
| US10138742B2 (en) | 2012-12-29 | 2018-11-27 | United Technologies Corporation | Multi-ply finger seal |
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