JPS6365801B2 - - Google Patents

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JPS6365801B2
JPS6365801B2 JP51053122A JP5312276A JPS6365801B2 JP S6365801 B2 JPS6365801 B2 JP S6365801B2 JP 51053122 A JP51053122 A JP 51053122A JP 5312276 A JP5312276 A JP 5312276A JP S6365801 B2 JPS6365801 B2 JP S6365801B2
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JP
Japan
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gap
hole
flow
rotating
sealing device
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Application number
JP51053122A
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English (en)
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JPS51137005A (en
Inventor
Shueeberu Ruudorufu
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.)
EMU AA ENU MAS FAB AUGUSUBURUGU NYURUNBERUGU AG
Original Assignee
EMU AA ENU MAS FAB AUGUSUBURUGU NYURUNBERUGU AG
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.)
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Publication date
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Publication of JPS51137005A publication Critical patent/JPS51137005A/ja
Publication of JPS6365801B2 publication Critical patent/JPS6365801B2/ja
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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
    • 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
    • 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
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00—Sealings
    • F16J15/44—Free-space packings
    • F16J15/441—Free-space packings with floating ring
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/31—Application in turbines in steam turbines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2220/00—Application
    • F05D2220/30—Application in turbines
    • F05D2220/32—Application in turbines in gas turbines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S277/00—Seal for a joint or juncture
    • Y10S277/916—Seal including vibration dampening feature

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は囲い板を備えた回転羽根を有しかつ回
転する構成部分と定置の構成部分との間の半径方
向の隙間内に無接触式シール装置を備えたガスタ
ービン、蒸気タービン又はガス圧縮機の動的な要
するに振動によつて制限される出力限界を高める
装置に関する。
原発明によれば、囲い板を備えた回転羽根を有
しかつ回転する構成部分と定置の構成部分との間
の半径方向の隙間内に無接触式シール装置を備え
たガスタービン、蒸気タービン又はガス圧縮機の
動的な要するに振動によつて制限される出力限界
を高める方法であつて、固有振動の振動のベクト
ルの回転方向をプラスとした場合の、隙間流れ速
度の中央の周方向成分を適度に減少又は０にし又
は元の方向とは逆の方向へ向きを変えさせ、又は
前記振動のベクトルの回転方向とは逆の回転方向
をプラスとした場合の、隙間流れ速度の中央の周
方向成分を適度に高める形式のタービンおよび圧
縮機の動的な出力限界を高める方法が提案されて
いる。
本発明の課題はこの方法を実施する装置を提供
することにある。
この課題を解決した本発明の要旨は、前記無接
触シール装置の絞り部材を支持するリングが、漏
れ損失流の流れ方向でみて無接触式シール装置の
活動的な部分の手前かつ単数又は複数の前置され
た絞り部材の後方に、半径方向又はほぼ半径方向
に向けられた孔を備えており、かつ、漏れ損失流
の大部分がこの孔を介して隙間内に供給されるよ
うにこの孔の半径方向で内側の開口領域における
横断面の合計が、前置された絞り部材の先端部
と、回転する構成部分との間の環状隙間横断面に
比して大きい点にある。
次に図示の実施例につき本発明を具体的に説明
する。
第１図に示す実施例では、案内羽根車構造によ
つて支持される２部分構成のリング１０の形状の
回転しない壁とタービンの回転子の軸に設けた羽
根車４の囲い板３との間の隙間１内にラビリンス
シールの形状の無接触式シール装置が配置されて
おり、このシール装置は、リング１０内に挿入固
定され回転子軸線に対して直角な平面内に位置す
る薄板片１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを有し
ている。ラビリンスシールとしては別の形式の公
知ラビリンスシールを使用してもよい。
リング１０は自体と自体を取囲む回転しない部
分１２との間に軸方向隙間１３が残されるように
配置されている。この回転しない部分１２は案内
羽根車構造の一部または内部もしくは外部ケーシ
ングの一部であつてもよい。このリング１０に
は、流れ方向で見て１番目の薄板片１１ａと２番
目の薄板片１１ｂとの間の範囲内に、要するにシ
ール装置の活動的な部分の始まりのところに半径
方向の孔１４が設けられている。薄板片１１ａ
は、前置された案内羽根格子から来る先端隙間損
失流S1の大部分を外方へそらしこれによつてこの
大部分の先端隙間損失流S1がただちに隙間１もし
くはシール装置内へ流入するのを阻止するという
役目を有する。先端隙間損失流S1のこのそらされ
た部分は軸方向隙間１３および孔１４を介してシ
ール装置内へ導入される。
活動的な薄板片１１ｂ，１１ｃ，１１ｄにはそ
らせ部材として働く複数の薄板片（絞り個所）を
前置してもよい。この場合には、孔１４はシール
装置の最も内側の薄板片と活動的な部分の始まり
との間に配置される。
逆方向のねじれを生じさせようとする場合、孔
１４の軸線は同様に回転子軸線を通る直角な平面
内で半径方向平面に対して傾斜して配置される
（これについては図示しない）。
先端隙間損失流S1の大部分を孔１４を介してシ
ール装置に供給できるようにするためには、前置
された単数もしくは複数の薄板片１１ａ（絞り個
所）のところの流れ抵抗を、孔１４を介した迂回
路の流れ低抗に比して大きく選ばなければならな
い。孔１４を介した迂回路によつて、先端隙間損
失流S1の周方向速度成分の影響、要するに固有振
動の振動ベクトルの回転方向をプラスとした場合
の、先端隙間損失流の周方向速度成分の軽減もし
くは振動ベクトルの回転方向とは逆の方向をプラ
スとした場合の、先端隙間損失流の周方向速度成
分の増大が所望通り与えられる。（影響の量は各
実際の流動機械の設計データによつて左右され
る。要するにこの量は本発明の思想なしでこの分
野の専門家によつて算出される。） シール装置の活動的な部分の手前の最終的な周
方向速度成分は両方の部分流、要するに孔１４を
介して流入する比較的大量の流れならびに前置さ
れた薄板片１１ａ（もしくは前置された複数の薄
板片）と囲い板３との間の隙間からシール装置内
へ流入する流れから生じる、衝撃の緩和された周
方向速度成分である。
すでに述べた手段はシール装置範囲内の流れを
誘導する構成部分の構成に関する原発明の第２番
目の発明に基づく手段と組合わせることができ
る。
第２図に示す実施例が第１図に示す実施例と相
異なる点は、動的な出力限界を高めるのに役立つ
手段（前置された単数または複数の絞り個所；
孔）が、回転子の軸１６と内部ケーシング・軸パ
ツキンのパツキンセグメント１７との間の隙間内
に設けられている点にある。第１段の案内羽根格
子から来る隙間損失流S2の大部分は絞りとして作
用する前置された薄板片１１ａが存在するために
軸方向隙間１３′と、第１図に示す実施例のよう
に配置されかつ形成された孔１４とを介してシー
ル装置の活動的な薄板片１１ｂ，１１ｃ……の手
前のシール範囲内へ強制的に流入させられる。
追加の関係 原発明たる特許第1443538号（特願昭50−
033481（特公昭59−49401））の１番目の発明は囲
い板を備えた回転羽根を有しかつ回転する構成部
分と定置の構成部分との間の半径方向の隙間内に
無接触式シール装置を備えたガスタービン、蒸気
タービン又はガス圧縮機の動的な要するに振動に
よつて制限される出力限界を高める方法に関し、
その特徴とするところは固有振動の振動のベクト
ルの回転方向をプラスとした場合の、隙間流れ速
度の中央の周方向成分（Cu）を適度に減少又は
０にし又は元の方向とは逆の方向へ向きを変えさ
せ、又は前記振動のベクトルの回転方向とは逆の
回転方向をプラスとした場合の、隙間流れ速度の
中央の周方向成分（Cu）を適度に高めることに
あつた。
本発明はこの方法を実施する装置に関し、その
特徴とするところは、前記無接触式シール装置の
絞り部材を支持するリングが、無接触シール装置
の活動的な部分の手前かつ単数又は複数の前置さ
れた絞り部材の後方に、半径方向又はほぼ半径方
向に向けられた孔を備えており、かつ、漏れ損失
流の大部分がこの孔を介して隙間に供給されるよ
うにこの孔及び前記絞り部材の寸法が選らばれて
いる点にある。
原発明の１番目の発明は蒸気タービン、ガスタ
ービン又は圧縮機の動的な出力限界を高める方法
であり、本発明はその方法を実施する装置の発明
であるので特許法第31条第３号に基づき追加の関
係を満たすものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の１実施例の断面図及び第２図
は本発明の別の実施例の断面図である。 １……隙間、３……囲い板、４……羽根車、１
０……リング、１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ
……薄板片、１２……部分、１３，１３′……軸
方向隙間、１４……孔、１６……軸、１７……パ
ツキンセグメント、S1……先端隙間損失流、S2…
…隙間損失流。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 囲い板を備えた回転羽根を有しかつ回転する
    構成部分と定置の構成部分との間の半径方向の隙
    間内に無接触式シール装置を備えたガスタービ
    ン、蒸気タービン又はガス圧縮機の動的な要する
    に振動によつて制限される出力限界を高める装置
    において、前記無接触式シール装置の絞り部材を
    支持するリング１０，１７が、漏れ損失流S1，S2
    の流れ方向でみて無接触式シール装置の活動的な
    部分１１ｂ，１１ｃの手前かつ単数又は複数の前
    置された絞り部材１１ａの後方に、半径方向又は
    ほぼ半径方向に向けられた孔１４を備えており、
    かつ、漏れ損失流S1若しくはS2の大部分がこの孔
    １４を介して隙間１内に供給されるようにこの孔
    １４の半径方向で内側の開口領域における横断面
    の合計が、前置された絞り部材１１ａの先端部
    と、回転する構成部分との間の環状隙間横断面に
    比して大きいことを特徴とするタービンおよび圧
    縮機の動的な出力限界を高める装置。
JP51053122A 1975-05-09 1976-05-10 Device for carrying out method to highten dynamic output limit of steam turbine* gas turbine or compressor Granted JPS51137005A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19752520653 DE2520653C3 (de) 1974-03-21 1975-05-09 Einrichtung zum dynamischen Stabilisieren des Laufers einer Gas- oder Dampfturbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS51137005A JPS51137005A (en) 1976-11-26
JPS6365801B2 true JPS6365801B2 (ja) 1988-12-16

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ID=5946147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP51053122A Granted JPS51137005A (en) 1975-05-09 1976-05-10 Device for carrying out method to highten dynamic output limit of steam turbine* gas turbine or compressor

Country Status (11)

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US (1) US4057362A (ja)
JP (1) JPS51137005A (ja)
CS (1) CS190330B2 (ja)
DD (1) DD123961A2 (ja)
HU (1) HU176278B (ja)
IN (1) IN145001B (ja)
IT (1) IT1063035B (ja)
PL (1) PL113434B3 (ja)
RO (1) RO85243B (ja)
SE (1) SE407963B (ja)
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