KR101016210B1 - Steam turbine and pump seal thereof - Google Patents

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KR101016210B1
KR101016210B1 KR1020090102452A KR20090102452A KR101016210B1 KR 101016210 B1 KR101016210 B1 KR 101016210B1 KR 1020090102452 A KR1020090102452 A KR 1020090102452A KR 20090102452 A KR20090102452 A KR 20090102452A KR 101016210 B1 KR101016210 B1 KR 101016210B1
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steam turbine
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조정봉
조벽래
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조정봉
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Abstract

PURPOSE: A steam turbine including a variable packing plate, and a pump seal thereof are provided to increase the operational efficiency of a steam turbine by blocking the leakage of steam using a shield. CONSTITUTION: A steam turbine including a variable packing plate comprises a body(310), a pressure groove(314) and a tooth part(316). One part of the body is inserted in a sealing groove(210) formed in a diaphragm(200). The pressure groove is formed in one side of the body. The tooth part blocks the steam flowing between a rotor(100) and the body.

Description

스팀 터빈 및 스팀 터빈용 펌프 씰{Steam turbine and pump seal thereof}Steam turbine and pump seals

본 발명은 스팀 터빈용 펌프 씰에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스팀 터빈의 기동시 상기 패킹 플레이트에 의해 펌프 씰과 로터 사이로 스팀이 누출되는 것을 효과적으로 차단할 수 있고, 로터에 진동이 발생하거나 펌프 씰의 열적 뒤틀림 현상에 의해 펌프 씰의 이빨부와 로터가 간섭되어 이빨부가 마모 및 파손되는 것을 미연에 방지함으로써 펌프 씰의 내구성을 증대시킬 수 있는 가변 패킹 플레이트를 구비한 스팀 터빈용 펌프 씰 및 이 펌프 씰을 구비한 스팀 터빈에 관한 것이다.The present invention relates to a pump seal for a steam turbine, and more particularly, it is possible to effectively prevent the leakage of steam between the pump seal and the rotor by the packing plate at the start of the steam turbine, the vibration occurs in the rotor or the pump seal Pump seals for steam turbines and pump seals with variable packing plates that can increase the durability of the pump seal by preventing the teeth and rotor of the pump seal from interfering with the teeth and rotor of the pump seal due to thermal warping. It relates to a steam turbine having a.

스팀 터빈에서 패킹링(packing ring)의 마모 또는 파손은 터빈의 가동 또는 정지시와 같은 과도 상태에서 운전될 때와, 터빈의 회전속도가 임계속도를 통과할 때 축계(rotor system)의 진동에 의해 발생하는 경우가 있다.Wear or breakdown of the packing ring in a steam turbine is caused by vibrations in the rotor system when operated in transient conditions such as when the turbine is running or stopped, and when the turbine's rotational speed passes a critical speed. It may occur.

또한 패킹링의 열적 뒤틀림에 의해 발생하는 경우가 있는데, 터빈의 가동이 시작할 때부터 정상 운전 상태에 도달할 때까지의 열적 불평형에 의해 패킹링이 뒤틀려서, 패킹링과 회전체의 중심이 동심을 이루지 못하고 서로 접촉하여 마모가 발 생한다.In addition, it may be caused by thermal distortion of the packing ring.The packing ring is distorted by thermal unbalance from the start of turbine operation to the normal operation state, so that the center of the packing ring and the rotating body is concentric. Abrasion occurs due to contact with each other.

도 1은 종래의 패킹링(10) 구조를 도시한 것이고, 도 2는 종래의 패킹링(10)이 터빈 로터(9)와 인접해서 장착된 상태를 나타낸 것이며, 도 3은 도 2의 패킹링(10) 부분을 상세하게 도시한 것이다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 스팀에 의해 회전되는 터빈 로터(9)와 고정체인 다이어프램(4) 사이의 스팀의 누설을 막기 위해 패킹링(10)이 장착된다. 그리고 터빈 로터(9)는 스팀의 증기압에 의해 로터 센터라인(12)의 둘레로 회전되고, 패킹링(10)은 고정체인 다이어프램(4)에 장착되어서 상기 회전하는 터빈 로터(9)와 인접하여 스팀의 누설을 방지한다. 또한, 패킹링(10)과 터빈 로터(9) 사이의 간극을 일정하게 유지하기 위하여 각 패킹링(10)의 배면에는 판스프링(8)이 설치되어 지지된다. 이 판스프링(8)은 스팀 터빈의 운전 중 패킹링(10)과 터빈 로터(9) 사이의 간극을 줄이기 위하여, 패킹링(10)을 터빈 로터(9)를 향해 반경 방향 안쪽으로 향하도록 힘을 가해주는 역할을 한다.1 illustrates a conventional packing ring 10 structure, FIG. 2 illustrates a state in which a conventional packing ring 10 is mounted adjacent to a turbine rotor 9, and FIG. 3 is a packing ring of FIG. 2. Part 10 is shown in detail. 1 to 3, a packing ring 10 is mounted to prevent leakage of steam between the turbine rotor 9 rotated by steam and the diaphragm 4, which is a stationary body. And the turbine rotor 9 is rotated around the rotor center line 12 by the steam pressure of the steam, the packing ring 10 is mounted on the diaphragm (4) which is a fixed body adjacent to the rotating turbine rotor (9) Prevent the leakage of steam. In addition, in order to maintain a constant gap between the packing ring 10 and the turbine rotor 9, a leaf spring 8 is installed and supported on the rear surface of each packing ring 10. The leaf spring 8 forces the packing ring 10 radially inwards towards the turbine rotor 9 in order to reduce the gap between the packing ring 10 and the turbine rotor 9 during operation of the steam turbine. It acts to give.

터빈이 정상 상태로 운전될 때, 패킹링(10)에는 고압의 스팀이 형성되고, 이 압력은 패킹링(10)을 반경 방향 바깥쪽으로 밀어내는 힘으로 작용한다. 터빈이 정상 운전 중에서도 패킹링(10) 간극을 일정하게 유지하기 위해서는, 상기 증기압에 의해 반경 방향 바깥쪽으로 밀어내는 힘을 극복할 수 있도록 강성이 큰 판스프링(8)을 사용한다. 따라서 터빈이 기동할 때나, 정상 운전할 때에도 항상 일정한 간극이 유지됨으로써, 터빈 가동시 앞에서 언급한 현상으로 인해 마모가 발생할 수 있다.When the turbine is operated in a steady state, high pressure steam is formed in the packing ring 10, and this pressure acts as a force for pushing the packing ring 10 radially outward. In order to keep the packing ring 10 constant even during normal operation of the turbine, a rigid plate spring 8 is used to overcome the force pushing radially outward by the vapor pressure. Therefore, a constant gap is maintained at all times when the turbine starts up or during normal operation, so that wear may occur due to the aforementioned phenomenon when the turbine starts up.

이와 같은 종래의 스팀 터빈에서 패킹링의 누설 특성을 향상시키기 위해서는 회전체인 로터(9)와 패킹링(10) 사이의 반경 방향 간극을 가급적 작게 하는 것이 바람직하지만, 종래의 패킹링(10)의 간극은 정상운전 상태를 기준으로 패킹 간극을 설계하고 있으므로, 터빈 기동시, 즉 과도 운전 상태에서는 진동에 의한 마모가 발생한다. 이러한 패킹링(10)의 마모나 패킹링(10) 간극의 증가는 패킹링을 통과하는 스팀누설량을 더욱 많게 하여 터빈의 효율을 저하시키고, 잦은 패킹링의 교체로 인하여 발전소를 유지하는데 소요되는 비용의 증가를 초래하게 되는 문제가 있었다.In order to improve the leakage characteristics of the packing ring in such a conventional steam turbine, it is preferable to reduce the radial gap between the rotor 9 and the packing ring 10 as much as possible. Since the gap is designed for the packing gap based on the normal operation state, wear occurs due to vibration during turbine startup, that is, in the excessive operation state. The wear of the packing ring 10 or the increase in the gap of the packing ring 10 increases the amount of steam leakage through the packing ring, lowering the efficiency of the turbine, and the cost of maintaining the power plant due to frequent replacement of the packing ring. There was a problem that caused an increase.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 펌프 씰 몸체에 로터와 펌프 씰 사이로 누출되는 스팀을 차단할 수 있는 패킹 플레이트를 설치하되, 상기 패킹 플레이트의 일측을 판 스프링으로 지지하고 다른 일측을 로터의 외주면에 접촉하도록 설치하여, 스팀 터빈의 기동시 펌프 씰과 로터 사이의 스팀 누출을 패킹 플레이트를 통해 효과적으로 차단할 수 있고, 로터에 진동이 발생하거나 펌프 씰의 열적 뒤틀림 현상에 의해 펌프 씰의 이빨부가 로터에 간섭되어 마모 및 파손되는 것을 미연에 방지함으로써 펌프 씰의 내구성을 증대시킬 수 있는 가변 패킹 플레이트를 구비한 스팀 터빈용 펌프 씰 및 이 펌프 씰을 구비한 스팀 터빈을 제공함에 있다.Thus, the present invention was devised to solve the above problems, an object of the present invention is to install a packing plate that can block the steam leaking between the rotor and the pump seal on the pump seal body, one side of the packing plate Supported by leaf springs and installed on the other side in contact with the outer circumferential surface of the rotor, it is possible to effectively prevent steam leakage between the pump seal and the rotor through the packing plate when the steam turbine is started, generating vibration in the rotor or thermally Pump seals for steam turbines with variable packing plates and steam with pump seals, which can increase the durability of the pump seals by preventing the teeth of the pump seals from interfering with the rotor due to warpage. In providing a turbine.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스팀 터빈용 펌프 씰은, 일부분이 다이어프램에 형성된 씰링홈에 끼워져 삽입되는 펌프 씰 몸체와; 상기 다이어프램과 몸체 사이로 스팀이 유입되도록 상기 몸체의 일측에 형성된 압력홈과; 상기 몸체에 형성되며 상기 로터와 몸체 사이로 유입되는 스팀을 차단하기 위한 복수의 이빨부를 포함하여 이루어지되, 상기 몸체에는 일측이 판 스프링을 통해 탄성 지지되고 타측이 상기 로터의 외주면에 접촉되는 패킹 플레이트가 설치된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a pump seal for a steam turbine, the pump seal body having a portion inserted into a sealing groove formed in a diaphragm; A pressure groove formed at one side of the body such that steam is introduced between the diaphragm and the body; It is formed in the body and comprises a plurality of teeth for blocking the steam flowing between the rotor and the body, the body has a packing plate one side is elastically supported through the leaf spring and the other side is in contact with the outer peripheral surface of the rotor Characterized in that installed.

여기서, 상기 패킹 플레이트는 상기 몸체의 원주방향을 따라 복수 개 구비되어 서로 연결 설치될 수 있다.Here, the packing plate may be provided in plural along the circumferential direction of the body and connected to each other.

이때, 인접하는 패킹 플레이트의 단부는 요철 형태로 맞물려 연결될 수 있다.At this time, the ends of the adjacent packing plate may be connected in engagement with the concave-convex shape.

그리고, 상기 판 스프링은 물결 형태의 요철 구조를 이루며 상기 몸체의 원주방향을 따라 설치된다.The leaf spring forms a wavy concave-convex structure and is installed along the circumferential direction of the body.

한편, 상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 스팀 터빈은 회전되는 로터; 상기 로터의 외주부에 배치되며 고정상태로 유지되는 다이어프램; 및 상기 로터와 다이어프램 사이에 설치되어 스팀의 누출을 차단하는 펌프 씰을 포함하며, 상기 펌프 씰은, 일부분이 다이어프램에 형성된 씰링홈에 끼워져 삽입된 펌프 씰 몸체와; 상기 다이어프램과 몸체 사이로 스팀이 유입되도록 상기 몸체의 일측에 형성된 압력홈과; 상기 몸체에 형성되며 상기 로터와 몸체 사이로 유입되는 스팀을 차단하기 위한 복수의 이빨부를 포함하여 이루어지되, 상기 몸체에는 일측이 판 스프링을 통해 탄성 지지되고 타측이 상기 로터의 외주면에 접촉되는 패킹 플레이트가 설치된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the steam turbine according to the present invention for solving the above technical problem is a rotor that is rotated; A diaphragm disposed on an outer circumference of the rotor and maintained in a fixed state; And a pump seal installed between the rotor and the diaphragm to block leakage of steam, wherein the pump seal includes: a pump seal body partially inserted into a sealing groove formed in the diaphragm; A pressure groove formed at one side of the body such that steam is introduced between the diaphragm and the body; It is formed in the body and comprises a plurality of teeth for blocking the steam flowing between the rotor and the body, the body has a packing plate one side is elastically supported through the leaf spring and the other side is in contact with the outer peripheral surface of the rotor Characterized in that installed.

여기서, 상기 패킹 플레이트는 상기 몸체의 원주방향을 따라 복수 개 구비되어 서로 연결 설치될 수 있다.Here, the packing plate may be provided in plural along the circumferential direction of the body and connected to each other.

이때, 인접하는 패킹 플레이트의 단부는 요철 형태로 맞물려 연결될 수 있다.At this time, the ends of the adjacent packing plate may be connected in engagement with the concave-convex shape.

그리고, 상기 판 스프링은 물결 형태의 요철 구조를 이루며 상기 몸체의 원 주방향을 따라 설치될 수 있다.In addition, the leaf spring forms a wavy concave-convex structure and may be installed along the circumferential direction of the body.

본 발명에 따른 스팀 터빈용 펌프 씰에 의하면, 펌프 씰 몸체에 로터와 펌프 씰 사이로 누출되는 스팀을 차단하기 위한 패킹 플레이트를 설치하되, 상기 패킹 플레이트의 일단이 판 스프링에 의해 몸체에 탄성 지지된 상태에서 타단이 로터의 외주면에 밀착되도록 설치함으로써, 스팀 터빈의 과도 운전 상태에서 펌프 씰과 로터 사이의 간극이 크게 벌어져도 패킹 플레이트가 항상 로터의 외주면에 밀착한 상태로 유지되기 때문에 상기 펌프 씰과 로터 사이에 상기 패킹 플레이트에 의한 차단막이 형성되어 스팀의 누출을 차단할 수 있으므로 스팀 터빈의 작동효율을 높일 수 있다. According to the pump seal for a steam turbine according to the present invention, a packing plate for blocking steam leaking between the rotor and the pump seal is installed in the pump seal body, one end of the packing plate is elastically supported by the body by the leaf spring The other end is in close contact with the outer circumferential surface of the rotor, so that the packing plate is always in close contact with the outer circumferential surface of the rotor even if the gap between the pump seal and the rotor widens in the transient operation state of the steam turbine, the pump seal and the rotor A blocking film formed by the packing plate may be formed therebetween to block the leakage of steam, thereby increasing the operating efficiency of the steam turbine.

아울러, 스팀 터빈의 회전속도가 임계속도 이상으로 회전되어 로터에 진동이 발생하거나 펌프 씰 자체의 열적 뒤틀림 현상에 의해 펌프 씰과 로터의 중심이 동심을 이루지 못하는 등의 경우에도 패킹 플레이트가 항상 로터의 외주면에 밀착되어 스팀의 누출을 항상 안정적으로 차단시켜 주는 동시에 패킹 플레이트의 일단에 지지된 판 스프링이 펌프 씰의 몸체를 로터의 반경방향, 즉 다이어프램측 방향으로 밀어 펌프 씰의 이빨부가 로터의 외주면과 간섭되는 것을 방지할 수 있기 때문에 에 펌프 씰 이빨부의 마모 및 파손을 방지할 수 있고 내구성을 증대시킬 수 있다.In addition, even if the rotation speed of the steam turbine is rotated above the critical speed, the rotor may vibrate or the pump seal itself may not be concentric with the pump seal due to thermal distortion of the pump seal itself. The leaf spring supported at one end of the packing plate pushes the body of the pump seal in the radial direction of the rotor, that is, the diaphragm side, so that the pump spring's teeth are in close contact with the outer circumferential surface of the rotor. Since the interference can be prevented, the wear and damage of the pump seal teeth can be prevented and the durability can be increased.

또한, 서로 인접된 패킹 플레이트의 단부를 요철 형태로 맞물리도록 연결함으로써, 상기 패킹 플레이트의 연결부위에서 스팀이 누출되는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, by connecting the ends of the packing plate adjacent to each other in the form of unevenness, it is possible to prevent the leakage of steam from the connecting portion of the packing plate.

그리고, 상기 판 스프링을 상기 몸체의 원주방향을 따라 물결 형태의 요철 구조를 이루며 설치함으로써, 판 스프링을 몸체와 패킹 플레이트 사이에 구조적으로 간단하게 설치할 수 있고 상기 판 스프링을 고정하기 위한 별도의 고정수단이 갖추어지지 않아도 되기 때문에 설치에 따른 비용을 절감할 수 있다.And, by installing the leaf spring forming a wavy concave-convex structure along the circumferential direction of the body, it is possible to simply install the leaf spring structurally between the body and the packing plate and a separate fixing means for fixing the leaf spring Since it does not have to be equipped, the cost of installation can be reduced.

또한, 본 발명은 펌프 씰이 상,하부에 위치한 2개의 판 스프링을 통해 탄성 지지된 구조를 갖기 때문에 펌프 씰과 로터와의 간섭에 의한 펌프 씰의 손상을 줄일 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of reducing the damage of the pump seal due to the interference between the pump seal and the rotor because the pump seal has a structure that is elastically supported through the two leaf springs located above and below.

이하, 첨부도면에 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 스팀 터빈용 펌프 씰의 구조를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 패킹 플레이트의 연결 부분을 상세하게 보여주는 상세도이며, 도 6은 패킹 플레이트의 유격홈 내에 핀이 결합된 모습을 보여주는 상세도이다. 또한, 도 7은 도 4의 A-A섹션 단면도이며, 도 8은 인접된 패킹 플레이트 사이의 연결구조를 보여주는 단면도이다.Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the pump seal for the steam turbine according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a detailed view showing the connection portion of the packing plate according to the present invention, Figure 6 is a packing plate of It is a detailed view showing the pin is coupled in the play groove. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 4, and FIG. 8 is a cross-sectional view showing a connection structure between adjacent packing plates.

도 4 내지 도 8에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 스팀 터빈용 펌프 씰(300)은 회전되는 로터(100)와 상기 로터(100)의 외주부에 고정상태로 유지되는 다이어프램(200) 사이에 설치되는 것으로서, 상부 측 일부분이 다이어프램(200)에 형성된 씰링홈(210)에 끼워져 삽입되는 펌프 씰 몸체(310)와, 상기 씰링홈(210) 내 부에 삽입되어 상기 펌프 씰 몸체(310)를 탄성 지지하는 판 스프링(201)과, 스팀이 초기 유입되는 상기 몸체(310)의 선단부(312) 측에 형성되는 압력홈(314)과, 상기 몸체(310)의 하단에 형성되며 로터(100)의 외주면과 몸체(310)의 내주면 사이로 유입되는 스팀을 차단하는 복수의 이빨부(316)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 4 to 8, the pump seal 300 for a steam turbine according to the present invention is provided between a rotor 100 that is rotated and a diaphragm 200 that is held in a fixed position on an outer circumference of the rotor 100. As installed, a portion of the upper side is inserted into the sealing groove 210 formed in the diaphragm 200 to be inserted into the pump seal body 310 and the sealing groove 210 is inserted into the pump seal body 310 An elastic support plate spring 201, a pressure groove 314 formed on the side of the front end portion 312 of the body 310 into which steam is initially introduced, and is formed at the lower end of the body 310 and the rotor 100 It comprises a plurality of teeth 316 for blocking the steam flowing between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the body 310.

복수의 이빨부(316)가 형성된 상기 몸체(310)의 하부에는 펌프 씰 몸체(310)와 로터 사이로 누출되는 스팀을 차단하기 위한 패킹 플레이트(410)가 설치된다.A packing plate 410 is installed at a lower portion of the body 310 in which a plurality of teeth 316 are formed to block steam leaking between the pump seal body 310 and the rotor.

상기 패킹 플레이트(410)는 직사각형 형태의 단면을 갖는 원호 형상의 판으로서 상기 몸체(310)의 원주방향을 따라 등간격을 이루며 복수 개가 구비되어 서로 연결된다.The packing plate 410 is an arc-shaped plate having a cross-sectional shape of a rectangular shape and is provided with a plurality of equally spaced intervals along the circumferential direction of the body 310 is connected to each other.

이러한 패킹 플레이트(410)는 스팀이 유입되는 상기 몸체(310)의 선단부(312) 측에 상기 이빨부(316)와 평행하게 설치되는바, 상기 몸체(310)의 하부에는 상기 패킹 플레이트(410)가 삽입될 수 있도록 상기 몸체(310)의 원주방향을 따라 삽입홈(320)이 형성된다. The packing plate 410 is installed in parallel with the teeth 316 on the front end portion 312 side of the body 310 to which steam is introduced, the packing plate 410 in the lower portion of the body 310 An insertion groove 320 is formed along the circumferential direction of the body 310 so that it can be inserted.

이와 같이 설치된 패킹 플레이트(410)는 상기 다이어프램(200)의 내주면과 몸체(310)의 외주면 사이로 유입되는 스팀을 차단하도록 한다.The packing plate 410 installed as described above blocks the steam flowing between the inner circumferential surface of the diaphragm 200 and the outer circumferential surface of the body 310.

그리고, 상기 삽입홈(320) 안쪽에는 패킹 플레이트(410)를 탄성적으로 지지해주는 판 스프링(420)이 설치된다.In addition, a plate spring 420 that elastically supports the packing plate 410 is installed inside the insertion groove 320.

상기 판 스프링(420)은 도 7에서 보는 바와 같이 몸체(310)의 삽입홈(320) 내측 상부면과 패킹 플레이트(410)의 상부면에 반복적으로 지지되는 물결 형태의 요철 구조를 이루며 몸체(310)의 원주방향을 따라 설치된다.The leaf spring 420 forms a wavy concave-convex structure that is repeatedly supported on the inner surface of the insertion groove 320 of the body 310 and the upper surface of the packing plate 410 as shown in FIG. ) Is installed along the circumferential direction.

그리고, 상기 패킹 플레이트(410)는 그 상단이 삽입홈(320) 내에서 판 스프링(420)에 의해 탄성 지지되고 그 하단이 로터(100)의 외주면(102)에 접촉하여 밀착된다.In addition, the packing plate 410 has an upper end thereof elastically supported by the leaf spring 420 in the insertion groove 320 and the lower end thereof is in close contact with the outer circumferential surface 102 of the rotor 100.

이러한 구조에 따라 상기 패킹 플레이트(410)는 판 스프링(420)의 탄성 반발력에 의해 하부방향으로 강제로 밀려서 로터(100)의 외주면에 항상 밀착된 상태로 유지된다.According to this structure, the packing plate 410 is forcibly pushed downward by the elastic repulsive force of the leaf spring 420 and is always kept in close contact with the outer circumferential surface of the rotor 100.

한편, 상기 패킹 플레이트(410)에는 로터(100)의 회전시 그 외주면과의 마찰에 의해 패킹 클레이트(410)가 로터(100)를 따라 회전되는 것을 방지할 수 있도록 회전방지수단이 마련되어 있다.On the other hand, the packing plate 410 is provided with a rotation preventing means to prevent the packing crate 410 is rotated along the rotor 100 by friction with its outer peripheral surface when the rotor 100 rotates.

즉, 패킹 플레이트(410)는 펌프 씰 몸체(310)의 선단부(312)를 가로질러 삽입된 핀(330)에 의해 간섭되어 원주방향으로의 회전이 방지되도록 되어 있는바, 도 5 및 도 6에서 보는 것과 같이, 서로 인접한 패킹 플레이트(410)의 단부에 가로 폭(a)이 세로 폭(b)보다 작은 직사각형 형태의 유격홈(325)이 형성되고, 상기 유격홈(325) 내부에 핀(330)이 삽입되어 코킹(caulking)된 구조를 이루고 있다.That is, the packing plate 410 is interfered by the pin 330 inserted across the tip 312 of the pump seal body 310 to prevent rotation in the circumferential direction, as shown in FIGS. 5 and 6. As shown, the clearance grooves 325 having a rectangular width smaller than the vertical width b are formed at ends of the packing plates 410 adjacent to each other, and the fins 330 are formed inside the clearance grooves 325. ) Is inserted to form a caulking structure.

이와 같은 상기 유격홈(325)의 형상에 따라, 상기 패킹 플레이트(410)는 판 스프링(420)에 의한 반력 작용시 상기 세로 폭(b) 내에서 상하방향으로 자유로운 이동이 가능해지는 한편 상기 핀(330)의 간섭에 의해 원주방향으로의 회전이 방지된다.According to the shape of the clearance groove 325, the packing plate 410 is free to move in the vertical direction in the vertical width (b) when the reaction force by the leaf spring 420, while the pin ( The rotation in the circumferential direction is prevented by the interference of 330.

그리고, 도 8에서 보는 바와 같이 서로 인접하는 각 패킹 플레이트(410a)(410b)의 단부(412a)(412b)는 요철 형태로 맞물려 연결되기 때문에, 스팀 에 의한 측면부 충격시 충격 압력에 의해 패킹 플레이트(410a)(410b)의 각 요철면(414a)(414b) 사이가 강하게 밀착되어 실링(sealing)이 이루어짐으로써 패킹 플레이트(410a)(410b) 사이의 연결부위에서 스팀이 누출되는 것을 차단할 수 있다.As shown in FIG. 8, the end portions 412a and 412b of the packing plates 410a and 410b adjacent to each other are engaged with each other in a concave-convex shape, and thus, the packing plates may be affected by impact pressure during side impact due to steam. The sealing between the uneven surfaces 414a and 414b of the 410a and 410b is tightly sealed to prevent leakage of steam from the connection between the packing plates 410a and 410b.

상술한 구성을 갖는 본 발명에 따르면 펌프 씰(300) 몸체에 로터(100)와 펌프 씰(300) 사이로 누출되는 스팀을 차단할 수 있는 패킹 플레이트(410)를 설치하되, 상기 패킹 플레이트(410)의 일측을 판 스프링(420)을 통해 몸체(310)의 삽입홈(320) 내부에 탄성 지지되도록 하고 다른 일측을 회전되는 로터(100)의 외주면(102)에 접촉되도록 설치함으로써, 스팀 터빈의 기동시 과도 운전 상태에서 펌프 씰(300)과 로터(100) 사이의 간극이 크게 벌어져도 패킹 플레이트(410)가 판 스프링(420)의 탄성 반발력에 의해 항상 로터(100)의 외주면에 밀착한 상태로 유지되기 때문에 상기 펌프 씰(300)과 로터(100) 사이에 상기 패킹 플레이트(410)에 의한 차단벽이 형성되어 스팀의 누출을 차단할 수 있고 스팀 터빈의 작동효율을 높일 수 있다. According to the present invention having the above-described configuration is installed on the body of the pump seal 300, the packing plate 410 that can block the steam leaking between the rotor 100 and the pump seal 300, the packing plate 410 One side is elastically supported in the insertion groove 320 of the body 310 through the leaf spring 420 and the other side is installed so as to contact the outer peripheral surface 102 of the rotor 100 is rotated, when starting the steam turbine Even when the gap between the pump seal 300 and the rotor 100 widens in the transient operation state, the packing plate 410 is always kept in close contact with the outer circumferential surface of the rotor 100 by the elastic repulsive force of the leaf spring 420. Therefore, a blocking wall formed by the packing plate 410 may be formed between the pump seal 300 and the rotor 100 to block the leakage of steam and to increase the operating efficiency of the steam turbine.

또한, 스팀 터빈의 회전속도가 임계속도 이상으로 회전되어 로터(100)에 진동이 발생하거나 펌프 씰(300) 자체의 열적 뒤틀림 현상에 의해 펌프 씰(300)과 로터(100)의 중심이 동심을 이루지 못한 상태에서 회전될 경우에도 패킹 플레이트(410)가 판 스프링(420)의 지지력을 받으며 로터(100)의 외주면(102)에 항상 밀 착되어 스팀의 누출을 안정적으로 차단시켜 주는 동시에 패킹 플레이트(410)를 지지하는 판 스프링(420)의 탄성에 의해 펌프 씰(300) 몸체(310)를 로터(100)의 반경방향, 즉 다이어프램(200)측 방향으로 밀어 올려 펌프 씰(300)의 이빨부(316)가 로터(100)의 외주면(102)과 간섭되는 것을 방지할 수 있으므로 펌프 씰(300) 이빨부(316)가 로터(100)에 간섭되어 마모 및 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the rotational speed of the steam turbine is rotated above the critical speed to cause vibration in the rotor 100 or the center of the pump seal 300 and the rotor 100 due to thermal distortion of the pump seal 300 itself. The packing plate 410 is supported by the leaf spring 420 and is always in close contact with the outer circumferential surface 102 of the rotor 100 even when it is rotated in an unsuccessful state, thereby stably blocking the leakage of steam and simultaneously packing plate ( Due to the elasticity of the leaf spring 420 supporting the 410, the pump seal 300 body 310 is pushed up in the radial direction of the rotor 100, that is, the diaphragm 200 side, and the teeth of the pump seal 300 Since the 316 may be prevented from interfering with the outer circumferential surface 102 of the rotor 100, the pump seal 300 teeth 316 may be prevented from interfering with the rotor 100 and worn and broken.

아울러, 서로 인접된 패킹 플레이트(410a)(410b)의 단부(412a)(412b)를 요철 형태로 맞물리도록 연결함으로써 각 패킹 플레이트(410a)(410b)의 연결부위에서 스팀이 누출되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.In addition, by connecting the end portions 412a and 412b of the packing plates 410a and 410b adjacent to each other in an uneven form, steam may be prevented from leaking from the connection portions of the packing plates 410a and 410b. can do.

그리고, 상기 판 스프링(420)을 몸체(310)의 원주방향을 따라 물결 형태의 요철 구조를 이루도록 설치함에 따라, 몸체(310)와 패킹 플레이트(410) 사이 공간에 판 스프링(420)을 간단한 구조로 설치할 수 있고 판 스프링(420)을 고정하기 위한 별도의 고정수단이 필요없기 때문에 판 스프링 설치에 따른 비용을 절감할 수 있다.In addition, as the leaf spring 420 is installed to form a wavy concave-convex structure along the circumferential direction of the body 310, the leaf spring 420 is simple in the space between the body 310 and the packing plate 410. It can be installed as a plate spring 420 because it does not need a separate fixing means for fixing can reduce the cost of installing the leaf spring.

도 1은 종래의 패킹링 구조를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing a conventional packing ring structure.

도 2는 종래의 패킹링이 터빈 로터와 인접해서 장착된 상태를 나타낸 단면도.2 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional packing ring is mounted adjacent to a turbine rotor.

도 3은 도 2의 패킹링 부분을 상세하게 도시한 상세도.Figure 3 is a detailed view of the packing portion of Figure 2 in detail.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 스팀 터빈용 펌프 씰의 구조를 도시한 단면도.Figure 4 is a cross-sectional view showing the structure of the pump seal for the steam turbine according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 패킹 플레이트의 연결 부분을 상세하게 보여주는 상세도.Figure 5 is a detailed view showing in detail the connecting portion of the packing plate according to the present invention.

도 6은 패킹 플레이트의 유격홈 내에 핀이 결합된 모습을 보여주는 상세도.6 is a detailed view showing a pin coupled to the play groove of the packing plate.

도 7은 도 4의 A-A섹션 단면도.7 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.

도 8은 인접된 패킹 플레이트 사이의 연결구조를 보여주는 단면도.8 is a cross-sectional view showing a connection structure between adjacent packing plates.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 로터 200: 다이어프램100: rotor 200: diaphragm

300 : 펌프 씰 310 : (펌프 씰의) 몸체300: pump seal 310: body (of the pump seal)

316 : 이빨부 320 : 삽입홈316: tooth 320: insertion groove

410 : 패킹 플레이트 420 : 판 스프링410: packing plate 420: leaf spring

Claims (8)

일부분이 다이어프램에 형성된 씰링홈에 끼워져 삽입되는 펌프 씰 몸체와;A pump seal body having a portion inserted into a sealing groove formed in the diaphragm; 상기 다이어프램과 몸체 사이로 스팀이 유입되도록 상기 몸체의 일측에 형성된 압력홈과;A pressure groove formed at one side of the body such that steam is introduced between the diaphragm and the body; 상기 몸체에 형성되며 로터와 상기 몸체 사이로 유입되는 스팀을 차단하기 위한 복수의 이빨부를 포함하여 이루어지되,Is formed in the body and comprises a plurality of teeth for blocking the steam flowing between the rotor and the body, 상기 몸체에는 일측이 판 스프링을 통해 탄성 지지되고 타측이 상기 로터의 외주면에 접촉되는 패킹 플레이트가 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 터빈용 펌프 씰.The body of the pump seal for the steam turbine, characterized in that one side is elastically supported through the leaf spring and the other side is provided with a packing plate in contact with the outer peripheral surface of the rotor. 제1항에 있어서, 상기 패킹 플레이트는 상기 몸체의 원주방향을 따라 복수 개 구비되어 서로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 터빈용 펌프 씰.The pump seal of claim 1, wherein the packing plate is provided in plural along the circumferential direction of the body and connected to each other. 제2항에 있어서, 인접하는 패킹 플레이트의 단부는 요철 형태로 맞물려 연결된 것을 특징으로 하는 스팀 터빈용 펌프 씰.3. The pump seal of claim 2, wherein the ends of the adjacent packing plates are engaged in a concave-convex form. 제2항에 있어서, 상기 판 스프링은 물결 형태의 요철 구조를 이루며 상기 몸체의 원주방향을 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 스팀 터빈용 펌프 씰.The steam seal pump seal of claim 2, wherein the leaf spring is formed along a circumferential direction of the body and forms a wavy concave-convex structure. 회전되는 로터;A rotor rotated; 상기 로터의 외주부에 배치되며 고정상태로 유지되는 다이어프램; 및A diaphragm disposed on an outer circumference of the rotor and maintained in a fixed state; And 상기 로터와 다이어프램 사이에 설치되어 스팀의 누출을 차단하는 펌프 씰을 포함하며,It is installed between the rotor and the diaphragm and includes a pump seal to block the leakage of steam, 상기 펌프 씰은,The pump seal, 일부분이 다이어프램에 형성된 씰링홈에 끼워져 삽입된 펌프 씰 몸체와;A pump seal body having a portion inserted into a sealing groove formed in the diaphragm; 상기 다이어프램과 몸체 사이로 스팀이 유입되도록 상기 몸체의 일측에 형성된 압력홈과;A pressure groove formed at one side of the body such that steam is introduced between the diaphragm and the body; 상기 몸체에 형성되며 상기 로터와 몸체 사이로 유입되는 스팀을 차단하기 위한 복수의 이빨부를 포함하여 이루어지되,Is formed in the body and comprises a plurality of teeth for blocking the steam flowing between the rotor and the body, 상기 몸체에는 일측이 판 스프링을 통해 탄성 지지되고 타측이 상기 로터의 외주면에 접촉되는 패킹 플레이트가 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 터빈.The body of the steam turbine, characterized in that the packing plate is installed on one side is elastically supported through the leaf spring and the other side is in contact with the outer peripheral surface of the rotor. 제5항에 있어서, 상기 패킹 플레이트는 상기 몸체의 원주방향을 따라 복수 개 구비되어 서로 연결 설치된 것을 특징으로 하는 스팀 터빈.The steam turbine according to claim 5, wherein the packing plates are provided in plural along the circumferential direction of the body and are connected to each other. 제6항에 있어서, 인접하는 상기 패킹 플레이트의 단부는 요철 형태로 맞물려 연결된 것을 특징으로 하는 스팀 터빈.The steam turbine according to claim 6, wherein end portions of the adjacent packing plates are connected to each other in an uneven form. 제5항에 있어서, 상기 판 스프링은 물결 형태의 요철 구조를 이루며 상기 몸체의 원주방향을 따라 설치되는 것을 특징으로 하는 스팀 터빈.The steam turbine of claim 5, wherein the leaf spring forms a wavy concave-convex structure and is installed along a circumferential direction of the body.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101327861B1 (en) * 2013-06-28 2013-11-11 조정봉 Oil deflector
CN104454032A (en) * 2014-10-22 2015-03-25 东方电气集团东方汽轮机有限公司 Steam seal method and structure for steam turbine
KR101572907B1 (en) * 2015-05-27 2015-12-11 조정봉 Flexible packing ring for turbine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4842204A (en) * 1971-10-01 1973-06-20
JP2003214110A (en) 2002-01-23 2003-07-30 Toshiba Corp Steam turbine
JP2004360695A (en) 2003-06-03 2004-12-24 General Electric Co <Ge> Seal assembly of turbo machine and its assembling method
JP2006177355A (en) 2004-12-22 2006-07-06 General Electric Co <Ge> Turbine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4842204A (en) * 1971-10-01 1973-06-20
JP2003214110A (en) 2002-01-23 2003-07-30 Toshiba Corp Steam turbine
JP2004360695A (en) 2003-06-03 2004-12-24 General Electric Co <Ge> Seal assembly of turbo machine and its assembling method
JP2006177355A (en) 2004-12-22 2006-07-06 General Electric Co <Ge> Turbine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101327861B1 (en) * 2013-06-28 2013-11-11 조정봉 Oil deflector
US9316320B2 (en) 2013-06-28 2016-04-19 Jeong Bong CHO Oil deflector
CN104454032A (en) * 2014-10-22 2015-03-25 东方电气集团东方汽轮机有限公司 Steam seal method and structure for steam turbine
KR101572907B1 (en) * 2015-05-27 2015-12-11 조정봉 Flexible packing ring for turbine

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