KR101950924B1 - complex sealing apparatus for turbine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 터빈용 복합 실링장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고정체와 회전체 사이에 유동되는 유체에 대한 실링성능이 개선되는 터빈용 복합 실링장치에 관한 것이다. The present invention relates to a composite sealing device for a turbine, and more particularly, to a composite sealing device for a turbine that improves sealing performance for fluids flowing between a stationary body and a rotating body.
일반적으로, 터빈(turbine)은 물, 가스 혹은 증기 등의 유체가 가지는 에너지를 회전력으로 변환시키는 기계를 말한다. 즉, 외주를 따라 블레이드가 형성된 회전체를 케이싱의 내부에 회전 가능하도록 배치하고, 블레이드에 고온의 증기 또는 가스를 내뿜어 고속회전시키는 터보형의 기계를 말한다. Generally, a turbine is a machine that converts the energy of a fluid such as water, gas or steam into rotational force. That is, a turbo type machine in which a rotary body formed with blades along the outer periphery is rotatably disposed inside a casing, and high-temperature steam or gas is blown to the blades to rotate at a high speed.
이러한 터빈에서 회전체와 고정된 케이싱 사이로 누설되는 유체는 터빈의 효율을 저하시켜 연료비용을 증가시키는 주요인이 되므로 유체 누설을 감소시키기 위한 실링(sealing) 장치의 설계기술의 중요성이 증가되고 있으며, 발전기의 에너지 생산 효율을 증가시키고 유체의 이상거동으로 인한 회전체의 진동 발생을 감소시키는 중요한 역할을 수행한다. In this turbine, the fluid leaking between the rotating body and the fixed casing is a main cause of increasing the fuel cost by lowering the efficiency of the turbine, so that the importance of the design technique of the sealing device for reducing the fluid leakage is increasing, And it plays an important role in reducing vibration generation of the rotating body due to abnormal behavior of the fluid.
도 1은 종래의 허니콤형 실링장치가 터빈에 장착된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 2는 종래의 허니콤형 실링장치를 나타낸 단면도이다. FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional honeycomb-type sealing apparatus is mounted on a turbine, and FIG. 2 is a sectional view showing a conventional honeycomb-type sealing apparatus.
도 1 내지 도 2에서 보는 바와 같이, 종래의 허니콤형 실링장치(5)는 케이싱(2)에 장착된 다이어프램(3)의 외부링과 내부링에 설치된다. 여기서, 상기 허니콤형 실링장치(5)는 허니콤홈(6)을 지나는 유체의 교축작용(throttling process)을 이용하여 누설 유량을 감소시키는 비접촉식 밀봉장치이다. 1 to 2, a conventional honeycomb-
상세히, 유체의 흐름방향을 따라 차례로 배열된 상기 허니콤홈(6)과 회전체(1) 사이의 공간을 따라 유체가 통과하며, 교축과 확대를 반복하는 과정에서 발생하는 압력강하 효과에 의해 상기 유체의 누설유량이 감소될 수 있다. In detail, the fluid passes along the space between the
그러나, 상기 래비린스형 실링장치(5)는 압력강하의 효율을 높이기 위해서는 더 많은 수의 상기 허니콤홈(6)을 구비해야 되는 문제점이 있었다. 더욱이, 상기와 같은 경우에는 감압 효과가 상승하지만, 누설유량이 급격하게 감소됨에 따라 상기 회전체(1)의 진동이 유발되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 회전체(1)의 진동으로 인해 회전력의 손실이 발생하여 터빈의 효율이 저하되는 문제점이 있었다. However, the labyrinth-
한편, 도 3은 종래의 브러시 실링장치를 나타낸 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of a conventional brush sealing apparatus.
도 3에서 보는 바와 같이, 종래의 브러시 실링장치는 상기 회전체(1)와 상기 다이어프램(3) 사이의 간극을 실링하는 브러시부(7)와 상기 브러시부(7)의 전후방을 커버 및 지지하는 브리스틀 플레이트(8,9)를 포함한다. 3, the conventional brush sealing apparatus includes a
여기서, 상기 브러시부(7)는 복수개의 브리스틀이 촘촘하게 밀집된 형태로 구비되며, 고압 영역과 저압 영역을 분할하여 누설되는 유체의 흐름을 감소시킨다.Here, the
이때, 상기 각 브리스틀은 상단부가 고정된 상태에서 하단부가 상기 로터부(1)에 접촉하여 상기 유체를 실링함으로서 상기 래비린스형 실링장치에 비해 유체의 누출이 다소 저감될 수 있으며 각 브리스틀이 유연하게 휘어지며 상기 로터부(1)의 외주를 지지함에 따라 회전운동 손실량을 감소시키는 효과가 있다.At this time, since each of the bristles contacts the
그러나, 상기 로터부의 회전시 진동으로 인해 브러시부 내의 각 부분별로 브리스틀의 마모가 상이하게 이루어져 과마모된 부분을 통해 유체 누설량이 증가될 뿐만 아니라, 누설 유체의 집중 및 로터부에 대한 지지력의 편향된 저하로 인해 로터부의 진동량이 증가되는 문제점이 있었다. 또한, 상기 브러시 실링장치를 통과하는 유체가 갑압 및 반복에 따른 에너지 손실 없이 브러시부로 유동되므로 브리스틀의 마모가 급격히 진행되는 문제점이 있었다.However, due to vibration during rotation of the rotor, the bristles wear differently in each portion of the brush, thereby increasing the amount of leakage of fluid through the worn-out portion. In addition, the concentration of the leakage fluid and the biased There is a problem that the amount of vibration of the rotor portion is increased due to deterioration. In addition, since the fluid passing through the brush sealing device flows to the brush without energy loss due to the inflow and repetition, there is a problem that abrasion of the bristle rapidly proceeds.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 고정체와 회전체 사이에 유동되는 유체에 대한 실링성능이 개선되는 터빈용 복합 실링장치를 제공하는 것을 해결과제로 한다. SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a hybrid sealing device for a turbine having improved sealing performance against fluid flowing between a stationary body and a rotating body.
상기의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 터빈의 고정체와 회전체 사이로 유동되는 유체의 흐름을 실링하도록 상기 회전체의 블레이드 단부와 대향되는 상기 고정체의 내주면에 장착되는 터빈용 복합 실링장치에 있어서, 상기 유체가 교축작용을 통해 감압 유동되도록 상기 유체의 진입 방향에 배치되되, 반경방향 내측단부와 상기 회전체의 외주 사이가 기설정된 제1간격으로 이격되어 상기 회전체를 감싸도록 구비되는 제1가디언실; 상기 제1가디언실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되어 반경방향 내측단부와 상기 회전체의 외주 사이가 상기 제1간격을 초과하는 기설정된 제2간격으로 상기 회전체를 감싸도록 구비되되, 감압된 유체가 흡입 순환되어 감속되도록 상기 회전체와 대향되는 내주면을 따라 반경방향 외측으로 함몰된 복수의 제1허니콤홈이 형성되는 제1허니콤실; 상기 제1허니콤실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되고, 감속된 유체가 감압 유동되도록 반경방향 내측단부와 상기 회전체의 외주 사이가 기설정된 제3간격으로 상기 회전체를 감싸도록 배열된 복수의 브리스틀을 포함하는 브러시실; 상기 브러시실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되되, 상기 제2간격으로 상기 회전체를 감싸도록 구비되고, 상기 회전체와 대향되는 내주면을 따라 반경방향 외측으로 함몰된 복수의 제2허니콤홈이 형성된 제2허니콤실; 및 상기 제2허니콤실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되되, 상기 유체의 감압편차로 인한 상기 회전체의 편심 회전이 제한되도록 상기 제1간격으로 상기 회전체를 감싸되 상기 회전체의 경도 미만의 경도를 갖는 저경도 재질로 구비되는 제2가디언실을 포함하되, 상기 제1가디언실 및 상기 제2가디언실은 상기 유체의 유동면적이 증가되도록 축방향으로 관통된 복수의 유동슬릿홀과 상기 유동슬릿홀에 의해 분지된 크라운지지부를 포함하며, 상기 크라운지지부는 상기 회전체의 외주에 대한 마찰면적이 저감되도록 반경방향 내측으로 갈수록 원주방향 폭이 감소되도록 구비되되, 반경방향 내측단부에 원주방향으로 윤활홈이 형성되고, 상기 유동슬릿홀은 상기 유체가 상기 회전체의 외주측으로 집중되도록 반경방향 내측으로 갈수록 원주방향 폭이 증가되도록 구비됨을 특징으로 하는 터빈용 복합 실링장치를 제공한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a turbine composite sealing device mounted on an inner circumferential surface of the fixture so as to face a blade end of the rotator so as to seal a flow of fluid flowing between a fixture of the turbine and the rotator Wherein the fluid is disposed in the inflow direction of the fluid so that the fluid undergoes reduced pressure through the throttling action, the fluid being disposed at a predetermined first interval between the radially inner end and the outer periphery of the rotating body, 1 Guardian room; And a second guardian seal disposed between the first guardian chamber and the outer circumference of the rotating body, And a plurality of first radially outwardly recessed first and second radially outwardly protruding radially outwardly facing radially inner surfaces of the first and second radially outwardly facing first and second radially outward surfaces of the rotating body so as to surround the rotating body at predetermined second intervals exceeding the first spacing, A first honeycomb chamber on which a honeycomb is formed; Arranged so as to surround the rotating body at a predetermined third interval between the radially inner end and the outer periphery of the rotating body so that the reduced fluid flows under reduced pressure; and a second honeycomb filter A brush room including a bristle; A plurality of second honeycomb grooves are formed to surround the rotating body at the second gap, the plurality of second honeycomb grooves being recessed radially outward along the inner circumferential surface opposed to the rotating body, A second honeycomb chamber; And a second honeycomb filter disposed in the second honeycomb chamber in a direction in which the fluid advances, the rotating body being enclosed at the first interval so as to restrict eccentric rotation of the rotating body due to a pressure deviation of the fluid, Wherein the first guardian chamber and the second guardian chamber comprise a plurality of flow slit holes penetrating in the axial direction so as to increase the flow area of the fluid, And a crown support portion branched by the slit hole, wherein the crown support portion is provided such that the circumferential width decreases toward the radially inward side so as to reduce the friction area with respect to the outer circumference of the rotary body, And the fluidized slit hole is formed so as to have a circumferential width in the radially inward direction so that the fluid is concentrated on the outer circumferential side of the rotating body Wherein the first and second turbine blades are mounted on the turbine shaft.
여기서, 상기 브러시실의 반경방향 내측단부가 상기 제1가디언실의 반경방향 내측단부보다 상기 회전체에 인접하게 위치되어 상기 유체가 감압 유동되도록 상기 제3간격은 상기 제1간격 미만으로 설정됨이 바람직하다.Wherein the third gap is set to be less than the first gap so that the radially inner end of the brush seal is located adjacent to the rotator than the radially inner end of the first guardian seal, desirable.
그리고, 상기 제1가디언실과 상기 제1허니콤실의 사이 및 상기 제2허니콤실과 상기 제2가디언실 사이는 상기 유체가 유동면적의 전역으로 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제1이격거리로 설정되되, 상기 제1가디언실과 상기 제1허니콤실의 사이 및 상기 제2허니콤실과 상기 제2가디언실 사이에 각각 형성된 평탄면과 상기 회전체의 외주 사이에는 반경방향 간격이 상기 제2간격을 초과하는 제4간격으로 설정되는 제1교축부 및 제4교축부가 각각 형성됨이 바람직하다.A first gap distance between the first and second honeycomb chambers and between the second honeycomb chamber and the second guardian chamber is set to a predetermined distance in the axial direction so that the fluid is diffused and reduced to the entire area of the flow area. Wherein a radial distance between the first guardian chamber and the first honeycomb chamber and between the flat surface formed between the second honeycomb chamber and the second guardian chamber and the outer periphery of the rotating body is the second gap And a fourth diaphragm portion and a fourth diaphragm portion that are set at a fourth interval exceeding the first diaphragm portion and the fourth diaphragm portion, respectively.
더욱이, 상기 제1허니콤실과 상기 브러시실 사이 및 상기 브러시실과 상기 제2허니콤실 사이는 상기 유체가 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제2이격거리로 설정되되, 상기 제1허니콤실과 상기 브러시실 사이 및 상기 브러시실과 상기 제2허니콤실 사이에 각각 형성된 평탄면과 상기 회전체 외주 사이에는 반경방향 간격이 상기 제4간격으로 설정되는 제2교축부 및 제3교축부가 각각 형성됨이 바람직하다.The first honeycomb chamber and the second honeycomb chamber are spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction so that the fluid is diffused and decelerated between the first honeycomb chamber and the brush chamber and between the brush chamber and the second honeycomb chamber, It is preferable that a second throttling portion and a third throttling portion are formed between the brush room and the flat surface respectively formed between the brush room and the second honeycomb chamber and the outer periphery of the rotating body, Do.
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상기의 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-mentioned solution, the present invention provides the following effects.
첫째, 터빈의 고정체와 회전체 사이로 유동되는 유체 흐름을 실링하도록 난류화 정체층을 형성하는 각 허니콤실과, 각 가디언실 및 브러시실의 조합 및 배치 순서에 의해 반경방향 및 축방향 유체 유동이 실질적으로 구속되므로 장치의 실링 성능 및 회전체의 회전효율이 현저히 개선될 수 있다. First, the radial and axial fluid flow is controlled by the combination and arrangement sequence of each honeycomb chamber, each guardian chamber, and brush chamber forming a turbulent stagnation layer to seal the fluid flow flowing between the fixture and the rotating body of the turbine The sealing performance of the device and the rotating efficiency of the rotating body can be remarkably improved.
둘째, 각 가디언실, 각 허니콤실, 브러시실 사이 간격마다 유체의 유동시 유동면적의 전역으로 확산 감속되도록 이격 형성되는 복수의 교축부가 구비되어 유체의 감속 및 감압이 반복됨에 따라 유체의 운동에너지가 급격히 감소되므로 장치의 실링 효율 및 성능이 현저히 개선될 수 있다. Secondly, since a plurality of throttling portions spaced apart from each other are formed so as to be spread and decelerated over the entire area of the flow area when the fluid flows at intervals between the respective guardian chambers, honeycomb chambers, and brush chambers, The sealing efficiency and performance of the device can be remarkably improved.
셋째, 각 상기 교축부의 반경방향 간격이 각 허니콤실 및 회전체 외주 사이의 간격인 제2간격을 초과하는 제4간격으로 설정되고, 축방향 간격이 제1이격거리 및 제2이격거리로 설정됨에 따라 유동 유입된 유체가 각 상기 교축부로 확산 감속되며 정체되므로 유체의 운동에너지를 소모시켜 실링 효율이 개선될 수 있다.Third, the radial distance of each of the shunting portions is set to a fourth gap exceeding a second gap, which is a gap between the honeycomb chambers and the outer periphery of the rotating body, and the axial gap is set to a first gap distance and a second gap distance The flow-in fluid is diffused and stagnated to each of the throttle portions, so that the kinetic energy of the fluid is consumed and the sealing efficiency can be improved.
넷째, 브러시실의 반경방향 내측단부가 제1가디언실 및 제2가디언실의 반경방향 내측단부보다 회전체와 인접하게 위치되어 브리스틀 및 회전체 사이가 협소화되어 차폐면적이 증가되므로 장치의 실링성능이 개선될 수 있다. Fourth, the radially inner end of the brush seal is positioned adjacent to the radial inner end of the first guardian seal and the second guardian seal, thereby narrowing the gap between the bristles and the rotating body to increase the shielding area, Can be improved.
도 1은 종래의 허니콤형 실링장치가 터빈에 장착된 상태를 나타내는 단면도.
도 2는 종래의 허니콤형 실링장치를 나타낸 측단면도.
도 3은 종래의 브러시 실링장치를 나타낸 측단면도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치가 터빈에 장착된 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치를 나타낸 측단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치의 제2허니콤홈을 나타낸 단면예시도.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치의 가디언실을 나타낸 정면도. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional honeycomb-type sealing apparatus is mounted on a turbine.
2 is a side sectional view showing a conventional honeycomb-type sealing apparatus.
3 is a side cross-sectional view of a conventional brush seal device;
4 is a cross-sectional view illustrating a state in which a hybrid sealing apparatus for a turbine according to an embodiment of the present invention is mounted on a turbine.
5 is a side cross-sectional view of a composite sealing apparatus for a turbine according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional exemplary view showing a second honeycomb groove of a turbine composite sealing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a front view of a Guardian chamber of a composite sealing apparatus for a turbine according to an embodiment of the present invention. FIG.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치를 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a hybrid sealing apparatus for a turbine according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치가 터빈에 장착된 상태를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치를 나타낸 측단면도이며, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치의 제2허니콤홈을 나타낸 단면예시도이고, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치의 가디언실을 나타낸 정면도이다. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a state in which a hybrid sealing apparatus for a turbine according to an embodiment of the present invention is mounted on a turbine, FIG. 5 is a side sectional view showing a composite sealing apparatus for a turbine according to an embodiment of the present invention, 6 is a cross-sectional view illustrating a second honeycomb groove of a turbine composite sealing apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a front view illustrating a Guardian chamber of a turbine composite sealing apparatus according to an embodiment of the present invention .
도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 터빈용 복합 실링장치(100)는 터빈의 고정체(20)과 회전체(10) 사이로 누출되는 유체(f)의 흐름을 실링하도록 상기 고정체(20)의 내주면에 장착될 수 있다. 4, the
도 4에 도시된 화살표와 같이, 상기 터빈 내부로 유입된 유체(f)는 케이싱과 케이싱 내부에 고정된 다이어프램, 파티션(27) 등을 통과하여 로터부의 블레이드(27a)를 회전시킨다. 그리고, 상기 유체(f)는 다시 파티션(27)의 안내에 따라 다음 블레이드를 회전시키는 단계를 거치며 외부로 배출되게 되며, 로터부의 회전력이 발전장치로 전달되어 회전력을 전기에너지로 변환하는 발전과정이 수행된다. 4, the fluid f introduced into the turbine passes through the casing, the diaphragm fixed to the inside of the casing, the
여기서, 상기 회전체(10)는 터빈의 내부로 유입된 증기 등의 유체(f)에 의해 회전되는 부분으로, 외부 발전장치와 연결되어 회전력을 전달하는 축인 로터부와, 상기 로터부의 외주에 구비되어 회전력을 형성하는 블레이드(27a)를 포함하는 개념으로 이해함이 바람직하다. Here, the rotating
그리고, 상기 고정체(20)는 증기가 수용되어 유동되도록 외부로부터 구획된 공간을 형성하는 케이싱과, 상기 증기의 유동방향 또는 경로를 제어하는 다이어프램, 파티션(27)을 포괄하는 의미로 이해함이 바람직하다. 이때, 상기 고정체(20)의 내주면은 상기 케이싱, 다이어프램, 파티션(27) 등에서 상기 블레이드(27a) 또는 로터부와 대향되는 반경방향 내측단면을 의미하는 것으로 이해함이 바람직하다. The
여기서, 상기 터빈용 복합 실링장치(100)는 링 형상으로 구비되어 회전체(10)의 반경방향 외측단부 및 고정체(20)의 반경방향 내측단부 사이의 환형 공간을 커버하도록 배치된다. 그리고, 상기 터빈용 복합 실링장치(100)는 상기 환형 공간의 축방향 길이와 면적, 유체 압력 등에 따라 복수로 구비되어 축방향으로 다단으로 배열될 수 있다. 이때, 유체(f)의 흐름을 실링한다는 말은 회전체(10)의 회전이 원활하게 이루어지도록 회전체(10)의 블레이드를 기준으로 유체의 진입방향측 고압영역과 유체의 진출방향측 저압영역을 구획하며, 고압영역의 유체의 압력을 감소시킨 후 저압영역으로 유동시킨다는 의미로 이해함이 바람직하다. 물론, 상기 터빈용 복합 실링장치(100)는 상기 케이싱과 상기 블레이드(27a)의 단부 사이, 상기 케이싱과 상기 로터부의 원통형 몸체부 사이 등과 같이 고정체(20)와 회전체 사이에서 실링이 필요한 모든 장소에 유체의 누설 흐름이 감소되도록 장착될 수 있다. Here, the
도 5 내지 도 7을 참조하면, 상기 터빈용 복합 실링장치는 제1가디언실(120), 제1허니콤실(130), 브러시실(140), 제2허니콤실(150), 그리고 제2가디언실(160)을 포함한다. 여기서, 상기 제1가디언실(120), 상기 제1허니콤실(130), 상기 브러시실(140), 상기 제2허니콤실(150), 상기 제2가디언실(160)은 각각 상기 고정체(20)에 직접 설치되는 것도 가능하나, 장착 및 유지보수 편의성을 위해 실링부(110)에 설치된 상태에서 일체로 고정체(20)에 구비될 수 있다. 이때, 상기 실링부(110), 상기 제1가디언실(120), 상기 제1허니콤실(130), 상기 브러시실(140), 상기 제2허니콤실(150), 상기 제2가디언실(160) 또는 그의 구성요소들은 링형 부재로 구비되되, 장착 및 유지보수 편의성을 위해 소정 각도의 원호형으로 분할되어 원주방향으로 연결시 완전한 링 형상을 이루도록 구비됨이 더욱 바람직하다. 5 to 7, the turbine composite sealing apparatus includes a
그리고, 이러한 링형 부재는 원심주조에 의해 제조되어, 소정 각도로 분할됨이 바람직하며, 각 부재가 고정체(20) 또는 실링부(110)의 내주 형상에 맞게 정확하게 제조될 수 있으며, 고정체 또는 실링부(110)에 설치되는 부재의 반경방향 내측단부가 회전체(10)의 외주로부터 기설계된 간격을 이루되, 원주방향으로 상기 간격이 균일하게 형성되도록 정밀하게 제조 및 배열될 수 있다. The ring-like member is preferably manufactured by centrifugal casting and is preferably divided at a predetermined angle, and each member can be accurately manufactured to match the inner shape of the
한편, 상기 실링부(110)는 상기 고정체(20)의 내주로부터 상기 고정체(20)의 중앙에 배치된 회전체(10)의 외주 사이의 영역 중 상기 고정체(20)에 인접한 외곽영역에 대응되는 링 형상의 부재로 구비되어, 외측단이 상기 고정체(20)의 내주에 결합된다. 이때, 상기 실링부(110)는 둘 이상의 원호형으로 분할되어 분할된 각각의 외측단이 상기 고정체(20)의 내주에 순차 결합됨에 따라 상기 회전체(10)의 외경을 완전하게 감싸도록 배치될 수 있다.The sealing
그리고, 상기 실링부(110)는 축방향 양단부에 상기 고정체(20)의 원주방향을 따라 기설정된 간격으로 복수개의 볼트체결홀이 형성될 수 있다. 여기서, 상기 볼트체결홀은 상단부에 외측으로 돌설된 헤드부가 형성된 체결볼트(k)의 형상에 대응되어 단턱지게 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 볼트체결홀에 상기 체결볼트(k)가 삽입되어 체결됨에 따라 상기 실링부(110) 및 상기 고정체(20)가 상호간 결합될 수 있다.A plurality of bolt fastening holes may be formed at predetermined intervals along the circumferential direction of the
물론, 경우에 따라 상기 실링부(110)의 반경방향 내측단과 상기 회전체(10) 사이에 소정의 환형 공간부가 형성될 수도 있다. 이를 위해, 상기 고정체(20)의 내주에는 원주방향을 따라 결합홈(미도시)이 형성될 수 있으며, 상기 실링부(110)의 반경방향 외측단부에는 상기 결합홈(미도시)에 대응되는 형상의 결합돌기(미도시)가 형성될 수 있다. 또한, 상기 결합홈(미도시) 및 상기 결합돌기(미도시)는 원주방향으로 바라본 단면이 도브테일 형상으로 구비되어 원주방향으로 슬라이드 결합될 수 있으며, 반경방향 내측으로의 분리가 방지될 수 있다. 이때, 상기 결합홈(미도시) 및 상기 결합돌기(미도시) 사이에는 판스프링 등의 탄성부재(미도시)가 구비될 수 있으며, 상기 실링부(110)는 상기 탄성부재(미도시)에 의해 반경방향 내측으로 탄발 지지될 수 있다. As a matter of course, a predetermined annular space portion may be formed between the radially inward end of the sealing
즉, 상기 실링부(110)에 설치된 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)이 상기 탄성부재(미도시)의 가압력에 의해 상기 회전체(10)에 인접한 상태를 유지하되, 상기 회전체(10)가 진동 및 팽창 등으로 인해 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)과 접촉하여 탄성부재(미도시)의 탄성력 이상의 힘을 가하면 상기 실링부(110)가 반경방향 외측으로 이동될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)이 고속회전되는 회전체(10)의 표면에 과도하게 접촉되는 것을 방지할 수 있으며, 이를 통해 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)의 마모 손상이 저감되고 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)과의 접촉 마찰에 따른 회전체(10)의 회전력 손실이 감소될 수 있다. That is, the
그리고, 상기 실링부(110)는 상기 제1가디언실(120), 상기 제1허니콤실(130), 상기 브러시실(140), 상기 제2허니콤실(150), 상기 제2가디언실(160)이 설치될 수 있도록 각각의 축방향 두께와 설치간격을 고려하여 축방향으로 확장 형성됨이 바람직하다. 이때, 상기 실링부(110)는 높은 강도와 내식성을 갖는 스테인리스 스틸 등의 금속재질로 구비됨이 바람직하며, 설치된 각 부재를 안정적으로 지지하면서도 유체와 접촉으로 인한 강도 저하 및 부식이 최소화될 수 있다. The sealing
한편, 상기 제1가디언실(120)은 상기 유체(f)가 교축작용을 통해 감압 유동되도록 상기 유체(f)의 진입 방향에 배치되되, 반경방향 내측단부와 상기 회전체(10)의 외주 사이가 기설정된 제1간격(A)으로 이격되어 상기 회전체(10)를 감싸도록 구비됨이 바람직하다. The
상세히, 상기 제1가디언실(120)은 상기 유체(f)의 진입 방향에 배치되어 상기 실링부(110)의 전단부에 구비된다. 이때, 상기 제1가디언실(120)은 상기 실링부(110)의 전단부에 일체로 형성되는 것도 가능하며, 별도의 부재로 구비되어 결합되는 것도 가능하다. 즉, 상기 제1가디언실(120)은 상기 실링부(110)에 장착되어, 상기 실링부(110)의 반경방향 내측단과 상기 회전체(10) 사이에 형성된 환형 공간부를 따라 원주방향으로 배치될 수 있다.In detail, the
여기서, 상기 제1가디언실(120), 상기 브러시실(140), 상기 제2가디언실(160)이 별도의 부재로 구비되어 상기 실링부(110)에 결합되는 경우에는, 상기 실링부(110)의 내주면에 제1가디언실(120)이 장착되는 제1장착홈(미도시), 상기 브러시실(140)이 장착되는 제2장착홈(115), 상기 제2가디언실(160)이 장착되는 제3장착홈(미도시)이 형성될 수 있다. 이때, 각 상기 장착홈은 반경방향 외측을 향해 함몰되어 형성되되, 그에 설치되는 각 실(130,140,150)에 대응되도록 원주방향으로 확장되어 구비되고, 상기 실링부(110)의 전단부로부터 후방을 향해 상기 제1장착홈(미도시), 상기 제2장착홈(115), 상기 제3장착홈(미도시)이 순차 형성될 수 있다. 이때, 상기 각 장착홈은 축방향으로 소정의 간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 경우에 따라 각 상기 장착홈 사이에 대응되는 실링부(110)의 내주면에 래비린스실이 구비될 수도 있다. Here, when the
그리고, 상기 제1가디언실(120)은 기설정된 상기 제1간격(A)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 제1가디언실(120)은 상기 실링부(110)를 통해 상기 고정체(20)에 설치된 상태에서 반경방향 내측단으로부터 상기 회전체(10)의 외주까지의 간격이 상기 제1간격(A)을 이루도록 반경방향 크기가 설정됨이 바람직하다.Preferably, the
이때, 상기 제1가디언실(120)은 상기 회전체(10)의 외주에 인접하게 배치된 상태에서, 상기 회전체(10)의 진동 또는 편심 회전시 외주에 접하여 회전체(10)를 지지하게 되며, 상기 회전체(10)의 진동 또는 편심 회전을 제한함에 따라 회전력의 손실을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 제1가디언실(120)에 의해 회전체(10)의 편심 또는 진동 범위가 상기 제1간격(A) 이내로 제한될 수 있으며, 상기 회전체(10)는 편심시 외주가 제1가디언실(120)에 의해 반경방향 내측으로 지지됨에 따라 자동 조정될 수 있다. The
여기서, 상기 제1가디언실(120)은 상기 회전체(10)를 형성하는 소재의 경도보다 낮은 경도를 갖는 저경도 재질의 소재로 구비됨이 바람직하며, 낮은 마찰계수를 갖되 저경도를 가진 황동, 동 내지는 동계열 니켈 합금 등으로 구비될 수 있다. Preferably, the
이에 따라, 상기 회전체(10)와의 접촉시 제1가디언실(120)이 선마모되어 고가의 정밀 부품인 회전체(10)가 안전하게 보호될 수 있으며, 낮은 마찰계수를 통해 회전체(10)와의 접촉 저항이 감소되므로 회전력의 손실이 저감될 수 있다. Accordingly, when the
한편, 상기 제1허니콤실(130)은 상기 제1가디언실(120)로부터 상기 유체(f)의 진출 방향에 배치되어 반경방향 내측단부와 상기 회전체(10)의 외주 사이가 상기 제1간격(A)을 초과하는 기설정된 제2간격(B)으로 상기 회전체를 감싸도록 구비되되, 상기 제1가디언실(120)의 통과시 감압된 상기 유체(f)가 흡입 순환되어 감속되도록 상기 회전체(10)와 대향되는 내주면을 따라 반경방향 외측으로 함몰된 복수의 제1허니콤홈(130a)이 형성된다.The
즉, 상기 제1허니콤실(130)은 상기 제1가디언실(120)로부터 후방에 위치되도록 상기 실링부(110)에 장착되어, 상기 실링부(110)의 반경방향 내측단과 상기 회전체(10) 사이에 형성된 환형 공간부를 따라 원주방향으로 배치된다. 여기서, 상기 제1허니콤실(130)은 상기 실링부(110)의 내주면에 일체로 형성되는 것도 가능하며, 별도의 부재로 제조되어 결합되는 것도 가능하다. That is, the
그리고, 상기 제1허니콤실(130)은 상기 제1간격(A)을 초과하는 기설정된 제2간격(B)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 구비된다. 즉, 상기 제1허니콤실(130)은 반경방향 내측단으로부터 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제2간격(B)을 이루도록 반경방향 크기가 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 제2간격(B)은 상기 제1간격(A)을 초과하는 기설정된 간격으로 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 제1허니콤실(130)의 반경방향 내측단부는 상기 제1가디언실(120)의 반경방향 내측단부로보다 상기 회전체(10)의 반경방향 외측에 위치된다. The
그리고, 상기 제1허니콤실(130)에는 상기 회전체(10)와 대향되는 내주면 즉, 반경방향 내측단부에서 반경방향 외측으로 함몰된 육각형 단면 등으로 형성된 다각형 단면의 상기 제1허니콤홈(130a)이 복수개소 형성된다. 상세히, 상기 제1가디언부(120)을 통과한 상기 유체(f)는 소정의 편차로 감압되어 상기 제1허니콤실(130) 및 회전체(10) 사이를 통과한다. The first honeycomb 130a has a first honeycomb 130a having a polygonal cross-section formed by an inner circumferential surface opposed to the
여기서, 상기 제1허니콤홈(130a)은 회전체(10)의 외주를 따라 유동되는 유체는 내부공간으로 흡입하며, 내면을 따라 순환되어 배출되도록 유도한다. 즉, 상기 제1허니콤홈(130a)의 입구측 유체는 홈 내벽을 따라 순환하여 일부는 회전체(10)측으로 배출되며, 일부는 홈 내벽을 따라 재순환하며 상기 회전체(10)를 따라 유동되는 유체의 유속을 감소시키며, 축방향 및 원주방향으로 배열된 복수의 제1허니콤홈(130a) 입구를 따라 상기 유체(f)의 유동을 방해하는 난류화 정체층이 형성된다. 이때, 상기 제1허니콤홈(130a)로부터 배출되는 유체(f)가 축방향으로 후속 유입되어 유동중인 유체(f)의 흐름을 가로막아 상기 유체(f)를 감속시키는 실질적인 베리어층이 형성될 수 있다.Here, the fluid flowing along the outer circumference of the
이때, 상기 제1가디언실(120)을 통해 감압된 유체가 상기 제1허니콤홈(130a)의 입구 및 회전체(10) 사이로 유동되므로, 제1허니콤홈(130a)의 반경방향 외측 깊은 부분까지 순환 유동될 수 있으며, 제1허니콤홈(130a) 내벽면의 전체영역이 유체의 순환영역으로 활용될 수 있다. 이에 따라, 동일한 면적 및 깊이의 상기 제1허니콤실(130)을 사용하는 경우에도 유체의 순환 경로가 증가될 수 있으며, 유체의 순환에 따른 감속/감압 효율이 극대화되어 장치의 효율성 및 실링성능이 현저히 개선될 수 있다. At this time, the fluid depressurized through the
그리고, 상기 난류화 정체층은 상기 회전체(10)의 외주를 따라 소정의 편차 압력 영역을 형성하여 회전체(10)의 진동 또는 편심 유동을 유발할 수 있다. 이때, 상기 제1허니콤실(130)의 전방측의 상기 제1가디언실(120)을 통해 상기 회전체(10)의 편심 유동이 제한되므로 상기 회전체(10)의 회전력 손실이 저감될 수 있다. 이와 더불어, 상기 제1허니콤실(130)은 상기 회전체(10)로부터 상기 제2간격(B)으로 이격된 상태에서, 상기 회전체(10)의 진동 또는 회전시 상기 제1가디언실(120)이 상기 회전체(10)와 먼저 접촉된다. 이를 통해, 상기 제1허니콤실(130) 및 회전체(10)의 직접적인 접촉마찰이 방지되어 장치의 내구성이 개선될 수 있다. The turbulent stagnation layer may form a predetermined deviation pressure region along the outer circumference of the
한편, 상기 브러시실(140)은 상기 제1허니콤실(120)로부터 상기 유체(f)의 진출 방향에 배치되고, 감속된 유체가 감압 유동되도록 반경방향 내측단부와 상기 회전체(10)의 외주 사이가 기설정된 제3간격(C)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 배열된 복수의 브리스틀(141)을 포함한다.The
상세히, 상기 브러시실(140)은 상기 제1허니콤실(130)로부터 상기 유체(f)의 진출 방향에 배치된다. 즉, 상기 브러시실(140)은 상기 제1허니콤실(130)로부터 후방에 위치되도록 상기 실링부(110)의 상기 제2장착홈(115)에 장착되어, 상기 실링부(110)의 반경방향 내측단과 상기 회전체(10) 사이에 형성된 환형 공간부를 따라 원주방향으로 배치될 수 있다. 물론, 경우에 따라 상기 브러시실(140)은 상기 실링부(110)와 일체로 구비될 수도 있다.In detail, the
이때, 상기 브러시실(140)은 상기 제1간격(A) 및 상기 제2간격(B)을 초과하는 기설정된 상기 제3간격(C)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 배열된 복수의 상기 브리스틀(141)을 포함하여 구비된다. 그리고, 상기 브리스틀(141)은 탄성력과 내열성을 가진 유연한 소재로 구비되되, 인접한 브리스틀과 조밀하게 밀집되도록 반경방향 외측단부가 가스텅스텐아크용접(Gas Tungsten Arc Welding, GTAW)이나 플라즈마용점(Plasma Arc Welding, PAW) 또는 고온에 안정한 접착물질에 의해 고정되어 상기 브러시실(140)을 형성할 수 있다. The
여기서, 상기 브리스틀(141)의 반경방향 외측단부는 상기 제2장착홈(115)에 직접 고정되는 것도 가능하나, 장착 및 유지보수 편의성을 위해 별도의 케이싱(142)에 밀집 고정된 상태에서 상기 제2장착홈(115)에 일체로 설치됨이 바람직하다. 이때, 상기 브리스틀(141)은 반경방향 외측단이 상기 케이싱(142)을 통해 상기 제2장착홈(115)에 장착된 상태에서 반경방향 내측단으로부터 상기 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제3간격(C)을 이루도록 반경방향 길이가 설정됨이 바람직하다.Here, the radially outer end of the
이때, 상기 케이싱(142)에는 상기 브리스틀(141)의 전방을 커버하는 쇼크방지부(142a)와 상기 브리스틀(141)의 후방을 지지하는 지지부(142b)가 구비되며, 상기 유체(f)로 인한 상기 브리스틀(141)의 변형량을 감소시키는 역할을 한다. 여기서, 상기 쇼크방지부(142a) 및 상기 지지부(142b)의 반경방향 내측단부로부터 상기 회전체(10) 외주 사이의 간격은 상기 제3간격(C)을 초과함이 바람직하다. The
상세히, 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제1허니콤실(130)을 거쳐 축방향으로 유동된 상기 유체(f)는 상기 브러시실(140)의 반경방향 내측단부측을 통과하여 감압 유동될 수 있다. 즉, 상기 브러시실(140)의 전방측 유체(f)는 상기 쇼크방지부(142a) 및 상기 회전체(10) 사이의 공간을 거쳐 상기 브리스틀(141) 사이의 조밀한 공간으로 유동되며, 상기 지지부(142b) 및 상기 회전체(10) 사이의 공간을 통해 후방으로 유동될 수 있다. 이러한 과정에서 상기 유체(f)가 감압될 수 있다. Specifically, the fluid (f), which has flowed axially through the first guardian chamber (120) and the first honeycomb chamber (130), passes through the radially inner end side of the brush chamber (140) . The front side fluid f of the
여기서, 상기 브리스틀(141)은 상기 쇼크방지부(142a) 및 상기 지지부(142b)를 통해 전후 방향의 휘어짐에 대한 지지력이 증가되나, 원주방향 휨에 대한 지지력이 부족할 수 있다. 이때, 상기 브러시실(140)을 통과하는 상기 유체(f)가 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제1허니콤실(130) 및 후술되는 제2교축부에 의해 축방향으로 감속된 상태이므로 상기 케이싱(142)에 의해 지지되지 않는 상기 브리스틀(141)의 원주방향 변형이 최소화될 수 있다. 이에 따라, 상기 브러시실(140)을 통과하는 상기 유체(f)에 대한 감압량이 증대되어 장치의 실링 성능이 개선될 수 있다. Here, the
또한, 상기 브러시실(140)을 구성하는 상기 브리스틀(141)은 상기 회전체(10)로부터 상기 제3간격(C)으로 이격되도록 배치된다. 즉, 상기 브러시실(140)의 반경방향 내측단부는 상기 제1가디언실(120)의 반경방향 내측단부로부터 반경방향 내측에 위치된다. 이에 따라, 상기 회전체(10)의 편심 회전시 상기 브리스틀(141)이 상기 제1가디언실(120)보다 상기 회전체(10)와 먼저 접촉된다. The
이에 따라, 상기 브러시실(140)의 반경방향 내측단부가 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)의 반경방향 내측단부보다 상기 회전체(10)와 인접하게 위치되어 상기 브리스틀(141) 및 상기 회전체(10) 사이가 협소화되어 차폐면적이 증가되므로 장치의 실링성능이 개선될 수 있다. The radially inner end of the
또한, 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제1허니콤실(130) 및 상기 제2교축부를 통과하며 감속된 상기 유체(f)가 상기 브러시실(140)에 저속 유입되어 상기 브러시실(140)의 마모 손상이 최소화되면서도 실링 성능 저하가 최소화되므로 장치의 실링 성능이 개선되고 장기간 유지될 수 있다.In addition, the fluid (f) decelerated through the first guardian chamber (120), the first honeycomb chamber (130), and the second throttle portion flows into the brush chamber (140) 140) is minimized while the deterioration of the sealing performance is minimized, so that the sealing performance of the device can be improved and maintained for a long period of time.
한편, 상기 제2허니콤실(150)은 상기 브러시실(140)로부터 상기 유체(f)의 진출 방향에 배치되되, 상기 제2간격(B)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 구비되고, 상기 회전체(10)와 대향되는 내주면을 따라 반경방향 외측으로 함몰된 복수의 제2허니콤홈(150a)이 형성된다.The
상세히, 상기 제2허니콤실(150)은 상기 브러시실(140)로부터 상기 유체(f)의 진출 방향에 배치된다. 즉, 상기 제2허니콤실(150)은 상기 브러시실(140)로부터 후방에 위치되도록 상기 실링부(110)의 후단부에 장착되어, 상기 실링부(110)의 반경방향 내측단과 상기 회전체(10) 사이에 형성된 환형 공간부를 따라 원주방향으로 배치된다. 이때, 상기 제2허니콤실(150)은 상기 실링부(110)의 내주면에 일체로 형성되는 것도 가능하며, 별도의 부재로 제조되어 결합되는 것도 가능하다. In detail, the
그리고, 상기 제2허니콤실(150)은 상기 제2간격(B)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 구비된다. 즉, 상기 제2허니콤실(150)은 반경방향 외측단이 상기 실링부(110)에 장착된 상태에서 반경방향 내측단으로부터 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제2간격(B)을 이루도록 반경방향 길이가 설정됨이 바람직하다. The
이때, 상기 제2허니콤실(150)에는 상기 회전체(10)와 대향되는 내주면 즉, 반경방향 내측단부를 따라 반경방향 외측으로 함몰된 육각형 단면 등으로 형성된 다각형 단면의 상기 제2허니콤홈(150a)이 복수 형성된다. 상세히, 상기 브러시실(140)을 통한 상기 유체(f)는 소정의 편차로 감압되고 후술되는 제3교축부에서 감속되어 상기 제2허니콤실(150) 및 회전체(10) 사이를 통과한다. At this time, the
그리고, 상기 제2허니콤홈(150a)은 상기 회전체(10)의 외주를 따라 유동되는 상기 유체(f)를 내부공간으로 흡입하며, 내면을 따라 순환되어 배출되도록 유도한다. 즉, 상기 제2허니콤홈(150a)의 입구측 유체(f)는 홈 내벽을 따라 순환하여 일부는 회전체(10)측으로 배출되며, 일부는 홈 내벽을 따라 재순환하며 회전체(10)를 따라 유동되는 유체(f)의 유속을 감소시키며, 축방향 및 원주방향으로 배열된 복수의 상기 제2허니콤홈(150a) 입구를 따라 상기 유체(f)의 유동을 방해하는 난류화 정체층이 형성된다. The
이때, 상기 브러시실(140)을 통해 감압된 상기 유체(f)가 상기 제2허니콤홈(150a)의 입구 및 회전체(10) 사이로 유동되므로, 상기 제2허니콤홈(150a)의 반경방향 외측 깊은 부분까지 순환 유동될 수 있으며, 상기 제2허니콤홈(150a) 내벽면의 전체영역이 유체(f)의 순환영역으로 활용될 수 있다. 이에 따라, 동일한 면적 및 깊이의 상기 제2허니콤실(150)을 사용하는 경우에도 상기 유체(f)의 순환 경로가 증가될 수 있으며, 상기 유체(f)의 순환에 따른 감속/감압 효율이 극대화되어 장치의 효율성 및 실링성능이 현저히 개선될 수 있다. At this time, since the fluid f reduced through the
한편, 상기 난류화 정체층은 상기 회전체(10)의 외주를 따라 소정의 편차 압력 영역을 형성하여 회전체(10)의 진동 또는 편심 유동을 유발할 수 있다. 이때, 상기 제2허니콤실(150)의 후방측 상기 제2가디언실(160)을 통해 상기 회전체(10)의 편심 유동이 제한되므로 상기 회전체(10)의 회전력 손실이 저감될 수 있다. 이와 더불어, 상기 제2허니콤실(150)은 상기 회전체(10)로부터 상기 제2간격(B)으로 이격된 상태에서, 상기 회전체(10)의 진동 또는 회전시 상기 제2가디언실(160)이 상기 회전체(10)와 먼저 접촉된다. 이를 통해, 상기 제2허니콤실(150) 및 상기 회전체(10)의 직접적인 접촉마찰이 방지되어 장치의 내구성이 개선될 수 있다. On the other hand, the turbulent stagnation layer may form a predetermined deviation pressure region along the outer circumference of the
한편, 상기 제2가디언실(160)은 상기 제2허니콤실(150)로부터 상기 유체(f)의 진출 방향에 배치되되, 상기 유체(f)의 감압편차로 인한 상기 회전체(10)의 편심 회전이 제한되도록 상기 제1간격(A)으로 상기 회전체(10)를 감싸되 상기 회전체(10)의 경도 미만의 경도를 갖는 저경도 재질로 구비된다.The
상세히, 상기 제2가디언실(160)은 상기 제2허니콤실(150)로부터 상기 유체(f)의 진출방향에 배치된다. 즉, 상기 제2가디언실(160)은 상기 브러시실(140)로부터 후방에 위치되도록 상기 실링부(110)에 일체로 구비되어 상기 실링부(110)의 반경방향 내측단과 상기 회전체(10) 사이에 형성된 환형 공간부를 따라 원주방향으로 배치된다. 물론, 경우에 따라 상기 제2가디언실(160)은 상기 제3장착홈(미도시)에 장착될 수도 있다.In detail, the
그리고, 상기 제2가디언실(160)은 상기 제1간격(A)으로 상기 회전체(10)를 감싸도록 구비된다. 즉, 상기 제2가디언실(160)은 반경방향 내측단으로부터 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제1간격(A)을 이루도록 반경방향 크기가 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 브러시실(140)의 반경방향 내측단부는 상기 제2가디언실(160)의 반경방향 내측단부보다 상기 회전체(10)의 외주에 인접하게 배치된다. The
상세히, 상기 브러시실(140)을 통과하는 유체는 브리스틀(141) 사이의 좁은 틈을 따라 유동되며 감압되며 상기 브러시실(140)의 전방과 후방의 유체 간 사이에 감압으로 인한 압력 편차가, 즉 감압편차가 발생된다. 이때, 상기 브러시실(140)의 전방 유체 및 후방 유체는 상이한 높낮이의 압력으로 상기 회전체(10)의 외주를 가압하며, 상기 회전체(10)의 틸팅 등으로 인한 편심 회전이 발생될 수 있다. In detail, the fluid passing through the
여기서, 상기 제2가디언실(160)은 상기 회전체(10)의 외주에 인접하게 배치된 상태에서, 상기 회전체(10)의 틸팅 또는 그에 따른 편심 회전시 외주에 접하여 상기 회전체(10)를 지지하며, 상기 회전체(10)의 진동 또는 편심 회전을 제한함에 따라 회전력의 손실을 감소시킬 수 있다. 즉, 상기 제2가디언실(160)에 의해 상기 회전체(10)의 편심 또는 진동 범위가 상기 제1간격(A) 이내로 제한될 수 있으며, 상기 회전체(10)는 편심시 외주가 상기 제2가디언실(160)에 의해 반경방향 내측으로 지지됨에 따라 자동 조정될 수 있다. 이때, 상기 제2가디언실(160)은 저경도 재질의 황동, 동 내지는 동계열 니켈 합금 등으로 구비되어 고가의 정밀 부품인 상기 회전체(10)보다 선마모되며 상기 회전체(10)가 보호될 수 있다. The
한편, 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130)의 사이 및 상기 제2허니콤실(150)과 상기 제2가디언실(160) 사이에는 상기 유체(f)가 유동면적의 전역으로 확산됨에 따라 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제1이격거리(E)로 설정되되 반경방향 간격이 상기 제2간격(B)을 초과하는 제4간격(D)으로 설정되는 제1교축부 및 제4교축부가 각각 형성된다.The fluid (f) flows between the first guardian chamber (120) and the first honeycomb chamber (130) and between the second honeycomb chamber (150) and the second guardian chamber (D) in which a radial distance is set to a fourth spacing (D) that is set to a predetermined first spacing distance (E) And a fourth throttle portion are respectively formed.
상세히, 상기 제1교축부 및 상기 제4교축부는 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130)의 사이 및 상기 제2허니콤실(150)과 상기 제2가디언실(160) 사이에 상기 유체(f)가 유동면적의 전역으로 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제1이격거리(E)로 설정되되, 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130)의 사이 및 상기 제2허니콤실(150)과 상기 제2가디언실(160) 사이에 각각 형성된 평탄면과 상기 회전체의 외주 사이는 반경방향 간격이 상기 제2간격(B)을 초과하는 상기 제4간격(D)으로 설정됨이 바람직하다.In detail, the first throttle portion and the fourth throttle portion are disposed between the
여기서, 상기 제1교축부는 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130) 사이의 축방향 간격이 상기 제1이격거리(E)로 형성되는 빈 공간으로 이해함이 바람직하다. 즉, 상기 제1이격거리(E)는 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130) 사이 간격으로 이해함이 바람직하다. 또한, 상기 제1교축부는 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130) 사이에 형성되는 환형 공간으로 이해함이 바람직하다. It is preferable that the first throttle portion is an empty space in which the axial gap between the
그리고, 상기 제1교축부에는 상기 제2간격(B)보다 반경방향 외측으로 위치되는 평탄면이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제1교축부는 상기 평탄면으로부터 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제2간격(B)을 초과하도록 반경방향 길이가 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 평탄면 및 상기 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제2간격(B)을 초과하는 제4간격(D)으로 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 평탄면은 링 형상으로 구비되되, 소정 각도의 원호형으로 분할되어 원주방향으로 연결시 완전한 링 형상을 이루도록 구비됨이 더욱 바람직하다. 이러한 평탄면은 링 형상으로 원심주조에 의해 제조되어, 소정 각도로 분할됨이 바람직하다. 즉, 상기 평탄면은 상기 제1가디언실(120)과 상기 제1허니콤실(130) 사이에 상기 제1이격거리(E)로 형성되는 상기 실링부(110)의 일측면으로 이해함이 바람직하다.Preferably, a flat surface located radially outward of the second gap B is formed in the first throttle portion. Here, it is preferable that a radial length of the first throttle portion is set so that the interval between the outer circumference of the
여기서, 상기 제1가디언실(120) 및 상기 회전체(10) 사이의 상기 제1간격(A)에서 교축작용에 의해 교축된 상기 유체(f)는 상기 제1교축부의 평탄면 및 상기 회전체(10) 사이의 넓은 공간에서 팽창되며 감속되며, 팽창시 인접한 영역에 소정의 팽창 압력을 형성한다. 이때, 상기 팽창 압력은 상기 평탄면으로부터 상기 회전체(10) 사이의 간격 및 실링부(110)의 내주로부터 회전체(10) 사이의 간격 간 편차에 비례하여 증가되며, 팽창시 간격 변화가 클수록 큰 압력을 형성한다. 또한, 상기 제1교축부로부터 진출되는 상기 유체(f)는 상기 제1허니콤실(130)로 유동될 수 있다. Here, the fluid (f) throttled by the throttling action at the first gap (A) between the first guardian chamber (120) and the rotating body (10) Expanding and decelerating in a wide space between the
그리고, 상기 제2허니콤실(150)과 상기 제2가디언실(160) 사이에는 상기 유체(f)가 유동면적의 전역으로 감속 확산되도록 기설정된 상기 제1이격거리(E)로 상기 제4교축부가 형성된다. 이때, 상기 제4교축부는 상술된 상기 제1교축부와 구성이 동일함으로 이해함이 바람직하며 구체적인 설명은 생략된다.The fourth gap (E) is set between the second honeycomb chamber (150) and the second guardian chamber (160) so that the fluid (f) A shaft portion is formed. In this case, the fourth throttle portion is preferably the same as the first throttle portion, and a detailed description thereof will be omitted.
여기서, 상기 제2허니콤실(150)의 상기 난류화 정체층을 통과한 상기 유체(f)는 상기 제4교축부의 평탄면 및 상기 회전체(10) 사이의 넓은 공간에서 팽창되며 감속되며, 팽창시 인접한 영역에 소정의 팽창 압력을 형성한다. 이때, 상기 팽창 압력은 상기 평탄면으로부터 상기 회전체(10) 사이의 간격 및 실링부(110)의 내주로부터 회전체(10) 사이의 간격 간 편차에 비례하여 증가되며, 팽창시 간격 변화가 클수록 큰 압력을 형성한다. 또한, 상기 유체(f)는 상기 제2가디언실(160)을 통과하며 교축작용에 의해 감압되며 상기 실링부(110)의 후방으로 유동될 수 있다. Here, the fluid f passing through the turbulent stagnation layer of the
이에 따라, 각 상기 가디언실(120,160), 각 상기 허니콤실(130,150), 상기 브러시실(140) 사이 간격마다 상기 유체(f)의 유동시 유동면적의 전역으로 확산 감속되도록 복수의 교축부가 구비되어 유체의 감속 및 감압이 반복됨에 따라 유체의 운동에너지가 급격히 감소되므로 장치의 실링 효율 및 성능이 현저히 개선될 수 있다.Accordingly, a plurality of throttling portions are provided so as to be spread and decelerated to the entire area of the flow area during the flow of the fluid f at intervals between the
한편, 상기 제1허니콤실(130)과 상기 브러시실(140) 사이 및 상기 브러시실(140)과 상기 제2허니콤실(150) 사이에는 상기 유체(f)가 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제2이격거리(G)로 설정되되 반경방향 간격이 상기 제4간격(D)으로 설정되는 제2교축부 및 제3교축부가 형성된다.An axial gap is formed between the
상세히, 상기 제2교축부 및 상기 제3교축부는 상기 제1허니콤실(130)과 상기 브러시실(140) 사이 및 상기 브러시실(140)과 상기 제2허니콤실(150) 사이에 상기 유체(f)가 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제2이격거리(G)로 설정되되, t상기 제1허니콤실(130)과 상기 브러시실(140) 사이 및 상기 브러시실(140)과 상기 제2허니콤실(150) 사이에 각각 형성된 평탄면과 상기 회전체 외주 사이는 반경방향 간격이 상기 제4간격(D)으로 설정됨이 바람직하다.In detail, the second throttling portion and the third throttling portion are disposed between the
여기서, 상기 제2교축부 및 상기 제3교축부에는 상기 제2간격(B)보다 반경방향 외측으로 위치되는 평탄면이 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제2교축부 및 상기 제3교축부는 상기 평탄면으로부터 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제2간격(B)을 초과하도록 반경방향 길이가 설정됨이 바람직하다. 즉, 상기 평탄면 및 상기 회전체(10)의 외주 사이 간격이 상기 제2간격(B)을 초과하는 제4간격(D)으로 설정됨이 바람직하다. 이때, 상기 평탄면은 링 형상으로 구비되되, 소정 각도의 원호형으로 분할되어 원주방향으로 연결시 완전한 링 형상을 이루도록 구비됨이 더욱 바람직하다. 이러한 평탄면은 링 형상으로 원심주조에 의해 제조되어, 소정 각도로 분할됨이 바람직하다. Preferably, a flat surface positioned radially outward of the second gap B is formed in the second shaft portion and the third shaft portion. Here, it is preferable that the radial length of the second throttle portion and the third throttle portion is set so that the interval between the outer circumference of the
그리고, 상기 제2교축부는 상기 제1허니콤실(130)과 상기 브러시실(140) 사이에 상기 제1허니콤실(130)의 상기 제1허니콤홈(130a)에 의해 발생되는 난류화 정체층에서 감속된 상기 유체(f)가 확산 감속되도록 기설정된 상기 제2이격거리(G)로 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제2이격거리(G)는 상기 제1허니콤실(130)과 상기 브러시실(140) 사이의 축방향 간격으로 이해함이 바람직하다. The second throttling portion is disposed between the
또한, 상기 제3교축부는 상기 브러시실(140)과 상기 제2허니콤실(150) 사이에 상기 브러시실(140)에 의해 감압된 상기 유체(f)가 확산 감속되도록 기설정된 상기 제2이격거리(G)로 형성됨이 바람직하다. 여기서, 상기 제2이격거리(G)는 상기 브러시실(140)과 상기 제2허니콤실(150) 사이의 축방향 간격으로 이해함이 바람직하며, 상기 제1허니콤실(130)과 상기 브러시실(140) 사이의 축방향 간격과 동일한 간격으로 형성될 수 있다. The third throttling portion is provided between the
이에 따라, 각 상기 가디언실(120,160), 각 상기 허니콤실(130,150), 상기 브러시실(140) 사이 간격마다 상기 유체(f)의 유동시 유동면적의 전역으로 확산 감속되도록 복수의 교축부가 구비되어 유체의 감속 및 감압이 반복됨에 따라 유체의 운동에너지가 급격히 감소되므로 장치의 실링 효율 및 성능이 개선될 수 있다.Accordingly, a plurality of throttling portions are provided so as to be spread and decelerated to the entire area of the flow area during the flow of the fluid f at intervals between the
또한, 각 상기 교축부의 반경방향 간격이 각 허니콤실(130,150)의 반경방향 간격인 상기 제2간격(B)을 초과하는 상기 제4간격(D)으로 설정되고, 축방향 간격이 상기 제1이격거리(E) 및 상기 제2이격거리(G)로 설정됨에 따라 유동 유입된 상기 유체(f)가 각 상기 교축부로 확산 감속되며 정체되므로 운동에너지를 소모시켜 실링 효율이 개선될 수 있다.Further, the radial distance of each of the shunting portions is set to the fourth gap (D) exceeding the second gap (B) which is the radial gap between the honeycomb chambers (130, 150) As the distance E and the second gap G are set, the flow-in fluid f is diffused and stagnated to each of the throttle portions, so that kinetic energy is consumed and the sealing efficiency can be improved.
이러한 터빈용 복합 실링장치(100)에서 상기 유체(f)는 상기 제1가디언부(120)로 유입시 감압되어 유동되고, 상기 제1교축부에서 확산 감속되어 유동된다. 이어서, 상기 유체(f)는 제1허니콤실(130)에서 난류화 정체층이 형성되며 감속되며 유동되고, 상기 제2교축부에서 확산 감속되어 유동된다. 그리고, 상기 유체(f)는 상기 브러시실(140)에 의해 감압 유동되어 상기 제3교축부에서 확산 감속되어 유동된다. 이어서, 상기 유체(f)는 상기 제2허니콤실(150)에서 난류화 정체층에 의해 감속 유동되어 상기 제4교축부에서 확산 감속되고, 상기 제2가디언실(160)을 통해 감압 배출된다. 즉, 상기 유체(f)는 상기 터빈용 복합 실링장치(100)에 유동되는 과정에서 감속 및 감압을 반복하여 운동에너지가 급격히 감소된다.In the turbine
따라서, 터빈의 상기 고정체(20)와 상기 회전체(10) 사이로 유동되는 상기 유체(f)의 흐름을 실링하도록 난류화 정체층을 형성하는 각 상기 허니콤실(130,150)과, 각 상기 가디언실(120,160) 및 상기 브러시실(140)의 조합 및 배치 순서에 의해 반경방향 및 축방향 유체 유동이 실질적으로 구속되므로 장치의 실링 성능 및 회전체의 회전효율이 현저히 개선될 수 있다.Thus, each of the
한편, 도 7을 참조하면, 상기 제1가디언실(120) 및 상기 제2가디언실(160)은 상기 유체(f)의 유동면적이 증가되도록 축방향으로 관통된 복수의 유동슬릿홀(122)과 상기 유동슬릿홀(122)에 의해 분지된 크라운지지부(121)를 포함함이 바람직하다. 이때, 유동슬릿홀(122) 및 크라운지지부(121)의 구성은 제1가디언실(120)에만 한정적으로 적용되는 것도 가능하며, 제1가디언실(120) 및 제2가디언실(160)에 동일하게 적용되는 것도 가능하다. 그리고, 제1가디언실(120)에만 적용되는 경우에, 상기 제2가디언실(160)은 회전축(10)과 대향 배치된 반경방향 내측단부가 원형 또는 원호형으로 구비된 완전한 링형 또는 분할된 링형으로 구비될 수 있다. 이하에서는, 제1가디언실(120)을 예로써 유동슬릿홀(122) 및 크라운지지부(121)의 구조를 설명한다. 7, the
상세히, 상기 제1가디언실(120)은 상기 실링부(110)에 장착되는 링형 베이스부재(123)와, 상기 베이스부재(123)의 반경방향 내측단으로부터 방사상으로 돌설된 복수의 상기 크라운지지부(121)로 구비될 수 있다. 이에 따라, 상기 제1가디언실(120)이 상기 실링부(110)에 용이하게 장착될 수 있다. In detail, the
이때, 상기 크라운지지부(121)의 반경방향 내측단부로부터 상기 회전체(10) 사이의 간격은 상기 제1간격(A)으로 구비되며, 상기 베이스부재(123)의 내주면 및 회전체(10) 사이는 상기 제1간격(A)을 초과하는 충분한 간격이 확보됨이 바람직하다. 즉, 상기 유동슬릿홀(122)은 상기 크라운지지부(121) 사이의 공간을 의미하며, 상기 크라운지지부(121)는 원주방향으로 동일한 간격으로 이격 배치됨이 바람직하다. 이에 따라, 각 상기 크라운지지부(121)의 반경방향 내측단부가 상기 회전체(10)의 외주를 따라 균일하게 분산 배열될 수 있다. The gap between the radially inner end of the
이를 통해, 실질적인 접촉 마찰 면적이 감소되면서도 방사상으로 배열된 복수의 상기 크라운지지부(121)를 통해 회전체(10)의 편심 회전이 안정적으로 제한될 수 있다. 즉, 마찰 저항이 감소되면서도 진동 및 편심 회전으로 인한 회전력 저하가 방지될 수 있어 장치의 회전 효율이 개선될 수 있다. As a result, the eccentric rotation of the
또한, 상기 크라운지지부(121)의 반경방향 내측단부 및 상기 제1가디언실(120)의 후방으로 유동되는 유체가 상기 크라운지지부(121) 및 상기 회전체(10) 사이의 좁은 간격 뿐만 아니라, 상기 유동슬릿홀(122)을 통해 원활하게 유동될 수 있다. The fluid flowing to the radially inner end of the
상세히, 상기 제1가디언실(120) 및 상기 회전체(10) 사이에 상기 제2간격(A)에 대응되는 좁은 간극만 형성되는 경우에, 제한된 유동면적으로 인해 유체 흐름의 침체가 발생되고 흐름 침체로 인한 압축 거동으로 상기 회전체(10)의 진동 및 편심 회전이 증가될 우려가 있다. Specifically, when only a narrow gap corresponding to the second gap A is formed between the
이때, 상기 크라운지지부(121)를 통해 상기 회전체(10)의 편심 회전 제한 기능이 안정적으로 유지되면서도, 상기 크라운지지부(121) 사이에 형성된 상기 유동슬릿홀(122)을 통해 유체의 침체 또는 압축 거동이 방지될 수 있다. 여기서, 상기 제1가디언실(120)은 하나의 상기 크라운지지부(121)가 다른 하나의 상기 유동슬릿홀(122)과 대향 배치되도록 소정의 각도로 편향되어 설치됨이 바람직하다. At this time, the eccentric rotation restricting function of the
한편, 도 5 및 도 7을 참조하면, 상기 크라운지지부(121)는 상기 회전체(10)의 외주에 대한 마찰면적이 저감되도록 반경방향 내측으로 갈수록 원주방향 폭이 감소되도록 구비되되, 반경방향 내측단부에 원주방향으로 윤활홈(121a)이 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 크라운지지부(121)는 반경방향 외측부의 원주방향 폭이 넓고, 반경방향 내측부로 갈수록 원주방향 폭이 좁아진 부채꼴 형상으로 구비될 수 있다. 5 and 7, the
이에 따라, 상기 크라운지지부(121)가 넓은 지지면적으로 상기 베이스부재(123)에 안정적으로 지지된 상태에서 상기 회전체(10)의 외주를 회전 지지할 수 있으면서도, 상기 회전체(10)의 외주에 대한 실질적인 마찰면적이 감소될 수 있다. The
이때, 상기 윤활홈(121a)은 상기 크라운지지부(121) 및 상기 회전체(10) 간의 마찰면적을 감소하는 역할과 더불어, 상기 크라운지지부(121)의 원주방향 일측 유동슬릿홀 및 원주방향 타측 유동슬릿홀을 연결하는 유체 유동경로를 형성한다. At this time, the
즉, 상기 유동슬릿홀(122)을 따라 유동되는 고압 유체가 상기 윤활홈(121a)의 내부 공간으로 순간적으로 흡입되어, 상기 크라운지지부(121)의 반경방향 내측단면과 상기 회전체(10) 사이에 윤활층을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 크라운지지부(121) 및 상기 회전체(10)의 간의 접촉 마찰력이 현저히 저감될 수 있다. 이때, 상기 윤활홀(131a)은 상기 크라운지지부(121)의 축방향 두께에 따라 축방향으로 다단 형성됨이 더욱 바람직하다. That is, the high-pressure fluid flowing along the
한편, 상기 유동슬릿홀(122)은 상기 유체가 상기 회전체의 외주측으로 집중되도록 반경방향 내측으로 갈수록 원주방향 폭이 증가되도록 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 유동슬릿홀(122)은 반경방향 외측부의 원주방향 폭이 좁고, 반경방향 내측부로 갈수록 원주방향 폭이 넓어지는 부채꼴 형상으로 구비될 수 있다. Meanwhile, it is preferable that the
이에 따라, 상기 유동슬릿홀(122)을 통해 상기 제1가디언실(120)의 전방에서 후방으로 유동되는 유체가 상기 유동슬릿홀(122)의 반경방향 내측부측 확장된 공간으로 집중되어 유동될 수 있다. 이를 통해, 상기 크라운지지부(121)뿐만 아니라, 상기 유동슬릿홀(122)을 통과하는 유체에 의해서도 반경방향 내측을 향한 지지력이 제공될 수 있으므로 상기 회전체(10)의 진동 및 편심이 현저히 저감될 수 있다. 이와 더불어, 상기 크라운지지부(121)의 반경방향 내측단부에 원주방향으로 형성된 상기 윤활홈(121a)이 상기 유동슬릿홈(132)과 연통된 상태에서, 상기 유동슬릿홀(122)의 하부로 집중된 유체가 상기 윤활홈(121a)의 개방된 원주방향 양단부를 향해 압축 유입되어 유체 윤활층을 형성하므로 상기 크라운지지부(121) 및 회전체(10) 간의 마찰 저항력이 현저히 저감될 수 있다. Accordingly, the fluid flowing from the front to the rear of the
이때, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "구비하다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terms "comprises", "comprising", or "comprising" as used herein mean that a component can be implanted unless specifically stated to the contrary, But should be construed to include other elements. All terms, including technical and scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Commonly used terms, such as predefined terms, should be interpreted to be consistent with the contextual meanings of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless expressly defined to the contrary.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 각 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 청구항에서 청구하는 범위를 벗어남 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형 실시되는 것은 가능하며, 이러한 변형예는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and variations and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. And these modifications fall within the scope of the present invention.
100: 터빈용 복합 실링장치 110: 실링부
120: 제1가디언실 130: 제1허니콤실
140: 브러시실 150: 제2허니콤실
160: 제2가디언실100: Composite sealing device for turbine 110: Sealing part
120: first guardian room 130: first honeycomb room
140: Brush chamber 150: Second honeycomb chamber
160: 2nd Guardian Room
Claims (5)
상기 유체가 교축작용을 통해 감압 유동되도록 상기 유체의 진입 방향에 배치되되, 반경방향 내측단부와 상기 회전체의 외주 사이가 기설정된 제1간격으로 이격되어 상기 회전체를 감싸도록 구비되는 제1가디언실;
상기 제1가디언실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되어 반경방향 내측단부와 상기 회전체의 외주 사이가 상기 제1간격을 초과하는 기설정된 제2간격으로 상기 회전체를 감싸도록 구비되되, 감압된 유체가 흡입 순환되어 감속되도록 상기 회전체와 대향되는 내주면을 따라 반경방향 외측으로 함몰된 복수의 제1허니콤홈이 형성되는 제1허니콤실;
상기 제1허니콤실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되고, 감속된 유체가 감압 유동되도록 반경방향 내측단부와 상기 회전체의 외주 사이가 기설정된 제3간격으로 상기 회전체를 감싸도록 배열된 복수의 브리스틀을 포함하는 브러시실;
상기 브러시실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되되, 상기 제2간격으로 상기 회전체를 감싸도록 구비되고, 상기 회전체와 대향되는 내주면을 따라 반경방향 외측으로 함몰된 복수의 제2허니콤홈이 형성된 제2허니콤실; 및
상기 제2허니콤실로부터 상기 유체의 진출 방향에 배치되되, 상기 유체의 감압편차로 인한 상기 회전체의 편심 회전이 제한되도록 상기 제1간격으로 상기 회전체를 감싸되 상기 회전체의 경도 미만의 경도를 갖는 저경도 재질로 구비되는 제2가디언실을 포함하되,
상기 제1가디언실 및 상기 제2가디언실은 상기 유체의 유동면적이 증가되도록 축방향으로 관통된 복수의 유동슬릿홀과 상기 유동슬릿홀에 의해 분지된 크라운지지부를 포함하며,
상기 크라운지지부는 상기 회전체의 외주에 대한 마찰면적이 저감되도록 반경방향 내측으로 갈수록 원주방향 폭이 감소되도록 구비되되, 반경방향 내측단부에 원주방향으로 윤활홈이 형성되고,
상기 유동슬릿홀은 상기 유체가 상기 회전체의 외주측으로 집중되도록 반경방향 내측으로 갈수록 원주방향 폭이 증가되도록 구비됨을 특징으로 하는 터빈용 복합 실링장치. A composite sealing device for a turbine mounted on an inner circumferential surface of a fixture facing a blade end of the rotator to seal a flow of fluid flowing between a fixture of the turbine and the rotator,
A first guardian disposed in the inflow direction of the fluid so that the fluid flows under reduced pressure through the throttling action, the first guardian being spaced apart at a predetermined first interval between the radially inner end and the outer periphery of the rotator, room;
And a second guardian seal disposed between the first guardian chamber and the outer circumference of the rotating body, And a plurality of first radially outwardly recessed first and second radially outwardly protruding radially outwardly facing radially inner surfaces of the first and second radially outwardly facing first and second radially outward surfaces of the rotating body so as to surround the rotating body at predetermined second intervals exceeding the first spacing, A first honeycomb chamber on which a honeycomb is formed;
Arranged so as to surround the rotating body at a predetermined third interval between the radially inner end and the outer periphery of the rotating body so that the reduced fluid flows under reduced pressure; and a second honeycomb filter A brush room including a bristle;
A plurality of second honeycomb grooves are formed to surround the rotating body at the second gap, the plurality of second honeycomb grooves being recessed radially outward along the inner circumferential surface opposed to the rotating body, A second honeycomb chamber; And
A second honeycomb filter disposed in the second honeycomb chamber in a direction in which the fluid flows in the first honeycomb chamber, the rotating body being wrapped around the first gap so as to restrict eccentric rotation of the rotating body due to a pressure deviation of the fluid, And a second guardian thread made of a low-hardness material having a hardness,
Wherein the first guardian chamber and the second guardian chamber include a plurality of flow slit holes axially penetrated to increase the flow area of the fluid and a crown support portion branched by the flow slit holes,
Wherein the crown support portion is formed such that the circumferential width decreases toward the radially inward direction so as to reduce the friction area with respect to the outer circumference of the rotating body, wherein a lubrication groove is formed in the radially inner end portion in the circumferential direction,
Wherein the floating slit hole is formed such that the circumferential width increases toward the radially inward side such that the fluid is concentrated to the outer circumferential side of the rotating body.
상기 브러시실의 반경방향 내측단부가 상기 제1가디언실의 반경방향 내측단부보다 상기 회전체에 인접하게 위치되어 상기 유체가 감압 유동되도록 상기 제3간격은 상기 제1간격 미만으로 설정됨을 특징으로 하는 터빈용 복합 실링장치. The method according to claim 1,
Wherein the third gap is set to be less than the first gap so that the radially inner end of the brush seal is positioned adjacent to the rotator than the radially inner end of the first guardian chamber so that the fluid undergoes reduced pressure flow. Composite sealing device for turbines.
상기 제1가디언실과 상기 제1허니콤실의 사이 및 상기 제2허니콤실과 상기 제2가디언실 사이는 상기 유체가 유동면적의 전역으로 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제1이격거리로 설정되되,
상기 제1가디언실과 상기 제1허니콤실의 사이 및 상기 제2허니콤실과 상기 제2가디언실 사이에 각각 형성된 평탄면과 상기 회전체의 외주 사이에는 반경방향 간격이 상기 제2간격을 초과하는 제4간격으로 설정되는 제1교축부 및 제4교축부가 각각 형성됨을 특징으로 하는 터빈용 복합 실링장치. The method according to claim 1,
A first gap distance between the first honeycomb chamber and the first honeycomb chamber and between the second honeycomb chamber and the second guardian chamber is set to a predetermined spacing distance in which an axial gap is set so as to spread and decelerate the fluid to the entirety of the flow area, ,
Between the first guardian chamber and the first honeycomb chamber and between the flat surface formed between the second honeycomb chamber and the second guardian chamber and the outer periphery of the rotator, Wherein a first throttle portion and a fourth throttle portion are formed at a fourth interval in which a radial distance exceeds the second gap.
상기 제1허니콤실과 상기 브러시실 사이 및 상기 브러시실과 상기 제2허니콤실 사이는 상기 유체가 확산 감속되도록 축방향 간격이 기설정된 제2이격거리로 설정되되,
상기 제1허니콤실과 상기 브러시실 사이 및 상기 브러시실과 상기 제2허니콤실 사이에 각각 형성된 평탄면과 상기 회전체 외주 사이에는 반경방향 간격이 상기 제4간격으로 설정되는 제2교축부 및 제3교축부가 각각 형성됨을 특징으로 하는 터빈용 복합 실링장치. The method of claim 3,
And a second gap distance between the first honeycomb chamber and the brush chamber and between the brush chamber and the second honeycomb chamber such that the fluid is diffused and decelerated,
A second shaft portion having a radial gap between the first honeycomb chamber and the brush chamber and between the flat surface formed between the brush chamber and the second honeycomb chamber and the outer periphery of the rotating body, And a throttling portion are formed on the outer circumferential surface of the turbine.
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RU209583U1 (en) * | 2021-06-28 | 2022-03-17 | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "Брянский государственный технический университет" | Combined seal on the shaft of a turbomachine |
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