KR20070102415A - 패킹 링 조립체 및 증기 터빈 - Google Patents

패킹 링 조립체 및 증기 터빈 Download PDF

Info

Publication number
KR20070102415A
KR20070102415A KR1020070036052A KR20070036052A KR20070102415A KR 20070102415 A KR20070102415 A KR 20070102415A KR 1020070036052 A KR1020070036052 A KR 1020070036052A KR 20070036052 A KR20070036052 A KR 20070036052A KR 20070102415 A KR20070102415 A KR 20070102415A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
packing ring
ring segment
bar
spring
ring assembly
Prior art date
Application number
KR1020070036052A
Other languages
English (en)
Inventor
리차드 제이 체브레트
플로어 리바스
프레드릭 쥐 배일리
윌리암 이 애디스
마크 이 켈리
버나드 에이 코우처
커트 엔 로러
Original Assignee
제너럴 일렉트릭 캄파니
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제너럴 일렉트릭 캄파니 filed Critical 제너럴 일렉트릭 캄파니
Publication of KR20070102415A publication Critical patent/KR20070102415A/ko

Links

Images

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
    • F01D11/12—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • 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
    • F01D11/003—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by packing rings; Mechanical seals
    • 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
    • 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
    • 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
    • F16J15/442—Free-space packings with floating ring segmented
    • 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
    • F16J15/445—Free-space packings with means for adjusting the clearance
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)

Abstract

패킹 링 세그먼트, 바아(30), 커버 플레이트 및 스프링을 포함하는 패킹 링 조립체가 본원에 개시된다. 패킹 링 세그먼트는 축방향 슬롯(32)을 갖는다. 바아(30)는 슬롯 내에 배치된다. 커버 플레이트는 패킹 링 세그먼트의 외주부를 따라 배치된다. 또한, 스프링은 바아(30) 및 커버 플레이트 사이에 압축된다.

Description

패킹 링 조립체 및 증기 터빈{STEAM TURBINE VARIABLE CLEARANCE PACKING}
도 1은 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 증기 터빈의 일부분을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 도 1의 예시적인 증기 터빈의 확대도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 도 2의 예시적인 증기 터빈의 단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 도 2의 예시적인 증기 터빈의 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 증기 터빈의 일부분을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 도 5의 예시적인 증기 터빈의 확대도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 사용하는 도 6의 예시적인 증기 터빈의 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 증기 터빈 12 : 터빈 샤프트
14 : 터빈 다이어프램 16 : 제 1 다이어프램 반부
18 : 제 2 다이어프램 반부 20a, 20b : 패킹 링 조립체
22a : 제 1 패킹 링 세그먼트 24a : 제 1 패킹 링 세그먼트
26a : 제 1 패킹 링 세그먼트 28a : 제 1 패킹 링 세그먼트
30 : 바아 32 : 축방향 슬롯
34 : 스프링 36 : 커버 플레이트
38 : 패스너 64 : 시일 키이
본 발명은 통상적으로 증기 터빈에 관한 것으로, 특히 증기 터빈의 회전 요소 및 고정 요소 사이의 시일에 관한 것이다.
터빈과 같은 회전 기계에서, 시일은 회전 요소 및 고정 요소 사이에 제공된다. 예컨대, 증기 터빈에서, 회전 요소 및 고정 요소 사이에 미로형 시일(labyrinth seal)을 형성하기 위해 복수의 아치형 패킹 링 세그먼트(때때로 시일 링 세그먼트로 지칭됨)를 제공하는 것이 일반적이다. 통상적으로, 아치형 패킹 링 세그먼트는 기계의 회전축과 동심이어서 회전 요소의 밀봉 표면과 동심인 고정 요소 내의 환형 홈 내에 배치된다. 각각의 아치형 시일 세그먼트는 회전 요소의 밀 봉 표면에 대항해 아치형 시일 표면을 지지한다. 미로형 시일에서, 시일 표면은 축방향으로 이격된 치형부의 반경방향 지향 어레이를 지지하며, 상기 치형부는 회전 요소의 밀봉 표면을 형성하는 축방향으로 이격된 환형 치형부의 어레이로부터 반경방향으로 이격된다. 밀봉 기능은, 작업 매체, 예컨대 증기가 시일 표면 치형부와 회전 요소의 대향 표면에 의해 형성된 미로형 시일 내에 비교적 좁은 간극을 통과할 때, 증기의 난류 유동을 생성시킴으로써 성취된다.
회전 장비 및 고정 구성 요소 사이의 물리적 접촉 없이 적절한 간극을 유지하는 능력은 효과적인 시일의 형성을 허용한다. 세그먼트의 시일 표면 및 회전 요소의 대향 시일 표면 사이의 이러한 반경방향 간극이 매우 크다면, 유동 구역은 증가하고, 보다 적은 난류가 발생되며, 밀봉 작용은 위태로워진다. 반대로, 간극이 너무 좁아지면, 밀봉 치형부는 회전 요소와 접촉할 수 있고, 그 결과 치형부는 그의 뚜렷한 프로파일 및 좁은 간극을 상실하게 되며, 그에 따라 보다 적은 난류를 발생시키며, 증가된 유동 구역을 점유하며, 마찬가지로 밀봉 작용이 위태로워진다.
시동 및 작업 정지와 같은 과도 현상시, 로터 및 패킹 링 세그먼트의 손상을 방지하기 위해, 정압(positive pressure), 가변 간극 패킹 링이 때때로 사용된다. 정압, 가변 간극 패킹 링에서, 패킹 링 세그먼트는 패킹 링에 의해 수행되는 시일 표면이 회전 요소의 실질적인 외측으로 이격되도록 야기하는 외측 또는 큰 간극 위치 내로 보통 스프링 바이어스(spring biased)된다. 시동 후에, 작업 유체 매체, 예컨대 증기는 회전 요소의 홈으로 도입되며, 내측 또는 작은 간극 위치 쪽으로 스프링의 바이어스(bias)에 대항해 내측으로 이동하도록 세그먼트를 가압한다. 이들 스프링은 고정 요소에 의해 형성된 환형 홈 내에 위치되며, 스프링이 위치된 환형 홈에 관련하여 크기 설정된다. 대형 터빈 유닛에서, 환형 홈은 유체 매체의 입구로부터 야기되는 압력을 견딜 수 있는 탄성을 갖는 대형 스프링을 수용하기에 충분하도록 큰 것이 일반적이다. 또한, 패킹 링은 스프링이 환형 홈 내에 위치된 패킹 링의 부분에 부착될 수 있도록 충분히 큰 것이 일반적이다.
그러나, 보일러 공급 펌프, 반응로 공급 펌프, 압축기 및 펌프용 기계적 구동 장치 및 몇몇의 발전기 구동 유닛과 같은 적용에서 사용되는 보다 작은 터빈 유닛으로 작업할 때, 보다 작은 터빈 유닛 내에 존재하는 좁은 폭/직경 환형 홈 내에 스프링을 설치하는 것은 어렵고 비현실적이다. 따라서, 이러한 경우에, 폭이 너무 작아서 종래의 스프링을 수용할 수 없는 환형 홈과 함께 사용될 수 있는 가변 간극 패킹 링 조립체가 필요하다.
패킹 링 세그먼트, 바아, 커버 플레이트 및 스프링을 포함하는 패킹 링 조립체가 본원에 개시된다. 패킹 링 세그먼트는 축방향 슬롯을 갖는다. 바아는 슬롯 내에 배치된다. 커버 플레이트는 패킹 링 세그먼트의 외주부를 따라 배치된다. 또한, 스프링은 바아 및 커버 플레이트 사이에 압축된다.
제 1 패킹 링 세그먼트, 제 2 패킹 링 세그먼트 및 하나 이상의 시일 키이(seal key)를 갖는 패킹 링 조립체가 본원에 더 개시된다. 제 1 패킹 링 세그먼트는 고정 요소의 제 1 반부(half) 내에 배치된 스프링 장전된 바아(spring loaded bar)를 갖는다. 제 2 패킹 링 세그먼트는 제 1 패킹 링 세그먼트에 인접한 고정 요소의 제 1 반부 내에 배치된 스프링 장전된 바아를 갖는다. 또한, 하나 이상의 시일 키이는 고정 요소의 제 1 반부 및 제 2 반부 사이의 중심선에 배치되며, 각각의 시일 키이는 제 1 패킹 링 세그먼트 또는 제 2 패킹 링 세그먼트를 지지한다.
샤프트, 고정 요소 및 패킹 링 조립체를 갖는 증기 터빈이 본원에 더 개시된다. 패킹 링 조립체가 고정 요소와 접촉하는 스프링 장전된 바아를 갖는 샤프트 둘레로 연장되도록 요소가 배치된다.
전체 도면에서 동일 요소에 동일 참조 부호가 부여되는 첨부된 도면을 참조한다.
도 1을 참조하면, 고정 요소, 예컨대 제 1 다이어프램 반부 및 제 2 다이어프램 반부(16, 18) 각각을 포함하는 터빈 다이어프램(14) 내에 배치된 터빈 샤프트(12)를 갖는 증기 터빈(10)의 일부가 도시된다. 미로형 시일은 누출을 방지하기 위해 터빈 샤프트-다이어프램 계면에 제공된다. 미로형 시일은 때때로 시일 링 조립체로 지칭되며, 도 1에 도시된 바와 같이, 터빈 샤프트(12) 둘레로 연장되는 4개의 아치형 패킹 링 세그먼트(22a, 24a, 26a, 28a)를 갖는 가변 간극 패킹 링 조립체(20a)를 포함한다. 패킹 링 세그먼트는 시동 시 및 속도 작동 시 각각 최외측의 큰 간극 위치 및 최내측의 작은 간극 위치 사이에서 이동 가능하다.
각각의 패킹 링 세그먼트는 2개의 스프링 장전된 바아(30)(도 2에 가장 잘 도시되었으며, 명료함을 위해 도 1의 위치로부터 회전됨)를 포함하며, 상기 2개의 스프링 장전된 바아는 패킹 링 세그먼트를 큰 간극 위치 및 작은 간극 위치 사이에서 반경방향으로 이동시킨다. 스프링 장전된 바아(30)는 패킹 링 세그먼트의 외주부를 따라 위치된 축방향 슬롯(32) 내에 배치된다. 일 단부 상에서 바아(30)와 접촉하고 타 단부 상에서 커버 플레이트(36)와 접촉하는 스프링(34)이 축방향 슬롯(32) 내에 더 배치된다. 바아(30) 및 스프링(34)을 슬롯 내에 포함하는 커버 플레이트(36)는 패스너(38)에 의해 패킹 링 세그먼트의 외주부에 고정된다.
도 3 및 도 4에 더 도시된 바와 같이, 각각의 패킹 링 세그먼트는 밀봉 표면(40) 및 반경방향으로 돌출한 치형부(42)를 가지며, 각각의 밀봉 표면(40)은 서로 축방향으로 이격되어 연장되는 한쌍의 세그먼트 밀봉 플랜지(44)에 의해 형성된다. 패킹 링 세그먼트의 반경방향 외측부는 서로 축방향 대향 방향으로 이격되어 패킹 링 세그먼트로부터 유사하게 연장되는 세그먼트 위치설정 플랜지(46)를 포함한다. 축방향으로 감소된 네크부(48)는 세그먼트 밀봉 플랜지(44) 및 세그먼트 위치설정 플랜지(46) 사이에서 연장된다. 패킹 링 세그먼트는 터빈 다이어프램(14) 내의 통상적으로 도브테일 형상인 환형 홈(50) 내에 배치된다. 환형 홈(50)은 그들 사이에 슬롯(54)을 형성하며 서로 다른 쪽으로 축방향으로 연장되는 한쌍의 다이어프램 위치설정 플랜지(52)에 의해 다이어프램(14)의 반경방향 최내측부를 따라 형성된다. 패킹 링 세그먼트는 패킹 링 세그먼트의 축방향으로 감소된 네크부(48)가 다이어프램 슬롯(54) 내에 끼워맞춤되도록 위치 설정된다.
스프링 장전된 바아(30)[도 3 및 도 4에 은선(hidden line)/파선으로 도시 됨]는 스프링(34)으로부터의 스프링력 하에서 세그먼트 위치설정 플랜지를 지나 반경방향 내측으로 연장된다. 바아는, 서로 축방향 대향 방향으로 이격된 바아로부터 연장되는, 한쌍의 축방향으로 연장되는 바아 위치설정 플랜지(56)를 갖는다. 바아(30)는 스프링(34)의 일 단부를 위한 정합 표면을 제공하는 오목부(58)를 더 포함한다. 커버 플레이트(36)는 스프링(34)의 타 단부를 위한 정합 표면을 제공한다. 스프링(30)은 압축 스프링이며, 압축될 때 저항력을 가한다. 그러므로, 스프링(34)이 바아(30) 및 커버 플레이트(34) 사이에 설치되는 경우, 스프링(34)은 최내측 반경방향 위치로 이동되도록 바아(30)를 가압한다. 패킹 링이 다이어프램 내로 설치되는 경우, 바아 위치설정 플랜지(56)는 다이어프램 위치설정 플랜지(52)와 접촉해서 스프링으로부터의 압력이 (패킹 링 세그먼트에 고정되는) 커버 플레이트(36) 상에 가해지며, 따라서 (도 3에 도시된 바와 같이) 최외측의 큰 간극 위치에 패킹 링 세그먼트를 위치시키는 패킹 링 세그먼트의 반경방향 외측 이동을 야기시킨다. 패킹 링 세그먼트가 최외측의 큰 간극 위치에 있는 경우, 세그먼트 위치설정 플랜지(46) 및 다이어프램 위치설정 플랜지(52) 사이에 갭(60)이 존재한다.
패킹 링 세그먼트를 상기 패킹 링 세그먼트의 폐쇄된 보다 작은 직경 위치 내로 이동시키기 위해, 복수의 통로(도시되지 않음)가 증기와 같은 유동 매체를 패킹 링 세그먼트의 외측 직경(62)을 따라 도입하기 위해 다이어프램 또는 패킹 링 세그먼트 내에 제공된다. 유동 매체가 패킹 링 세그먼트의 외측 직경을 따라 반경방향 내측 압력을 가함으로써, 패킹 링 세그먼트는 (도 4에 도시된 바와 같이) 스프링(34)의 바이어스에 대항해 터빈 샤프트(12) 쪽으로 내측으로 위치될 수 있다. 패킹 링 세그먼트가 최내측의 작은 간극 위치에 존재하는 경우, 세그먼트 위치설정 플랜지(46) 및 다이어프램 위치설정 플랜지(52)가 서로 직접 접촉하기 때문에 이들 사이에 갭(60)이 존재하지 않는다.
스프링(34)은 큰 간극 위치를 유지하기 위해 충분한 스프링 저항력을 갖지만, 작은 간극 위치를 유지하기 위해 유체 압력이 스프링 압력을 극복하도록 허용하는 소정의 범위 내에서 압축될 수 있는 방식으로 작동한다.
변형적인 실시예에서, 패킹 링 조립체는 도 5에 도시된 바와 같이 배열될 수 있으며, 패킹 링 조립체(20b)는 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)가 제 1 다이어프램 반부(16) 및 제 2 다이어프램 반부(18) 사이의 중심선의 제 1 측부 상에 배치되는 동시에, 제 3 패킹 링 세그먼트(26b) 및 제 4 패킹 링 세그먼트(28b)가 제 1 다이어프램 반부(16) 및 제 2 다이어프램 반부(18) 사이의 중심선의 제 2 측부 상에 배치되도록 배열되는 패킹 링 세그먼트를 포함한다. 추가적으로, 한쌍의 시일 키이(64)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1 다이어프램 반부(16) 및 제 2 다이어프램 반부(18) 사이의 중심선에서 패킹 링 세그먼트의 최외측 반경방향 위치에 설치될 수 있다. 시일 키이(64)는 예컨대, 볼트(66)에 의해 다이어프램 슬롯(68) 내에서 제 1 다이어프램 반부(16)에 고정되며, 반경방향 내측으로 돌출하여, 각각의 패킹 링 세그먼트의 제 1 다이어프램 반부(16) 및 제 2 다이어프램 반부(18) 사이의 중심선에 인접하고, 단부를 따라 형성되는 패킹 링 세그먼트 슬롯(70) 내로 연장된다. 다시 말하면, 각각의 패킹 링 세그먼트는 패킹 링 세그먼트 슬롯(70)의 반(1/2)을 형성하며, 보다 상세하게는, 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 4 패킹 링 세그먼트(28b)는 하나의 세그먼트 슬롯(70)을 형성하며, 제 2 패킹 링 세그먼트(24b) 및 제 3 패킹 링 세그먼트(26b)는 다른 직경방향으로 배향된 세그먼트 슬롯(70)을 형성한다.
시일 키이(64)는 중력 하에서 원주방향 이동에 대항해 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)를 지지한다. 또한 시일 키이(64)는 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)가 제 3 패킹 링 세그먼트(26b) 및 제 4 패킹 링 세그먼트(28b) 상에 힘을 가하는 것을 더 방지하여, 원주방향 이동을 방지한다. 시일 키이(64)는 제 1 다이어프램 반부(16) 내에 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)를 포함하므로, 시일 키이(64)도 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b) 사이의 갭을 최소화한다. 추가적으로, 시일 키이(64)는 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)의 수평 방향 이동[수평 방향 이동은 제 1 및 제 2 다이어프램 반부 사이의 중심선 및 터빈 샤프트(12)의 중심축에 의해 형성된 도 5 및 도 6의 수평면으로서 규정됨]을 허용하는 동시에, 제 3 패킹 링 세그먼트(26b) 및 제 4 패킹 링 세그먼트(28b)를 위한 반경방향 이동을 허용한다. 제 3 패킹 링 세그먼트(26b) 및 제 4 패킹 링 세그먼트(28b)에서의 반경방향 이동은 터빈 샤프트(12)의 휨이 최대인 터빈 샤프트(12)의 하부 반부의 수직 중심선에서 보다 큰 반경방향 간극을 허용한다.
시일 키이(64)는 고정 나사(setscrew)(74)(도 6 및 도 7에 가장 잘 도시됨)의 결합을 위한 나사산 구멍(72)을 더 포함한다. 나사산 구멍(72)은 고정 나 사(74)의 조정이 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)의 이동을 야기시키도록 배향된다. 고정 나사(74)가 시일 키이(64)를 지나 연장되도록 조정될 때, 노출된 고정 나사(74) 단부는 패킹 링 세그먼트와 접촉하고, 시일 키이(64)로부터 원주방향으로 이격되도록 패킹 링 세그먼트를 구동시킨다. 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 및/또는 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)의 조정은 정확한 중심 위치 내로의 모든 패킹 링 세그먼트의 적절한 조정을 허용한다.
상술된 특징은 패킹 링 조립체(20a)(도 1에 가장 잘 도시됨) 및 패킹 링 조립체(20b)(도 5에 가장 잘 도시됨)가 각각의 다이어프램 반부에 전체적으로 둘러싸여 조립체의 문제점을 방지하도록 허용된다. 추가적으로, 스프링 장전된 바아 및 연관된 정합 요소는 패킹 링 조립체(20a, 20b) 내에 자체 포함된다. 또한, 패킹 링 조립체(20a, 20b)는 임의의 현재의 도브테일 크기 및 임의의 현재의 다이어프램 조립체를 구비하여 설치되고 이용될 수 있다. 그러므로, 패킹 링 조립체(20a, 20b)는 다이어프램 요소에 거의 변형이 없거나 전혀 변형이 없는 현재의 산업용 증기 터빈에 설치될 수 있다. 추가적으로, 패킹 링 조립체(20a, 20b)는 현재의 증기 터빈 내로 장착될 수 있다. 패킹 링 조립체(20a, 20b)는 소정의 부품을 갖는 키트로서 제공될 수 있으며, 증기 터빈의 유지 보수 간격 또는 정비 시에, 다이어프램에 거의 변형이 없거나 전혀 변형이 없이, 다이어프램으로부터 현재의 패킹 링 조립체를 제거하고 패킹 링 조립체(20a, 20b)로 교체하는 것이 용이한 하드웨어를 제공할 수 있다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 기술되었지만, 본 발명의 범위를 벗 어남이 없이 그의 구성 요소에 대해서 다양한 변화가 만들어질 수도 있고 동등물이 대치될 수도 있는 것이 당업자에게 이해될 것이다. 이외에도, 본질적인 범위를 벗어남이 없이 특정 상황 또는 재료가 본 발명의 교시에 적용될 수 있도록 많은 변형이 이루어질 수 있다. 그러므로, 본 발명은 본 발명을 실시하기 위해 심사숙고된 최선의 방법으로서 개시된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 특허청구의 범위 내에서 속하는 모든 실시예를 포함하는 것으로 의도된다.
본 발명에 따르면, 증기 터빈의 회전 요소 및 고정 요소 사이에 양호한 시일을 형성하도록 환형 홈과 함께 사용될 수 있는 가변 간극 패킹 링 조립체가 제공된다.

Claims (10)

  1. 패킹 링 조립체(20a 또는 20b)에 있어서,
    축방향 슬롯(32)을 갖는 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)와,
    상기 슬롯(32) 내에 배치된 바아(30)와,
    상기 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)의 외주부를 따라 배치된 커버 플레이트(36)와,
    상기 바아(30) 및 커버 플레이트(36) 사이에 압축된 스프링(34)을 포함하는
    패킹 링 조립체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)가 회전 요소에 대해 최내측의 작은 간극 위치 및 최외측의 큰 간극 위치 사이에서 이동하는
    패킹 링 조립체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스프링(34)이 상기 바아(30) 및 커버 플레이트(36) 사이에 저항력을 가하며, 상기 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)는 상기 최외측의 큰 간극 위치에 있는
    패킹 링 조립체.
  4. 제 3 항에 있어서,
    유동 매체가 상기 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b) 상에 상기 스프링(34)의 저항력을 극복하는 힘을 가하며, 상기 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)를 상기 최내측의 작은 간극 위치로 이동시키는
    패킹 링 조립체.
  5. 패킹 링 조립체(20b)에 있어서,
    고정 요소의 제 1 반부(16) 내에 배치되는 스프링 장전된 바아(30)를 갖는 제 1 패킹 링 세그먼트(22b)와,
    상기 제 1 패킹 링 세그먼트(22b)에 인접하여, 상기 고정 요소의 제 1 반부(16) 내에 배치되는 스프링 장전된 바아(30)를 갖는 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)와,
    상기 고정 요소의 제 1 반부(16) 및 제 2 반부(18) 사이의 중심선에 배치된 하나 이상의 시일 키이(seal key)(64)를 포함하며,
    각각의 상기 시일 키이(64)는 상기 제 1 패킹 링 세그먼트(22b) 또는 상기 제 2 패킹 링 세그먼트(24b)를 지지하는
    패킹 링 조립체.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 스프링 장전된 바아(30)가 상기 고정 요소에 힘을 가하고, 이에 의해 상기 패킹 링 세그먼트(22b 또는 24b)가 회전 요소에 대해 최내측의 작은 간극 위치 및 최외측의 큰 간극 위치 사이에서 이동하는
    패킹 링 조립체.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 스프링 장전된 바아(30)를 상기 패킹 링 조립체(20b) 내에 고정시키는 커버 플레이트(36)를 더 포함하는
    패킹 링 조립체.
  8. 증기 터빈(10)에 있어서,
    샤프트(12)와,
    고정 요소(14)와,
    상기 고정 요소(14)와 접촉하는 스프링 장전된 바아(30)를 가지며 상기 샤프트(12) 둘레로 연장되는 패킹 링 조립체(20a 또는 20b)를 포함하는
    증기 터빈.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 패킹 링 조립체(20a 또는 20b)가 각각 하나 이상의 스프링 장전된 바아(30)를 갖는 복수의 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)를 더 포함하 는
    증기 터빈.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스프링 장전된 바아(30)가 상기 고정 요소(14) 상에 힘을 가하고, 이에 의해 상기 패킹 링 세그먼트(22a 내지 28a, 22b 내지 28b)가 회전 요소(12)에 대해 최내측의 작은 간극 위치 및 최외측의 큰 간극 위치 사이에서 이동하는
    증기 터빈.
KR1020070036052A 2006-04-14 2007-04-12 패킹 링 조립체 및 증기 터빈 KR20070102415A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/404,956 US7484927B2 (en) 2006-04-14 2006-04-14 Steam turbine variable clearance packing
US11/404,956 2006-04-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20070102415A true KR20070102415A (ko) 2007-10-18

Family

ID=38604998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070036052A KR20070102415A (ko) 2006-04-14 2007-04-12 패킹 링 조립체 및 증기 터빈

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7484927B2 (ko)
JP (1) JP2007285521A (ko)
KR (1) KR20070102415A (ko)
CN (1) CN101054909B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8540479B2 (en) * 2007-01-11 2013-09-24 General Electric Company Active retractable seal for turbo machinery and related method
DE102008001814A1 (de) * 2008-05-15 2009-11-19 Würdig, Uwe Vorrichtung zur Laufradabdichtung bei Kreiselpumpen
US8113771B2 (en) * 2009-03-20 2012-02-14 General Electric Company Spring system designs for active and passive retractable seals
US8444152B2 (en) * 2011-05-04 2013-05-21 General Electric Company Spring seal assembly and method of sealing a gap
US8454023B2 (en) 2011-05-10 2013-06-04 General Electric Company Retractable seal system
US9382813B2 (en) * 2012-12-04 2016-07-05 General Electric Company Turbomachine diaphragm ring with packing retainment apparatus
EP2835500A1 (de) * 2013-08-09 2015-02-11 Siemens Aktiengesellschaft Einsatzelement und Gasturbine
CN103982247B (zh) * 2014-05-21 2016-04-06 南京博沃科技发展有限公司 一种自微调汽封及其安装调试方法
FR3055372B1 (fr) * 2016-08-25 2021-10-01 Safran Aircraft Engines Dispositif de compression pour ameliorer l'etancheite entre un couvercle de turbomachine et une piece de support de palier
CN114483209B (zh) * 2021-12-27 2023-07-14 东方电气集团东方汽轮机有限公司 一种汽轮机轴端汽封体密封结构

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3584010A (en) * 1964-07-07 1971-06-08 Givaudon Corp 1,1-ethylenedioxy-5-9-dimethyl-4,8-decadiene
JPS4929975B1 (ko) * 1970-04-22 1974-08-08
BE792224A (fr) * 1971-12-01 1973-03-30 Penny Robert N Element composite long ayant un coefficient de dilatation lineaire effectif predetermine
US3971563A (en) * 1973-09-17 1976-07-27 Mitsui Shipbuilding And Engineering Co., Ltd. Shaft sealing apparatus using a fluid sealing system
JPS6154557U (ko) * 1984-09-14 1986-04-12
JPH0241772U (ko) * 1988-09-13 1990-03-22
US5374068A (en) 1991-05-07 1994-12-20 General Electric Co. Method for providing uniform radial clearance of labyrinth seals between rotating and stationary components
US5603510A (en) * 1991-06-13 1997-02-18 Sanders; William P. Variable clearance seal assembly
JPH0783334A (ja) * 1993-09-10 1995-03-28 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ラビリンスシール
US5464226A (en) * 1993-12-06 1995-11-07 Demag Delaval Turbomachinery Corp. Turbocare Division Retractable packing rings for steam turbines
CN1215251C (zh) * 1996-08-05 2005-08-17 罗纳德·E·布兰登 流体涡轮机的密封装置
US5709388A (en) * 1996-09-27 1998-01-20 General Electric Co. Variable clearance packing ring with guide for preventing circumferential displacement
US6572114B1 (en) * 1997-09-22 2003-06-03 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Seal ring for steam turbine
US6022027A (en) * 1997-12-18 2000-02-08 General Electric Co. Variable clearance packing ring with clips for preventing circumferential displacement
JPH11230370A (ja) * 1998-02-18 1999-08-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ラビリンスシール
US6145844A (en) * 1998-05-13 2000-11-14 Dresser-Rand Company Self-aligning sealing assembly for a rotating shaft
JP3358994B2 (ja) * 1998-09-24 2002-12-24 三菱重工業株式会社 ターボ回転機械の自動調整シール
US6715766B2 (en) * 2001-10-30 2004-04-06 General Electric Company Steam feed hole for retractable packing segments in rotary machines

Also Published As

Publication number Publication date
CN101054909A (zh) 2007-10-17
US7484927B2 (en) 2009-02-03
US20070243062A1 (en) 2007-10-18
CN101054909B (zh) 2011-01-26
JP2007285521A (ja) 2007-11-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20070102415A (ko) 패킹 링 조립체 및 증기 터빈
EP1860356B1 (en) Method and apparatus for variable clearance packing
US6695316B2 (en) Apparatus and methods for supporting a retractable packing ring
US7344357B2 (en) Methods and apparatus for assembling a rotary machine
US8181967B2 (en) Variable clearance packing ring
US6065754A (en) Uniform clearance, temperature responsive, variable packing ring
US6250641B1 (en) Positive biased packing ring brush seal combination
US3829233A (en) Turbine diaphragm seal structure
EP1790886B1 (en) A variable clearance packing ring arrangement
US6308958B1 (en) Arrangement and method for radially positioning a turbine brush seal
US6394459B1 (en) Multi-clearance labyrinth seal design and related process
JP2007303463A (ja) 蒸気タービン用可変隙間正圧パッキンのための引張ばねアクチュエータ
KR20030035993A (ko) 환상 시일 링 조립체용 패킹 부품 및 터빈 노즐다이어프램용 환상 시일 링 조립체
US6261057B1 (en) Arrangement and method for accurately radially locating a turbine brush seal
JP2012202409A (ja) 回転するタービンブレードのためのシール装置
US6651986B2 (en) Retractable packing ring lower half segment retaining key and method for retaining retractable packing ring lower half segment
EP1169587A1 (en) Positive biased packing ring brush seal combination
US20070040335A1 (en) Axially adjustable sealing ring
EP1790887A1 (en) Apparatus and method for steam turbine variable clearance packing
US20080042367A1 (en) A variable clearance packing ring
US7201560B2 (en) Mounting structure for a packing ring seal segment in a turbine
JPH0960571A (ja) 水力機械の軸封装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E601 Decision to refuse application