NO325031B1 - Vannturbin - Google Patents
Vannturbin Download PDFInfo
- Publication number
- NO325031B1 NO325031B1 NO20063088A NO20063088A NO325031B1 NO 325031 B1 NO325031 B1 NO 325031B1 NO 20063088 A NO20063088 A NO 20063088A NO 20063088 A NO20063088 A NO 20063088A NO 325031 B1 NO325031 B1 NO 325031B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rotor
- seals
- brush
- water turbine
- axis
- Prior art date
Links
- ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N furosemide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC(C(O)=O)=C1NCC1=CC=CO1 ZZUFCTLCJUWOSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000006757 chemical reactions by type Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 8
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B11/00—Parts or details not provided for in, or of interest apart from, the preceding groups, e.g. wear-protection couplings, between turbine and generator
- F03B11/006—Sealing arrangements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B3/00—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto
- F03B3/02—Machines or engines of reaction type; Parts or details peculiar thereto with radial flow at high-pressure side and axial flow at low-pressure side of rotors, e.g. Francis turbines
-
- 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
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
- F16J15/3284—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings characterised by their structure; Selection of materials
- F16J15/3288—Filamentary structures, e.g. brush seals
-
- 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
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/34—Sealings between relatively-moving surfaces with slip-ring pressed against a more or less radial face on one member
- F16J15/3436—Pressing means
- F16J15/3456—Pressing means without external means for pressing the ring against the face, e.g. slip-ring with a resilient lip
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/57—Seals
- F05B2240/571—Brush seals
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Vannturbin av reaksjonstypen, så som en Francis- eller Kaplanturbin, omfattende en rotor (2) og et omgivende hus (5), med en tetningsanordning (10, 20) mellom rotoren og huset. Tetningsanordningen omfatter børstetetninger (11, 12, 13a, b) plassert med en radiell avstand fra rotoraksen (1), som er en større andel av den maksimale radielle dimensjon av rotoren (2).
Description
Denne oppfinnelse angår en vannturbin av reaksjonstypen,
så som en Francis- eller Kaplanturbin, omfattende en rotor og et omgivende hus, med tetningsanordninger mellom rotoren og huset.
Ved denne type turbiner er det et problem at en stor del av tapene er knyttet til tetnings-lekkasje. I dag benyttes ofte enkle labyrinttetninger, men disse krever store klaringer og har følgelig store tap. I denne forbindelse må dimensjonene av de konstruksjonene som inngår, tas i betraktning; og tradisjonelle akseltetninger er ikke av interesse her.
US patent 4 464 580 (Miller) er et eksempel på en konvensjonell vannturbin forsynt med tetninger på steder som tilsvarer det som er av interesse for foreliggende oppfinnelse, dvs. i betydelige radielle avstander fra rotoraksen. Disse kjente tetningene er leppetetninger.
US patent 4 293 777 (Gamell) er rettet mot en meget spesiell type turbin ("drag turbine") som er forsynt med børstetetninger, der disse er en art av akseltetninger utsatt for lave trykkhøyder.
US patent 6 406 027 (General Electric Company) beskriver børstetetninger i roterende maskiner, med vekt på damp- og gassturbiner, der den spesielle utforming og konstruksjon av tetningene er i fokus. Det er hovedsakelig tale om akseltetninger.
US patent 6 913 265 (Datta) angår også konstruksjonen av en børstetetning som sådan.
Av ovenstående fremgår det at børstetetninger er kjent særlig for anvendelse i gassturbiner og lignende.
På denne bakgrunn er det et viktig formål med foreliggende oppfinnelse å fremskaffe et tetningssystem for vannturbiner som muliggjør meget mindre klaringer enn vanlige labyrinttetninger og andre konvensjonelle tetnings-konstruksjoner for det formål som er omtalt ovenfor, med sikte på å oppnå en forbedret virkningsgrad i blant annet Francis-turbiner for stor fallhøyde.
Dette blir ifølge oppfinnelsen oppnådd ved i en
vannturbin som angitt i det første avsnittet ovenfor, å
benytte en tetningsanordning omfattende børstetetninger plassert ved radielle avstander fra rotoraksen, som er en større del av den maksimale radielle dimensjon av rotoren. Således er det overraskende funnet at børstetetninger er anvendbare i klaringer mellom rotoren og huset i den type vannturbiner som her er av interesse.
Fordeler som blir oppnådd med løsningen ifølge oppfinnelsen er:
• Mindre klaringer
• Vesentlig redusert lekkasje
• Tetning som er mindre følsom for vibrasjoner som kan forekomme • Forhøyet virkningsgrad både i nye turbinenheter og med tetninger montert på etterhånd i eksisterende enheter I den følgende beskrivelse vil et eksempel på en turbinkonstruksjon basert på denne oppfinnelsen, bli forklart mer i detalj, under henvisning til tegningen, der Fig. 1 i aksielt snitt viser vesentlige deler av en Francis- - turbin, og Fig. la er en forstørret detalj av konstruksjonen på fig. 1.
Som det er konvensjonelt omfatter den viste turbinen en rotor 2 med en rotasjonsakse 1, idet denne aksen er vertikal i dette eksempelet. En huskonstruksjon 5 omgir rotoren og omfatter en ledeskovlekanal 5 for å dirigere vann mot rotoren 2. Lekkasje av slikt vann i klaringer mellom partier av huset og nær tilstøtende deler av rotoren, bør så meget som mulig hindres. For dette formål er det anordnet tetninger som vist ved 10 og 20.
Tetningen 10 er vist mer detaljert på fig. la. Tetningen 20 har en tilsvarende konstruksjon. Således er på fig. la tilstøtende partier av rotoren 2 og huset 5 utformet for å gi plass for tetningen 10 i form av en børstetetning, der det vesentlige element er den egentlige børste- eller bustenhet 11. Denne er montert mellom klemelementer 13a og 13b slik at de fremstikkende bustendene ligger an mot en ytre endeflate 12 som vender radielt utad ved omkretsen av rotoren 2. Det er en fordel at børsten eller bustene generelt danner en rett vinkel mot overflaten 12, slik det ses i det aksielle snittet på figurene 1 og la. I omkretsretningen vil imidlertid bustene være orientert med en skråstilling i forhold til overflaten 12, svarende til rotasjonsretningen. I tillegg vil det normalt foreligge noe bøyning mot de endene som ligger an mot overflaten 12.
Legg merke til plasseringen av børstetetningene 10 og 20, ettersom ifølge oppfinnelsen og særlig ved turbiner med en vertikal rotasjonsakse, begge tetningene 10 og 20 har posisjoner tilnærmet ved samme radielle avstand fra aksen 1. I denne forbindelse kan det imidlertid være forskjellige modifikasjoner med hensyn til den radielle posisjon av øvre (10) og nedre (20) tetninger i avhengighet av vedkommende turbinkonstruksjon. Selv om det i mange konstruksjoner vil være foretrukket med tetningsposisjoner ved omtrent samme og/eller maksimal radiell avstand fra aksen, er andre valg også mulig. Hva som er viktig er at de radielle avstandene mellom tetningene og aksen, er en større eller vesentlig del av den maksimale radielle dimensjon av rotoren. Dette viser at det som her er av interesse ikke har noe å gjøre med tradisjonell akseltetning.
Claims (4)
1. Vannturbin av reaksjonstypen, så som en Francis- eller Kaplanturbin, omfattende en rotor (2) og et omgivende hus (5), med en tetningsanordning (10, 20) mellom rotoren og huset,
karakterisert ved at tetningsanordningen omfatter børstetetninger (11, 12, 13a, b) plassert med en radiell avstand fra rotoraksen (1), som er en større del av den maksimale radielle dimensjon av rotoren ( 2).
2. Vannturbin ifølge krav 1, der en bevegelig del av børstetetningen (10) er en omkretsmessig radielt utadvendende overflate (12) på den ytterste kanten av rotoren (2).
3. Vannturbin ifølge krav 2, der bust (11) på
børstetetningen (10) er rettet i det vesentlig med rett vinkel mot den nevnte overflate (12), slik som vist i aksielt snitt.
4. Vannturbin ifølge krav 1, 2 eller 3, med en vertikal rotasjonsakse (1), der øvre (10) og nedre (20)
børstetetninger har tilnærmet samme radielle avstand fra aksen (1).
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20063088A NO325031B1 (no) | 2006-07-04 | 2006-07-04 | Vannturbin |
CN200780025259XA CN101548096B (zh) | 2006-07-04 | 2007-06-25 | 水轮机中转子和壳体之间的密封装置 |
BRPI0714198-0A BRPI0714198A2 (pt) | 2006-07-04 | 2007-06-25 | dispositivos de vedaÇço entre rotor e alojamento em uma turbina de Água |
EP07793896A EP2035692A4 (en) | 2006-07-04 | 2007-06-25 | SEALANT BETWEEN THE ROTOR AND THE HOUSING IN A WATER TURBINE |
PCT/NO2007/000230 WO2008004877A1 (en) | 2006-07-04 | 2007-06-25 | Sealing means between rotor and housing in a water turbine |
US12/307,323 US20100092279A1 (en) | 2006-07-04 | 2007-06-25 | Sealing means between rotor and housing in a water turbine |
CA002655939A CA2655939A1 (en) | 2006-07-04 | 2007-06-25 | Sealing means between rotor and housing in a water turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20063088A NO325031B1 (no) | 2006-07-04 | 2006-07-04 | Vannturbin |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20063088L NO20063088L (no) | 2008-01-07 |
NO325031B1 true NO325031B1 (no) | 2008-01-21 |
Family
ID=38894774
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20063088A NO325031B1 (no) | 2006-07-04 | 2006-07-04 | Vannturbin |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100092279A1 (no) |
EP (1) | EP2035692A4 (no) |
CN (1) | CN101548096B (no) |
BR (1) | BRPI0714198A2 (no) |
CA (1) | CA2655939A1 (no) |
NO (1) | NO325031B1 (no) |
WO (1) | WO2008004877A1 (no) |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1878913B1 (en) | 2006-07-14 | 2013-03-13 | OpenHydro Group Limited | Bi-directional tidal flow hydroelectric turbine |
EP1878911B1 (en) | 2006-07-14 | 2008-09-24 | OpenHydro Group Limited | Turbines having a debris release chute |
EP1879280B1 (en) | 2006-07-14 | 2014-03-05 | OpenHydro Group Limited | A hydroelectric turbine |
ATE538304T1 (de) | 2006-07-14 | 2012-01-15 | Openhydro Group Ltd | Unter wasser gesetzte hydroelektrische turbinen mit schwimmern |
DE602007007294D1 (de) | 2007-04-11 | 2010-08-05 | Openhydro Group Ltd | Verfahren zum Installieren von hydroelektrischen Turbinen |
EP2088311B1 (en) | 2008-02-05 | 2015-10-14 | OpenHydro Group Limited | A hydroelectric turbine with floating rotor |
EP2110910A1 (en) | 2008-04-17 | 2009-10-21 | OpenHydro Group Limited | An improved turbine installation method |
EP2199598B1 (en) | 2008-12-18 | 2012-05-02 | OpenHydro IP Limited | A hydroelectric turbine comprising a passive brake and method of operation |
EP2199599A1 (en) * | 2008-12-18 | 2010-06-23 | OpenHydro IP Limited | A hydroelectric turbine with a debris expeller |
EP2209175B1 (en) | 2008-12-19 | 2010-09-15 | OpenHydro IP Limited | A method of installing a hydroelectric turbine generator |
ATE548562T1 (de) | 2009-04-17 | 2012-03-15 | Openhydro Ip Ltd | Verbessertes verfahren zur steuerung der ausgabe eines hydroelektrischen turbinengenerators |
EP2302755B1 (en) | 2009-09-29 | 2012-11-28 | OpenHydro IP Limited | An electrical power conversion system and method |
EP2302766B1 (en) | 2009-09-29 | 2013-03-13 | OpenHydro IP Limited | A hydroelectric turbine with coil cooling |
EP2302204A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-03-30 | OpenHydro IP Limited | A hydroelectric turbine system |
EP2450562B1 (en) | 2010-11-09 | 2015-06-24 | Openhydro IP Limited | A hydroelectric turbine recovery system and a method therefore |
EP2469257B1 (en) | 2010-12-23 | 2014-02-26 | Openhydro IP Limited | A hydroelectric turbine testing method |
DE102012109192A1 (de) | 2012-09-27 | 2014-03-27 | B. Braun Avitum Ag | Fluidanschluss |
EP3276157A1 (en) | 2016-07-25 | 2018-01-31 | GE Renewable Technologies | Hydraulic turbine |
Family Cites Families (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AT33252B (de) * | 1907-06-22 | 1908-06-10 | Sebastian Ziani De Ferranti | Bürstendichtung für längsbewegliche oder sich drehende Maschinenteile. |
US2878048A (en) * | 1954-03-18 | 1959-03-17 | Osborn Mfg Co | Brush seal and the like |
US4293777A (en) * | 1979-07-30 | 1981-10-06 | Joseph Gamell Industries, Inc. | Turbo-electric power plant and process |
CH660216A5 (de) * | 1981-04-07 | 1987-03-31 | Escher Wyss Ag | Ringfoermige dichtung und deren verwendung in einer aussenkranz-rohrturbine. |
JPH0441901A (ja) * | 1990-06-01 | 1992-02-12 | Hitachi Ltd | タービン動翼の構造 |
GB2258277B (en) * | 1991-07-29 | 1995-02-22 | Europ Gas Turbines Ltd | Brush seals |
US5653579A (en) * | 1995-11-14 | 1997-08-05 | Solar Turbines Incorporated | Ceramic blade with tip seal |
US6318728B1 (en) * | 1997-07-11 | 2001-11-20 | Demag Delaval Turbomachinery Corporation | Brush-seal designs for elastic fluid turbines |
US5961280A (en) * | 1997-09-12 | 1999-10-05 | General Elecgtric Company | Anti-hysteresis brush seal |
US6406027B1 (en) * | 1999-07-22 | 2002-06-18 | General Electric Company | Brush seal and machine having a brush seal |
JP2001182646A (ja) * | 1999-12-24 | 2001-07-06 | Toshiba Corp | ブラシシール装置 |
US6913265B2 (en) * | 2000-08-09 | 2005-07-05 | Advanced Components & Materials, Inc. | Brush seal assembly, method of manufacture and use |
US6439844B1 (en) * | 2000-12-11 | 2002-08-27 | General Electric Company | Turbine bucket cover and brush seal |
US6547522B2 (en) * | 2001-06-18 | 2003-04-15 | General Electric Company | Spring-backed abradable seal for turbomachinery |
US6786487B2 (en) * | 2001-12-05 | 2004-09-07 | General Electric Company | Actuated brush seal |
US7931276B2 (en) * | 2002-03-20 | 2011-04-26 | United Technologies Corporation | Brush seal |
CA2386771A1 (en) * | 2002-05-17 | 2003-11-17 | David George Demontmorency | Rotating shaft confinement system |
US6669203B1 (en) * | 2002-07-11 | 2003-12-30 | General Electric Company | Brush seal placement between rotating and stationary components with reversely bent leaf spring |
US6685427B1 (en) * | 2002-07-23 | 2004-02-03 | General Electric Company | Brush seal for a rotary machine and method of retrofitting |
AT413049B (de) * | 2002-07-31 | 2005-10-15 | Philipp Dipl Ing Dr Te Gittler | Dichtung zwischen zwei relativ zueinander bewegbaren teilen einer hydraulischen maschine |
US6918739B2 (en) * | 2002-12-26 | 2005-07-19 | United Technologies Corporation | Seal support |
DE10331601B4 (de) * | 2003-07-12 | 2019-06-06 | MTU Aero Engines AG | Dichtungsanordnung und Verfahren zur Herstellung derselben |
DE10337867B4 (de) * | 2003-08-18 | 2020-04-23 | MTU Aero Engines AG | Bürstendichtung |
US7044452B2 (en) * | 2004-04-30 | 2006-05-16 | General Electric Canada | Hydraulic turbine draft tube deflector with enhanced dissolved oxygen |
US7210904B2 (en) * | 2004-05-05 | 2007-05-01 | Bharat Heavy Electricals Ltd. | Runner blade for low specific speed Francis turbine |
-
2006
- 2006-07-04 NO NO20063088A patent/NO325031B1/no not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-25 WO PCT/NO2007/000230 patent/WO2008004877A1/en active Application Filing
- 2007-06-25 BR BRPI0714198-0A patent/BRPI0714198A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2007-06-25 US US12/307,323 patent/US20100092279A1/en not_active Abandoned
- 2007-06-25 EP EP07793896A patent/EP2035692A4/en not_active Withdrawn
- 2007-06-25 CN CN200780025259XA patent/CN101548096B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2007-06-25 CA CA002655939A patent/CA2655939A1/en not_active Abandoned
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008004877A1 (en) | 2008-01-10 |
EP2035692A4 (en) | 2013-03-06 |
BRPI0714198A2 (pt) | 2012-12-25 |
CN101548096A (zh) | 2009-09-30 |
US20100092279A1 (en) | 2010-04-15 |
EP2035692A1 (en) | 2009-03-18 |
CN101548096B (zh) | 2012-07-11 |
NO20063088L (no) | 2008-01-07 |
CA2655939A1 (en) | 2008-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO325031B1 (no) | Vannturbin | |
WO2017098932A1 (ja) | シール構造及びタービン | |
JP2014084816A (ja) | 軸流タービン | |
BR112012013018A2 (pt) | turbina | |
JP2009047123A (ja) | 蒸気タービン | |
JP2016084813A (ja) | タービンアッセンブリ | |
JP2010106778A (ja) | 蒸気タービンのシール構造および蒸気タービン | |
KR101329622B1 (ko) | 터빈용 하이브리드 실링장치 | |
JP2014141912A (ja) | 回転機械 | |
CN204647324U (zh) | 一种导流型迷宫密封装置 | |
WO2022099890A1 (zh) | 一种基于周向相对速度的密封结构 | |
JP2016194306A (ja) | 蒸気タービンの静止体及びこれを備えた蒸気タービン | |
KR101140295B1 (ko) | 터빈용 하이브리드 실링장치 | |
KR101157539B1 (ko) | 스팀 터빈 및 스팀 터빈용 펌프 씰 | |
US20100129206A1 (en) | Impulse turbine | |
GB2441270A (en) | Impulse turbine with rotor blade for prevention clearance flow loss | |
CN110513484A (zh) | 一种带折边阻尼型孔的组合式孔型阻尼密封 | |
CN110307041B (zh) | 一种基于离心压缩原理的汽轮机端部汽封装置 | |
CN106437873A (zh) | 一种拂配式汽封装置 | |
CN209340004U (zh) | 一种单侧支撑轴向排汽透平机 | |
CN207554796U (zh) | 自循环机械密封装置 | |
CN202360756U (zh) | 四合一机组机轴密封装置 | |
Kupetz et al. | Modernization and life time extension on steam power plants in Eastern Europe and Russia | |
CN210396822U (zh) | 一种汽轮机汽封用套筒 | |
CN204647320U (zh) | 一种装配型导流密封装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |