RU2013102782A

RU2013102782A - Роторная турбомашина, узел газовой турбины и способ уменьшения зазора на поверхности сопряжения между вращающимися и неподвижными компонентами турбины

Info

Publication number: RU2013102782A
Application number: RU2013102782/06A
Authority: RU
Inventors: Джеймс АДАИКАЛАСАМИ
Original assignee: Дженерал Электрик Компани
Priority date: 2012-01-24
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2014-07-27
Also published as: EP2620599A3; EP2620599A2; US9145788B2; US20130189073A1; CN103216277A; CN103216277B; JP2013151936A

Abstract

1. Роторная турбомашина, содержащая:ротор с установленным по меньшей мере одним диском, который имеет наружную поверхность и по меньшей мере одну рабочую лопатку, проходящую в радиальном направлении от указанной наружной поверхности,неподвижный компонент статора, расположенный смежно с указанным диском,уплотнительную пластину, проходящую от указанного неподвижного компонента статора, уплотнение типа "крыло ангела", проходящее от указанной рабочей лопатки и ограничивающее зазор между ними, а также истираемый уплотнительный элемент, расположенный на указанной уплотнительной пластине,при этом истираемый уплотнительный элемент и уплотнительная пластина наклонены в первом направлении под углом относительно центральной оси ротора, проходя в радиально наружном направлении в направлении к указанному уплотнению типа "крыло ангела".2. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанная уплотнительная пластина содержит ограничительное уплотнение.3. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанная уплотнительная пластина содержит съемную вставку, селективно вставляемую в указанный неподвижный компонент статора.4. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанное уплотнение типа "крыло ангела" содержит по меньшей мере один уплотнительный зубец, проходящий в радиально наружном направлении от поверхности указанного уплотнения типа "крыло ангела".5. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанный истираемый уплотнительный элемент содержит сотовое уплотнение.6. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанный истираемый уплотнительный элемент содержит истираемое покрытие, нанесенное с толщиной приблизительно 0,040-0,050 д

Claims

1. Роторная турбомашина, содержащая:

ротор с установленным по меньшей мере одним диском, который имеет наружную поверхность и по меньшей мере одну рабочую лопатку, проходящую в радиальном направлении от указанной наружной поверхности,

неподвижный компонент статора, расположенный смежно с указанным диском,

уплотнительную пластину, проходящую от указанного неподвижного компонента статора, уплотнение типа "крыло ангела", проходящее от указанной рабочей лопатки и ограничивающее зазор между ними, а также истираемый уплотнительный элемент, расположенный на указанной уплотнительной пластине,

при этом истираемый уплотнительный элемент и уплотнительная пластина наклонены в первом направлении под углом относительно центральной оси ротора, проходя в радиально наружном направлении в направлении к указанному уплотнению типа "крыло ангела".

2. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанная уплотнительная пластина содержит ограничительное уплотнение.

3. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанная уплотнительная пластина содержит съемную вставку, селективно вставляемую в указанный неподвижный компонент статора.

4. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанное уплотнение типа "крыло ангела" содержит по меньшей мере один уплотнительный зубец, проходящий в радиально наружном направлении от поверхности указанного уплотнения типа "крыло ангела".

5. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанный истираемый уплотнительный элемент содержит сотовое уплотнение.

6. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанный истираемый уплотнительный элемент содержит истираемое покрытие, нанесенное с толщиной приблизительно 0,040-0,050 дюйма (1,0-1,3 мм).

7. Роторная турбомашина по п.5, в которой указанное сотовое уплотнение имеет длину приблизительно 0,50-2,00 дюйма (12,7-50,8 мм) и толщину приблизительно 0,150-0,500 дюйма (3,8-12,7 мм).

8. Роторная турбомашина по п.1, в которой указанное уплотнение типа "крыло ангела" наклонено во втором по существу противоположном направлении.

9. Узел газовой турбины, содержащий:

ротор с рабочими лопатками, которые расположены по окружности указанного ротора и каждая из которых имеет крыло и хвостовик, от которого проходит по меньшей мере одно уплотнение типа "крыло ангела",

неподвижный компонент статора, который расположен смежно с указанным ротором и имеет по меньшей мере один выступ, ограничивающий уплотнительный зазор с указанным уплотнением типа "крыло ангела", и

истираемое уплотнение, которое расположено на поверхности указанного по меньшей мере одного выступа, при этом указанный по меньшей мере один выступ и истираемое уплотнение наклонены в радиально наружном направлении под углом 10-50° относительно центральной оси указанного ротора, причем уплотнение типа "крыло ангела" наклонено в радиально наружном направлении во втором по существу противоположном направлении.

10. Узел газовой турбины по п.9, в котором указанный по меньшей мере один выступ содержит ограничительное уплотнение, прикрепленное к указанному неподвижному компоненту статора.

11. Узел газовой турбины по п.10, в котором указанное ограничительное уплотнение содержит съемную вставку, селективно вставляемую в указанный неподвижный компонент статора.

12. Узел газовой турбины по п.9, в котором указанный истираемый уплотнительный элемент содержит сотовое уплотнение.

13. Узел газовой турбины по п.9, в котором указанный истираемый уплотнительный элемент содержит истираемое покрытие, нанесенное на указанную поверхность указанного выступа.

14. Узел газовой турбины по п.12, в котором указанное сотовое уплотнение имеет длину приблизительно 0,50-2,00 дюйма (12,7-50,8 мм) и толщину приблизительно 0,150-0,500 дюйма (3,8-12,7 мм).

15. Способ уменьшения уплотнительного зазора на поверхности сопряжения между вращающимися и неподвижными компонентами турбины, включающий:

использование ротора, поддерживающего диск, имеющий наружную поверхность, по меньшей мере одну рабочую лопатку, проходящую в радиальном направлении от наружной поверхности, по меньшей мере одно уплотнение типа "крыло ангела", проходящее по существу в осевом направлении от указанной по меньшей мере одной рабочей лопатки,

использование неподвижного компонента статора, расположенного смежно с указанной по меньшей мере одной рабочей лопаткой в осевом направлении и имеющего ограничительное уплотнение, снабженное истираемым уплотнением и проходящее к уплотнению типа "крыло ангела" с ограничением радиального зазора между указанным уплотнением типа "крыло ангела" и указанным истираемым уплотнением, и

уменьшение радиального размера указанного зазора при осевом расширении ротора путем размещения указанного ограничительного уплотнения и указанного истираемого уплотнения под острым углом относительно центральной оси указанного ротора.

16. Способ по п.15, в котором указанный острый угол составляет 10-50° относительно указанной центральной оси.

17. Способ по п.15, в котором указанное истираемое уплотнение содержит сотовое уплотнение.

18. Способ по п.15, в котором указанное истираемое уплотнение содержит истираемое покрытие на указанном ограничительном уплотнении.

19. Способ по п.17, в котором указанное сотовое уплотнение имеет длину приблизительно 0,50-2,00 дюйма (12,7-50,8 мм) и толщину приблизительно 0,150-0,500 дюйма (3,8-12,7 мм).

20. Способ по п.18, в котором указанное истираемое покрытие нанесено с толщиной приблизительно 0,04-0,05 дюйма (1,0-1,3 мм).