RU2015136546A - Конструкция турбины с улучшенным уплотняющим эффектом - Google Patents

Конструкция турбины с улучшенным уплотняющим эффектом Download PDF

Info

Publication number
RU2015136546A
RU2015136546A RU2015136546A RU2015136546A RU2015136546A RU 2015136546 A RU2015136546 A RU 2015136546A RU 2015136546 A RU2015136546 A RU 2015136546A RU 2015136546 A RU2015136546 A RU 2015136546A RU 2015136546 A RU2015136546 A RU 2015136546A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular
rotor
stator
flange
inner shell
Prior art date
Application number
RU2015136546A
Other languages
English (en)
Inventor
Янь Шэн ЛИ
Рой ТОЙБЕР
Original Assignee
Сименс Акциенгезелльшафт
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 Сименс Акциенгезелльшафт filed Critical Сименс Акциенгезелльшафт
Publication of RU2015136546A publication Critical patent/RU2015136546A/ru

Links

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
    • F01D11/001—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between stator blade and rotor
    • 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
    • F01D1/00—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines
    • F01D1/02—Non-positive-displacement machines or engines, e.g. steam turbines with stationary working-fluid guiding means and bladed or like rotor, e.g. multi-bladed impulse steam turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Claims (61)

1. Турбина, содержащая
ротор (10), установленный с возможностью вращения вокруг оси (x) ротора, и содержащий несколько сегментов (11) лопаток ротора, направленных радиально наружу, и имеющих профиль (13), и внутреннюю обечайку (12),
статор (20), окружающий ротор (10) формирующий кольцеобразный путь (60) потока нагнетаемой рабочей текучей среды (61), и содержащий несколько сегментов (21) направляющих лопастей, размещенных смежно с лопатками (11) ротора, и направленных радиально внутрь, имеющий профиль (23) и внутреннюю обечайку (22) лопасти, при этом
статор (20) содержит цилиндрическую стенку (89, 87), соосную оси (x) ротора, и кольцеобразную стенку (83), расположенную на средней секции внешней поверхности (110) цилиндрической стенки (89, 87) статора,
уплотнение (35), включающее задний край (24) внутренней обечайки (12) лопатки, передний край (107) внутренней обечайки (22) лопасти, и первую кольцеобразную полость (82) и вторую кольцеобразную полость (96), причем
первая кольцеобразная полость (82) образована по меньшей мере передним краем (107) внутренней обечайки (22) лопасти, первой частью (89) цилиндрической стенки (89, 87) статора и кольцеобразной стенкой (83) статора,
вторая кольцеобразная полость (96) образована по меньшей мере задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки, второй частью (87) цилиндрической стенки (89, 87) статора и кольцеобразной стенкой (83) статора,
первая кольцеобразная полость (82) сообщена с кольцеобразным путем (60) потока посредством первого кольцеобразного канала (101) уплотнения, отделена от второй кольцеобразной полости (96) посредством кольцеобразной стенки (83) статора и сообщена со второй кольцеобразной полостью (96) посредством второго кольцеобразного канала (102) уплотнения между ободом (105) кольцеобразной стенки (83) статора и задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки,
вторая кольцеобразная полость (96) сообщена с пространством (90) для формирования уплотняющей текучей среды через третий кольцеобразный канал (103) уплотнения.
2. Турбина по п. 1,
отличающаяся тем, что
задний край (24) внутренней обечайки (12) лопатки содержит цилиндрическую стенку (14) ротора на его заднем конце.
3. Турбина по п. 2,
отличающаяся тем, что
цилиндрическая стенка (14) ротора имеет радиальную ширину, увеличивающуюся в направлении его длины, начиная от ее дальнего конца.
4. Турбина по любому из пп. 2 или 3,
отличающаяся тем, что
второй кольцеобразный канал (102) уплотнения образован задним концом цилиндрической стенки (14) ротора и ободом (105) кольцеобразной стенки (83) статора.
5. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
передний край (107) внутренней обечайки (22) лопасти содержит непрерывную выпуклую поверхность (106) изгиба, обращенную к пути (60) потока.
6. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
кольцеобразная стенка (83) статора расположена перпендикулярно цилиндрической стенке (89, 87) статора.
7. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
кольцеобразная стенка (83) статора содержит первую секцию (121) и вторую секцию (122), причем первая секция (121) расположена перпендикулярно цилиндрической стенке (89, 87) статора, а вторая секция (122) наклонена или изогнута относительно первой секции (121), в частности, в направлении первой кольцеобразной полости (82).
8. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
вторая кольцеобразная полость (96) образована по существу радиально расположенной поверхностью (98) кольца ротора (10), по существу параллельной кольцеобразной стенке (83) статора.
9. Турбина по п. 8,
отличающаяся тем, что
вторая кольцеобразная полость (96) образована по существу аксиально ориентированным фланцем (86) ротора (10), причем третий кольцеобразный канал (103) уплотнения образован аксиальным краем цилиндрической стенки (89, 87) статора и фланцем (86).
10. Турбина по п. 9,
отличающаяся тем, что
фланец (86) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D1) до оси (x) ротора большее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора.
11. Турбина по п. 9,
отличающаяся тем, что
фланец (86) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D3) до оси (x) ротора меньшее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора.
12. Турбина по п. 8,
отличающаяся тем, что
вторая кольцеобразная полость (96) образована по существу аксиально расположенным первым фланцем (131) ротора (10), который содержит по существу аксиально расположенный второй фланец (132), при этом
первый фланец (131) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D1) до оси (x) ротора большее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора,
второй фланец (132) ротора (10) имеет радиальное расстояние (D3) до оси (x) ротора меньшее, чем радиальное расстояние (D2) цилиндрической стенки (89, 87) статора до оси (x) ротора,
третий кольцеобразный канал (103) уплотнения образован аксиальным краем (134) цилиндрической стенки (89, 87) статора, входящим в пространство (133) между первым фланцем (131) и вторым фланцем (132).
13. Турбина по любому из пп. 1-3,
отличающаяся тем, что
третий кольцеобразный канал (103) уплотнения содержит аксиально расположенный кольцеобразный аксиальный канал (103А) и второй радиально расположенный радиальный канал (99),
причем аксиальный канал (103A) ограничен поверхностью (137) оболочки цилиндрической стенки (89, 87) статора и радиально расположенной поверхностью (138) фланца (86) или первого фланца (131),
радиальный канал (99) ограничен поверхностью (136) кольца цилиндрической стенки (89, 87) статора и аксиально обращенной поверхностью (135) ротора.
14. Турбина, содержащая:
ротор (10), установленный с возможностью вращения вокруг оси (x) ротора, и содержащий несколько сегментов (11) лопаток ротора, направленных радиально наружу, и имеющих профиль (13), и внутреннюю обечайку (12),
статор (20), окружающий ротор (10) формирующий кольцеобразный путь (60) потока нагнетаемой рабочей текучей среды (61), и содержащий несколько сегментов (21) направляющих лопастей, размещенных смежно с лопатками (11) ротора, и направленных радиально внутрь, имеющий профиль (23) и внутреннюю обечайку (22) лопасти, при этом
статор (20) содержит кольцеобразную разделительную стенку (150) статора соосную оси (x) ротора, которая включает в себя радиальный фланец (151), первый аксиальный фланец (152) и второй аксиальный фланец (153),
уплотнение (35), содержащее задний край (24) внутренней обечайки (12) лопатки, передний край (107) внутренней обечайки (22) лопасти, и первую кольцеобразную полость (82) и вторую кольцеобразную полость (96), при этом
первая кольцеобразная полость (82) образована по меньшей мере передним краем (107) внутренней обечайки (22) лопасти, первой частью кольцеобразной разделительной стенки (150) статора и радиальным фланцем (151),
вторая кольцеобразная полость (96) образована по меньшей мере задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки, радиальным фланцем (151) и первым аксиальным фланцем (152),
первая кольцеобразная полость (82) сообщена с кольцеобразным путем (60) потока посредством первого кольцеобразного канала (101) уплотнения, отделена от второй кольцеобразной полости (96) посредством радиального фланца (151), сообщена со второй кольцеобразной полостью (96) посредством второго кольцеобразного канала (102) уплотнения между ободом радиального фланца (151) и задним краем (24) внутренней обечайки (12) лопатки,
вторая кольцеобразная полость (96) сообщена с полым пространством (90) для обеспечения уплотняющей текучей среды посредством третьего кольцеобразного канала (103) уплотнения, который образован первым аксиальным фланцем (152), вторым аксиальным фланцем (153) и радиально ориентированным фланцем (154) ротора, входящим в пространство (155) между первым аксиальным фланцем (152) и вторым аксиальным фланцем (153).
15. Турбина по любому из пп. 1-3, содержащая несколько инжекторов (200) охлаждающей текучей среды, расположенных под внутренней обечайкой (22) лопасти.
16. Турбина по п. 14, содержащая несколько инжекторов (200) охлаждающей текучей среды, расположенных под внутренней обечайкой (22) лопасти.
RU2015136546A 2013-01-28 2013-10-23 Конструкция турбины с улучшенным уплотняющим эффектом RU2015136546A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP13152857.2 2013-01-28
EP13152857.2A EP2759676A1 (en) 2013-01-28 2013-01-28 Turbine arrangement with improved sealing effect at a seal
PCT/EP2013/072198 WO2014114373A1 (en) 2013-01-28 2013-10-23 Turbine arrangement with improved sealing effect at a seal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2015136546A true RU2015136546A (ru) 2017-03-07

Family

ID=47709868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015136546A RU2015136546A (ru) 2013-01-28 2013-10-23 Конструкция турбины с улучшенным уплотняющим эффектом

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9938843B2 (ru)
EP (2) EP2759676A1 (ru)
JP (1) JP5985082B2 (ru)
CN (1) CN104937214B (ru)
CA (1) CA2899266A1 (ru)
RU (1) RU2015136546A (ru)
WO (1) WO2014114373A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2886801B1 (en) * 2013-12-20 2019-04-24 Ansaldo Energia IP UK Limited Seal system for a gas turbine and corresponding gas turbine
US11021976B2 (en) * 2014-12-22 2021-06-01 Raytheon Technologies Corporation Hardware geometry for increasing part overlap and maintaining clearance
FR3065483B1 (fr) * 2017-04-24 2020-08-07 Safran Aircraft Engines Dispositif d'etancheite entre rotor et stator de turbomachine
WO2020117258A1 (en) * 2018-12-07 2020-06-11 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Turbomachine with seal
CN109854307B (zh) * 2019-03-13 2020-10-16 北京航空航天大学 一种涡轮凸起封严结构
EP3926141B1 (en) * 2020-06-15 2024-03-13 ANSALDO ENERGIA S.p.A. Gas turbine stator vane with sealing member and method for modifying a gas turbine stator vane
CN112431639A (zh) * 2020-11-27 2021-03-02 北京化工大学 一种可抑制非均匀多尺度燃气入侵的轮缘密封结构
FR3118783B1 (fr) * 2021-01-14 2023-06-23 Safran Aircraft Engines Turbine a gaz haute-pression pour turbomachine
FR3118782B1 (fr) * 2021-01-14 2023-07-07 Safran Aircraft Engines Turbine a gaz haute-pression pour turbomachine
US11668203B2 (en) * 2021-07-08 2023-06-06 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbine rim seal with lip
US11746666B2 (en) * 2021-12-06 2023-09-05 Solar Turbines Incorporated Voluted hook angel-wing flow discourager

Family Cites Families (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4218189A (en) * 1977-08-09 1980-08-19 Rolls-Royce Limited Sealing means for bladed rotor for a gas turbine engine
US4265590A (en) * 1978-05-20 1981-05-05 Rolls-Royce Limited Cooling air supply arrangement for a gas turbine engine
GB2111598B (en) 1981-12-15 1984-10-24 Rolls Royce Cooling air pressure control in a gas turbine engine
GB2251040B (en) * 1990-12-22 1994-06-22 Rolls Royce Plc Seal arrangement
US5236302A (en) * 1991-10-30 1993-08-17 General Electric Company Turbine disk interstage seal system
US5503528A (en) 1993-12-27 1996-04-02 Solar Turbines Incorporated Rim seal for turbine wheel
JP3327814B2 (ja) * 1997-06-18 2002-09-24 三菱重工業株式会社 ガスタービンのシール装置
WO2003052240A2 (de) * 2001-12-14 2003-06-26 Alstom Technology Ltd Gasturbinenanordnung
US20110150640A1 (en) * 2003-08-21 2011-06-23 Peter Tiemann Labyrinth Seal in a Stationary Gas Turbine
EP1508672A1 (de) * 2003-08-21 2005-02-23 Siemens Aktiengesellschaft Segmentierter Befestigungsring für eine Turbine
US7452182B2 (en) 2005-04-07 2008-11-18 Siemens Energy, Inc. Multi-piece turbine vane assembly
US20060275106A1 (en) 2005-06-07 2006-12-07 Ioannis Alvanos Blade neck fluid seal
US20060275107A1 (en) 2005-06-07 2006-12-07 Ioannis Alvanos Combined blade attachment and disk lug fluid seal
US8517666B2 (en) 2005-09-12 2013-08-27 United Technologies Corporation Turbine cooling air sealing
US7540709B1 (en) * 2005-10-20 2009-06-02 Florida Turbine Technologies, Inc. Box rim cavity for a gas turbine engine
US7534088B1 (en) * 2006-06-19 2009-05-19 United Technologies Corporation Fluid injection system
US7500824B2 (en) * 2006-08-22 2009-03-10 General Electric Company Angel wing abradable seal and sealing method
US8016552B2 (en) 2006-09-29 2011-09-13 General Electric Company Stator—rotor assemblies having surface features for enhanced containment of gas flow, and related processes
US20080145208A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-19 General Electric Company Bullnose seal turbine stage
US7578653B2 (en) 2006-12-19 2009-08-25 General Electric Company Ovate band turbine stage
DE102008011746A1 (de) 2008-02-28 2009-09-03 Mtu Aero Engines Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur Umleitung eines Leckagestroms
US20090238683A1 (en) * 2008-03-24 2009-09-24 United Technologies Corporation Vane with integral inner air seal
JP5173625B2 (ja) * 2008-06-20 2013-04-03 三菱重工業株式会社 動翼およびガスタービン
JP2010077869A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ガスタービンのリムシール構造
US8075256B2 (en) 2008-09-25 2011-12-13 Siemens Energy, Inc. Ingestion resistant seal assembly
US8038399B1 (en) * 2008-11-22 2011-10-18 Florida Turbine Technologies, Inc. Turbine rim cavity sealing
US8277177B2 (en) 2009-01-19 2012-10-02 Siemens Energy, Inc. Fluidic rim seal system for turbine engines
GB201013003D0 (en) * 2010-08-03 2010-09-15 Rolls Royce Plc A seal assembly
EP2423435A1 (en) * 2010-08-30 2012-02-29 Siemens Aktiengesellschaft Blade for a turbo machine
US9145788B2 (en) * 2012-01-24 2015-09-29 General Electric Company Retrofittable interstage angled seal
US9175567B2 (en) * 2012-02-29 2015-11-03 United Technologies Corporation Low loss airfoil platform trailing edge
US8926283B2 (en) * 2012-11-29 2015-01-06 Siemens Aktiengesellschaft Turbine blade angel wing with pumping features
US9181816B2 (en) * 2013-01-23 2015-11-10 Siemens Aktiengesellschaft Seal assembly including grooves in an aft facing side of a platform in a gas turbine engine
DE102013011350A1 (de) * 2013-07-08 2015-01-22 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Gasturbine mit Hochdruckturbinenkühlsystem
WO2015050676A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Seal assembly including grooves in an aft facing side of a platform in a gas turbine engine
EP3068996B1 (en) * 2013-12-12 2019-01-02 United Technologies Corporation Multiple injector holes for gas turbine engine vane
EP3020929A1 (en) * 2014-11-17 2016-05-18 United Technologies Corporation Airfoil platform rim seal assembly
US10208603B2 (en) * 2014-11-18 2019-02-19 United Technologies Corporation Staggered crossovers for airfoils
US9771820B2 (en) * 2014-12-30 2017-09-26 General Electric Company Gas turbine sealing
US9765699B2 (en) * 2014-12-30 2017-09-19 General Electric Company Gas turbine sealing
US10385712B2 (en) * 2015-05-22 2019-08-20 United Technologies Corporation Support assembly for a gas turbine engine
EP3130750B1 (en) * 2015-08-14 2018-03-28 Ansaldo Energia Switzerland AG Gas turbine cooling system

Also Published As

Publication number Publication date
JP5985082B2 (ja) 2016-09-06
JP2016505110A (ja) 2016-02-18
US9938843B2 (en) 2018-04-10
WO2014114373A1 (en) 2014-07-31
EP2917499B1 (en) 2017-03-01
US20150330242A1 (en) 2015-11-19
CA2899266A1 (en) 2014-07-31
CN104937214B (zh) 2017-10-13
EP2917499A1 (en) 2015-09-16
EP2759676A1 (en) 2014-07-30
CN104937214A (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2015136546A (ru) Конструкция турбины с улучшенным уплотняющим эффектом
RU2015136552A (ru) Турбина с уплотнением повышенной эффективности
RU2015134099A (ru) Наружный кольцеобразный уплотнительный узел в турбинном двигателе
US20110070074A1 (en) Gas turbine with a shroud and labyrinth-type sealing arrangement
PL412269A1 (pl) Zanurzony wlot kanału przepływu między łopatką wirnika i łopatką kierowniczą dla turbiny gazowej z otwartym wentylatorem
RU2012153931A (ru) Элемент с микроканальным охлаждением (варианты)
JP2014139436A5 (ru)
WO2014143413A3 (en) Seal assembly in a gas turbine engine including grooves in a radially outwardly facing side of a platform and in a inwardly facing side of an inner shroud
MX336351B (es) Turbomaquina axial con reducidas perdidas intersticiales.
JP2013144980A (ja) エーロフォイル
US20130094945A1 (en) Seal structure, turbine machine having the same, and power generating plant equipped with the same
WO2014114662A3 (en) Seal assembly including grooves in an inner shroud in a gas turbine engine
US20170218773A1 (en) Blade cascade and turbomachine
EP2484867A3 (en) Rotating component of a turbine engine
RU2011127161A (ru) Направляющая лопатка турбины
EP3168427A1 (en) Gas turbine engine stage provided with a labyrinth seal
JP2015524896A5 (ru)
US10316677B2 (en) Shroud arrangement of a row of blades of stator vanes or rotor blades
JP2016133113A5 (ru)
RU2014118508A (ru) Система отбора воздуха для осевой турбомашины
RU2008104870A (ru) Турбина
RU2016123053A (ru) Уплотнительная система с двумя рядами дополняющих друг друга уплотнительных элементов
WO2017058329A3 (en) Propeller having extending outer blades
RU2013102076A (ru) Компрессор и газотурбинный двигатель с оптимизированным коэффициентом полезного действия
WO2015156889A3 (en) Vane for jet engine mid-turbine frame

Legal Events

Date Code Title Description
FA94 Acknowledgement of application withdrawn (non-payment of fees)

Effective date: 20190319