RU2244182C1 - Labyrinth packing - Google Patents
Labyrinth packing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244182C1 RU2244182C1 RU2003124166/06A RU2003124166A RU2244182C1 RU 2244182 C1 RU2244182 C1 RU 2244182C1 RU 2003124166/06 A RU2003124166/06 A RU 2003124166/06A RU 2003124166 A RU2003124166 A RU 2003124166A RU 2244182 C1 RU2244182 C1 RU 2244182C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- annular
- ridges
- ridge
- stator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к лабиринтным уплотнениям с использованием мелкоячеистых сот в осевых турбинах с большим перепадом температур рабочей среды. Преимущественной областью применения изобретения являются паровые турбины.The invention relates to labyrinth seals using fine-mesh cells in axial turbines with a large temperature difference in the working environment. The preferred field of application of the invention are steam turbines.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Наиболее близко к предлагаемому решению сотовое уплотнение, раскрытое на чертеже и в описании изобретения по патенту RU №2150627. Осевые зазоры в уплотнениях выбираются с учетом расширения ротора и цилиндра при пуске турбины, при установившемся режиме и при остановке, в том числе аварийной (В.П.Банник и М.А.Случаев “Монтаж паровых турбин”,1954).Closest to the proposed solution, the honeycomb seal disclosed in the drawing and in the description of the invention according to patent RU No. 2150627. Axial clearances in seals are selected taking into account the expansion of the rotor and cylinder when starting the turbine, during steady state and when stopping, including emergency (V. P. Bannik and M. A. Sluchaev “Installation of steam turbines”, 1954).
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Изобретение решает задачу оптимизации осевых и радиальных зазоров элементов уплотнения для повышения его эффективности в широком диапазоне режимов работы.The invention solves the problem of optimizing axial and radial clearances of sealing elements to increase its effectiveness in a wide range of operating modes.
Лабиринтное уплотнение включает в себя кольцевой гребень ротора турбины, установленный с осевыми зазорами между кольцевыми гребнями статора. В статоре установлены мелкоячеистые соты. Соты установлены между кольцевыми гребнями статора с кольцевым радиальным зазором относительно кольцевого гребня ротора.The labyrinth seal includes an annular turbine rotor ridge mounted with axial clearances between the annular stator ridges. In the stator, fine-mesh honeycombs are installed. Honeycombs are installed between the annular ridges of the stator with an annular radial clearance relative to the annular ridge of the rotor.
Согласно изобретению, мелкоячеистые соты выполнены из материала с твердостью, существенно меньшей твердости материала гребня ротора. Соты установлены с перекрытием, препятствующим перетеканию пара или газа через радиальный зазор в осевом направлении. Расстояние от кольцевого гребня ротора до каждого из краев мелкоячеистых сот в направлении, приблизительно параллельном оси ротора, в нерабочем состоянии турбины при приблизительно равных температурах ротора и статора составляет от 40% до 60% ширины сот. Расстояние от кольцевого гребня ротора до каждого из кольцевых гребней статора не менее расстояния от кольцевого гребня ротора до соответствующего края мелкоячеистых сот.According to the invention, the fine-mesh cells are made of a material with a hardness substantially lower than the hardness of the material of the rotor ridge. The honeycombs are installed with an overlap preventing the flow of steam or gas through the radial clearance in the axial direction. The distance from the annular ridge of the rotor to each of the edges of the fine-mesh cells in a direction approximately parallel to the axis of the rotor in the idle state of the turbine at approximately equal rotor and stator temperatures is from 40% to 60% of the cell width. The distance from the annular ridge of the rotor to each of the annular ridges of the stator is not less than the distance from the annular ridge of the rotor to the corresponding edge of the fine-mesh cells.
Лабиринтное уплотнение бандажа ступени турбины может быть снабжено средством турбулизации пара или газа, выполненным в виде острой кромки гребня бандажа ротора с возможностью отрыва потока при ее обтекании и ограничения его расхода через уплотнение.The labyrinth seal of the band of the turbine stage may be provided with steam or gas turbulization means made in the form of a sharp edge of the ridge of the rotor band with the possibility of separation of the flow during its flow and restrict its flow through the seal.
Лабиринтное уплотнение вала турбины может содержать несколько разнесенных вдоль оси ротора секций мелкоячеистых сот, охватывающих соответствующие гребни ротора. При этом цилиндрическая поверхность ротора между его каждыми двумя гребнями может быть расположена относительно кольцевого гребня статора с кольцевым радиальным зазором, разделяющим расширительные кольцевые полости, сформированные статором, ротором и их кольцевыми гребнями. Каждый из кольцевых гребней статора выполнен из материала с твердостью, существенно меньшей твердости материала цилиндрической поверхности ротора.The labyrinth seal of the turbine shaft may contain several spaced apart sections of fine-meshed honeycomb spaced along the rotor axis, covering the corresponding rotor combs. In this case, the cylindrical surface of the rotor between each of its two ridges can be located relative to the annular ridge of the stator with an annular radial clearance separating the expansion ring cavities formed by the stator, rotor and their annular ridges. Each of the annular ridges of the stator is made of a material with a hardness substantially lower than the hardness of the material of the cylindrical surface of the rotor.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется конкретными примерами его выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:The invention is further illustrated by specific examples of its implementation with reference to the accompanying drawings, which depict:
Фигура 1 - надосевая часть паровой турбины, продольный разрез;Figure 1 - supra-part of the steam turbine, a longitudinal section;
Фигура 2 - узел А фигуры 1 в увеличенном масштабе;Figure 2 - node A of figure 1 on an enlarged scale;
Фигура 3 - узел Б фигуры 1 в увеличенном масштабе;Figure 3 - node B of figure 1 on an enlarged scale;
Фигура 4 - узел В фигуры 1 в увеличенном масштабе.Figure 4 - node In figure 1 on an enlarged scale.
Варианты осуществления изобретенийEmbodiments of the Inventions
Далее описаны возможные варианты реализации изобретения применительно к паровой турбине. Турбина расположена между входным 51 и выходным 52 устройствами. Ротор 11 турбины включает в себя вал 41 с большим числом ступеней, рабочие лопатки которых снабжены бандажами 38, 39, 40. Рабочие лопатки ступеней разделены направляющими аппаратами на диафрагмах.The following describes possible embodiments of the invention as applied to a steam turbine. The turbine is located between the input 51 and output 52 devices. The turbine rotor 11 includes a
Лабиринтное уплотнение включает в себя кольцевые гребни 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ротора 11 турбины. Гребни ротора 11 установлены с осевыми зазорами между кольцевыми гребнями статора: гребень 2 между гребнями 12 и 13 (Фиг.2), гребень 3 между гребнями 13 и 14 (Фиг.2), гребень 5 между гребнями 15 и 16 (Фиг.3), гребень 6 между гребнями 17 и 18 (Фиг.3), гребень 7 между гребнями 19 и 20 (Фиг.3), гребень 8 между гребнями 21 и 22 (Фиг.3), гребень 9 между гребнями 23 и 24 (Фиг.4), гребень 10 между гребнями 25 и 26 (Фиг.4).The labyrinth seal includes
Мелкоячеистые соты 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37 установлены в статоре: соты 29 между гребнями 12 и 13, соты 30 между гребнями 13 и 14, соты 32 между гребнями 15 и 16, соты 33 между гребнями 17 и 18, соты 34 между гребнями 19 и 20, соты 35 между гребнями 21 и 22, соты 36 между гребнями 23 и 24, соты 37 между гребнями 25 и 26. Соты установлены с кольцевым радиальным зазором относительно соответствующего кольцевого гребня ротора. Мелкоячеистые соты выполнены из материала с твердостью меньше твердости материала гребней ротора и установлены с возможностью ограничения перетекания пара или газа через радиальный зазор в осевом направлении.
Ротор турбины выставляют таким образом, чтобы гребни бандажа ротора находились относительно гребней статора на расстоянии от 40% до 60% ширины сот. Это обусловлено разностью температур и коэффициентов расширения ротора и корпусных деталей турбины. Как при запуске турбины, так и при ее останове ротор имеет большее осевое смещение как в положительную, так и в отрицательную сторону от упорного подшипника.The turbine rotor is set so that the ridges of the rotor brace are relative to the stator ridges at a distance of 40% to 60% of the width of the cells. This is due to the difference in temperature and expansion coefficients of the rotor and turbine body parts. Both when starting the turbine and when it stops, the rotor has a greater axial displacement both in the positive and in the negative direction from the thrust bearing.
В нерабочем состоянии турбины при приблизительно равных температурах ротора и статора расстояние от кольцевого гребня ротора до каждого из краев мелкоячеистых сот в направлении, приблизительно параллельном оси ротора, составляет от 40% до 60% ширины сот. Ширина сот равна наибольшей разнице линейных расширений ротора и статора в том же направлении при выходе турбины на рабочий режим или при ее остановке. Расстояние от кольцевого гребня ротора до каждого из кольцевых гребней статора не менее расстояния от кольцевого гребня ротора до соответствующего края мелкоячеистых сот.In the idle state of the turbine at approximately equal temperatures of the rotor and stator, the distance from the annular ridge of the rotor to each of the edges of the fine-mesh cells in a direction approximately parallel to the axis of the rotor is from 40% to 60% of the width of the cells. The width of the cells is equal to the largest difference in the linear expansions of the rotor and stator in the same direction when the turbine enters the operating mode or when it stops. The distance from the annular ridge of the rotor to each of the annular ridges of the stator is not less than the distance from the annular ridge of the rotor to the corresponding edge of the fine-mesh cells.
Лабиринтное уплотнение каждого из бандажей 38, 39 и 40 ступени турбины снабжено средством турбулизации пара или газа. Это средство выполнено в виде острой кромки соответствующего гребня бандажа ротора. Острая кромка гребня обеспечивает отрыв потока при ее обтекании и ограничение расхода газа или пара через уплотнение.The labyrinth seal of each of the
Как показано на фигуре 2, лабиринтное уплотнение ротора турбины по валу 41 содержит несколько разнесенных вдоль оси ротора секций мелкоячеистых сот, охватывающих соответствующие гребни ротора. Цилиндрическая поверхность вала ротора между его каждыми двумя гребнями расположена относительно кольцевого гребня статора с кольцевым радиальным зазором, разделяющим расширительные кольцевые полости 42, 43, 44, 45, 46, 47. Полости сформированы статором, ротором и их кольцевыми гребнями.As shown in figure 2, the labyrinth seal of the turbine rotor along the
Каждый из кольцевых гребней статора выполнен из материала с твердостью, существенно меньшей твердости материала цилиндрической поверхности вала ротора.Each of the stator annular ridges is made of a material with a hardness substantially less than the hardness of the material of the cylindrical surface of the rotor shaft.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124166/06A RU2244182C1 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Labyrinth packing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003124166/06A RU2244182C1 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Labyrinth packing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2244182C1 true RU2244182C1 (en) | 2005-01-10 |
RU2003124166A RU2003124166A (en) | 2005-02-27 |
Family
ID=34881871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003124166/06A RU2244182C1 (en) | 2003-08-05 | 2003-08-05 | Labyrinth packing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244182C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010021566A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-25 | Lisyanskiy Aleksandr Stepanovi | Labyrinth shroud seal for a steam turbine |
RU2563423C1 (en) * | 2011-09-12 | 2015-09-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Labyrinth packing |
RU2572467C2 (en) * | 2010-11-05 | 2016-01-10 | Дженерал Электрик Компани | Sealing device (versions) and rotary unit |
-
2003
- 2003-08-05 RU RU2003124166/06A patent/RU2244182C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010021566A1 (en) * | 2008-08-06 | 2010-02-25 | Lisyanskiy Aleksandr Stepanovi | Labyrinth shroud seal for a steam turbine |
RU2572467C2 (en) * | 2010-11-05 | 2016-01-10 | Дженерал Электрик Компани | Sealing device (versions) and rotary unit |
RU2563423C1 (en) * | 2011-09-12 | 2015-09-20 | Альстом Текнолоджи Лтд | Labyrinth packing |
US9650907B2 (en) | 2011-09-12 | 2017-05-16 | Ansaldo Energia Ip Uk Limited | Labyrinth seal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003124166A (en) | 2005-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5670789B2 (en) | Active tip clearance control and related methods for shrouded gas turbine blades. | |
US5029876A (en) | Labyrinth seal system | |
US7549835B2 (en) | Leakage flow control and seal wear minimization system for a turbine engine | |
KR101830065B1 (en) | Labyrinth seal | |
RU2287063C1 (en) | Steam turbine labyrinth seal | |
US20100066024A1 (en) | Seal member, assembly and method | |
JP2004353673A (en) | Nozzle interstage seal for steam turbine | |
DE60127391D1 (en) | BRUSH SEAL FOR TURBINES AND THE SAME TURNING DEVICES | |
US9732621B1 (en) | Air riding seal with purge cavity | |
RU2244182C1 (en) | Labyrinth packing | |
JP2010106778A (en) | Seal structure for steam turbine and steam turbine | |
US8047767B2 (en) | High pressure first stage turbine and seal assembly | |
US20160290511A1 (en) | Shaft seal and method for producing same | |
CN112292510A (en) | Angled section of a turbine blade with improved sealing | |
RU33406U1 (en) | LABYRINTH SEAL | |
EP2984318B1 (en) | Gas turbine engine seal | |
RU2416752C1 (en) | Cellular structure finger-type seal | |
JP5367469B2 (en) | Steam turbine and its stationary part seal structure | |
RU2682222C2 (en) | Multiridge seals for a steam turbines | |
US9011083B2 (en) | Seal arrangement for a gas turbine | |
US20210285339A1 (en) | Steam Turbine Diaphragm Manufacturing Method | |
JP4031699B2 (en) | Shaft seal mechanism and turbine | |
RU2086777C1 (en) | Turbomachine end seal | |
CN115163213B (en) | Rotary power generation equipment with isolation steam seal structure | |
RU49940U1 (en) | ROOT SEAL OF STEAM TURBINE |