RU2667245C2 - Луночные уплотнения паровой турбины - Google Patents
Луночные уплотнения паровой турбины Download PDFInfo
- Publication number
- RU2667245C2 RU2667245C2 RU2017100679A RU2017100679A RU2667245C2 RU 2667245 C2 RU2667245 C2 RU 2667245C2 RU 2017100679 A RU2017100679 A RU 2017100679A RU 2017100679 A RU2017100679 A RU 2017100679A RU 2667245 C2 RU2667245 C2 RU 2667245C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seals
- honeycomb
- stator
- steam turbines
- steam turbine
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 6
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 208000029152 Small face Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 210000003850 cellular structure Anatomy 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000003698 laser cutting Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
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
- F01D11/02—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
Abstract
Изобретение относится к теплоэнергетике, а именно к устройствам уплотнения паровых турбин. Предлагается более простой аналог сотовых уплотнений. В сегментных уплотнениях паровых турбин, устанавливаемых в статоре, рабочая часть представляет перфорированную поверхность в виде профильных по глубине круглых лунок с острыми краями. Предложенные сегментные уплотнения имеют следующие преимущества по сравнению с сотовыми уплотнениями: простоту изготовления и соответственно меньшую стоимость, удобное простое крепление в окружных пазах статора, уплотняющая способность не уступает сотовым уплотнениям. 2 ил.
Description
Изобретение относится к теплоэнергетике, к устройствам уплотнения паровых турбин. В паровых турбинах для концевых, надбандажных и диафрагменных уплотнений используются прямоточные, лабиринтные, осерадиальные уплотнения (РТМ 108.020.33-86). Конструктивно уплотнения выполняются в виде усиков, вставок, ячеистых (сотовых) структур. В последнее время получен опыт применения сотовых уплотнений, в частности в ЗАО "УТЗ" (Баринберг Г.Д. и др. Паровые турбины и турбоустановки Уральского турбинного завода. Екатеринбург: «Априори». 2007 г., рис 4.52). Сотовые уплотнения при зазорах 0,4-0,6 мм имеют коэффициент расхода примерно, равный единице, то есть они незначительно превосходят лабиринтные и радиальные уплотнения, так как движение пара происходит вдоль сотовой вставки, то есть практически работают как прямоточные, но за счет малого зазора повышают экономичность проточной части турбины. Основное же преимущество их состоит в отсутствии ограничений на осевые перемещения статора относительно ротора, поэтому применяются прежде всего для концевых уплотнений цилиндров среднего и низкого давления, где эти перемещения максимальны. Конструкция сотовой вставки имеет ячеистую структуру и представляет собой набор шестиугольных пирамидок с малой гранью (1-3 мм), расположенных в одной плоскости, имеющих тонкие стенки (0,1-0,05 мм), что определяет трудности изготовления и высокую стоимость. Определенные трудности вызывает обеспечение надежности крепления сотовых вставок припайкой или зачеканкой.
За прототип принимаем сотовые уплотнения. Целью данного изобретения является создание улучшенного аналога сотовых уплотнений, прежде всего более простого в изготовлении:
- упрощение конструкции и соответственно уменьшение стоимости изготовления.
- упрощение способа крепления.
Поставленная цель достигается изменением структуры ячеек. Если рабочую поверхность трения выполнить с более острыми кромками, то уплотняющая способность только увеличивается из-за турбулизации потока.
На фиг. 1 показан поперечный разрез предлагаемого уплотнения. Уплотнение 1 представляет собой сегмент, вставляемый в боковые окружные пазы статора 2, и прижимается плоской пружиной 3, что обеспечивает минимальный гарантированный установленный зазор γ с усиками ротора 5. Рабочая часть уплотнения 1 имеет перфорацию в виде лунок, расположенных в шахматном порядке или по треугольнику (фиг. 2), которая предпочтительней, так как имеет наименьший процент стираемой поверхности. Для получения перфорированной части необходимо по принятой схеме выполнить профильные по глубине лунки 7 определенной глубины β с заостренными краями и минимальными перемычками между ними с целью обеспечения повышенной стираемости уплотнения при задеваниях усиков 5. Лунки могут быть выполнены профильной фрезой, лазерной резкой и др. (фиг. 1, два ряда слева). Наиболее простым вариантом являются круглые лунки, полученные сверлением с последующим снятием фаски для получения острых краев лунок (фиг. 1, два ряда справа). В зависимости от радиуса уплотнения и пластических свойств материала лунки выполняются в согнутом сегменте или в плоском с последующим его изгибом. Сегменты выполняются из легко стирающегося сплава, например ХН75 ВТ.
Как известно, полученные на рабочей поверхности 6 острые края гребней 4 приводят к увеличению турбулентности потока и соответственно уменьшению коэффициента расхода. Необходимая жесткость сегмента обеспечивается выбором толщины основания и диаметра лунок. Отметим, что в сотовых уплотнениях соты выполняются сквозными и получаются более жесткие ограничения на размер ячеек и толщину стенок при обеспечении жесткости всего сегмента. В луночных уплотнениях кромка может быть абсолютно острой.
Лунка может быть выполнена сквозной, но в этом случае уменьшается жесткость сегмента. Возможны лунки с овальным контуром на рабочей поверхности и различным шагом в осевом и окружном направлениях, что приведет к различной жесткости уплотнения в окружном и осевом направлениях.
Луночные уплотнения имеют повышенную ремонтопригодность. При достаточно большой глубине β лунок, возможно повторное использование сегментов после обработки рабочей поверхности 6 снятием фасок и соответствующего уменьшения толщины крепления 8 сегмента.
Как и для других уплотнений, рекомендуется полное уплотнение изготавливать из сегментов по 30-60 градусов.
Расстояние между ячейками, глубина лунок β, толщина основания а выбираются из условия обеспечения острых кромок и жесткости сегмента. Если рабочая поверхность имеет большую осевую длину, например, для концевых уплотнений, то устанавливается несколько уплотнений. Для экономии рабочей поверхности надбандажные уплотнения могут устанавливаться на каждый гребень отдельно. При минимальных зазорах в окружных пазах (около 0,05 мм) прижимные пружины 3 могут отсутствовать. Вместо прижимных пружин может использоваться пластина-подложка для повышения жесткости рабочей поверхности. Возможны и другие способы крепления уплотнений, например припайка и зачеканка, которые применяются для сотовых уплотнений.
Предложенные сегментные уплотнения с перфорированной поверхностью в виде профильных лунок имеют следующий технический результат по сравнению с сотовыми уплотнениями:
- простоту изготовления и соответственно меньшую стоимость.
- удобное простое крепление в окружных пазах статора.
- уплотняющая способность не уступает сотовым уплотнениям
Claims (1)
- Сегментные уплотнения паровых турбин, устанавливаемые в статоре, отличающиеся тем, что их рабочая часть представляет перфорированную поверхность в виде профильных по глубине круглых лунок с острыми кромками.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100679A RU2667245C2 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Луночные уплотнения паровой турбины |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017100679A RU2667245C2 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Луночные уплотнения паровой турбины |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2017100679A3 RU2017100679A3 (ru) | 2018-07-11 |
RU2017100679A RU2017100679A (ru) | 2018-07-11 |
RU2667245C2 true RU2667245C2 (ru) | 2018-09-18 |
Family
ID=62914568
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017100679A RU2667245C2 (ru) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Луночные уплотнения паровой турбины |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2667245C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223085U1 (ru) * | 2023-12-07 | 2024-01-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5967746A (en) * | 1997-07-30 | 1999-10-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine interstage portion seal device |
RU2355892C2 (ru) * | 2007-07-16 | 2009-05-20 | Владимир Тихонович Буглаев | Сотовое уплотнение и способ его применения при замене уплотнений с гребнями по валу турбоустановок |
RU2550217C2 (ru) * | 2009-12-22 | 2015-05-10 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Истираемое уплотнение с осевым смещением |
-
2017
- 2017-01-10 RU RU2017100679A patent/RU2667245C2/ru active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5967746A (en) * | 1997-07-30 | 1999-10-19 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine interstage portion seal device |
RU2355892C2 (ru) * | 2007-07-16 | 2009-05-20 | Владимир Тихонович Буглаев | Сотовое уплотнение и способ его применения при замене уплотнений с гребнями по валу турбоустановок |
RU2550217C2 (ru) * | 2009-12-22 | 2015-05-10 | Нуово Пиньоне С.п.А. | Истираемое уплотнение с осевым смещением |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU223085U1 (ru) * | 2023-12-07 | 2024-01-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Уплотнение сепарационной ступени паровой турбины |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2017100679A3 (ru) | 2018-07-11 |
RU2017100679A (ru) | 2018-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN100554739C (zh) | 轴密封机构及涡轮 | |
CA2253219C (en) | Method and apparatus for minimizing leakage in turbine seals | |
US9879548B2 (en) | Turbine blade damper system having pin with slots | |
US8152462B1 (en) | Card seal with conical flexible seal | |
RU2010120801A (ru) | Узел лопатки турбины и уплотнительный гребень | |
RU2668512C1 (ru) | Крепление лопаток с предохранительным устройством для лопаток турбины | |
EP2669556A1 (en) | A leaf seal | |
US4416457A (en) | Grooved honeycomb labyrinth seal for steam turbines | |
RU2667245C2 (ru) | Луночные уплотнения паровой турбины | |
AR101231A1 (es) | Pala de rotor de instalaciones de energía eólica, borde posterior de la pala de rotor y procedimiento para la fabricación de una pala de rotor de una instalación de energía eólica, e instalación de energía eólica | |
RU2667247C2 (ru) | Уплотнение паровой турбины | |
US20160003360A1 (en) | Brush seal | |
US20160290511A1 (en) | Shaft seal and method for producing same | |
US20130249169A1 (en) | Seal | |
US2946609A (en) | Labyrinth seal | |
CN109690025B (zh) | 涡轮机的密封段、外部地限定涡轮机的流动路径的装置以及定子-转子密封装置 | |
RU131814U1 (ru) | Сотовое уплотнение радиального зазора турбомашины | |
US8132815B1 (en) | Card seal for a turbine | |
RU2416752C1 (ru) | Пальчиковое уплотнение с сотовой структурой | |
DE502004003453D1 (de) | Abstandhalter | |
RU2684055C1 (ru) | Истираемое уплотнение и способ его изготовления | |
RU2010103155A (ru) | Вставка сотового надбандажного уплотнения паровой турбины и способ установки вставок сотового надбандажного уплотнения | |
KR101501652B1 (ko) | 해상풍력발전 하부구조물 | |
RU2007127263A (ru) | Сотовое уплотнение и способ его применения при замене уплотнений с гребнями по валу турбоустановок | |
RU50621U1 (ru) | Лабиринтное уплотнение для паровой турбины |