CN107208807B - 旋转机械 - Google Patents

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Abstract

旋转机械具备能够限制至少一个静止构件与至少一个旋转构件之间的间隙中的流体的流动的密封装置。密封装置具有：设置于静止构件的压损体；从旋转构件朝向压损体突出、且以存在第一间隙的方式与压损体对置的第一非接触型密封件；从静止构件朝向旋转构件突出且以存在第二间隙的方式与旋转构件对置、并且在流体的流动方向上位于压损体的任一侧的第二非接触型密封件；以及从静止构件朝向旋转构件突出、且在流体的流动方向上位于压损体以及第二非接触型密封件的下游侧的接触型密封件。

Description

旋转机械
技术领域
本发明涉及旋转机械。
背景技术
燃气轮机、蒸汽涡轮、压缩机以及发电机这样的旋转机械通常具备能够限制旋转构件与静止构件之间的间隙中的流体的流动的密封装置。
作为这种密封装置，例如日本特开2014-66134号公报所公开的旋转机械的密封装置具有：接触型密封件；以及设置在接触型密封件的上游的回旋流抑制部。回旋流抑制部例如由蜂巢状密封件构成，且具有抑制回旋流碰撞或通过接触型密封件的功能，由此防止接触型密封件的损伤。
发明内容
发明要解决的课题
在日本特开2014-66134号公报所公开的旋转机械中，通过在接触型密封件的上游设置回旋流抑制部，从而确保接触型密封件的可靠性，但期望可靠性的进一步提高。
鉴于上述情况，本发明的至少一方案的目的在于提供一种具备即便应限制的流体的流动包含回旋分量也具有高可靠性的密封装置的旋转机械。
用于解决课题的方案
(1)本发明的至少一方案的旋转机械具备：
至少一个静止构件；
至少一个旋转构件，其设置为能够相对于所述至少一个静止构件相对旋转；以及
密封装置，其能够限制所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的流体的流动，
所述密封装置具有：
压损体，其安装于所述至少一个静止构件；
第一非接触型密封件，其从所述至少一个旋转构件朝向所述压损体突出，且以存在第一间隙的方式与所述压损体对置；
第二非接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且以存在第二间隙的方式与所述至少一个旋转构件对置，并且在所述流体的流动方向上位于所述压损体的任一侧；以及
接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且在所述流体的流动方向上位于所述压损体以及所述第二非接触型密封件的下游侧。
在上述结构(1)的旋转机械中，第二非接触型密封件从静止构件突出，流动的一部分在第一非接触型密封件与第二非接触型密封件之间进行环流。即，例如，在第二非接触型密封件位于第一非接触型密封件的下游的情况下，流体的流动的一部分碰撞到第二非接触型密封件并朝向第一非接触型密封件流动。
这样，流体的流动的一部分进行环流而形成旋涡，由此流体的流动与静止构件接触的距离变长，通过与静止构件的摩擦能降低流体的流动的回旋分量。其结果是，能降低碰撞到接触型密封件或通过接触型密封件的流体的流动的回旋分量，接触型密封件的可靠性提高。
(2)在若干方案中，在上述结构(1)的基础上，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个静止构件之间的间隙包括沿着所述旋转构件的旋转轴延伸的轴向间隙，
所述第一非接触型密封件以及所述第二非接触型密封件配置于所述轴向间隙，
所述第一间隙的位置与所述第二间隙的位置在所述旋转轴的径向上不同。
在上述结构(2)的旋转机械中，第一间隙与第二间隙的径向位置不同，因此，流体的流动无法笔直地通过第一间隙与第二间隙。因此，能够在第一非接触型密封件与第二非接触型密封件之间使更多的流体环流而形成旋涡，能够更进一步降低流体的流动的回旋分量。
(3)在若干方案中，在上述结构(2)的基础上，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个所述静止构件之间的间隙包括空洞，该空洞沿所述旋转构件的旋转轴的径向延伸，且在所述流体的流动方向上位于比所述轴向间隙靠上游的位置，
所述密封装置还具有多个壁，该多个壁以沿所述旋转轴的周向排列的状态配置于所述空洞内，且分别与所述旋转轴的周向交叉。
在上述结构(3)中，在空洞内，流体的流动产生环流而形成旋涡。而且，通过流体碰撞到配置于空洞内的多个壁能降低流体的流动所包含的回旋分量。因此，能进一步降低碰撞到接触型密封件或通过接触型密封件的流体的流动的回旋分量，接触型密封件的可靠性进一步提高。
(4)在若干方案中，在上述结构(3)的基础上，
所述多个壁由在划分所述空洞的所述至少一个静止构件的壁上形成的多个槽的壁面形成。
在上述结构(4)中，通过在静止构件的壁上形成的多个槽的壁面能降低流体的流动所包含的回旋分量。
(5)在若干方案中，在上述结构(4)的基础上，
划分所述空洞的所述至少一个静止构件的壁沿所述旋转轴的径向延伸，
所述多个槽分别在相对于所述旋转轴的径向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
在上述结构(5)中，通过在相对于旋转轴的径向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸的多个槽能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，基于倾斜或弯曲的多个槽，在流体的流动中生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
(6)在若干方案中，在上述结构(4)的基础上，
划分所述空洞的所述至少一个静止构件的壁沿所述旋转轴的轴向延伸，
所述多个槽分别在相对于所述旋转轴的轴向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
在上述结构(6)中，通过在相对于旋转轴的轴向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸的多个槽能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，基于倾斜或弯曲的多个槽，生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
(7)在若干方案中，在上述结构(3)的基础上，
所述多个壁由配置于所述空洞内的多个挡板的壁面形成。
根据上述结构(7)，通过配置于空洞内的多个挡板能降低流体的流动所包含的回旋分量。
(8)在若干方案中，在上述结构(7)的基础上，
所述多个挡板分别在相对于所述旋转轴的径向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
根据上述结构(8)，通过在相对于旋转轴的径向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸的多个挡板能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，基于倾斜或弯曲的多个挡板，生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
(9)在若干方案中，在上述结构(7)的基础上，
所述多个挡板分别在相对于所述旋转轴的轴向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
在上述结构(9)中，通过在相对于旋转轴的轴向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸的多个挡板能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，基于倾斜或弯曲的多个挡板，生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
(10)在若干方案中，在上述结构(1)至(9)中任一结构的基础上，
所述旋转机械还具备回旋分量赋予装置，该回旋分量赋予装置能够向所述流体赋予回旋分量，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个静止构件之间的间隙包括：沿着所述旋转构件的旋转轴延伸的轴向间隙；以及空洞，该空洞沿所述旋转构件的旋转轴的径向延伸，且在所述流体的流动方向上位于比所述轴向间隙靠上游的位置，
所述空洞具有向沿所述旋转轴的轴向延伸的主流路开设的开口，该主流路能够供被所述回旋分量赋予装置赋予了回旋分量的所述流体流动，
所述至少一个静止构件以及所述至少一个旋转构件中的一方具有沿所述旋转轴的径向延伸的壁以及从所述壁沿所述旋转轴的轴向延伸、且规定所述开口的宽度的突出部，以使得所述开口的宽度比所述空洞的宽度窄。
在上述结构(10)中，能够通过突出部来调整空洞的开口的宽度，能够调整从主流路向空洞流入的流体的流量。由此，能够调整开口附近处的、从主流路流入到空洞内的流体的流动与空洞内的环流之间的混合状态。而且，通过调整混合状态，能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
(11)在若干方案中，在上述结构(10)的基础上，
所述突出部的所述空洞侧的面相对于所述旋转轴的轴向倾斜。
在上述结构(11)中，通过使突出部的空洞侧的面倾斜，能够调整空洞内的环流与从主流路流入到开口的流体的流动之间的混合状态，能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
(12)在若干方案中，在上述结构(10)或(11)的基础上，
在所述突出部的前端侧，形成有沿所述旋转轴的周向排列的多个凹部，通过所述多个凹部来使所述开口的宽度沿所述旋转轴的周向变化。
根据上述结构(12)，利用突出部的多个凹部来使开口宽度变化，由此能够调整从主流路向空洞流入的流体的流入量。由此，能够调整空洞内的环流与从主流路流入到开口的流体的流动之间的混合状态，能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
(13)在若干方案中，在上述结构(1)至(12)中任一结构的基础上，
所述密封装置还具有至少一个回旋分量抑制流路，该至少一个回旋分量抑制流路设置于所述至少一个静止构件，且能够向所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的在所述流体的流动方向上比所述压损体靠上游的部分供给用于降低所述流体的回旋分量的流体。
根据上述结构(13)，利用从回旋分量抑制流路向比压损体靠上游的部分供给的流体，能够降低碰撞到接触型密封件或通过接触型密封件的流体的回旋分量。
(14)在若干方案中，在上述结构(1)至(13)中任一结构的基础上，
所述压损体为蜂巢状密封件，
所述第一非接触型密封件以及所述第二非接触型密封件分别为翅型密封件，
所述接触型密封件具有沿所述旋转构件的旋转轴的周向排列的多个薄板。
在上述结构(14)的旋转机械中，通过作为压损体的蜂巢状密封件能有效地降低流体的流动所包含的回旋分量，而且通过翅型密封件使流体的流动环流而形成旋涡，由此能进一步降低回旋分量。
(15)本发明的至少一方案的旋转机械具备：
至少一个静止构件；
至少一个旋转构件，其设置为能够相对于所述至少一个静止构件相对旋转；
密封装置，其能够限制所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的流体的流动；以及
回旋分量赋予装置，其配置于在所述流体的流动方向上比所述密封装置靠上游的位置，且能够向所述流体赋予回旋分量，
所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙包括向主流路开口的空洞，该主流路能够供被所述回旋分量赋予装置赋予了回旋分量的所述流体流动，
所述密封装置具有：
压损体，其安装于所述至少一个静止构件，且在所述流体的流动方向上位于比所述空洞靠下游的位置；
第一非接触型密封件，其从所述至少一个旋转构件朝向所述压损体突出，且以存在第一间隙的方式与所述压损体对置；
接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且在所述流体的流动方向上位于所述压损体以及所述第一非接触型密封件的下游侧；以及
至少一个回旋分量抑制流路，其设置于所述至少一个静止构件，且能够向所述空洞供给用于降低所述流体的回旋分量的流体。
根据上述结构(15)，通过回旋分量抑制流路而供给至空洞内的流体阻止流体从主流路向空洞的流入，或者与从主流路流入到空洞的流体混合，由此能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
发明效果
根据本发明的至少一方案，提供一种具备即便应限制的流体的流动包含回旋分量也具有高可靠性的密封装置的旋转机械。
附图说明
图1是概要地示出本发明的一实施方式的燃气轮机的结构的图。
图2是概要地示出图1中的涡轮的一部分结构的图。
图3是将图2的区域III放大后概要示出的剖视图。
图4是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图5是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图6是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图7是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图8是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图9是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图10是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图11是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图12是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图13是与回旋分量赋予装置一同概要地示出沿着图5～图7、图10以及图11的XIII-XIII线剖切的内侧隔壁部的一部分的概要剖面的图。
图14是若干实施方式的涡轮的与图13相当的图。
图15是若干实施方式的涡轮的与图13相当的图。
图16是与作为压损体的蜂巢状密封件一同展开并概要地示出划分空洞的内侧隔壁部的壁且为朝向径向内侧的壁的图。
图17是若干实施方式的涡轮的与图16相当的图。
图18是若干实施方式的涡轮的与图16相当的图。
图19是示出沿着图10的XIX-XIX线剖切的内侧隔壁部以及筒部的一部分的概要剖面的图。
图20是示出沿着图12的XX-XX线剖切的内侧隔壁部的一部分的概要剖面的图。
图21是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图22是若干实施方式的涡轮的与图3相当的图。
图23是示出沿着图22的XXIII-XXIII线剖切的内侧隔壁部的一部分的概要剖面的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的若干实施方式进行说明。其中，作为实施方式而记载的或者附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状以及它们的相对配置等并不意图将本发明的范围限定于此，只不过是简单的说明例。
例如，“在某一方向上”、“沿着某一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”或“同轴”等的表示相对或绝对的配置的表现不仅表示严格意义上的这种配置，还表示带有公差或获得相同功能的程度的角度、距离地相对位移的状态。
例如，“相同”、“相等”以及“均质”等表示事物相等的状态的表现不仅表示严格意义上相等的状态，还表示存在公差或获得相同功能的程度的差的状态。
例如，表示四边形状、圆筒形状等形状的表现不仅表示几何学上严格意义的四边形状、圆筒形状等形状，还表示在获得相同效果的范围内包括凹凸部、倒角部等的形状。
另一方面，“具备”、“具有”、“包括”、“包含”或者“含有”一构成要素这样的表现并非排除其他构成要素的存在的排他性表现。
图1是概要地示出本发明的一实施方式的燃气轮机1的结构的图。如图1所示，本实施方式的燃气轮机1具备压缩机(压缩部)2、燃烧器(燃烧部)3以及涡轮(涡轮部)4，用于驱动例如发电机6等外部设备。
压缩机2吸入作为外部空气的大气并对其进行压缩，向燃烧器3供给压缩后的空气。
燃烧器3使用由压缩机2压缩后的空气，使从外部供给来的燃料进行燃烧，由此生成高温气体(燃烧气体)。
这些压缩机2以及燃烧器3的具体结构分别能够采用公知的结构，不特别限定。
涡轮4接受由燃烧器3生成的高温气体的供给而产生旋转驱动力，将所产生的旋转驱动力输出至压缩机2以及外部设备。
涡轮4具有以能够旋转的方式配置于机室(壳体)8内的转子10，转子10与压缩机2以及外部设备的旋转轴连结。另外，涡轮4具有在转子10的旋转轴CL的轴向(以下也仅称为轴向)上排列的多级静叶片列以及动叶片列，各静叶片列固定于机室8，各动叶片列固定于转子10。静叶片列由在转子10的旋转轴CL的周向(以下也仅称为周向)上排列的多个静叶片构成，各动叶片列由在周向上排列的多个动叶片构成。
图2是概要地示出涡轮4的一部分结构的图。图2中示出多个静叶片以及动叶片中的第一级静叶片12和第一级动叶片14。
机室8包括包围转子10的筒形状的内壳8a以及包围内壳8a的筒形状的外壳8b，内壳8a由外壳8b支承。内壳8a包围静叶片12以及动叶片14，在内壳8a的与动叶片14对置的区域固定有多个分割环16。
动叶片14具有：叶片部14a；在转子10的旋转轴CL的径向(以下也仅称为径向)上与叶片部14a的一端侧相连的平台14b；以及与平台14b的径向内侧相连的叶根部14c。转子10包括彼此同轴地一体连结的转子盘18以及筒形状的轴19，动叶片14的叶根部14c安装于转子盘18的外周侧。
静叶片12具有：叶片部12a；以及在径向上分别与叶片部12a的两侧相连的平台12b、12c，外侧的平台12b固定于内壳8a，内侧的平台12c固定于包围转子10的筒形状的外侧隔壁部20。
静叶片的平台12b、12c、动叶片的平台14b以及分割环16形成筒形状的燃烧气体流路22，从燃烧器3向燃烧气体流路22供给高温气体。动叶片14的叶片部14a以及静叶片12的叶片部12a配置于燃烧气体流路22。
在外侧隔壁部20的径向内侧固定有包围转子10的筒形状的内侧隔壁部24，内侧隔壁部24位于外侧隔壁部20与转子10之间。外侧隔壁部20以及内侧隔壁部24相对于机室8固定。
另外，在机室8内设置有压缩空气供给路26。压缩空气供给路26贯穿内侧隔壁部24而延伸，且从在内侧隔壁部24与外侧隔壁部20之间划分出的第一空间28延伸至包围转子10的环状的第二空间(旋转轴围绕空间)30。
向第一空间28供给从压缩机2抽出的压缩空气，压缩空气向第二空间30流入。转子10的外周面以及转子盘18的侧面面向第二空间30。
在转子盘18上，沿周向相互分离地形成有分别在径向上延伸的多个径向孔32，各径向孔32朝第二空间30开口。因此，第二空间30与各径向孔32连通，并通过径向孔32向动叶片14供给压缩空气，从而利用压缩空气来冷却动叶片14。即，压缩空气的一部分作为冷却空气而使用。
另外，在转子盘18上，沿周向相互分离地形成有分别沿轴向贯穿转子盘18的多个轴向孔34。各轴向孔34朝第二空间30开口，第二空间30与轴向孔34连通。因此，通过轴向孔34向下一级动叶片列的动叶片供给压缩空气。
在此，在燃气轮机1的工作中，径向孔32以及轴向孔34相对于第二空间30相对地旋转，因此，在压缩空气从第二空间30朝径向孔32以及轴向孔34流入时，根据压缩空气与转子盘18之间的旋转方向上的速度差，而产生压力损失(流入损失/泵送损失)。为了抑制这种压力损失，对向第二空间30供给的压缩空气赋予旋转方向的速度(回旋分量)。
因此，涡轮4具有回旋分量赋予装置36。回旋分量赋予装置36例如由TOBI式喷嘴(切向注入喷嘴)构成。TOBI式喷嘴安装于内侧隔壁部24，压缩空气供给路26通过TOBI式喷嘴延伸。
另一方面，在第二空间30与燃烧气体流路22之间延伸有环状的间隙(环隙)40。环隙40存在于作为静止构件的内侧隔壁部24以及外侧隔壁部20与能够相对于静止构件相对旋转的作为旋转构件的转子盘18之间，且通过静叶片12与动叶片14之间的间隙而与燃烧气体流路22连通。因此，压缩空气的一部分通过环隙40朝向燃烧气体流路22流动，利用该压缩空气，将静叶片12与动叶片14之间的间隙密封。即，压缩空气的一部分被用作密封空气。
在此，在涡轮4上设置有密封装置42，该密封装置42用于限制在静止构件与旋转构件之间的间隙即环隙40中流动的空气的流量。
图3是将图2的区域III放大后概要示出的剖视图。图4～图12以及图22是若干实施方式的涡轮的与图3相当的剖视图。如图3～图12以及图22所示，密封装置42具备压损体46、第一非接触型密封件48、第二非接触型密封件50以及接触型密封件52。
压损体46安装于作为静止构件的内侧隔壁部24，且面向环隙40。压损体46具有抑制沿着压损体46流动的空气的回旋分量的功能。
第一非接触型密封件48从作为旋转构件的转子盘18朝向压损体46突出，且以存在第一间隙G1的方式与压损体46对置。
第二非接触型密封件50从作为静止构件的内侧隔壁部24朝向作为旋转构件的转子盘18突出，且以存在第二间隙G2的方式与转子盘18对置。第二非接触型密封件50在空气的流动方向上位于压损体46的上游侧或下游侧中的任一侧。
接触型密封件52从作为静止构件的内侧隔壁部24朝向作为旋转构件的转子盘18突出，且在流体的流动方向上位于压损体46以及第二非接触型密封件50的下游侧。
根据上述结构，第二非接触型密封件50从作为静止构件的内侧隔壁部24突出，流动的一部分在第一非接触型密封件48与第二非接触型密封件50之间进行环流。即，如图3、图5～图12以及图22所示，在第二非接触型密封件50位于第一非接触型密封件48的下游的情况下，空气流动的一部分碰撞到第二非接触型密封件50，而朝向第一非接触型密封件48流动。另外，如图4所示，在第二非接触型密封件50位于第一非接触型密封件48的上游的情况下，空气流动的一部分碰撞到第一非接触型密封件48，而朝向第二非接触型密封件50流动。
这样，作为流体的空气流动的一部分进行环流而形成旋涡，由此流体的流动与作为静止构件的内侧隔壁部24接触的距离变长，通过与静止构件的摩擦，从而能降低流体的流动的回旋分量。其结果是，碰撞到接触型密封件52或通过接触型密封件52的流体的流动的回旋分量降低，接触型密封件52的可靠性提高。
在若干实施方式中，如图3～图12以及图22所示，环隙40包含沿着轴向延伸的轴向间隙40a。第一非接触型密封件48以及第二非接触型密封件50配置于轴向间隙40a，第一间隙G1的位置与第二间隙G2的位置在径向上不同。
在上述结构中，由于第一间隙G1与第二间隙G2的径向位置不同，因此，流体的流动无法沿轴向笔直地通过第一间隙G1和第二间隙G2。因此，能够使更多的流体在第一非接触型密封件48与第二非接触型密封件50之间环流而形成旋涡，能够更进一步降低流体的流动的回旋分量。
在若干实施方式中，如图3～图12、图21以及图22所示，转子盘18具有圆盘形状的盘主体18a以及从盘主体18a沿轴线方向延伸的筒部18b。筒部18b的外周面与内侧隔壁部24的内周面对置，在筒部18b与内侧隔壁部24之间形成轴向间隙40a。
在若干实施方式中，如图3～图12以及图22所示，压损体46为蜂巢状密封件，第一非接触型密封件48以及第二非接触型密封件50分别是翅型密封件。接触型密封件52是被称为叶片密封件(注册商标)的接触型密封件(叶片型密封件)，且具有在周向上排列的多个薄板52a。
在上述结构中，利用作为压损体46的蜂巢状密封件，能有效地降低流体的流动所包含的回旋分量，而且利用翅型密封件使流体的流动环流而形成旋涡，由此能进一步降低回旋分量。
需要说明的是，在为叶片型密封件的情况下，在涡轮4的工作中，薄板52a因动压效应而与旋转构件分离，在薄板52a与旋转构件之间产生微小的间隙，但在涡轮4的停止中，薄板52a与旋转构件抵接。因此，将叶片型密封件作为接触型密封件的一种进行使用。
在若干实施方式中，作为第一非接触型密封件48的翅型密封件与作为旋转构件的转子盘18一体地形成，且沿周向延伸而具有环板形状。另外，作为第二非接触型密封件50的翅型密封件与作为静止构件的内侧隔壁部24一体地形成，且沿周向延伸而具有环板形状。
在若干实施方式中，接触型密封件52为刷式密封件。
在若干实施方式中，压损体46由沿周向排列且分别配置为在周向上交叉的多个板构成。
在若干实施方式中，第一非接触型密封件48与第二非接触型密封件50之间的间隔d1(参照图3)为5mm以上且15mm以下。若间隔d1为5mm以上且15mm以下，则尤其是在成为高压环境的压缩机(压缩部)2下游侧与涡轮(涡轮部)4上游侧之间，能够可靠地防止因轴向的热延伸而引起的第一非接触型密封件48与第二非接触型密封件50的接触。
在若干实施方式中，第一非接触型密封件48与第二非接触型密封件50之间的间隔d1(参照图3)为1mm以上且25mm以下。若间隔d1为1mm以上且25mm以下，则能够在压缩机(压缩部)2下游侧与涡轮(涡轮部)4上游侧的宽范围内，可靠地防止因轴向的热延伸而引起的第一非接触型密封件48与第二非接触型密封件50的接触。
在若干实施方式中，接触型密封件52与第一非接触型密封件48以及第二非接触型密封件50中的靠近接触型密封件52的一方之间的间隔d2(参照图3)的大小落入与d1相等的范围或者比d1大的范围。
另外，第二非接触型密封件50的两侧的空间的纵横比a1/d1或者纵横比a2/d2为0.5～2(参照图3)。需要说明的是，a1、a2为第二非接触型密封件50的两侧的空间的径向的高度。
在若干实施方式中，如图5～图11所示，环隙40包括沿径向延伸且在流体的流动方向上位于比轴向间隙40a靠上游的位置的空洞40b。密封装置42还具有在沿周向排列的状态下配置于空洞40b内的多个壁54。多个壁54分别以与旋转轴CL的周向交叉的方式扩宽。
在上述结构中，在空洞40b内，流体的流动产生环流而形成旋涡。而且，流体与配置于空洞40b内的多个壁54碰撞，从而能降低流体的流动所包含的回旋分量。因此，能进一步降低碰撞到接触型密封件52或者通过接触型密封件52的流体的流动的回旋分量，接触型密封件52的可靠性进一步提高。
在若干实施方式中，空洞40b内的静止构件与旋转构件的间隔大于轴向间隙40a内的静止构件与旋转构件的间隔。
在若干实施方式中，如图5～图11所示，多个壁54由在划分空洞40b的作为静止构件的内侧隔壁部24的壁上形成的多个槽56的壁面形成。
在上述结构中，通过在静止构件的壁上形成的多个槽56的壁面，能降低流体的流动所包含的回旋分量。
图13是与回旋分量赋予装置36一同概要地示出沿着图5～图7、图10以及图11的XIII-XIII线剖切的内侧隔壁部24的一部分的概要剖面的图。图14以及图15是若干实施方式的涡轮的与图13相当的剖视图。
在若干实施方式中，如图5～图7、图10以及图11所示，划分空洞40b的静止构件的壁沿径向延伸，如图13、图14以及图15分别所示，多个槽56分别以相对于径向平行、倾斜或渐渐偏离的方式弯曲地延伸。
在上述结构中，通过以相对于径向平行、倾斜或渐渐偏离的方式弯曲地延伸的多个槽56，能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，如图14以及图15所示，基于倾斜或弯曲的多个槽56，在流体的流动中生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
在若干实施方式中，多个槽56形成于在轴向上与轴向间隙40a对置的内侧隔壁部24的端壁。
图16是与作为压损体46的蜂巢状密封件一同展开并概要地示出划分空洞40b的内侧隔壁部24的壁且为朝向径向内侧的壁的图。图17以及图18是若干实施方式的涡轮的与图16相当的图。
在若干实施方式中，如图8以及图9所示，形成多个槽56的静止构件的壁沿轴向延伸，如图16、图17以及图18分别所示，多个槽56分别以相对于轴向平行、倾斜或渐渐偏离的方式弯曲地延伸。
在上述结构中，通过以相对于轴向平行、倾斜或渐渐偏离的方式弯曲地延伸的多个槽56，能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，如图17以及图18所示，基于倾斜或弯曲的多个槽56，在流体的流动中生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
在若干实施方式中，如图5～图11所示，多个壁54由配置于空洞40b内的多个挡板58的壁面形成。
在上述结构中，通过配置于空洞40b内的多个挡板58，能降低流体的流动所包含的回旋分量。
在若干实施方式中，与上述多个槽56的情况同样地，多个挡板58分别以相对于径向平行、倾斜或者渐渐偏离的方式弯曲地延伸。
在上述结构中，通过以相对于径向平行、倾斜或者渐渐偏离的方式弯曲地延伸的多个挡板58，能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，基于倾斜或弯曲的多个挡板58，生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
在若干实施方式中，与上述多个槽56的情况同样地，多个挡板58的分别以相对于轴向平行、倾斜或者渐渐偏离的方式弯曲地延伸。
在上述结构中，通过以相对于径向平行、倾斜或者渐渐偏离的方式弯曲地延伸的多个挡板58，能降低流体的流动所包含的回旋分量。另外，基于倾斜或弯曲的多个挡板58，生成逆回旋分量，由此能够降低回旋分量。
在若干实施方式中，空洞40b具有向第二空间30开设的开口。第二空间30是能够供被回旋分量赋予装置36赋予了回旋分量的流体流动的、沿轴向延伸的流路(主流路)。如图6、图7、图9以及图10所示，作为静止构件的内侧隔壁部24或作为旋转构件的转子盘18具有沿径向延伸的壁以及从壁沿轴向延伸且规定空洞40b的开口的宽度的突出部60，以使得空洞40b的开口的宽度比空洞40b的宽度窄。
在上述结构中，能够通过突出部60来调整空洞40b的开口的宽度，从而能够调整从第二空间30向空洞40b流入的流体的流量。由此，能够调整开口附近处的、从第二空间30流入到空洞40b内的流体的流动与空洞40b内的环流之间的混合状态。而且，通过调整混合状态，能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
在若干实施方式中，如图11所示，突出部60的空洞40b侧的面由相对于轴向倾斜的倾斜面60a构成。
在上述结构中，通过设置倾斜面60a，能够调整空洞40b内的环流与从第二空间30流入到开口的流体的流动之间的混合状态，能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
图19示出沿着图10的XIX-XIX线剖切的内侧隔壁部24的一部分概要剖面。在若干实施方式中，如图10以及图11所示，在突出部60的前端侧形成有沿着旋转轴的周向排列的多个凹部60b，由于存在多个凹部60b，开口的宽度沿周向发生变化。
在上述结构中，利用突出部60的多个凹部60b来使开口宽度变化，由此能够调整从第二空间30向空洞40b流入的流体的流入量。由此，能够调整空洞40b内的环流与从第二空间30流入到开口的流体的流动之间的混合状态，能够降低流体的流动所包含的回旋分量。
图20示出沿着图12的XX-XX线剖切的内侧隔壁部24的一部分概要剖面。如图12以及图20所示，在若干实施方式中，具有在作为静止构件的内侧隔壁部24上设置的至少一个回旋分量抑制流路62。回旋分量抑制流路62构成为，能够向环隙40中的比压损体46靠上游的位置、例如空洞40b供给用于降低流体的回旋分量的流体(回旋分量抑制流体)。
在上述结构中，通过回旋分量抑制流路62而供给至空洞40b的流体阻止流体从第二空间30向空洞40b的流入，或者与从第二空间30流入到空洞40b的流体混合，由此能够降低向轴向间隙40a流入的流体的流动所包含的回旋分量。
在若干实施方式中，回旋分量抑制流路62由在作为静止构件的内侧隔壁部24上安装的多个跨接管64构成。多个跨接管64在周向上相互分离地配置，跨接管64的出口在轴向上与轴向间隙40a对置。
在若干实施方式中，回旋分量抑制流路62构成为，将具有与从第二空间30向空洞40b流入的流体的回旋分量相反方向的逆回旋分量的流体向空洞40b供给。因此，例如，回旋分量抑制流路62的出口侧、例如多个跨接管64的出口侧配置为以相对于轴向倾斜或者渐渐偏离的方式弯曲。
在若干实施方式中，回旋分量抑制流路62在第一空间28与空洞40b之间延伸。
在若干实施方式中，在具有回旋分量抑制流路62的情况下，如图21所示，密封装置42也可以不具有第二非接触型密封件50。
在若干实施方式中，如图3、图5～图12以及图22所示，在转子盘18的筒部18b的外周面，在第二非接触型密封件50与接触型密封件52之间设置有阶梯差。即，在划分轴向间隙40a的旋转构件的壁面设置有阶梯差。而且，与接触型密封件52接触的筒部18b的部分的径向位置与第二间隙G2的径向位置不同。
在上述结构中，在旋转构件的壁面上，在第二非接触型密封件50与接触型密封件52之间设置有阶梯差，与接触型密封件52接触的旋转构件的部分的径向位置与第二间隙G2的径向位置不同，由此能够在第二非接触型密封件50与接触型密封件52之间产生旋涡。由此，流体的流动与作为静止构件的内侧隔壁部24接触的距离变长，通过与静止构件的摩擦，能降低流体的流动的回旋分量。其结果是，能降低碰撞到接触型密封件52或通过接触型密封件52的流体的流动的回旋分量，接触型密封件52的可靠性提高。
在若干实施方式中，如图3、图5～图12、图21以及图22所示，在流体的流动方向上的接触型密封件52的上游侧，设置有从作为静止构件的内侧隔壁部24朝向作为旋转构件的转子盘18的筒部18b突出的堤66。堤66位于与接触型密封件52相邻的位置。堤66的上游侧的面以使接触型密封件52的上游侧的流路面积在流动方向上渐渐缩小的方式相对于径向倾斜。
在上述结构中，通过流体的流动与堤66接触，从而能利用摩擦来降低流体的流动的回旋分量。其结果是，能降低碰撞到接触型密封件52或通过接触型密封件52的流体的流动的回旋分量，接触型密封件52的可靠性提高。
在若干实施方式中，如图3、图5～图12以及图22所示，以位于第二非接触型密封件50与接触型密封件52之间的方式在内侧隔壁部24形成有环形状的凹部68。凹部68朝向轴向间隙40a开口，使轴向间隙40a的流路面积相比第二间隙G2在旋转构件的径向上扩大。
在若干实施方式中，如图3、图5～图12以及图22所示，流体的流动方向上的下游侧的凹部68的壁面由堤66构成。
在若干实施方式中，如图22以及图23所示，在凹部68内配置有沿周向划分凹部68的多个隔壁70。隔壁70与内侧隔壁部24一体地形成。
在上述结构中，通过在接触型密封件52的上游侧设置凹部68且在凹部68内设置隔壁70，能够增大包含回旋分量的流体的流动与凹部68的壁面接触的面积。而且，通过因相对于凹部68的壁面的接触面积的增大而引起的阻力的增大，能够进一步使流体的回旋分量衰减。
本发明不局限于上述实施方式，也包括对上述实施方式加以变更后的方式和组合这些方式而得到的方式。
例如，在上述实施方式中，作为静止构件的内侧隔壁部24也可以由多个构件构成。另外，作为旋转构件的转子盘18也可以由多个构件构成。
而且，应用密封装置42的间隙不局限于环隙40，也可以为涡轮4所包含的静止构件与旋转构件之间的其他间隙。
此外，应用密封装置42的旋转机械不局限于燃气轮机，也可以为蒸汽涡轮、压缩机以及发电机等。
附图标记说明
1 燃气轮机；
2 压缩机；
3 燃烧器；
4 涡轮；
6 发电机；
8 机室；
8a 内壳；
8b 外壳；
10 转子；
12 静叶片；
12a 叶片部；
12b 平台；
12c 平台；
14 动叶片；
14a 叶片部；
14b 平台；
14c 叶根部；
16 分割环；
18 转子盘；
18a 盘主体；
18b 筒部；
19 轴；
20 外侧隔壁部；
22 燃烧气体流路；
24 内侧隔壁部；
26 压缩空气供给路；
28 第一空间；
30 第二空间(主流路)；
32 径向孔；
34 轴向孔；
36 回旋分量赋予装置；
40 环隙；
40a 轴向间隙；
40b 空洞；
42 密封装置；
46 压损体；
48 第一非接触型密封件；
50 第二非接触型密封件；
52 接触型密封件；
52a 薄板；
54 壁；
56 槽；
58 挡板；
60 突出部；
60a 倾斜面；
60b 凹部；
62 回旋分量抑制流路；
64 跨接管；
66 堤；
68 凹部；
70 隔壁；
G1 第一间隙；
G2 第二间隙。

Claims (19)

1.一种旋转机械，其特征在于，
所述旋转机械具备：
至少一个静止构件；
至少一个旋转构件，其设置为能够相对于所述至少一个静止构件相对旋转；以及
密封装置，其能够限制所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的流体的流动，
所述密封装置具有：
压损体，其安装于所述至少一个静止构件；
第一非接触型密封件，其从所述至少一个旋转构件朝向所述压损体突出，且以存在第一间隙的方式与所述压损体对置；
第二非接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且以存在第二间隙的方式与所述至少一个旋转构件对置，并且在所述流体的流动方向上位于所述压损体的任一侧；以及
接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且在所述流体的流动方向上位于所述压损体以及所述第二非接触型密封件的下游侧，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个静止构件之间的间隙包括沿着所述旋转构件的旋转轴延伸的轴向间隙，
所述第一非接触型密封件以及所述第二非接触型密封件配置于所述轴向间隙，
所述第一间隙的位置与所述第二间隙的位置在所述旋转轴的径向上不同，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个所述静止构件之间的间隙包括空洞，该空洞沿所述旋转构件的旋转轴的径向延伸，且在所述流体的流动方向上位于比所述轴向间隙靠上游的位置，
所述密封装置还具有多个壁，该多个壁以沿所述旋转轴的周向排列的状态配置于所述空洞内，且分别与所述旋转轴的周向交叉。
2.根据权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，
所述多个壁由在划分所述空洞的所述至少一个静止构件的壁上形成的多个槽的壁面形成。
3.根据权利要求2所述的旋转机械，其特征在于，
划分所述空洞的所述至少一个静止构件的壁沿所述旋转轴的径向延伸，
所述多个槽分别在相对于所述旋转轴的径向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
4.根据权利要求2所述的旋转机械，其特征在于，
划分所述空洞的所述至少一个静止构件的壁沿所述旋转轴的轴向延伸，
所述多个槽分别在相对于所述旋转轴的轴向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
5.根据权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，
所述多个壁由配置于所述空洞内的多个挡板的壁面形成。
6.根据权利要求5所述的旋转机械，其特征在于，
所述多个挡板分别在相对于所述旋转轴的径向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
7.根据权利要求5所述的旋转机械，其特征在于，
所述多个挡板分别在相对于所述旋转轴的轴向平行、倾斜或者以渐渐偏离的方式弯曲的状态下延伸。
8.根据权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，
所述旋转机械还具备回旋分量赋予装置，该回旋分量赋予装置能够向所述流体赋予回旋分量，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个静止构件之间的间隙包括：沿着所述旋转构件的旋转轴延伸的轴向间隙；以及空洞，该空洞沿所述旋转构件的旋转轴的径向延伸，且在所述流体的流动方向上位于比所述轴向间隙靠上游的位置，
所述空洞具有向沿所述旋转轴的轴向延伸的主流路开设的开口，该主流路能够供被所述回旋分量赋予装置赋予了回旋分量的所述流体流动，
所述至少一个静止构件以及所述至少一个旋转构件中的一方具有沿所述旋转轴的径向延伸的壁以及从所述壁沿所述旋转轴的轴向延伸、且规定所述开口的宽度的突出部，以使得所述开口的宽度比所述空洞的宽度窄。
9.根据权利要求8所述的旋转机械，其特征在于，
所述突出部的所述空洞侧的面相对于所述旋转轴的轴向倾斜。
10.根据权利要求8所述的旋转机械，其特征在于，
在所述突出部的前端侧，形成有沿所述旋转轴的周向排列的多个凹部，通过所述多个凹部来使所述开口的宽度沿所述旋转轴的周向发生变化。
11.根据权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，
所述密封装置还具有至少一个回旋分量抑制流路，该至少一个回旋分量抑制流路设置于所述至少一个静止构件，且能够向所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的在所述流体的流动方向上比所述压损体靠上游的部分供给用于降低所述流体的回旋分量的流体。
12.根据权利要求1所述的旋转机械，其特征在于，
所述压损体为蜂巢状密封件，
所述第一非接触型密封件以及所述第二非接触型密封件分别为翅型密封件，
所述接触型密封件具有沿所述旋转构件的旋转轴的周向排列的多个薄板。
13.一种旋转机械，其特征在于，
所述旋转机械具备：
至少一个静止构件；
至少一个旋转构件，其设置为能够相对于所述至少一个静止构件相对旋转；以及
密封装置，其能够限制所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的流体的流动，
所述密封装置具有：
压损体，其安装于所述至少一个静止构件；
第一非接触型密封件，其从所述至少一个旋转构件朝向所述压损体突出，且以存在第一间隙的方式与所述压损体对置；
第二非接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且以存在第二间隙的方式与所述至少一个旋转构件对置，并且在所述流体的流动方向上位于所述压损体的任一侧；以及
接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且在所述流体的流动方向上位于所述压损体以及所述第二非接触型密封件的下游侧，
所述旋转机械还具备回旋分量赋予装置，该回旋分量赋予装置能够向所述流体赋予回旋分量，
所述至少一个旋转构件与所述至少一个静止构件之间的间隙包括：沿着所述旋转构件的旋转轴延伸的轴向间隙；以及空洞，该空洞沿所述旋转构件的旋转轴的径向延伸，且在所述流体的流动方向上位于比所述轴向间隙靠上游的位置，
所述空洞具有向沿所述旋转轴的轴向延伸的主流路开设的开口，该主流路能够供被所述回旋分量赋予装置赋予了回旋分量的所述流体流动，
所述至少一个静止构件以及所述至少一个旋转构件中的一方具有沿所述旋转轴的径向延伸的壁以及从所述壁沿所述旋转轴的轴向延伸、且规定所述开口的宽度的突出部，以使得所述开口的宽度比所述空洞的宽度窄。
14.根据权利要求13所述的旋转机械，其特征在于，
所述突出部的所述空洞侧的面相对于所述旋转轴的轴向倾斜。
15.根据权利要求13所述的旋转机械，其特征在于，
在所述突出部的前端侧，形成有沿所述旋转轴的周向排列的多个凹部，通过所述多个凹部来使所述开口的宽度沿所述旋转轴的周向发生变化。
16.根据权利要求13所述的旋转机械，其特征在于，
所述密封装置还具有至少一个回旋分量抑制流路，该至少一个回旋分量抑制流路设置于所述至少一个静止构件，且能够向所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的在所述流体的流动方向上比所述压损体靠上游的部分供给用于降低所述流体的回旋分量的流体。
17.根据权利要求13所述的旋转机械，其特征在于，
所述压损体为蜂巢状密封件，
所述第一非接触型密封件以及所述第二非接触型密封件分别为翅型密封件，
所述接触型密封件具有沿所述旋转构件的旋转轴的周向排列的多个薄板。
18.一种旋转机械，其特征在于，
所述旋转机械具备：
至少一个静止构件；
至少一个旋转构件，其设置为能够相对于所述至少一个静止构件相对旋转；以及
密封装置，其能够限制所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的流体的流动，
所述密封装置具有：
压损体，其安装于所述至少一个静止构件；
第一非接触型密封件，其从所述至少一个旋转构件朝向所述压损体突出，且以存在第一间隙的方式与所述压损体对置；
第二非接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且以存在第二间隙的方式与所述至少一个旋转构件对置，并且在所述流体的流动方向上位于所述压损体的任一侧；以及
接触型密封件，其从所述至少一个静止构件朝向所述至少一个旋转构件突出，且在所述流体的流动方向上位于所述压损体以及所述第二非接触型密封件的下游侧，
所述密封装置还具有至少一个回旋分量抑制流路，该至少一个回旋分量抑制流路设置于所述至少一个静止构件，且能够向所述至少一个静止构件与所述至少一个旋转构件之间的间隙中的在所述流体的流动方向上比所述压损体靠上游的部分供给用于降低所述流体的回旋分量的流体。
19.根据权利要求18所述的旋转机械，其特征在于，
所述压损体为蜂巢状密封件，
所述第一非接触型密封件以及所述第二非接触型密封件分别为翅型密封件，
所述接触型密封件具有沿所述旋转构件的旋转轴的周向排列的多个薄板。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114278394B (zh) * 2021-12-28 2022-10-14 西安交通大学 一种以二氧化碳为工质的透平机械油密封结构

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103291379A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 株式会社日立制作所 涡轮机
CN103775138A (zh) * 2012-10-25 2014-05-07 株式会社日立制作所 轴流涡轮机
JP5567077B2 (ja) * 2012-08-23 2014-08-06 三菱重工業株式会社 回転機械

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1020699A (en) * 1912-03-19 Gen Electric Centrifugal pump.
US1482031A (en) * 1923-01-18 1924-01-29 Said Parsons Packing for rotating bodies
US3739444A (en) * 1971-02-16 1973-06-19 E Vargo Method of making a labyrinth seal
JPS5134570B2 (zh) 1971-08-11 1976-09-27
JPS552340B2 (zh) 1972-10-02 1980-01-19
US4370094A (en) * 1974-03-21 1983-01-25 Maschinenfabrik Augsburg-Nurnberg Aktiengesellschaft Method of and device for avoiding rotor instability to enhance dynamic power limit of turbines and compressors
GB1560974A (en) * 1977-03-26 1980-02-13 Rolls Royce Sealing system for rotors
US5639095A (en) * 1988-01-04 1997-06-17 Twentieth Technology Low-leakage and low-instability labyrinth seal
US6773225B2 (en) 2002-05-30 2004-08-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine and method of bleeding gas therefrom
US6837676B2 (en) 2002-09-11 2005-01-04 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Gas turbine
US6821086B1 (en) 2003-06-03 2004-11-23 General Electric Company Turbomachine seal assembly and method therefor
US20080044284A1 (en) 2006-08-16 2008-02-21 United Technologies Corporation Segmented fluid seal assembly
ATE507421T1 (de) * 2008-03-28 2011-05-15 Alstom Technology Ltd Blattdichtung für turbomaschine
JP2009257116A (ja) 2008-04-14 2009-11-05 Toshiba Corp シール装置および蒸気タービン
US8133014B1 (en) * 2008-08-18 2012-03-13 Florida Turbine Technologies, Inc. Triple acting radial seal
US20100196139A1 (en) * 2009-02-02 2010-08-05 Beeck Alexander R Leakage flow minimization system for a turbine engine
JP5134570B2 (ja) 2009-02-23 2013-01-30 三菱重工業株式会社 タービンの冷却構造およびガスタービン
JP5502340B2 (ja) 2009-02-25 2014-05-28 三菱重工業株式会社 タービンの冷却構造およびガスタービン
WO2010146797A1 (ja) * 2009-06-16 2010-12-23 三菱重工業株式会社 軸シール装置
US8333557B2 (en) * 2009-10-14 2012-12-18 General Electric Company Vortex chambers for clearance flow control
US8677766B2 (en) 2010-04-12 2014-03-25 Siemens Energy, Inc. Radial pre-swirl assembly and cooling fluid metering structure for a gas turbine engine
JP5518032B2 (ja) 2011-12-13 2014-06-11 三菱重工業株式会社 タービン、及びシール構造
JP5972374B2 (ja) * 2012-07-11 2016-08-17 三菱日立パワーシステムズ株式会社 軸流流体機械
JP5865798B2 (ja) 2012-07-20 2016-02-17 株式会社東芝 タービンのシール装置および火力発電システム
JP2014020509A (ja) * 2012-07-20 2014-02-03 Toshiba Corp シール装置、軸流タービン、および発電プラント
JP2014141912A (ja) * 2013-01-23 2014-08-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 回転機械
JP6170341B2 (ja) 2013-05-21 2017-07-26 三菱日立パワーシステムズ株式会社 再生型ガスタービン燃焼器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103291379A (zh) * 2012-02-29 2013-09-11 株式会社日立制作所 涡轮机
JP5567077B2 (ja) * 2012-08-23 2014-08-06 三菱重工業株式会社 回転機械
CN103775138A (zh) * 2012-10-25 2014-05-07 株式会社日立制作所 轴流涡轮机

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