EP1152124A1 - Dichtungsanordnung - Google Patents

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EP1152124A1
EP1152124A1 EP00109543A EP00109543A EP1152124A1 EP 1152124 A1 EP1152124 A1 EP 1152124A1 EP 00109543 A EP00109543 A EP 00109543A EP 00109543 A EP00109543 A EP 00109543A EP 1152124 A1 EP1152124 A1 EP 1152124A1
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EP
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covering
arrangement according
component
gap
sealing
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EP00109543A
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Kai Dr.-Ing. Wieghardt
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/08Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator
    • F01D11/12Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part
    • F01D11/122Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D11/00Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages
    • F01D11/02Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages by non-contact sealings, e.g. of labyrinth type

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for a turbomachine, in particular a steam turbine, for sealing a Gap between a mobile and a stationary one Component, one of which is on a flanking the gap Surface bears an abrasion layer.
  • sealing tapes arranged axially one behind the other - including labyrinth seals called - used. These seals are characterized by sealing tapes arranged transversely to the flow, a gap that is usually several millimeters wide close almost completely. It is accepted that the sealing tapes sometimes during transient processes brush against the component opposite them and thereby wear yourself slightly.
  • labyrinth seals are used both in blading and in turbine construction Piston and shaft seals used.
  • a similarly acting special form of these seals is a honeycomb seal. This has on one side of the Gaps, mostly on the side fixed to the housing, one one Recreated honeycomb structure on the open surface a leakage flow through a multitude of small vortices in is hampered by the honeycomb structure. On flow resistance generated thereby prevents a free flow Flow in the through the honeycomb structure on a Side limited channel.
  • the US-PS 4,177,004 is already a turbine known in which there is a gap between a turbine blade and one encompassing these in the circumferential direction, in one Sealing the suspended ring of the housing. This arrangement is designed so that the turbine blade itself occasionally the ring that surrounds her. To be threatened The ring with one material is to avoid damage occupied, which causes no wear on the turbine blade.
  • the invention is based on the object, the amount of unused equipment flowing past the turbine blade - For example water vapor - without special apperatives Effort and without affecting operational security further decrease.
  • This object is for an arrangement of the solved type in that a component to be sealed in the area of the Crevice bears an abrasion layer, which as of her opposite component at least partially removable, porous covering is executed.
  • a porous abrasive layer in connection with its opposite Sealing tapes are the favorable properties a labyrinth seal and a honeycomb seal together connected. Because of the risk of intrusion the sealing tape in the facing surface is the Effectiveness of the sealing arrangement surprisingly significant increased. This makes using surprisingly simple and a significant improvement in economic resources Sealing performance achieved. Another benefit is the increased thermal shock resistance due to the porosity, which with increasing proportion of voids also with growing Flexibility of the covering goes hand in hand.
  • the surface opposite the covering is at least one parallel arranged to the direction of movement of the movable component, the gap closing, protruding like a cutting edge Sealing lip from a sealing tape, which when the Component slightly penetrates the covering and this partially ablates and that the thickness of the covering is equal to that 0.5 to 0.1 times the width of the gap flanked by it is.
  • the covering contains a mixture of a mineral and a metallic and / or evaporable or gasifiable component.
  • composition of the covering contains this granular material parts according to their at least partial Removal from the topping at its free Surface has depressions.
  • the covering preferably on that flanking the gap arranged at rest.
  • the sealing tape at their free ends preferably up to 0.2 to 0.5 mm, tapered.
  • the component 1 on the other side of the gap 3 opposite component 2 is preferred in the operating state dormant and bears one designed as a rubbing layer 7 Covering.
  • the covering has a thickness corresponding to that 0.5 to 0.1 times the width of the gap 3 and consists of a porous or foamy material, for example made of a foamed metal or a mixture of one mineral and a metallic component and / or contains a gasifiable or vaporizable component.
  • a leg 8 facing the covering of the L-shaped in cross section Sealing tape 5 grazes the covering and is on his slightly tapered end immersed in the coating. Thereby is the energy requirement during a brushing or one Penetration of the sealing tape 5 in the covering on a very limited small value.
  • the thickness of the sealing tape 5 is around 0.2 mm in its tapered area and lies about the size of the width of a channel 9, the between the sealing tape 5 and that shown by the covering Abstreif Anlagen 7 is formed and through which a leakage current 10 flows out of steam.
  • the flow resistance for the leakage flow 10 in the channel 9 is not simply by its length and its Cross section determined, but is due to the bumps in the surface of the surface significantly increased. This is thereby achieved that even within the short channel 9 and despite its comparatively narrow cross-section, a large number of small and very small vortices within the leakage flow are enforced in this area. Above all, this is one Consequence of the execution of the invention as a rubbing layer 7 applied covering.
  • FIGS. 2 and 4 have both in Component 1 and in component 2 sealing tapes 5, of which one each in the gap 3 between the two neighboring ones Components 1, 2 in the direction of the opposite Component 1 or 2 extends.
  • Fig. 2 since in the solution accordingly Fig. 2 only the component 2 with an abradable layer 7 is provided, the effect according to the invention is only for the sealing tapes 5 in the opposite component 1 reached.
  • the solution according to FIG. 4 works with each of the sealing tapes on both sides of the gap 3 a porous coating as a rubbing layer 7 together.
  • Fig. 5 shows a seal between a turbine shaft as moved component 1 and a shroud 11, the shroud 11 ends of guide vanes 12 supports. This is the gap 3 facing side of the shroud 11 executed and carries a on their axially parallel sub-areas Covering as a rubbing layer 7. Each step of the cover tape 11 stands at least one sealing tape 5.
  • the shroud 11 is composed of segments that together in the circumferential direction give the turbine shaft a complete ring.
  • FIG. 6 is an illustration of a seal between one Housing part as a resting component 2 and a shroud 13, the supports the ends of blades 14 against each other.
  • the one Component 2 facing side of the shroud 13 is stepped executed and each of the axially parallel step surfaces provided with a covering as a rubbing layer 7.
  • Sealing tape 5 is opposite.
  • the cover band 13 is also made of segments composed of each other to form a complete Complement the ring.
  • coverings designed according to the invention as a rubbing layer 7 is particularly suitable for use with Steam turbines, but is the same in all other flow machines can be used advantageously.

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Abstract

In Strömungsmaschinen müssen häufig Spalte zwischen beweglichen (1) und ruhenden (2) Bauteilen abgedichtet werden. Hierbei werden häufig sogenannte Labyrinthdichtungen eingesetzt, bei denen Dichtbänder (5) das ihnen gegenüberliegende Bauteil streifend berühren. Eine erfindungsgemäß ausgeführte Anordnung verbessert eine derartige Anordnung, indem eine Anstreifschicht (7) als von dem ihr gegenüberliegenden Bauteil (1,2) abtragbarer, poröser Belag ausgeführt ist. Diese Anordnung ist vorteilhaft in praktisch allen Strömungsmaschinen einsetzbar. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Dampfturbine, zur Dichtung eines Spaltes zwischen einem beweglichen und einem ruhenden Bauteil, von denen eines an einer den Spalt flankierenden Fläche eine Anstreifschicht trägt.
In Maschinen zur Be- und Verarbeitung von strömenden, flüssigen und/oder gasförmigen Medien sind häufig Spalte zwischen beweglichen und ruhenden Bauteilen gegen das strömende Medium abzudichten. Dies gilt besonders auch für mit Dampf beaufschlagte Turbinen, in denen ein Spalt zwischen einem Rotor und einem diesen umgebenden Gehäuse abgedichtet wird, um dem Dampf einen Weg vorbei an Schaufelkränzen zu versperren. Die Qualität dieser Dichtungen hat erheblichen Einfluß auf den Wirkunsgrad dieser Maschinen, besonders also auch bei Dampfturbinen.
Üblicherweise werden im Dampfturbinenbau zu diesem Zweck axial hintereinander angeordnete Dichtbänder - auch Labyrinthdichtungen genannt - eingesetzt. Diese Dichtungen sind gekennzeichnet durch quer zur Strömung angeordnete Dichtbänder, die einen meist mehrere Millimeter breiten Spalt nahezu vollständig verschließen. Dabei wird in Kauf genommen, daß die Dichtbänder mitunter bei transienten Vorgängen das ihnen gegenüberliegende Bauteil streifen und sich dabei selbst geringfügig abnutzen. Derartige Labyrinthdichtungen werden im Turbinenbau sowohl an Beschaufelungen als auch als Kolben- und Wellendichtungen eingesetzt.
Eine gleichartig wirkende Sonderform dieser Dichtungen ist eine Honeycomb-Dichtung. Diese hat auf einer Seite des Spaltes, meist auf der gehäusefesten Seite, eine einer Honigwabe nachgebildete Struktur, an deren offener Oberfläche eine Leckageströmung durch eine Vielzahl kleiner Wirbel in von der Wabenstruktur gebildeten Kammern behindert ist. Ein dadurch erzeugter Strömungswiderstand verhindert eine freie Strömung in dem durch die wabenartige Struktur auf einer Seite begrenzten Kanal.
Durch die US-PS 4,177,004 ist auch schon eine Turbine bekannt, bei der ein Spalt zwischen einer Turbinenschaufel und einem diese in Umfangsrichtung umfassenden, in einem Gehäuse aufgehängten Ring abzudichten ist. Diese Anordnung ist so ausgelegt, daß die Turbinenschaufel selbst gelegentlich den sie umfassenden Ring streift. Um hierbei drohende Schäden zu vermeiden, ist der Ring mit einem Werkstoff belegt, der an der Turbinenschaufel keinen Verschleiß verursacht.
Sowohl bei den bekannten Labyrinthdichtungen als auch bei der Anordnung gemäß der US-PS 4,177,004 tritt jedoch eine Berührung der Oberflächen der aneinander entlang bewegten Bauteile nur sehr selten auf, weil die beteiligten Bauteile einen so großen Abstand voneinander haben, daß nur gelegentlich bei extremen transienten Zuständen überhaupt eine Berührung stattfindet. Andererseits hat dies aber zur Folge, daß - abgesehen von diesen seltenen Momenten der Berührung der Bauteile - ein Spalt vorhanden ist, durch den ein nicht zu vernachlässigender Anteil eines Arbeitsmittels ungenutzt an der Turbinenschaufel vorbeiströmt.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Menge des ungenutzt an der Turbinenschaufel vorbeiströmenden Arbeitsmittels - beispielsweise Wasserdampf - ohne besonderen apperativen Aufwand und ohne Beeinträchtigung der Betriebssicherheit weiter zu verringern.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß für eine Anordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß ein einen abzudichtenden Spalt flankierendes Bauteil im Bereich des Spaltes eine Anstreifschicht trägt, die als von dem ihr gegenüberliegenden Bauteil mindestens teilweise abtragbarer, poröser Belag ausgeführt ist. Durch die Verwendung einer porösen Anstreifschicht in Verbindung mit ihr gegenüberliegenden Dichtbändern werden die günstigen Eigenschaften einer Labyrinthdichtung und einer Honeycomb-Dichtung miteinander verbunden. Durch das gefahrlos mögliche Eindringen der Dichtbänder in den ihnen gegenüberliegenden Belag ist die Wirksamkeit der Dichtungsanordnung überraschend signifikant gesteigert. Dadurch wird mit überraschend einfachen und wirtschaftlichen Mitteln eine deutliche Verbesserung der Dichtungsleistung erreicht. Ein weiterer Vorteil besteht in der durch die Porosität erhöhten Thermoschock-Beständigkeit, die bei zunehmendem Anteil an Hohlräumen zudem mit wachsender Flexibilität des Belages einhergeht.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung bestehen darin, daß die dem Belag gegenüberliegende Fläche mindestens eine parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Bauteils angeordnete, den Spalt schließende, schneidenähnlich vorstehende Dichtlippe aus einem Dichtband aufweist, das bei Bewegung des Bauteils geringfügig in den Belag eindringt und diesen dabei teilweise abträgt und daß die Dicke des Belages gleich der 0,5- bis 0,1-fachen Weite des von ihm flankierten Spaltes ist.
Nach vorteilhaften Weiterbildungen der Erfindung ist der Belag zusammen mit einem Bindemittel durch Spritzen aufgebracht und besteht aus einem aufgeschäumten, vorzugsweise metallischem, Werkstoff. Alternativ dazu enthält der Belag ein Gemisch aus einer mineralischen und einer metallischen und/oder verdampf- oder vergasbaren Komponente.
Gemäß einer anderen Zusammensetzung des Belages enthält dieser körnige Werkstoffanteile nach deren zumindest teilweiser Entfernung aus dem Belag dieser an seiner freien Oberfläche Vertiefungen aufweist.
Unabhängig von seiner jeweiligen speziellen Ausführung ist der Belag vorzugsweise auf dem den Spalt flankierenden ruhenden Bauteil angeordnet. Mitunter ist es auch zweckmäßig beide Seiten des Spaltes mit Dichtbändern zu bestücken und beide Seiten des Spaltes - also sowohl die des ruhenden als auch die des bewegten Bauteils - mit einem Belag und mit Dichtlippen zu versehen.
Eine weitere Realisierungsmöglichkeit der Erfindung an den den Spalt flankierenden Oberflächen besteht darin, diese auf einer oder auf beiden Seiten in radialer Richtung stufig zu gestalten.
Zur Vermeidung von Schäden beim Eindringen der Dichtbänder in den ihnen jeweils gegenüberliegenden Belag, sind die Dichtbänder an ihren freien Enden, vorzugsweise bis auf 0,2 bis 0,5 mm, verjüngt.
Die erfindungsgemäße Merkmalskombination ist vorteilhafterweise ohne Einschränkung einsetzbar, wobei ein Optimum an Spaltdichtung bei gleichzeitig gewährleisteter Betriebssicherheit erreicht wird.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1
eine Schnittdarstellung in starker Vergrößerung durch ein Dichtband im Eingriff mit einem erfindungsgemäßen Belag,
Fig. 2, 3 und 4
eine Anordnung mit einem Spalt zwischen einem Gehäuse und einer Welle,
Fig. 5
eine Anordnung mit einem Spalt zwischen einem Leitschaufelkranz und einer Welle,
Fig. 6
eine Anordnung mit einem Spalt zwischen einem Gehäuse und einem Laufschaufelkranz.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
In Fig. 1 bilden zwei Bauteile 1 und 2 einer nicht näher dargestellten Dampfturbine einen bis zu mehreren Millimetern weiten Spalt 3, der gegen eine Dampfströmung abgedichtet ist. Das Bauteil 1 ist vorzugsweise ein im Betriebszustand bewegtes Teil eines Rotors oder Läufers und weist eine Nut 4 zur Aufnahme eines als Dichtlippe dienenden Dichtbandes 5 auf. Das Dichtband 5 ist im Querschnitt L-förmig und liegt mit seinem im Querschnitt kürzerem Schenkel auf dem Grund der Nut 4. Das Dichtband 5 besteht aus einem oder mehreren sich in Umfangsrichtung zu einem Ring ergänzenden Abschnitten und ist durch einen Stemmdraht 6 in der Nut 4 gesichert.
Das dem Bauteil 1 auf der anderen Seite des Spaltes 3 gegenüberliegende Bauteil 2 ist im Betriebszustand vorzugsweise ruhend und trägt einen als Anstreifschicht 7 ausgebildeten Belag. Der Belag hat eine Stärke entsprechend der 0,5- bis 0,1-fachen Breite des Spaltes 3 und besteht aus einem porigen oder schaumigen Werkstoff, beispielsweise aus einem aufgeschäumten Metall oder einem Gemisch aus einer mineralischen und einer metallischen Komponente und/oder enthält eine vergasbare oder verdampfbare Komponente.
Gemäß einer weiteren Ausführungsmöglichkeit besteht der Belag aus einem Gemisch, das eine körnige Komponente enthält, die aus der Oberfläche des Belages entfernbar ist, so daß dessen Oberfläche dann von einer Vielzahl aneinander angrenzender Vertiefungen gebildet ist.
All diese Ausführungen für den Belag sind zweckmäßig zusammen mit einem Bindemittel auf das sie tragende Bauteil 1 und/oder 2 aufgebracht, wobei häufig ein Aufspritzen des Belages am zweckmäßigsten ist.
Ein dem Belag zugekehrter Schenkel 8 des im Querschnitt L-förmigen Dichtbandes 5 streift den Belag und ist an seinem geringfügig in dem Belag eintauchenden Ende verjüngt. Dadurch ist der Energiebedarf während eines Anstreifens oder eines Eindringens des Dichtbandes 5 in den Belag auf einen sehr geringen Wert beschränkt. Die Stärke des Dichtbandes 5 beträgt in dessen verjüngtem Bereich etwa 0,2 mm und liegt ungefähr in der Größenordnung der Weite eines Kanals 9, der zwischen dem Dichtband 5 und der vom Belag dargestellten Anstreifschicht 7 gebildet ist und durch den ein Leckagestrom 10 aus Dampf fließt.
Der Strömungswiderstand für den Leckagestrom 10 in dem Kanal 9 ist dabei nicht einfach nur durch dessen Länge und dessen Querschnitt bestimmt, sondern ist durch die Unebenheiten in der Oberfläche des Belages signifikant erhöht. Dies ist dadurch erreicht, daß sogar innerhalb des kurzen Kanals 9 und trotz dessen vergleichsweise engen Querschnitts eine Vielzahl von kleinen und kleinsten Wirbeln innerhalb des Leckagestroms in diesem Bereich erzwungen sind. Dies ist vor allem eine Folge der erfindungsgemäßen Ausführung des als Anstreifschicht 7 aufgebrachten Belages.
Bei größeren Druckdifferenzen zwischen Beginn und Ende des Spaltes 3 sind in diesem eine Vielzahl von Dichtbändern 5 und damit von Kanälen 9 hintereinander geschaltet, so daß auf jeden einzelnen der Kanäle 9 ein ausreichend kleiner und sicher beherrschbarer Druckabfall entfällt. Einige Ausführungsbeispiele hierfür sind in den Fig. 2 bis 6 dargestellt.
Die Fig. 2 bis 4 zeigen verschiedene Lösungen für die Dichtung des Spaltes 3 zwischen dem ruhenden Bauteil 2 eines nicht näher dargestellten Turbinengehäuses und einer Turbinenwelle als rotierendem, also bewegtem Bauteil 1. Dabei ist in diesen drei Beispielen das gehäuseseitige, ruhende Bauteil 2 mit einem Belag als Anstreifschicht 7 versehen. Beim Beispiel gemäß Fig. 4 trägt auch die bewegte Oberfläche der Welle als bewegtes Bauteil 1 zusätzlich einen Belag.
Bei der Lösung gemäß Fig. 3 sind ausschließlich in der Welle als dem bewegten Bauteil 1 Dichtbänder 5 verankert, die in die gegenüberliegende Anstreifschicht 7 geringfügig eindringen. Da die zwischen den Dichtbändern 5 und der Anstreifschicht 7 gebildeten Kanäle 9 bei dieser Anordnung auf einer geraden Linie hintereinander liegen, wird diese Anordnung auch als Durchblickdichtung bezeichnet.
Die Anordnungen nach den Fig. 2 und 4 weisen sowohl im Bauteil 1 als auch im Bauteil 2 Dichtbänder 5 auf, von denen je eines sich in dem Spalt 3 zwischen den beiden benachbarten Bauteilen 1, 2 in Richtung des jeweils gegenüberliegenden Bauteils 1 oder 2 erstreckt. Da jedoch bei der Lösung entsprechend Fig. 2 lediglich das Bauteil 2 mit einer Anstreifschicht 7 versehen ist, wird der erfindungsgemäße Effekt lediglich für die Dichtbänder 5 im gegenüberliegenden Bauteil 1 erreicht. Dagegen arbeitet bei der Lösung entsprechend Fig. 4 jedes der Dichtbänder auf beiden Seiten des Spaltes 3 mit einem porösen Belag als Anstreifschicht 7 zusammen.
Fig. 5 zeigt eine Dichtung zwischen einer Turbinenwelle als bewegtem Bauteil 1 und einem Deckband 11, wobei das Deckband 11 Enden von Leitschaufeln 12 stützt. Dabei ist die dem Spalt 3 zugekehrte Seite des Deckbandes 11 gestuft ausgeführt und trägt auf ihren achsparallel ausgerichteten Teilflächen einen Belag als Anstreifschicht 7. Jeder Stufe des Deckbandes 11 steht mindestens ein Dichtband 5 gegenüber. Das Deckband 11 ist aus Segmenten zusammengesetzt, die zusammen in Umfangsrichtung der Turbinenwelle einen vollständigen Ring ergeben.
Fig. 6 ist die Darstellung einer Dichtung zwischen einem Gehäuseteil als ruhendem Bauteil 2 und einem Deckband 13, das die Enden von Laufschaufeln 14 gegeneinander stützt. Die dem Bauteil 2 zugekehrte Seite des Deckbandes 13 ist gestuft ausgeführt und jede der achsparallelen Stufenoberflächen ist mit einem Belag als Anstreifschicht 7 versehen. Jedem dadurch gebildeten Streifen der Anstreifschicht 7 steht wiederum ein Dichtband 5 gegenüber. Auch das Deckband 13 ist aus Segmenten zusammengesetzt, die sich gegenseitig zu einem kompletten Ring ergänzen.
Alle Anstreifschichten 7 wirken mit ihnen gegenüberstehenden Dichtbändern 5 in der für Fig. 1 beschriebenen Art und Weise zusammen.
Die Anwendung erfindungsgemäß gestalteter Beläge als Anstreifschicht 7 ist zwar besonders geeignet zur Anwendung bei Dampfturbinen, ist aber in gleicher Weise auch bei allen anderen Strömungsmaschinen vorteilhaft einsetzbar.

Claims (13)

  1. Anordnung für eine Strömungsmaschine, insbesondere eine Dampfturbine, zur Dichtung eines Spaltes (3) zwischen einem beweglichen (1) und einem ruhenden (2) Bauteil, von denen eines an einer den Spalt (3) flankierenden Fläche eine Anstreifschicht (7) trägt
    dadurch gekennzeichnet, daß die Anstreifschicht (7) als von dem ihr gegenüberliegenden Bauteil (1, 2) abtragbarer, poröser Belag ausgeführt ist.
  2. Anordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die dem Belag gegenüberliegende Fläche mindestens eine parallel zur Bewegungsrichtung des beweglichen Bauteils (1) angeordnete, den Spalt (3) schließende, schneidenähnlich vorstehende Dichtlippe aus einem Dichtband (5) aufweist, das bei Bewegung des Bauteils (1) geringfügig in den Belag eindringt und diesen dabei teilweise abträgt.
  3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Belages gleich der 0,5- bis 0,1-fachen Weite des von ihm flankierten Spaltes (3) ist.
  4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Belag zusammen mit einem Bindemittel aufgebracht ist.
  5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Belag aufgespritzt ist.
  6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Belag aus einem aufgeschäumten, vorzugsweise metallischem, Werkstoff besteht.
  7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,daß der Belag ein Gemisch aus einer mineralischen und einer metallischen Komponente enthält.
  8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Belag eine verdampf- oder vergasbare Komponente enthält.
  9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Belag eine körnige Komponente enthält, nach deren mindestens teilweiser Entfernung der Belag Vertiefungen an seiner Oberfläche aufweist.
  10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Belag von einer den Spalt (3) flankierenden Fläche des ruhenden Bauteils (2) getragen ist.
  11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet, daß beide den Spalt (3) flankierenden Flächen einen Belag tragen und mit mindestens je einem Dichtband (5) bestückt sind.
  12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine als Basis für einen Belag dienende Fläche aus stufenweise gegeneinander abgesetzten Teilflächen besteht.
  13. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtbänder (5) an ihren mit dem Belag zusammenwirkenden Enden vorzugsweise bis auf 0,2 bis 0,5 mm verjüngt sind.
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CNB018088643A CN1328481C (zh) 2000-05-04 2001-04-23 用于密封缝隙的***
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2019238A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Anstreifschicht einer Wellendichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Anstreifschicht
EP2410133A1 (de) * 2010-07-22 2012-01-25 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine und Verfahren zum Abdichten von Leckströmen in einer solchen
GB2492546A (en) * 2011-07-04 2013-01-09 Alstom Technology Ltd A labyrinth seal for an axial fluid flow turbomachine
US8500397B2 (en) 2007-12-04 2013-08-06 Hitachi, Ltd. Seals in steam turbine
EP2647796A1 (de) * 2012-04-04 2013-10-09 MTU Aero Engines GmbH Dichtungssystem für eine Strömungsmaschine
EP2647795A1 (de) * 2012-04-04 2013-10-09 MTU Aero Engines GmbH Dichtungssystem für eine Strömungsmaschine
ITUB20155442A1 (it) * 2015-11-11 2017-05-11 Ge Avio Srl Stadio di un motore a turbina a gas provvisto di una tenuta a labirinto
EP3290645A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-07 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Segment für abdichtvorrichtung, turbinenrotor und turbine damit
EP3722561A1 (de) * 2019-04-11 2020-10-14 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Dampfturbinenrotor und dampfturbine

Families Citing this family (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10047307A1 (de) * 2000-09-25 2002-08-01 Alstom Switzerland Ltd Dichtungsanordnung
US6969231B2 (en) * 2002-12-31 2005-11-29 General Electric Company Rotary machine sealing assembly
WO2004113769A2 (en) * 2003-06-20 2004-12-29 Elliott Company Stepped labyrinth damper seal
DE10360164A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-21 Mtu Aero Engines Gmbh Gasturbinenbauteil
DE102004044803A1 (de) * 2004-09-16 2006-03-30 WINKLER + DüNNEBIER AG Sich selbst einstellende Spaltdichtung zwischen zwei sich gegeneinander beweglicher Bauteile
DE102006013557B4 (de) * 2005-03-30 2015-09-24 Alstom Technology Ltd. Rotor für eine Dampfturbine
US20060228209A1 (en) * 2005-04-12 2006-10-12 General Electric Company Abradable seal between a turbine rotor and a stationary component
EP1715140A1 (de) * 2005-04-21 2006-10-25 Siemens Aktiengesellschaft Turbinenschaufel mit einer Deckplatte und einer auf der Deckplatte aufgebrachte Schutzschicht
US20070273104A1 (en) * 2006-05-26 2007-11-29 Siemens Power Generation, Inc. Abradable labyrinth tooth seal
US8205335B2 (en) * 2007-06-12 2012-06-26 United Technologies Corporation Method of repairing knife edge seals
US20090072487A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-19 Honeywell International, Inc. Notched tooth labyrinth seals and methods of manufacture
JP5101317B2 (ja) * 2008-01-25 2012-12-19 三菱重工業株式会社 シール構造
JP5040743B2 (ja) * 2008-03-12 2012-10-03 富士電機株式会社 タービンのコーティング施工方法
DE102008058087B4 (de) * 2008-11-19 2022-04-28 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Dichtungsanordnung
US8282346B2 (en) * 2009-04-06 2012-10-09 General Electric Company Methods, systems and/or apparatus relating to seals for turbine engines
JP5411569B2 (ja) * 2009-05-01 2014-02-12 株式会社日立製作所 シール構造とその制御方法
US8192166B2 (en) * 2009-05-12 2012-06-05 Siemens Energy, Inc. Tip shrouded turbine blade with sealing rail having non-uniform thickness
JP5570151B2 (ja) * 2009-07-21 2014-08-13 ユニ・チャーム株式会社 吸収性物品帯状体の裁断装置
DE102009053954A1 (de) * 2009-11-19 2011-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Labyrinthdichtung und Verfahren zum Herstellen einer Labyrinthdichtung
DE102009055913A1 (de) * 2009-11-27 2011-06-09 Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg Labyrinthdichtung aus in eine Einlaufschicht eingreifenden Dichtringen
JP5558138B2 (ja) * 2010-02-25 2014-07-23 三菱重工業株式会社 タービン
US8910947B2 (en) * 2010-03-30 2014-12-16 United Technologies Corporation Method of forming a seal element
JP5600542B2 (ja) * 2010-09-29 2014-10-01 株式会社神戸製鋼所 回転機械の軸封装置
US8591181B2 (en) * 2010-10-18 2013-11-26 General Electric Company Turbomachine seal assembly
US8845283B2 (en) * 2010-11-29 2014-09-30 General Electric Company Compressor blade with flexible tip elements and process therefor
DE202011105609U1 (de) * 2011-09-12 2011-10-13 Alstom Technology Ltd. Labyrinthdichtung
US10215033B2 (en) 2012-04-18 2019-02-26 General Electric Company Stator seal for turbine rub avoidance
US9464536B2 (en) * 2012-10-18 2016-10-11 General Electric Company Sealing arrangement for a turbine system and method of sealing between two turbine components
JP5951449B2 (ja) * 2012-11-02 2016-07-13 株式会社東芝 蒸気タービン
US10280783B2 (en) * 2013-11-13 2019-05-07 United Technologies Corporation Turbomachinery blade outer air seal
CN107060900B (zh) * 2017-03-31 2023-06-16 沈阳北碳密封有限公司 蜂窝螺旋径向刷式梳齿剖分密封
US10598038B2 (en) 2017-11-21 2020-03-24 Honeywell International Inc. Labyrinth seal with variable tooth heights
CN109322997B (zh) * 2018-12-07 2020-07-24 中国航发沈阳发动机研究所 发动机密封结构
FR3091725B1 (fr) * 2019-01-14 2022-07-15 Safran Aircraft Engines Ensemble pour une turbomachine
CN110578546B (zh) * 2019-09-30 2021-08-06 中国计量大学 一种矿用无动力自动闭合风门

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547455A (en) * 1969-05-02 1970-12-15 Gen Electric Rotary seal including organic abradable material
US3701536A (en) * 1970-05-19 1972-10-31 Garrett Corp Labyrinth seal
US4139376A (en) * 1974-02-28 1979-02-13 Brunswick Corporation Abradable seal material and composition thereof
US4177004A (en) 1977-10-31 1979-12-04 General Electric Company Combined turbine shroud and vane support structure
US4257735A (en) * 1978-12-15 1981-03-24 General Electric Company Gas turbine engine seal and method for making same
US5326647A (en) * 1991-09-18 1994-07-05 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Abradable layer for a turbo-engine and a manufacturing process

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4023252A (en) * 1975-12-12 1977-05-17 General Electric Company Clearance control through a nickel-graphite/aluminum copper-base alloy powder mixture
US4566700A (en) * 1982-08-09 1986-01-28 United Technologies Corporation Abrasive/abradable gas path seal system
US5143383A (en) * 1984-06-04 1992-09-01 General Electric Company Stepped tooth rotating labyrinth seal
US4936745A (en) * 1988-12-16 1990-06-26 United Technologies Corporation Thin abradable ceramic air seal
US5017402A (en) * 1988-12-21 1991-05-21 United Technologies Corporation Method of coating abradable seal assembly
US5599026A (en) * 1995-09-06 1997-02-04 Innovative Technology, L.L.C. Turbine seal with sealing strip and rubbing strip
GB9717857D0 (en) * 1997-08-23 1997-10-29 Rolls Royce Plc Fluid Seal
EP0939142A1 (de) * 1998-02-27 1999-09-01 Ticona GmbH Thermisches Sprühpulver enthaltend ein oxidiertes Polyarylensulfid
US6352264B1 (en) * 1999-12-17 2002-03-05 United Technologies Corporation Abradable seal having improved properties

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3547455A (en) * 1969-05-02 1970-12-15 Gen Electric Rotary seal including organic abradable material
US3701536A (en) * 1970-05-19 1972-10-31 Garrett Corp Labyrinth seal
US4139376A (en) * 1974-02-28 1979-02-13 Brunswick Corporation Abradable seal material and composition thereof
US4177004A (en) 1977-10-31 1979-12-04 General Electric Company Combined turbine shroud and vane support structure
US4257735A (en) * 1978-12-15 1981-03-24 General Electric Company Gas turbine engine seal and method for making same
US5326647A (en) * 1991-09-18 1994-07-05 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Abradable layer for a turbo-engine and a manufacturing process

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2019238A1 (de) * 2007-07-25 2009-01-28 Siemens Aktiengesellschaft Anstreifschicht einer Wellendichtung und Verfahren zum Aufbringen einer Anstreifschicht
US8500397B2 (en) 2007-12-04 2013-08-06 Hitachi, Ltd. Seals in steam turbine
EP2372103B1 (de) * 2007-12-04 2015-04-15 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Dichtungsanordnung für eine Dampfturbine
EP2410133A1 (de) * 2010-07-22 2012-01-25 Siemens Aktiengesellschaft Gasturbine und Verfahren zum Abdichten von Leckströmen in einer solchen
GB2492546A (en) * 2011-07-04 2013-01-09 Alstom Technology Ltd A labyrinth seal for an axial fluid flow turbomachine
US9057279B2 (en) 2011-07-04 2015-06-16 Alstom Technology Ltd Labyrinth seals
EP2647796A1 (de) * 2012-04-04 2013-10-09 MTU Aero Engines GmbH Dichtungssystem für eine Strömungsmaschine
EP2647795A1 (de) * 2012-04-04 2013-10-09 MTU Aero Engines GmbH Dichtungssystem für eine Strömungsmaschine
ITUB20155442A1 (it) * 2015-11-11 2017-05-11 Ge Avio Srl Stadio di un motore a turbina a gas provvisto di una tenuta a labirinto
EP3168427A1 (de) * 2015-11-11 2017-05-17 Ge Avio S.r.l. Mit einer labyrinthdichtung ausgestattete gasturbinenmotorstufe
EP3290645A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-07 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Segment für abdichtvorrichtung, turbinenrotor und turbine damit
EP3722561A1 (de) * 2019-04-11 2020-10-14 Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. Dampfturbinenrotor und dampfturbine

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