JP2014531555A - ラビリンスシール - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、一般的に知られている相互係合ラビリンスシールシステムの、大幅に簡略化した形態の詳細図である。図1に示されているラビリンスシール24は、(内側の)回転部分12と回転部分12を同心円状に囲んでいる固定部分10との間の環状空間11を、気体の貫流に対して封止している。相互係合ラビリンスシール24は、固定部分10に固定されたステータ側シールストリップ13と、回転部分12に固定されたロータ側シールストリップ14とを備えており、それらのシールストリップは、交互に配置されており、かつそれぞれの向かい合っているシールストリップの空間において半径方向に係合している。
蒸気タービンまたはガスタービンの固定部分と回転部分との間の環状空間を封止するためのラビリンスシールであって、軸方向に連続して配置され、固定部分に固定され、かつ空間に突出している複数のシールストリップを備えており、その複数のシールストリップは、シール効果を生じつつ、交互に配置されたロータ側シール部材と相互作用している。
図2は、図1に類似した図であって、本発明によるラビリンスシールの第1の例示的な実施の形態を示している。図1のシールでは、ステータ側のシールストリップ13がそれぞれ、ロータ側の2つのシールストリップの間の中央において対称に配置されているのに対して、ステータ側のシールストリップ13がそれぞれ非対称に配置されている。ステータ側のシールストリップ13’から、右側の隣接するロータ側シールストリップ14bまでの距離bは、ステータ側のシールストリップ13’から、左側の隣接するロータ側シールストリップ14aまでの距離aの一部である(bのaに対する比は1未満)。図2は、ラビリンスシール25の低温の設置状態を示している。回転部分12に関する、ステータ側のシールストリップ13のシール端部の過渡的運動28も示されている。低温状態から定常状態への全体的な運動が示されている。低温状態から高温状態への結果として生じた変化29も示されている。
11 空間
12 回転部分
13,13’ シールストリップ(ステータ側)
14,14a,14b シールストリップ(ロータ側)
19 突出形成部(ロータ)
21 中間成形部
21a 直径段部
21b 円錐部
24,...,27 ラビリンスシール
28 シール端部の過渡的運動
29 低温状態から高温状態への変化
Claims (6)
- 蒸気タービンまたはガスタービンの固定部分(10)と回転部分(12)との間の環状空間(11)を封止するためのラビリンスシール(25,...,27)であって、
複数のシールストリップ(13)を備え、該複数のシールストリップ(13)は、軸方向に連続して配置されており、かつ前記固定部分(10)に固定されており、かつ空間(11)に突出しており、前記複数のシールストリップ(13)は、シール効果を生じつつ、交互に配置されているロータ側シール部材(14,19)と相互作用する、ラビリンスシール(25,...,27)において、
前記複数のシールストリップ(13)は、前記低温の設置状態において対称位置に関してオフセットされており、
該オフセットは、固定支持構造体および回転部分が低温の設置状態から高温の定常運転状態に加熱されたときに熱膨張する結果として、前記シールストリップ(13)が、隣接するロータ側シール部材(14,19)に関して変位する方向とは逆向きであり、かつ該変位の距離と同じ量であることを特徴とするラビリンスシール。 - 前記低温の設置状態においては、前記ロータ側シール部材(14,19)から、前記固定部分(12)の最も近いシールストリップまでの前記距離(b)は、前記遠方のシールストリップまでの前記距離(a)の0.2倍〜0.8倍である、請求項1記載のラビリンスシール。
- 前記ロータ側シール部材は、前記回転部分(12)の環状突出形成部(19)として形成されている、請求項1または2記載のラビリンスシール。
- 2つの隣り合うロータ側シール部材(19)それぞれの間の前記突出形成部は、略矩形断面を有しており、かつ前記空間(11)に向かって前記半径方向に延びている、請求項1から3までのいずれか1項記載のラビリンスシール。
- 2つの隣り合うロータ側シール部材(14,19)それぞれの間の前記突出形成部は、前記軸方向で直径が変化した中間成形部(21)を有しており、かつ前記固定部分(10)の前記シールストリップ(13)との相互作用時に、回転部分(12)と固定部分(10)との間の熱的に誘発された変位が補償されるように前記中間成形部(21)の前記直径の前記変化が設計されている、請求項1から4までのいずれか1項記載のラビリンスシール。
- 前記突出形成部の前記中間成形部は、2つの隣り合うロータ側シール部材(14,19)それぞれの中央に最大高さを有しており、定常運転時に、前記シールストリップ(13)がそれぞれ、この領域に向かい合って配置され、かつシールストリップ(13)と中間成形部との間の前記自由隙間が最小になる、請求項5記載のラビリンスシール。
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