JPH1144201A - ガスタービン段間部シール装置 - Google Patents

ガスタービン段間部シール装置

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JPH1144201A
JPH1144201A JP9204497A JP20449797A JPH1144201A JP H1144201 A JPH1144201 A JP H1144201A JP 9204497 A JP9204497 A JP 9204497A JP 20449797 A JP20449797 A JP 20449797A JP H1144201 A JPH1144201 A JP H1144201A
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    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスタービンの定常運転時における良好なシ
ール性の維持が可能なシール装置を実現する。 【解決手段】 タービン静翼内側リング１の内側に設け
られたリング状のハニカムシール２と、タービンディス
クシールアーム部４の外側に設けられた複数枚のリング
状のシールフィン５とを備えたものとし、また、上記ハ
ニカムシール２の内側の面と複数枚のシールフィン５の
外周とがそれぞれ大径のものと小径のものとにより形成
され、それぞれにより形成される凹凸が不規則に組み合
わされたものとする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガスタービン段間
部シール装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のガスタービン静翼内側段間部のシ
ールは、図２に示すように静止側（静翼内側リング５
１）にラビリンスシール５２を設け、回転側（タービン
ディスクシールアーム部５３）にステップシール５４を
設けることにより行われていた。
【０００３】このラビリンスシールフィン５２とステッ
プシール５４を用いたガスタービンの段間部のシール方
式は、流体がラビリンス（絞り）部を通過する際、狭い
隙間と広い隙間を交互に流れるうちに、その絞り効果に
より圧力が低下するのを利用したものであり、一般に回
転機械の回転軸において、シールする流体が圧縮性のガ
スあるいは蒸気の場合に用いられる。
【０００４】なお、上記ラビリンスシールフィン５２
は、元来、回転機械が運転している状態において効果を
発揮するものであって、停止状態でのシール性はよくな
いものである。
【０００５】ガスタービンの段間部でのガスの漏れを少
くするためには、ラビリンスシールフィン５２の段数を
増すか、回転軸との隙間を小さくするのがよいが、段数
を多くすると、回転軸が長くなるために回転軸の強度に
問題を生ずる。また、隙間が余り小さいと、回転軸の振
れがある場合に熱膨張により接触する。
【０００６】そのため、フィン５２は、柔らかい材料で
作り先端を鋭利な刃先状に加工してあり、接触した場合
にはすぐに摩耗し、回転軸に傷をつけないように考慮さ
れている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のガスタービンの
段間部のシールは、前記のように静止側にラビリンスシ
ールフィン、回転側にステップシールが設けられて行わ
れていた。
【０００８】このシール方式の場合、起動時の静止側の
温度の低い時点における回転側の熱膨張の速さを考慮
し、両者の接触を避けるために、予め隙間を大きくして
おく必要がある。
【０００９】しかし、この両者の間隙を大きくした場合
には、正常運転時にこれが災いし、シール性を低下さ
せ、漏れ損失を増加させることとなり、ガスタービンの
性能を低下させる要因の１つとなっていた。本発明は上
記の課題を解決しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明のガスタービン段間部シール装置は、ター
ビン静翼内側リングの内側に設けられたリング状のハニ
カムシールと、タービンディスクシールアーム部の外側
に設けられた複数枚のリング状のシールフィンとを備え
たことを特徴としている。
【００１１】本発明においては、ガスタービンの運転中
に、シールフィンがハニカムシールに接触した場合、ハ
ニカムシールの一部が削り取られるだけであり、その後
のガスタービンの運転にはほとんど支障がない。
【００１２】そのため、ガスタービンの起動時における
回転側の熱膨張の速さを考慮してハニカムシールとシー
ルフィンの間に大きな間隙を設ける必要がなく、定常運
転時における良好なシール性の維持が可能となる。
【００１３】（２）本発明は、上記発明（１）に記載の
ガスタービン段間部シール装置において、上記ハニカム
シールはその内側の面が大径面と小径面とにより形成さ
れ、上記複数枚のシールフィンはその外周が大径のもの
と小径のものとにより形成され、上記ハニカムシールの
内側の面の凹凸と複数枚のシールフィンの外周による凹
凸が不規則に組み合わされたことを特徴としている。
【００１４】本発明においては、ハニカムシールの内側
の面とシールフィンの外周の接触は、部分的にしか行わ
れないため、接触抵抗は小さく、接触熱の発生を抑制す
ることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態に係るガス
タービン段間部シール装置について、図１に基づいて説
明する。
【００１６】図１に示す本実施形態に係るシール装置
は、ガスタービンの静翼内側リング１の内側に設けられ
たハニカムリング３の内側に嵌め込まれた蜂の巣形状の
ハニカムシール２、およびタービンディスクシールアー
ム部４の外側に設けられ同アーム４と一体に形成された
複数枚のシールフィン５を備えている。
【００１７】なお、上記ハニカムシール２の内側の面
は、ガスタービンの回転軸の中心軸からの距離がｄ1 ，
ｄ2 の大径面と小径面からなり、凹凸が形成されてい
る。また、上記タービンディスクシールアーム部４と一
体の複数枚のシールフィン５の外周も、ガスタービンの
回転軸の中心軸からの距離がＤ1 ，Ｄ2 の大径のものと
小径のものからなり、凹凸が形成されている。そして、
ハニカムシール２の凹凸とシールフィン５の凹凸とは不
規則に組み合わせられている。
【００１８】上記において、ガスタービンの運転中に、
静止側に設けられたハニカムシール２と回転側に設けら
れたシールフィン５とが接触した場合、シールフィン５
に接触したハニカムシール２の一部が削り取られるだけ
であり、その後のガスタービンの運転にはほとんど影響
を及ぼさない。
【００１９】そのため、ガスタービンの起動時における
回転側の熱膨張の速さを考慮してハニカムシール２とシ
ールフィン５の間に大きな間隙を設ける必要がなく、定
常運転時において、良好なシール性を維持することが可
能となった。
【００２０】また、ハニカムシール２の内側の面が大径
面と小径面からなり凹凸が形成され、複数枚のシールフ
ィン５もその外周が大径のものと小径のものからなり凹
凸が形成され、それぞれが不規則に組み合わされている
ため、ハニカムシール２がシールフィン５と接触しても
全体としては接触せず、部分的な接触に止まるため、接
触抵抗は少なく、接触熱の発生は抑制される。また、ハ
ニカムシール２とシールフィン５とによって流体の絞り
部は形成されているため、絞りの効果には影響しない。
【００２１】
【発明の効果】本発明のガスタービン段間部シール装置
は、タービン静翼内側シールの内側に設けられたリング
状のハニカムシールと、タービンディスクシールアーム
部の外側に設けられた複数枚のリング状のシールフィン
とを備えたものとしたことによって、ガスタービンの運
転中にシールフィンとハニカムシールが接触した場合、
ハニカムシールの一部が削り取られるだけであり、その
後の運転にほとんど支障がないため、ハニカムシールと
シールフィンの間隙を小さくすることができ、ガスター
ビンの定常運転時の良好なシール性の維持が可能とな
り、ガスタービン性能の向上が可能となる。
【００２２】また、上記ハニカムシールの内側の面と複
数枚のシールフィンの外周とがそれぞれ大径のものと小
径のものとにより形成され、それぞれにより形成される
凹凸が不規則に組み合わされたものとしたことによっ
て、ハニカムシールの内側の面とシールフィンの外周と
の接触は部分的にしか行われないため、この接触による
発熱を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービン段間
部シール装置の説明図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）
はハニカムシールの部分拡大斜視図である。
【図２】従来のガスタービン段間部シール装置の説明図
である。
【符号の説明】
１ 静翼内側リング ２ ハニカムシール ３ ハニカムリング ４ タービンディスクシールアーム部 ５ シールフィン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タービン静翼内側リングの内側に設けら
    れたリング状のハニカムシールと、タービンディスクシ
    ールアーム部の外側に設けられた複数枚のリング状のシ
    ールフィンとを備えたことを特徴とするガスタービン段
    間部シール装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載のガスタービン段間部シ
    ール装置において、上記ハニカムシールはその内側の面
    が大径面と小径面とにより形成され、上記複数枚のシー
    ルフィンはその外周が大径のものと小径のものとにより
    形成され、上記ハニカムシールの内側の面の凹凸と複数
    枚のシールフィンの外周による凹凸が不規則に組み合わ
    されたことを特徴とするガスタービン段間部シール装
    置。
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