[发明专利]涡轮用密封装置、涡轮及用于密封装置的薄板

说明书

以隔开高压空间与低压空间的方式设于转子的周围的涡轮的密封装置具备：多个薄板，沿所述转子的外周面排列，并分别具有与所述转子的外周面相向的薄板前端面；第一侧板，以面向所述高压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的高压空间侧的第一侧面中的外周侧区域；及第二侧板，以面向所述低压空间的方式设置，并覆盖所述多个薄板的低压空间侧的第二侧面中的外周侧区域。各个所述薄板的所述第一侧面被所述第一侧板覆盖至比所述第二侧面被所述第二侧板所覆盖的区域靠所述转子的半径方向上的内侧。各个所述薄板的所述薄板前端面的半径方向位置在所述转子的轴向上的所述薄板前端面的至少一部分的范围内，具有所述高压空间侧比所述低压空间侧远离所述转子的外周面的分布，且离所述高压空间最近的轴向位置中的所述薄板前端面的半径方向位置位于比所述第一侧板的内周缘靠所述半径方向的内侧。

技术领域

本发明涉及一种用于涡轮的涡轮用密封装置、涡轮及用于密封装置的薄板。

背景技术

通常，在燃气涡轮、蒸汽涡轮等涡轮中，在转子的外周面与定子之间设有用于降低从高压侧向低压侧流动的流体的泄漏量的密封装置。

作为这种密封装置，如专利文献1～3等所述的那样，多个薄板(薄片)在转子的周向上呈多层状排列的薄板密封结构已为人们所知。通常，在涡轮停止时薄板为与转子接触的状态，而在涡轮运转时，薄板前端部从转子周面上浮，薄板与转子主要成为非接触的状态。薄板密封结构与迷宫式密封结构相比，由于空隙较小，因此，流体的泄漏量变少，且由于薄板与转子在时间序列上多为非接触的状态，因此，具有不易产生薄板的磨损、密封寿命较长的优点。

另外，在薄板密封结构中，在专利文献1～3中记载有在转子的旋转轴方向上在薄板的两侧分别设有低压侧侧板及高压侧侧板的结构。

在专利文献1中，低压侧侧板及高压侧侧板作为流体的压力作用方向的导向板使用。另一方面，在专利文献2及3中，主要以在薄板周围形成恰当的静压分布为目的，使用低压侧侧板及高压侧侧板。即，在涡轮运转时，通过上游侧与下游侧的压力差，高压侧侧板与薄板的侧面紧贴，薄板间的间隙在薄板基端部侧(定子侧)的大部分中被阻塞。因此，流体从高压侧侧板的转子侧端部与转子周面之间即薄板前端部侧(转子侧)流入到薄板间的间隙。而且，从薄板前端部侧流入到薄板间的间隙的流体在形成了从薄板前端部侧朝向基端部侧的向上流动后，从低压侧侧板的转子侧端部与转子周面之间流出。由于薄板相对于转子的周面倾斜配置，因此，通过由薄板间的间隙中的流体的向上流动形成的静压分布使薄板前端部上浮，薄板与转子成为非接触。另外，除静压分布的作用以外，还同时受到因转子的旋转引起的动态压力效果的作用，各薄板上浮。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2000/003164号

专利文献2：日本特开2002-13647号公报

专利文献3：日本特开2005-2995号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在薄板密封结构中，存在以下的问题点。

作为一个问题点，薄板成为基端部被定子支撑而前端部侧作为自由端的悬臂式结构，由于流体在该薄板的周围流动，因此，会产生因颤动引起的薄板的振动。

关于该问题点，在专利文献1～3中，关于用于抑制因颤动引起的振动的具体对策没有任何记载。

作为另一问题点，可以举出：在涡轮的运转中，在没有恰当地形成薄板与转子的非接触状态的情况下，薄板前端部与转子过度接触，会产生磨损或破损。