[发明专利]用于减少旋转式机器中的泄漏的密封件

说明书

技术领域

本发明大体涉及用于减少泄漏的密封件，并且更具体而言，涉及用于减少旋转式机器中的节段间间隙之间的泄漏的密封组件。

背景技术

一般在工业旋转式机器(例如燃气轮机)中使用各种各样的密封件来控制流过转子和定子之间的空隙的冷却空气或吹扫空气的量。例如，具有转子接触元件的刷式密封件(例如刚毛部件(bristle pack))用于提供紧空隙。但是，在涡轮启动或停机期间，由于热瞬变在刚毛和转子之间导致的干涉，刚毛部件可经历严重磨损。这个磨损会随着时间的过去而积累，从而降低在稳态运行期间的密封件的泄漏性能。另一方面，通过以物理的方式使密封件移动远离转子，可回缩的刷式密封件会消除或减少由于在启动或停机期间的热干涉引起的密封件磨损。可回缩的刷式密封件可借助于片簧而被动地被促动，片簧对应于在涡轮启动或停机期间跨过密封件的变化的压差。可回缩的刷式密封件组装在高空隙位置上，并且，随着跨过旋转式机器的压差积聚(在启动期间)，片簧会变形，从而使得密封件更靠近转子。类似地，在停机期间，跨过密封件的下降的压差使片簧回缩，从而使密封件移动远离转子。这个机构消除刚毛/转子干涉(否则其可在启动和停机期间出现)，并且在其运行寿命里维持密封件的泄漏性能。

但是，这个类型的可回缩的刷式密封件会经历通过节段间间隙的泄漏，这在高空隙位置上时可为特别高的。甚至在稳态运行期间，在密封件处于其低空隙位置上时，节段间间隙泄漏可高达总密封泄漏的三分之一。由于增大的二次流的原因，过多的泄漏会导致发动机性能的损失。

因此，减少旋转式机器中的密封组件的节段间间隙之间的泄漏将是合乎需要的。

发明内容

根据本发明的实施例，提供了一种用于旋转式机器的密封组件。该密封组件包括设置在固定式壳体和转子中间的多个密封装置节段。各个节段包括至少一个板和密封元件。密封组件还包括形成于多个密封装置节段之间的多个节段间间隙。另外，对于成对的相邻密封装置节段而言，成对的相邻板中的至少一个包括在相应的节段间间隙处搭接另一个板的一个板。

根据本发明的实施例，提供了一种减少旋转式机器中的泄漏的方法。该方法包括获得多个密封装置节段，其中，各个节段包括至少一个板和密封元件。该方法还包括在旋转式机器上设置多个密封装置节段，使得由于在各个相应的节段间间隙处搭接成对的相邻板而在节段间间隙处产生曲折流径。

根据本发明的实施例，提供了一种旋转式机器。旋转式机器包括沿周向在转子周围延伸的固定式壳体，转子可绕着轴线旋转。旋转式机器还包括密封组件，该密封组件具有设置在固定式壳体和转子中间的多个密封装置节段。各个节段包括至少一个板和密封元件。旋转式机器进一步包括形成于多个密封装置节段之间的多个节段间间隙。对于成对的相邻密封装置节段而言，成对的相邻板中的至少一个包括在相应的节段间间隙处搭接另一个板的一个板。

附图说明

当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解，在附图中，相同符号在所有图中标示相同部件，其中：

图1是根据本发明的实施例的旋转式机器的横截面图。

图2是根据本发明的实施例的旋转式机器的涡轮区段的横截面图。

图3是根据本发明的实施例的旋转式机器的密封组件的透视图。

图4是根据本发明的实施例的在打开式密封位置上的旋转式机器的密封组件的另一个透视图。

图5显示根据本发明的实施例的在关闭式密封位置上的旋转式机器的密封组件的另一个透视图。

图6是根据本发明的另一个实施例的旋转式机器的密封组件的透视图。

图7是根据本发明的实施例的在旋转式机器中的密封组件的透视图，该密封组件具有中间板而没有密封元件。

图8是根据本发明的实施例的减少旋转式机器中的泄漏的方法的流程图。

具体实施方式

当介绍本发明的各种实施例的元件时，冠词“一个”、“一种”、“该”和“所述”意图指存在一个或多个该元件。用语“包括”、“包含”和“具有”意图为包括性的，并且指可存在所列元件以外的另外的元件。运行参数的任何实例不排除公开实施例的其它参数。