[发明专利]动叶片侧密封装置、静叶片侧密封装置及旋转机械

说明书

本发明提供一种动叶片侧密封装置、静叶片侧密封装置及旋转机械，抑制旋转机械中的自激振动的产生。动叶片侧密封装置在与以从在壳体内绕轴线旋转的转子主体沿径向延伸的方式安装的多个动叶片主体各自的顶端部相连的动叶片环与壳体的内周面之间将工作流体的泄漏密封，其中，具备密封翅片，该密封翅片从壳体的内周面侧朝向动叶片环而沿径向突出且在转子主体的周向上延伸，密封翅片包括：第一密封翅片主体部及第二密封翅片主体部，隔着沿着周向不连续的间隙部而在周向上分离；及第一延伸部，随着从所述第一密封翅片主体部的端部朝向所述转子主体的旋转方向下游侧而朝向所述轴线的轴线方向上游侧延伸。

技术领域

本公开涉及动叶片侧密封装置、静叶片侧密封装置及旋转机械。

背景技术

以往，已知有在发电设备等中使用的蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械。该旋转机械具有支撑于相对于壳体旋转自如的轮机转子(以下，简称作转子)的动叶片和支撑于壳体的静叶片，将从转子的轴线方向的上游向下游流动的工作流体的能量变换为转子的旋转能量。

在上述旋转机械中，已知，在将转子或动叶片与壳体之间密封的密封部处，从主流路逃逸的工作流体会在具有在通过喷嘴时被赋予的回旋流成分的状态下流入，在转子的周向上产生回旋流(所谓涡流)。通过涡流，在转子发生了偏心的情况下，在转子的周向上会产生在具有与转子的偏心方向不同的方向上具有峰值的正弦波状的压力分布，有时，例如在伴随于高输出的运转而涡流增加时成为转子的自激振动的原因。因而，考虑了各种用于抑制密封部处的涡流的构造，例如，在专利文献1中公开了一种在密封组件的密封齿设置有在旋转部件的轴向上贯通的多个孔的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-55588号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，在蒸汽轮机、燃气轮机等旋转机械中，为了轮机效率的提高化，具有转子径被小径化且叶片被多级化的倾向。因此，转子小径化及长轴化，因此具有容易产生转子的自激振动的倾向。因而，要求更有效地抑制自激振动的对策方案。

鉴于上述的情况，本发明的至少一实施方式的目的在于抑制旋转机械中的自激振动的产生。

用于解决课题的方案

(1)本发明的至少一实施方式的动叶片侧密封装置在与以从在壳体内绕轴线旋转的转子主体沿径向延伸的方式安装的多个动叶片主体各自的顶端部相连的动叶片环与所述壳体的内周面之间对工作流体的泄漏进行密封，其中，

具备密封翅片，所述密封翅片从所述壳体的内周面侧朝向所述动叶片环而沿所述径向突出，且在所述转子主体的周向上延伸，

所述密封翅片包括：

第一密封翅片主体部及第二密封翅片主体部，隔着沿着所述周向不连续的间隙部而在所述周向上分离；及

第一延伸部，随着从所述第一密封翅片主体部的端部朝向所述转子主体的旋转方向下游侧而朝向所述轴线方向上游侧延伸。

为了便于说明，有时也将在比密封翅片靠转子主体的轴线方向上游侧处在动叶片环与壳体的内周面之间沿着该密封翅片而朝向转子主体的旋转方向下游侧流动的涡流简称作上游侧涡流。另外，有时也将在比密封翅片靠转子主体的轴线方向下游侧处在动叶片环与壳体的内周面之间沿着该密封翅片而朝向转子主体的旋转方向下游侧流动的涡流简称作下游侧涡流。

另外，在以下的说明中，有时也将涡流的朝向转子主体的旋转方向下游侧流动的流速称作涡流的周向速度，或简称作周向速度。