ES2327861T3 - Sellado mediante laminas, especialmente para una turbina de gas. - Google Patents
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Abstract
Sellado mediante láminas (12) para el sellado de un árbol que gira alrededor de un eje, especialmente en una turbina de gas (10), y en la que el sellado mediante láminas (12) comprende una multiplicidad de láminas separadas entre sí (13; 13a-g), que se encuentran dispuestas en una círculo concéntrico alrededor del eje y fijas en su posición, con lo cual las láminas (13; 13a-g) se encuentran orientadas con su superficie esencialmente en paralelo en relación al eje, con lo que las láminas (13; 13a-g) presentan en cada caso medios formados (28, 29a, b; 30a, b; 43; 45a, b) para el posicionamiento y el soporte de las láminas (13; 13a-g) en el sellado mediante láminas (12), medios que comprenden un pescante que sobresale lateralmente (28, 43), o, varios pescantes que sobresalen lateralmente (29a, b; 30a, b; 45a, b), y que en relación a una línea central (46) de las láminas (13; 13a-g) que transcurre en dirección longitudinal, se encuentra conformada asimétricamente.
Description
Sellado mediante láminas, especialmente para una
turbina de gas.
La presente invención hace referencia al área de
la hermetización de máquinas rotantes. Atañe a un sellado mediante
láminas conforme al concepto genérico de la reivindicación 1.
Una turbina de gas se encuentra compuesta por un
rotor, en el que se disponen diferentes niveles con paletas de
compresor y paletas de turbina, así como una carcasa de estator. El
rotor se monta en cojinetes a cada extremo del eje del rotor.
El control del flujo de gas dentro de la turbina
de gas es de mucha importancia en relación con la funcionalidad y a
la efectividad. En diferentes lugares a lo largo del eje del rotor
se utilizan tecnologías de sellado para disminuir el flujo de gas
axial a lo largo del eje. Esto es especialmente importante junto a
los cojinetes para evitar que el aceite que se utiliza en los
cojinetes se sobrecaliente debido a los gases calientes del flujo de
gas.
Tradicionalmente en esta situación se utilizan
dos tipos de tecnología de sellado - la mayoría de las veces
alternativamente, a veces también combinadas -. Estas son juntas
laberínticas y juntas de escobillas.
Las juntas laberínticas no tienen contacto
metal-metal entre el rotor y el estator, por ello su
efecto de sellado es, en relación, pequeño. Sin embargo presentan
la ventaja de una baja fricción de rotación y por ello, de una vida
útil prácticamente ilimitada.
Por otro lado, las juntas de escobilla poseen un
mayor desgaste por fricción debido a la fricción entre los extremos
de las cerdas y el eje del rotor. Esto tiene como consecuencia un
desgaste, que limita la vida útil de la junta. Sin embargo, las
juntas de escobillas presentan una mejor inhibición del flujo de gas
axial, especialmente en diferencias de presión axiales más
altas.
El uso de estas tecnologías para la
hermetización en las turbinas de gas tiene numerosas limitaciones.
En primer lugar, la diferencia de presión axial que pueden resistir
es aún bastante baja. En el caso de las juntas de escobillas esto
se debe a las cerdas, que poseen la misma rigidez en dirección axial
y perimetral: las presiones altas pueden ocasionar, que las cerdas
vuelvan a soplar sobre si mismas en dirección axial. También la
capacidad de las juntas para permitir un movimiento radial
significativo y de resistirlo es baja.
El diseño de una junta de escobillas presenta, a
menudo, un compromiso entre la utilización de una placa de soporte,
que debe proveer un soporte axial suficiente, y la no limitación del
movimiento radial.
Para evitar las desventajas de la junta de
escobillas conocida, en la
US-B1-6,267,381 se ha propuesto un
sellado mediante láminas ("leaf seal"), que ejerce la misma
función que una junta laberíntica o una junta de escobillas, pero
que presenta las ventajas de ambas. En lugar de las cerdas, que se
fabrican a partir de alambres con sección circular, se ensamblan
delgadas láminas u hojas de metal en una disposición determinada
(véase por ejemplo la fig. 2 de la
US-B1-6,267,381 o la fig. 1 de la
presente solicitud). Las láminas, que con sus superficies se
encuentran orientadas esencialmente paralelas a la dirección axial,
son mucho más rígidas en la dirección axial que el la dirección
perimetral. De esta manera el sellado puede resistir mayores
diferencias de presión, sin limitar las posibilidades para permitir
movimientos radiales. La amplia área en el rotor, que es barrida
por las puntas de las láminas, ofrece la posibilidad de generar una
fuerza hidrodinámica durante el funcionamiento, que puede separar
las puntas de las láminas del eje. De esta manera se puede generar y
mantener una distancia de algunos micrones, de manera que el
desgaste, el calor de la fricción y las pérdidas por fricción se
reduzcan casi a cero.
El diseño básico incluye una cantidad de láminas
delgadas de metal, que presentan entre sí un espacio de aire
controlado y se fijan en un ángulo predeterminado al radio. El
espacio de aire es un parámetro de diseño crítico: permite la
aparición de un flujo de aire para generar así un efecto
hidrodinámico, pero no puede ser tan grande como para permitir un
flujo axial de fuga excesivo.
Son posibles dos variantes del diseño del
sellado mediante láminas: en una variante las láminas tienen el
flujo hacia abajo, en la otra, en cambio, hacia arriba. La variante
con las láminas con flujo hacia abajo incluye que durante el
montaje y la puesta en marcha exista una distancia entre las puntas
de las láminas y el eje, y que esta ranura sea reducida a valores
muy pequeños con la implementación de un flujo de aire entre las
láminas. Por otro lado, la variante con el flujo hacia arriba
incluye, que durante la puesta en marcha exista una influencia
recíproca menor entre las puntas de las láminas y el eje, y que se
genera una distancia cuando el eje acelera. En ambos casos el flujo
del medio entre los espacios de aire es crítico, tanto como el
control del diámetro interno del sellado, que es generado por las
puntas de las láminas.
El flujo de aire a través de las láminas se
puede modificar mediante la utilización de una placa delantera y
una placa trasera, que dejan libre una ranura estrecha entre las
superficies del paquete de láminas y las placas (véase la fig. 1
antes mencionada). Un diseño cuidadoso de estas geometrías hace
posible controlar los efectos hacia arriba y hacia abajo. También
se puede desear, apoyar el efecto de flujo hacia abajo mediante un
aporte activo de presión a lo largo de la longitud de las láminas o
hacia adentro, desde el lado frontal o desde las direcciones
traseras.
Una de las otras ventajas principales del
concepto de sellado mediante láminas es una mayor tolerancia del
movimiento radial que en el caso de las juntas laberínticas o de
escobillas. Esto requiere en ese caso una mayor distancia entre el
diámetro interior de las placas delanteras y traseras y del eje.
Dependiendo de la geometría escogida para el
sellado, y del diámetro del eje a obturar, la cantidad de láminas
puede ascender a miles o decenas de miles. La exactitud con las que
éstas pueden ser fabricadas, ensambladas y unidas, con lo que se
garantiza un espacio de aire reproducible entre cada par de láminas,
es crítico para la implementación exitosa de cada diseño de sellado
posible.
El procedimiento de unión para fijar las láminas
en su posición podría ser una técnica mecánica, como apriete,
soldadura directa o soldadura indirecta o cualquier combinación de
las mismas. Evidentemente es muy importante, que durante el proceso
de unión sólo se produzca una dislocación mínima de las láminas o de
sus posiciones relativas.
De la EP-A1-1
479 953 se conoce un sellado mediante láminas, que se caracteriza
por espaciadores integrados y un diseño simétrico de cada una de
las láminas.
De la
US-A1-2003/0071423 se conoce un
sellado de rotor, que se genera por el plegado en forma de zigzag de
una tira y que de esta forma presenta láminas unidas entre sí.
Por todo ello es tarea de la presente invención,
crear un sellado mediante láminas que evite las desventajas de
sellados mediante láminas conocidas y se caracterice especialmente
por un manejo, un posicionamiento y un soporte mejorado de las
láminas.
La tarea es cumplida a través de la totalidad de
las características de la reivindicación 1. La esencia de la
invención consiste en prever en cada una de las láminas medios
formados para el posicionamiento y el soporte de las láminas en el
sellado mediante láminas. De esta manera se facilita y simplifica,
tanto en el montaje manual como también en el montaje automatizado,
el ensamblaje de las láminas para formas paquetes de láminas y su
procesamiento ulterior para obtener sellados mediante láminas
terminadas, y se posibilita su ejecución con una mayor
precisión.
Conforme a la presente invención, los medios
para el posicionamiento y el soporte de las láminas comprenden uno
o varios pescantes que sobresalen lateralmente, y que en relación a
una línea central de las láminas que transcurre en dirección
longitudinal, se encuentran conformados asimétricamente.
La asimetría puede ser alcanzada si se prevé un
pescante de un sólo lado.
Pero también se puede pensar, que estén
previstos dos pescantes opuestos, que se encuentran a una distancia
lateral diferente.
Además se puede generar una asimetría, si se
prevén dos pescantes opuestos, que se encuentren a alturas
diferentes, visto en dirección longitudinal.
Para el ajuste de una distancia entre láminas
subsiguientes en el sellado mediante láminas se encuentran previstos
preferentemente elementos distanciadores; en ese caso los pescantes
se encuentran dispuestos en el área de los elementos
distanciadores.
Especialmente ha dado buenos resultados, que los
elementos distanciadores se encuentren dispuestos en el área
terminal externa de las láminas.
Los elementos distanciadores pueden estar
conformados como elementos integrales en las láminas, como áreas de
mayor grosor.
Los elementos distanciadores también pueden
estar conformados como elementos estampados en las láminas, con lo
que preferentemente cada lámina presenta, en dirección radial, al
menos dos elementos distanciadores dispuestos uno detrás de otro y
estampados, que determinan la posición relativa de las láminas entre
sí.
Pero también se puede pensar, en que los
elementos distanciadores estén conformados como elementos
separados.
Para poder introducir aire en los espacios
intermedios de las láminas es ventajoso, si en el área de los
pescantes o de los elementos distanciadores en las láminas se
encuentran previstas aberturas de paso perpendiculares al plano de
las láminas.
Otra mejora de las propiedades del sellado
mediante láminas se puede alcanzar, si en las láminas se encuentran
previstos elementos adicionales para la influencia de las
propiedades mecánicas y/o de hidrodinámicas de la lámina. Los
elementos adicionales preferentemente se encuentran conformados como
aletas, que transcurren en un canto longitudinal y en el canto
inferior transversal y que se unen en una esquina de la lámina.
Propiedades mecánicas de la lámina especialmente ventajosas se
generan, si la lámina presenta un cabezal, con el que se encuentra
fijado al sellado mediante láminas, y si la aleta que transcurre en
el canto longitudinal termina delante del cabezal.
Finalmente, la fijación de las láminas en el
sellado mediante láminas se puede mejorar, si las láminas se
encuentran divididas en cada caso en un cabezal con el elemento
distanciador y una pieza hermetizante, y si la pieza hermetizante
se encuentra inclinada en relación al cabezal.
A continuación la invención se explicará más
detalladamente con ayuda de ejemplos de ejecución en relación a los
dibujos. Estos muestran
Fig. 1 en una vista lateral en perspectiva el
montaje típico de un sellado mediante láminas, como encuentra
aplicación en una turbina de gas;
Fig. 2 en la vista lateral de la dirección del
eje, la disposición inclinada de la dirección radial de láminas
individuales con sus elementos distanciadores intercalados;
Fig. 3 la vista de un sellado mediante láminas
comparable con la fig. 1 en dirección perimetral con una placa
terminal delantera y trasera;
Fig. 4 en la vista en dirección del eje, un
paquete de láminas con piezas hermetizantes inclinadas frente a los
cabezales, conforme a un ejemplo de ejecución preferente de la
invención;
Fig. 5 en la vista en dirección del eje, un
paquete de láminas con elementos distanciadores integrales de
grosor constante, conforme a otro ejemplo de ejecución preferente de
la invención;
Fig. 6 en una representación comparable con la
fig. 6, un paquete de láminas con pares integrales, estampados de
elementos distanciadores, conforme a otro ejemplo de ejecución
preferente de la invención;
Fig. 7 en diferentes figuras parciales (fig.
7a-d), láminas individuales con pescantes simétricos
y asimétricos para facilitar el ensamblaje, conforme a otro ejemplo
de ejecución preferente de la invención;
Fig. 8 una lámina con elemento distanciador
integral, una abertura de paso para la formación de un pleno y
canales de conducción de aire, conforme a otro ejemplo de ejecución
preferente de la invención;
Fig. 9 una lámina con elemento distanciador
separado correspondiente para la formación de un pleno y control
del suministro de aire, conforme a otro ejemplo de ejecución
preferente de la invención;
Fig. 10 la disposición alternativa de lámina y
elemento distanciador de la fig. 9; y
Fig. 11 una lámina con elemento distanciador
integral y aletas adicionales en la pieza hermetizante para el
refuerzo y la conducción de aire, conforme a otro ejemplo de
ejecución preferente de la invención.
En la fig. 1 se representa en una vista lateral
en perspectiva el montaje típico de un sellado mediante láminas,
como encuentra aplicación en una turbina de gas. El sellado mediante
láminas 12 hermetiza un eje del rotor 11, que gira en la dirección
de la flecha, de la turbina de gas 10 contra una carcasa 14. En el
espacio intermedio anular entre el eje del rotor 11 y la carcasa
14, se encuentra dispuesto en un anillo un paquete de láminas
delgadas 13 separadas por un espacio estrecho. Las láminas 13 se
encuentran orientadas con su superficie en paralelo hacia el eje
giratorio de la máquina. Conforme a la fig. 2, las láminas se
encuentran inclinadas en un ángulo w1 de la dirección radial y
entre ellas presentan en cada caso una ranura o un espacio
intermedio estrecho 18, que preferentemente es determinado por
elementos distanciadores 17 dispuestos entre las láminas 13. Los
elementos distanciadores 17 de la fig. 2 se encuentran representados
como elementos separados. Pero también pueden encontrarse
integrados en las láminas, como se muestra en las figs.
4-6 y 11.
Conforme a la fig. 1 y 3 el flujo de aire a
través de las láminas 13 se puede modificar mediante la utilización
de una placa terminal delantera y una placa terminal trasera 15 o
16, que dejen libre una ranura estrecha entre las superficies del
paquete de láminas y las placas terminales 15, 16 (distancias a y b
en la fig. 3). Un diseño cuidadoso de estas geometrías hace posible
controlar los efectos hacia arriba y hacia abajo. También se puede
desear, apoyar el efecto de soplado hacia abajo mediante un aporte
activo de presión a lo largo de la longitud de las láminas o hacia
adentro, desde el lado frontal o desde las direcciones traseras.
Una de las otras ventajas principales del
concepto de sellado mediante láminas es una mayor tolerancia del
movimiento radial que en el caso de las juntas laberínticas o de
escobillas. Esto requiere de una gran distancia entre el diámetro
interior de las placas terminales delantera y trasera 15, 16 y del
eje del rotor 11 (distancias c y d en la fig. 3). La ranura entre
las láminas 13 y el eje del rotor (distancia e en la fig. 3)
asciende sólo a unos pocos micrones.
Las láminas 13 pueden ser fabricadas con un
elemento distanciador integral, de manera que no se necesite un
elemento distanciador separado para establecer el espacio de aire
necesario entre las láminas cuando las láminas son ensambladas en
el obturador por láminas y unidas entre sí. Los elementos
distanciadores integrales pueden ser generados de maneras
distintas, como se representa en las figs. 5 y 6. Conforme a la fig.
5, las láminas 13 del sellado de láminas 24 son fabricadas con
áreas de diferente grosor. Las áreas con el mayor grosor actúan
como elementos distanciadores 23, debido a los cuales se genera una
ranura 18 entre las áreas de hermetización activas de las láminas
adyacentes. Los diferentes grosores se pueden generar, por ejemplo,
a través de un procesamiento fotoquímico de las chapas metálicas
utilizadas para las láminas. De manera alternativa, áreas
seleccionadas pueden ser enmascaradas por un procedimiento de
impresión, como por ejemplo serigrafía o impresión por inyección de
tinta para, a continuación, reducir el grosor de las áreas no
enmascaradas mediante mordiente o para aumentar el grosor mediante
un proceso de plaqueado.
Conforme a la fig. 6, en las láminas 13 del
sellado mediante láminas 26 se pueden estampar, a través de un
proceso de estampado, elementos distanciadores integrales 25 en
forma de canaletas, que se encuentran dispuestas una tras la otra
con distancia en dirección axial. Dentro del proceso de estampado se
pueden punzonar simultáneamente las láminas 13 como totalidad de
una chapa de metal laminada. Los elementos distanciadores estampados
25 otorgan al paquete de láminas una elasticidad a la flexión, que
durante el ensamblaje del sellado mediante láminas se puede
utilizar para controlar el tamaño del espacio de aire 18.
Los medios conformados en las láminas para el
posicionamiento y el soporte de las láminas son de especial
importancia para el manejo y el posicionamiento de cada una de las
láminas y su ensamblaje en el paquete de láminas que forman el
sellado mediante láminas. Las láminas 13a-d conforme
a la fig. 7 con pescantes conformados 27a, b, 28, 29a, b o 30a, b,
que sobresalen lateralmente en la parte superior de la lámina
respecto a uno o los dos lados opuestos, facilitan el ensamblaje
(automatizado) de las láminas en un soporte antes del proceso de
unión subsiguiente. El o los pescantes 27a, b, 28, 29a, b y 30a, b
permiten un posicionamiento definido en dirección radial y ayudan
en el control del ángulo de inclinación de las láminas.
La lámina 13a mostrada en la fig. 7a posee dos
pescantes 27a, b, que se encuentran conformados de manera simétrica
a la línea central 46. Sin embargo, es especialmente ventajoso un
diseño de los pescantes que, en relación a la línea central 46, que
presente una cierta asimetría, como es el caso en las formas de
ejecución de la fig. 7b-d. Si el ensamblaje del
sellado mediante láminas se realiza a mano, la asimetría del diseño
posibilita a la persona que realiza el ensamblaje, reconocer las
posibles láminas que se encuentren colocadas erróneamente de una
manera sencilla, o que el ensamblaje del sellado en sí sea
imposible, desde el comienzo del mismo, debido a que las láminas se
encuentren mal ensambladas.
Cuando el ensamblaje se encuentre automatizado,
la alimentación correcta de las piezas es decisiva en la alineación
correcta. En este caso la asimetría posibilita la aplicación de
procedimientos de alineación automatizados, que se basan en una
divergencia del centro geométrico del centro de masa.
En el ejemplo de la fig. 7b la asimetría en la
lámina 13b es generada porque sólo en un lado se encuentra previsto
un pescante 28. En el ejemplo de la fig. 7c la lámina 13c posee dos
pescantes opuestos 29a y 29b, que sobresalen lateralmente con
diferente distancia y con ello generan una asimetría. En el ejemplo
de la fig. 7d se encuentran dispuestos en la lámina 13d dos
pescantes 30a y 30b en dirección longitudinal y a diferente
altura.
En los ejemplos de ejecución mostrados en la
fig. 7 los pescantes se encuentran dispuestos en el extremo
(superior) de la lámina, con el que la lámina también es fijada al
sellado mediante láminas. Sin embargo, en ciertos casos también se
puede pensar y podría ser ventajoso, prever los pescantes en otras
posiciones de las láminas. En cualquier caso, los diseños de los
pescantes también se deben considerar en el caso de elementos
distanciadores separados, siempre que en el sellado mediante
láminas se utilicen elementos distanciadores separados (véase
también fig. 9 y 10).
Si los pescantes se encuentran conformados de
manera estable mecánicamente, no es necesaria una unión metalúrgica
entre las láminas. En ese caso, el posicionamiento y el soporte
estructural de las láminas puede ser provocado por la carcasa
(véase 14 en la fig. 1), en la que se encuentran alojados los
pescantes.
Para sellados mediante láminas con la
posibilidad de un suministro de aire activo para el apoyo del efecto
de flujo hacia abajo o del efecto de flujo hacia arriba se pueden
prever diseños especiales de las láminas. Diseños de este tipo,
relacionados al suministro de aire, se representan en las fig. 8, 9
y 10. El suministro de aire se puede realizar en dirección radial o
a través del lado frontal del paquete de láminas. A través de
aberturas de paso 31 o 36 en cada una de las láminas 13e o las pilas
de láminas 13f y los elementos distanciadores 33 se forma una cámara
de forma circular en el paquete de láminas, que actúa como
pleno.
Si, como en el caso de la fig. 8, se utiliza un
elemento distanciador 32 (con un pescante asimétrico 43), el pleno
y el suministro de aire dirigido se puede alcanzar a través de una
abertura de paso 31 y canales 47 que parten de la misma. El aire
fluye entonces en la dirección de las flechas dibujadas a través de
los canales 47 hacia la ranura entre las dos láminas
adyacentes.
Si, como en el caso de la fig. 9 y 10, se
utilizan elementos distanciadores separados 33, el flujo pleno y el
suministro de aire dirigido se puede generar a través de una
superposición se entalladuras semicirculares 34, 35 o geometrías
similares en las láminas dispuestas de manera alternada 13f y los
elementos distanciadores 33.
Además puede ser ventajoso para un ensamblaje
exacto y una conexión más sencilla de las láminas, si, conforme a
la fig. 4 el cabezal 21 de las láminas se encuentra orientado en
dirección radial, mientras que la pieza hermetizante tipo hoja 22
se encuentra inclinada frente a éste en un ángulo adecuado.
Especialmente las fuerzas de presión indicadas en la fig. 4
mediante flechas gruesas, que se aplican durante el ensamblaje del
sellado mediante láminas 20 para garantizar un paquete más
hermético, no provocan un deslizamiento de las láminas una en
relación a las otras (este no es el caso, si el cabezal 21 y la
pieza hermetizante 22 se encuentran en un nivel). La geometría
representada en la fig. 4 también posibilita, utilizar toda la
superficie de los elementos distanciadores integrales para la unión
de las láminas.
El procedimiento (fotoquímico o de otro tipo)
para la fabricación (estructuración) de las láminas también se
puede utilizar para generar elementos adicionales para influenciar
las propiedades mecánicas y/o hidrodinámicas de la lámina.
Elementos adicionales de este tipo, conforme a la fig. 11 pueden
estar conformados como aletas 39, 40, que transcurren en un canto
longitudinal y en el canto inferior transversal y que se unen en una
esquina de la lámina 13g. Las aletas 39, 40 aumentan la rigidez de
la lámina 13g, reducen la pérdida de aire axial, impiden una
torsión de las láminas y apoyan la conducción del flujo de aire en
el efecto de soplado hacia arriba o hacia abajo.
En el procesamiento de las láminas 13g, las
aletas 39, 40 pueden estar conformadas junto con el elemento
distanciador integral 37, que también presenta pescantes laterales
45a y 45b, así como una abertura de paso 38 para la formación de un
flujo pleno. Además, se pueden conformar elementos conductores 42
para el flujo radial de aire. La rigidez de las láminas 13g se
puede influenciar además a través de la conformación de un área de
bisagra (reducida en el grosor) 41 entre el elemento distanciador
integral 37 y la aleta 39. La aleta 39 que transcurre en el canto
longitudinal termina delante del cabezal 21 de la lámina 13g. De
esta manera, la pieza hermetizante 22 de la lámina 13g puede estar
igual de rígida debido a la aleta 39, mientras que a través del
área de bisagra 41 se conserva la flexibilidad elástica de la lámina
en dirección radial.
- 10
- Turbina de gas
- 11
- Eje del rotor
- 12
- Sellado mediante láminas
- 13, 13a-g
- Lámina
- 14
- Carcasa
- 15, 16
- Placa terminal
- 17, 33
- Elemento distanciador (separado)
- 18
- Ranura (espacio intermedio)
- 19
- Flujo de gas
- 20, 24, 26
- Sellado mediante láminas
- 21
- Cabezal
- 22
- Pieza hermetizante
- 23, 32
- Elemento distanciador (integral)
- 25
- Elemento distanciador (estampado)
- 27a, b
- Pescante
- 28
- Pescante
- 29a, b
- Pescante
- 30a, b
- Pescante
- 31, 36, 38
- Abertura de paso
- 34, 35
- Entalladuras
- 37
- Elemento distanciador (integral)
- 39
- Aleta (dirección longitudinal)
- 40
- Aleta (dirección transversal)
- 41
- Area de bisagra
- 42
- Elemento conductor
- 43
- Pescante
- 44a, b
- Pescante
- 45a, b
- Pescante
- 46
- Línea central
- 47
- Canal
- a, ..., e
- Distancia
- w1
- Angulo.
Claims (16)
1. Sellado mediante láminas (12) para el sellado
de un árbol que gira alrededor de un eje, especialmente en una
turbina de gas (10), y en la que el sellado mediante láminas (12)
comprende una multiplicidad de láminas separadas entre sí (13;
13a-g), que se encuentran dispuestas en una círculo
concéntrico alrededor del eje y fijas en su posición, con lo cual
las láminas (13; 13a-g) se encuentran orientadas con
su superficie esencialmente en paralelo en relación al eje, con lo
que las láminas (13; 13a-g) presentan en cada caso
medios formados (28, 29a, b; 30a, b; 43; 45a, b) para el
posicionamiento y el soporte de las láminas (13;
13a-g) en el sellado mediante láminas (12), medios
que comprenden un pescante que sobresale lateralmente (28, 43), o,
varios pescantes que sobresalen lateralmente (29a, b; 30a, b; 45a,
b), y que en relación a una línea central (46) de las láminas (13;
13a-g) que transcurre en dirección longitudinal, se
encuentra conformada asimétricamente.
2. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 1, caracterizada porque sólo en un lado se
encuentra previsto un pescante (28).
3. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 1, con lo que se prevén dos pescantes opuestos (29a,
b), que se encuentran a una distancia lateral diferente.
4. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 1, con lo que se prevén dos pescantes opuestos (29a,
b), que se encuentran a alturas diferentes, visto en dirección
longitudinal.
5. Sellado mediante láminas conforme a una de
las reivindicaciones 1 a 4, con lo que para el ajuste de una
distancia (18) entre láminas subsiguientes (13;
13a-g) en el sellado mediante láminas (12) se
encuentran previstos elementos distanciadores (23, 25, 32, 33), y
los pescantes (28, 29a, b; 30a, b; 43; 45a, b) se encuentran
dispuestos en el área de los elementos distanciadores (23, 25, 32,
33, 37).
6. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 5, con lo que los elementos distanciadores (23, 25,
32, 33, 37) se encuentran dispuestos en el extremo final exterior de
las láminas (13; 13a-g).
7. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 5 o 6, con lo que los elementos distanciadores (23,
25, 32, 37) se encuentran conformados como áreas de mayor grosor en
las láminas (13; 13a-g).
8. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 5 o 6, con lo que los elementos distanciadores (25)
se encuentran conformados como elementos estampados en las láminas
(13).
9. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 8, con lo que cada lámina (13) presenta, en dirección
radial, al menos dos elementos distanciadores (25) dispuestos uno
detrás de otro y estampados, que determinan la posición relativa de
las láminas entre sí.
10. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 5, con lo que los elementos distanciadores (33) se
encuentran conformados como elementos separados.
11. Sellado mediante láminas conforme a una de
las reivindicaciones 5 a 10, con lo que en el área de los pescantes
(28, 29a, b; 30a, b; 43; 45a, b) o de los elementos distanciadores
(23, 25, 32, 33, 37), en las láminas (13e-g) se
encuentren previstas aberturas de paso (31, 38) perpendiculares al
plano de las láminas.
12. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 1, con lo que en las láminas (13g) se encuentran
previstos elementos adicionales (39, 40) para la influencia de las
propiedades mecánicas y/o de hidrodinámicas de la lámina.
13. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 12, con lo que los elementos adicionales se
encuentran conformados como aletas (39, 40), que transcurren en un
canto longitudinal y en el canto inferior transversal.
14. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 13, con lo que ambas aletas (39, 40) se unen en una
esquina de la lámina (13g).
15. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 13 o 14, con lo que la lámina (13g) presenta un
cabezal (21), con el que se encuentra fijado al sellado mediante
láminas (12), y la aleta (39) que transcurre en el canto
longitudinal termina delante del cabezal (21).
16. Sellado mediante láminas conforme a la
reivindicación 7, con lo que las láminas (13) se encuentran
divididas en cada caso en un cabezal (21) con el elemento
distanciador y una pieza hermetizante (22), y la pieza hermetizante
(22) se encuentra inclinada en relación al cabezal (21).
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|---|---|---|---|---|
| GB0613543D0 (en) * | 2006-07-07 | 2006-08-16 | Rolls Royce Plc | Leaf seal arrangement |
| US8028996B2 (en) * | 2008-04-04 | 2011-10-04 | General Electric Company | System and method for adjusting stiffness of a brush sealing system |
| DE102008023289A1 (de) * | 2008-05-13 | 2009-11-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Industriegetriebe |
| DE102009015122A1 (de) | 2009-03-31 | 2010-10-14 | Alstom Technology Ltd. | Lamellendichtung für eine Strömungsmaschine |
| US8272644B1 (en) * | 2009-07-14 | 2012-09-25 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Floating card seal |
| US8132815B1 (en) * | 2009-09-17 | 2012-03-13 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Card seal for a turbine |
| GB0922074D0 (en) * | 2009-12-18 | 2010-02-03 | Rolls Royce Plc | A leaf seal assembly |
| JP5473685B2 (ja) * | 2010-03-10 | 2014-04-16 | 三菱重工業株式会社 | 軸シール装置及び軸シール装置を備える回転機械 |
| US8714186B2 (en) * | 2010-03-16 | 2014-05-06 | Nelson Irrigation Corporation | Pressure regulator housing assembly |
| US8434999B2 (en) * | 2010-03-25 | 2013-05-07 | General Electric Company | Bimetallic spline seal |
| US8690527B2 (en) * | 2010-06-30 | 2014-04-08 | Honeywell International Inc. | Flow discouraging systems and gas turbine engines |
| US9206904B2 (en) * | 2010-07-08 | 2015-12-08 | Siemens Energy, Inc. | Seal including flexible seal strips |
| US8690158B2 (en) | 2010-07-08 | 2014-04-08 | Siemens Energy, Inc. | Axially angled annular seals |
| GB2481990A (en) * | 2010-07-13 | 2012-01-18 | Rolls Royce Plc | A leaf seal and a method of manufacturing a leaf seal |
| US8591181B2 (en) * | 2010-10-18 | 2013-11-26 | General Electric Company | Turbomachine seal assembly |
| JP5631155B2 (ja) * | 2010-10-27 | 2014-11-26 | 三菱重工業株式会社 | 軸シール機構及びこれを備える回転機械 |
| US9103551B2 (en) | 2011-08-01 | 2015-08-11 | General Electric Company | Combustor leaf seal arrangement |
| GB201113590D0 (en) * | 2011-08-08 | 2011-09-21 | Rolls Royce Plc | Leaf seal |
| GB201113691D0 (en) * | 2011-08-09 | 2011-09-21 | Rolls Royce Plc | Leaf seal |
| GB201117729D0 (en) * | 2011-10-14 | 2011-11-23 | Rolls Royce Plc | Leaf seal manufacturing method |
| GB201207837D0 (en) * | 2012-05-04 | 2012-06-20 | Rolls Royce Plc | Leaf seal |
| US9267602B2 (en) * | 2012-11-19 | 2016-02-23 | General Electric Company | Seal assembly including partially filled gaps |
| GB201311610D0 (en) * | 2013-06-28 | 2013-08-14 | Rolls Royce Plc | A Leaf Seal |
| GB201311611D0 (en) | 2013-06-28 | 2013-08-14 | Rolls Royce Plc | A Brush Seal |
| GB201311607D0 (en) | 2013-06-28 | 2013-08-14 | Rolls Royce Plc | A leaf seal |
| GB201312766D0 (en) * | 2013-07-19 | 2013-08-28 | Rolls Royce Plc | A leaf seal |
| US9506366B2 (en) | 2013-08-06 | 2016-11-29 | General Electric Company | Helical seal system for a turbomachine |
| US10411284B2 (en) * | 2013-10-03 | 2019-09-10 | Massachusetts Institute Of Technology | Flow battery with dispersion blocker between electrolyte channel and electrode |
| JP6125412B2 (ja) * | 2013-11-22 | 2017-05-10 | 三菱重工業株式会社 | 軸シール装置、回転機械、及び軸シール装置の製造方法 |
| JP6270053B2 (ja) * | 2014-12-16 | 2018-01-31 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 軸シール機構 |
| JP6358976B2 (ja) * | 2015-02-20 | 2018-07-18 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン用シール装置及びタービン、並びにシール装置用の薄板 |
| JP6276209B2 (ja) * | 2015-02-20 | 2018-02-07 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | タービン用シール装置及びタービン、並びにシール装置用の薄板 |
| EP3181959B1 (en) * | 2015-12-18 | 2020-04-29 | Ansaldo Energia Switzerland AG | Hula seal |
| JP6631837B2 (ja) * | 2016-05-09 | 2020-01-15 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | シールセグメント及び回転機械 |
| JP6675262B2 (ja) * | 2016-05-09 | 2020-04-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | シールセグメント及び回転機械 |
| US11761540B2 (en) | 2020-08-19 | 2023-09-19 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Seal stack assembly |
| US11692631B2 (en) | 2020-08-21 | 2023-07-04 | Saint-Gobain Performance Plastics Corporation | Automatic wiper for seal stack assembly |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE30206E (en) | 1973-11-23 | 1980-02-05 | Rolls Royce (1971) Limited | Seals and method of manufacture thereof |
| US4618152A (en) | 1983-01-13 | 1986-10-21 | Thomas P. Mahoney | Honeycomb seal structure |
| US4997028A (en) * | 1989-04-20 | 1991-03-05 | Garnold Townsend | Rotary heat exchanger with segmented seals |
| US5597167A (en) | 1994-09-28 | 1997-01-28 | United Technologies Corporation | Brush seal with fool proofing and anti-rotation tab |
| US5755445A (en) * | 1996-08-23 | 1998-05-26 | Alliedsignal Inc. | Noncontacting finger seal with hydrodynamic foot portion |
| DE19712088C2 (de) | 1997-03-22 | 1999-06-24 | Mtu Muenchen Gmbh | Bürstendichtung mit in Umfangsrichtung schräg gestellten Borsten |
| GB9801864D0 (en) * | 1998-01-30 | 1998-03-25 | Rolls Royce Plc | A seal arrangement |
| JP3692300B2 (ja) * | 1998-07-13 | 2005-09-07 | 三菱重工業株式会社 | 軸シールおよびそれを用いたタービン |
| DE10006298A1 (de) * | 2000-02-12 | 2001-08-16 | Abb Patent Gmbh | Dichtung für umlaufende Teile |
| CA2359933C (en) * | 2001-02-08 | 2006-03-14 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Shaft seal and gas turbine |
| JP3593082B2 (ja) | 2001-10-09 | 2004-11-24 | 三菱重工業株式会社 | 軸シール機構及びタービン |
| US6736401B2 (en) * | 2001-12-19 | 2004-05-18 | Honeywell International, Inc. | Laminated finger seal with ceramic composition |
| US6811154B2 (en) * | 2003-02-08 | 2004-11-02 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Noncontacting finger seal |
| GB0307291D0 (en) * | 2003-03-29 | 2003-05-07 | Rolls Royce Plc | A seal arrangement |
| JP4009555B2 (ja) * | 2003-05-20 | 2007-11-14 | イーグル・エンジニアリング・エアロスペース株式会社 | 板ブラシシール装置 |
| JP4081719B2 (ja) * | 2003-05-30 | 2008-04-30 | イーグル・エンジニアリング・エアロスペース株式会社 | 板ブラシシール装置 |
| JP3993536B2 (ja) * | 2003-06-20 | 2007-10-17 | 三菱重工業株式会社 | 軸シールの製造方法、軸シール、軸シール部材及び軸シールを用いた回転機械 |
| DE102004016173A1 (de) | 2004-03-30 | 2005-10-20 | Alstom Technology Ltd Baden | Lamellendichtung, insbesondere für eine Gasturbine, sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| DE102004020378A1 (de) | 2004-04-23 | 2005-11-10 | Alstom Technology Ltd | Lamellendichtung, insbesondere für eine Gasturbine, sowie Verfahren zu deren Herstellung |
| DE102004020377A1 (de) | 2004-04-23 | 2005-11-10 | Alstom Technology Ltd | Verfahren zur Bearbeitung von Dichtungen nach Art der Lamellendichtungen |
| GB2413602B (en) * | 2004-04-26 | 2008-02-13 | Alstom Technology Ltd | Process for producing leaves for a leaf seal |
| JP3970298B2 (ja) * | 2005-11-10 | 2007-09-05 | 三菱重工業株式会社 | 軸シール機構 |
| GB0613543D0 (en) * | 2006-07-07 | 2006-08-16 | Rolls Royce Plc | Leaf seal arrangement |
| GB0613989D0 (en) * | 2006-07-14 | 2006-08-23 | Rolls Royce Plc | leaf Seals |
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