JPH1122412A - ガスタービンシールリング保持環の冷却方法 - Google Patents
ガスタービンシールリング保持環の冷却方法Info
- Publication number
- JPH1122412A JPH1122412A JP17573497A JP17573497A JPH1122412A JP H1122412 A JPH1122412 A JP H1122412A JP 17573497 A JP17573497 A JP 17573497A JP 17573497 A JP17573497 A JP 17573497A JP H1122412 A JPH1122412 A JP H1122412A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- seal ring
- air
- retaining ring
- cooled
- clearance
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ガスタービンシールリング保持環の冷却方法
に関し、保持環を冷却し、ロータ側と静止側との定格回
転時のクリアランスを小さくする。 【解決手段】 静翼２Ｃのキャビティ３３内には空気管
３２を通して冷却用空気が供給されるが、冷却用空気は
図示省略のクーラにより冷却されており、シールリング
保持環２２を冷却する。静止側の熱伸びΔＢは起動時か
ら徐々に増大し、定格回転時に飽和し、ロータ側の熱伸
びΔＡ1 ，ΔＡ2 も同様に伸びるがΔＢよりは小さい値
で飽和する。シールリング保持環２２を冷却しない場合
より、クーラにより冷却するとシールリング保持環２２
の起動時と運転時との温度差が小さくなり、その熱伸び
も従来より小さくなり、定格運転時でのΔＢとΔＡ1 ，
ΔＡ 2 との差、即ち、ロータ側と静止側との間のクリア
ランスを小さくできる。
に関し、保持環を冷却し、ロータ側と静止側との定格回
転時のクリアランスを小さくする。 【解決手段】 静翼２Ｃのキャビティ３３内には空気管
３２を通して冷却用空気が供給されるが、冷却用空気は
図示省略のクーラにより冷却されており、シールリング
保持環２２を冷却する。静止側の熱伸びΔＢは起動時か
ら徐々に増大し、定格回転時に飽和し、ロータ側の熱伸
びΔＡ1 ，ΔＡ2 も同様に伸びるがΔＢよりは小さい値
で飽和する。シールリング保持環２２を冷却しない場合
より、クーラにより冷却するとシールリング保持環２２
の起動時と運転時との温度差が小さくなり、その熱伸び
も従来より小さくなり、定格運転時でのΔＢとΔＡ1 ，
ΔＡ 2 との差、即ち、ロータ側と静止側との間のクリア
ランスを小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンシール
リング保持環の冷却方法に関し、定格運転時のロータ側
と静止側とのクリアランスを小さくするものである。
リング保持環の冷却方法に関し、定格運転時のロータ側
と静止側とのクリアランスを小さくするものである。
【０００２】
【従来の技術】図４はガスタービンの一般的なブロック
図であり、ガスタービンは圧縮機５０とタービン５１、
燃焼器５２から構成されており、圧縮機５０からの空気
で燃焼器５２で燃料を燃焼させ、高温の燃焼ガスをター
ビン５１へ送る。燃焼ガスはロータに取付けられた動翼
と静翼とを交互に多段配置した燃焼ガス通路に流れて動
翼によりロータを回転させ、ロータに直結した発電機を
駆動する。一方、タービン５１は高温の燃焼ガスにさら
されるので、圧縮機５０からの空気を一部抽気し、ター
ビン５１へ供給し、静翼、動翼及びロータに導き、これ
らを冷却している。
図であり、ガスタービンは圧縮機５０とタービン５１、
燃焼器５２から構成されており、圧縮機５０からの空気
で燃焼器５２で燃料を燃焼させ、高温の燃焼ガスをター
ビン５１へ送る。燃焼ガスはロータに取付けられた動翼
と静翼とを交互に多段配置した燃焼ガス通路に流れて動
翼によりロータを回転させ、ロータに直結した発電機を
駆動する。一方、タービン５１は高温の燃焼ガスにさら
されるので、圧縮機５０からの空気を一部抽気し、ター
ビン５１へ供給し、静翼、動翼及びロータに導き、これ
らを冷却している。
【０００３】図５はガスタービンの一般的な断面図であ
り、図４におけるタービン５１の構成を示す。図５にお
いて、１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃは静翼であり、それぞれ
ロータ周囲に放射状に複数枚が配置され、静止側に取付
けられている。１Ｓ，２Ｓ，３Ｓ，４Ｓは動翼であり、
それぞれ翼根部を介してロータ周囲に取付けられてお
り、静翼と交互に軸方向に配置され、ロータと共に回転
する。１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃはそれぞれ静翼
１Ｃ〜４Ｃの内側シュラウド、１１Ｓ，１２Ｓ，１３
Ｓ，１４Ｓはそれぞれ動翼１Ｓ〜４Ｓのプラットフォー
ムである。
り、図４におけるタービン５１の構成を示す。図５にお
いて、１Ｃ，２Ｃ，３Ｃ，４Ｃは静翼であり、それぞれ
ロータ周囲に放射状に複数枚が配置され、静止側に取付
けられている。１Ｓ，２Ｓ，３Ｓ，４Ｓは動翼であり、
それぞれ翼根部を介してロータ周囲に取付けられてお
り、静翼と交互に軸方向に配置され、ロータと共に回転
する。１１Ｃ，１２Ｃ，１３Ｃ，１４Ｃはそれぞれ静翼
１Ｃ〜４Ｃの内側シュラウド、１１Ｓ，１２Ｓ，１３
Ｓ，１４Ｓはそれぞれ動翼１Ｓ〜４Ｓのプラットフォー
ムである。
【０００４】２２，２３，２４はシールリング保持環で
あり、それぞれ静翼１Ｃ〜４Ｃの内側シュラウド１１Ｃ
〜１４Ｃのフランジに固定され、ロータ周囲に配置され
た円環形状をしており、その内側にロータと近接するラ
ビリンスシール（シールリング）を保持している。この
ように図５に示す例では静翼、動翼がそれぞれ４段から
構成されたガスタービンであり、このような構成で燃焼
器からの燃焼ガスによりロータを回転し、発電機を駆動
するものである。
あり、それぞれ静翼１Ｃ〜４Ｃの内側シュラウド１１Ｃ
〜１４Ｃのフランジに固定され、ロータ周囲に配置され
た円環形状をしており、その内側にロータと近接するラ
ビリンスシール（シールリング）を保持している。この
ように図５に示す例では静翼、動翼がそれぞれ４段から
構成されたガスタービンであり、このような構成で燃焼
器からの燃焼ガスによりロータを回転し、発電機を駆動
するものである。
【０００５】図６は図５に示すガスタービンのうち、３
段目の静翼３Ｃと動翼３Ｓを詳細に示した図である。図
において、圧縮機からの冷却空気１００がディスクキャ
ビティ４３に導かれており、ロータディスク翼根部４１
に設けられたラジアルホール４２からプラットフォーム
１３Ｓ内側に入り、ここから動翼３Ｓ内部に導かれて動
翼３Ｓを冷却している。
段目の静翼３Ｃと動翼３Ｓを詳細に示した図である。図
において、圧縮機からの冷却空気１００がディスクキャ
ビティ４３に導かれており、ロータディスク翼根部４１
に設けられたラジアルホール４２からプラットフォーム
１３Ｓ内側に入り、ここから動翼３Ｓ内部に導かれて動
翼３Ｓを冷却している。
【０００６】一方、静翼３Ｃにおいて、静翼３Ｃ内部に
は外側シュラウド３１と内側シュラウド１３Ｃを貫通し
て空気管３２が設けられており、外側シュラウド３１か
らはシール用空気１１０が空気管３２により内側シュラ
ウド１３Ｃ内部のキャビティ３３に導かれている。前述
のようにシールリング保持環２３は内側シュラウド１３
Ｃのフランジに固定され、その内側にはラビリンスシー
ル３５が保持されており、このシールリング保持環２３
でキャビティ３３を形成しており、キャビティ３３に流
入した冷却空気１１０の一部はシールリング保持環２３
の穴３４から流出し、隣接する動翼２Ｓとの間の通路３
６へ流出する。又、キャビティ３３内の冷却空気の一部
はラビリンスシール３５を通り、隣接する動翼３Ｓとの
間の通路にも流出する。このように空気管３２から空気
をキャビティ３３内に導き、キャビティ３３内を外部の
燃焼ガス通路よりも高圧にして高温の燃焼ガスが内部に
侵入しないようにシールしている。
は外側シュラウド３１と内側シュラウド１３Ｃを貫通し
て空気管３２が設けられており、外側シュラウド３１か
らはシール用空気１１０が空気管３２により内側シュラ
ウド１３Ｃ内部のキャビティ３３に導かれている。前述
のようにシールリング保持環２３は内側シュラウド１３
Ｃのフランジに固定され、その内側にはラビリンスシー
ル３５が保持されており、このシールリング保持環２３
でキャビティ３３を形成しており、キャビティ３３に流
入した冷却空気１１０の一部はシールリング保持環２３
の穴３４から流出し、隣接する動翼２Ｓとの間の通路３
６へ流出する。又、キャビティ３３内の冷却空気の一部
はラビリンスシール３５を通り、隣接する動翼３Ｓとの
間の通路にも流出する。このように空気管３２から空気
をキャビティ３３内に導き、キャビティ３３内を外部の
燃焼ガス通路よりも高圧にして高温の燃焼ガスが内部に
侵入しないようにシールしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述のようにガスター
ビンにおいては静翼、動翼及びロータ部は、入口燃焼ガ
ス温度が８００℃〜１０００℃、あるいは近年のガスタ
ービンにおいては１５００℃クラスのものが開発されて
おり、この高温ガスにさらされるので圧縮機からの冷却
空気を抽気して導き、これらを冷却している。回転体の
ロータ側と静止側との間には一定のクリアランスが必要
であり、図６においては、シールリング保持環２３に支
持されているラビリンスシール３５の下端と対向するロ
ータ側との面にクリアランスＣＲ’を保持している。各
タービン段間部ではこのクリアランスＣＲ’がロータ側
と静止側との熱伸びの時間的な差により起動中から定格
回転数に至るまでに最小となり、その後燃焼ガスの加熱
により定格回転数に至るとクリアランスＣＲ’は最小ク
リアランスより大きくなる。このクリアランスＣＲ’は
できるだけ小さい方がシール性能が向上し、好ましい
が、上記のような特性上、設計値としては起動後に最小
値となるのでその値を見込み、又、運転中の振動、製作
誤差、等も見込んであまり小さくできない。従って運転
後に定格回転に至ると大きなクリアランスとなってしま
い、シール性能を劣化させる原因となっている。
ビンにおいては静翼、動翼及びロータ部は、入口燃焼ガ
ス温度が８００℃〜１０００℃、あるいは近年のガスタ
ービンにおいては１５００℃クラスのものが開発されて
おり、この高温ガスにさらされるので圧縮機からの冷却
空気を抽気して導き、これらを冷却している。回転体の
ロータ側と静止側との間には一定のクリアランスが必要
であり、図６においては、シールリング保持環２３に支
持されているラビリンスシール３５の下端と対向するロ
ータ側との面にクリアランスＣＲ’を保持している。各
タービン段間部ではこのクリアランスＣＲ’がロータ側
と静止側との熱伸びの時間的な差により起動中から定格
回転数に至るまでに最小となり、その後燃焼ガスの加熱
により定格回転数に至るとクリアランスＣＲ’は最小ク
リアランスより大きくなる。このクリアランスＣＲ’は
できるだけ小さい方がシール性能が向上し、好ましい
が、上記のような特性上、設計値としては起動後に最小
値となるのでその値を見込み、又、運転中の振動、製作
誤差、等も見込んであまり小さくできない。従って運転
後に定格回転に至ると大きなクリアランスとなってしま
い、シール性能を劣化させる原因となっている。
【０００８】そこで本発明はガスタービンの各段間にお
いてロータ側と静止側とのクリアランスが運転中に熱伸
びが生じて変化しても、定格回転数に至った時のクリア
ランスが従来よりも小さくなるようにシールリング保持
環を冷却し、シール性能を向上するシールリング保持環
の冷却方法を提供することを課題としてなされたもので
ある。
いてロータ側と静止側とのクリアランスが運転中に熱伸
びが生じて変化しても、定格回転数に至った時のクリア
ランスが従来よりも小さくなるようにシールリング保持
環を冷却し、シール性能を向上するシールリング保持環
の冷却方法を提供することを課題としてなされたもので
ある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、次の方法を提供する。
決するために、次の方法を提供する。
【００１０】圧縮機からの空気を一部抽気して静翼内に
導き、同静翼内を通り、内側シュラウドとシールリング
保持環とで形成されるキャビティ内に導くシール用空気
供給系における前記シールリング保持環の冷却方法であ
って、前記圧縮機から抽気した空気をクーラにより冷却
した後前記静翼内に導き、同クーラにより冷却した空気
により前記シールリング保持環を冷却することを特徴と
するガスタービンシールリング保持環の冷却方法。
導き、同静翼内を通り、内側シュラウドとシールリング
保持環とで形成されるキャビティ内に導くシール用空気
供給系における前記シールリング保持環の冷却方法であ
って、前記圧縮機から抽気した空気をクーラにより冷却
した後前記静翼内に導き、同クーラにより冷却した空気
により前記シールリング保持環を冷却することを特徴と
するガスタービンシールリング保持環の冷却方法。
【００１１】ガスタービンのシールリング保持環は静翼
の内側シュラウドのフランジに取付けられた円環状であ
り、その内側にシールリングを保持している。このシー
ルリング、即ち静止側とロータ側との間には所定のクリ
アランスを保ってロータが回転しており、このクリアラ
ンスが小さい程シール性能が向上するが、運転中の熱伸
びにより定格運転に至ると初期の設定クリアランスより
もかなり大きくなり、シール性能が低下してしまう。即
ち、このクリアランスは静止側とロータ側の熱伸びした
寸法の差で決まり、静止側とロータ側とでは熱伸びの特
性が違い、静止側の方がロータ側よりも大きく、定格回
転数での運転時にはその差は初期の設定クリアランスよ
りも大きくなってしまう。
の内側シュラウドのフランジに取付けられた円環状であ
り、その内側にシールリングを保持している。このシー
ルリング、即ち静止側とロータ側との間には所定のクリ
アランスを保ってロータが回転しており、このクリアラ
ンスが小さい程シール性能が向上するが、運転中の熱伸
びにより定格運転に至ると初期の設定クリアランスより
もかなり大きくなり、シール性能が低下してしまう。即
ち、このクリアランスは静止側とロータ側の熱伸びした
寸法の差で決まり、静止側とロータ側とでは熱伸びの特
性が違い、静止側の方がロータ側よりも大きく、定格回
転数での運転時にはその差は初期の設定クリアランスよ
りも大きくなってしまう。
【００１２】そこで本発明ではシール用空気をクーラに
より冷却し、この空気でシールリンク保持環を冷却する
ので、シールリング保持環、即ち静止側は起動時（コー
ルド時）と運転時（ホット時）との温度差が冷却しない
従来よりも小さくなる。その結果、定格運転時での静止
側の熱伸びも従来より小さくなり、定格回転数に至った
時のクリアランス、即ち静止側とロータ側との熱伸びの
差も従来より小さくなり、その分シール性能が向上す
る。
より冷却し、この空気でシールリンク保持環を冷却する
ので、シールリング保持環、即ち静止側は起動時（コー
ルド時）と運転時（ホット時）との温度差が冷却しない
従来よりも小さくなる。その結果、定格運転時での静止
側の熱伸びも従来より小さくなり、定格回転数に至った
時のクリアランス、即ち静止側とロータ側との熱伸びの
差も従来より小さくなり、その分シール性能が向上す
る。
【００１３】更に、本発明ではシールリング保持環が冷
却されているので、従来と比べシールリング保持環、即
ち静止側の熱伸びも起動時からゆるやかとなるので初期
設定クリアランスを従来よりも大きく設定することがで
きるので設計上、製作上有利となるものである。
却されているので、従来と比べシールリング保持環、即
ち静止側の熱伸びも起動時からゆるやかとなるので初期
設定クリアランスを従来よりも大きく設定することがで
きるので設計上、製作上有利となるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るガスタービンシールリング保持環の冷
却方法を実施するガスタービンの構成図である。図にお
いて、ガスタービンは圧縮機５０とタービン５１、燃焼
器５２からなり、圧縮機５０からの空気で燃焼器５２に
おいて燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを発生させ、ター
ビン５１へ送る。又、抽気ライン５３により圧縮機５０
からの空気を抽気し、タービン５１へ送り、ロータ、動
翼、静翼内へ導き、これらを冷却する構成は図４に示す
従来例と同じであるが、本発明の実施の形態においては
抽気ライン５３の途中にクーラ５４を設けて圧縮機５０
からの冷却空気を冷却する点にある。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の一形態に係るガスタービンシールリング保持環の冷
却方法を実施するガスタービンの構成図である。図にお
いて、ガスタービンは圧縮機５０とタービン５１、燃焼
器５２からなり、圧縮機５０からの空気で燃焼器５２に
おいて燃料を燃焼して高温の燃焼ガスを発生させ、ター
ビン５１へ送る。又、抽気ライン５３により圧縮機５０
からの空気を抽気し、タービン５１へ送り、ロータ、動
翼、静翼内へ導き、これらを冷却する構成は図４に示す
従来例と同じであるが、本発明の実施の形態においては
抽気ライン５３の途中にクーラ５４を設けて圧縮機５０
からの冷却空気を冷却する点にある。
【００１５】図２は本実施の形態におけるシールリング
保持環の近辺の拡大断面図であり、２段目静翼２Ｃの部
分を示している。静翼２Ｃの空気管３２からはクーラ５
４で冷却された冷却空気がキャビティ３３内に導かれ、
シールリング保持環２２を冷却しながら従来と同様にキ
ャビティを高圧に保持する。
保持環の近辺の拡大断面図であり、２段目静翼２Ｃの部
分を示している。静翼２Ｃの空気管３２からはクーラ５
４で冷却された冷却空気がキャビティ３３内に導かれ、
シールリング保持環２２を冷却しながら従来と同様にキ
ャビティを高圧に保持する。
【００１６】図中ΔＡ1 ，ΔＡ2 は、それぞれシールリ
ング保持環２２に取付けられたシールリングと対向する
前段，後段のロータ側の半径方向の熱伸び、ΔＢはシー
ルリング保持環２２に保持された静止側のシールリング
端面の熱伸びを示している。これらのうち、ΔＡ1 とΔ
Ａ2 とはほぼ同じ熱伸びであるが、ΔＢは後述するよう
にΔＡ1 、及びΔＡ2 とは異なった熱伸びの特性を有し
ている。
ング保持環２２に取付けられたシールリングと対向する
前段，後段のロータ側の半径方向の熱伸び、ΔＢはシー
ルリング保持環２２に保持された静止側のシールリング
端面の熱伸びを示している。これらのうち、ΔＡ1 とΔ
Ａ2 とはほぼ同じ熱伸びであるが、ΔＢは後述するよう
にΔＡ1 、及びΔＡ2 とは異なった熱伸びの特性を有し
ている。
【００１７】図３は静止側とロータ側との半径方向の熱
伸びを示し、シールリング保持環２２を冷却しない従来
のものと、冷却を行った本発明のものとを比較して示し
た図である。図において、ΔＢ’はシールリング保持環
２２に支持されたラビリンスシール３５（シールリン
グ）端面の熱伸びで、シールリング保持環２２を冷却し
ていない従来の特性であり、初期のクリアランスのＳ1
から運転後に徐々に熱伸びが生じ、定格回転時には４mm
以上でほぼ一定となって飽和している特性を示す。
伸びを示し、シールリング保持環２２を冷却しない従来
のものと、冷却を行った本発明のものとを比較して示し
た図である。図において、ΔＢ’はシールリング保持環
２２に支持されたラビリンスシール３５（シールリン
グ）端面の熱伸びで、シールリング保持環２２を冷却し
ていない従来の特性であり、初期のクリアランスのＳ1
から運転後に徐々に熱伸びが生じ、定格回転時には４mm
以上でほぼ一定となって飽和している特性を示す。
【００１８】ΔＡ1 ，ΔＡ2 はロータ側のシールリング
と対向する面の熱伸びであり、運転後から１０分位まで
の間にはΔＢよりは急激に熱伸びが生じ、その後少しづ
つ増加し、定格回転時にはΔＢよりも低い熱伸びで飽和
している。ΔＡ1 ，ΔＡ2 はほぼ同じ熱伸びを示すがΔ
Ａ1 の方が前段側であり、多少熱伸びが上まわっている
が、両者はほぼ同じ熱伸びの特性である。
と対向する面の熱伸びであり、運転後から１０分位まで
の間にはΔＢよりは急激に熱伸びが生じ、その後少しづ
つ増加し、定格回転時にはΔＢよりも低い熱伸びで飽和
している。ΔＡ1 ，ΔＡ2 はほぼ同じ熱伸びを示すがΔ
Ａ1 の方が前段側であり、多少熱伸びが上まわっている
が、両者はほぼ同じ熱伸びの特性である。
【００１９】ΔＢはクーラ５４により空気を冷却し、シ
ールリング保持環２２を冷却した場合の本発明のシール
リング端面の熱伸びであり、初期値はＳ2 であり、従来
のＳ 1 よりはむしろ大きく設定してあり、その熱伸びの
特性は従来のΔＢ’よりはゆるやかであり、定格回転時
には低い熱伸びで飽和している。
ールリング保持環２２を冷却した場合の本発明のシール
リング端面の熱伸びであり、初期値はＳ2 であり、従来
のＳ 1 よりはむしろ大きく設定してあり、その熱伸びの
特性は従来のΔＢ’よりはゆるやかであり、定格回転時
には低い熱伸びで飽和している。
【００２０】一般に、物体の熱伸びΔＬは、ΔＬ＝α・
Ｌ・ΔＴで表わされ、αは線膨張係数、Ｌは物体の長
さ、ΔＴは温度差である。この式において、ΔＴを小さ
くすれば熱伸びΔＬは小さくすることができるので、組
立時（コールド時）と運転時（ホット時）との温度差
は、クーラ５４により空気を冷却し、この空気でシール
リング保持環２２を冷却することにより小さくすること
ができ、これによりシールリング保持環２２の熱伸びが
小さくなり、前述のようにΔＢをΔＢ’よりも小さくす
ることができる。
Ｌ・ΔＴで表わされ、αは線膨張係数、Ｌは物体の長
さ、ΔＴは温度差である。この式において、ΔＴを小さ
くすれば熱伸びΔＬは小さくすることができるので、組
立時（コールド時）と運転時（ホット時）との温度差
は、クーラ５４により空気を冷却し、この空気でシール
リング保持環２２を冷却することにより小さくすること
ができ、これによりシールリング保持環２２の熱伸びが
小さくなり、前述のようにΔＢをΔＢ’よりも小さくす
ることができる。
【００２１】図３に戻り、ΔＡ1 ，ΔＡ2 の熱伸びは実
際には起動時の振動や製作、組立誤差等により変動する
のでそのを誤差ＴＬとすると、初期クリアランスＳ1 で
運転を開始した従来の熱伸びΔＢ’は１０分前にＭＣ
Ｒ’の最少クリアランスに達し、その後は３０分位まで
徐々に大きくなり、定格回転数に至ると４mm以上で飽和
する。一方ロータ側のΔＡ1 ，ΔＡ2 は、ΔＢ’よりも
起動時には急激に増加するが、低い熱伸びで飽和し、定
格回転時においてΔＢ’との差、即ちホット時のクリア
ランスはＳＲ’で示すように大きくなってしまう。
際には起動時の振動や製作、組立誤差等により変動する
のでそのを誤差ＴＬとすると、初期クリアランスＳ1 で
運転を開始した従来の熱伸びΔＢ’は１０分前にＭＣ
Ｒ’の最少クリアランスに達し、その後は３０分位まで
徐々に大きくなり、定格回転数に至ると４mm以上で飽和
する。一方ロータ側のΔＡ1 ，ΔＡ2 は、ΔＢ’よりも
起動時には急激に増加するが、低い熱伸びで飽和し、定
格回転時においてΔＢ’との差、即ちホット時のクリア
ランスはＳＲ’で示すように大きくなってしまう。
【００２２】一方、本発明の熱伸びΔＢは、初期のクリ
アランスはＳ2 であって、従来のＳ 1 よりも大きく設定
してあり、前述のようにクーラ５４により空気を冷却
し、シールリング保持環２２を冷却し、起動時（コール
ド時）と運転時（ホット時）との温度差が従来のものよ
りも小さく、その熱伸びΔＢもΔＢ’よりもゆるやか
で、最小クリアランスＭＣＲも約１０分後と従来よりも
遅くなる。又定格回転時には従来よりも小さい熱伸びで
飽和し、定格回転時のΔＡ1 ，ΔＡ2 との差、即ち、ク
リアランスはＣＲとなって従来のＣＲ’よりも小さくす
ることができる。
アランスはＳ2 であって、従来のＳ 1 よりも大きく設定
してあり、前述のようにクーラ５４により空気を冷却
し、シールリング保持環２２を冷却し、起動時（コール
ド時）と運転時（ホット時）との温度差が従来のものよ
りも小さく、その熱伸びΔＢもΔＢ’よりもゆるやか
で、最小クリアランスＭＣＲも約１０分後と従来よりも
遅くなる。又定格回転時には従来よりも小さい熱伸びで
飽和し、定格回転時のΔＡ1 ，ΔＡ2 との差、即ち、ク
リアランスはＣＲとなって従来のＣＲ’よりも小さくす
ることができる。
【００２３】以上説明のように、本発明の実施の形態に
おいては、各段の静翼へのシール用空気をクーラ５４に
より冷却し、キャビティ３３へ供給し、シールリング保
持環を冷却し、起動時と運転時との温度差を従来のよう
にシール用空気を冷却しないものよりも小さくし、定格
回転数時におけるロータ側と静止側のシール部とのクリ
アランスを小さくすることができる。
おいては、各段の静翼へのシール用空気をクーラ５４に
より冷却し、キャビティ３３へ供給し、シールリング保
持環を冷却し、起動時と運転時との温度差を従来のよう
にシール用空気を冷却しないものよりも小さくし、定格
回転数時におけるロータ側と静止側のシール部とのクリ
アランスを小さくすることができる。
【００２４】更に、上記の場合には初期のクリアランス
をＳ1 からＳ2 のように大きく設定しても定格運転時で
のクリアランスを従来よりも小さくすることができるの
で、設計、製作上有利となり、シール性能が向上するも
のである。
をＳ1 からＳ2 のように大きく設定しても定格運転時で
のクリアランスを従来よりも小さくすることができるの
で、設計、製作上有利となり、シール性能が向上するも
のである。
【００２５】
【発明の効果】本発明のガスタービンシールリング保持
環の冷却方法は圧縮機からの空気を一部抽気して静翼内
に導き、同静翼内を通り、内側シュラウドとシールリン
グ保持環とで形成されるキャビティ内に導くシール用空
気供給系における前記シールリング保持環の冷却方法で
あって、前記圧縮機から抽気した空気をクーラにより冷
却した後前記静翼内に導き、同クーラにより冷却した空
気により前記シールリング保持環を冷却することを特徴
としている。このような方法により、シールリング保持
環が冷却され、静止側の熱伸びが従来よりも小さくな
り、これにより定格回転時の静止側とロータ側のクリア
ランスを従来の冷却しない時と比べ、小さくすることが
でき、シール性能が向上する。
環の冷却方法は圧縮機からの空気を一部抽気して静翼内
に導き、同静翼内を通り、内側シュラウドとシールリン
グ保持環とで形成されるキャビティ内に導くシール用空
気供給系における前記シールリング保持環の冷却方法で
あって、前記圧縮機から抽気した空気をクーラにより冷
却した後前記静翼内に導き、同クーラにより冷却した空
気により前記シールリング保持環を冷却することを特徴
としている。このような方法により、シールリング保持
環が冷却され、静止側の熱伸びが従来よりも小さくな
り、これにより定格回転時の静止側とロータ側のクリア
ランスを従来の冷却しない時と比べ、小さくすることが
でき、シール性能が向上する。
【図１】本発明の実施の一形態に係るガスタービンシー
ルリング保持環の冷却方法を実施するガスタービンの構
成図である。
ルリング保持環の冷却方法を実施するガスタービンの構
成図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るガスタービンシー
ルリング保持環の冷却方法を説明する図で、シールリン
グ保持環の近辺を示す拡大断面図である。
ルリング保持環の冷却方法を説明する図で、シールリン
グ保持環の近辺を示す拡大断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係るガスタービンシー
ルリング保持環の冷却方法によるロータ側と静止側との
熱伸びの従来例との比較を示す特性図である。
ルリング保持環の冷却方法によるロータ側と静止側との
熱伸びの従来例との比較を示す特性図である。
【図４】従来のガスタービンの一般的な構成図である。
【図５】従来のガスタービンの断面図である。
【図６】従来のガスタービンの静翼と動翼を示す詳細な
断面図である。
断面図である。
１Ｃ〜４Ｃ 静翼 １１Ｃ〜１４Ｃ 内側シュラウド ２１〜２４ シールリング保持環 ３２ 空気管 ３３ キャビティ ５０ 圧縮機 ５１ タービン ５２ 燃焼器 ５３ 抽気ライン ５４ クーラ ＣＲ クリアランス ＭＣＲ 最小クリアランス ΔＢ1 ，ΔＡ1 ，ΔＡ2 半径方向熱伸び ＴＬ 起動時の振動、製作、組立
誤差等
誤差等
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｃ 7/28 Ｆ０２Ｃ 7/28 Ｄ
Claims (1)
- 【請求項１】 圧縮機からの空気を一部抽気して静翼内
に導き、同静翼内を通り、内側シュラウドとシールリン
グ保持環とで形成されるキャビティ内に導くシール用空
気供給系における前記シールリング保持環の冷却方法で
あって、前記圧縮機から抽気した空気をクーラにより冷
却した後前記静翼内に導き、同クーラにより冷却した空
気により前記シールリング保持環を冷却することを特徴
とするガスタービンシールリング保持環の冷却方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17573497A JPH1122412A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-01 | ガスタービンシールリング保持環の冷却方法 |
| DE69825959T DE69825959T2 (de) | 1997-06-19 | 1998-06-10 | Vorrichtung zum dichten der leitschaufeln von gasturbinen |
| PCT/JP1998/002565 WO1998058158A1 (en) | 1997-06-19 | 1998-06-10 | Device for sealing gas turbine stator blades |
| EP98924566A EP0919700B1 (en) | 1997-06-19 | 1998-06-10 | Device for sealing gas turbine stator blades |
| CA002263508A CA2263508C (en) | 1997-06-19 | 1998-06-10 | Sealing device for gas turbine stator blades |
| US09/230,820 US6217279B1 (en) | 1997-06-19 | 1998-06-10 | Device for sealing gas turbine stator blades |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17573497A JPH1122412A (ja) | 1997-07-07 | 1997-07-01 | ガスタービンシールリング保持環の冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122412A true JPH1122412A (ja) | 1999-01-26 |
Family
ID=16001318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17573497A Pending JPH1122412A (ja) | 1997-06-19 | 1997-07-01 | ガスタービンシールリング保持環の冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1122412A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013142397A (ja) * | 2012-01-09 | 2013-07-22 | General Electric Co <Ge> | 冷却および組立てのための溝部を備えたタービン静翼シールキャリア |
| TWI409383B (zh) * | 2007-09-24 | 2013-09-21 | Alstom Technology Ltd | 燃氣渦輪機之密封件 |
| US9145786B2 (en) | 2012-04-17 | 2015-09-29 | General Electric Company | Method and apparatus for turbine clearance flow reduction |
| JP2019190447A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン |
-
1997
- 1997-07-01 JP JP17573497A patent/JPH1122412A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI409383B (zh) * | 2007-09-24 | 2013-09-21 | Alstom Technology Ltd | 燃氣渦輪機之密封件 |
| JP2013142397A (ja) * | 2012-01-09 | 2013-07-22 | General Electric Co <Ge> | 冷却および組立てのための溝部を備えたタービン静翼シールキャリア |
| US9145786B2 (en) | 2012-04-17 | 2015-09-29 | General Electric Company | Method and apparatus for turbine clearance flow reduction |
| JP2019190447A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービン |
| US11131246B2 (en) | 2018-04-27 | 2021-09-28 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Gas turbine |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0919700B1 (en) | Device for sealing gas turbine stator blades | |
| US9976433B2 (en) | Gas turbine engine with non-axisymmetric surface contoured rotor blade platform | |
| US8356975B2 (en) | Gas turbine engine with non-axisymmetric surface contoured vane platform | |
| JP4975990B2 (ja) | ロータ組立体の先端間隙を維持するための方法及び装置 | |
| US6416284B1 (en) | Turbine blade for gas turbine engine and method of cooling same | |
| KR101245016B1 (ko) | 냉각 통로용 커버 및 그 커버의 제조 방법 그리고 가스 터빈 | |
| US10920618B2 (en) | Air seal interface with forward engagement features and active clearance control for a gas turbine engine | |
| JP2007120501A (ja) | 段間シール、タービンブレード、およびガスタービンエンジンの冷却されるロータとステータとの間におけるインタフェースシール | |
| WO2015056498A1 (ja) | ガスタービン | |
| US11339722B2 (en) | Air seal interface with AFT engagement features and active clearance control for a gas turbine engine | |
| JPH0216305A (ja) | 軸流ガスタービン | |
| CA2660179C (en) | A system and method for supporting stator components | |
| US6506020B2 (en) | Blade platform cooling | |
| KR101013263B1 (ko) | 가스 터빈의 노즐용의 단순화된 지지장치 | |
| JPH1122412A (ja) | ガスタービンシールリング保持環の冷却方法 | |
| US11408297B2 (en) | Air seal assembly | |
| JPH06159099A (ja) | 軸流流体機械 | |
| JP4088163B2 (ja) | ガスタービン | |
| JPH10331602A (ja) | ガスタービン | |
| JPH11107705A (ja) | ガスタービンクリアランスのアクティブコントロール方法 | |
| GB2265671A (en) | Bladed rotor for a gas turbine engine | |
| US12529322B1 (en) | Gas turbine engine stator vane stage | |
| JP2024014757A (ja) | 停止用ロータ冷却システム | |
| JP2008513658A (ja) | タービンステータ用の保護装置 | |
| WO2025108581A1 (en) | An expander including inner rings supporting stationary blades |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030520 |