透平密封装置及燃气轮机制造方法及图纸

本申请涉及燃气轮机气密设备技术领域，尤其是涉及一种透平密封装置及燃气轮机。该透平密封装置包括透平缸体、静叶、转子、引气导管及密封机构；转子的外周侧壁与静叶的根部形成转静间隙；密封机构填充于转静间隙的内部、与静叶的根部密封连接并与转子的外周侧壁可转动地密封连接；密封机构的内部开设有引流通道，引流通道包括汇流部和射流部，汇流部的入口通过引气导管与透平缸的外部相连通，汇流部的出口与射流部的入口相连通，射流部的出口朝向密封机构沿转子的轴向的一端。该燃气轮机包括该透平密封装置。该燃气轮机和该透平密封装置，从压气机级间引入部分空气作为密封空气阻止高温燃气的入侵，从而降低转子盘面的温度，并提高燃机效率。提高燃机效率。提高燃机效率。

【技术实现步骤摘要】
透平密封装置及燃气轮机


[0001]本申请涉及燃气轮机气密设备
，尤其是涉及一种透平密封装置及燃气轮机。

技术介绍

[0002]在燃气轮机或航空发动机等旋转机械中，转子与静叶之间留有间隙，在下文中简称该间隙为转静间隙。在工作过程中，在压差作用下，会导致主流气体不可避免地流入转子与静叶之间的转静间隙中，通常情况下流入到转静间隙中的主流气体会在压差作用下从旋转机械的高压侧向低压侧泄漏，引起转子盘面的温度升高，且会导致燃机效率下降。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种透平密封装置及燃气轮机，以在一定程度上解决现有技术中存在的透平的主流气体会在压差作用下进入到转静间隙中，导致燃机效率下降的技术问题。
[0004]本申请提供了一种透平密封装置，包括透平缸体、静叶、转子、引气导管及密封机构；
[0005]所述静叶与所述转子均设置于所述透平缸体的内部，所述转子的外周侧壁与所述静叶的根部形成转静间隙；
[0006]所述密封机构填充于所述转静间隙的内部，所述密封机构与所述静叶的根部密封连接，所述密封机构和所述转子的外周侧壁可转动地密封连接；
[0007]所述密封机构的内部开设有引流通道，所述引流通道包括汇流部和射流部，所述汇流部的入口通过所述引气导管与所述透平缸的外部相连通，所述汇流部的出口与所述射流部的入口相连通，所述射流部的出口朝向所述密封机构沿所述转子的轴向的一端。
[0008]在上述技术方案中，进一步地，所述转静间隙呈环绕所述转子设置的环形；
[0009]所述密封机构包括第一密封构件和第二密封构件，所述第一密封构件与所述第二密封构件均呈环绕所述转子设置的环形，所述第一密封构件的外周侧壁与所述静叶的根部密封连接；
[0010]所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁沿所述转子的径向间隔设置，以使所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁之间形成所述射流部；
[0011]所述第二密封构件的内周侧壁与所述转子可转动地密封连接。
[0012]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一密封构件的外周侧壁开设有汇流槽，所述静叶的根部封盖于所述汇流槽的槽口处，所述引气导管伸入到所述汇流槽内，以使所述第一密封构件与所述静叶的根部之间形成所述汇流部。
[0013]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的一者开设有凹槽，另一者设置有与所述凹槽相适配的凸起，所述凸
起嵌设于所述凹槽内，以使所述第一密封构件和所述第二密封构件相连接。
[0014]在上述任一技术方案中，进一步地，所述密封机构还包括限位支撑部，所述限位支撑部的底部设置于所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的一者，所述限位支撑部的顶部与所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的另一者相抵接；
[0015]沿所述转子的轴向，所述限位支撑部的长度小于所述第一密封构件的长度和所述第二密封构件的长度，以使所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁之间形成射流部；
[0016]所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的至少一者设置有阻流凸齿部，沿所述转子的径向，所述阻流凸齿部的高度小于所述限位支撑部的高度。
[0017]在上述任一技术方案中，进一步地，所述射流部包括轴流段和射流段，所述轴流段沿所述转子的轴向延伸；
[0018]所述射流段的第一端连通所述轴流段，所述射流段的第二端延伸至所述第一密封构件和所述第二密封构件沿所述转子的轴向的端面处，所述射流段的第二端与所述转子的径向距离大于所述射流段的第一端与所述转子的径向距离。
[0019]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第一密封构件的外周侧壁和所述第二密封构件的内周侧壁中的任一侧壁设置有多个导流隔板，多个所述导流隔板沿所述转子的周向间隔排布；
[0020]所述导流隔板以顺所述转子转动方向逐渐倾斜的方式朝向所述密封构件的轴向边缘延伸。
[0021]在上述任一技术方案中，进一步地，所述第二密封构件的内周侧壁设置有蜂窝密封，所述转子的面向所述蜂窝密封的表面设置有迷宫密封，所述蜂窝密封与所述迷宫密封相抵接，以使所述第二密封构件与所述转子通过所述蜂窝密封与所述迷宫密封相密封连接；
[0022]或者，所述第二密封构件的内周侧壁设置有与所述转子的外周侧壁相抵接的刷式密封；或者，所述第二密封构件的内周侧壁沿所述转子的轴向包括相连接的第一子内周侧壁和第二子内周侧壁，所述第一子内周侧壁设置有蜂窝密封，所述转子的外周侧壁与所述第一子内周侧壁相对应的部分设置有与所述蜂窝密封相抵接的迷宫密封，所述第二子内周侧壁设置有与所述转子的外周侧壁相抵接的刷式密封。
[0023]在上述任一技术方案中，进一步地，所述汇流槽的槽底开设有连通孔，所述连通孔贯通所述汇流槽与所述第一密封构件的内周侧壁，以使所述汇流部与所述射流部通过所述连通孔相连通。
[0024]在上述任一技术方案中，进一步地，所述透平密封装置还包括控制阀，所述控制阀设置于所述引气导管的位于所述透平缸的外部的部分；
[0025]所述透平密封装置还包括温度检测构件，所述温度检测构件穿设于所述第一密封构件和所述第二密封构件的内部，所述温度检测构件具有感温端，所述感温端位于所述第二密封构件与所述转子的密封连接处。
[0026]本申请还提供了一种燃气轮机，包括上述任一技术方案所述的透平密封装置。
[0027]与现有技术相比，本申请的有益效果为：
[0028]本申请提供的透平密封装置包括透平缸体、静叶、转子、引气导管及密封机构。密封机构设置于静叶的根部与转子的外周侧壁之间的转静间隙内，从而通过密封机构的填充作用在一定程度上能够阻止主流气流经由该转静间隙由高压侧向低压侧泄漏。
[0029]进一步地，由于密封机构开设有引流通道，该引流通道包括汇流部和射流部，汇流部通过引气导管从压气机级间引入部分空气，且射流部将汇流部引入的空气作为密封空气向透平缸体的内部喷射，以阻止高温燃气入侵该转静间隙，并能够确保密封空气射流沿转子的周向的均匀性，以及实现对于密封空气射流的流量的精确控制，从而使得密封性能显著提高，进而降低转子盘面的温度升高程度，并提高燃机效率。
[0030]在此基础上，通过降低转子盘面和转子温度，能够减小转子的轴向位移量，从而将静叶与转子之间的转静间隙尺寸保证为设计值，减小甚至避免密封齿与静叶之间发生碰撞的风险，进而避免静叶和密封齿受到损伤，保证燃气轮机的结构安全性和使用可靠性。
[0031]本申请提供的燃气轮机，包括上述的透平密封装置，因而该燃气轮机能够实现该透平密封装置的所有有益效果。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种透平密封装置，其特征在于，包括透平缸体、静叶、转子、引气导管及密封机构；所述静叶与所述转子均设置于所述透平缸体的内部，所述转子的外周侧壁与所述静叶的根部形成转静间隙；所述密封机构填充于所述转静间隙的内部，所述密封机构与所述静叶的根部密封连接，所述密封机构和所述转子的外周侧壁可转动地密封连接；所述密封机构的内部开设有引流通道，所述引流通道包括汇流部和射流部，所述汇流部的入口通过所述引气导管与所述透平缸的外部相连通，所述汇流部的出口与所述射流部的入口相连通，所述射流部的出口朝向所述密封机构沿所述转子的轴向的一端。2.根据权利要求1所述的透平密封装置，其特征在于，所述转静间隙呈环绕所述转子设置的环形；所述密封机构包括第一密封构件和第二密封构件，所述第一密封构件与所述第二密封构件均呈环绕所述转子设置的环形，所述第一密封构件的外周侧壁与所述静叶的根部密封连接；所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁沿所述转子的径向间隔设置，以使所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁之间形成所述射流部；所述第二密封构件的内周侧壁与所述转子可转动地密封连接。3.根据权利要求2所述的透平密封装置，其特征在于，所述第一密封构件的外周侧壁开设有汇流槽，所述静叶的根部封盖于所述汇流槽的槽口处，所述引气导管伸入到所述汇流槽内，以使所述第一密封构件与所述静叶的根部之间形成所述汇流部。4.根据权利要求2所述的透平密封装置，其特征在于，所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的一者开设有凹槽，另一者设置有与所述凹槽相适配的凸起，所述凸起嵌设于所述凹槽内，以使所述第一密封构件和所述第二密封构件相连接。5.根据权利要求3所述的透平密封装置，其特征在于，所述密封机构还包括限位支撑部，所述限位支撑部的底部设置于所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的一者，所述限位支撑部的顶部与所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁中的另一者相抵接；沿所述转子的轴向，所述限位支撑部的长度小于所述第一密封构件的长度和所述第二密封构件的长度，以使所述第一密封构件的内周侧壁与所述第二密封构件的外周侧壁之间形成射流部；所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵旭洋，张伟，林元洁，蓝吉兵，史德润，赵鸿琛，魏明，张硕，李柳明，隋永枫，
申请(专利权)人：杭州汽轮机股份有限公司，
类型：新型
国别省市：