汽轮机制造技术

提供一种汽轮机，即使在主蒸汽被高温化了的情况下也能够抑制壳体等的温度上升。实施方式的汽轮机(10)为，在被导入蒸汽的入口套管(40)和该入口套管(40)所接入的内部壳体(20)及外部壳体(21)之间具备密封环(60)。密封环(60)具备：高温侧密封环(70)，内周与入口套管(40)的外周接触而配置；以及低温侧密封环(80)，与高温侧密封环(70)相比内径及外径构成为更大，外周与内部壳体(20)或外部壳体(21)接触而配置。而且，在高温侧密封环(70)的内周和入口套管(40)的外周之间以及高温侧密封环(70)和低温侧密封环(80)之间具备隔热层(90)。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及ー种汽轮机，在蒸汽入口管周围具备密封构造。
技术介绍
从提高涡轮效率的观点出发，使用温度为600°C程度的蒸汽的汽轮机目前已被实用化。为了进一步提高涡轮效率，正在研究、开发使蒸汽温度为650°C以上的涡轮。在这种汽轮机中，由于蒸汽为高温，因此需要使用能够耐受该温度的耐热合金。但是，这种耐热合金，由于为高价、难以进行大型部件的制作等理由，其使用的范围被限定。 例如，流动高温蒸汽的入口套管等的蒸汽入口管，由耐热性优良的Ni基合金等构成，与其接触的密封环、与该密封环接触的壳体等，由CrMoV钢、12Cr钢等构成。如上所述，在入口套管内流动高温的主蒸汽，热经由与该入口套管接触的密封环传递到壳体。因此，随着主蒸汽的高温化，密封环及壳体的温度上升，在用以往的材料构成密封环及壳体吋，需要实施隔热对策。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题为，提供一种汽轮机，即使在主蒸汽被高温化了的情况下，也能够抑制壳体等的温度上升。实施方式的汽轮机为，在被导入蒸汽的蒸汽入口管和该蒸汽入口管所接入的壳体之间，具备圆环状的密封环。上述密封环具备高温侧密封环，内周与上述蒸汽入口管的外周接触而配置；以及低温侧密封环，与上述高温侧密封环相比内径及外径构成为更大，外周与上述壳体接触而配置。而且，在(I)上述高温侧密封环的内周和上述蒸汽入口管的外周之间以及上述高温侧密封环和上述低温侧密封环之间，(2)上述高温侧密封环和上述低温侧密封环之间，或者(3)上述低温侧密封环的外周和上述壳体之间，具备隔热层。附图说明图I是表示本专利技术第一实施方式的汽轮机的子午截面的图。图2是将本专利技术第一实施方式的汽轮机的从外部壳体的入口部到喷嘴箱为止的截面放大表示的图。图3是表示本专利技术第一实施方式的汽轮机的入口套管和外部壳体之间的密封环的放大截面的图。图4是表示本专利技术第二实施方式的汽轮机的入口套管和外部壳体之间的密封环的放大截面的图。图5是表示本专利技术第三实施方式的汽轮机的入口套管和外部壳体之间的密封环的放大截面的图。图6是表示本专利技术第四实施方式的汽轮机的入口套管和外部壳体之间的密封环的放大截面的图。符号的说明10、11、12、け..汽轮机，20...内部壳体，20&、2卜..入ロ部，2013、21レ.端部，21...外部壳体，22…动叶片，23...涡轮转子，24...转子轴承，25…静叶片，26a、26b、26c、26d…迷宫密封部，27…喷嘴箱，28…主蒸汽管，29…排气流路，40…入口套管，50···凹部，60···密封环，70···高温侧密封环，80···低温侧密封环，90···隔热层，100···隔热涂层，110…耐磨耗涂层具体实施例方式以下，參照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(第一实施方式)图I是表示本专利技术第一实施方式的汽轮机10的子午截面的图。图2是将本专利技术第一实施方式的汽轮机10的从外部壳体21的入口部21a到喷嘴箱27为止的断面放大表 不的图。另外，在以下的实施方式中，对于同一构造部分赋予同一符号，而省略或简略重复的说明。如图I所示，汽轮机10具备双重构造的壳体，该双重构造的壳体具有内部壳体20和设置在其外侧的外部壳体21。此外，在内部壳体20内贯通设置有涡轮转子23，该涡轮转子23上嵌入设置有动叶片22。该涡轮转子23通过转子轴承24支持为能够旋转。在内部壳体20的内侧面上，以在涡轮转子23的轴向上与动叶片22交替的方式配设有静叶片25。在涡轮转子23和各壳体之间，为了防止作为工作流体的蒸汽向外部漏泄，而设置有迷宫密封部26a、26b、26c、26d。如图I及图2所示，在内部壳体20的入口部20a设置有喷嘴箱27。喷嘴箱27配置在内部壳体20和涡轮转子23之间(即内部壳体20的入口部20a的内侧部分)，在喷嘴箱27的出ロ部具备第一级静叶片25 (第一级喷嘴)。向喷嘴箱27供给的蒸汽，通过第一级静叶片25而被向第一级动叶片22引导。在外部壳体21的入口部21a和内部壳体20的入口部20a之间，设置有与它们相连结的、作为蒸汽入ロ管起作用的入口套管40。该入ロ套管40将来自主蒸汽管28的蒸汽向喷嘴箱27内引导。如图2所示，入口套管40经由多个密封环60插入到凹部50中，该凹部50形成在外部壳体21的入口部21a的内部壳体20侧以及内部壳体20的入口部20a的外部壳体21侦牝该凹部50由具有比外部壳体21的蒸汽入口的口径大的口径的扩大口径部形成。另外，入口套管40的内径优选构成为，与外部壳体21的蒸汽入口的口径相同或者比其大若干。入口套管40通过经由多个密封环60插入到凹部50中而被固定，例如入ロ套管40向轴向的移动被抑制。另外，入口套管40的内部壳体20侧的端部成为自由端，能够在入口套管40的轴向上伸縮。构成凹部50的外部壳体21的入口部21a的内部壳体20侧的端部21b以及内部壳体20的入口部20a的外部壳体21侧的端部20b，例如通过螺栓紧固等能够拆装地设置在各个壳体上。而且，在将入口套管40以及密封环60设置到凹部50内之后，将端部20b、21b分别安装到外部壳体21或内部壳体20上，密封环60向上下方向(入口套管40的轴向)的移动被抑制。密封环60具有高温侧密封环70，内周与入口套管40的外周接触而配置；以及低温侧密封环80，与高温侧密封环70相比内径及外径构成为更大，外周与内部壳体20或外部壳体21接触而配置。高温侧密封环70和低温侧密封环80，例如优选成为在入口套管40的轴向上相互错开地层叠的构造。通过具备这种密封环60的层叠构造，能够可靠地进行入ロ套管40和内部壳体20或外部壳体21之间的蒸汽的封固(密封)。汽轮机10具备排气流路29，该排气流路29将在进行膨胀做功的同时在内部壳体20内的蒸汽通路中流动、通过了最后级的动叶片22的作为工作流体的蒸汽，从内部壳体20内引导到汽轮机10的外部。接着，对密封环60的构成进行详细说明。图3是表不本专利技术第一实施方式的汽轮机10的入口套管40和外部壳体21之间的密封环60的放大截面的图。另外，在此，虽然表示的是入口套管40和外部壳体21之间的密封环60的构成，但入口套管40和内部壳体20之间的密封环60的构成也与该构成相 同。如图3所示，在高温侧密封环70的内周和入口套管40的外周之间以及高温侧密封环70和低温侧密封环80之间，设置有隔热层90。作为隔热层90，例如能够由隔热涂层100构成，该隔热涂层100形成在高温侧密封环70的、与入口套管40的外周接触的内周面以及与低温侧密封环80接触的上下面上。另外，在此，虽然遍及高温侧密封环70的上下面的整面而形成有隔热涂层100，但也可以仅在与低温侧密封环80接触的部分上形成隔热涂层100。此外，在高温侧密封环70位于所层叠的端部的情况下，在该端部的高温侧密封环70上，在上下面中、与低温侧密封环80接触一侧的面上形成有隔热涂层100。隔热涂层100由导热系数比构成高温侧密封环70以及低温侧密封环80的材料的导热系数低的材料构成。隔热涂层100例如由氧化锆(ZrO2)、氧化铪(HfO2)、氧化铈(CeO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)以及稀土锆酸盐(X2Zr2O7, X为Sc、Y、La、Ce、Pr本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.03.24 JP 065469/20111.一种汽轮机，在被导入蒸汽的蒸汽入口管和该蒸汽入口管所接入的壳体之间具备圆环状的密封环，其特征在干， 上述密封环具备 高温侧密封环，内周与上述蒸汽入口管的外周接触而配置；以及低温侧密封环，与上述高温侧密封环相比内径及外径构成为更大，外周与上述壳体接触而配置， 在(I)上述高温侧密封环的内周和上述蒸汽入口管的外周之间以及上述高温侧密封环和上述低温侧密封环之间，(2)上述高温侧密封环和上述低温侧密封环之间，或者(3)上述低温侧密封环的外周和上述壳体之间，具备隔热层。2.根据权利要求I所述的汽轮机，其特征在干， 上述隔热层由具有比构成上述高温侧密封环以及上述低温侧密封环的材料的导热系数低的导热系数的材料构成。3.根据权利要求I或2所述的汽轮机，其特征在干， 上述高温侧密封环和上述低温侧密封环交替地层叠配置。4.根据权利要求I或2所述的汽轮机，其特征在干， 在(I)上述高温侧密封环的内周和上述蒸汽入口管的外周之间以及上述高温侧密封环和上述低温侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：猪亦麻子，山下胜也，和田国彦，齐藤和宏，铃木悠介，犬饲隆夫，岩井章吾，须贺威夫，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：