[发明专利]密封结构及涡轮

说明书

在将流向转子(12)与壳体(10)之间的间隙的泄漏蒸汽密封的蒸汽涡轮(1)的密封结构(30)中，具备：多个密封翅片(42)，从固定于壳体(10)的环主体(41)朝向转子(12)侧突出设置，并沿转子(12)的轴向配置；及台阶(33)，设置于转子(12)，利用与多个密封翅片(42)相对的多个台阶面(51)和形成在相邻的台阶面(51)彼此之间的竖板面(52)来形成高低差部(53)，多个密封翅片(42)从环主体(41)侧朝向前端部相对于转子(12)的径向而向泄漏蒸汽的流通方向的上游侧倾斜，由各密封翅片(42)和环主体(41)形成的拐角部成为曲面。

技术领域

本发明涉及用于将在旋转构件与静止构件之间的间隙中流动的泄漏流体密封的密封结构及涡轮。

背景技术

以往，作为具备密封结构的涡轮，已知有具备在动叶片的前端部的尖端护罩设置的多个台阶部和设置于与动叶片相对的壳体并朝向台阶部的周面延伸的密封翅片的涡轮(例如，参照专利文献1)。在该涡轮，利用密封翅片、壳体及尖端护罩而形成有多个腔室，各腔室的拐角部带有圆角地形成。而且，在台阶部的高低差面形成有从上游侧朝向下游侧倾斜的倾斜面。在该专利文献1的涡轮中，通过将各腔室的拐角部形成为带有圆角的形状，来抑制在腔室内产生的主涡流的能量损失，由此主涡流变强。由此，在涡轮中，减小在腔室内产生的剥离流的大小，抑制泄漏流体的流量。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-199860号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的涡轮中，各密封翅片朝向各台阶部沿旋转轴的径向延伸。因此，泄漏流体沿密封翅片在径向上流动，然后，从密封翅片与台阶部之间的间隙漏出。这样，泄漏流体旋入密封翅片地流动，利用缩流效果进行缩流。这种情况下，各密封翅片沿径向延伸，因此泄漏流体旋入密封翅片而容易流动，存在实现缩流效果的提高的余地。

因此，本发明的课题在于提供一种能够抑制泄漏流体的泄漏的密封结构及涡轮。

用于解决课题的方案

本发明的密封结构对在以旋转轴为中心进行旋转的旋转构件和与所述旋转构件相对地设置的静止构件之间的间隙中从作为所述旋转轴的一侧的上游侧朝向作为所述旋转轴的另一侧的下游侧流动的泄漏流体进行密封，其特征在于，具备：多个密封翅片，所述密封翅片以所述旋转构件及所述静止构件中的任一方为基部，从所述基部朝向所述旋转构件及所述静止构件中的任意另一方突出设置，并在所述旋转轴的轴向上隔开规定的间隔地配置；及台阶，设置于所述旋转构件及所述静止构件中的任意另一方，利用与多个所述密封翅片相对的多个台阶面和形成在相邻的所述台阶面彼此之间的竖板面来形成高低差，多个所述密封翅片从所述基部朝向前端部相对于与所述旋转轴正交的径向而向所述泄漏流体的流通方向的上游侧倾斜，由所述各密封翅片和所述基部形成的拐角部成为曲面。

根据该结构，通过使密封翅片倾斜，能够使沿着密封翅片流动的泄漏流体向与泄漏流体的流通方向相反的方向流动。然后，泄漏流体再次向流通方向流动，从密封翅片与台阶面之间的间隙漏出。这样，能够使泄漏流体暂时向流通方向的反方向流通，因此能够提高由于在密封翅片与台阶面之间的间隙中流通而产生的缩流效果，能够抑制泄漏流体的泄漏。

另外，优选的是，在将所述密封翅片的相对于与所述旋转轴正交的径向的倾斜角度设为β时，所述倾斜角度β处于“10°≤β≤25°”的范围。

根据该结构，通过使密封翅片的倾斜角度处于上述的范围，能够使沿着密封翅片的泄漏流体的流动成为缩流效果高的流动。

另外，优选的是，多个所述密封翅片的倾斜角度β全部成为相同角度。

根据该结构，通过使全部的密封翅片的倾斜角度相同而能够使密封翅片的制造容易，因此能够抑制制造成本的增大。