Лабиринтовое уплотнение турбомашины
Использование: изобретение относится к турбостроению, может найти применение в диафрагменных и концевых уплотнениях паровых турбин и позволяет повысить надежность и экономичность уплотнений. Сущность изобретения: уплотнение содержит уплотнительные сегменты 2, размещенные в кольцевом пазу 6 статора 7 и подпружиненные упругими элементами 1. обеспечивающими перемещение сегментов 2 в радиальном направлении. Величина дуги сегмента 2 выбрана из соотношения a /tg cteK, где К - коэффициент, зависящий от диаметра и осевых размеров сегмента 2; аполовина угла дуги сегмента 2 рад. Коэффициент К определяют из соотношения, учитывающего геометрические параметры сегментного уплотнения. Оптимальные угловые размеры сегментов позволяют избежать перекосов и заеданий хвостовиков 5 сегментов 2 в статррных пазах 6, что обеспечивает повышение надежности и экономичности из-за минимальной протечки. 2 ил. ел С
COIO3 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 F 16 J 15/44
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Ql
° °
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4848054/06 (22) 15.05.90 (46) 23.04.93. Бюл. N 15 (71) Производственное обьединение атомного турбостроения "Харьковский турбинный завод" им. C.М.Кирова (72) В.Н.Галацан, В.И.Гольман, 3.Р.Еникеев, 10.Ф.Косяк и M.Ä.Poøàëü (56) Авторское свидетельство СССР
М 343100; кл. F 16 J 15/44, 1972. . Уйлотнййя лабиринтные стационарных паровых и газовых турбин и компрессоров. Проектирование и расчет, РТМ
108.020.33-86, Л., НПО "ЦКТИ", 1988, с.7-11. (54) ЛАБИРИНТОВОЕ УПЛОТНЕНИЕ ТУРБОМАШИНЫ (57) Использование: изобретение относится к турбостроению, может найти применение в диафрагменных и концевых уплотнениях паровых турбин и позволяет повысить надежность и экономичность уплотнений.
„„5U 1810691 А1
Сущность изобретения: уплотнение содержит уплотнительные сегменты 2, размещенные в кольцевом пазу 6 статора 7 и подпружиненные упругими элементами 1, обеспечивающими перемещение сегментов
2 в радиальном направлении, Величина дуги сегмента 2 выбрана из соотношения
a /tg a a — половина угла дуги сегмента 2 рад. Коэффициент К onределяют из соотношения, учитывающего геометрические параметры сегментного уплотнения, Оптимальные угловые размеры сегментов позволяют избежать перекосов и заеданий хвостовиков 5 сегментов 2 в статорных пазах 6, что обеспечивает повышение надежности и экономичности иэ-эа минимальной протечки. 2 (д ил, 1810691 1 зобретение относится к турбостроению и предназначено для уплотнения зазора между вращающимися и неподвижными деталями, в частности, в диафрагменных и концевых уплотнениях турбомашин. Целью изобретения является повышение экономичности и надежности за счет устранения и обеспечения прижатия уплотнительного сегмента всей поверхностью к пазу со стороны низкого давления. На фиг.1 изображено меридиональное сечение проточной части в области лабиринтового уплотнения; на фиг.2 — то же, поперечное сечение. Лабиринтовое уплотнение содержит подпружиненные упругими элементами 1 уплотнительные сегменты 2, имеющие входную 3 и выходную 4 полки, расположенные своими хвостовиками 5 в пазах 6 статора 7 и снабженные уплотнительными гребнями 8, образующими с ротором 9 радиальный зазор 10. Упругий элемент 1 выполнен в виде плоской пружины и установлен между сегментом и статором 7 в кольцевом пазу 6. Хвостовики 5 сегмента 2 опираются своими выступами на выступы 11 паза.6, Величина угла дуги сегмента выбрана из соотношения а<К Ща 7 где a — половина угла дуги сегмента, рад; К- коэффициент, зависящий от диаметра ротора и осевых размеров сегмента (см. выше). Таким образом, после сборки сегменты 2 прижимаются упругими элементами 1 в сторону ротора 9 и между уплотнительными гребнями 8 и ротором. 9 устанавливается минимальный зазор 10. Работает уплотнение следующим обра- зом: во время пусковых операций при возникновении расцентровки ротора 9 и статора 7, ротор 9 задевает уплотнительные гребни 8 и отбрасывает сегменты 2 в положение с большими радиальными зазорами. Оптимальный угловой размер сегмента 2, выбранный из соотношения а/са К (см, выше), позволяет избежать перекоса, уменьшить силу трения при движении сегмента 2 в пазу 6 и устранить протечку через кольцевой паэ 6. Отсутствие протечки обеспечит повышение давления в кольцевом пазу 6 и гарантирует посадку сегмента 2 под действием перепадов на эаплечики 11 кольцевого паза 6 после задевания ротором. Таким образом, устранение перекоса и протечки через кольцевой паз 6 повышает экономичность ступени и уменьшает эрозионный износ сегмента 2. Формула изобретения Лабиринтовое уплотнение турбомашины, содержащее установленные хвостовиками в кольцевом пазу статора и подпружиненные в радиальном направлении уплотнительные сегменты с шейкой,. входной и выходной полками и уплотнитель"5 ными гребнями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения экономичности и надежности путем уменьшения заедания и перекоса сегментов, сегменты выполняют с углом дуги, величина которого on ределяется 20 из соотношения а tCp 25 (Π— п1 ) г — п1 НЗ вЂ” R1 LRz л где К вЂ” коэффициент, зависящий от диаметра уплотнения и осевых размеров сегмента; а- половина угла дуги сегмента, рад.; L — радиальная ширина кольцевого участка, подверженного воздействию осевого 35 перепада m— - ширина шейки хвостовика сегмента; с — ширина вылета выходной полки сегмента; 40 Ь вЂ” ширина участка с вылетом входной полки; Ry,— внутренний радиусуплотнительных гребней; R1 — внутренний радиус полок; Йг- наружный радиус полок, ЯА — внутренний радиус статора; йз — наружный радиус сегмента; Р— безразмерный коэффйциент, определяемый из соотношения 50 P = c/(ñ+Ü), Rz- средний радиус кольцевого участка уплотнения, подверженного действию осевого перепада, определяемый иэ соотношения 55 Rz-- Вк+ (/2, 1810691 Составитель З.Еникеев Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц Редактор Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1436 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
