水輪機中轉子和殼體之間的密封裝置的製作方法

2023-09-23 06:01:15

專利名稱：水輪機中轉子和殼體之間的密封裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種反作用式水輪機，例如混流式或軸流式渦輪機，包括轉子 和周圍的殼體，密封裝置在所述轉子和所述殼體之間。
背景技術：
在該類型渦輪機中，存在的問題在於大部分的損失與密封洩露相關。當今 通常使用簡單的迷宮式密封，但是其需要大的間隙，並且因此具有大的損失。 在該方面應考慮涉及到的結構的尺寸；傳統的軸密封件不是本文所關注的。
美國專利4，464，580 (Miller)為傳統的水輪機的示例，在對應於本發明 所關注的位置處，即在距離轉子軸適當的徑向距離處設置有密封件。這些已知 的密封件為唇式密封件。
美國專利4， 293， 777 (Gamell)涉及一種非常特殊的渦輪機類型("阻力渦 輪機")，設置有刷式密封件，這些是以低水頭壓力為條件的一種軸密封件。
美國專利6， 406， 027 (通用電氣公司)描述了旋轉機械，重點在於蒸汽和 燃氣輪機中的刷式密封件，其中，重點是密封件的特定設計和結構。考慮了主 要的軸密封件。
美國專利6，913，265 (Datta)也涉及這樣的刷式密封件的設計。 從上述顯而易見的是，刷式密封件為已知，特別是用於燃氣輪機等中。

發明內容
關於該背景技術，本發明的重要目的是提供一種水輪機密封系統，出於上 述討論的目的，其使得比目前的迷宮式和其他傳統密封件小得多的間隙成為可 能，以使得在高水頭混流式渦輪機等中的效率提高。
這根據本發明通過在水輪機中提供如上述第一自然段說明的密封部件實 現，所述密封部件包括設置在距離轉子軸的徑向距離為轉子最大徑向尺寸的大部分處的刷式密封件。因而，出人意外地發現，刷式密封件對於在這裡關注的 水輪機類型中的轉子和殼體之間的間隙非常有用。
通過根據本發明的技術方案獲得的優點是
較小的間隙
顯著減少的洩露
密封對可能出現的震動不敏感
在新渦輪機裝置和現有裝置中的改進的密封件中都可提高效率。


下面的描述中將參照附圖更詳細地說明根據本發明的渦輪機設計的示例，
其中
圖1是顯示了混流式水輪機的主要部件的軸向剖視圖，和
圖la是圖l部分構件的放大圖。
具體實施例方式
與傳統的一樣，示出的渦輪機包括具有旋轉軸1的轉子2，該軸在該示例 中為垂直方向。殼體結構5圍繞轉子，並且包括導向葉片管道5，所述導向葉 片管道5用於將水朝向轉子2引導。應儘可能防止該水在轉子的殼體部件和緊 密相鄰部分之間的間隙中洩露。出於該目的，提供如在10和20處標示的密封。
密封件10在圖la中更詳細地顯示。密封件20具有相應的設計。因而， 在圖la中，轉子2和殼體5的相鄰部分製成可容納刷式密封件形式的密封件 10的形狀，所述密封件10的主要部件為實質上刷或鬃毛組件11。其安裝在夾 部件13a和13b之間，以使突出的鬃毛端部緊靠在轉子2圓周處徑向向外的外 端面12。有利地，刷或鬃毛通常關於表面12形成直角，如圖1和la中的軸向 橫截面中所示。但是，在圓周方向，鬃毛將對應於旋轉方向關於表面12傾斜 取向。另外，朝向緊靠表面12被應用的端部將通常表現為有些彎曲。
應注意刷式密封件10和20的位置，因為根據本發明，特別是通過具有垂
4直旋轉軸的渦輪機，密封件10和20都具有距離軸1約相同徑向距離處的位置。 但是在這方面，關於上密封件10和下密封件20的徑向位置的改進可根據相關 的渦輪機設計進行變化。雖然在很多設計中優選在距離軸約相同和/或最大徑 向距離處的密封件位置，但是其他選擇也是可能的。重要的是，密封件距離軸 的徑向距離為轉子的最大徑向尺寸的大部分。這表明本發明所關注的與傳統的 軸密封無關。
權利要求
1. 一種例如混流式或軸流式渦輪機的反作用式水輪機，包括轉子(2)和周圍的殼體(5)，密封裝置(10，20)在所述轉子和所述殼體之間，其特徵在於，所述密封裝置包括刷式密封件(11，12，13a，b)，所述刷式密封件設置在距離所述轉子軸(1)的徑向距離為所述轉子(2)的最大軸向尺寸的大部分處。
2. 根據權利要求1所述的水輪機，其特徵在於，所述刷式密封件(10) 的可動部分為所述轉子(2)最外邊緣處的徑向向外圓周表面(12)。
3. 根據權利要求2所述的水輪機，其特徵在於，所述刷式密封件(10) 的鬃毛(11)關於所述表面(12)基本上以直角取向。
4. 根據權利要求l， 2或3所述的水輪機，其特徵在於，所述水輪機具有 垂直旋轉軸(1)，所述上部刷式密封件(10)和下部刷式密封件(20)距離所 述軸(1)處於約相同的徑向距離處。
全文摘要
一種反作用式水輪機，例如混流式或軸流式水輪機，包括轉子(2)和周圍的殼體(5)，密封裝置(10，20)在所述轉子和所述殼體之間。所述密封裝置包括刷式密封件(11，12，13a，b)，設置在距離所述轉子軸(1)的徑向距離為所述轉子(2)的最大軸向尺寸的大部分處。
文檔編號F03B11/00GK101548096SQ200780025259
公開日2009年9月30日 申請日期2007年6月25日 優先權日2006年7月4日
發明者安德斯·韋德馬克, 阿蘭·德默斯 申請人:安德裡茲技術資產管理有限公司