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JP2010077868A - Rim seal structure of gas turbine - Google Patents

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JP2010077868A
JP2010077868A JP2008246149A JP2008246149A JP2010077868A JP 2010077868 A JP2010077868 A JP 2010077868A JP 2008246149 A JP2008246149 A JP 2008246149A JP 2008246149 A JP2008246149 A JP 2008246149A JP 2010077868 A JP2010077868 A JP 2010077868A
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JP
Japan
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cavity
gas
blade
gas turbine
rim seal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2008246149A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
啓太 ▲高▼村
Keita Takamura
Shinya Hashimoto
真也 橋本
Masanori Yuri
雅則 由里
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a rim seal structure of a gas turbine capable of securing a sufficient seal function and reducing a purge air volume required for preventing the intrusion of mainstream high-temperature gas in a disk cavity. <P>SOLUTION: The rim seal structure of the gas turbine reduces the intrusion of the mainstream high-temperature gas supplied from a combustion section into a turbine body through the disk cavity 11 formed between a rotor blade 20 and a stator blade 30. The structure includes a first shock absorbing cavity 22 formed between the stator blade 30 and a thin part formed at the lower surface of the platform 21 of the rotor blade 20, and a second shock absorbing cavity 14 formed inward of the first shock absorbing cavity 22 in a rotor radial direction. The first shock absorbing cavity 22 is positioned in an intrusion path upstream of a portion where a mainstream high-temperature gas flow reaches the second shock absorbing cavity 14, and has a shape directing the velocity component of the mainstream high-temperature gas flow intruding into the first shock absorbing cavity 22 to the peripheral direction. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ガスタービンのリムシール構造に関する。   The present invention relates to a rim seal structure for a gas turbine.

従来、ガスタービンの静翼上流には、燃焼部(燃焼器)から供給されてタービンを駆動させる主流高温ガス(「燃焼ガス」または「ホットガス」ともいう)が動翼/静翼間の隙間からタービン本体内に侵入するのを防止する目的で、リムシールと呼ばれるシール機構を設置してある。このリムシールは、動翼/静翼間に形成されるディスクキャビティからシール流体のパージ空気を噴出させて主流高温ガスの侵入を防止するものである。
ここで使用するパージ空気は、圧縮機等の翼外冷却空気供給源から圧縮空気の一部を導入したものであり、翼外冷却空気供給源に接続された静翼内の翼内空気流路を通り、静翼先端部(軸中心)側にある静翼構成部材の壁面適所を貫通して設けたシール空気供給孔からディスクキャビティに噴射される。
なお、リムシール構造が必要となる主な理由は、運転中に大きな荷重を受ける動翼の翼根及びロータディスクが高温になることを防止することにある。
Conventionally, a mainstream high-temperature gas (also referred to as “combustion gas” or “hot gas”) that is supplied from a combustion section (combustor) and drives the turbine is upstream of the stationary blade of the gas turbine. A sealing mechanism called a rim seal is installed for the purpose of preventing the turbine from entering the turbine body. This rim seal prevents the mainstream hot gas from entering by ejecting a purge fluid purge air from a disk cavity formed between the moving blade and the stationary blade.
The purge air used here is a part of compressed air introduced from an outside blade cooling air supply source such as a compressor, and the inside blade air flow path in the stationary blade connected to the outside blade cooling air supply source. , And is injected into the disk cavity from a seal air supply hole provided through an appropriate wall surface of the stationary blade component on the stationary blade tip (axial center) side.
The main reason for the necessity of the rim seal structure is to prevent the blade root of the rotor blade and the rotor disk that receive a large load during operation from becoming hot.

上述した静翼上流のリムシールとしては、たとえば動翼シールフィンの上に、静翼リムが覆い被さるように配置された構成のシングルオーバーラップシール構造(たとえば、特許文献1参照)や、シールフィンが二重に配置されているダブルオーバーラップシール構造(たとえば、特許文献2、3,4参照)がある。
特開平10−259703号公報(図2参照) 特開平8−319803号公報(図5参照) 米国特許第6506016号明細書(Fig.1参照) 米国特許第6884028号明細書(Fig.1参照) 特開2001−115801号公報 特開2007−85340号公報
As the rim seal upstream of the stationary blade described above, for example, a single overlap seal structure (see, for example, Patent Document 1) having a configuration in which a stationary blade rim is disposed on a moving blade seal fin, or a seal fin is used. There is a double overlap seal structure (see, for example, Patent Documents 2, 3, and 4) that are arranged twice.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-259703 (see FIG. 2) Japanese Patent Laid-Open No. 8-311983 (see FIG. 5) US Pat. No. 6,506,016 (see FIG. 1) US Pat. No. 6,884,028 (see FIG. 1) JP 2001-115801 A JP 2007-85340 A

ガスタービンのタービン部において、主流高温ガスが動翼/静翼間の隙間からタービン本体内に侵入するホットガス巻き込みを生じさせる要因は、ガスパスの周方向静圧分布によるところが大きい。このような周方向静圧分布は、上流側トレーリングエッジ(後縁)のウェイクや下流翼のポテンシャルによって生じるため、現状のガスタービンでは避けられない問題となっている。
このようなホットガスの巻き込みを防止するリムシール構造においては、ガスタービン性能に影響するパージ空気量の低減が望まれる。また、パージ空気は圧縮機から供給される圧縮空気の一部を使用するので、パージ空気量の低減は、燃焼器で燃焼に使用可能となる圧縮空気量の割合が増すことを意味しており、性能向上に寄与する。
In the turbine section of a gas turbine, the main cause of hot gas entrainment in which mainstream high-temperature gas enters the turbine body from the gap between the rotor blades and the stationary blades is largely due to the circumferential static pressure distribution of the gas path. Such a circumferential static pressure distribution is caused by the wake of the upstream trailing edge (rear edge) and the potential of the downstream blade, which is an unavoidable problem in current gas turbines.
In the rim seal structure that prevents the entrainment of hot gas, it is desired to reduce the amount of purge air that affects the gas turbine performance. Also, since the purge air uses a part of the compressed air supplied from the compressor, the reduction of the purge air amount means that the proportion of the compressed air amount that can be used for combustion in the combustor increases. Contributes to performance improvement.

このような背景から、ガスタービンのリムシール構造においては、十分なシール機能を確保するとともに、ディスクキャビティに噴出させて主流高温ガスの侵入を防止するパージ空気量を低減することが望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、十分なシール機能を確保し、ディスクキャビティにおける主流高温ガスの侵入防止に必要となるパージ空気量を低減することができるガスタービンのリムシール構造を提供することにある。
From such a background, in the rim seal structure of a gas turbine, it is desired to secure a sufficient sealing function and reduce the amount of purge air that is ejected into the disk cavity to prevent the mainstream high-temperature gas from entering.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to ensure a sufficient sealing function and reduce the amount of purge air necessary for preventing mainstream hot gas from entering the disk cavity. An object of the present invention is to provide a rim seal structure for a gas turbine.

本発明に係るガスタービンのリムシール構造は、燃焼部から供給された主流高温ガスが動翼/静翼間に形成されるディスクキャビティへ侵入することを低減するガスタービンのリムシール構造において、前記動翼のプラットフォーム下面に設けた肉ぬすみと前記静翼側端面との間に第1緩衝キャビティを形成し、該第1緩衝キャビティよりロータ径方向内側に第2緩衝キャビティを形成し、前記第1緩衝キャビティは、前記主流高温ガスの流れが前記第2緩衝キャビティに到達する前の侵入経路に位置し、かつ、前記第1緩衝キャビティ内に入り込んだ前記主流高温ガスの流れを周方向に速度成分を向ける形状を有している。   The gas turbine rim seal structure according to the present invention is a gas turbine rim seal structure that reduces the mainstream high-temperature gas supplied from the combustion section from entering a disk cavity formed between the rotor blades and the stationary blades. A first buffer cavity is formed between a thin wall provided on the lower surface of the platform and the stationary blade side end surface, and a second buffer cavity is formed on the inner side in the rotor radial direction from the first buffer cavity. The mainstream hot gas flow is positioned in the intrusion path before reaching the second buffer cavity, and the mainstream hot gas flow entering the first buffer cavity has a shape in which a velocity component is directed in the circumferential direction. have.

このようなガスタービンのリムシール構造によれば、動翼のプラットフォーム下面に設けた肉ぬすみと静翼側端面との間に形成した第1緩衝キャビティと、この第1緩衝キャビティよりロータ径方向内側に形成した第2緩衝キャビティとを備え、第1緩衝キャビティは、主流高温ガスの流れが第2緩衝キャビティに到達する前の侵入経路に位置し、かつ、第1緩衝キャビティ内に入り込んだ主流高温ガスの流れを周方向に速度成分を向ける形状を有しているので、ガスパスを流れる主流高温ガスの一部が周方向静圧分布の影響を受けてディスクキャビティの第1緩衝キャビティ内に流入すると、第2緩衝キャビティに到達する前の上流位置にある第1緩衝キャビティ内で周方向の静圧が均一に近づく。すなわち、動翼/静翼間に形成される入口開口からディスクキャビティの浸入経路に流入した主流高温ガスは、肉ぬすみが形成する第1緩衝キャビティによって周方向に十分に混合され、リムシール部に向かう流れの周方向の圧力分布を緩和することができる。   According to such a rim seal structure of a gas turbine, a first buffer cavity formed between a thin fillet provided on the platform lower surface of the rotor blade and a stationary blade side end surface, and a rotor radially inner side from the first buffer cavity. The first buffering cavity is located in an intrusion path before the flow of the mainstream hot gas reaches the second buffering cavity, and the mainstream hot gas entering the first buffering cavity is included in the first buffering cavity. Since the flow component has a shape that directs the velocity component in the circumferential direction, when a part of the mainstream hot gas flowing through the gas path flows into the first buffer cavity of the disk cavity due to the influence of the circumferential static pressure distribution, The static pressure in the circumferential direction approaches uniformly in the first buffer cavity at the upstream position before reaching the two buffer cavities. That is, the mainstream high-temperature gas that has flowed into the intrusion path of the disk cavity from the inlet opening formed between the rotor blade and the stationary blade is sufficiently mixed in the circumferential direction by the first buffer cavity formed by the meat fillet and heads toward the rim seal portion. The pressure distribution in the circumferential direction of the flow can be relaxed.

上記の発明においては、前記静翼の内部から前記リムシール部に向けてシール流体を流出させる流体供給孔が設けられているので、リムシール部のシール性能を向上させることができる。
この場合、前記流体供給孔は、前記静翼に脱着可能なプラグに設けられていることが好ましく、これにより、リムシール部に流出させるシール流体の流量を容易に可変とすることができる。
In the above invention, since the fluid supply hole for allowing the seal fluid to flow out from the inside of the stationary blade toward the rim seal portion is provided, the sealing performance of the rim seal portion can be improved.
In this case, the fluid supply hole is preferably provided in a plug that can be attached to and detached from the stationary blade, whereby the flow rate of the sealing fluid that flows out to the rim seal portion can be easily changed.

本発明に係るガスタービンは、燃焼用空気を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部から送られてきた高圧空気中に燃料を噴射して主流高温ガスを発生させる燃焼部と、前記燃焼部の下流側に位置し前記主流高温ガスにより駆動されるタービン部とを具備し、前記タービン部が請求項1から3のいずれかに記載のリムシール構造を備えている。   A gas turbine according to the present invention includes a compression unit that compresses combustion air, a combustion unit that injects fuel into high-pressure air sent from the compression unit to generate a mainstream high-temperature gas, and a downstream of the combustion unit. And a turbine section that is driven by the mainstream hot gas, and the turbine section includes the rim seal structure according to any one of claims 1 to 3.

このようなガスタービンによれば、タービン部が請求項1から3のいずれかに記載のリムシール構造を備えているので、動翼/静翼間に形成される隙間の浸入経路に流入した主流高温ガスは、肉ぬすみが形成するキャビティ空間によって周方向に十分に混合されるので、リムシール部に向かう流れの径方向の圧力分布を緩和することができる。   According to such a gas turbine, since the turbine portion includes the rim seal structure according to any one of claims 1 to 3, the mainstream high temperature that has flowed into the intrusion path of the gap formed between the moving blades and the stationary blades Since the gas is sufficiently mixed in the circumferential direction by the cavity space formed by the fillet, the pressure distribution in the radial direction of the flow toward the rim seal portion can be relaxed.

上述した本発明のガスタービンのリムシール構造によれば、ガスパスを流れる主流高温ガスの一部が動翼/静翼間の入口開口から第1緩衝キャビティ内に流入すると、第2緩衝キャビティに到達する前の上流位置にある第1緩衝キャビティ内で周方向の静圧が均一に近づくので、ディスクキャビティにおいては第1緩衝キャビティから第2緩衝キャビティに向かう流れの流速及び圧力が低下する。この結果、第1緩衝キャビティ及び第2緩衝キャビティを備えたガスタービンのリムシール部においては、主流高温ガスのシールに必要となるシール流体の流量低減が可能となる。
従って、ガスタービンのリムシール部においては、十分なシール機能を確保するとともに、ディスクキャビティに噴出させて主流高温ガスの侵入を防止するシール流体の流量を低減することが可能になるので、ガスタービンの効率向上に顕著な効果を奏する。換言すれば、上述した本発明のリムシール構造を採用したガスタービンは、十分なシール機能の確保と、主流高温ガスの浸入防止に必要となるシール流体の流量低減とを両立させて運転効率を向上させることができる。
According to the rim seal structure of the gas turbine of the present invention described above, when a part of the mainstream hot gas flowing through the gas path flows into the first buffer cavity from the inlet opening between the moving blade / stator blade, the second buffer cavity is reached. Since the static pressure in the circumferential direction approaches uniformly in the first buffer cavity in the previous upstream position, the flow velocity and pressure of the flow from the first buffer cavity to the second buffer cavity are reduced in the disk cavity. As a result, in the rim seal portion of the gas turbine provided with the first buffer cavity and the second buffer cavity, the flow rate of the seal fluid required for sealing the mainstream high temperature gas can be reduced.
Therefore, in the rim seal portion of the gas turbine, it is possible to secure a sufficient sealing function and reduce the flow rate of the sealing fluid that is ejected into the disk cavity to prevent the mainstream high-temperature gas from entering. It has a remarkable effect on efficiency improvement. In other words, the gas turbine employing the above-described rim seal structure of the present invention improves operational efficiency by ensuring both a sufficient sealing function and a reduction in the flow rate of the sealing fluid necessary to prevent the inflow of mainstream high-temperature gas. Can be made.

以下、本発明に係るガスタービンのリムシール構造について、その一実施形態を図面に基づいて説明する。
図4に示すように、ガスタービン1は、燃焼用空気を圧縮する圧縮部(圧縮機)2と、この圧縮部2から送られてきた高圧空気中に燃料を噴射して燃焼させ、高温燃焼ガスを発生させる燃焼部(燃焼器)3と、この燃焼部3の下流側に位置し、燃焼部3を出た高温燃焼ガス(主流高温ガス)により駆動されるタービン部(タービン)4とを主たる要素とするものである。
Hereinafter, an embodiment of a rim seal structure for a gas turbine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 4, the gas turbine 1 includes a compression unit (compressor) 2 that compresses combustion air, and injects and burns fuel into the high-pressure air sent from the compression unit 2 to perform high-temperature combustion. A combustion section (combustor) 3 that generates gas, and a turbine section (turbine) 4 that is located on the downstream side of the combustion section 3 and is driven by high-temperature combustion gas (mainstream high-temperature gas) that exits the combustion section 3 The main element.

図1は、ガスタービン1のタービン部4に設けられたリムシール構造について、第1の実施形態を示す要部断面図である。
図示のリムシール10は、燃焼部3から供給された主流高温ガスが、動翼20と静翼30との間に形成される隙間(以下、「ディスクキャビティ」と呼ぶ)11へ侵入することを低減する目的で、静翼30の上流側に設置されるシール構造である。この場合の上流側とは、図中に矢印Gで示す主流高温ガスの流れ方向を基準にしている。すなわち、リムシール10は、主流高温ガスが動翼20及び静翼30を配設したガスパス12を軸方向(図中に示す矢印Gを参照)へ流れているので、主流高温ガスから分流した一部(図中に示す矢印gを参照)がディスクキャビティ11に向かって巻き込まれ、動翼20の翼根やロータ付近まで侵入することを防止または抑制する。
なお、主流高温ガスに関する以下の説明では、ガスパス12を流れる主流高温ガス全体については「主流高温ガスG」と呼び、分流した一部の高温主流ガスについては「高温分流ガスg」と呼んで区別する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part showing a first embodiment of a rim seal structure provided in a turbine part 4 of a gas turbine 1.
The illustrated rim seal 10 reduces the mainstream high-temperature gas supplied from the combustion unit 3 from entering the gap (hereinafter referred to as “disk cavity”) 11 formed between the moving blade 20 and the stationary blade 30. For this purpose, the seal structure is installed on the upstream side of the stationary blade 30. The upstream side in this case is based on the flow direction of the mainstream hot gas indicated by the arrow G in the drawing. That is, in the rim seal 10, the mainstream hot gas flows in the axial direction (see arrow G shown in the drawing) in the gas path 12 in which the moving blade 20 and the stationary blade 30 are disposed, and thus a part of the rim seal 10 is separated from the mainstream hot gas. (Refer to the arrow g shown in the figure) is caught in the disk cavity 11 and is prevented or suppressed from entering the blade root of the moving blade 20 and the vicinity of the rotor.
In the following explanation regarding the mainstream hot gas, the entire mainstream hot gas flowing through the gas path 12 is referred to as “mainstream hot gas G”, and a part of the hot mainstream gas that has been divided is referred to as “hot branch gas g”. To do.

動翼20のプラットフォーム21は、図1から図3に示すように、下面に設けた第1緩衝キャビティ22を備えている。この第1緩衝キャビティ22は、主流高温ガスGの流れ方向において動翼20の下流側となるプラットフォーム21の部材面、すなわち、下流側に位置する静翼30側に設けた静翼リム31の上流側端面31aと対向する面に形成された肉ぬすみの凹部である。   As shown in FIGS. 1 to 3, the platform 21 of the moving blade 20 includes a first buffer cavity 22 provided on the lower surface. The first buffer cavity 22 is upstream of a stationary blade rim 31 provided on a member surface of the platform 21 on the downstream side of the moving blade 20 in the flow direction of the mainstream hot gas G, that is, on the stationary blade 30 side located on the downstream side. It is a concave portion of the meat thinning formed on the surface facing the side end surface 31a.

第1緩衝キャビティ22は、ガスパス12に面しているプラットフォーム21の下流側端面21aより上流側となる領域に肉ぬすみの凹部空間を形成したものであり、タービン部4の回転軸中心側(紙面下側)には動翼外周シールフィン23が形成されている。換言すれば、第1緩衝キャビティ22の凹部空間は、動翼外周シールフィン23と静翼リム31との間に形成されるリムシールにおいて、後述する第2緩衝キャビティ14の上流側に形成されている。すなわち、第1緩衝キャビティ22は、ガスパス12から回転軸中心方向へ分流してディスクキャビティ11に侵入した高温分流ガスgの流れ方向と、回転軸と略平行な主流高温ガスGの流れ方向との両方向において、リムシールを構成する第2緩衝キャビティ14の上流側に位置している。   The first buffer cavity 22 is formed by forming a hollow space in the region closer to the upstream side than the downstream end surface 21a of the platform 21 facing the gas path 12. On the lower side, rotor blade outer peripheral seal fins 23 are formed. In other words, the recessed space of the first buffer cavity 22 is formed on the upstream side of the second buffer cavity 14 described later in the rim seal formed between the rotor blade outer peripheral seal fin 23 and the stationary blade rim 31. . That is, the first buffer cavity 22 is divided between the flow direction of the high-temperature diverted gas g that diverts from the gas path 12 toward the center of the rotation axis and enters the disk cavity 11, and the flow direction of the mainstream high-temperature gas G that is substantially parallel to the rotation axis. In both directions, it is located upstream of the second buffer cavity 14 constituting the rim seal.

従って、第1緩衝キャビティ22の凹部空間は、主流高温ガスGの流れから分流した高温分流ガスgがディスクキャビティ11に到達する侵入経路において第2緩衝キャビティ14より上流に位置し、かつ、第1緩衝キャビティ22内に入り込んだ高温分流ガスgの流れを周方向に速度成分を向ける形状を有したものとなる。このような第1緩衝キャビティ22を備えた動翼20は、通常はプラットフォーム21と一体成形される鋳造部品であるから、第1緩衝キャビティ22の形成についても、鋳造時に肉ぬすみを設けて若干の機械加工を施すことで容易に製造可能となる。   Accordingly, the concave space of the first buffer cavity 22 is located upstream of the second buffer cavity 14 in the intrusion path where the hot diverted gas g branched from the flow of the mainstream hot gas G reaches the disk cavity 11, and The flow of the high-temperature diverted gas g that has entered the buffer cavity 22 has a shape that directs the velocity component in the circumferential direction. The moving blade 20 having the first buffer cavity 22 is usually a cast part integrally formed with the platform 21. Therefore, the first buffer cavity 22 is also formed by providing a thin portion at the time of casting. It can be easily manufactured by machining.

ガスパス12からディスクキャビティ11側へ分流する高温分流ガスgの侵入経路において、上述した第1緩衝キャビティ22は、分流直後の侵入経路入口部に形成された凹部空間である。そして、侵入経路において第1緩衝キャビティ22の下流側となるディスクキャビティ11には、動翼外周シールフィン23及び動翼内周シールフィン25が二重に配置されてリムシール部が形成されている。   In the intrusion path of the high-temperature diverted gas g that diverts from the gas path 12 to the disk cavity 11 side, the first buffer cavity 22 described above is a recessed space formed at the entrance of the intrusion path immediately after the diversion. In the disk cavity 11 on the downstream side of the first buffer cavity 22 in the intrusion path, the rotor blade outer peripheral seal fins 23 and the rotor blade inner peripheral seal fins 25 are arranged in duplicate to form a rim seal portion.

動翼外周シールフィン23よりさらに内周側、すなわち回転軸中心側(紙面下側)には第2緩衝キャビティ14が形成されている。この第2緩衝キャビティ14は、静翼内周フィン32に対向し、静翼リム31の内周面、動翼外周シールフィン23の内周面、動翼内周シールフィン25の外周面により囲まれた空間部である。この第2緩衝キャビティ14は、第1緩衝キャビティ22より下流側に位置している。換言すれば、第2緩衝キャビティ14の空間部は、動翼内周シールフィン25と静翼リム31との間に形成されるリムシール部の下流側に形成されている。
従って、第2緩衝キャビティ14の空間部は、主流高温ガスGの流れから分流した高温分流ガスgがディスクキャビティ11に到達する侵入経路において第1緩衝キャビティ22の下流に位置し、かつ、第2緩衝キャビティ14内に入り込んだ高温分流ガスgの流れを十分に混合させる。
A second buffer cavity 14 is formed further on the inner peripheral side than the rotor blade outer peripheral seal fin 23, that is, on the rotation shaft center side (lower side in the drawing). The second buffer cavity 14 faces the stationary blade inner peripheral fin 32 and is surrounded by the inner peripheral surface of the stationary blade rim 31, the inner peripheral surface of the moving blade outer peripheral seal fin 23, and the outer peripheral surface of the moving blade inner peripheral seal fin 25. Space. The second buffer cavity 14 is located downstream of the first buffer cavity 22. In other words, the space portion of the second buffer cavity 14 is formed on the downstream side of the rim seal portion formed between the moving blade inner peripheral seal fin 25 and the stationary blade rim 31.
Therefore, the space portion of the second buffer cavity 14 is located downstream of the first buffer cavity 22 in the intrusion path where the high-temperature diverted gas g branched from the flow of the mainstream high-temperature gas G reaches the disk cavity 11, and the second buffer cavity 14. The flow of the hot diverted gas g that has entered the buffer cavity 14 is sufficiently mixed.

第1段階のオーバーラップシール部(以下、「第1段シール部」と呼ぶ)13は、流路断面積を狭めて回転軸中心側へ向かう流路抵抗を増すように、高温分流ガスgの流れ方向において第1緩衝キャビティ22の下流側となる位置に配設された動翼外周シールフィン23及び静翼リム31により構成されている。図示の動翼外周シールフィン23は、プラットフォーム21に第1緩衝キャビティ22を形成した下面部分を静翼30側へ延長し、先端部からタービン部4の周方向外向き(紙面上向き)に突出するフィンを形成したものである。この動翼外周シールフィン23は、静翼30から動翼20側へ突出する静翼リム31と、周方向において所定の間隙を有する状態でオーバーラップするように配置されている。   The first-stage overlap seal portion (hereinafter referred to as “first-stage seal portion”) 13 reduces the cross-sectional area of the flow path and increases the flow path resistance toward the center of the rotation axis. The rotor blade outer peripheral seal fin 23 and the stationary blade rim 31 are disposed at a position downstream of the first buffer cavity 22 in the flow direction. The illustrated outer peripheral seal fin 23 of the moving blade extends the lower surface portion in which the first buffer cavity 22 is formed in the platform 21 to the stationary blade 30 side, and protrudes outward in the circumferential direction (upward on the paper surface) of the turbine unit 4 from the tip portion. A fin is formed. The rotor blade outer peripheral seal fins 23 are arranged so as to overlap with a stator blade rim 31 protruding from the stator blade 30 toward the rotor blade 20 in a state having a predetermined gap in the circumferential direction.

第1段シール部13よりさらに下流側となるディスクキャビティ11には、第1段シール部13を通過した高温分流ガスgの流れを淀ませる第2緩衝キャビティ14が設けられている。第2緩衝キャビティ14を通過した位置には、第2段階のオーバーラップシール部(以下、「第2段シール部」と呼ぶ)15が設けられている。この第2段シール部15は、流路断面積を狭めて回転軸中心側へ向かう流路抵抗を増すように、高温分流ガスgの流れ方向において第2緩衝キャビティ14の下流側となる位置に配設された動翼内周シールフィン25及び静翼内周フィン32により構成されている。図示の動翼内周シールフィン25は、プラットフォーム21の下方に取り付けられた動翼20側の後流シール板24から静翼30側へ突出し、先端部から周方向外向きに突出するフィンを形成したものである。この動翼内周シールフィン25は、静翼30から動翼20側へ突出する静翼内周フィン32と、周方向において所定の間隙を有する状態でオーバーラップするように配置されている。   The disk cavity 11 further downstream from the first stage seal portion 13 is provided with a second buffer cavity 14 for entraining the flow of the hot diverted gas g that has passed through the first stage seal portion 13. A second-stage overlap seal portion (hereinafter referred to as “second-stage seal portion”) 15 is provided at a position passing through the second buffer cavity 14. The second-stage seal portion 15 is located at a position downstream of the second buffer cavity 14 in the flow direction of the high-temperature diverted gas g so as to increase the flow path resistance toward the rotation axis center side by narrowing the flow path cross-sectional area. The moving blade inner peripheral seal fin 25 and the stationary blade inner peripheral fin 32 are provided. The illustrated moving blade inner peripheral seal fin 25 protrudes from the wake seal plate 24 on the moving blade 20 side attached to the lower side of the platform 21 to the stationary blade 30 side, and forms a fin protruding outward in the circumferential direction from the tip. It is a thing. The rotor blade inner peripheral seal fin 25 is disposed so as to overlap with the stator blade inner peripheral fin 32 protruding from the stator blade 30 toward the rotor blade 20 in a state having a predetermined gap in the circumferential direction.

また、図中の符号35はバッファプレートであり、コイルバネ36の付勢を受けてシール部37をシールリング保持環33等の静翼構成部材に密着させ、後述する冷却空気の翼内流路38を形成している。この翼内流路38は、静翼30の内部に形成された図示しない翼内流路等を介して圧縮部2の吐出側に連通しているので、圧縮空気の一部を導入することができるようになっている。   Reference numeral 35 in the figure denotes a buffer plate, which receives the bias of the coil spring 36 to bring the seal portion 37 into close contact with a stationary blade constituent member such as the seal ring holding ring 33 and the like. Is forming. Since the blade inner passage 38 communicates with the discharge side of the compression section 2 via an inner blade passage (not shown) formed inside the stationary blade 30, a part of the compressed air can be introduced. It can be done.

このように構成されたダブルオーバーラップシール構造のリムシール部では、静翼30内に形成されている翼内流路等を介して、シール流体として圧縮空気の一部を導入している。以下の説明では、シール流体として圧縮部2から導入した圧縮空気の一部について、ディスクキャビティ11のパージ空気として使用するための「冷却空気」と呼ぶことにする。
静翼30内の翼内流路38に導入された冷却空気は、たとえば図示しないラビリンスシールの取付に用いられるシールリング保持環33のように、静翼30を構成する部材の壁面を貫通して設けたシール空気供給孔34からパージ空気として噴射される。この冷却空気は、シール空気供給孔34から流出した後に分流し、シール隙間11a内を図中に破線の矢印Caで示すように流れる。冷却空気は分流し、分流した一方の冷却空気はロータの内部側へ吸引されて流出し、他方の冷却空気はシール隙間11aを通って、ディスクキャビティ11内に流入してパージ空気となる。従って、静翼30からディスクキャビティ11内に噴射される冷却空気がパージされることにより、ディスクキャビティ11内は、パージ空気がない場合の周方向静圧分布よりも高い圧力に保持されており、かつ、温度の低い冷却空気による冷却も行われている。
In the rim seal portion of the double overlap seal structure configured as described above, a part of the compressed air is introduced as a seal fluid through the blade flow path formed in the stationary blade 30 and the like. In the following description, a part of the compressed air introduced from the compression unit 2 as a sealing fluid will be referred to as “cooling air” for use as the purge air for the disk cavity 11.
The cooling air introduced into the blade flow path 38 in the stationary blade 30 penetrates through the wall surface of a member constituting the stationary blade 30 such as a seal ring holding ring 33 used for attaching a labyrinth seal (not shown). Jetted as purge air from the provided seal air supply hole 34. This cooling air is diverted after flowing out from the seal air supply hole 34, and flows in the seal gap 11a as indicated by a broken line arrow Ca in the drawing. The cooling air is diverted, and one of the diverted cooling air is sucked and flows out to the inner side of the rotor, and the other cooling air flows into the disk cavity 11 through the seal gap 11a and becomes purge air. Therefore, the cooling air injected from the stationary blade 30 into the disk cavity 11 is purged, so that the disk cavity 11 is maintained at a pressure higher than the circumferential static pressure distribution when there is no purge air. In addition, cooling with cooling air having a low temperature is also performed.

一方、ガスパス12を流れる主流高温ガスGは、径方向に部分的にパージ空気の圧力よりも高いことがあるため、周方向静圧分布の影響を受け、高温分流ガスgが分流して動翼20と静翼30との間に形成された入口開口11bからディスクキャビティ11内へ侵入する。このような高温分流ガスgの侵入は、ディスクキャビティ11内のパージ空気圧力を高く設定することで防止または抑制できる。しかし、ディスクキャビティ11内のパージ空気圧力を高く設定するためには、圧縮部2から導入する冷却空気量を増加させる必要があり、この結果、主流高温ガスGの温度低下や燃焼部3に供給可能な燃焼用圧縮空気量の減少等により、ガスタービン1の運転効率を低下させる要因となる。従って、パージ圧力の設定については、諸条件を考慮してガスタービン1の運転効率を優先させることが好ましい。   On the other hand, the mainstream hot gas G flowing in the gas path 12 may be partially higher than the pressure of the purge air in the radial direction. 20 enters the disk cavity 11 through an inlet opening 11b formed between the blade 20 and the stationary blade 30. Such intrusion of the high temperature diverted gas g can be prevented or suppressed by setting the purge air pressure in the disk cavity 11 high. However, in order to set the purge air pressure in the disk cavity 11 high, it is necessary to increase the amount of cooling air introduced from the compression unit 2, and as a result, the temperature of the mainstream hot gas G decreases and the combustion air is supplied to the combustion unit 3. It becomes a factor which reduces the operating efficiency of the gas turbine 1 by the reduction | decrease in the amount of compressed air for combustion etc. which is possible. Therefore, regarding the setting of the purge pressure, it is preferable to prioritize the operation efficiency of the gas turbine 1 in consideration of various conditions.

動翼20と静翼30との間に形成された入口開口11bからディスクキャビティ11に侵入した高温分流ガスgは、最初に第1緩衝キャビティ22へ流入し、第1緩衝キャビティ22内によって十分に攪拌混合され、周方向の圧力分布を緩和する。このような混合の促進は、第1緩衝キャビティ22が流路抵抗の高い第1段シール部13の上流側に位置し、さらに、壁面に沿った流れを形成しやすい比較的大きな容積の空間を有しているためである。   The hot diverted gas g that has entered the disk cavity 11 from the inlet opening 11 b formed between the rotor blade 20 and the stationary blade 30 first flows into the first buffer cavity 22, and is more fully contained in the first buffer cavity 22. Stir and mix to relieve pressure distribution in the circumferential direction. Such mixing is facilitated by the fact that the first buffer cavity 22 is located on the upstream side of the first-stage seal portion 13 having a high flow resistance, and a relatively large volume space that easily forms a flow along the wall surface. It is because it has.

このため、第1段シール部13へ向かう高温分流ガスgは、第1緩衝キャビティ22がないものと比較して径方向圧力分布が低減され、従って、同じシール性能を得るために必要となるディスクキャビティ11内のパージ空気圧力については、これを低下させることが可能になる。従って、リムシール10のシール性能を維持し、パージ空気に必要となる冷却空気量を低減することが可能になる。   For this reason, the high-temperature diverted gas g directed to the first stage seal portion 13 has a reduced radial pressure distribution compared to the case where the first buffer cavity 22 is not provided, and therefore a disk required to obtain the same sealing performance. The purge air pressure in the cavity 11 can be reduced. Therefore, it is possible to maintain the sealing performance of the rim seal 10 and reduce the amount of cooling air required for the purge air.

従って、上述したダブルオーバーラップシール構造では、動翼20と静翼30との間に形成されるディスクキャビティ11の入口開口11bに到達した主流分流ガスgは、動翼外周フィン23の存在により第1緩衝キャビティ22内に拡散d1(図3参照)され、第1段シール部13を通過する高温分流ガスgの速度は小さくなっている。さらに、この高温分流ガスgは、動翼内周フィン25の存在により第2緩衝キャビティ14内に拡散d2(図3参照)され、第2段シール部15を通過する高温分流ガスgの速度はより一層小さくなる。すなわち、動翼20と静翼30との間に形成されるディスクキャビティ11に到達した主流分流ガスgは、ロータ軸の周方向外側に設けられている第1緩衝キャビティ22に入った後、周方向に延びた壁面に導かれて流速成分が周方向に拡散され、高温分流ガスgの径方向に動翼外周フィン23及び動翼内周フィン25を通過しようとする下向きの速度を低下させることができる。   Therefore, in the above-described double overlap seal structure, the main flow shunt gas g reaching the inlet opening 11b of the disk cavity 11 formed between the rotor blade 20 and the stationary blade 30 is first due to the presence of the rotor blade outer peripheral fins 23. The velocity of the high-temperature diverted gas g diffused in the buffer cavity 22 (see FIG. 3) and passing through the first-stage seal portion 13 is reduced. Further, the high-temperature diverted gas g is diffused d2 (see FIG. 3) into the second buffer cavity 14 due to the presence of the rotor blade inner peripheral fins 25, and the speed of the high-temperature diverted gas g passing through the second stage seal portion 15 is Even smaller. That is, the main flow shunt gas g reaching the disk cavity 11 formed between the moving blade 20 and the stationary blade 30 enters the first buffer cavity 22 provided on the outer side in the circumferential direction of the rotor shaft, The flow velocity component is diffused in the circumferential direction by being guided by the wall surface extending in the direction, and the downward speed of passing through the rotor blade outer peripheral fins 23 and the rotor blade inner peripheral fins 25 in the radial direction of the high-temperature diverted gas g is reduced. Can do.

次に、ガスタービン1のタービン部4に設けられたリムシール構造について、第2の実施形態を図5に基づいて説明する。なお、図5はリムシール構造を示す要部の断面図であり、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この実施形態で説明するリムシール10Aは、静翼30の内部からリムシール部に向けてシール流体の冷却空気Caを流出させる流体供給孔40が設けられている。図示の構成例では、静翼30の翼内流路38に連通する流体供給口40が、静翼30の静翼リム31と静翼内周フィン32との間を連結する壁面に複数穿設されている。この流体供給孔40は、翼内流路38を通ってシール空気供給孔34へ向かう冷却空気Caの一部を第1段シール部13へ向けて流出させるように設けられている。
Next, a second embodiment of the rim seal structure provided in the turbine portion 4 of the gas turbine 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a cross-sectional view of the main part showing the rim seal structure. The same reference numerals are given to the same parts as those in the above-described embodiment, and the detailed description thereof will be omitted.
The rim seal 10 </ b> A described in this embodiment is provided with a fluid supply hole 40 through which the cooling air Ca of the sealing fluid flows out from the inside of the stationary blade 30 toward the rim seal portion. In the illustrated configuration example, a plurality of fluid supply ports 40 communicating with the in-blade channel 38 of the stationary blade 30 are formed in the wall surface connecting the stationary blade rim 31 of the stationary blade 30 and the stationary blade inner peripheral fin 32. Has been. The fluid supply hole 40 is provided so that a part of the cooling air Ca that flows toward the seal air supply hole 34 through the blade inner flow path 38 flows toward the first stage seal portion 13.

このため、第1段シール部13においては、第2緩衝キャビティ14内へ侵入しようとする高温分流ガスgの流れを阻止する方向に冷却空気Caが流出するため、リムシール部のシール性能を向上させることができる。特に、第1緩衝キャビティ22で流速及び圧力が低下した高温分流ガスgは、流体供給孔40から流出する冷却空気の流れに抗して第1段シール部13を通過することは極めて困難になるので、シール性能の向上に有効である。   For this reason, since the cooling air Ca flows out in the first stage seal portion 13 in a direction that prevents the flow of the high-temperature diverted gas g entering the second buffer cavity 14, the sealing performance of the rim seal portion is improved. be able to. In particular, it is extremely difficult for the hot diverted gas g whose flow velocity and pressure have decreased in the first buffer cavity 22 to pass through the first-stage seal portion 13 against the flow of cooling air flowing out from the fluid supply hole 40. Therefore, it is effective for improving the sealing performance.

また、図6は、上述した第2の実施形態について、流体供給孔40の変形例を示す要部の断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部分には同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
この変形例では、流体供給孔40にプラグ50が設けられている。このプラグ50は、静翼30の静翼リム31と静翼内周フィン32との間を連結する壁面に対して、たとえば螺合等により脱着可能に取り付けられている。従って、リムシール部に流出させる冷却空気Caの流量は、流体供給孔40の穴径が異なる複数のプラグ50を用意しておくことにより、容易に付け替えて可変とすることができる。すなわち、設置環境や使用条件等の諸条件に応じて、あるいは、製造時の調整として、リムシール部に流出させる冷却空気量を適宜調整することができる。
Moreover, FIG. 6 is sectional drawing of the principal part which shows the modification of the fluid supply hole 40 about 2nd Embodiment mentioned above. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part similar to embodiment mentioned above, and the detailed description is abbreviate | omitted.
In this modification, a plug 50 is provided in the fluid supply hole 40. The plug 50 is detachably attached to a wall surface connecting the stationary blade rim 31 of the stationary blade 30 and the stationary blade inner peripheral fin 32 by, for example, screwing or the like. Accordingly, the flow rate of the cooling air Ca flowing out to the rim seal portion can be easily changed and made variable by preparing a plurality of plugs 50 having different diameters of the fluid supply holes 40. That is, the amount of cooling air that flows out to the rim seal portion can be appropriately adjusted according to various conditions such as installation environment and use conditions, or as adjustment during manufacturing.

図7は、上述した流体供給孔40の作用を説明する図であり、キャビティ温度と総シール空気量(冷却空気量)との関係が示されている。
図7において、図中の実線Aは、第2段シール部15より下流側(周方向内側)となるディスクキャビティ11(図5,6における点A)のキャビティ温度を示しており、図中の実線Bは、第1段シール部13より下流側(周方向内側)となる第2緩衝キャビティ14(図5,6における点B)のキャビティ温度を示している。
キャビティ温度t1は周方向内側となるディスクキャブティ11内のキャビティ点Aに設定した温度、キャビティ温度t2は周方向外側となる第2緩衝キャビティ14内のキャビティ点Bに設定した温度であり、流体供給孔40が設けられていない構成では、実線A,Bをいずれも設定温度t1,t2以下の安定したキャビティ温度とするため、シール空気量をQ2に設定している。
なお、動翼外周シールフィン23は、動翼を構成する高温部材で構成されているためより高い温度に耐えることができ、従って、周方向外側のキャビティ温度t2を維持するためには、図中の点P1に対応する少なくともシール空気量Q3を供給すればよい。
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the fluid supply hole 40 described above, and shows the relationship between the cavity temperature and the total seal air amount (cooling air amount).
In FIG. 7, a solid line A in the figure indicates the cavity temperature of the disk cavity 11 (point A in FIGS. 5 and 6) on the downstream side (circumferential inner side) from the second stage seal portion 15. A solid line B indicates the cavity temperature of the second buffer cavity 14 (point B in FIGS. 5 and 6) on the downstream side (circumferential inner side) from the first stage seal portion 13.
The cavity temperature t1 is the temperature set at the cavity point A in the disc cab 11 that is on the inner side in the circumferential direction, and the cavity temperature t2 is the temperature that is set at the cavity point B in the second buffering cavity 14 on the outer side in the circumferential direction. In the configuration in which the supply hole 40 is not provided, the amount of sealing air is set to Q2 in order to set the solid lines A and B to stable cavity temperatures below the set temperatures t1 and t2.
The rotor blade outer peripheral seal fin 23 can withstand a higher temperature because it is made of a high temperature member constituting the rotor blade. Therefore, in order to maintain the cavity temperature t2 in the outer circumferential direction, What is necessary is to supply at least the sealing air amount Q3 corresponding to the point P1.

これに対し、流体供給孔40を設けた場合、流体供給孔40から供給される冷却空気により、点Bにおいて近傍に冷却空気の供給を直接受けるため、第2緩衝キャビティ14のキャビティ点Bにおける温度をより低くすることができる(破線B′参照)。
このとき、流体供給孔40から供給される冷却空気量をQ、ロータ軸側から供給される冷却空気量をQとし、総シール空気量Q(Q=Q+Q)について流体供給孔40を設けなかった場合と同じにすると、冷却空気量Qは、流体供給孔40を設けなかった場合に比べて減少し、周方向内側となるキャビティ点Aにおける温度は若干増加する(破線A′参照)ものの、点Bにおける直接の冷却効果により総シール空気量Qを減らすことができる。
従って、キャビティ点Bにおいてキャビティ温度t2以下を維持し、キャビティ点Aにおいてキャビティ温度t1以下を維持するためには、図中の点P2に対応する総シール空気量Q1を供給すればよい。この結果、総シール空気量Qについては、Q3とQ1との差分だけ低減することが可能になる。
On the other hand, when the fluid supply hole 40 is provided, the cooling air supplied from the fluid supply hole 40 is directly supplied with the cooling air in the vicinity at the point B, and therefore the temperature at the cavity point B of the second buffer cavity 14. Can be made lower (see broken line B ').
At this time, the amount of cooling air supplied from the fluid supply hole 40 is Q B , the amount of cooling air supplied from the rotor shaft side is Q A, and the fluid supply hole for the total seal air amount Q (Q = Q A + Q B ) In the same manner as in the case of not providing 40, the cooling air amount Q A decreases compared to the case where the fluid supply hole 40 is not provided, and the temperature at the cavity point A on the inner side in the circumferential direction slightly increases (dashed line A). However, the total sealing air amount Q can be reduced by the direct cooling effect at the point B.
Therefore, in order to maintain the cavity temperature t2 or less at the cavity point B and maintain the cavity temperature t1 or less at the cavity point A, the total seal air amount Q1 corresponding to the point P2 in the figure may be supplied. As a result, the total seal air amount Q can be reduced by the difference between Q3 and Q1.

上述した本発明によれば、ガスパス12を流れる主流高温ガスGの一部が高温分流ガスgとなって第1緩衝キャビティ22内に流入すると、リムシール部の上流位置にある第1緩衝キャビティ22内で周方向の静圧が均一に近づくので、リムシール部に向かう流れの流速及び圧力が低下し、リムシール部においては高温分流ガスgのシールに必要となる冷却空気Caの流量低減が可能となる。
従って、十分なシール機能を確保するとともに、ディスクキャビティ11に噴出させて高温分流ガスgの侵入を防止する冷却空気Caの流量を低減することが可能になるので、ガスタービン1の効率を向上させることができる。すなわち、上述した本発明のリムシール構造を採用することにより、十分なシール機能の確保と、主流高温ガスの浸入防止に必要となる冷却空気の流量低減とを両立させ、運転効率のよいガスタービン1を提供することができる。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
According to the above-described present invention, when a part of the mainstream hot gas G flowing through the gas path 12 becomes the high-temperature diverted gas g and flows into the first buffer cavity 22, the first buffer cavity 22 in the upstream position of the rim seal portion. Since the static pressure in the circumferential direction approaches uniformly, the flow velocity and pressure of the flow toward the rim seal portion are reduced, and the flow rate of the cooling air Ca required for sealing the high temperature diverted gas g can be reduced in the rim seal portion.
Therefore, it is possible to secure a sufficient sealing function and reduce the flow rate of the cooling air Ca that is ejected into the disk cavity 11 to prevent the high temperature diverted gas g from entering, so that the efficiency of the gas turbine 1 is improved. be able to. That is, by adopting the above-described rim seal structure of the present invention, it is possible to achieve both a sufficient sealing function and a reduction in the flow rate of cooling air necessary for preventing the inflow of the mainstream high-temperature gas, and a gas turbine 1 with high operating efficiency. Can be provided.
In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, In the range which does not deviate from the summary of this invention, it can change suitably.

本発明に係るガスタービンのリムシール構造について、第1の実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 1st Embodiment about the rim seal structure of the gas turbine which concerns on this invention. 動翼のプラットフォーム下面に設けられた緩衝キャビティを示す要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part which shows the buffer cavity provided in the platform lower surface of a moving blade. 第1緩衝キャビティ及び第2緩衝キャビティの全体的な位置関係を示すガスタービンの縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the gas turbine which shows the whole positional relationship of a 1st buffer cavity and a 2nd buffer cavity. ガスタービンの概要を示す断面斜視図である。It is a section perspective view showing the outline of a gas turbine. 本発明に係るガスタービンのリムシール構造について、第2の実施形態を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows 2nd Embodiment about the rim seal structure of the gas turbine which concerns on this invention. 本発明に係るガスタービンのリムシール構造について、図5の変形例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the modification of FIG. 5 about the rim seal structure of the gas turbine which concerns on this invention. 流体供給孔の作用を説明する図であり、キャビティ温度とシール空気量との関係が示されている。It is a figure explaining the effect | action of a fluid supply hole, and the relationship between cavity temperature and the amount of seal air is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガスタービン
2 圧縮部
3 燃焼部
4 タービン部
10,10A リムシール
11 ディスクキャビティ
12 ガスパス
13 第1段階のオーバーラップシール部(第1段シール部)
14 第2緩衝キャビティ
15 第2段階のオーバーラップシール部(第2段シール部)
20 動翼
21 プラットフォーム
22 第1緩衝キャビティ
23 動翼外周シールフィン
25 動翼内周シールフィン
30 静翼
31 静翼リム
40 流体供給孔
50 プラグ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas turbine 2 Compression part 3 Combustion part 4 Turbine part 10,10A Rim seal 11 Disc cavity 12 Gas path 13 First stage overlap seal part (first stage seal part)
14 Second buffer cavity 15 Second stage overlap seal part (second stage seal part)
20 Rotor 21 Platform 22 First buffer cavity 23 Rotor outer peripheral seal fin 25 Rotor inner peripheral seal fin 30 Stator vane 31 Stator vane rim 40 Fluid supply hole 50 Plug

Claims (4)

燃焼部から供給された主流高温ガスが動翼/静翼間に形成されるディスクキャビティへ侵入することを低減するガスタービンのリムシール構造において、
前記動翼のプラットフォーム下面に設けた肉ぬすみと前記静翼側端面との間に形成した第1緩衝キャビティと、該第1緩衝キャビティよりロータ径方向内側に形成した第2緩衝キャビティとを備え、前記第1緩衝キャビティは、前記主流高温ガスの流れが前記第2緩衝キャビティに到達する前の侵入経路に位置し、かつ、前記第1緩衝キャビティ内に入り込んだ前記主流高温ガスの流れを周方向に速度成分を向ける形状を有しているガスタービンのリムシール構造。
In a rim seal structure of a gas turbine for reducing mainstream hot gas supplied from a combustion section from entering a disk cavity formed between a moving blade and a stationary blade,
A first buffering cavity formed between a fillet provided on the lower surface of the platform of the moving blade and the stationary blade side end surface, and a second buffering cavity formed on the inner side in the rotor radial direction from the first buffering cavity, The first buffer cavity is located in an intrusion path before the flow of the mainstream hot gas reaches the second buffer cavity, and the flow of the mainstream hot gas that has entered the first buffer cavity in the circumferential direction. A gas turbine rim seal structure having a shape for directing a velocity component.
前記静翼の内部から前記リムシール部に向けてシール流体を流出させる流体供給孔が設けられている請求項1に記載のガスタービンのリムシール構造。   The rim seal structure for a gas turbine according to claim 1, wherein a fluid supply hole for allowing a seal fluid to flow from the inside of the stationary blade toward the rim seal portion is provided. 前記流体供給孔が、前記静翼に脱着可能なプラグに設けられている請求項2に記載のガスタービンのリムシール構造。   The rim seal structure for a gas turbine according to claim 2, wherein the fluid supply hole is provided in a plug detachable from the stationary blade. 燃焼用空気を圧縮する圧縮部と、前記圧縮部から送られてきた高圧空気中に燃料を噴射して主流高温ガスを発生させる燃焼部と、前記燃焼部の下流側に位置し前記主流高温ガスにより駆動されるタービン部とを具備し、前記タービン部が請求項1から3のいずれかに記載のリムシール構造を備えているガスタービン。
A compression section for compressing combustion air; a combustion section for injecting fuel into high-pressure air sent from the compression section to generate mainstream hot gas; and the mainstream hot gas located downstream of the combustion section A gas turbine comprising a rim seal structure according to any one of claims 1 to 3.
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