سیل در توربین گاز و بخار

فرزین رضاقلی
مقالات, توربین گاز و بخار

محتوا نمایش

سیل در توربین

سیل در توربین به روش غير تماسي Seal strip روشي است كه سازنده براي آب بندي بين قطعات ثابت و متحرك بكار مي برد.

در شكل زیر استفاده از سیل در توربین براي آب بندي دو سر پوسته يك توربين نشان داده شده است.

به علت اختلاف فشار بين داخل پوسته و خارج آن، بخار تمايل به خروج از پوسته و ورود به هواي آزاد را دارد.

وجود مجموعه اي از سیل در توربین به صورت يك مانع عمل كرده، با يك فرآيند خفگي (Throttle) باعث كاهش فشار در هر مرحله و در نتيجه كاهش دبي جرمي عبوري خواهد شد. مقدار بخار عبوري از سیل ها توسط سيستم Seal & Gland كنترل شده و به مصرف قسمت LP رسيده و يا به كندانسور وارد مي شود.

دو نوع سیل در توربین را می توان در توربين هاي بخاری مورد استفاده داد كه در شكل زیر با نام هاي A و B نشان داده شده است.

در انتخاب سیل در توربین بايد به مسائل زير دقت نمود:

راندمان سيل يعني توانايي كاهش فشار و در نتيجه كاهش دبي جرمي
تحمل تنش خمشي ايجاد شده در مقطع ريشه سيل به علت اختلاف فشار در دو طرف آن
فركانس طبيعي سيل نصب شده

انواع سیل در توربین

در شكل زیر انواع آرايش سيل ها نشان داده شده است.

معمولا بين روتور و پوسته از آرايش هاي 1,2,3 استفاده مي شود و آرايشهاي 4,5,6 بيشتر در آب بندي بين پره و روتور و يا پره ها و پوسته كاربرد دارد.

خصوصيات نوع Labyrinth و كاربرد آن

اين آرايش راندمان خوبي دارد و هم بين پوسته و روتور و هم در پره ها استفاده مي شود. معمولا در قسمتهاي HP و IP و جاهايي كه انبساط محوري كم مي باشد استفاده مي شود. در صورتي كه انبساط محوري زياد باشد بايد جهت جلوگيري از برخورد فاصله بين سيل ها را زياد كرد كه اين امر باعث كاهش راندمان سيل مي شود.

خصوصيات نوع Tip to Tip و كاربرد آن

اين آرايش كارآيي كمتري نسبت به Labyrinth دارد. اما در مواقعي كه انبساط طولي زياد است بهتر است از اين آرايش استفاده نمود. همچنين در قطعاتي كه به صورت يك دايره كامل هستند و دو تكه نمي باشد به علت امكان مونتاژ از اين آرايش مي توان استفاده نمود. همچنين محاسبات نشان مي دهد كه در پره هاي LP كه لقي شعاعي حدود 0.9 میلیمتر است حالت بهینه اين آرايش بدست مي آيد.

اين نتيجه مستقل از موقعيت ياتاقان تراست مي باشد.

خصوصيات نوع Straight through و كاربرد آن

اين آرايش راندمان كمتري نسبت به آرايش هاي 1و 2 دارد. اما از لحاظ اقتصادي به صرفه تر است.

در مواردي كه طول آب بندي به اندازه كافي زياد و افت فشار كم است مي توان از اين آرايش استفاده نمود.

خصوصيات نوع Castellated و كاربرد آن

اين آرايش، بيشتر براي پره ها استفاده مي شود و راندمان بسيار خوبي دارد. همچنين جهت كاهش وزن shroud و در نتيجه كاهش نيروهاي وارد بر پره نيز از اين آرايش استفاده مي شود.

جهت استفاده از اين آرايش بايد پهناي shroud به اندازه مناسب باشد.

همچنين ماشين كاري اين آرايش هزينه بر است.