(57)【要約】【課題】移行状態および定常状態運転の間の漏れをできるだけ減じ、全ての作動条件において危険な摩擦を回避する、ガスタービン用シールシステムを提案する。【解決手段】タービンステータ４９，５０から軸方向に面した第２のシールベース１１と、第２のシールベース１１に取り付けられ、第２のシールベース１１から軸方向にロータ４７，４８に向かって延びる第２のシール１２と、第２のアーム１０であって、タービンロータ４７，４８から軸方向に第２のシールベース１１に向かって延び、第２のシール１２の手前で終わっており、これにより、第２のシール１２と第２のアーム８１０との間に第２の間隙１３を形成している、第２のアーム１０と、を備える。【選択図】図２ａ
2015121224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンステータ（４９，５０）とタービンロータ（４７，４８）との間の通路用のシールシステムであって、前記タービンステータ（４９，５０）から半径方向内方に面した第１のシールベース（７）と、該第１のシールベース（７）に取り付けられかつ該第１のシールベース（７）から半径方向内方へ延びる第１のシール（８）と、第１のアーム（６）であって、前記タービンロータから半径方向外方へ前記第１のシール（８）に向かって延び、該第１のシール（８）の手前で終わっており、これにより、前記第１のシール（８）と前記第１のアーム（６）との間に第１の間隙（９）を形成する第１のアーム（６）と、を備えるシールシステムにおいて、
前記タービンステータ（４９，５０）から軸方向に面した第２のシールベース（１１）と、該第２のシールベース（１１）に取り付けられ、該第２のシールベース（１１）から軸方向に前記タービンロータ（４７，４８）に向かって延びる第２のシール（１２）と、第２のアーム（１０）であって、前記タービンロータ（４７，４８）から軸方向に前記第２のシールベース（１１）に向かって延び、前記第２のシール（１２）の手前で終わっており、これにより、該第２のシール（１２）と前記第２のアーム（１０）との間に第２の間隙（１３）を形成している、第２のアーム（１０）と、を備えることを特徴とする、シールシステム。
【請求項２】
前記第１のアーム（６）と、前記第２のアーム（１０）と、前記第１のアーム（６）および前記第２のアーム（１０）に面した前記タービンステータ（４９，５０）のセクションの表面とによって画定された外側キャビティ（１５）を備える、請求項１記載のシールシステム。
【請求項３】
前記タービンステータ（４９，５０）は、前記外側キャビティ（１５）に面した２つの構成部材を有しており、該構成部材の間にはシール（１７）またはスロットが介在しており、前記シール（１７）または前記スロットは、前記外側キャビティ（１５）をパージするための所定の漏れ率を有する、請求項２記載のシールシステム。
【請求項４】
前記第１のシール（８）および／または前記第２のシール（１２）は、ハニカム材料から形成されているかまたは摩耗可能材料から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のシールシステム。
【請求項５】
前記第２のアーム（１０）は、前記第１のアーム（６）よりも前記タービンステータ（４９，５０）に向かって軸方向にさらに延びている、請求項１から４までのいずれか１項記載のシールシステム。
【請求項６】
回転するブレード（４）の列に取り付けられたロッキングプレート（１８）を備え、前記第１のアーム（６）および前記第２のアーム（１０）のうちの少なくとも一方が前記ロッキングプレート（１８）から延びている、請求項１から５までのいずれか１項記載のシールシステム。
【請求項７】
前記第１のアーム（９）および前記第２のアーム（１０）のうちの少なくとも一方が、前記回転するブレード（４）の列から延びている、請求項１から６までのいずれか１項記載のシールシステム。
【請求項８】
前記第１のシールベース（７）は、前記タービン（４２，４３）の高温ガス通路とは反対側に面したタービンベーン（５）のプラットフォーム（２）の側に設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載のシールシステム。
【請求項９】
圧縮機（４１）と、燃焼室（４４，４５）と、タービン（４２，４３）と、タービンステータ（４９，５０）と、タービンロータ（４７，４８，５１）とを備え、請求項１から８までのいずれか１項記載のシールシステムを備えることを特徴とする、ガスタービン（４０）。
【請求項１０】
前記タービンステータ（４９，５０）と、前記タービンロータ（４７，４８）との間に第２のアーム（１０）から半径方向内方へ延びる環状キャビティ（１４）と、該環状キャビティ（１４）内へのパージ空気供給とを備える、請求項９記載のガスタービン。
【請求項１１】
前記タービンステータ（４９，５０）および前記タービンロータ（４７，４８，５１）は、熱膨張の差を有するように設計されており、これにより、第１のアーム（６）と第１のシール（８）との間に設けられた第１の間隙（９）は、運転中、ガスタービン（４０）の低温条件における第１の間隙（９）対して狭まり、および／または前記タービンステータ（４９，５０）および前記タービンロータ（４７，４８，５１）は、熱膨張の差を有するように設計されており、これにより、前記第２のアーム（１０）と前記第２のシール（１２）との間に設けられた前記第２の間隙（１３）は、運転中、低温条件における第２の間隙（１３）に対して狭まる、請求項９または１０記載のガスタービン。
【請求項１２】
前記タービンステータ（４９，５０）および前記タービンロータ（４７，４８，５１）は、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、移行暖機の間、前記タービンロータ（５１）の熱膨張に対する前記タービンステータ（４９，５０）のより迅速な熱膨張により、第２の間隙（１３）が最小間隙まで狭まるか、または第２のシール（１２）内へ入り込んで摩擦を生じ、ガスタービン（４０）の定常状態運転の間、前記最小間隙よりも幅広の間隙に拡開する、請求項９から１１までのいずれか１項記載のガスタービン。
【請求項１３】
前記タービンステータ（４９，５０）および前記タービンロータ（４７，４８，５１）は、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、移行暖機の間、前記タービンロータ（５１）の熱膨張に対する前記タービンステータ（４９，５０）のより迅速な熱膨張により、第１の間隙（９）が最大間隙まで拡開するか、またはガスタービン（４０）の定常状態運転の間、前記最大間隙よりも小さな間隙に狭まる、請求項９から１２までのいずれか１項記載のガスタービン。
【請求項１４】
前記タービンステータ（４９，５０）および前記タービンロータ（４７，４８，５１）は、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、移行冷却の間、前記タービンロータ（５１）の熱収縮に対する前記タービンステータ（４９，５０）のより迅速な熱収縮により、前記第１の間隙（９）が最小間隙まで狭まるか、または前記第１のシール（８）内へ入り込んで摩擦を生じ、および／または前記タービンステータ（４９，５０）および前記タービンロータ（４７，４８，５１）は、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、前記ガスタービン（４０）の移行冷却の間、前記タービンロータ（５１）の熱収縮に対する前記タービンステータ（４９，５０）のより迅速な熱収縮により、前記第２の間隙（１３）が最大間隙まで拡開する、請求項９から１３までのいずれか１項記載のガスタービン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービンにおける回転するブレードと、回転しない隣接する構造との間の環状空間に配置されたリムシールに関する。さらに、本開示は、シールシステムを有するガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、通常、ステータを形成するケーシングから半径方向内方へ延びる固定タービンベーンの複数の列と、タービンステータに対して回転するロータアセンブリに取り付けられた回転可能なタービンブレードの複数の列とを有する。通常、ロータアセンブリからの冷却空気の損失、およびタービンステータとタービンロータとの間の間隙またはスペースへの高温ガス吸込みをできるだけ減じるために、タービンリムシールは、タービンステータとタービンロータとの間の間隙を封止する。
【０００３】
始動から定常状態負荷運転までの運転中、タービンステータに対する回転するタービンロータの位置は、様々な構成部材の異なる熱膨張、およびロータに作用する遠心力により変化する。その結果生じる相対移動は、ロータもしくはステータにおける部材の位置に依存する。その結果、リムシールの封止面の位置、もしくはリムシールの間隙は、ガスタービンの運転中に変化する。その結果、シールの漏れは運転中に変化することがある。漏れの増大はガスタービン性能を低下させ、特に、動力および効率を低減させることがあり、漏れは、ガスタービンのエミッションに対して有害な影響を与えることがある。間隙幅の減少は、ロータおよびステータの部材間の摩擦につながり、ガスタービンを損傷することがある。
【０００４】
冷却流体を封止するためにタービンステータとタービンロータとの間の境界面用のシールシステムが、米国特許出願公開第２００９／００１４９６４号明細書から公知である。このシールシステムは、タービンステータから延びるシールベースと、アームとから形成されている。アームは、タービンロータから半径方向外方へ、シールベースに向かって延びているが、シールベースの手前で終わっており、これにより、シールベースとアームとの間に間隙を形成している。シールシステムは、さらに、ハニカム状シールを有する。ハニカム状シールは、シールベースに取り付けられており、シールベースからアームに向かって半径方向内方へ延びている。外側封止面は、それを中心にタービンロータが回転する長手方向軸線に対して平行になっていないので、タービンロータの軸方向移動によって間隙の距離を減じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／００１４９６４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本開示の課題は、移行および定常状態運転の間の漏れをできるだけ減じ、全ての作動条件において危険な摩擦を回避する、ガスタービン用シールシステムを提案することである。さらに、開示されたシールシステムは、より複雑でない頑丈な設計を有しており、これは、既存の解決手段に対する僅かな変更のみを必要とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の実施の形態によれば、タービンステータとタービンロータとの間の間隙または通路用のシールシステムは、タービンステータから半径方向内方に面した第１のシールベースと、第１のシールベースに取り付けられた、第１のシールベースから半径方向内方へ延びた第１のシールと、タービンロータから第１のシールに向かって半径方向外方へ延びた第１のアーム（フィンとも称される）とを有する。第１のアームは第１のシールの手前で終わっており、これにより、第１のシールと第１のアームとの間に第１の間隙を形成している。シールシステムは、さらに、タービンステータから軸方向に面した第２のシールベースと、第２のシールベースに取り付けられた、第２のシールベースからロータに向かって軸方向に延びた第２のシールと、タービンロータから第２のシールベースに向かって軸方向に延びた第２のアーム（フィンとも称される）とを有する。第２のアームは、第２のシールの手前で終わっており、これにより、第２のシールと第２のアームとの間に第２の間隙を形成している。シールおよびアームは、通常、円周に沿ってロータもしくはステータまで延びている。
【０００８】
１つの実施の形態によれば、第１のアームと、第２のアームと、第１のアームに面したタービンステータセクションの表面と、第２のアームに面したタービンステータセクションの表面とが、外側キャビティを画成している。外側キャビティは、第２のアームと、第２のシールとによって、残りの環状キャビティから分離されている。
【０００９】
この外側キャビティは、例えば、ベーンプラットフォームの下側に配置されたリングの形状を有することができる。
【００１０】
外側キャビティは、漏れ低減のために、ロータと、ロータの縁部に近い非回転部分との間の付加的なキャビティとして機能する。外側キャビティは、ロータダンピングの冷却されるセクションへの高温ガス吸込みを減少させるまたは防止することもできる。特に、外側キャビティは、シーリングシステム内への高温漏れによるロータの熱吸収を緩和するのを助ける。
【００１１】
シールシステムの別の実施の形態では、外側キャビティに面したタービンステータセクションは、２つの構成部材を有する。２つの構成部材の間には、外側キャビティをパージするための所定の漏れ率を有するシールまたはスロットを配置することができる。シールまたは間隙の上流には、加圧された暖かい空気を有するプレナムを配置することができる。
【００１２】
２つの構成部材は、例えば、タービンベーンの列と、上流プレナムを、外側キャビティと、ステータと第１のロータとの間の環状間隙とから分離するロータカバーと、であることができる。
【００１３】
１つの実施の形態によれば、第１のシールおよび／または第２のシールは、ハニカム材料から形成することができる。択一的にまたは組合せにおいて、第１のシールおよび／または第２のシールは、摩耗可能材料から形成することができる。
【００１４】
第１のアームは、第１のシールに対して封止されるための半径方向延長部を有する。しかしながら、ロータに向かうステータのオーバハング（通常はベーンプラットフォームの一部）の寸法に応じて、第１のアームは、ロータとステータとの間の距離の少なくとも一部をブリッジするように、ステータに向かって軸方向延長部を有することもできる。容易な組立および分解を可能にするために、第２のアームは第１のアームよりもタービンステータに向かって軸方向にさらに延びていることができる。
【００１５】
別の実施の形態によれば、シールシステムは、回転するブレードの列に取り付けられたロッキングプレートを有しており、第１のアームおよび／または第２のアームはロッキングプレートから延びている。
【００１６】
第１のアームおよび／または第２のアームは、タービンロータ側においてシールシステムを画成している回転するブレードの列から延びていることもできる。アームを回転するブレードの列に一体化することにより、部材の数が減じられ、付加的な固定部および境界面が回避される。しかしながら、ロッキングプレートを使用することによりブレードの製造を単純化することができる。特に、軸方向に十分に延びている第２のアームの鋳造は、金型の所要の寸法を増大させ、鋳造プロセスを複雑にする。ロッキングプレートは、さらに、隣り合うブレードの間の空間からシールシステムの通路内への冷却空気の漏れを減じるように機能することができる。
【００１７】
特に、第１のシールベースは、タービンの高温ガス通路とは反対側に面したタービンベーンのプラットフォームの側に設けることができる。プラットフォーム表面自体がシールベースであってもよい。ステータ材料に応じて、ステータ自体が、ステータ部分に一体化されたシールおよびシールベースとして機能することができる。
【００１８】
シーリングシステムの他に、このようなシーリングシステムを備えるガスタービンが本発明の目的である。このようなガスタービンは、圧縮機と、燃焼室と、タービンと、タービンステータと、ロータとを有する。さらに、ガスタービンは、当該ガスタービンのタービンステータとタービンロータとの間の通路を封止するための上述のようなシールシステムを有する。
【００１９】
１つの実施の形態によれば、ガスタービンは、第２のアームの下側において、タービンステータとタービンロータとの間に半径方向内方へ延びた環状キャビティを有しており、環状キャビティ内へのパージ空気供給を有する。
【００２０】
始動から定常状態負荷運転、および定常状態ベース負荷運転までの運転中、タービンステータに対する回転するタービンロータの位置が変化する。その結果生じる相対移動は、ロータもしくはステータにおける部材の位置に依存する。全ての運転条件の間にシーリングシステムの良好な封止性能を保証し、かつシステムの機械的一体性を保証するために、このようなシールシステムを備えるガスタービンの設計においてこのような相対移動が考慮されなければならない。
【００２１】
ガスタービンは、低温条件において組み立てられる。すなわち、ステータおよびロータは、実用上、周囲温度、もしくは工場ホールの温度を有しており、組立て中に初期低温間隙が決定される。定常状態、特にベース負荷または全負荷での温暖な運転条件において、ステータおよびロータは低温条件に対して加熱される。ステータとロータとは、通常、異なる熱膨張係数を有する異なる材料から形成されており、かつ異なる形状および質量を有し、また、運転中に部材は異なる温度に加熱されるので、運転中に間隙が変化する。ガスタービンの運転後、ガスタービンが再び低温条件に冷却されるときに、さらに変化が生じる。熱膨張の違いが考慮されなければならず、この違いは、ガスタービンの設計の間に影響され得る。
【００２２】
１つの実施の形態によれば、ガスタービンのステータおよびロータは、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、第１のアームと第１のシールとの間に設けられた第１の間隙は、運転中、ガスタービンの低温条件における第１の間隙に対して狭まる。これは、例えば、熱膨張を減じるために局所的に冷却されるか、またはシールシステムにおけるロータセクションの熱膨張係数よりも小さな熱膨張係数を有する材料から形成されたシールを支持する構造におけるリングセクションによって実現することができる。
【００２３】
組合せにおいてまたは択一的に、ステータおよびロータは、異なる熱膨張を生じるように設計することができ、これにより、第２のアームと第２のシールとの間に設けられた第２の間隙は、運転中、低温条件における第２の間隙に対して狭まる。これは、例えば、シーリングシステムの軸方向位置と、共通の上流固定箇所との間のロータセクションにおけるよりも、ステータセクションにおけるより高い平均温度上昇につながる冷却を有するタービンを設計することによって実現することができる。共通の上流固定箇所は、例えば軸方向軸受であってよい。
【００２４】
ガスタービンの別の実施の形態では、ステータおよびロータは、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、第２の間隙が最小間隙まで狭まるか、または移行暖機の間にロータの熱膨張に対するステータのより迅速な熱膨張により第２のアームが第２のシール内へ入り込んで摩擦を生じ、ガスタービンの定常状態運転の間は最小間隙よりも幅広の間隙に拡開する。熱膨張のこのような違いを実現するために、ガスタービンは、例えば、シーリングシステムの軸方向位置と、共通の上流固定箇所との間のロータセクションへの比熱伝達が、シーリングシステムの軸方向位置と、共通の上流固定箇所との間のステータへの比熱伝達よりも小さくなるように設計することができ、比熱伝達は、構成部材への熱伝達率を、構成部材の熱容量によって割ったものである。
【００２５】
ガスタービンのさらに別の実施の形態では、ステータおよびロータは、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、移行暖機の間にロータの熱膨張に対するステータのより迅速な熱膨張により第１の間隙が最大間隙まで拡開し、ガスタービンの定常状態運転の間は最大間隙よりも小さい間隙に狭まる。熱膨張のこのような違いを実現するために、ガスタービンは、例えば、シーリングシステムの軸方向位置と、共通の上流固定箇所との間のロータセクションへの比熱伝達が、シーリングシステムの軸方向位置と、共通の上流固定箇所との間のステータへの比熱伝達よりも小さくなるように設計することができ、比熱伝達は、構成部材への熱伝達を、構成部材の熱容量によって割ったものである。
【００２６】
ガスタービンの別の実施の形態では、ステータおよびロータは、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、移行冷却の間に第１の間隙が最小間隙まで狭まるか、またはロータの熱収縮に対するステータのより迅速な熱収縮により第１のシール内へ入り込んで摩擦を生じるように設計されている。加えてまたは択一的に、ステータおよびロータは、異なる熱膨張を生じるように設計されており、これにより、ガスタービンの移行冷却の間にロータの熱収縮に対するステータのより迅速な熱収縮により第２の間隙が最大間隙まで拡開する。
【００２７】
加えて、シールシステムの設計において、シーリングアームとシールとの間の間隙に対する遠心力の影響を考慮することができる。遠心力は、特に第１のシールのために重要であり得る。
【００２８】
移行動作において非周期的である２つの後続のシールの配置により、すなわち、第１のシールの間隙が拡開すると、第２のシールの間隙が狭まり、また、第１の間隙が狭まると、第２の間隙が拡開するような場合、全ての運転条件の間、高温ガス通路に対する環状間隙の良好な封止を保証することができる。
【００２９】
開示されたシールシステムは、コンパクトな設計により、ガスタービン設計に対する幾何学的な影響の程度が少ない。所要の部材の複雑さは低い。ブレードおよびベーンのオーバハングもしくはシーリングアームは、短いままである。構造的な部材にはオーバハングは不要である。さらに、ベーンの幾何学的設計のために付加的なスペースを提供する必要がない。
【００３０】
シーリングシステムは、アクセス性が高められたことにより、ガスタービンの容易なメンテナンスを可能にする。構造的な部材の鉛直の組立／分解が可能である。構造的な部材およびブレードの調整もまた、設計の複雑さの程度が低いため（例えば単純な鉛直方向ハニカム配列）、容易である。ベーンの分解後には、ステータ部材をさらに取り外す必要なくブレードにアクセスすることができる。
【００３１】
上側のシール、すなわち、第１のアームと第１のシールとの間のシールは、全体的なシール性能と、高温ガス流路への総漏れ流とを決定する。下側のシール、すなわち第２のアームと第２のシールとの間のシールは、環状キャビティからの漏れを規定し、減じる。シールは、冷却された空気をリングキャビティへ提供し、環状キャビティへの一切の戻り流を遮断する。
【００３２】
リングキャビティは、バッファキャビティとして機能する。リングキャビティは、ロータおよびステータを高温ガス吸込みから保護する。高温ガスがリングキャビティに進入すると、高温ガスは、（第２のアームと第２のシールとによって形成された）内側シールを横切る流れにより、そこにとどまる。さらに、リングキャビティは、例えば、加圧された温暖な空気を有するプレナムから環状キャビティへの内部漏れの逆流を防止する。通常、環状キャビティにおいて二次循環流が生じ、この二次循環流は、空気を半径方向外側位置から環状キャビティの内径へ搬送する。高温ガス流に近い位置において温暖な空気が環状キャビティに進入すると、これは、内側ロータ表面の局所的過熱につながる恐れがある。
【００３３】
説明された全ての利点は、それぞれの場合に特定された組合せだけでなく、発明の範囲から逸脱することなく、その他の組合せにおいてまたは単独で使用することもできる。これは、例えば、単一燃焼ガスタービンおよび連続燃焼ガスタービンに適用することができる。
【００３４】
開示、その性質及びその利点は、添付の図面を用いて以下でより詳細に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】開示されたシーリングシステムを備えるガスタービンの断面を概略的に示している。
【図２ａ】ガスタービンの低温条件におけるシーリングシステムの側面図によって、タービンの切り抜き図を示している。
【図２ｂ】僅かな変更点を有する図２ａの切り抜き図を示しており、さらにガスタービンの移行運転中における可能な摩擦を示しており、さらにガスタービンの温暖な定常状態運転条件の間のシーリングアームの定常状態位置を示している。
【図２ｃ】運転中の図２ａのシーリングシステムの冷却および漏れ流を示している。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、典型的な実施の形態によるガスタービン発電プラントの主要な要素の概略図を示している。ガスタービン４０は、機械軸線５２に沿って延びており、運転中に燃焼用空気を導入および圧縮する圧縮機４１と、後続の第１の燃焼室４４と、第１の燃焼室４４の下流に配置された、高圧タービン４２とも称される第１のタービンと、第２の燃焼室４５と、第２の燃焼室４５の下流に配置された、低圧タービン４３とも称される第２のタービンと、を有する。第２のタービン４３から排出された排ガスは、タービンから出ていく。次いで、ガスタービン４０において発生された有効エネルギは、例えば、同じ軸に配置された発電機（図示せず）によって電気エネルギに変換することができる。
【００３７】
第２のタービン４３から出た高温の排ガスは、まだ排ガスに含まれているエネルギの最適な利用のために、排ガスラインを通じてＨＲＳＧ（排熱回収ボイラ）もしくは廃熱ボイラへ案内することができ、蒸気タービン（図示せず）またはその他のプラントのための生蒸気を発生するために利用される。
【００３８】
ステータ４９，５０に対するロータ５１の軸方向位置は、固定箇所として軸方向軸受５３によって決定される。ロータ５１は、高圧タービンステータ４９によって包囲された高圧タービンロータ４７と、低圧タービンステータ５０によって包囲された低圧タービンロータ４８とを有する。シールシステムＩＩは、高圧タービンロータ４７と高圧タービンステータ４９との間の境界面、および低圧タービンロータ４８と低圧タービンステータ５０との間の境界面に配置されている。
【００３９】
シールシステムＩＩは、図２においてガスタービン４０の切り抜き図としてより詳細に概略的に示されている。図２ａには、ガスタービン４０の低温条件におけるシールシステムが示されている。シールシステムＩＩは、タービンステータ４９，５０とタービンロータ４７，４８との間に延びる環状キャビティ１４の縁部を封止する。示された例においては、タービンロータの半径方向外側端部は、ロータディスクに取り付けられたタービンブレード１の基部４によって形成されている。タービンステータ４９，５０の半径方向外側端部は、ベーン５のベーン基部３０によって形成されている。ベーン基部３０をロータカバー２９に結合することができる。ロータカバー２９は、ステータ側において環状キャビティをさらに画定している。示された例において、ベーン基部３０と、このベーン基部３０と重なり合っておりかつベーン基部３０から半径方向内方へ延びたロータカバー２９との間に、シール１７が配置されている。
【００４０】
ベーン５は、ベーン基部３０に取り付けられたまたは一体化されたベーンプラットフォーム２を有する。ベーンプラットフォーム２は、ステータ４９，５０とロータ４７，４８との間の環状キャビティの半径方向外側端部を少なくとも部分的に画定するように軸方向に延びている。タービンの高温ガス通路とは反対側に面したベーンプラットフォーム２の側は、第１のシールベース７を形成している。第１のシール８は、第１のシールベース７から半径方向内方へ延びている。
【００４１】
ロータ４７，４８、より具体的にはブレード基部４から、第１のアーム６が第１のシール８の方向へ半径方向に延びている。第１のアーム６は第１のシール８の手前で終わっており、第１のシール８と第１のアーム６との間に第１の間隙９を残している。
【００４２】
第１のアーム６の下方において、ロッキングプレート１８が、環状キャビティ１４に面してブレード基部４に取り付けられている。ロータカバー２９の表面は、軸方向でロッキングプレート１８と向き合ったセクションにおいて、環状キャビティ１４に面した表面に第２のシールベース１１を形成するように構成されている。第２のシール１２は、第２のシールベース１１に取り付けられており、環状キャビティ１４の方向へ延びている。
【００４３】
ロータ４７，４８、より具体的にはロッキングプレート１８から、第２のアーム１０が第２のシール１２に向かって軸方向に延びている。第２のアーム１０は、第２のシール１２の手前で終わっており、第２のシール１２と第２のアーム１０との間に第２の間隙１３を残している。
【００４４】
第２のシール１２および第２のアーム１０は、外側リングキャビティ１５を主環状キャビティ１４から分離している。外側キャビティ１５は、ガスタービンの軸線に向かう半径方向では第２のシール１２および第２のアーム１０によって画定されており、軸方向では、一方の側ではロータカバー２９およびベーン基部３０によって、他方の側ではロッキングプレート１８を備えたブレード基部４によって画定されており、軸線とは反対方向の半径方向ではベーンプラットフォーム２によって画定されている。
【００４５】
ベーン５の翼３は、ベーンプラットフォーム２からタービンの高温ガス流路内へ延びている。ブレード翼（図示せず）は、ブレード基部４もしくはブレードプラットフォーム（同様に図示せず）から高温ガス流路内へ延びている。
【００４６】
図２ｂは、図２ａに基づく別の例を示している。この例では、ロッキングプレート１８はブレード基部に配置されておらず、第２のアーム１０はブレード基部４から環状キャビティ１４内へ延びている。
【００４７】
加えて、第１もしくは第２のシール８，１２における第１のシール切欠１９および第２のシール切欠２０がシール８，１２において示されている。シール切欠は、ガスタービンの運転中のステータ４９，５０に対するロータ４７，４８の移行移動による。
【００４８】
さらに、第１のアームの定常状態位置２１と、第２のアームの定常状態位置２２とが点線で示されている。アーム位置２１，２２の変化は、低温状態から温暖状態への異なる熱膨張によるものである。
【００４９】
図２ｃは図２ａに基づく。第１もしくは第２のシールにおける第１のシール切欠および第２のシール切欠が示されている。また、第１のアームの定常状態位置と、第２のアームの定常状態位置とが点線で示されている。
【００５０】
加えて、シーリングシステムＩＩの漏れおよび冷却空気の流れが、図２ｃに示されている。パージ空気２５は、環状キャビティ１４から、第２の間隙１３を通って、リングキャビティ１５の下端部へ導入され、ここで第１の渦を形成する。温暖な漏れ２４は、冷却キャビティ１６からステータシール１７を通ってリングキャビティ１５の上側領域へ流入し、第２の渦を形成する。第１の渦と第２の渦との間には、混合渦２６が形成され、リングキャビティ１５の全てのセクションにおいて適度な温度につながる。混合渦は、ブレードの上流側における高温ガス流からの、第１の間隙９を通過する高温ガス２７の可能な高温ガス吸込み２８による局所的な過熱をも防止する。
【００５１】
全ての説明した利点は、明記した組合せだけに限定されるのではなく、開示の範囲から逸脱することなく、その他の組合せにおいてまたは単独で使用することもできる。他の可能性が選択的に考えられ、例えば、第１および／または第２のアームはステータから延びることができ、一方または両方のシールをロータに取り付けることができる。さらに、ロータまたはステータ表面自体をシールとして使用することができる。さらに、例えば、複数のシールまたは複数のアーム、例えば、連続して配置された２つの第１のアームおよび／または２つの第２のアームを備えたシーリングシステムが考えられる。
【符号の説明】
【００５２】
１  ブレード
２  プラットフォーム
３  翼
４  ブレード基部
５  ベーン
６  第１のアーム
７  第１のシールベース
８  第１のシール
９  第１の間隙
１０  第２のアーム
１１  第２のシールベース
１２  第２のシール
１３  第２の間隙
１４  環状キャビティ
１５  外側キャビティ
１６  冷却キャビティ
１７  ステータシール
１８  ロックプレート
１９  第１のシール切欠
２０  第２のシール切欠
２１  第１のアームの定常状態位置
２２  第２のアームの定常状態位置
２３  第１の溝
２４  高温の漏れ
２５  パージ空気
２６  混合渦
２７  高温ガス
２８  高温ガス吸込み
２９  ロータカバー
３０  ベーン基部
４０  （連続燃焼を備える）ガスタービン
４１  圧縮機
４２  高圧タービン
４３  低圧タービン
４４  第１の燃焼室
４５  第２の燃焼室
４６  燃料ランス
４７  高圧タービンロータ
４８  低圧タービンロータ
４９  高圧タービンステータ
５０  低圧タービンステータ
５１  ロータ
５２  軸線
５３  軸方向軸受
ＩＩ  シールシステム
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【外国語明細書】
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