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公開番号2025158223
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-17
出願番号2024060563
出願日2024-04-04
発明の名称劣化判定装置、劣化判定システム、および、劣化判定方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人SSIP弁理士法人
主分類F01D 25/00 20060101AFI20251009BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】回転機械のシール装置が劣化しているかを正確に判定できる劣化判定装置、劣化判定システム、および劣化判定方法を提供する。
【解決手段】劣化判定装置は回転機械のシール装置が劣化しているかを判定する。回転機械は、ロータと、ロータを回転可能に支持する軸受と、軸受を取り囲む軸受箱と、軸受箱に供給されるシール空気が流れるためのシール空気供給路を規定するシール空気供給管と、軸受箱の取り囲むケーシングであって、シール空気よりも高い温度および高い圧力を有する高温高圧ガスが充満する外部空間から軸受箱を隔てると共に、ロータの外周面との間にシール装置が配置される内周面を含むケーシングとを備える。劣化判定装置は、ケーシングと軸受箱との間に形成される第1空間の圧力に相当する第1圧力が、軸受箱の内側に形成される第2空間の圧力に相当する第2圧力よりも大きい場合に、シール装置が劣化していると判定するように構成される。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
回転機械のシール装置が劣化しているかを判定するための劣化判定装置であって、
前記回転機械は、
ロータと、
前記ロータを回転可能に支持する軸受と、
前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受箱に供給されるシール空気が流れるためのシール空気供給路を規定するシール空気供給管と、
前記軸受箱の取り囲むケーシングであって、前記シール空気よりも高い温度および高い圧力を有する高温高圧ガスが充満する外部空間から前記軸受箱を隔てると共に、前記ロータの外周面との間に前記シール装置が配置される内周面を含むケーシングと、
を備え、
前記ケーシングと前記軸受箱との間に形成される第１空間の圧力に相当する第１圧力が、前記軸受箱の内側に形成される第２空間の圧力に相当する第２圧力よりも大きい場合に、前記シール装置が劣化していると判定するように構成された判定部を備える劣化判定装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記回転機械は、
前記軸受箱から前記第１空間に流れた前記シール空気が前記回転機械の外部に流れるためのシール空気排出路を規定する排出配管と、
前記排出配管内の圧力を計測するための第１圧力計と、
前記シール空気供給管内の圧力を計測するための第２圧力計と、
を含み、
前記第１圧力計の計測値に基づいて前記第１圧力を算出するための第１圧力算出部と、
前記第２圧力計の計測値に基づいて前記第２圧力を算出するための第２圧力算出部と、
をさらに備える
請求項１に記載の劣化判定装置。
【請求項３】
前記第１圧力算出部は、前記第１圧力計の計測値に、前記ケーシングから前記第１圧力計までの前記シール空気排出路における第１圧力損失に相当する第１補正値を加えることで、前記第１圧力を算出するように構成され、
前記第２圧力算出部は、前記第２圧力計の計測値から、前記第２圧力計から前記軸受箱までの前記シール空気供給路における第２圧力損失に相当する第２補正値を差し引くことで、前記第２圧力を算出するように構成される
請求項２に記載の劣化判定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の劣化判定装置と、
前記回転機械と
を備える劣化判定システム。
【請求項５】
前記軸受箱は、
前記軸受を取り囲む内側軸受箱と、
前記内側軸受箱を取り囲む外側軸受箱と、
を有し、
前記第２空間は、前記内側軸受箱と前記外側軸受箱との間の空間であり、
前記シール空気供給管は、前記第２空間に前記シール空気を供給するように構成されている
請求項４に記載の劣化判定システム。
【請求項６】
前記回転機械はガスタービンであり、
前記高温高圧ガスは、前記ガスタービンの圧縮機の出口から排出される圧縮空気であり、
前記シール空気は、前記出口よりも上流側にある前記圧縮機の中間段落から抽気した圧縮空気である
請求項５に記載の劣化判定システム。
【請求項７】
前記シール装置はブラシシールである
請求項６に記載の劣化判定システム。
【請求項８】
回転機械のシール装置が劣化しているかを判定するための劣化判定方法であって、
前記回転機械は、
ロータと、
前記ロータを回転可能に支持する軸受と、
前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受箱に供給されるシール空気が流れるためのシール空気供給路を規定するシール空気供給管と、
前記軸受箱の取り囲むケーシングであって、前記シール空気よりも高い温度および高い圧力を有する高温高圧ガスが充満する外部空間から前記軸受箱を隔てると共に、前記ロータの外周面との間に前記シール装置が配置される内周面を含むケーシングと、
を備え、
前記ケーシングと前記軸受箱との間に形成される第１空間の圧力に相当する第１圧力が、前記軸受箱の内側に形成される第２空間の圧力に相当する第２圧力よりも大きい場合に、前記シール装置が劣化していると判定するように構成された判定ステップを備える劣化判定方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ガスタービンなどの回転機械のシール装置が劣化しているかを判定するための劣化判定装置、劣化判定システム、および、劣化判定方法に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ガスタービンなどの回転機械にはシール装置が設けられる。例えば、特許文献１に開示されるガスタービンは、ロータと、ロータを回転可能に支持する軸受と、軸受を収容する軸受箱と、軸受箱を収容するケーシングと、ケーシングおよびロータの間に位置する外側シールリングとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開昭６１－１０８８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
外側シールリングは経時的に劣化する虞がある。しかしながら、上記特許文献には外側シールリングが劣化しているかを判定するための具体的な構成は開示されていない。
【０００５】
本開示の目的は、回転機械のシール装置が劣化しているかを正確に判定できる劣化判定装置、劣化判定システム、および劣化判定方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の少なくとも一実施形態に係る劣化判定装置は、
回転機械のシール装置が劣化しているかを判定するための劣化判定装置であって、
前記回転機械は、
ロータと、
前記ロータを回転可能に支持する軸受と、
前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受箱に供給されるシール空気が流れるためのシール空気供給路を規定するシール空気供給管と、
前記軸受箱の取り囲むケーシングであって、前記シール空気よりも高い温度および高い圧力を有する高温高圧ガスが充満する外部空間から前記軸受箱を隔てると共に、前記ロータの外周面との間に前記シール装置が配置される内周面を含むケーシングと、
を備え、
前記ケーシングと前記軸受箱との間に形成される第１空間の圧力に相当する第１圧力が、前記軸受箱の内側に形成される第２空間の圧力に相当する第２圧力よりも大きい場合に、前記シール装置が劣化していると判定するように構成された判定部を備える。
【０００７】
本開示の一実施形態に係る劣化判定システムは、
前記劣化判定装置と、
前記回転機械と
を備える。
【０００８】
本開示の一実施形態に係る劣化判定方法は、
回転機械のシール装置が劣化しているかを判定するための劣化判定方法であって、
前記回転機械は、
ロータと、
前記ロータを回転可能に支持する軸受と、
前記軸受を取り囲む軸受箱と、
前記軸受箱に供給されるシール空気が流れるためのシール空気供給路を規定するシール空気供給管と、
前記軸受箱の取り囲むケーシングであって、前記シール空気よりも高い温度および高い圧力を有する高温高圧ガスが充満する外部空間から前記軸受箱を隔てると共に、前記ロータの外周面との間に前記シール装置が配置される内周面を含むケーシングと、
を備え、
前記ケーシングと前記軸受箱との間に形成される第１空間の圧力に相当する第１圧力が、前記軸受箱の内側に形成される第２空間の圧力に相当する第２圧力よりも大きい場合に、前記シール装置が劣化していると判定するように構成された判定ステップを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、回転機械のシール装置が劣化しているかを正確に判定できる劣化判定装置、劣化判定システム、および劣化判定方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
一実施形態に係る劣化判定システムの概略図である。
一実施形態に係るガスジェネレータ部の概略図である。
一実施形態に係る軸受の概略的な拡大図である。
一実施形態に係る劣化判定方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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