DE112015002981B4

DE112015002981B4 - Schaufeleinheit und Dampfturbine

Info

Publication number: DE112015002981B4
Application number: DE112015002981.8T
Authority: DE
Inventors: Takashi Maruyama
Original assignee: Mitsubishi Power Ltd
Current assignee: Mitsubishi Power Ltd
Priority date: 2014-06-27
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2020-12-03
Anticipated expiration: 2035-06-10
Also published as: KR101867750B1; US10267150B2; US20170130584A1; JP2016011626A; CN106661951A; DE112015002981T5; JP6284447B2; WO2015198853A1; KR20170007456A; CN106661951B

Abstract

Schaufeleinheit (17), bei der ein äußerer Ring (18) und ein innerer Ring (19) durch mehrere Schaufeln (20) verbunden sind, die in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die in einem Dampfdurchgang (21) gebildete Schaufeleinheit (17) umfasst:
einen Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings, der in einem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) vorgesehen ist;
einen Dampfauslassabschnitt (42) des äußeren Rings, der in dem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) so vorgesehen ist, dass er von dem Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings (18) in der Umfangsrichtung getrennt ist; und
einen ersten Dampfdurchgang (43), der den Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings und den Dampfauslassabschnitt (42) des äußeren Rings in dem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) miteinander verbindet, wobei
der erste Dampfdurchgang (43) durch eine Röhre ausgebildet ist und entlang einer inneren Umfangsseite des Ausnehmungsabschnitts (33) des äußeren Rings (18) angeordnet ist; und
der erste Dampfdurchgang (43) in Kontakt mit einer inneren Umfangsoberfläche an einer Seite des Dampfdurchgangs (21) angeordnet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaufeleinheit, in der ein äußerer Ring und ein innerer Ring durch mehrere Schaufeln verbunden sind, die in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, und eine Dampfturbine, die mehrere Schaufeln und mehrere Leitbleche aufweist und die einen Rotor unter Verwendung von Dampf antreibt und rotiert.
Hintergrund
Eine typische Dampfturbine ist so ausgestaltet, dass ein Rotor als eine rotierende Welle drehbar durch ein Gehäuse gehalten wird und Leitbleche an einem äußeren Umfangsabschnitt des Rotors angeordnet sind und Schaufeln in dem Gehäuse so vorgesehen sind, dass die Leitbleche und die Schaufeln abwechselnd in mehreren Stufen in einem Dampfdurchgang angeordnet sind. Wenn Dampf in dem Dampfdurchgang fließt, wird daher der Dampfstrom durch die Leitbleche begradigt, sodass der Dampf den Rotor durch die Schaufeln antreiben und rotieren kann.
In einer solchen Dampfturbine wird der Dampf in einer letzten Stufe einer Kaskade von Niederdruckturbinen nasser Dampf, der mit Wassertropfen gemischt ist (Abwasser, drain). Daher entsteht ein Verlust aufgrund des nassen Dampfes. Ferner kollidieren die Wassertropfen, die in dem nassen Dampf enthalten sind, mit den Schaufeln, die mit hoher Geschwindigkeit rotieren, sodass eine Erosion bei den Endabschnitten der Schaufeln entsteht.
Um ein solches Problem zu lösen, wird in der unten beschriebenen Patentliteratur eine Technik des Erhitzens von Leitblechen und einem äußeren Ring und einem inneren Ring, welche die Endabschnitte der Leitbleche tragen, beschrieben. Bei den in der Patentliteratur beschriebenen Dampfturbinen wird Dampf einem hohlen Abschnitt des Außenrings zugeführt, einem hohlen Abschnitt des Innenrings durch hohle Abschnitte einer Mehrzahl von Leitblechen zugeführt, durch die hohlen Abschnitte der mehreren Leitbleche zu dem hohlen Abschnitt des Außenrings wieder zurück geführt und dann ausgestoßen. Die Leitbleche, der äußere Ring und der innere Ring werden durch den Dampf erhitzt.
Die JP H01-300002 A beschreibt eine Schaufeleinheit, bei der mehrere Schaufeln einen äußeren Ring mit einem inneren ring verbinden. Im äußeren Ring ist ein Dampfeinlassabschnitt sowie ein davon in Umfangsrichtung getrennter Dampfauslassabschnitt vorgesehen. Ein Dampfdurchgang verbindet den Dampfeinlassabschnitt und den Dampfauslassabschnitt in einem Ausnehmungsabschnitt des äußeren Rings.
Bei der Schaufeleinheit nach der JP H03-294603 A ist zudem ein Kühlungsrohr beschrieben, das sich beabstandet entlang einer inneren Umfangsseite einer Hohlkammer des äußeren Rings erstreckt. Die JP H03-294603 A stellt den nächstkommenden Stand der Technik dar.
Weitere Gestaltungen von Schaufeleinheiten sind aus der JP 2013- 148 039 A sowie JP H10-103008 A bekannt.
Darstellung der Erfindung
Technisches Problem
Bei den in der Patentliteratur beschriebene Dampfturbinen wird der Dampf dazu gebracht, in den hohlen Abschnitt des äußeren Rings, den hohlen Abschnitten der Leitbleche und den hohlen Abschnitt des inneren Rings zu zirkulieren, um somit den äußeren Ring, die Leitbleche und den inneren Ring zu erhitzen. Nebenbei sei angemerkt, dass es nicht erforderlich ist, alle Bereiche des äußeren Rings, der Leitbleche und des inneren Rings zu erhitzten, um die Erosion aufgrund von nassem Dampf zu verhindern, und ein Effekt der Verhinderung der Erosion ausreichend erzielt werden kann, wenn nur ein Bereich erhitzt wird, wo die Erosion wahrscheinlicher auftritt.
Währenddessen wird der Dampf, der zum Erhitzen verwendet wird, von einem Boiler oder einer Dampfturbine ausgestoßen und die Verwendung einer großen Menge des Dampfes bewirkt einen Energieverlust und führt zu einer Abnahme der thermischen Effizienz.
Die vorliegende Erfindung löst die obigen Probleme und eine Aufgabe ist es, eine Schaufeleinheit und eine Dampfturbine bereitzustellen, die Erosion aufgrund von nassem Dampf verhindert und eine Abnahme der thermischen Effizienz durch effektive Nutzung des Dampfes verhindert.
Lösung des Problems
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Schaufeleinheit, in der ein äußerer Ring und ein innerer Ring durch mehrere Schaufeln verbunden sind, die in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind: einen Dampfeinlassabschnitt am äußeren Ring, der in einem Hohlraumabschnitts des äußeren Rings vorgesehen ist; einen Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings, der in einem Hohlabschnitt des äußeren Rings so vorgesehen ist, dass er von dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings in der Umfangsrichtung getrennt ist; und einen ersten Dampfdurchgang, der den Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings und den Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings miteinander in dem Hohlraumabschnitts des äußeren Rings verbindet.
Daher sind der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings und der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings in dem Hohlraumabschnitt des äußeren Rings so vorgesehen, dass sie voneinander in der Umfangsrichtung getrennt sind, und der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings und der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings sind miteinander über den ersten Dampfdurchgang verbunden, sodass der Dampf, der dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Ring zugeführt wird, durch den ersten Dampfdurchgang in dem Hohlraumabschnitt des äußeren Rings gelangt und durch den Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings ausgegeben wird. Da der Dampf durch den ersten Durchgang anstelle des Hohlraumabschnitts des äußeren Rings gelangt, werden nur notwenige Abschnitte des äußeren Rings und der Schaufeln mit einer kleinen Mengen Dampf geheizt und somit wird eine verwendete Menge des Dampfes reduziert und die kleine Menge des Dampfes wird effizient verwendet, wobei eine Erosion aufgrund von nassem Dampf angemessen vermieden werden kann.
Erfindungsgemäß ist der erste Dampfdurchgang in der Schaufeleinheit entlang und in Kontakt mit einer inneren Umfangsseite in dem Hohlraumabschnitt des äußeren Rings angeordnet.
Daher ist der erste Dampfdurchgang entlang der inneren Umfangsseite des Hohlraumabschnitts des äußeren Rings angeordnet, sodass die innere Umfangsseite des äußeren Rings, d.h. Endabschnitte der Schaufeln an der Seite des äußeren Rings in der Schaufeleinheit, durch den Dampf erhitzt werden und Abschnitte, an denen ausgestoßenes Wasser wahrscheinlicher anhaftet, können effizient geheizt werden.
Weiterhin ist erfindungsgemäß bei der Schaufeleinheit der erste Dampfdurchgang durch ein Rohr ausgebildet.
Daher ist der erste Dampfdurchgang durch ein Rohr so ausgebildet, dass der erste Dampfdurchgang leicht in dem Hohlraumabschnitt des äußeren Rings angeordnet werden kann und Herstellungskosten reduziert werden können.
Mit Vorteil umfasst der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings in der Schaufeleinheit einen Einlasssammler des äußeren Rings, der durch Unterteilen eines Teils des Hohlraumabschnitts durch ein paar Einlasstrennplatten ausgebildet ist, und einen Dampfzuführungsanschluss, der in dem äußeren Ring vorgesehen und mit dem Einlasssammler des äußeren Rings verbunden ist; und der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings umfasst einen Auslasssammler des äußeren Rings, der durch Unterteilen eines Teils des Hohlraumabschnitts durch ein paar Auslasstrennplatten ausgebildet ist, und einen Dampfauslassanschluss, der in dem äußeren Ring vorgesehen ist und mit dem Auslasssammler des äußeren Rings verbunden ist.
Daher ist der Einlasssammler des äußeren Rings, der durch die Einlasstrennplatten unterteilt ist, als der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings ausgebildet und der Auslasssammler des äußeren Rings, der durch die Auslasstrennplatten unterteilt ist, ist als der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings vorgesehen, sodass der Dampf von einer Außenseite leicht zum Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings zugeführt werden kann und der Dampf leicht durch den Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings ausgegeben werden kann. Ferner können Endabschnitte des ersten Dampfdurchgangs leicht mit dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings und dem Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings verbunden werden.
Mit Vorteil sind in der Schaufeleinheit Abwasserausgabeabschnitte neben dem Einlasssammler des äußeren Rings und dem Auslasssammler des äußeren Rings in dem Hohlraumabschnitt des äußeren Rings vorgesehen und die Abwasserausgabeabschnitte sind mit hohlen Abschnitten der Schaufeln verbunden.
Daher sind Abwasserausgabeabschnitte, die in dem Hohlraumabschnitt des äußeren Rings vorgesehen sind, neben dem Einlasssammler des äußeren Rings und dem Auslasssammler des äußeren Rings mit den hohlen Abschnitten der Schaufeln so verbunden, dass das Abwasser, welches in die hohlen Abschnitte der Schaufeln eintritt, leicht durch die Abwasserausgabeabschnitte ausgegeben werden kann.
Mit Vorteil umfasst die Schaufeleinheit ferner: einen Dampfeinlassabschnitt eines inneren Rings, der in einem Hohlraumabschnitt des inneren Rings vorgesehen ist; einen Dampfauslassabschnitt eines inneren Rings der in dem Hohlraumabschnitt des inneren Rings vorgesehen ist, der von dem Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings in der Umfangsrichtung getrennt ist; einen Einlassverbindungsdurchgang, der in der Schaufel vorgesehen ist und den Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings und den Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings miteinander verbindet; einen Auslassverbindungsdurchgang, der in der Schaufel vorgesehen ist und den Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings und den Dampfauslassabschnitt des inneren Rings miteinander verbindet; und einen zweiten Dampfdurchgang, der den Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings und den Dampfauslassabschnitt des inneren Rings miteinander in dem Hohlraumabschnitt des inneren Rings verbindet.
Daher werden der Dampfeinlassabschnitt des Innenrings und der Dampfauslassabschnitt des Innenrings in dem Hohlraumabschnitt des Innenrings so vorgesehen, dass sie voneinander in der Umfangsrichtung getrennt sind; der Dampfeinlassabschnitt des Außenrings und der Dampfeinlassabschnitt des Innenrings sind miteinander über den Einlassverbindungsdurchgang der Schaufel verbunden; der Dampfauslassabschnitt des Außenrings und der Dampfauslassabschnitt des Innenrings sind miteinander über den Auslassverbindungsdurchgang der Schaufel verbunden; und der Dampfeinlassabschnitt des Innenrings und der Dampfauslassabschnitt des Innenrings sind miteinander über den zweiten Dampfdurchgang verbunden. Der Dampf, der dem Dampfeinlassabschnitt des Außenrings zugeführt wird, strömt durch den Einlassverbindungsdurchgang zum Dampfeinlassabschnitt des Innenrings, gelangt durch den zweiten Dampfdurchgang in dem Hohlraumabschnitt des Innenrings, strömt in den Dampfauslassabschnitt des Innenrings und wird von dem Dampfauslassabschnitt des Außenrings durch den Auslassverbindungsdurchgang ausgestoßen. Da der Dampf durch den zweiten Dampfdurchgang anstelle des Hohlraumabschnitts des Innenrings gelangt, werden somit nur notwenige Abschnitte des Innenrings und der Schaufeln mit einer kleinen Dampfmenge erwärmt und somit wird eine verwendete Menge des Dampfes reduziert und die kleine Dampfmenge wird effizient verwendet, wobei eine Erosion aufgrund von nassem Dampf angemessen vermieden werden kann.
Mit Vorteil ist der zweite Dampfdurchgang in der Schaufeleinheit entlang einer äußeren Umfangsseite in dem Hohlraumabschnitt des Innenrings angeordnet.
Daher ist der zweite Dampfdurchgang entlang der äußeren Umfangsseite in dem Hohlraumabschnitt des Innenrings angeordnet, sodass die äußere Umfangsseite des Innenrings, d.h. Endabschnitte der Schaufeln an der Seite des Innenrings in der Schaufeleinheit, durch den Dampf erhitzt werden und die Abschnitte, an denen Abwasser wahrscheinlicher anhaftet, können effizient geheizt werden.
Mit Vorteil ist in der Schaufeleinheit der zweite Dampfdurchgang durch eine Röhre ausgebildet.
Daher ist der zweite Dampfdurchgang durch eine Röhre geformt, so dass der zweite Dampfdurchgang leicht in dem Hohlraumabschnitt des Innenrings angeordnet werden kann und die Herstellungskosten reduziert werden können.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine Dampfturbine: einen Gehäuse; einen Rotor, der drehbar innerhalb des Gehäuses gehalten wird; mehrere Stufen von Leitblecheinheiten, die jeweils mehrere Leitbleche, die in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Rotors angeordnet sind, aufweisen, wobei Basisendabschnitte der Leitbleche durch den Rotor gehalten werden; und mehrere Stufen von Schaufeleinheiten, die jeweils mehrere Schaufeln in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung des Rotors angeordnet haben, wobei Basisendabschnitte und Spitzenabschnitte der Schaufeln durch das Gehäuse getragen werden. Die Schaufeleinheit gemäß einer der obigen Beschreibungen wird als die Schaufeleinheit einer letzten Stufe der mehreren Stufen der Schaufeleinheiten eingesetzt.
Da der Dampf durch den Dampfdurchgang anstelle des Hohlraumabschnitts des äußeren Rings gelangt, werden daher bei der Schaufeleinheit der letzten Stufe nur notwenige Abschnitte des Außenrings, des Innenrings und der Schaufeln mit einer kleinen Dampfmenge erwärmt und damit eine verwendete Menge des Dampfes reduziert und die kleine Menge des Dampfes effizient verwendet, wodurch Erosion aufgrund von nassem Dampf angemessen unterdrückt werden kann und die thermische Effizienz der Dampfturbine verbessert werden kann.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Schaufeleinheit und der Dampfturbine der vorliegenden Erfindung sind der Dampfeinlassabschnitt des Außenrings und der Dampfauslassabschnitt des Außenrings so in dem Hohlraumabschnitt des Außenrings vorgesehen, dass sie voneinander in der Umfangsrichtung getrennt sind, und der Dampfeinlassabschnitt und der Dampfauslassabschnitt sind miteinander durch den ersten Dampfdurchgang verbunden. Daher kann die Menge des verwendeten Dampfes reduziert werden und die kleine Menge des Dampfes wird effizient verwendet, wobei Erosion aufgrund von nassem Dampf angemessen unterdrückt werden kann.
Figurenliste

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Schaufeleinheit in einer Dampfturbine einer Ausführungsform zeigt.
2 ist eine Frontansicht der Schaufeleinheit.
3 ist eine Schnittansicht des Dampfeinlassabschnitts in einem äußeren Ring.
4 ist eine IV-IV Schnittansicht aus 3.
5 ist eine Schnittansicht eines Dampfeinlassabschnitts in einem inneren Ring.
6 ist eine VI-VI Schnittansicht aus 5.
7 ist eine Schnittansicht einer Röhre.
8 ist eine schematische Konfigurationsansicht, die eine Dampfturbine der vorliegenden Ausführungsform zeigt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Hiernach werden eine vorteilhafte Ausführungsform einer Schaufeleinheit und einer Dampfturbine gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden. Es ist zu bemerken, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt ist, und wenn es mehrere Ausführungsformen gibt, umfasst die vorliegende Erfindung auch Konfigurationen von Kombinationen der Ausführungsformen.
8 ist eine schematische Konfigurationsansicht einer Dampfturbine der vorliegenden Ausführungsform.
Bei der Dampfturbine, wie in 8 illustriert ist, hat ein Gehäuse 11 eine hohle Form und eine Rotor 12 ist drehbar durch mehrere Lager 13 gestützt. Dieser Rotor 12 ist mit mehreren Leitbleicheinheiten 14 an einem äußeren Umfangsabschnitt in vorbestimmten Abständen in einer axialen Richtung innerhalb des Gehäuses 11 versehen. Die Leitblecheinheiten 14 sind aus mehreren Scheiben 15 aufgebaut, die an dem äußeren Umfangsabschnitt des Rotors 12 in vorbestimmten Abständen in der axialen Richtung vorgesehen sind, und durch mehrere Leitbleche 16, die an äußeren Umfangsabschnitten der Scheiben 15 entlang einer Umfangsrichtung befestigt sind.
Ferner ist das Gehäuse 11 mit mehreren Schaufeleinheiten 17 darin in vorbestimmten Abständen in der axialen Richtung des Rotors 12 versehen. Die Schaufeleinheiten 17 sind aus mehreren äußeren Ringen 18 und inneren Ringen 19 aufgebaut, die am äußeren Umfangsabschnitt des Rotors 12 in vorbestimmten Abständen in der axialen Richtung angeordnet sind, und mehreren Schaufeln 20, die entlang der Umfangsrichtung so befestigt sind, dass sie die äußeren Ringe 18 und die inneren Ringe 19 verbinden. Wie oben beschrieben wurde, sind die Leitblecheinheiten 14 und die Schaufeleinheiten 17 abwechselnd entlang der axialen Richtung des Rotors 12 angeordnet.
Ferner ist bei dem Gehäuse 11 ein Dampfdurchgang 21 in einem Durchgang ausgebildet, in dem die mehreren Leitblecheinheiten 14 und die mehreren Schaufeleinheiten 17 angeordnet sind. Dann wird das Gehäuse 11 mit einem Dampfzuführungsanschluss 22 und einem Dampfausgabeanschluss 23 versehen, die mit dem Dampfdurchgang 21 verbunden sind.
Wenn Dampf durch den Dampfzuführungsanschluss 22 in den Dampfdurchgang 21 zugeführt wird, kann daher der Dampf den Rotor 12 durch die Leitblecheinheiten 14 antreiben und drehen, indem er durch die mehreren Leitblecheinheiten 14 und Schaufeleinheiten 17 gelangt. Der Rotor 12 ist mit einem Generator (nicht illustriert) verbunden und kann den Generator antreiben, um Elektrizität zu erzeugen.
Es ist nebenbei zu bemerken, dass in einer letzten Stufe der Kaskade einer Niederdruckturbine Dampf nasser Dampf wird, der Abwasser enthält. Ein großer Teil des Abwassers kollidiert mit und haftet an Endabschnitten der Schaufeln 20 an einer Seite des äußeren Rings 18 (hiernach werden Endabschnitte als außenringseitige Endabschnitte bezeichnet) und Endabschnitt der Schaufeln 20 an einer Seite des Innenrings 19 (hiernach werden Endabschnitte als innenringseitige Endabschnitte bezeichnet), und das Abwasser, das hiervon verspürt wird, kollidiert dort mit den Leitblechen 16, die in hoher Geschwindigkeit rotieren, sodass eine Erosion auftritt.
Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Dampf dazu gebracht, in den äußeren Ringen 18, den inneren Ringen 19 und den Schaufeln 20, welche die Schaufeleinheiten 17 aufbauen, strömt und nur notwenige Abschnitte der äußeren Ringe 18, inneren Ringe 19 und der Schaufeln 20 erhitzt, so dass die Erosion durch den nassen Dampf unterdrückt wird.

1 ist eine schematische Ansicht, die eine Schaufeleinheit in einer Dampfturbine der vorliegenden Ausführungsform illustriert,
2 ist eine Frontansicht der Schaufeleinheit, 3 ist eine Schnittansicht eines Dampfeinlassabschnitts in einem äußeren Ring,
4 ist eine IV-IV Schnittansicht aus 3, 5 ist eine Schnittansicht eines Dampfeinlassabschnitts in einem inneren Ring,
6 ist eine VI-VI Schnittansicht aus 5 und 7 ist eine Schnittansicht einer Röhre.

Wie in 1 und 2 illustriert ist, ist die Schaufeleinheit 17 in der letzten Stufe so ausgestaltet, dass der äußere Ring (Ringsegment) 18 und der innere Ring (Abdeckblech) 19 durch die mehreren Schaufeln 20 verbunden sind, die in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Der äußere Ring 18 ist ringförmig ausgebildet und ein äußerer Umfangsabschnitt des äußeren Rings 18 ist an einem Rahmen 31 des Gehäuses 11 befestigt (siehe 8), so dass der äußere Ring 18 eine zylindrische Schnittform hat. In dem äußeren Ring 18 ist eine Trennwand 32 entlang der Umfangsrichtung innerhalb des äußeren Rings 18 so befestigt, dass eine erste Heizkammer (Hohlraumabschnitt) 33 und eine erste Wasserausgabekammer (Wasserausgabeabschnitt) 34 unterteilt und ausgebildet sind.
Währenddessen ist der inneren Ring 19 in eine Ringform mit einem kleinen Durchmesser als den äußeren Ring 18 geformt und hat eine zylindrische Schnittform. In dem Innenring 19 ist eine Trennwand 35 entlang der Umfangsrichtung innerhalb des Innenrings 19 befestigt, sodass eine zweite Wärmekammer (Hohlabschnitt) 36 und eine zweite Wasserausgabekammer (Wasserausgabeabschnitt) 37 unterteilt sind.
In dem Außenring 18 ist die Heizkammer 33 mit einem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 versehen und ist außerdem mit einem Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 versehen, der von dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 in der Umfangsrichtung getrennt ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 und der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 in dem äußeren Ring 18 vorgesehen, so dass sie um etwa 90° getrennt sind, so dass vier Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 41 und vier Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 vorgesehen sind. Dann sind in der ersten Heizkammer 33 des äußeren Rings 18 der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 und der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 über den ersten Dampfdurchgang 43 in Verbindung miteinander.
Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform zwei) der ersten Dampfdurchgänge 43 sind entlang einer inneren Umfangsseite in der ersten Heizkammer 33 des äußeren Rings 18 angeordnet und die ersten Dampfdurchgänge 43 sind in Kontakt mit einer inneren Umfangsoberfläche an einer Seite des Dampfdurchgangs 21 angeordnet.
Genauer gesagt ist, wie in 3 und 4 illustriert ist, der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 als ein Einlasssammler des äußeren Rings 46 ausgebildet, der so ausgebildet ist, dass ein Teil der ersten Heizkammer 33 durch ein Paar Einlasstrennplatten 44 und 45 unterteilt ist. Dann ist der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 mit einem Dampfzuführungsanschluss 47 versehen, der den äußeren Ring 18 von einer äußeren Umfangsseite aus durchstößt und mit dem Einlasssammler des äußeren Rings 46 in Verbindung ist und mit einem Dampfzuführungsanschluss 48 versehen ist, der die innere Umfangsseite des Dampfzuführungsanschlusses 47 durchstößt. Dann sind die ersten Dampfdurchgänge 43 entlang der Innenseite eines Ausnehmungsabschnitts 33a angeordnet, der in der inneren Umfangsseite der ersten Heizkammer 33 ausgebildet ist, und Endabschnitte der ersten Dampfdurchgänge 43 durchstoßen einen Mittelabschnitt der Einlasstrennplatte 45 und sind befestigt. Es ist zu bemerken, dass die mehreren ersten Dampfdurchgänge 43 an der inneren Umfangsseite der ersten Heizkammer 33 mit befestigenden Metallbefestigungen 49 in vorbestimmten Abständen befestigt sind.
Ferner, obwohl nicht illustriert, hat der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 eine ähnliche Konfiguration zu derjenigen des Dampfeinlassabschnitts des äußeren Rings 41. Der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 ist als ein Auslasssammler des äußeren Rings so ausgebildet, dass ein Teil der ersten Heizkammer 33 durch ein paar Auslasstrennplatten unterteilt ist und mit einem Dampfausgabeanschluss 50 versehen ist (siehe 2), der den äußeren Ring 18 von außen durchstößt und mit dem Auslasssammler des äußeren Rings verbunden ist. Dann sind die ersten Dampfdurchgänge 43 entlang der inneren Umfangsseite der ersten Heizkammer 33 angeordnet und Endabschnitte der ersten Dampfdurchgänge 43 durchstoßen einen Mittelabschnitt der Auslasstrennplatte und sind befestigt.
Der erste Dampfdurchgang 43 ist durch eine Röhre ausgebildet, wie in 7 illustriert ist. D.h. der erste Dampfdurchgang 43 ist aus einem Röhrenhauptkörper 43a, der entlang eines Mittelabschnitts vorgesehen ist, und mehreren gefalteten Abschnitten 43b in äußeren Umfangsabschnitten des Röhrenhauptkörpers 43a aufgebaut, wobei jeder der gefalteten Abschnitte 42b eine Ringform bildet. Die mehreren gefalteten Abschnitte 43b sind in vorbestimmten Abständen in einer Längsrichtung des Röhrenhauptkörpers 43a vorgesehen und sind in ihrem Inneren miteinander verbunden.
Wie in 1 und 2 illustriert ist, ist der innere Ring 19 ferner mit einem Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 in einer zweiten Heizkammer 26 versehen und ist mit einem Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 versehen, der von dem Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 in der Umfangsrichtung getrennt ist. In der vorliegenden Ausführungsform sind der Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 und der Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 in dem inneren Ring 19 so vorgesehen, dass sie um etwa 90° voneinander getrennt sind, sodass vier Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings 51 und vier Dampfauslassabschnitt des inneren Rings vorgesehen sind. Dann wird der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 51 so angeordnet, dass er dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 in einer radialen Richtung des äußeren Rings 18 und des inneren Rings 19 gegenüberliegt, und der Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 ist so angeordnet, dass er dem Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 in der radialen Richtung des äußeren Rings 18 und des inneren Rings 19 gegenüberliegt. Dann sind der Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 und der Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 miteinander über einen zweiten Dampfdurchgang 53 in der zweiten Heizkammer 36 des inneren Rings 19 verbunden.
Mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform drei) der zweiten Dampfdurchgänge 53 sind entlang einer äußeren Umfangsseite in der zweiten Heizkammer 36 des inneren Rings 19 angeordnet und die zweiten Dampfdurchgänge 53 sind in Kontakt mit einer äußeren Umfangsoberfläche an einer Seite des Dampfdurchgangs 21 angeordnet.
Genauer gesagt, wie in 5 und 6 illustriert ist, ist der Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 als ein Einlasssammler des inneren Rings 56 ausgebildet, der so ausgebildet ist, dass ein Teil der zweiten Heizkammer 36 durch ein Paar Einlasstrennplatten 54 und 55 getrennt ist und mit einem Dampfzuführungsanschluss 57 versehen ist, der den inneren Ring 19 von einer Seite der Schaufel 20 durchstößt und mit dem Einlasssammler des inneren Rings 56 verbunden ist. Die zweiten Dampfdurchgänge 53 sind entlang der Innenseite des Ausnehmungsabschnitts 36a, der in der äußeren Umfangsseite der zweiten Heizkammer 36 ausgebildet ist, angeordnet, und Endabschnitte der zweiten Dampfdurchgänge 53 durchstoßen einen Zentralabschnitt der Einlasstrennplatte 55 und sind befestigt. Es ist zu bemerken, dass die mehreren zweiten Dampfdurchgänge 53 an der äußeren Umfangsseite der zweiten Wärmekammer 36 mit befestigenden Metallbefestigungen 59 in vorbestimmten Abständen befestigt sind.
Ferner, obwohl nicht illustriert, hat der Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 eine ähnliche Konfiguration zu derjenigen des Dampfeinlassabschnitts des inneren Rings 51. Der Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 ist als ein Auslasssammler des inneren Rings ausgebildet, der so geformt ist, dass ein Teil der zweiten Heizkammer 36 durch ein paar Auslasstrennplatten unterteilt ist und mit einem Dampfausgabeanschluss versehen ist, der den inneren Ring 19 von der Seite der Schaufel 20 durchstößt und mit dem Auslasssammler des inneren Rings verbunden ist. Dann sind die zweiten Dampfdurchgänge 53 entlang der äußeren Umfangsseite der zweiten Wärmekammer 36 angeordnet und Endabschnitte der zweiten Dampfdurchgänge 53 durchstoßen einen zentralen Abschnitt der Auslasstrennplatte und sind befestigt.
Es ist anzumerken, dass der zweiten Dampfdurchgang 53 durch eine Röhre ausgebildet ist, ähnlich dem ersten Dampfdurchgang 43, und aus einem Röhrenhauptkörper, der entlang eines Zentralabschnitts vorgesehen ist, und mehreren Faltenabschnitten in äußeren Umfangsabschnitten des Röhrenhauptkörpers aufgebaut ist, wobei jeder Faltenabschnitt eine Ringform ausbildet.
Wie in 2 illustriert ist, haben die mehreren Schaufeln 20 eine ähnliche Konfiguration und hohle Abschnitte 61 sind innerhalb der Schaufeln 20 ausgebildet. Vorbestimmte hohle Abschnitte 61 in den mehreren Schaufeln 20 funktionieren als Verbindungsdurchgänge 61a, welche die Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 41 und die Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings 51 miteinander verbinden. Ferner funktionieren die vorbestimmten hohlen Abschnitte 61 in den mehreren Schaufeln 20 als Auslassverbindungsdurchgänge 61b, welche die Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 und die Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 miteinander verbinden lassen.
Es zu bemerken, wie in 1 illustriert ist, dass die erste Heizkammer 33 und die erste Wasserausstoßkammer 34 durch die Trennwand 32 in dem äußeren Ring 18 getrennt sind und die erste Wasserausstoßkammer 34 mit dem hohlen Abschnitt 61 der Schaufeln 20 verbunden ist und ein Wasserausstoßdurchgang 71 mit der ersten Wasserausstoßkammer 34 verbunden ist. Ferner sind in dem inneren Ring 19 die zweite Wärmekammer 36 und die zweite Wasserausstoßkammer 37 durch die Trennwand 35 getrennt und die zweite Wasserausstoßkammer 37 ist mit den hohlen Abschnitten 61 der Schaufeln 20 verbunden und ein Wasserausstoßdurchgang (nicht illustriert) ist mit der zweiten Wasserausstoßkammer 37 verbunden. Abwasser, das durch Schlitze (nicht illustriert), die in den Schaufeln 20 vorgesehen sind, eindringt, wird in der ersten Abwasserausstoßkammer 34 und der zweiten Abwasserausstoßkammer 37 gesammelt. Dann wird das gesammelte Abwasser durch die Abwasserausstoßdurchgänge ausgegeben.
Dampf, der von einem Boiler oder einer Dampfturbine geblasen wird, wird durch die Dampfzuführanschlüsse 47 in dem äußeren Ring 18 den Dampfeinlassabschnitten des äußeren Rings 41 zugeführt. Der Dampf, der den Dampfeinlassabschnitten des äußeren Rings 41 zugeführt wird, gelangt durch die mehreren ersten Dampfdurchgänge 43 in der ersten Wärmekammer 33 des äußeren Rings und strömt in die Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 und wird durch die Dampfausgabeanschlüsse 50 der Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 nach außen ausgegeben. Daher, wie in 1 illustriert ist, wird die innere Umfangsseite des äußeren Rings 18 durch den Dampf durch die erste Heizkammer 33 (erste Dampfdurchgänge 43) und die außenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 geheizt, da der Dampf durch die ersten Dampfdurchgänge 43 entlang der inneren Umfangsseite in der ersten Heizkammer 33 des äußeren Rings 18 gelangt.
Ferner, wie in 2 illustriert ist, gelangt der Dampf, der den Dampfeinlassabschnitten des äußeren Rings 41 zugeführt wird, durch die Einlassverbindungsdurchgänge 61a der gegenüberliegenden Schaufeln 20 und wird den Dampfeinlassabschnitten des inneren Rings 51 in dem inneren Ring 19 zugeführt. Der Dampf, der den Dampfeinlassabschnitten des inneren Rings 51 zugeführt wird, gelangt durch die mehreren zweiten Dampfdurchgänge 53 in der zweiten Heizkammer 36 des inneren Rings 19 und strömt in die Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52. Dann gelangt der Dampf in den Dampfauslassabschnitten des inneren Rings 52 durch die Auslassverbindungsdurchgänge 61b der gegenüberliegenden Schaufeln 20, strömt in die Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 in den äußeren Ring 18 und wird durch Dampfausgabeanschlüsse 50 der Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 nach außen abgegeben. Wie in 1 illustriert ist, wird daher die äußere Umfangsseite des inneren Rings 19 durch den Dampf durch die zweite Heizkammer 36 (zweiten Dampfdurchgänge 53) erhitzt und die außenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 werden geheizt, da der Dampf durch die zweiten Dampfdurchgänge 53 entlang der äußeren Umfangsseite in die zweite Wärmekammer 36 des inneren Rings 19 strömt.
Der Dampf, der in dem Dampfdurchgang 21 strömt, wird nasser Dampf, wenn er an den Schaufeln 20 der letzten Stufe eintrifft, und das Abwasser, das in dem nassen Dampf enthalten ist, kollidiert mit und haftet an dem äußeren Ring 18 und dem inneren Ring 19 in den Schaufeln 20 der letzten Stufe. Insbesondere haftet ein großer Teil des Abwassers an den außenringseitigen Endabschnitten und den innenringseitigen Endabschnitten der Schaufeln 20. Zu diesem Zeitpunkt werden der äußere Ring 18, der innere Ring 19 und die außenringseitigen Endabschnitte und die innenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 durch den Dampf erhitzt, der durch die Dampfdurchgänge 43 und 53 gelangt. Daher verdampft anhaftendes Abwasser und wird wieder Dampf. Das Wasser, das von den Schaufeln 20 versprüht wird, kollidiert nicht mehr mit den Leitblechen 16 und eine Erosion der Bleche 16 wird unterdrückt.
Wie oben beschrieben wurde, sind bei der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform in der Schaufeleinheit 17, in welcher der äußere Ring 18 und den der innere Ring 19 durch die mehreren Schaufeln 20 verbunden sind, die in vorbestimmten Abstände in der Umfangsrichtung angeordnet sind, die Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 41 in der ersten Heizkammer 33 des äußeren Rings 18 vorgesehen, die Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 42 in der ersten Heizkammer 33 des äußeren Rings so vorgesehen, dass sie von den Dampfauslassabschnitten des äußeren Rings 41 in der Umfangsrichtung bestandet sind, und die ersten Dampfdurchgänge 43, welche die Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 41 und die Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 42 miteinander in der ersten Wärmekammer 33 des äußeren Rings 18 verbinden, vorgesehen.
Daher gelangt der Dampf, der den Dampfauslassabschnitten des äußeren Rings 41 zugeführt wird, durch die ersten Dampfdurchgänge 43 in der ersten Heizkammer 33 des äußeren Rings 18 und wird durch die Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 42 ausgestoßen. Daher kann der äußere Ring 18 durch den Dampf erwärmt werden und die außenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 können erwärmt werden. Selbst wenn das Abwasser, das sich in dem nassen Dampf befindet, der in dem Dampfdurchgang 21 strömt, an dem äußeren Ring 18 und den außenringseitigen Endabschnitten der Schaufeln 20 der letzten Stufe anhaftet, wurden der äußere Ring 18 und die außenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 erhitzt und erreichen eine hohe Temperatur. Daher verdunstet anhaftendes Abwasser und wird Dampf, und eine Erosion in den Leitblechen 16 einer nachfolgenden Stufe wird unterdrückt. Da zu diesem Zeitpunkt der Dampf durch die ersten Dampfdurchgänge 43 anstatt durch die erste Heizkammer 33 des äußeren Rings 18 gelangt, werden nur erforderliche Abschnitte des äußeren Rings 18 und der Schaufeln 20 mit einer kleinen Menge Dampf erhitzt und damit eine verwendete Menge des Dampfes reduziert und die kleine Menge des Dampfes wird effizient verwendet, wodurch die Erosion aufgrund des nassen Dampfs unterdrückt werden kann und eine Reduktion der thermischen Effizienz unterdrückt werden kann.
In der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform sind die ersten Dampfdurchgänge 43 entlang der inneren Umfangsseite in der ersten Wärmekammer 33 des äußeren Rings 18 angeordnet. Daher werden die innere Umfangsseite des äußeren Rings 18, d.h. die außenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20, durch den Dampf erhitzt. Die Abschnitte, an denen ein großer Teil des Wassers, das in dem Dampf enthalten ist, der in dem Dampfdurchgang 21 strömt, wahrscheinlicher anhaftet, werden erhitzt. Der äußere Ring 18 kann geeignet mit einer kleinen Dampfmenge geheizt werden.
In der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform wird der erste Dampfdurchgang 43 durch eine Röhre ausgebildet. Daher können die ersten Dampfdurchgänge 43 leicht in der ersten Wärmekammer 33 des äußeren Rings 18 angeordnet werden und die Herstellungskosten können reduziert werden. Ferner ist der erste Dampfdurchgang 43 aus dem Röhrenhauptkörper 42a, der entlang des zentralen Abschnitts vorgesehen ist, und den mehreren Faltenabschnitten 43b in den äußeren Umfangsabschnitten des Röhrenhauptkörpers 43a aufgebaut, wobei jeder der Faltenabschnitte 43b eine Ringform ausbildet. Daher kann durch Erhöhen einer Oberflächenfläche des ersten Dampfdurchgangs 43 der äußere Ring 18 effizient geheizt werden.
In der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform ist der Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 als ein Einlasssammler des äußeren Rings 46 ausgebildet, der durch die Einlasstrennplatten 44 und 45 getrennt ist, und der Dampfzuführungsanschluss 47, der mit dem Einlasssammler 46 des äußeren Rings verbunden ist, ist in dem äußeren Ring 18 vorgesehen. Ferner ist der Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 41 als ein Auslasssammler des äußeren Rings ausgebildet, der durch das Paar Auslasstrennplatten unterteilt ist, und der Dampfausgabeanschluss 50, der mit dem Auslasssammler des äußeren Rings verbunden ist, ist in dem äußeren Ring 18 vorgesehen. Daher kann der Dampf von außen leicht dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 zugeführt und der Dampf leicht durch den Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 ausgestoßen werden. Ferner können die Endabschnitte der ersten Dampfdurchgänge 43 leicht mit dem Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 und dem Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 verbunden werden.
In der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform ist die erste Abwasserausstoßkammer 34 in dem Ausnehmungsabschnitts des äußeren Rings 18 vorgesehen, der benachbart zu der ersten Heizkammer 33 (dem Einlasssammler des äußeren Rings 46 und den Auslasssammler des äußeren Rings) liegt, und die erste Abwasserausstoßkammer 34 ist mit den hohlen Abschnitten 61 der Schaufeln 20 verbunden. Daher kann das Abwasser, das in den hohlen Abschnitten 61 der Schaufeln 20 erzeugt wurde, leicht durch die erste Abwasserausstoßkammer 34 nach außen ausgestoßen werden.
Die Ventileinheit der vorliegenden Ausführungsform ist mit Dampfeinlassabschnitten des inneren Rings 51, die in der zweiten Heizkammer 36 des inneren Rings 19 vorgesehen sind, dem Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52, der in der zweiten Heizkammer 36 so vorgesehen ist, dass er von dem Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 in der Umfangsrichtung getrennt ist, den Einlassverbindungsdurchgängen 62a, die in den Schaufeln 20 vorgesehen sind und die Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 41 und die Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings 51 miteinander verbinden, den Auslassverbindungsdurchgängen 61b, die in den Schaufeln 20 vorgesehen sind und die Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 und die Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 miteinander verbinden, und die zweiten Dampfdurchgänge 53, welche die Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings 51 und die Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 miteinander in der zweiten Wärmekammer 36 verbinden, versehen.
Daher strömt der Dampf, der den Dampfeinlassabschnitten des äußeren Rings 41 zugeführt wurde, durch die Einlassverbindungsdurchgänge 61a zu den Dampfeinlassabschnitten des inneren Rings 51, gelangt durch die zweiten Dampfdurchgänge 53 in der zweiten Heizkammer 36 des inneren Rings 19, strömt in die Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 und wird von den Dampfauslassabschnitten des äußeren Rings 42 durch die Auslassverbindungsdurchgänge 61b ausgestoßen. Daher kann der innere Ring 19 durch den Dampf erhitzt werden und die innenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 können erhitzt werden. Daher, selbst wenn das Abwasser, das in dem nassen Dampf enthalten ist, der in dem Dampfdurchgang 21 strömt, an dem inneren Ring 19 der letzten Stufe und den innenringseitigen Endabschnitten der Schaufeln 20 anhaftet, wurde der innere Ring 19 und die innenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 erhitzt und erreichten eine hohe Temperatur. Daher verdunstet anhaftendes Abwasser und wird Dampf und die Erosion der Leitbleche 16 einer nachfolgenden Stufe wird unterdrückt. Da zu diesem Zeitpunkt der Dampf durch die zweiten Dampfdurchgänge 53 statt der zweiten Wärmekammer 36 des inneren Rings 19 gelangt, werden nur notwendige Abschnitte des inneren Rings 19 und der Schaufeln 20 mit einer kleinen Dampfmenge erhitzt und damit eine verwendete Menge des Dampfes reduziert und die kleine Menge des Dampfes effizient verwendet, wodurch die Erosion aufgrund von nassem Dampf unterdrückt und eine Reduktion der thermischen Effizienz vermieden werden kann.
In der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform sind die zweiten Dampfdurchgänge 53 entlang der Umfangsseite in der zweiten Wärmekammer 36 des inneren Rings 19 angeordnet. Daher wird die äußere Umfangsseite des inneren Rings 19, d.h. die innenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 durch den Dampf erhitzt. Die Abschnitte, an denen ein großer Teil des Abwassers, das in dem Dampf enthalten ist, der durch den Dampfdurchgang 21 strömt, wahrscheinlicher anhaftet, werden erhitzt. Der äußere Ring 18 kann geeignet mit einer kleinen Menge Dampf erhitzt werden.
Bei der Schaufeleinheit der vorliegenden Ausführungsform wird der zweite Dampfdurchgang 53 durch eine Röhre ausgebildet. Daher können die zweiten Dampfdurchgänge 53 leicht in der zweiten Wärmekammer 36 des inneren Rings 19 angeordnet werden und die Herstellungskosten können reduziert werden. Ferner wird der Dampfdurchgang 53 aus dem Röhrenhauptkörper, der entlang des zentralen Abschnitts vorgesehen ist, und die mehreren Faltenabschnitte in den äußeren Umfangsabschnitten des Röhrenhauptkörpers aufgebaut, wobei jeder der Faltenabschnitte eine Ringform ausbildet. Daher kann der innere Ring 19 effizient erhitzt werden, indem eine Oberflächenfläche des ersten Dampfdurchgangs 53 vergrößert wird.
Ferner ist die Dampfturbine der vorliegenden Ausführungsform mit den Gehäuse 11, dem Rotor 12, der drehbar in dem Gehäuse 11 gehalten wird, den mehreren Stufen von Schaufeleinheiten 14, die jeweils mehrere Leitbleche 16 in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung des Rotors 12 angeordnet haben, mit Basisendabschnitten der Leitbleche, die durch den Rotor 12 gehalten werden, und mehrere Stufen von Schaufeleinheiten 17, die jeweils mehrere Schaufeln 20 in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung des Rotors 12 angeordnet haben, mit Basisendabschnitten und Spitzenendabschnitten der Schaufeln, die durch das Gehäuse 11 gehalten werden, und wobei die oben beschriebene Schaufeleinheit als die Schaufeleinheit 17 der letzten Stufe der mehreren Stufen von Schaufeleinheiten 17 angewendet wird, versehen.
Daher werden der äußere Ring 18, der innere Ring 19 und die außenringseitigen Endabschnitte und die innenringseitigen Endabschnitte der Schaufeln 20 durch den Dampf erhitzt. Selbst wenn das Abwasser, das in dem nassen Dampf enthalten ist, der in dem Dampfdurchgang 21 strömt, an dem äußeren Ring 18, dem inneren Ring 19 und den außenringseitigen Endabschnitten und den innenringseitigen Endabschnitten der Schaufeln 20 der letzten Stufen anhaftet, verdunstet anhaftendes Abwasser und wird zu Dampf und die Erosion der Leitbleche 16 einer nachfolgenden Stufe wird vermieden. Zu diesem Zeitpunkt werden, da der Dampf durch die ersten Dampfdurchgänge 43 gelangt, anstatt durch die erste Heizkammer 33 des äußeren Rings 18, nur erforderliche Abschnitte der äußeren Rings 18, des inneren Rings 19 und der Schaufeln 20 mit einer kleinen Dampfmenge geheizt und damit eine verwendete Menge des Dampfes reduziert und die kleine Menge des Dampfes effizient verwendet, wodurch die Erosion aufgrund des nassen Dampfs vermieden werden kann und eine Reduktion der thermischen Effizienz unterdrückt werden kann.
Es ist zu bemerken, dass in der oben beschrieben Ausführungsform vier Sätze der Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 41 und der Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 und vier Sätze der Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings 51 und der Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 vorgesehen sind und der Dampf in eine Strömung in einem Teil (acht) der Schaufeln 20 gebracht wird. Die Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können zwei Sätze der Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 41 und der Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 und zwei Sätze der Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings und der Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 vorgesehen sein und der Dampf kann dazu gebracht werden, in vier Schaufeln 20 zu strömen und acht Sätze der Dampfeinlassabschnitte des äußeren Rings 41 und der Dampfauslassabschnitte des äußeren Rings 42 und acht Sätze der Dampfeinlassabschnitte des inneren Rings 51 und der Dampfauslassabschnitte des inneren Rings 52 können vorgesehen sein und der Dampf kann zu gebracht werden, in sechzehn Schaufeln 20 zu strömen. Ferner kann der Dampf dazu gebracht werden, durch alle Schaufeln 20 zu strömen.
Ferner sind in der oben beschrieben Ausführungsform die Dampfdurchgänge 43 und 53, die in den Heizkammern 33 und 36 angeordnet sind, Röhren. Die Ausführungsform ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise können die Dampfdurchgänge ausgebildet sein, indem die Ausnehmungsabschnitte 33a und 36a, die in den Heizkammern 33 und 36 ausgebildet sind, mit Plattenelementen abgedeckt sind, oder die Dampfdurchgänge können durch Aufteilen eines Teils eines Raums in den Heizkammern 33 und 36 ausgebildet sein. Ferner sind die mehreren Dampfdurchgänge 43 und 53 als Röhren ausgebildet. Die Anzahl hiervon ist jedoch nicht auf die bestimmten Zahlen beschränkt.
Ferner sind in der oben beschrieben Ausführungsform der Einlasssammler des äußeren Rings 46 und den Auslasssammler des äußeren Rings und der Einlasssammler des inneren Rings 56 und der Auslasssammler des inneren Rings als Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings 41 und Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings 42 und der Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings 51 und der Dampfauslassabschnitt des inneren Rings 52 vorgesehen. Die Röhren wie die Dampfdurchgänge 43 und 53 können jedoch nach außerhalb des äußeren Rings 18 verlängert werden.
Ferner wurde in der obigen Ausführungsform die Schaufeleinheit der vorliegenden Erfindung auf die Schaufeleinheit der letzten Stufe der Dampfturbine angewendet. Die Schaufeleinheit der vorliegenden Erfindung kann jedoch auf andere Schaufeleinheiten angewendet werden.
Bezugszeichenliste

11: Gehäuse
12: Rotor
13: Lager
14: Leitblecheinheit
15: Rotorscheibe
16: Leichtblech
17: Schaufeleinheit
18: äußerer Ring
19: innerer Ring
20: Schaufel
21: Dampfdurchgang
33: erste Heizkammer (Ausnehmungsabschnitt)
34: erste Abwasserausstoßkammer (Abwasserausstoßabschnitt)
36: zweite Heizkammer (Ausnehmungsabschnitt)
37: zweite Abwasserausstoßkammer (Abwasserausstoßabschnitt)
41: Dampfeinlassabschnitt des äußeren Rings
42: Dampfauslassabschnitt des äußeren Rings
43: erster Dampfdurchgang
44 und 45: Einlasstrennplatte
46: Einlasssammler des äußeren Rings
47: Dampfzuführungsanschluss
48: Dampfzuführungsanschluss
49: befestigende Metallbefestigung
50: Dampfausgabeanschluss (Dampfauslassanschluss)
51: Dampfeinlassabschnitt des inneren Rings
52: Dampfauslassabschnitt des inneren Rings
53: zweiter Dampfdurchgang
54 und 55: Einlasstrennplatte
56: Einlasssammler des inneren Rings
57: Dampfzuführungsanschluss
59: befestigende Metallbefestigung
61: hohler Abschnitt
61a: Einlassverbindungsdurchgang
61b: Auslassverbindungsdurchgang
71: Abwasserausstoßdurchgang

Claims

Schaufeleinheit (17), bei der ein äußerer Ring (18) und ein innerer Ring (19) durch mehrere Schaufeln (20) verbunden sind, die in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die in einem Dampfdurchgang (21) gebildete Schaufeleinheit (17) umfasst: einen Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings, der in einem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) vorgesehen ist; einen Dampfauslassabschnitt (42) des äußeren Rings, der in dem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) so vorgesehen ist, dass er von dem Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings (18) in der Umfangsrichtung getrennt ist; und einen ersten Dampfdurchgang (43), der den Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings und den Dampfauslassabschnitt (42) des äußeren Rings in dem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) miteinander verbindet, wobei der erste Dampfdurchgang (43) durch eine Röhre ausgebildet ist und entlang einer inneren Umfangsseite des Ausnehmungsabschnitts (33) des äußeren Rings (18) angeordnet ist; und der erste Dampfdurchgang (43) in Kontakt mit einer inneren Umfangsoberfläche an einer Seite des Dampfdurchgangs (21) angeordnet ist.
Schaufeleinheit (17) nach Anspruch 1, wobei der Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings einen Einlasssammler (46) des äußeren Rings umfasst, der durch Abtrennen eines Teils des Ausnehmungsabschnitts (33) durch ein Paar Einlasstrennplatten (44, 45) ausgebildet ist, und einen Dampfzuführungsanschluss (47, 48), der in dem äußeren Ring (18) vorgesehen ist und mit dem Einlasssammler (46) des äußeren Rings verbunden ist, und der Dampfauslassabschnitt (42) des äußeren Rings einen Auslasssammler des äußeren Rings, der durch Abtrennen eines Teils des Ausnehmungsabschnitts (33) durch ein Paar Auslasstrennplatten ausgebildet ist, und einen Dampfauslassanschluss (50), der in dem äußeren Ring (18) vorgesehen und mit dem Auslasssammler des äußeren Rings verbunden ist, umfasst.
Schaufeleinheit (17) nach Anspruch 2, wobei Abwasserausstoßabschnitte (71) neben dem Einlasssammler (46) des äußeren Rings und dem Auslasssammler des äußeren Rings in dem Ausnehmungsabschnitt (33) des äußeren Rings (18) vorgesehen sind und die Abwasserausstoßabschnitte (71) mit hohlen Abschnitten (61) der Schaufeln (20) verbunden sind.
Schaufeleinheit (17) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ferner umfassend: einen Dampfeinlassabschnitt (51) des inneren Rings, der in einem Ausnehmungsabschnitt (36) des inneren Rings (19) vorgesehen ist; einen Dampfauslassabschnitt (52) des inneren Rings, der in dem Ausnehmungsabschnitt (36) des inneren Rings (19) so vorgesehen ist, dass er von dem Dampfeinlassabschnitt (51) des äußeren Rings in der Umfangsrichtung getrennt ist; und einen Einlassverbindungsdurchgang (61a), der in der Schaufel (20) vorgesehen ist und den Dampfeinlassabschnitt (41) des äußeren Rings und den Dampfeinlassabschnitt (51) des inneren Rings miteinander verbindet; einen Auslassverbindungsdurchgang (61b), der in der Schaufel (20) vorgesehen ist und den Dampfauslassabschnitt (42) des äußeren Rings und den Dampfauslassabschnitt (52) des inneren Rings miteinander verbindet; und einen zweiten Dampfdurchgang (53), der den Dampfeinlassabschnitt (51) des inneren Rings und den Dampfauslassabschnitt (52) des inneren Rings miteinander in dem Ausnehmungsabschnitt (36) des inneren Rings (19) verbindet.
Schaufeleinheit (17) nach Anspruch 4, wobei der zweite Dampfdurchgang (53) entlang einer äußeren Umfangsseite in dem Ausnehmungsabschnitt (36) des inneren Rings (19) vorgesehen ist.
Schaufeleinheit (17) nach Anspruch 4 oder 5, wobei der zweite Dampfdurchgang (53) durch eine Röhre ausgebildet ist.
Schaufeleinheit nach Anspruch 1 oder 6, wobei die Röhre in einer Faltenbalgform ausgebildet ist.
Dampfturbine umfassend: ein Gehäuse (11); einen Rotor (12), der drehbar innerhalb des Gehäuses (11) gehalten wird; mehrere Stufen von Leitblecheinheiten (14), die jeweils mehrere Leitbleche aufweisen, die in vorbestimmten Abständen in einer Umfangsrichtung des Rotors (12) angeordnet sind, mit Basisendabschnitten der Leitbleche (16), die durch den Rotor (12) gehalten werden; und mehrere Stufen von Schaufeleinheiten (17), die jeweils mehrere Schaufeln in vorbestimmten Abständen in der Umfangsrichtung des Rotors (12) angeordnet haben, wobei Basisendabschnitte und Spitzenendabschnitte der Schaufeln (20) durch das Gehäuse (11) gehalten werden, wobei die Schaufeleinheit (17) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 als die Schaufeleinheit (17) einer letzten Stufe der mehreren Stufen der Schaufeleinheiten (17) eingesetzt wird.