JP2000145404A - 蒸気タービンの湿分飛散防止構造 - Google Patents
蒸気タービンの湿分飛散防止構造Info
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- 230000002265 prevention Effects 0.000 title claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000006698 induction Effects 0.000 abstract 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 9
- 230000003187 abdominal effect Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/32—Collecting of condensation water; Drainage ; Removing solid particles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蒸気タービンの低圧段では静翼の翼面上を伝わ
ったドレンが離脱し、動翼先端部にエロージョンを発生
させている。そのため、静翼の翼面上を流れるドレンを
通路外に確実に排出する必要がある。 【解決手段】蒸気タービンの静翼の翼面上に後縁端から
前縁方向へ向かって翼長方向に傾斜した湿分誘導溝を設
け、その形状を徐々に拡幅あるいは深くすることによ
り、湿分を効果的に排出できると共に、水滴の飛散を減
少できるため、動翼へのエロージョンの発生を有効に防
止できる。
ったドレンが離脱し、動翼先端部にエロージョンを発生
させている。そのため、静翼の翼面上を流れるドレンを
通路外に確実に排出する必要がある。 【解決手段】蒸気タービンの静翼の翼面上に後縁端から
前縁方向へ向かって翼長方向に傾斜した湿分誘導溝を設
け、その形状を徐々に拡幅あるいは深くすることによ
り、湿分を効果的に排出できると共に、水滴の飛散を減
少できるため、動翼へのエロージョンの発生を有効に防
止できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービン運転中
にタービン通路からの湿分の排出を促進すると共に、静
翼からの湿分飛散を抑え、動翼のエロージョンを防止す
る蒸気タービンの湿分飛散防止構造に関する。
にタービン通路からの湿分の排出を促進すると共に、静
翼からの湿分飛散を抑え、動翼のエロージョンを防止す
る蒸気タービンの湿分飛散防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】大容量の蒸気タービンでは、タービン通
路内の湿り蒸気中の液滴が動翼に衝突して発生するエロ
ージョンを防止するため、タービン通路から水滴や水膜
などの湿分を排出する構造が設けられている。
路内の湿り蒸気中の液滴が動翼に衝突して発生するエロ
ージョンを防止するため、タービン通路から水滴や水膜
などの湿分を排出する構造が設けられている。
【０００３】図４は蒸気タービンの低圧最終段に設けら
れたドレン排出構造の一般的な従来例を示したものであ
る。図４において動翼５の前方に配置される静翼３を保
持する外輪２と、この外輪２の下流側の動翼５先端の流
入端外周部に環状の周方向スリット７が形成されてい
る。
れたドレン排出構造の一般的な従来例を示したものであ
る。図４において動翼５の前方に配置される静翼３を保
持する外輪２と、この外輪２の下流側の動翼５先端の流
入端外周部に環状の周方向スリット７が形成されてい
る。
【０００４】そして、外輪２の内壁１０に集積したドレ
ン１１が蒸気流により下流側に流動して、周方向スリッ
ト７からタービン通路外の環状溝１２に排出され、さら
に孔１３より図示しない復水器などの低圧力側に排出さ
れるようになっている。
ン１１が蒸気流により下流側に流動して、周方向スリッ
ト７からタービン通路外の環状溝１２に排出され、さら
に孔１３より図示しない復水器などの低圧力側に排出さ
れるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた構造で、静
翼３の先端付近では、図５および図６に詳細に示すよう
に、低圧部で凝縮したドレン１１は蒸気に比べて慣性が
大きいために静翼３の腹面１５に押し付けられて流れ
る。また、腹面１５に集中したドレン１１の一部は翼列
内の二次流れによって翼背面１６にも到達する。
翼３の先端付近では、図５および図６に詳細に示すよう
に、低圧部で凝縮したドレン１１は蒸気に比べて慣性が
大きいために静翼３の腹面１５に押し付けられて流れ
る。また、腹面１５に集中したドレン１１の一部は翼列
内の二次流れによって翼背面１６にも到達する。
【０００６】その結果、ドレン１１は静翼３の腹面１５
及び背面１６に集中して、静翼３の翼後縁端８に到達す
る。その後、ドレン１１の水膜流の一部は引き裂かれて
水滴１７となる。この水滴１７は遠心力により一部は外
輪２の内壁１０に付着するものの、静翼３の翼後縁端８
より初速度ゼロで流出するため遠心力が小さく、大部分
は蒸気流１４と共に流下する。その後、後方に配置され
ている動翼５の前縁部に水滴１７が集中して飛散するた
め、動翼５の先端部での部分的なエロージョン１９の発
生が問題となっていた。
及び背面１６に集中して、静翼３の翼後縁端８に到達す
る。その後、ドレン１１の水膜流の一部は引き裂かれて
水滴１７となる。この水滴１７は遠心力により一部は外
輪２の内壁１０に付着するものの、静翼３の翼後縁端８
より初速度ゼロで流出するため遠心力が小さく、大部分
は蒸気流１４と共に流下する。その後、後方に配置され
ている動翼５の前縁部に水滴１７が集中して飛散するた
め、動翼５の先端部での部分的なエロージョン１９の発
生が問題となっていた。
【０００７】本発明の目的は、静翼の翼面に沿って流れ
る水膜を蒸気通路外に確実に排出し、これにより動翼の
エロージョン発生を有効に防止することができる蒸気タ
ービンの湿分飛達防止構造を提供することにある。
る水膜を蒸気通路外に確実に排出し、これにより動翼の
エロージョン発生を有効に防止することができる蒸気タ
ービンの湿分飛達防止構造を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、蒸気タービン静翼の翼面に、前記静翼
の後縁から前縁方向へ向かって翼長方向に傾斜したスリ
ットを複数本設け、かつ前記スリットの形状を静翼の後
縁から前縁方向へ向かって翼長方向に傾斜して延びると
共に溝幅あるいは溝深さを徐々に変化させたものであ
る。
めに、本発明は、蒸気タービン静翼の翼面に、前記静翼
の後縁から前縁方向へ向かって翼長方向に傾斜したスリ
ットを複数本設け、かつ前記スリットの形状を静翼の後
縁から前縁方向へ向かって翼長方向に傾斜して延びると
共に溝幅あるいは溝深さを徐々に変化させたものであ
る。
【０００９】更に前記スリットの入口形状は翼面を伝わ
って流れてきた水滴や液膜が流入し易いように滑らかに
処理され、スリットの翼後縁側は前記の水滴や液膜が流
出し難いように返しの付いた形状としたものである。
って流れてきた水滴や液膜が流入し易いように滑らかに
処理され、スリットの翼後縁側は前記の水滴や液膜が流
出し難いように返しの付いた形状としたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下図示した実用例に基づいて本
発明を詳細に説明する。図１には蒸気タービンに採用さ
れている段落部の部分断面が縦断面図で示されている。
この段落部は、タービン内ケーシング１に保持される外
輪２及び静翼３を保持している内輪４で拡大流路を形成
しており、この拡大流路内に静翼３が放射状に複数本配
置されている。静翼３は、拡大流路を形成する外輪２と
内輪４により保持されている。また、静翼３の下流には
動翼５がディスク６に植えられている。動翼５の前方に
配置される静翼３を保持する外輪２と、この外輪２の下
流側の動翼５の流入端外周部に環状の周方向スリット７
が形成されている。また、静翼３の後縁端８から前縁方
向へ向かって翼長方向に傾斜して外輪２の内壁１０上ま
で延びている湿分誘導溝９が、図２に示すように静翼３
の腹面１５および背面１６に複数本設けられている。
発明を詳細に説明する。図１には蒸気タービンに採用さ
れている段落部の部分断面が縦断面図で示されている。
この段落部は、タービン内ケーシング１に保持される外
輪２及び静翼３を保持している内輪４で拡大流路を形成
しており、この拡大流路内に静翼３が放射状に複数本配
置されている。静翼３は、拡大流路を形成する外輪２と
内輪４により保持されている。また、静翼３の下流には
動翼５がディスク６に植えられている。動翼５の前方に
配置される静翼３を保持する外輪２と、この外輪２の下
流側の動翼５の流入端外周部に環状の周方向スリット７
が形成されている。また、静翼３の後縁端８から前縁方
向へ向かって翼長方向に傾斜して外輪２の内壁１０上ま
で延びている湿分誘導溝９が、図２に示すように静翼３
の腹面１５および背面１６に複数本設けられている。
【００１１】このような本実施例の構成によると、静翼
３の翼面上先端側に静翼３の翼後縁端８から前縁方向へ
向かって内壁１０まで延びている湿分誘導溝９を設けた
ので、静翼３の翼面上に付着し流下する水膜が後縁端８
に達して飛散する前に翼先端側の内壁１０に誘導する事
が出来る。また、湿分誘導溝９は複数本設置してあるの
で、最初の溝からドレンが溢れ出しても次の溝によって
捕捉され内壁１０へと導くことが出来る。
３の翼面上先端側に静翼３の翼後縁端８から前縁方向へ
向かって内壁１０まで延びている湿分誘導溝９を設けた
ので、静翼３の翼面上に付着し流下する水膜が後縁端８
に達して飛散する前に翼先端側の内壁１０に誘導する事
が出来る。また、湿分誘導溝９は複数本設置してあるの
で、最初の溝からドレンが溢れ出しても次の溝によって
捕捉され内壁１０へと導くことが出来る。
【００１２】そして、内壁１０へ至ったドレン１１は蒸
気流により周方向スリット７へと流下し、タービン通路
外の環状溝１２に排出され、さらに孔１３より図示しな
い復水器などの低圧力側に排出される。
気流により周方向スリット７へと流下し、タービン通路
外の環状溝１２に排出され、さらに孔１３より図示しな
い復水器などの低圧力側に排出される。
【００１３】したがって、静翼３の翼面上に集積したド
レン１１が後縁端８から飛散して後方に配置されている
動翼５の先端部に到達することが有効に回避され、動翼
５の先端部にエロージョンが集中的に発生することを防
止できるようになる。
レン１１が後縁端８から飛散して後方に配置されている
動翼５の先端部に到達することが有効に回避され、動翼
５の先端部にエロージョンが集中的に発生することを防
止できるようになる。
【００１４】次に図３により、本発明の他の実施例につ
いて説明する。静翼３の翼後縁端８から前縁方向へ向か
って内壁１０まで延びている湿分誘導溝９を、内壁１０
側へ向かうとともに溝幅が拡幅していくような構造にす
ることによって、湿分誘導溝９内に流入するドレン１１
の量が増加しても、内壁１０に到達する際には湿分誘導
溝９の溝幅が拡幅しているためドレンが溢れることがな
いので、水滴の飛散がなく動翼５の先端部にエロージョ
ンが発生することを防止できる。
いて説明する。静翼３の翼後縁端８から前縁方向へ向か
って内壁１０まで延びている湿分誘導溝９を、内壁１０
側へ向かうとともに溝幅が拡幅していくような構造にす
ることによって、湿分誘導溝９内に流入するドレン１１
の量が増加しても、内壁１０に到達する際には湿分誘導
溝９の溝幅が拡幅しているためドレンが溢れることがな
いので、水滴の飛散がなく動翼５の先端部にエロージョ
ンが発生することを防止できる。
【００１５】また、湿分誘導溝９の深さを内壁１０側へ
向かうとともに溝深さが深くなっていくような構造にす
ることによっても、前述の効果を得ることができるとと
もに、より確実に液膜の捕獲と水滴の飛散を防止するこ
とが可能となる。
向かうとともに溝深さが深くなっていくような構造にす
ることによっても、前述の効果を得ることができるとと
もに、より確実に液膜の捕獲と水滴の飛散を防止するこ
とが可能となる。
【００１６】次に同じく図３により、本発明の他の実施
例について説明する。湿分誘導溝９の入口形状は翼面を
伝わって流れてきた水滴や液膜１１が流入し易いように
滑らかに処理され、溝形状の翼後縁側は前記の水滴や液
膜が流出し難いように返し１８の付いた形状としたた
め、湿分誘導溝９に流入したドレン１１は確実に翼面上
から排出できる。
例について説明する。湿分誘導溝９の入口形状は翼面を
伝わって流れてきた水滴や液膜１１が流入し易いように
滑らかに処理され、溝形状の翼後縁側は前記の水滴や液
膜が流出し難いように返し１８の付いた形状としたた
め、湿分誘導溝９に流入したドレン１１は確実に翼面上
から排出できる。
【００１７】以上述べたことを実施することにより、静
翼３の翼面上からドレンを効率よく排出できるため、静
翼３の後縁端８までドレンが到達することがなく水滴が
飛散しない。よって、動翼５の先端部へのエロージョン
の発生を防止することができる。
翼３の翼面上からドレンを効率よく排出できるため、静
翼３の後縁端８までドレンが到達することがなく水滴が
飛散しない。よって、動翼５の先端部へのエロージョン
の発生を防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、蒸気タービンの静翼に
押し付けられて流れるドレンを外輪の方向スリットに流
下することを促進すると共に、静翼の後縁に液膜が到達
することを防止できるので、静翼後縁からの水滴の飛散
を抑え、動翼のエロージョン発生を有効に防止すること
ができる。
押し付けられて流れるドレンを外輪の方向スリットに流
下することを促進すると共に、静翼の後縁に液膜が到達
することを防止できるので、静翼後縁からの水滴の飛散
を抑え、動翼のエロージョン発生を有効に防止すること
ができる。
【図１】本発明の蒸気タービンの段落を示す部分縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明の湿分誘導溝を示す説明図である。
【図３】本発明の湿分誘導溝の詳細を示す説明図であ
る。
る。
【図４】従来の蒸気タービンの湿分排出構造を示す縦断
面図である。
面図である。
【図５】図４における湿分飛散状況の説明図である。
【図６】図４における湿分の説明図である。
１…ケーシング、２…外輪、３…静翼、４…内輪、５…
動翼、６…ディスク、７…周方向スリット、８…翼後縁
端、９…湿分誘導溝、１０…内壁、１１…ドレン、１２
…環状溝、１３…孔、１４…蒸気、１５…腹面、１６…
背面、１７…水滴、１８…返し、１９…エロージョン。
動翼、６…ディスク、７…周方向スリット、８…翼後縁
端、９…湿分誘導溝、１０…内壁、１１…ドレン、１２
…環状溝、１３…孔、１４…蒸気、１５…腹面、１６…
背面、１７…水滴、１８…返し、１９…エロージョン。
フロントページの続き (72)発明者 山崎 義昭 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 (72)発明者 澤村 保昭 茨城県日立市大みか町七丁目２番１号 株 式会社日立製作所電力・電機開発本部内 Ｆターム(参考） 3G002 GA09 GB04
Claims (3)
- 【請求項１】複数の静翼の半径方向端部をそれぞれ固定
している外輪及び内輪により蒸気流路を形成する蒸気タ
ービン構造において、前記複数の静翼の後縁から前縁方
向へ向かって翼長方向に傾斜したスリットを複数本設け
たことを特徴とする蒸気タービンの湿分飛散防止構造。 - 【請求項２】複数の静翼の半径方向端部をそれぞれ固定
している外輪及び内輪により蒸気流路を形成する蒸気タ
ービン構造において、前記スリットは静翼の後縁から前
縁方向へ向かって翼長方向に傾斜して延びると共に溝幅
あるいは溝深さを徐々に変化するようにしたことを特徴
とする蒸気タービンの湿分飛散防止構造。 - 【請求項３】複数の静翼の半径方向端部をそれぞれ固定
している外輪及び内輪により蒸気流路を形成する蒸気タ
ービン構造において、前記スリットの入口形状は翼面を
伝わって流れてきた水滴や液膜が流入し易いように滑ら
かに処理され、スリットの翼後縁側は前記の水滴や液膜
が流出し難いように返しの付いた形状としたことを特徴
とする蒸気タービンの湿分飛散防止構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318656A JP2000145404A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 蒸気タービンの湿分飛散防止構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10318656A JP2000145404A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 蒸気タービンの湿分飛散防止構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000145404A true JP2000145404A (ja) | 2000-05-26 |
Family
ID=18101578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10318656A Pending JP2000145404A (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 蒸気タービンの湿分飛散防止構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000145404A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004044387A1 (de) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Abb Turbo Systems Ag | Geschlitzte strömungsleitschaufel |
| JP2012137094A (ja) * | 2012-03-15 | 2012-07-19 | Toshiba Corp | タービン動翼および蒸気タービン |
| JP2015010482A (ja) * | 2013-06-27 | 2015-01-19 | 株式会社東芝 | 蒸気タービン |
| JP2016017509A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置 |
| EP4036380A4 (en) * | 2019-12-11 | 2022-11-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | TURBINE BLADE, TURBINE BLADE ASSEMBLY AND STEAM TURBINE |
-
1998
- 1998-11-10 JP JP10318656A patent/JP2000145404A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004044387A1 (de) * | 2002-11-13 | 2004-05-27 | Abb Turbo Systems Ag | Geschlitzte strömungsleitschaufel |
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| EP2840233A3 (en) * | 2013-06-27 | 2015-12-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| US9850781B2 (en) | 2013-06-27 | 2017-12-26 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Steam turbine |
| JP2016017509A (ja) * | 2014-07-11 | 2016-02-01 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 蒸気タービンのシール装置及び蒸気タービン装置 |
| EP4036380A4 (en) * | 2019-12-11 | 2022-11-02 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | TURBINE BLADE, TURBINE BLADE ASSEMBLY AND STEAM TURBINE |
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