JP2004197696A - Gas turbine equipped with whirling nozzle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、旋回する冷却空気によりロータの効率的な冷却を行うようにしたガスタービンに関する。
【0002】
【従来の技術】
ガスタービンにおける燃焼ガスから動力を取り出すタービンは、特に高温となるため、冷却が課題となる。そこで、圧縮機から燃焼器に向かう圧縮空気の一部を、冷却用として、ロータの外周面に向けて径方向内方に噴出し、その後、ロータ内部(中空部)に取り入れて、後部のタービン動翼を持つタービンロータに導入する冷却構造が知られている。しかし、前記冷却構造は、径方向に圧縮空気を噴出するので、噴出される圧縮空気とロータとの相対速度が大きくなる結果、動力損失が大きくなる。また、この動力損失の増大によってロータ周囲の温度上昇および冷却用圧縮空気の温度上昇を招く。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
他方、ロータ後部を形成するタービンロータに向けて斜め軸方向に冷却用の圧縮空気を噴出する軸流型の予旋回ノズルを設けて、このノズルからの空気によりタービンロータを冷却するものがある(例えば特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特許第3034519号(段落0023、0024、図2、図4)
【0005】
この冷却構造によれば、冷却用の圧縮空気がタービンロータの外表面に斜め方向から当たるので、ノズル孔での圧力損失は若干低減されるものの、予旋回ノズルから噴出される圧縮空気の速度のうち、軸方向成分はタービンロータに衝突して圧力損失となるので、依然として圧力損失が相当大きい。また、予旋回ノズルの上流では、タービンロータとの相対速度が大きいために、動力損失が発生し、タービンロータ周囲の温度上昇および冷却用圧縮空気の温度上昇を招く。しかも、前記予旋回ノズルを設けるためには、径方向の大きな配置スペースが必要となる。
【0006】
そこで、本発明の目的は、大きな配置スペースを必要とすることなく、冷却用圧縮空気とロータとの相対速度を小さくして動力損失および圧力損失を低減するとともに、冷却用圧縮空気温度を効果的に低下させて、ロータの冷却効率を高めることによりロータの長寿命化が図れるガスタービンを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るガスタービンは、圧縮機と、この圧縮機からの圧縮空気を燃焼させる燃焼器と、この燃焼器からの燃焼ガスから動力を取り出すタービンとを備えたものであって、前記圧縮機とタービンとの間において、ロータの外周を覆って前記圧縮空気の通路の内周壁を形成するインナケーシングと、前記圧縮空気を前記ロータの回転方向に回転させながら、インナケーシングを貫通させて前記ロータの外周に導入する旋回ノズルとを備えており、前記ロータに、このロータの外周に導入された圧縮空気を、ロータの中空部を経て、前記タービン動翼を有するタービンロータへ向けて流出させる流出孔が形成されている。
【0008】
このガスタービンによれば、圧縮機からの圧縮空気が旋回ノズルからロータの外周へと径方向に導入され、この導入された空気によりロータが冷却される。このとき、前記旋回ノズルからロータへと導入された圧縮空気は、旋回流となってロータの回転方向に回転するので、圧縮空気とロータとの相対速度が小さくなって動力損失および圧力損失が低減されるとともに、ロータ周囲の温度上昇および冷却用圧縮空気の温度上昇が抑制されて、ロータの冷却効果が向上する。また、この温度上昇が抑制された圧縮空気がロータの中空部を経てタービンロータに送られるから、タービン動翼を有するタービンロータの冷却効果が向上する。これにより、タービンロータを含むロータ全体の長寿命化が可能となる。さらに、前記旋回ノズルは、前記インナケーシングに設けた径方向の孔によって形成できるので、大きな配置スペースを必要とすることなく、限られたスペースを利用して旋回ノズルの配置が行える。
【0009】
本発明の実施形態では、前記インナケーシングの内側に装着されたリング部材を備え、前記旋回ノズルは、前記インナケーシングに形成された径方向に延びる第1導入孔と、前記リング部材に形成されて第1 導入孔に連通する径方向に対して傾斜した第2導入孔とを有している。この構成によれば、前記旋回ノズルの形成が容易に行える。つまり、前記リング部材を用いることなく、大きなインナケーシングに、旋回流を形成するための導入孔を径方向に対して傾斜する方向に直接設ける場合は、穴あけ作業に困難を伴う。これに対し、前記インナケーシングに径方向の第1導入孔を形成し、このインナケーシングとは別部材で形成された小さなリング部材に、径方向に対し傾斜方向に延びる第2導入孔を形成して、このリング部材をインナケーシングに組付けることにより、前記旋回ノズルの形成が容易に行える。
【0010】
本発明の実施形態において、前記第2導入孔は、下流側の通路面積が上流側よりも小さい増速通路を形成している。これにより、圧縮空気をロータの周速度近くまで増速して、圧縮空気の静温度を低下させることができる。
【0011】
また、本発明の実施形態では、前記圧縮空気の通路がディフューザを形成しており、前記ディフューザの径方向内方でディフューザの上流側寄りに位置して、前記インナケーシングとロータとの間にシール部材が設けられ、前記シール部材よりも前記ディフューザの下流側寄りに対応する位置に前記旋回ノズルが配置されている。この構成によれば、前記インナケーシングとロータとの空間における圧縮空気の温度上昇を抑制して、ロータのより効果的な冷却が行える。つまり、ディフューザの下流側は、ディフューザの上流側よりも圧力が高いので、前記下流側寄りに位置する旋回ノズルを出た圧縮空気が前記空間を逆流してディフューザの上流端とロータとの隙間からディフューザ通路に漏出するのが、前記シール部材により防止される。ここで、シール部材がディフューザの上流側寄りに位置しているので、ロータにおけるシール部材よりも上流側でディフューザの内側に対向する部分の表面積が小さくなる。したがって、この部分における圧縮空気との摩擦損失は小さくなる。他方、ロータにおけるシール部材よりも下流側の表面積は大きくなるが、この部分では,圧縮空気が旋回流となってロータとの相対速度が小さくなっているから、圧縮空気との摩擦に起因するロータの動力損失が抑制される。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係るガスタービンの一部破断した側面図である。同図において、ガスタービン1は、導入空気IAを圧縮機2で圧縮して燃焼器3に導き、ガスまたは液体燃料Fを燃焼器3内に噴射して燃焼させ、得られた高温高圧の燃焼ガスによりタービン4を駆動する。
【0013】
同図の実施形態では、前記圧縮機2として軸流型のものを用いており、この軸流型圧縮機2は、1軸型ガスタービン1のロータ41の前部を形成する圧縮機ロータ41aの外周面に、多数の動翼23が配置されており、これら動翼23と、ハウジング24の内周面に多数配置された静翼27との組み合わせにより、吸気筒28から吸入した空気を圧縮して、その圧縮空気Aを環状に形成された車室29に送給する。前記ロータ41は、ガスタービン1の回転部分を構成するもので、前記圧縮機ロータ41aに加えて、後述するカップリングロータ41b、タービンロータ41rおよび後端軸部41e(図2)とを有している。
【0014】
前記燃焼器3は、環状の車室29にその周方向に沿って複数個が等間隔に配置されており、車室29に送られた圧縮空気Aが矢印a,bで示すように、燃焼筒31内の燃焼室32内に導かれるとともに、燃焼器3には、燃料ノズル34から燃料Fが燃焼室32内に噴射され、この燃料Fが圧縮空気Aと混合されて燃焼し、その高温高圧の燃焼ガスGがタービン4に送られる。
【0015】
前記タービン4は、複数(この例では4つ)のタービンロータ41rと、これの外周囲を覆うタービンケーシング42とを備え、このタービンケーシング42の内周部には複数段のタービン静翼43が所定間隔をおいて設けられ、一方、タービンロータ41rには、前記各段のタービン静翼43の間に位置するように複数段のタービン動翼44が設けられている。これらタービンロータ41rと圧縮機ロータ41aとは、前記カップリングロータ41bにより連結されている。
【0016】
各タービンロータ41rは、図2に示すように、ディスク45の外周にタービン動翼44を取り付けて構成されている。各段のタービンロータ41rは、そのディスク45がタービン取付用ボルト46により相互に連結され、かつ第1段のタービンロータ41rのディスク45が、前記ボルト46により、カップリングロータ41bの後部に連結され、さらに、このボルト46により、最後段のタービンロータ41rのディスク45に後端軸部41eが連結されている。ロータ41の全体は、図1のハウジング24に、前後の軸受61,62を介して回転自在に支持されている。前側の軸受61は圧縮機ロータ41aの前部を支持し、後側の軸受62は、図2の後端軸部41eを支持している。
【0017】
前記圧縮機2とタービン4との間には、圧縮機ロータ41aの後部の外周と、カップリングロータ41bの全体の外周とを覆うインナケーシング20が設けられ、このインナケーシング20とハウジング24との間に、図1に示す圧縮機2から燃焼器3の車室29へ向かう圧縮空気Aの通路21が形成されている。また、前記インナケーシング20の周壁には、旋回ノズル5が設けられており、この旋回ノズル4により、圧縮空気Aを、後述するようにロータ41の回転方向と同一方向に旋回させながら、インナケーシング20を径方向に貫通させて、カップリングロータ41bの外周に導入する。
【0018】
この実施形態では、前記旋回ノズル5として、前記インナケーシング20の周壁に、横断面円形の貫通孔からなる複数の導入孔51を、周方向に等間隔に形成している。各導入孔51は、図3に示すように、ロータ41の軸心Oを通って径方向に延びる放射ラインCに対し、内径側の先端がロータ41の回転方向Rに向かうように所定角度θだけ傾斜している。これら導入孔51に、前記通路21内の圧縮空気Aの一部が、冷却用圧縮空気として導入され、この導入孔51から、前記インナケーシング20とロータ41との間に形成される冷却用空間40内に、ロータ41の回転方向に旋回する旋回流Dとなって噴出される。
【0019】
図2に示す圧縮空気Aの通路21はディフューザを形成しており、このディフューザ21の径方向内方に形成される冷却用空間40の内部で上流側及び下流側位置に、前記インナケーシング20とロータ41との間をシールする例えばラビリンスシールのようなシール部材6,7が設けられている。また、冷却用空間40の内部には、圧縮機ロータ41aとカップリング41bとを連結するための径方向外方に向かって突出するフランジ41af,41bfが設けられ、これらフランジ41af,41bf間をボルトBとナットNで締結している。前記フランジ41af,41bfおよびボルトB・ナットNの取付部位の上流位置、すなわち、ディフューザ21の径方向内方でディフューザ21の上流側寄りに位置して、インナケーシング20と圧縮機ロータ41aとの間に、前記シール部材6が配置されている。前記下流側のシール部材7は、旋回ノズル5の下流側に配置されている。
【0020】
前記ロータ41のカップリングロータ41bには、旋回ノズル5から冷却空間40に導入された圧縮空気Aをロータ41の内方の中空部60に流出させる流出孔55が形成されている。さらに、タービンロータ41rのディスク45には、タービン取付用ボルト46の径方向内側に位置する空気取入孔48が、軸方向に貫通して設けられ、各ディスク45間に前記空気取入孔48に連通する径方向の連通孔47が設けられ、さらに、ディスク45の外周部に、前記連通孔47からの圧縮空気Aをタービン動翼44の根元部44aに供給する冷却空気孔49が形成されている。
【0021】
次に、以上の構成による作用について説明する。図1の圧縮機2から燃焼器3に向かう圧縮空気Aの一部が、図2の旋回ノズル5から冷却用空間40に導入される。このとき、旋回ノズル5からロータ41へと導入された圧縮空気Aは、図3に示すように、大きな空間40から狭い通路の旋回ノズル5へ導入されることで、増速され、図3に示す旋回流Dとなってロータ41の回転方向に旋回する。これにより、圧縮空気Aとロータ41との相対速度が小さくなって動力損失が低減されるので、ロータ周囲の温度上昇が抑制される。また、空間40に導入された圧縮空気Aの温度上昇も抑制される。これにより、カップリングロータ41bの冷却効率が高められる。また、圧縮空気Aは、旋回流Dとなってロータ41の外周面に対して斜めに当たるので、圧力損失も小さくなる。さらに、前記旋回ノズル5は、インナケーシング20に設けられるので、大きな配置スペースを必要とすることなく、限られたスペースを有効利用して旋回ノズル5の配置が可能となる。
【0022】
また、前記圧縮空気Aの通路21をディフューザとし、このディフューザ21の径方向内方に形成される冷却用空間40の内部で上流側位置に、前記インナケーシング20とロータ41との間をシールするシール部材6が設けられているので、次の理由により、前記ロータ41の効果的な冷却が行える。つまり、まず、ディフューザ21の下流側は、ディフューザ21の上流側よりも圧力が高いので、前記下流側寄りに位置する旋回ノズル5を出た空気が、冷却用空間40を矢印P方向に逆流して、ディフューザ21の上流端とロータ41との隙間65からディフューザ21に漏出するのを、シール部材6により阻止する。ここで、シール部材6はディフューザ21の上流側寄り、つまり前後中央部よりも前側に位置しているので、ロータ41におけるシール部材6よりも上流側でディフューザ21の内側に対向する部分の表面積が小さくなる。したがって、この部分において、前記隙間65から侵入した圧縮空気Aとの摩擦損失は小さくなる。他方、ロータ41におけるシール部材6よりも下流側の表面積は大きくなるが、この部分では,圧縮空気Aが旋回流Dとなってロータ41との相対速度が小さくなっているから、ロータ41の動力損失が抑制される。こうして、前後のシール部材6,7間の空間40では、冷却用の圧縮空気Aにより、圧縮機ロータ41aおよびカップリングロータ41bの外周壁、並びにフランジ41af,41bfが、効果的に冷却される。
【0023】
前記冷却空間40に導入された温度上昇が抑制された冷却用の圧縮空気Aは、流出孔55からロータ41の内方の中空部60に供給されたのち、後方のタービンロータ41rの空気取入孔48および連通孔47を経て、冷却空気孔49からタービン動翼44の根元部44aに供給されて、タービン動翼44を効果的に冷却する。このとき、前記冷却用空間40の内部で上流及び下流側位置に、前記インナケーシング20とロータ41との間をシールするシール部材6,7が配置されているので、前記冷却空間40の圧縮空気Aが流出孔55から円滑に流出して、タービン動翼44の冷却に使用される。このように、圧縮機ロータ41a、カップリングロータ41bおよびタービンロータ41rの冷却が効果的に行われるので、ロータ41全体の長寿命化が実現される。
【0024】
図4は第2実施形態に係る旋回ノズル5を示す縦断面図、図5はその要部の横断面図である。この実施形態では、前記旋回ノズル5として、前記インナケーシング20に径方向に延びる円形孔からなる第1導入孔52を形成し、また、インナケーシング20の内側にこれとは別部材のリング部材53を埋め込み状に装着して、このリング部材53に、前記第1導入孔52に連通し、かつ、先端がロータ41の回転方向Rに向かって傾斜して、前記第1実施形態の場合と同様に、ロータ41の周囲に旋回流Dとして噴出する第2導入孔54を形成している。この第2導入孔54は、上流側(外径側)に対し下流側(内径側)の通路面積が小さくなるように形成されて、増速通路となっている。前記リング部材53は、例えば周方向に2分割されて、ロータ41の内周面への嵌め込みを容易化している。
【0025】
この第2実施形態によれば、前記旋回ノズル5の形成が容易に行える。つまり、図2,図3のように、リング部材53を用いることなく、先端がロータ41の回転方向Rに指向するように傾斜させた導入孔52をインナケーシング20に直接設ける場合、このインナケーシング20は大きいので、孔あけ作業が面倒である。これに対し、図5に示すインナケーシング20に径方向の第1導入孔52を形成し、このインナケーシング20とは別部材の小さなリング部材53に前記第2導入孔54を形成して、これらリング部材53をインナケーシング20に組付けることにより、旋回ノズル5を容易に形成できる。
【0026】
また、前記リング部材53を用いることにより、第2導入孔54の傾斜角度θを自由に設定して、旋回流Dの旋回速度や冷却用空気温度などの調整が可能となって、ロータ周囲の効果的な冷却が行える。つまり、傾斜角度θを大きくとれることから、圧縮空気Aの噴出後のロータ41表面との摩擦による損失が小さくなるとともに、旋回流Dの旋回速度(周方向速度成分)が高く保持されるので、小さい圧力損失で効果的に圧縮空気Aの静温を低下させることができる。また、ノズル流路の主要部を形成する第2導入孔54は小さなリング部材53に設けられているから、その加工が容易なので、加工誤差を少なくして、品質の向上が図れる。さらに、図5のように、前記第2導入孔54を下流側が細くなる先細り形に形成すれば、前記旋回ノズル5からの圧縮空気Aの噴出速度が増大し、より高速の旋回流Dが発生して、圧縮空気Aの静温を低下させるので、図2に示した圧縮機ロータ41a、カップリングロータ41bおよびタービンロータ41rの冷却効果が一層高められる。
【0027】
なお、第1実施形態においても、図3の導入孔51を先細り形に形成することで、空間40内の冷却用圧縮空気Aの温度を低下させてロータ41の冷却効果を高めることができる。
【0028】
【発明の効果】
以上のように、本発明のガスタービンによれば、大きな配置スペースを必要とすることなく、冷却用圧縮空気とロータとの相対速度を小さくして動力損失を低減するとともに、冷却用圧縮空気の温度を効果的に低下させ、これによりロータの冷却効率を高めて、このロータの長寿命化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るガスタービンの一部破断した側面図である。
【図2】ガスタービンにおける要部を拡大して示す縦断面図である。
【図3】その要部の横断面図である。
【図4】本発明の第2実施形態を示す縦断面図である。
【図5】図4の要部の横断面図である。
【符号の説明】
2…圧縮機
3…燃焼器
4…タービン
5…旋回ノズル
20…インナケーシング
21…圧縮空気の通路( ディフューザ)
41…ロータ
41r…タービンロータ
44…タービン動翼
60…中空部
51…導入孔
52…第1導入孔
53…リング部材
54…第2導入孔
55…流出孔
A…圧縮空気
D…旋回流
G…燃焼ガス[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gas turbine configured to perform efficient cooling of a rotor by swirling cooling air.
[0002]
[Prior art]
A turbine that extracts power from combustion gas in a gas turbine has a particularly high temperature, so cooling is an issue. Therefore, a part of the compressed air flowing from the compressor to the combustor is jetted radially inward toward the outer peripheral surface of the rotor for cooling, and then is taken into the rotor (hollow portion) to form a turbine at the rear. A cooling structure for introducing a turbine rotor having a moving blade is known. However, since the cooling structure ejects the compressed air in the radial direction, the relative speed between the ejected compressed air and the rotor increases, resulting in a large power loss. In addition, the increase in the power loss causes a rise in the temperature around the rotor and a rise in the temperature of the compressed air for cooling.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
On the other hand, there is an axial flow type pre-swirl nozzle that jets compressed air for cooling in an oblique axial direction toward a turbine rotor that forms a rear portion of the rotor, and cools the turbine rotor by air from the nozzle ( See, for example,
[0004]
[Patent Document 1]
Patent No. 3034519 (paragraphs 0023 and 0024, FIGS. 2 and 4)
[0005]
According to this cooling structure, since the compressed air for cooling impinges on the outer surface of the turbine rotor from an oblique direction, the pressure loss at the nozzle hole is slightly reduced, but the speed of the compressed air ejected from the pre-rotation nozzle is reduced. Of these, the axial component collides with the turbine rotor and causes a pressure loss, so that the pressure loss is still considerably large. In addition, a power loss occurs upstream of the pre-rotation nozzle due to a high relative speed with respect to the turbine rotor, which causes a temperature rise around the turbine rotor and a temperature rise of the cooling compressed air. Moreover, in order to provide the pre-swirl nozzle, a large radial space is required.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to reduce the power loss and the pressure loss by reducing the relative speed between the cooling compressed air and the rotor without requiring a large arrangement space, and to effectively reduce the cooling compressed air temperature. Another object of the present invention is to provide a gas turbine that can extend the life of the rotor by increasing the cooling efficiency of the rotor.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a gas turbine according to the present invention includes a compressor, a combustor that burns compressed air from the compressor, and a turbine that extracts power from combustion gas from the combustor. Wherein, between the compressor and the turbine, an inner casing that covers an outer periphery of a rotor and forms an inner peripheral wall of a passage of the compressed air, and while rotating the compressed air in a rotation direction of the rotor, A swirl nozzle that penetrates an inner casing and is introduced to the outer periphery of the rotor, and the rotor has compressed air introduced to the outer periphery of the rotor, and has the turbine rotor blade through a hollow portion of the rotor. An outflow hole for flowing out toward the turbine rotor is formed.
[0008]
According to this gas turbine, the compressed air from the compressor is radially introduced from the swirl nozzle to the outer periphery of the rotor, and the introduced air cools the rotor. At this time, the compressed air introduced into the rotor from the swirling nozzle rotates in the rotating direction of the rotor as a swirling flow, so that the relative speed between the compressed air and the rotor is reduced, and power loss and pressure loss are reduced. At the same time, a rise in the temperature around the rotor and a rise in the temperature of the compressed air for cooling are suppressed, and the cooling effect of the rotor is improved. Further, since the compressed air in which the temperature rise is suppressed is sent to the turbine rotor via the hollow portion of the rotor, the cooling effect of the turbine rotor having the turbine blade is improved. This makes it possible to extend the life of the entire rotor including the turbine rotor. Furthermore, since the swirl nozzle can be formed by a radial hole provided in the inner casing, the swirl nozzle can be arranged using a limited space without requiring a large arrangement space.
[0009]
In an embodiment of the present invention, a ring member is provided inside the inner casing, and the swirl nozzle is formed in the first introduction hole formed in the inner casing in a radial direction, and formed in the ring member. A second introduction hole which is inclined with respect to the radial direction and communicates with the first introduction hole. According to this configuration, the swirl nozzle can be easily formed. That is, in the case where the introduction hole for forming the swirling flow is provided directly in the direction inclined with respect to the radial direction in the large inner casing without using the ring member, it is difficult to perform the drilling operation. On the other hand, a first introduction hole in the radial direction is formed in the inner casing, and a second introduction hole extending in a direction inclined with respect to the radial direction is formed in a small ring member formed separately from the inner casing. By assembling this ring member to the inner casing, the swirl nozzle can be easily formed.
[0010]
In the embodiment of the present invention, the second introduction hole forms a speed increasing passage having a passage area on the downstream side smaller than that on the upstream side. As a result, the speed of the compressed air can be increased to near the peripheral speed of the rotor, and the static temperature of the compressed air can be reduced.
[0011]
Further, in the embodiment of the present invention, the passage of the compressed air forms a diffuser, and is located radially inward of the diffuser and closer to the upstream side of the diffuser, and a seal is provided between the inner casing and the rotor. A member is provided, and the swirl nozzle is arranged at a position corresponding to a position closer to the downstream side of the diffuser than the seal member. According to this configuration, the temperature rise of the compressed air in the space between the inner casing and the rotor is suppressed, and the rotor can be more effectively cooled. In other words, since the pressure downstream of the diffuser is higher than the pressure upstream of the diffuser, the compressed air that has exited the swirl nozzle located closer to the downstream flows back through the space and passes through the gap between the upstream end of the diffuser and the rotor. Leakage into the diffuser passage is prevented by the seal member. Here, since the seal member is located closer to the upstream side of the diffuser, the surface area of the portion of the rotor that faces the inside of the diffuser upstream of the seal member is reduced. Therefore, the friction loss with the compressed air in this portion is reduced. On the other hand, the surface area of the rotor downstream of the seal member becomes larger, but in this portion, the compressed air forms a swirling flow and the relative speed with respect to the rotor is reduced. Power loss is suppressed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway side view of a gas turbine according to a first embodiment of the present invention. In the figure, a
[0013]
In the embodiment shown in the figure, an axial flow type compressor is used as the
[0014]
A plurality of the combustors 3 are arranged at equal intervals in an
[0015]
The turbine 4 includes a plurality (four in this example) of
[0016]
As shown in FIG. 2, each
[0017]
An
[0018]
In this embodiment, as the swirling
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
Next, the operation of the above configuration will be described. A part of the compressed air A flowing from the
[0022]
The
[0023]
The compressed air A for cooling, in which the rise in temperature is suppressed and introduced into the cooling
[0024]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing the swirling
[0025]
According to the second embodiment, the
[0026]
In addition, by using the
[0027]
In the first embodiment as well, by forming the
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the gas turbine of the present invention, the power loss is reduced by reducing the relative speed between the compressed air for cooling and the rotor without requiring a large arrangement space, and the compressed air for cooling is reduced. The temperature can be effectively reduced, thereby increasing the cooling efficiency of the rotor and extending the life of the rotor.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view of a gas turbine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view showing a main part of the gas turbine.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the main part.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a transverse sectional view of a main part of FIG.
[Explanation of symbols]
2 Compressor 3 Combustor 4
41 ...
Claims (4)
前記圧縮機とタービンとの間において、ロータの外周を覆って前記圧縮空気の通路の内周壁を形成するインナケーシングと、
前記圧縮空気を、前記ロータの回転方向に回転させながら、インナケーシングを貫通させて前記ロータの外周に導入する旋回ノズルとを備え、
前記ロータに、このロータの外周に導入された圧縮空気を、ロータの中空部を経て、前記タービン動翼を有するタービンロータへ向けて流出させる流出孔が形成されているガスタービン。A gas turbine including a compressor, a combustor that burns compressed air from the compressor, and a turbine that extracts power from combustion gas from the combustor,
Between the compressor and the turbine, an inner casing that covers an outer periphery of a rotor and forms an inner peripheral wall of the passage of the compressed air,
A swirling nozzle that penetrates an inner casing and is introduced into the outer periphery of the rotor while rotating the compressed air in a rotation direction of the rotor,
A gas turbine, wherein an outlet hole is formed in the rotor to allow compressed air introduced to the outer periphery of the rotor to flow through a hollow portion of the rotor toward a turbine rotor having the turbine blade.
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