JP2008014311A - 流体機械 - Google Patents

Abstract

【課題】中間室の形状を変えることなくケーシングの変形を均等化することができる流体機械を提供すること。
【解決手段】外側ケーシングが内側ケーシングをその径方向に一定の間隔ｄを保って包囲するとともに、少なくとも前記内側ケーシングが所定の分割面２２で上下２つに均等に分割され、これら分割された二部分が互いにその左右両側においてフランジ１８を介して着脱自在に結合され、又、これら二部分が前記フランジ１８間に肉厚部２０を備えた流体機械において、前記外側ケーシングを、これと前記内側ケーシングの間隔ｄが前記フランジ部の範囲外で一定に維持されるよう、前記内側ケーシングに形成された前記肉厚部２０に合わせて形成した。
【選択図】図２

Description

本発明は、流体機械の分野に関し、特に、請求項１の上位概念による流体機械に関する。

特に蒸気タービンとしてのタービンにおいてフランジで互いに結合可能な分割された内側ケーシングを使用すると、この内側ケーシングの形状が対称でないことに起因する不都合が生じる。又、移行段階及び通常運転中において、非対称な形状により内側ケーシングの不均等な変形部が形成されてしまい、その結果生じる、ケーシングに直接設けられた静翼と回転軸に取り付けられた動翼との間の間隙が変化し易くなってしまう。

そして、静翼及び動翼の湾曲を防ぐために、組み付け当初の最小間隙を維持しなければならないが、運転中にこの間隙がケーシング周囲の多くの範囲で拡がってしまい、その結果蒸気漏れが生じ、効率低下につながってしまう。

そこで、特許文献１には、間隙による不都合を減少させるために内側ケーシングの厚さを変化させてこの内側ケーシングに生じる変形を均等化させることが提案されている。
欧州特許出願公開第１０２２４３９号明細書

しかしながら、上記特許文献１においては、内側ケーシングを同心状に包囲する外側ケーシングを内側ケーシングの厚さの変化に適合させておらず、両ケーシング間の中空室の不所望な変形を引き起こすという問題がある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、中空室の形状を変えることなくケーシングの変形を均等化することができる流体機械を提供することにある。

上記目的は請求項１記載の特徴により達成される。即ち、本発明の本質は、内側ケーシングのフランジ間に肉厚部を設け、外側ケーシングを、これと内側ケーシングの間隔がフランジ部の範囲外で一定に維持されるよう、内側ケーシングに形成された肉厚部に合わせて形成したことにある。

又、請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の流体機械において、外側ケーシングにおける肉厚部と対向する範囲に変形部を形成したことを特徴としている。

又、請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の流体機械において、変形部における外側ケーシングの厚さを一定に形成したことを特徴としている。

又、請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れかに記載の流体機械において、肉厚部を、分割面と直交する中心面に関して対称に形成したことを特徴としている。

更に、請求項５記載の発明によれば、請求項４記載の流体機械において、肉厚部を、内側ケーシングの周方向の厚さを均等に増減させて形成したことを特徴としている。

本発明によれば、中空室の形状を変えることなくケーシングの変形を均等化することができるとともに、ケーシング形状による不都合を減少させることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１には内側ケーシング１５及び外側ケーシング１７を備えた蒸気タービン１０の長手方向断面図が示されており、この蒸気タービン１０は、当該蒸気タービン１０の長手方向に沿った軸中心線１１回りに回転する回転軸１２を備えている。

この回転軸１２には蒸気の流通方向（図中に矢印で示す方向）に沿って複数の動翼１３が設けられており（図示では２つのみ示してある）、内側ケーシング１５が動翼１３の自由端と間隔をもって回転軸１２を同心状に包囲している。

一方、内側ケーシング１５の内面には複数の静翼１４が設けられており、この静翼１４は、その自由端と回転軸２の間に間隔をもって設けられるとともに、蒸気の流通方向に沿って前記動翼１３と交互に設けられている。

そして、内側ケーシング１５は当該内側ケーシング１５と一定間隔隔てて設けられた外側ケーシング１７で同心状に包囲されており、内側ケーシング１５と外側ケーシング１７の間にはリング状の中空室１６が形成されている。

而して、図２には少なくとも内側ケーシング１５を分割面２２で上下に分割したその上半部１５ａのみが示されている。尚、不図示の下半部は、分割面２２に関して上半部１５ａと鏡面対称に形成されている。又、外側ケーシング１７も同様に、図２に上半部１７ａとして示すように分割面２２で上下に分割しても良い。

そして、内側ケーシング１５及び外側ケーシング１７それぞれの上半部１５ａ，１７ａは、フランジ１８，１９を介してそれぞれ不図示の下半部と着脱自在に結合されている。

ところで、フランジ１８による内側ケーシング１５の形状における不都合を補うために、内側ケーシング１５の上半部１５ａにおける両フランジ１８の間に肉厚部２０が形成されている。ここで、この肉厚部２０は、好ましくは分割面２２に直交する中心面２３に関して左右対称に形成される。尚、肉厚部２０付近の破線は、肉厚部２０を形成せずに内側ケーシング１５が一定の厚さを有する場合の外形線を示している。

そして、図２において破線と実線を比較して示すように、肉厚部２０は、内側ケーシング１５の厚さの均等な増減によって形成されている。

又、肉厚部２０が形成されているにも拘らず内側ケーシング１５と外側ケーシング１７の間隔（中間部１６の高さ）ｄが一定に保たれるよう、外側ケーシング１７は、その内側ケーシング１５との間隔が常にｄとなるよう変形される。この外側ケーシング１７の変形部２１は、図２において破線と実線の差によって示されている。

回転軸を同心状に包囲する内側ケーシング及び外側ケーシングを備えた蒸気タービンの長手方向断面図である。 本実施の形態によるケーシング形状の変更を施した、図１に示す蒸気タービンと直角な方向の断面図である。

符号の説明

１０ 蒸気タービン
１１ 軸中心線
１２ 回転軸
１３ 動翼
１４ 静翼
１５ 内側ケーシング
１５ａ 内側ケーシング上半部
１６ 中空室
１７ 外側ケーシング
１７ａ 外側ケーシング上半部
１８，１９ フランジ
２０ 肉厚部（内側ケーシング）
２１ 変形部（外側ケーシング）
２２ 分割面
２３ 中心面
ｄ 間隔

Claims (5)

1. 内側ケーシング（１５）と、外側ケーシング（１７）とを備え、これらが当該流体機械の軸中心線回りに回転する回転軸（１２）を同心状に包囲して成る、特に蒸気タービン（１０）としての流体機械であって、
   前記外側ケーシング（１７）が前記内側ケーシング（１５）をその径方向に一定の間隔（ｄ）を保って包囲するとともに、少なくとも前記内側ケーシング（１５）が所定の分割面（２２）で上下２つに均等に分割され、これら分割された二部分が互いにその左右両側においてフランジ（１８）を介して着脱自在に結合され、又、これら二部分が前記フランジ（１８）間に肉厚部（２０）を備えた前記流体機械において、
   前記外側ケーシング（１７）を、これと前記内側ケーシング（１５）の間隔（ｄ）が前記フランジ（１８，１９）部の範囲外で一定に維持されるよう、前記内側ケーシング（１５）に形成された前記肉厚部（２０）に合わせて形成したことを特徴とする流体機械。
2. 前記外側ケーシング（１７）における前記肉厚部（２０）と対向する範囲に変形部（２１）を形成したことを特徴とする請求項１記載の流体機械。
3. 前記変形部（２１）における前記外側ケーシング（１７）の厚さを一定に形成したことを特徴とする請求項１記載の流体機械。
4. 前記肉厚部（２０）を、前記分割面（２２）と直交する中心面（２３）に関して対称に形成したことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の流体機械。
5. 前記肉厚部（２０）を、前記内側ケーシング（１５）の周方向の厚さを均等に増減させて形成したことを特徴とする請求項４記載の流体機械。

Images