JP2014031750A - 蒸気タービンのシール構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】動翼1の先端に一体構造の動翼カバー部5を形成し、ノズル外輪3の内周部との間に所定の隙間を形成する複数のシールフィン6を動翼カバー部5に形成し、蒸気漏出部の入口に開口し蒸気に混じって流入してくる固体粒子20を捕集する円環状の固体粒子捕集空間8をノズル外輪3の内周部に形成するとともに、固体粒子捕集空間8から蒸気タービンの後流段落側に固体粒子20を排出する貫通孔12をノズル外輪3に形成する。
【選択図】図1
Description
第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す。図1において、動翼1は、蒸気によって図示しないロータとともに回転し、複数枚のタービン段落を構成している。また、ノズル2は、蒸気を動翼1に向けて流入させる。さらに、ノズル外輪3は、ノズル2をタービンのケーシングに固定するための構造体であるノズルダイヤフラムを構成している。図1において、白抜きの矢印で示されているのが、動翼1を回転させる仕事を行う蒸気の流れの方向である。
次に、本発明の第2実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図2を参照しながら説明する。図2において、図1の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
次に、本発明の第3実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図3を参照して説明する。なお、図3において、図2の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
上述した第1実施形態及び第2実施形態は、粒子捕集空間8の幅寸法Bが、蒸気漏出部16への入口15における動翼カバー部5と側面10bとの間の隙間の寸法Aよりも広がっている構成とした実施形態である。
次に、本発明の第4実施形態による蒸気タービンのシール構造について、図5を参照して説明する。なお、図5において、図1乃至図3の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
ここで、図5は、動翼1の内部にある蒸気通路部22を蒸気の流れ方向上流側から下流側に向かって見たときに、蒸気通路部22と貫通孔12の配置位置との位置関係を示す模式図である。
次に、図6は、本発明の第5実施形態による蒸気タービンのシール構造を示す。なお、この図6において、図2の実施形態と同一の構成要素には同一の参照番号を付してその詳細な説明は省略する。
Claims (7)
- ロータとともに回転する複数枚の動翼の先端と、ノズル外輪の内周面との間に形成される蒸気漏出部をシールする蒸気タービンのシール構造であって、
前記動翼の先端に形成され前記動翼と一体構造の動翼カバー部と、
前記動翼カバー部に形成され前記ノズル外輪の内周部との間に隙間を形成する複数のシールフィンと、
前記ノズル外輪の内周部に形成され、前記蒸気漏出部の入口に開口し蒸気に混じって流入してくる固体粒子を捕集する円環状の固体粒子捕集空間と、を有し、
前記固体粒子捕集空間から蒸気タービンの後流段落側に前記固体粒子を排出する貫通孔を前記ノズル外輪に形成したことを特徴とする蒸気タービンのシール構造。 - 前記蒸気漏出部の入口において前記動翼カバー部と前記ノズル外輪との間に形成される隙間の前記ロータ軸方向の寸法(A)よりも、前記固体粒子捕集空間の前記ロータ軸方向の幅寸法(B)が大きく設定され、かつ前記シールフィンの先端との間で隙間を形成する前記ノズル外輪の内周部の対向面よりも、前記固体粒子捕集空間を形成する部分のノズル外輪の内周面が前記ロータの半径方向外側に位置するように設定されたことを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンのシール構造。
- 前記固体粒子捕集空間は、前記蒸気漏出部の入口に開口し、かつ前記蒸気漏出部の入口において前記動翼カバー部と前記ノズル外輪との間に形成される隙間の前記ロータ軸方向の寸法(A)よりも、ロータ軸方向の幅寸法(B)が大きく設定された第1の捕集空間と、前記第1捕集空間からロータの半径方向外側に向かって連続する空間をなし前記貫通孔と連通する第2の捕集空間とからなり、前記第1捕集空間の容積よりも、前記第2捕集空間の容積の方が大きく設定された二段構造の捕集空間からなることを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンのシール構造。
- 前記固体粒子捕集空間を形成する蒸気流下流側の側面の位置を、タービン運転中のタービン軸の伸びを見込んだ距離だけ前記ロータの軸方向に前記動翼カバー部に対して蒸気下流側にずらしたことを特徴とする請求項1に記載の蒸気タービンのシール構造。
- 前記貫通孔の出口は、前記貫通孔の入口よりも前記ロータの半径方向外側に偏位した位置に開口し、前記貫通孔は、前記ロータの軸方向と所定の角度をなして傾斜して延びるようにしたことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項に記載の蒸気タービンのシール構造。
- 前記貫通孔は、前記ノズル外輪の周方向に複数配列され、そのうち少なくとも1つの貫通孔が前記動翼内部の蒸気通路部の底よりも下位に配置されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかの項に記載の蒸気タービンのシール構造。
- 蒸気タービンを構成する複数のタービン段落のうち、少なくとも一つのタービン段落が請求項1乃至6のいずれかの項に記載されたシール構造を有することを特徴とする蒸気タービン。
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