JP2014234714A - 軸流タービン - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
回転可能に支承されたタービンロータ3と、タービンロータに固定されたタービン動翼5と、タービン動翼の先端部に設けられたシュラウド6と、シュラウドと間隙を空けて対向する静止部と、シュラウドの外周側壁面と静止部との間の漏れ流路に、ロータ径方向に突出するように設けられた径方向シールフィン7とを備える軸流タービンにおいて、シュラウドの下流側壁面と静止部との間の漏れ流路にロータ軸方向に突出する軸方向シールフィン8を備え、シュラウドと静止部の間の漏れ流路内に、シュラウド、静止部、漏れ流路内の最下流側に設けられた径方向シールフィン、および軸方向シールフィンで囲まれたキャビティ9を形成したことを特徴とする軸流タービン。
【選択図】 図1
Description
作動流体である蒸気主流12は、タービン動翼5の蒸気流れ方向上流に設けられたタービン静翼4から流出し、流出した主流蒸気12の大半はタービン動翼5に流入し、一部は、静止部と回転体であるシュラウド6の間に形成された漏れ流路へと流入する。そして、漏れ流れ13として複数枚の径方向シールフィン7を通過した後、タービン動翼5の下流において主流蒸気12と再合流する。蒸気タービンは、タービン動翼5の上流側に設けられたタービン静翼から流出した蒸気主流12を、タービン動翼5に流入させることでタービン動翼5とともにタービンロータ3を回転させ、タービンロータの端部に接続する発電機(図示せず)を介して回転エネルギーと電気エネルギーを変換することで発電を行うものである。そのため、タービン動翼5を迂回し漏れ流路を通過した漏れ流れ13は、タービンロータ3の回転エネルギーへと変換されないため、損失となる。
23内に設けられており、蒸気圧を受けて径方向に移動する受圧ヘッド10と、受圧ヘッド10に押動されてロータ軸方向に移動するフィン支持部材24と、フィン支持部材24を受圧ヘッドによる押動方向と反対方向に付勢する付勢手段である弾性体11からなる。
受圧ヘッド10は、ロータ中心軸を中心にして円環状に連なるセグメント構造体であり、溝23内を半径方向に往復運動するピストンの役割を果たす。受圧ヘッド内周側のフィン支持部材との接触面10aは、ロータ軸方向に勾配を有する。
2 ダイヤフラム内輪
3 タービンロータ
4 タービン静翼
5 タービン動翼
6 シュラウド
7 径方向シールフィン
8 軸方向シールフィン
9 キャビティ
10 受圧ヘッド
10a 接触面
11 弾性体
12 蒸気主流
13 漏れ流れ
20 循環流
21 リブ
22 アブレイダブル材
23 溝
24 フィン支持部材
24a 接触面
Claims (6)
- 回転可能に支承されたタービンロータと、
該タービンロータに固定されたタービン動翼と、
該タービン動翼の先端部に設けられたシュラウドと、
該シュラウドと間隙を空けて対向する静止部と、
前記シュラウドの外周側壁面と前記静止部との間の漏れ流路に、ロータ径方向に突出するように設けられた径方向シールフィンとを備える軸流タービンであって、
前記シュラウドの下流側壁面と前記静止部との間の漏れ流路にロータ軸方向に突出する軸方向シールフィンを備え、前記シュラウドと前記静止部の間の漏れ流路内に、前記シュラウド、前記静止部、漏れ流路内の最下流側に設けられた前記径方向シールフィン、および前記軸方向シールフィンで囲まれたキャビティ部を形成したことを特徴とする軸流タービン。 - 請求項1に記載の軸流タービンであって、
前記静止部は、軸流タービンの運転状態に応じて、前記軸方向シールフィンをロータ軸方向に移動させるための駆動手段を備えることを特徴とする軸流タービン。 - 請求項1または2に記載の軸流タービンであって、
前記軸方向シールフィンと前記シュラウドの間の間隙幅をCa、前記径方向シールフィンと前記シュラウドの間の間隙幅をCrと定義したとき、Cr≦Ca≦3Crであること特徴とする軸流タービン。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の軸流タービンであって,
前記キャビティ部に、前記静止部に支持され、ロータ軸方向に延伸するリブを配置したことを特徴とする軸流タービン。 - 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の軸流タービンであって、
前記駆動手段は、前記静止部内に形成された溝内に設けられ、蒸気圧を受けて径方向に移動する受圧ヘッド、該受圧ヘッドに押動されてロータ軸方向に移動するフィン支持部材、および該フィン支持部材を前記受圧ヘッドによる押動方向と反対方向に付勢する付勢手段を具備し、
前記軸方向シールフィンは、前記フィン支持部材に支持されていることを特徴とする軸流タービン。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の軸流タービンであって,
前記軸方向シールフィンと対向する前記シュラウド下流側壁面にアブレイダブル材をコーティングしたことを特徴とする軸流タービン。
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