JP2019203398A - 蒸気タービン - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の第一実施形態について、図1と図2を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態に係る蒸気タービン1は、回転軸2と、軸受装置3と、複数の動翼段4と、ケーシング5と、複数の静翼段6と、フィン7(図2参照)と、を備えている。回転軸2は軸線Oに沿って延びる柱状をなしており、当該軸線O回りに回転可能である。軸受装置3は、この回転軸2の軸端を支持している。軸受装置3は、一対のジャーナル軸受31と、1つのみのスラスト軸受32と、を有している。一対のジャーナル軸受31は、回転軸2の軸線O方向両側の端部にそれぞれ設けられている。各ジャーナル軸受31は、軸線Oに対する径方向への荷重を支持する。スラスト軸受32は、軸線O方向一方側にのみ設けられている。スラスト軸受32は、軸線O方向への荷重を支持する。回転軸2の外周面には、軸線O方向に間隔をあけて配列された複数の動翼段4が設けられている。各動翼段4は、軸線Oに対する周方向に間隔をあけて配列された複数の動翼40を有している。動翼40は、動翼プラットフォーム41と、動翼本体42と、動翼シュラウド43と、を有している。動翼プラットフォーム41は、回転軸2の外周面から径方向外側に向かって突出している。動翼本体42は、動翼プラットフォーム41の外周面に取り付けられている。動翼本体42は、径方向に延びるとともに、径方向から見て翼型の断面形状を有している。動翼本体42の径方向外側の端部には、動翼シュラウド43が取り付けられている。
次に、本発明の第二実施形態について、図3を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、第二領域82の形状が第一実施形態とは異なっている。より具体的には、還流面S22は、第一還流面S221と、第二還流面S222と、を有している。
続いて、本発明の第三実施形態について、図4を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、第二領域82の形状が上記の各実施形態とは異なっている。より具体的には、還流面S32は、第一還流面S321と、第二還流面S322と、第三還流面S323と、を有している。
次に、本発明の第四実施形態について、図5を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、第二領域82の形状が上記の各実施形態とさらに異なっている。より具体的には、還流面S42は、案内面S21の下流側かつ径方向外側の端部L3´と第二上流側壁面71Sとの間で、径方向外側に向かって膨らむ曲面状をなしている。言い換えると、この還流面S42は、端部L3´から当該端部L3´よりも下流側を経由するとともに、第二上流側壁面71Sの端部L1よりも径方向外側を経由して当該端部L1まで延びている。なお、還流面S42は、連続する一の曲面であることが望ましい。
2…回転軸
3…軸受装置
4…動翼段
5…ケーシング
6…静翼段
7…フィン
8…凹部
31…ジャーナル軸受
32…スラスト軸受
40…動翼
41…動翼プラットフォーム
42…動翼本体
43…動翼シュラウド
51…吸気口
52…排気口
60…静翼
61…静翼本体
62…静翼シュラウド
71…ケーシング側フィン
72…動翼側フィン
81…第一領域
82…第二領域
43A…シュラウド外周面
5A…ケーシング内周面
71D…下流側フィン
71S…第二上流側壁面
8A…上流側壁面
8B…対向面
C…クリアランス
Fm…主流
Fs…副流
O…軸線
S1,S21…案内面
S2,S22,S32,S42…還流面
S221,S321…第一還流面
S222,S322…第二還流面
S323…第三還流面
V1…渦
V2…小渦
Claims (7)
- 軸線回りに回転する回転軸と、
該回転軸から径方向外側に延びる動翼本体、及び、該動翼本体の径方向外側の端部に設けられたシュラウドを有する動翼と、
前記動翼を径方向外側から囲うとともに、内周側に前記シュラウドを収容する凹部が形成されたケーシングと、
前記凹部における前記シュラウドに対向する対向面から径方向内側に突出して、前記シュラウドの外周面との間にクリアランスを形成するフィンと、
を備え、
前記凹部は、
前記クリアランスの軸線方向の下流側に対向するとともに下流側に向かうに従って径方向外側に延びる案内面と、
該案内面の下流側かつ径方向外側の端部から前記対向面よりも径方向外側を経由して前記フィンの下流側を向く面まで延びる還流面と、
を有する蒸気タービン。 - 前記還流面は、前記軸線を含む断面視で、該軸線に交差する方向に直線状に延びている請求項1に記載の蒸気タービン。
- 前記還流面は、
前記案内面の下流側かつ径方向外側の端部から前記対向面よりも径方向外側の位置まで、径方向外側に向かうに従って上流側に延びる第一還流面と、
該第一還流面の径方向外側の端部から前記フィンの下流側を向く面まで、上流側に向かうに従って径方向内側に延びる第二還流面と、
を有する請求項1に記載の蒸気タービン。 - 前記還流面は、
前記案内面の下流側かつ径方向外側の端部から前記対向面よりも径方向外側の位置まで、径方向外側に向かうに従って上流側に延びる第一還流面と、
該第一還流面の径方向外側の端部から径方向外側に向かうに従ってさらに上流側に延びる第二還流面と、
該第二還流面の径方向外側の端部から前記フィンの下流側を向く面まで、上流側に向かうに従って径方向内側に延びる第三還流面と、
を有する請求項1に記載の蒸気タービン。 - 前記還流面は、前記案内面の下流側かつ径方向外側の端部と前記フィンの下流側を向く面との間で、径方向外側に向かって膨らむ曲面状をなしている請求項1に記載の蒸気タービン。
- 前記案内面の上流側かつ径方向内側の端部は、前記シュラウドの外周面よりも径方向内側に位置している請求項1から5のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
- 前記案内面の下流側かつ径方向外側の端部は、前記シュラウドの外周面よりも径方向外側に位置している請求項1から6のいずれか一項に記載の蒸気タービン。
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