JP3105277B2 - 軸流式のガスタービン - Google Patents
軸流式のガスタービンInfo
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- JP3105277B2 JP3105277B2 JP03058711A JP5871191A JP3105277B2 JP 3105277 B2 JP3105277 B2 JP 3105277B2 JP 03058711 A JP03058711 A JP 03058711A JP 5871191 A JP5871191 A JP 5871191A JP 3105277 B2 JP3105277 B2 JP 3105277B2
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- Japan
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- turbine
- compressor
- rotor
- cooling air
- drum
- Prior art date
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D3/00—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
- F01D3/04—Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid axial thrust being compensated by thrust-balancing dummy piston or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/02—Blade-carrying members, e.g. rotors
- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
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- F01D5/08—Heating, heat-insulating or cooling means
- F01D5/081—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades
- F01D5/084—Cooling fluid being directed on the side of the rotor disc or at the roots of the blades the fluid circulating at the periphery of a multistage rotor, e.g. of drum type
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に共通の軸上に配置
された圧縮機を駆動する多段式のタービンを有する軸流
式のガスタービンであって、タービンと圧縮機との間に
位置する軸部分が、ドラムカバーによって取り囲まれた
ドラムとして構成されていて、ドラムとドラムカバーと
の間に形成された環状通路によって、圧縮機から回収さ
れた冷却空気がタービンロータの端面にかつこれに次い
でタービンロータのロータ側の冷却通路に向けて案内さ
れるようになっていて、圧縮機の出口部の圧力レベルと
タービン内への冷却空気の入口部の圧力レベルとの間で
シールするためにドラムに、ドラムカバーに対してシー
ル作用を発揮するラビリンスシールが配置されていて、
このばあいタービン用のロータ側の冷却空気全体が圧縮
機出口部範囲で圧縮機から回収される形式のものに関す
る。
された圧縮機を駆動する多段式のタービンを有する軸流
式のガスタービンであって、タービンと圧縮機との間に
位置する軸部分が、ドラムカバーによって取り囲まれた
ドラムとして構成されていて、ドラムとドラムカバーと
の間に形成された環状通路によって、圧縮機から回収さ
れた冷却空気がタービンロータの端面にかつこれに次い
でタービンロータのロータ側の冷却通路に向けて案内さ
れるようになっていて、圧縮機の出口部の圧力レベルと
タービン内への冷却空気の入口部の圧力レベルとの間で
シールするためにドラムに、ドラムカバーに対してシー
ル作用を発揮するラビリンスシールが配置されていて、
このばあいタービン用のロータ側の冷却空気全体が圧縮
機出口部範囲で圧縮機から回収される形式のものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】上記形式のガスタービンは公知である。
ロータ側の冷却空気全体は圧縮機とタービンとの間で捕
集室から回収される。つまり、冷却空気の大部分は直接
加速グリッドを介してロータ冷却通路内に流入する。こ
のばあい加速グリッドは通常ロータ冷却通路と同じ半径
上でタービンロータの端面に設けられている。
ロータ側の冷却空気全体は圧縮機とタービンとの間で捕
集室から回収される。つまり、冷却空気の大部分は直接
加速グリッドを介してロータ冷却通路内に流入する。こ
のばあい加速グリッドは通常ロータ冷却通路と同じ半径
上でタービンロータの端面に設けられている。
【０００３】冷却空気のわずかな部分、即ち最後の圧縮
機ディスク並びにドラムおよび第１のタービンディスク
を冷却するために必要な空気は冷却作用を得るために、
冷却空気が旋回流を生ぜしめられることなく環状通路内
に導入される前に、冷却器内で再冷却されねばならな
い。このような構成は一連の欠点を生ぜしめる。
機ディスク並びにドラムおよび第１のタービンディスク
を冷却するために必要な空気は冷却作用を得るために、
冷却空気が旋回流を生ぜしめられることなく環状通路内
に導入される前に、冷却器内で再冷却されねばならな
い。このような構成は一連の欠点を生ぜしめる。
【０００４】つまり、一面では、捕集室から回収される
ため冷却空気は、特に細い翼冷却通路が望まれるように
できるだけ最良の所望の純度を有していない。
ため冷却空気は、特に細い翼冷却通路が望まれるように
できるだけ最良の所望の純度を有していない。
【０００５】他面では、再冷却のために別個の高価な装
置が必要である。
置が必要である。
【０００６】更に、再冷却されるわずかな量の空気が対
流加熱に基づき環状通路内に流入するまでの途中で再び
著しく加熱され、これによって冷却作用が低下する。
流加熱に基づき環状通路内に流入するまでの途中で再び
著しく加熱され、これによって冷却作用が低下する。
【０００７】更に、旋回流を生ぜしめずに空気を導入す
ることによって当該範囲で付加的に断熱壁温度が増大す
る。
ることによって当該範囲で付加的に断熱壁温度が増大す
る。
【０００８】更に、旋回流を生ぜしめずに環状通路内に
冷却空気を導入することによって負荷されるロータ範囲
全体で高い熱伝達係数αが生じ、これによって前述の増
大した冷却温度と関連して高い過渡応力が生ずる。
冷却空気を導入することによって負荷されるロータ範囲
全体で高い熱伝達係数αが生じ、これによって前述の増
大した冷却温度と関連して高い過渡応力が生ずる。
【０００９】更に、ドラムのラビリンスシール範囲で公
知の欠点を伴う過度に高い熱伝達係数αが生ずる。
知の欠点を伴う過度に高い熱伝達係数αが生ずる。
【００１０】公知のガスタービンのばあい逆流を意識し
ている、即ち再冷却された空気を環状通路から圧縮機の
最後の動翼列の後方で圧縮機のメイン通路内に流入させ
るようにしている。この措置によって主要流の重大な障
害が生ずる。
ている、即ち再冷却された空気を環状通路から圧縮機の
最後の動翼列の後方で圧縮機のメイン通路内に流入させ
るようにしている。この措置によって主要流の重大な障
害が生ずる。
【００１１】わずかな旋回流で強制的にロータ冷却通路
内に流入させることによって、ロータはポンプ作業を実
施しなければならず、これによって更に冷却空気温度が
上昇する。
内に流入させることによって、ロータはポンプ作業を実
施しなければならず、これによって更に冷却空気温度が
上昇する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
全ての欠点を回避し、更に、タービン側で大寸法で設計
されたロータ端面を有する冒頭に述べた形式の軸流式の
ガスタービンにおいて軸方向スラストを減少させること
にある。
全ての欠点を回避し、更に、タービン側で大寸法で設計
されたロータ端面を有する冒頭に述べた形式の軸流式の
ガスタービンにおいて軸方向スラストを減少させること
にある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によれ
ば、タービン用のロータ側の冷却空気が圧縮機の最後の
動翼列の後方で圧縮機のボスのところで回収されかつ冷
却空気に旋回流を生ぜしめられて直接環状通路内に導入
されるようになっていて、この冷却空気が環状通路の内
部で旋回グリッドにおいて偏向されかつ音速の近くまで
加速されるようになっていることによって解決された。
ば、タービン用のロータ側の冷却空気が圧縮機の最後の
動翼列の後方で圧縮機のボスのところで回収されかつ冷
却空気に旋回流を生ぜしめられて直接環状通路内に導入
されるようになっていて、この冷却空気が環状通路の内
部で旋回グリッドにおいて偏向されかつ音速の近くまで
加速されるようになっていることによって解決された。
【００１４】
【発明の効果】本発明の利点は特に、一方では従来一般
的に用いられた高価な冷却器が省かれ、かつ他方では周
囲を冷却空気が流れる軸範囲の過渡応力が減少されると
いうことにある。
的に用いられた高価な冷却器が省かれ、かつ他方では周
囲を冷却空気が流れる軸範囲の過渡応力が減少されると
いうことにある。
【００１５】特に有利には、タービン用のロータ側の冷
却空気が圧縮機の最後の動翼列の後方で圧縮機のボスの
ところで回収されかつ冷却空気に旋回流を生ぜしめられ
て環状通路内に導入されることによって、ロータの加熱
作用は冷却空気によってできるだけわずかに抑えられひ
いては過渡応力のレベルもできるでけわずかに抑えられ
る。更にボス側で回収することによってほとんど塵を含
まない純度の高い空気が環状通路内に導入される。
却空気が圧縮機の最後の動翼列の後方で圧縮機のボスの
ところで回収されかつ冷却空気に旋回流を生ぜしめられ
て環状通路内に導入されることによって、ロータの加熱
作用は冷却空気によってできるだけわずかに抑えられひ
いては過渡応力のレベルもできるでけわずかに抑えられ
る。更にボス側で回収することによってほとんど塵を含
まない純度の高い空気が環状通路内に導入される。
【００１６】更に、旋回グリッドが環状通路内で最小の
半径上でしかも翼車側室のできるだけ近くに配置されて
いると有利である。このばあい最小の半径はこの局所的
な個所で生ぜしめられる音速に適合される。従って軸方
向スラストを減少させる手段が得られる。
半径上でしかも翼車側室のできるだけ近くに配置されて
いると有利である。このばあい最小の半径はこの局所的
な個所で生ぜしめられる音速に適合される。従って軸方
向スラストを減少させる手段が得られる。
【００１７】更に有利には、ドラムカバーに対してシー
ル作用を発揮するラビリンスシールが熱伝達係数αを減
少させるためにロータ側でセグメントに分割されている
ことによってラビリンスシール内の通常の過度に高い熱
伝達係数αの作用が遮断される。
ル作用を発揮するラビリンスシールが熱伝達係数αを減
少させるためにロータ側でセグメントに分割されている
ことによってラビリンスシール内の通常の過度に高い熱
伝達係数αの作用が遮断される。
【００１８】
【実施例】図面では本発明を理解するために重要な構成
部材のみを図示している。ガスタービン設備のうち例え
ば排ガス管および煙突を有するガスタービンの排ガスケ
ーシング並びに圧縮機の流入部分は図示されていない。
作業媒体の流れ方向は矢印によって図示されている。
部材のみを図示している。ガスタービン設備のうち例え
ば排ガス管および煙突を有するガスタービンの排ガスケ
ーシング並びに圧縮機の流入部分は図示されていない。
作業媒体の流れ方向は矢印によって図示されている。
【００１９】図１で静翼列および動翼列としての軸方向
で貫流される第１の段２のみを図示されているタービン
１は、ほぼ翼を植え付けられたロータ３と静翼を備えた
内部ケーシング４とから構成されていて、この内部ケー
シング４はタービンケーシング５内に懸架されている。
で貫流される第１の段２のみを図示されているタービン
１は、ほぼ翼を植え付けられたロータ３と静翼を備えた
内部ケーシング４とから構成されていて、この内部ケー
シング４はタービンケーシング５内に懸架されている。
【００２０】図示の実施例ではタービンケーシング５は
同様に圧縮された燃焼空気用の捕集室６を有している。
捕集室６からは燃焼空気は環状燃焼室７内に達し、この
環状燃焼室７自体はタービン入口部内に、即ち第１の静
翼列の上流側に連通している。捕集室６内には圧縮機９
のデフューザ８から圧縮された空気が流入する。
同様に圧縮された燃焼空気用の捕集室６を有している。
捕集室６からは燃焼空気は環状燃焼室７内に達し、この
環状燃焼室７自体はタービン入口部内に、即ち第１の静
翼列の上流側に連通している。捕集室６内には圧縮機９
のデフューザ８から圧縮された空気が流入する。
【００２１】圧縮機のうち最後の段１０のみが図示され
ていて、このばあいこの最後の段の静翼は本来の静翼と
後置静翼とから構成される。圧縮機およびタービンの動
翼は共通の軸１１に係合していて、このばあいタービン
と圧縮機との間を占める部分はドラム１２として構成さ
れている。
ていて、このばあいこの最後の段の静翼は本来の静翼と
後置静翼とから構成される。圧縮機およびタービンの動
翼は共通の軸１１に係合していて、このばあいタービン
と圧縮機との間を占める部分はドラム１２として構成さ
れている。
【００２２】ドラム１２は軸方向の延び全体に亘ってド
ラムカバー１３によって取り囲まれていて、このドラム
カバー１３はリブ１４を介して圧縮機のデフューザ外部
ケーシング１５に固定されている。ドラムカバー１３は
圧縮機側で最後の両圧縮機静翼列の翼用のカバーバンド
を形成している。
ラムカバー１３によって取り囲まれていて、このドラム
カバー１３はリブ１４を介して圧縮機のデフューザ外部
ケーシング１５に固定されている。ドラムカバー１３は
圧縮機側で最後の両圧縮機静翼列の翼用のカバーバンド
を形成している。
【００２３】タービン側ではドラムカバー１３はタービ
ンロータの端面と協働して半径方向にのびる翼車側室１
７を制限している。この翼車側室１７は環状通路１８の
流出側の端部を形成していて、環状通路１８は、最後の
圧縮機動翼列の後方のボスから出発して、ドラムとドラ
ムカバーとの間でのびている。環状通路内にはロータ側
の冷却空気全体が導入される。
ンロータの端面と協働して半径方向にのびる翼車側室１
７を制限している。この翼車側室１７は環状通路１８の
流出側の端部を形成していて、環状通路１８は、最後の
圧縮機動翼列の後方のボスから出発して、ドラムとドラ
ムカバーとの間でのびている。環状通路内にはロータ側
の冷却空気全体が導入される。
【００２４】環状通路を設計するばあい環状通路内を支
配する旋回流を生ぜしめる流れに基づいて次のことを考
慮する必要がある。即ち、旋回流がドラムに沿って不安
定にならないようにするために、冷却空気の常用速度お
よび接線方向速度並びに平均通路半径および平均通路高
さは、旋回流理論に基づき周知であるように、所定の相
互関係を有しなければならない。
配する旋回流を生ぜしめる流れに基づいて次のことを考
慮する必要がある。即ち、旋回流がドラムに沿って不安
定にならないようにするために、冷却空気の常用速度お
よび接線方向速度並びに平均通路半径および平均通路高
さは、旋回流理論に基づき周知であるように、所定の相
互関係を有しなければならない。
【００２５】タービン側の端部でドラムにはドラムカバ
ーに対してシール作用を発揮するラビリンスシール１９
が配置されている。ラビリンスシール１９は間接的にの
みドラムカバーに対してシールする。ドラムカバーの回
転しない部分はラビリンス体２４内で適当な形式で固定
されている。
ーに対してシール作用を発揮するラビリンスシール１９
が配置されている。ラビリンスシール１９は間接的にの
みドラムカバーに対してシールする。ドラムカバーの回
転しない部分はラビリンス体２４内で適当な形式で固定
されている。
【００２６】熱伝達係数αを下げるためにラビリンスシ
ール１９はロータ側でドラム表面に配置された所定数の
セグメントに分割されている。図３ではラビリンスシー
ル１９の区分化が図示されている。図示の実施例では軸
方向にのびるハンマヘッド状の溝２１が用いられ、この
溝はドラム１２のフランジ２２内に穿設されている。
ール１９はロータ側でドラム表面に配置された所定数の
セグメントに分割されている。図３ではラビリンスシー
ル１９の区分化が図示されている。図示の実施例では軸
方向にのびるハンマヘッド状の溝２１が用いられ、この
溝はドラム１２のフランジ２２内に穿設されている。
【００２７】溝２１内にはいわゆる断熱セグメントが適
当に形成された脚部２３によって懸架されている。断熱
セグメントの環状通路内に突入する外面に対して図３で
は図示されてない金属製のシール条片が作用していて、
このシール条片は例えばラビリンス体内に圧入されてい
るか又は別の形式で固定されている。
当に形成された脚部２３によって懸架されている。断熱
セグメントの環状通路内に突入する外面に対して図３で
は図示されてない金属製のシール条片が作用していて、
このシール条片は例えばラビリンス体内に圧入されてい
るか又は別の形式で固定されている。
【００２８】本発明によれば環状通路１８の内部では冷
却空気は旋回グリッドにおいて偏向されかつ最高の接線
方向速度に加速される。この旋回グリッド２５は旋回ノ
ズルとして環状通路１８内で直接タービンロータの端面
１６に対置して設けられている、即ち旋回グリッド２５
は直接翼車側室１７内に連通している。後で詳述する理
由から有利には、旋回グリッドは最小の半径上に配置さ
れる。
却空気は旋回グリッドにおいて偏向されかつ最高の接線
方向速度に加速される。この旋回グリッド２５は旋回ノ
ズルとして環状通路１８内で直接タービンロータの端面
１６に対置して設けられている、即ち旋回グリッド２５
は直接翼車側室１７内に連通している。後で詳述する理
由から有利には、旋回グリッドは最小の半径上に配置さ
れる。
【００２９】ラビリンス体２４を所定の位置で保持する
ために、ラビリンス体２４は流れを方向付ける周方向に
亘って分配された多数の支持リブ２６を介してドラムカ
バー１３に結合されている。
ために、ラビリンス体２４は流れを方向付ける周方向に
亘って分配された多数の支持リブ２６を介してドラムカ
バー１３に結合されている。
【００３０】図２の円筒断面の展開図では拡大図でラビ
リンス体２４に亘って羽根を図示している。このばあい
ｃは冷却空気の絶対速度をかつｕはロータの周速度を意
味している。図示の実施例のばあいのサイズ設定のため
に翼弦に対するピッチの比は支持リブ２６においては例
えば１、２でありかつ旋回ノズルにおいてはほぼ０．８
５である。
リンス体２４に亘って羽根を図示している。このばあい
ｃは冷却空気の絶対速度をかつｕはロータの周速度を意
味している。図示の実施例のばあいのサイズ設定のため
に翼弦に対するピッチの比は支持リブ２６においては例
えば１、２でありかつ旋回ノズルにおいてはほぼ０．８
５である。
【００３１】支持リブ２６は対称的な翼形を有する流れ
リブであり、このばあい流れ速度変化もまた流れ方向変
化も生ぜしめられない。流れは速度ｃでかつ周方向に対
してほぼ２０度の角度を成して支持リブを離れる。
リブであり、このばあい流れ速度変化もまた流れ方向変
化も生ぜしめられない。流れは速度ｃでかつ周方向に対
してほぼ２０度の角度を成して支持リブを離れる。
【００３２】旋回ノズルは曲率の小さな平均カンバ線を
有する加速グリッドであり、この加速グリッドは流れを
ほぼ２５度からほぼ１０度に偏向しかつ速度をほぼ１２
０m/secからほぼ４２０m/secに上昇させる。
有する加速グリッドであり、この加速グリッドは流れを
ほぼ２５度からほぼ１０度に偏向しかつ速度をほぼ１２
０m/secからほぼ４２０m/secに上昇させる。
【００３３】本発明の作用形式は以下に数例に基づき説
明するが、計算および実験に基づく全ての絶対値の公示
については省略する。それというのもこの絶対値は極め
て多数のパラメータとの関連性に基づいていずれにせよ
十分な説得力を持たないからである。
明するが、計算および実験に基づく全ての絶対値の公示
については省略する。それというのもこの絶対値は極め
て多数のパラメータとの関連性に基づいていずれにせよ
十分な説得力を持たないからである。
【００３４】ロータを冷却するために必要な全ての冷却
空気、即ち圧縮された空気のほぼ８％の冷却空気は最後
の動翼列の後方でボスの範囲で回収される。環状通路１
８を介して旋回流を生ぜしめられた冷却空気がドラムラ
ビリンスシールの手前まで流れる。
空気、即ち圧縮された空気のほぼ８％の冷却空気は最後
の動翼列の後方でボスの範囲で回収される。環状通路１
８を介して旋回流を生ぜしめられた冷却空気がドラムラ
ビリンスシールの手前まで流れる。
【００３５】圧縮機によって予め生ぜしめられた旋回流
によって、ロータ表面と冷却空気との間のわずかな相対
速度に基づいて最小の熱伝達係数αおよび最低の断熱壁
温度が得られるようになる。これによって矢張り当該範
囲で低い過渡応力および最低の定常温度が生ぜしめられ
る。
によって、ロータ表面と冷却空気との間のわずかな相対
速度に基づいて最小の熱伝達係数αおよび最低の断熱壁
温度が得られるようになる。これによって矢張り当該範
囲で低い過渡応力および最低の定常温度が生ぜしめられ
る。
【００３６】ラビリンスシール１９を介して不可壁な漏
れ量のみが流れる。ラビリンスシール１９において接線
方向速度が周速度のほぼ５０％に減少させられることを
回避できない。従ってすでに上述のポジティフな旋回作
用の一部が失われるようになる。更にラビリンスシール
１９における固有の流れ形式によって熱伝達係数αの値
が増大する。
れ量のみが流れる。ラビリンスシール１９において接線
方向速度が周速度のほぼ５０％に減少させられることを
回避できない。従ってすでに上述のポジティフな旋回作
用の一部が失われるようになる。更にラビリンスシール
１９における固有の流れ形式によって熱伝達係数αの値
が増大する。
【００３７】このばあい防護手段はロータ側のラビリン
スシール部分の区分化によって得られ、これによってド
ラム内への熱の流れが著しく減少される。ラビリンスシ
ール内で旋回流が減少されるという事実に基づき、ラビ
リンスシールに続く流出通路２７の部分をできるだけ短
く設計すること、即ちラビリンスシールを第１のタービ
ンディスクのできるだけ近くに設置することが重要であ
る。
スシール部分の区分化によって得られ、これによってド
ラム内への熱の流れが著しく減少される。ラビリンスシ
ール内で旋回流が減少されるという事実に基づき、ラビ
リンスシールに続く流出通路２７の部分をできるだけ短
く設計すること、即ちラビリンスシールを第１のタービ
ンディスクのできるだけ近くに設置することが重要であ
る。
【００３８】ロータ冷却空気の主要部分はラビリンス体
２４の流れを方向付ける支持リブ２６を介して旋回ノズ
ル２５内に案内される。この旋回ノズル２５内では冷却
空気はロータ回転方向で同時に多少偏向された状態で音
速の近くまで加速される。このばあい旋回グリッドから
の流出はほぼ接線方向で、即ち周方向に対してほぼ１０
度の角度を成して行われる。
２４の流れを方向付ける支持リブ２６を介して旋回ノズ
ル２５内に案内される。この旋回ノズル２５内では冷却
空気はロータ回転方向で同時に多少偏向された状態で音
速の近くまで加速される。このばあい旋回グリッドから
の流出はほぼ接線方向で、即ち周方向に対してほぼ１０
度の角度を成して行われる。
【００３９】一面ではこの強い旋回流はすでに述べたよ
うに熱伝達作用に有利な作用を及ぼす。ロータ内への冷
却空気の入口部において周速度に対する接線方向速度の
比がほぼ１であると、有利な値が得られる。このこと
は、ロータ冷却通路内に流入したばあい作業交換が行わ
れないということ、即ちロータの作業が失われなければ
またロータに作業が付加されることもないということを
意味している。特に冷却空気の温度がポンプ作業によっ
て高められることもない。
うに熱伝達作用に有利な作用を及ぼす。ロータ内への冷
却空気の入口部において周速度に対する接線方向速度の
比がほぼ１であると、有利な値が得られる。このこと
は、ロータ冷却通路内に流入したばあい作業交換が行わ
れないということ、即ちロータの作業が失われなければ
またロータに作業が付加されることもないということを
意味している。特に冷却空気の温度がポンプ作業によっ
て高められることもない。
【００４０】更に、高い速度レベルに基づき、旋回グリ
ッドからの流出部において静圧が著しく減少する。従っ
て翼車側室内では低い平均圧力が支配し、これによって
ロータの軸方向スラストが減少させられる。
ッドからの流出部において静圧が著しく減少する。従っ
て翼車側室内では低い平均圧力が支配し、これによって
ロータの軸方向スラストが減少させられる。
【００４１】当然本発明は図示の実施例に限定されるの
もではない。従って支持リブと旋回ノズルとを別個に構
成する代わりに、支持リブと旋回ノズルとを単一のグリ
ッド内に統合することもできる。
もではない。従って支持リブと旋回ノズルとを別個に構
成する代わりに、支持リブと旋回ノズルとを単一のグリ
ッド内に統合することもできる。
【図１】ガスタービンの部分縦断面図。
【図２】貫流される環状通路の平均直径上での円筒断面
の展開図。
の展開図。
【図３】ラビリンスシール平面内でのドラムの部分横断
面図。
面図。
１ タービン、 ９ 圧縮機、 １２ ドラム、 １３
ドラムカバー、 １６端面、 １８ 環状通路、 １
９ ラビリンスシール、 ２０ セグメント、 ２５
旋回グリッド
ドラムカバー、 １６端面、 １８ 環状通路、 １
９ ラビリンスシール、 ２０ セグメント、 ２５
旋回グリッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特公 昭46−28059（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3826084（ＵＳ，Ａ) 英国特許出願公開2189845（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02C 7/18 F01D 5/08
Claims (3)
- 【請求項１】 共通の軸（１１）上に配置された圧縮機
（９）を駆動する多段式のタービン（１）を有する軸流
式のガスタービンであって、タービンと圧縮機との間に
位置する軸部分が、ドラムカバー（１３）によって取り
囲まれたドラム（１２）として構成されていて、ドラム
とドラムカバーとの間に形成された環状通路（１８）に
よって、圧縮機から回収された冷却空気がタービンロー
タの端面（１６）にかつこれに次いでタービンロータの
ロータ側の冷却通路に向けて案内されるようになってい
て、圧縮機の出口部の圧力レベルとタービン内への冷却
空気の入口部の圧力レベルとの間でシールするためにド
ラムに、ドラムカバーに対してシール作用を発揮するラ
ビリンスシール（１９）が配置されていて、このばあい
タービン用のロータ側の冷却空気全体が圧縮機出口部範
囲で圧縮機から回収される形式のものにおいて、タービ
ン用のロータ側の冷却空気が圧縮機の最後の動翼列の後
方で圧縮機のボスのところで回収されかつ冷却空気に旋
回流を生ぜしめられて直接環状通路内に導入されるよう
になっていて、この冷却空気が環状通路の内部で旋回グ
リッド（２５）において偏向されかつ音速の近くまで加
速されるようになっていることを特徴とする、軸流式の
ガスタービン。 - 【請求項２】 環状通路がタービン側で翼車側室（１
７）によって形成されていて、この翼車側室が一方では
ドラムカバーによってかつ他方ではタービンロータの端
面（１６）によって制限されていることを特徴とする、
請求項１記載のガスタービン。 - 【請求項３】ドラムカバーに対してシール作用を発揮す
るラビリンスシール（１９）が熱伝達係数αを減少させ
るためにロータ側でセグメントに分割されていることを
特徴とする、請求項１記載のガスタービン。
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