JP4167471B2 - Steam pressure adjustment / power generation equipment - Google Patents

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JP4167471B2 JP2002320997A JP2002320997A JP4167471B2 JP 4167471 B2 JP4167471 B2 JP 4167471B2 JP 2002320997 A JP2002320997 A JP 2002320997A JP 2002320997 A JP2002320997 A JP 2002320997A JP 4167471 B2 JP4167471 B2 JP 4167471B2
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秀雄 岩見
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ボイラ等で発生した飽和蒸気を各種のプロセス処理に使用する場合において、蒸気の圧力を所定圧力に低減させるとともに、その際のエネルギを利用して発電させる蒸気圧力調整・発電装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
飽和蒸気を各種のプロセス処理に使用する事業所において、ボイラで発生した高圧の飽和蒸気は、工場内の配管あるいはボイラの蒸気出口に設置された減圧弁により所要の圧力まで低減されて利用されている。
【0003】
また、高圧蒸気を利用する装置として、蒸気の持つ速度エネルギにより回転羽根を回転させて機械的エネルギに変換しその動力によって発電機を駆動させる蒸気タービンが広く使用されている。蒸気タービンは、羽根に効率良く蒸気が吹き付けられるようにするためにノズル(静翼)を備えており、蒸気タービンの運転状態に応じてノズルからの蒸気の流出方向を変える手段が設けられたものもある(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−101410号公報(第2−3頁、図1−図4)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のように、ボイラで発生した高圧の飽和蒸気を減圧弁により減圧するだけでは、高圧蒸気が保有しているエネルギの一部を全く無駄に消費してしまうことになる。そこで、蒸気タービンを使用し、高圧蒸気により蒸気タービンを駆動させて機械的エネルギを取り出し、その動力で発電機を駆動させて、高圧蒸気が保有しているエネルギの一部を電気エネルギに変えることが考えられる。しかしながら、蒸気タービンは、大型の設備により長時間にわたり連続的に稼働させて大容量の電気エネルギを生産するのに適したものであり、蒸気の持つエネルギの一部だけを利用して小電力の発電を行うのには向いておらず、小型の設備では却って効率が悪くなり、また、設備費が割高になる。また、ボイラで発生させる飽和蒸気の圧力は、季節や蒸気を利用しようとするプロセス処理の種類などによって変わるが、蒸気タービンでは、ボイラで発生した高圧蒸気を、蒸気の圧力変化に対応して所要の圧力に低減させ、蒸気吐出口から所要圧力の蒸気を蒸気供給管内へ吐出させる、といった調節を行うことは、ほとんど不可能である。
【0006】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、ボイラ等で発生した高圧の飽和蒸気を所要の圧力に減圧させて各種のプロセス処理部へ供給することができるとともに、高圧蒸気が保有しているエネルギを有効利用することができ、小型の設備により短時間だけ稼働させるような場合であっても、効率的な運転が可能であり、設備費も少なくて済む蒸気圧力調整・発電装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、回転自在に支持された回転軸と、この回転軸の一端側に、一体的にかつ回転軸と同心に固着されたロータと、このロータの外周面に、円周方向に等配されてそれぞれ放射状に固着された複数の羽根と、前記ロータおよび前記複数の羽根を包囲するように配設され、複数の羽根の外方端と近接し対向する環状周壁部に、円周方向に配列されそれぞれ前記ロータの軸線方向に沿った方向に延びる矩形状の複数の蒸気流通用孔が穿設されるとともに、前面側中央部に蒸気吐出口が形設されたケーシングと、このケーシングの環状周壁部の外周面に、前記複数の蒸気流通用孔の周囲の空間を気密に閉塞し環状に包囲してケーシングとの間に環状通路を形成するように固設され、蒸気供給源に流路接続された蒸気導入口を有する外側ケーシングと、前記ケーシングの蒸気流通用孔の縁部に固着された固定フレーム、および、この固定フレームに着脱自在に挿着され一端が前記環状通路側に開口し他端が前記ケーシングの内方空間に開口した蒸気流路が形設されたノズルで構成され、前記ケーシングの各蒸気流通用孔にそれぞれ冠着されて、前記環状通路へ送り込まれた蒸気を、前記ノズルの蒸気流路を通し前記各羽根にそれぞれ吹き付けて羽根および前記ロータを回転させるとともに、蒸気の圧力を低減させて調整する蒸気噴射手段と、前記回転軸の他端側に駆動軸が連結された発電機と、を備えた蒸気圧力調整・発電装置であって、前記ノズルの前記蒸気流路を、ノズルの長手方向に沿って並列するように形成され一端側の蒸気導入口の径より他端側の蒸気噴出口の径が小さくされるとともに途中で「く」の字形に折曲した複数の貫通孔により構成し、前記固定フレームに対して前記ノズルを、ノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持し、かつ、固定フレームに対してノズルを固定可能とし、前記蒸気噴射手段のノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を変更可能としたことを特徴とする。
【0008】
請求項2に係る発明は、回転自在に支持された回転軸と、この回転軸の一端側に、一体的にかつ回転軸と同心に固着されたロータと、このロータの外周面に、円周方向に等配されてそれぞれ放射状に固着された複数の羽根と、前記ロータおよび前記複数の羽根を包囲するように配設され、複数の羽根の外方端と近接し対向する環状周壁部に、円周方向に配列されそれぞれ前記ロータの軸線方向に沿った方向に延びる矩形状の複数の蒸気流通用孔が穿設されるとともに、前面側中央部に蒸気吐出口が形設されたケーシングと、このケーシングの環状周壁部の外周面に、前記複数の蒸気流通用孔の周囲の空間を気密に閉塞し環状に包囲するように固設され、蒸気供給源に流路接続された蒸気導入口を有する外側ケーシングと、前記ケーシングの各蒸気流通用孔にそれぞれ冠着され、ケーシングと前記外側ケーシングとの間に画定される環状通路へ送り込まれた蒸気を前記各羽根にそれぞれ吹き付けて羽根および前記ロータを回転させるとともに、蒸気の圧力を低減させて調整するためのノズルを有する蒸気噴射手段と、前記回転軸の他端側に駆動軸が連結された発電機と、を備えた蒸気圧力調整・発電装置であって、前記蒸気噴射手段のノズルを着脱可能として、ノズルの流路断面積を変更可能とし、前記羽根の外方側端部を「く」の字形に折曲したことを特徴とする。
【0009】
請求項3に係る発明は、請求項2記載の蒸気圧力調整・発電装置において、前記蒸気噴射手段が、前記ケーシングの蒸気流通用孔の縁部に固着された固定フレームと、この固定フレームに着脱自在に挿着され、一端が前記環状通路側に開口し他端が前記ケーシングの内方空間に開口した蒸気流路が形設されたノズルと、で構成されたことを特徴とする。
【0010】
請求項4に係る発明は、請求項3記載の蒸気圧力調整・発電装置において、前記ノズルの前記蒸気流路が、ノズルの長手方向に沿って並列するように形成され一端側の蒸気導入口の径より他端側の蒸気噴出口の径が小さくされるとともに途中で「く」の字形に折曲した複数の貫通孔により構成され、前記固定フレームに対して前記ノズルが、ノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持され、かつ、固定フレームに対してノズルが固定可能とされたことを特徴とする。
【0011】
請求項1および請求項2に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置においては、ボイラ等の蒸気供給源から供給される高圧蒸気が、外側ケーシングの蒸気導入口を通って環状通路へ送り込まれ、環状通路から複数の蒸気噴射手段のノズルを通って、ケーシングの環状周壁部の複数の蒸気流通用孔からケーシング内へ噴出させられる。そして、高圧蒸気は、ノズルを通過する間に流路抵抗によって圧力が低減させられ、一方、速度エネルギが増加する。各蒸気噴射手段のノズルを通ってケーシング内へ噴出した蒸気は、ケーシング内の各羽根にそれぞれ吹き付けられ、蒸気の持つ速度エネルギによって羽根およびロータが回転させられる。ロータが回転することにより、ロータが一体的に固着された回転軸が回転して、回転軸に駆動軸が連結された発電機が駆動させられ、発電機で電力が発生する。一方、蒸気噴射手段のノズルを通過する間に圧力が低減させられた蒸気は、ケーシング内を通過する間にさらに圧力が低減させられた後、ケーシング内から蒸気吐出口を通って流出し、プロセス処理部へ送られて利用される。このようにして、蒸気供給源から供給される飽和蒸気の圧力が低減させられて調整されるとともに、高圧蒸気が保有しているエネルギが電気エネルギに変換されて有効利用される。また、蒸気噴射手段のノズルが着脱可能とされていることにより、ノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を変更させることができる。このため、蒸気供給源から供給される高圧蒸気を、その供給圧力の変化に対応して所要の圧力に低減させることが可能になる。
そして、請求項1に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、ケーシングの蒸気流通用孔の縁部に固着された固定フレームにノズルが着脱自在とされているので、ノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を変更することができる。また、蒸気導入口の径より蒸気噴出口の径が小さくされたノズルの複数の貫通孔を高圧蒸気が通過する間に、蒸気の圧力が低減させられ、一方、蒸気の速度エネルギが増加する。さらに、ノズルの複数の貫通孔が途中で「く」の字形に折曲されるとともに、固定フレームに対してノズルが、ノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持されていることにより、ノズルの蒸気噴出口から噴出する蒸気がケーシング内の複数の羽根に最も効率的に吹き付けられるようにすることが可能になり、その状態で固定フレームに対してノズルを固定することができる。
【0012】
また、請求項2に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、羽根の外方側端部が「く」の字形に折曲されていることにより、蒸気噴射手段のノズルから吹き出される蒸気が各羽根にそれぞれ効果的に吹き付けられる
【0013】
請求項3に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、ケーシングの蒸気流通用孔の縁部に固着された固定フレームにノズルが着脱自在とされているので、ノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を変更することができる。
【0014】
請求項4に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、蒸気導入口の径より蒸気噴出口の径が小さくされたノズルの複数の貫通孔を高圧蒸気が通過する間に、蒸気の圧力が低減させられ、一方、蒸気の速度エネルギが増加する。また、ノズルの複数の貫通孔が途中で「く」の字形に折曲されるとともに、固定フレームに対してノズルが、ノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持されていることにより、ノズルの蒸気噴出口から噴出する蒸気がケーシング内の複数の羽根に最も効率的に吹き付けられるようにすることが可能になり、その状態で固定フレームに対してノズルを固定することができる
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。
【0016】
図1ないし図4は、この発明の1実施形態を示し、図1は、蒸気圧力調整・発電装置の重要な構成要素である減圧・羽根車ユニットを側面から見た断面図であり、図2は、図1のII−II矢視断面図であり、図3は、蒸気圧力調整・発電装置の側面図であり、図4は、蒸気圧力調整・発電装置を含む蒸気利用システムの概略構成を示すブロック図である。
【0017】
この蒸気圧力調整・発電装置10は、図3に示すように、減圧・羽根車ユニット12、動力伝達部14および発電機16から構成されている。減圧・羽根車ユニット12は、高圧蒸気の圧力を低減させるとともに蒸気の持つ速度エネルギを利用して回転動力を取り出すためのものであり、図4に示すように、減圧・羽根車ユニット12の蒸気入口側は、蒸気供給源、例えばボイラ18に流路接続されている。また、減圧・羽根車ユニット12の蒸気出口側は、蒸気を利用するプロセス処理部20に流路接続されており、また、発電機16は、プロセス処理部22に電気的に接続されている。
【0018】
減圧・羽根車ユニット12は、図1に示すように前面側中央部に蒸気吐出口26が形設され、図2に示すように環状周壁部28を有するケーシング24を備えている。ケーシング24の内部には、円周方向に等配されて複数の羽根30が配設されており、複数の羽根30は、ケーシング24の中央に配置されたロータ32の外周面にそれぞれ放射状に固着されている。これらの羽根30は、後述する蒸気噴射ユニット54のノズル58から吹き出される蒸気が効果的に当たるように、それぞれの外方側端部が「く」の字形に折曲されている。そして、複数の羽根30は、それぞれの外方端が環状周壁部28の内周面と近接し対向するようにケーシング24内に収容されている。ロータ32は、キー34によって回転軸36の一端部に一体的にかつ回転軸36と同心に連結されている。回転軸36は、ケーシング24の内部からメカニカルシール部38を経て外部へ延設され、図3に示すように、一対の軸受け部40、40によって回転自在に支持されている。
【0019】
ケーシング24の環状周壁部28には、円周方向に配列された複数の蒸気流通用孔42が穿設されている。蒸気流通用孔42は、ロータ32の軸線方向に沿った方向に延びる矩形状をなしている。また、ケーシング24の環状周壁部28の外周面には、複数の蒸気流通用孔42の周囲の空間を気密に閉塞し環状に包囲するように外側ケーシング44が固設されている。そして、ケーシング24と外側ケーシング44との間に画定されるように環状通路46が形成されており、この環状通路46内に蒸気流出口50が開口しボイラ18に流路接続された蒸気導入口52を有する蒸気導入管48が外側ケーシング44に取着されている。
【0020】
ケーシング24の各蒸気流通用孔42には、蒸気噴射ユニット54がそれぞれ冠着され、環状通路46とケーシング24の内部空間とは複数の蒸気噴射ユニット54を介在させて流路的に連絡している。蒸気噴射ユニット54は、ケーシング24の蒸気流通用孔42の縁部に固着された固定フレーム56と、この固定フレーム56に着脱自在に挿着されるノズル58とから構成されている。この各蒸気噴射ユニット54は、ケーシング24と外側ケーシング44との間に画定される環状通路46へ送り込まれた蒸気を各羽根30にそれぞれ吹き付けて羽根30およびロータ32を回転させる。また、蒸気噴射ユニット54は、それを通過して環状通路46からケーシング24の内部空間へ高圧蒸気が流れる際に、流路抵抗により蒸気の圧力を低減させて調整する機能を有する。
【0021】
ノズル58は、図5に正面図を、図6に側面図をそれぞれ示すように、円柱体の円周部の一部を軸線方向に沿って平坦に切除した外形を有しており、ノズル58には、その長手方向に沿って並列するように複数の貫通孔60が形成されている。貫通孔60は、環状通路46側に開口する一端側の蒸気導入口62の径より、ケーシング24の内部空間側に開口する他端側の蒸気噴出口64の径が小さくされ、例えば、蒸気導入口62の直径が6mmとされ蒸気噴出口64の直径が4mmとされる。また、貫通孔60は、途中で「く」の字形に、例えば45°の角度で折曲した形状を有している。このように蒸気導入口62の径より蒸気噴出口64の径が小さくされていることにより、ノズル58の複数の貫通孔60を高圧蒸気が通過する間に、蒸気の速度エネルギが増加することになる。また、ノズル58の両端面の中心部には、ノズル58を外側ケーシング44に固定するための固定用ボルト68(図1参照)が螺合する雌ねじがタップで切られた固定用穴66がそれぞれ形成されている。
【0022】
固定フレーム56は、図7に正面図を、図8に側面図をそれぞれ示すように、ノズル58の両端部の外周面がそれぞれ嵌合する円弧状の保持孔70がそれぞれ形設された一対の保持板72、72を互いに平行に配置し、その一対の保持板72、72を上部連接桿74および左右一対の側部連接桿76、76でそれぞれ連接した構造を有する。ノズル58の外周面と固定フレーム56の保持孔70の内周面とは摺接し、ノズル58は、固定フレーム56に対しノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持されている。このように固定フレーム56に対してノズル58が回転自在に支持されるとともに、ノズル58の各貫通孔60が途中で「く」の字形に折曲されていることにより、ノズル58の蒸気噴出口64から噴出する蒸気をケーシング24内の複数の羽根30に最も効率的に吹き付けることができるようになっている。
【0023】
ノズル58を固定フレーム56に挿着するときは、図7中に二点鎖線で示すようにノズル58を、固定フレーム56の保持板72の下方側開口部78を通して保持板72の保持孔70内へ挿入した後、保持孔70内でノズル58を回動させて、実線で示すようにノズル58を保持孔70に保持するようにする。また、ノズル58を固定フレーム56に保持した状態で、ノズル58を保持板72の保持孔70内で回動させて、固定フレーム56に対するノズル58の角度位置を調節することにより、ノズル58の蒸気噴出口64から羽根30に向かって吹き出される蒸気の噴射方向を適切に調整することができる。蒸気噴射方向の調整が済むと、固定用ボルト68によってノズル58を外側ケーシング44に固定し、固定フレーム56に対してノズル58を固定する。
【0024】
上記したように、蒸気噴射ユニット54のノズル58は、固定フレーム56に対して着脱可能であり、貫通孔60の径が異なるノズル58に取り替えることにより、ノズル58の流路断面積を変更することができるようになっている。例えば、ノズル58の蒸気噴出口64の直径を2mm〜10mmの範囲で変更することができるようになっている。このように蒸気噴射ユニット54のノズル58の流路断面積を変更することにより、高圧蒸気が蒸気噴射ユニット54を通過して環状通路46からケーシング24の内部空間へ流れるときの流路抵抗を変化させて、蒸気の圧力を調整することが可能となっている。
【0025】
また、図3に示すように、減圧・羽根車ユニット12のロータ32に一体的に連結され軸受け部40、40によって回転自在に支持された回転軸36は、カップリング80を介して発電機16の駆動軸82に接続されている。
【0026】
次に、上記した構成を備えた蒸気圧力調整・発電装置における動作について説明する。
【0027】
図4に示すように、ボイラ18、例えば小型低圧ボイラ(10ton/h未満、運転圧力10kg/cm未満)から比較的高い圧力の蒸気、例えば7kg/cm〜9kg/cmの高圧蒸気が減圧・羽根車ユニット12へ供給されると、高圧蒸気は、外側ケーシング44の蒸気導入口52を通って環状通路46へ送り込まれる。環状通路46へ送り込まれた高圧蒸気は、円周方向に配列された複数の蒸気噴射ユニット54のノズル58を通って、ケーシング24の環状周壁部28の複数の蒸気流通用孔42からケーシング24内へ噴出させられる。このとき、高圧蒸気は、ノズル58の複数の貫通孔60を通過する間に流路抵抗によって圧力が低減させられ、一方、速度エネルギが増加する。各蒸気噴射ユニット54のノズル58を通ってケーシング24内へ噴出した蒸気は、ケーシング24内の各羽根30にそれぞれ吹き付けられる。そして、蒸気の持つ速度エネルギによって羽根30およびロータ32が回転させられ、ロータ32が一体的に固着された回転軸36が回転する。回転軸36の回転動力は、カップリング80を介して発電機16の駆動軸82に伝達され、発電機16が駆動させられて、発電機16で電力が発生する。
【0028】
一方、蒸気噴射ユニット54のノズル58を通過する間に圧力が低減させられた蒸気は、ケーシング24内を通過する間にさらに圧力が低減させられる。そして、適度に圧力が低減させられた蒸気、例えば2.5kg/cm〜3kg/cmの低圧蒸気は、ケーシング24内から蒸気吐出口26を通って流出する。このようにして、ボイラ18から供給される飽和蒸気の圧力が低減させられて調整された後、図4に示したように、低圧蒸気がプロセス処理部20へ送られて利用されるとともに、高圧蒸気が保有しているエネルギが電気エネルギに変換されて、工場内のプロセス処理部22などで有効利用される。
【0029】
また、気象条件等によりボイラ18から供給される飽和蒸気の圧力が変化したり、プロセス処理部20における蒸気の使用圧力が変更されたりしたときは、蒸気噴射ユニット54の固定フレーム56からノズル58を取り外し、貫通孔60の径が異なる別のノズル58を固定フレーム56に取り付けて固定する。このようにノズル58を取り替えて、ノズル58の流路断面積を変更することにより、高圧蒸気が蒸気噴射ユニット54を通過して環状通路46からケーシング24の内部空間へ流れるときの流路抵抗を変化させて、ケーシング24内から蒸気吐出口26を通って流出する蒸気の圧力を調整する。
【0030】
【発明の効果】
請求項1および請求項2に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置を使用すると、ボイラ等で発生した高圧の飽和蒸気を所要の圧力に減圧させて各種のプロセス処理部へ供給することができるとともに、高圧蒸気が保有しているエネルギを有効利用することができる。そして、この蒸気圧力調整・発電装置は、小型の設備により短時間だけ稼働させるような場合であっても、効率的な運転が可能であり、設備費も少なくて済む。
そして、請求項1に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、ノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を簡易に変更することができる。また、確実に蒸気の圧力を低減させるとともに蒸気の速度エネルギを増加させることができ、さらに、ノズルの蒸気噴出口から噴出する蒸気をケーシング内の複数の羽根に最も効率的に吹き付けることが可能になる。
【0031】
また、請求項2に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、蒸気噴射手段のノズルから吹き出される蒸気を各羽根にそれぞれ効果的に吹き付けることができる。
【0032】
請求項3に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、ノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を簡易に変更することができる
【0033】
請求項4に係る発明の蒸気圧力調整・発電装置では、確実に蒸気の圧力を低減させるとともに蒸気の速度エネルギを増加させることができ、また、ノズルの蒸気噴出口から噴出する蒸気をケーシング内の複数の羽根に最も効率的に吹き付けることが可能になる
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の1実施形態を示し、蒸気圧力調整・発電装置の重要な構成要素である減圧・羽根車ユニットを側面から見た断面図である。
【図2】図1のII−II矢視断面図である。
【図3】図1に示した減圧・羽根車ユニットを備えた蒸気圧力調整・発電装置の側面図である。
【図4】図1に示した減圧・羽根車ユニットを備えた蒸気圧力調整・発電装置を含む蒸気利用システムの概略構成を示すブロック図である。
【図5】図1に示した減圧・羽根車ユニットの構成要素である蒸気噴射ユニットのノズルの正面図である。
【図6】図5に示したノズルの側面図である。
【図7】図1に示した減圧・羽根車ユニットの構成要素である蒸気噴射ユニットの正面図である。
【図8】図7に示した蒸気噴射ユニットの側面図である。
【符号の説明】
10 蒸気圧力調整・発電装置
12 減圧・羽根車ユニット
14 動力伝達部
16 発電機
18 ボイラ
20、22 プロセス処理部
24 ケーシング
26 蒸気吐出口
28 ケーシングの環状周壁部
30 羽根
32 ロータ
36 回転軸
40 軸受け部
42 蒸気流通用孔
44 外側ケーシング
46 環状通路
48 蒸気導入管
50 蒸気流出口
52 蒸気導入口
54 蒸気噴射ユニット
56 固定フレーム
58 ノズル
60 貫通孔
62 ノズルの蒸気導入口
64 ノズルの蒸気噴出口
68 固定用ボルト
70 保持孔
72 保持板
74、76 連接桿
80 カップリング
82 発電機の駆動軸
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steam pressure adjustment / power generation device that reduces the pressure of steam to a predetermined pressure and uses the energy at that time to generate power when saturated steam generated in a boiler or the like is used for various process processes. .
[0002]
[Prior art]
In establishments where saturated steam is used for various process treatments, high-pressure saturated steam generated in the boiler is used after being reduced to the required pressure by a pressure reducing valve installed at the factory piping or at the steam outlet of the boiler. Yes.
[0003]
In addition, as a device that uses high-pressure steam, a steam turbine that rotates a rotating blade by the velocity energy of steam to convert it into mechanical energy and drives a generator by its power is widely used. The steam turbine is provided with a nozzle (static blade) for efficiently spraying steam onto the blades, and provided with a means for changing the outflow direction of the steam from the nozzle according to the operating state of the steam turbine. (For example, refer to Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-101410 (page 2-3, FIG. 1 to FIG. 4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As in the prior art, if the high pressure saturated steam generated in the boiler is simply decompressed by the pressure reducing valve, a part of the energy possessed by the high pressure steam is consumed at all. Therefore, using a steam turbine, the steam turbine is driven by high-pressure steam to extract mechanical energy, and the generator is driven by the power to convert a part of the energy held by the high-pressure steam into electric energy. Can be considered. However, a steam turbine is suitable for producing a large amount of electric energy by continuously operating it for a long time with a large facility, and uses only a part of the energy of the steam to generate a small amount of electric power. It is not suitable for generating electricity, and small facilities are less efficient and the equipment costs are higher. In addition, the pressure of saturated steam generated in the boiler varies depending on the season and the type of process processing that uses the steam, but in a steam turbine, the high-pressure steam generated in the boiler is required in response to changes in steam pressure. It is almost impossible to make such adjustment that the pressure is reduced to the required pressure and the steam at the required pressure is discharged from the steam outlet into the steam supply pipe.
[0006]
The present invention has been made in view of the circumstances as described above. The high-pressure saturated steam generated in a boiler or the like can be reduced to a required pressure and supplied to various process processing units. The steam pressure can be adjusted and the steam can be used efficiently, even if it can be operated only for a short time with a small facility. An object is to provide a power generator.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotary shaft that is rotatably supported, a rotor that is integrally and concentrically fixed to one end side of the rotary shaft, and an outer circumferential surface of the rotor. A plurality of blades equally spaced in a direction and fixed radially, and an annular peripheral wall portion disposed so as to surround the rotor and the plurality of blades and facing and facing the outer ends of the plurality of blades; A casing in which a plurality of rectangular steam flow holes arranged in a circumferential direction and extending in a direction along the axial direction of the rotor are formed, and a steam discharge port is formed in the front side center portion; A steam supply is provided on the outer peripheral surface of the annular peripheral wall portion of the casing so as to hermetically close the space around the plurality of steam circulation holes so as to surround the annular and form an annular passage between the casing and the casing. Having a steam inlet connected to the flow path to the source And a side casing, fixed frame which is fixed to the edge of the steam flow hole of the casing, and an opening to the other end end is freely inserted removably to the fixed frame to said annular passage side inward of the casing opening the steam flow path is constituted by a nozzle which is Katachi設in space, are respectively capped on the steam flow holes of the casing, the steam fed into said annular passage, through the steam flow path of the nozzle to rotate the respective blown blades and the rotor to the each blade, and steam injection means you adjusted by reducing the pressure of the steam, a generator driven shaft to the other end of the rotary shaft is connected, A steam pressure adjusting / power generating device comprising: the steam flow path of the nozzle formed in parallel along the longitudinal direction of the nozzle; Exit It is made up of a plurality of through-holes that are bent in the shape of "<" in the middle, and the nozzle is rotatable with respect to the fixed frame, with the axial center line along the longitudinal direction of the nozzle as the center of rotation And the nozzle can be fixed to the fixed frame, and the flow passage cross-sectional area of the nozzle can be changed by replacing the nozzle of the vapor injection means.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotary shaft that is rotatably supported, a rotor that is integrally and concentrically fixed to one end side of the rotary shaft, and an outer peripheral surface of the rotor, A plurality of blades equally spaced in a direction and fixed radially, and an annular peripheral wall portion disposed so as to surround the rotor and the plurality of blades and facing and facing the outer ends of the plurality of blades; A casing in which a plurality of rectangular steam flow holes arranged in a circumferential direction and extending in a direction along the axial direction of the rotor are formed, and a steam discharge port is formed in the front side center portion; A steam introduction port fixed to the outer peripheral surface of the annular peripheral wall portion of the casing so as to hermetically close and enclose the space around the plurality of steam circulation holes and connected to the steam supply source through a flow path. An outer casing having each of the casings Each of the steam flowed into the annular passage defined between the casing and the outer casing is blown onto each blade to rotate the blade and the rotor, and reduce the pressure of the steam. A steam pressure adjustment / power generation device comprising: a steam injection means having a nozzle for adjusting the pressure; and a generator having a drive shaft connected to the other end of the rotating shaft, wherein the steam injection means The nozzle is attachable and detachable, the flow passage cross-sectional area of the nozzle can be changed, and the outer side end of the blade is bent into a "<" shape .
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the steam pressure adjusting / power generating device according to the second aspect, wherein the steam injection means is fixed to the edge of the steam flow hole of the casing, and is attached to and detached from the fixed frame. And a nozzle formed with a steam flow path having one end opened to the annular passage side and the other end opened to the inner space of the casing .
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the steam pressure adjustment / power generation device according to the third aspect, the steam flow path of the nozzle is formed so as to be arranged in parallel along the longitudinal direction of the nozzle, and the steam inlet on one end side is formed. The diameter of the steam outlet on the other end side of the diameter is made smaller, and is constituted by a plurality of through holes bent in the shape of “<” in the middle, and the nozzle is in the longitudinal direction of the nozzle with respect to the fixed frame. A feature is that the nozzle is fixed to the fixed frame, and is supported so as to be rotatable about the axial line along the axis .
[0011]
In the steam pressure adjustment / power generation device of each invention according to claim 1 and claim 2 , high-pressure steam supplied from a steam supply source such as a boiler is sent to the annular passage through the steam inlet of the outer casing, From the annular passage, it passes through the nozzles of the plurality of steam injection means, and is ejected from the plurality of steam circulation holes in the annular peripheral wall portion of the casing into the casing. The pressure of the high-pressure steam is reduced by the flow path resistance while passing through the nozzle, while the velocity energy is increased. The steam jetted into the casing through the nozzles of the respective steam spraying means is blown to each blade in the casing, and the blade and the rotor are rotated by the velocity energy of the steam. When the rotor rotates, the rotating shaft to which the rotor is integrally fixed rotates, and the generator having the driving shaft connected to the rotating shaft is driven, and electric power is generated by the generator. On the other hand, the steam whose pressure has been reduced while passing through the nozzle of the steam injection means is further reduced in pressure while passing through the casing, and then flows out from the casing through the steam outlet, It is sent to the processing unit and used. In this way, the pressure of the saturated steam supplied from the steam supply source is reduced and adjusted, and the energy held by the high-pressure steam is converted into electric energy for effective use. Moreover, since the nozzle of the vapor injection means is detachable, the nozzle cross-sectional area can be changed by replacing the nozzle. For this reason, it becomes possible to reduce the high pressure steam supplied from the steam supply source to a required pressure corresponding to the change in the supply pressure.
In the steam pressure adjustment / power generation device according to the first aspect of the invention, since the nozzle is detachable from the fixed frame fixed to the edge of the steam circulation hole of the casing, the nozzle is replaced by replacing the nozzle. The channel cross-sectional area can be changed. In addition, the pressure of the steam is reduced while the high-pressure steam passes through the plurality of through holes of the nozzle whose diameter of the steam outlet is smaller than the diameter of the steam inlet, while the velocity energy of the steam is increased. Further, a plurality of through-holes of the nozzle are bent in the shape of "<" in the middle, and the nozzle is supported rotatably with respect to the fixed frame around the axis line along the longitudinal direction of the nozzle. This makes it possible for the steam ejected from the steam outlet of the nozzle to be sprayed most efficiently to the plurality of blades in the casing, and in that state, the nozzle is fixed to the fixed frame. Can do.
[0012]
In the steam pressure adjustment / power generation apparatus according to the second aspect of the invention, the steam blown out from the nozzle of the steam spraying means can be obtained by bending the outer end of the blade into the shape of "<". Each blade is sprayed effectively .
[0013]
In the steam pressure adjustment / power generation device of the invention according to claim 3, since the nozzle is detachable from the fixed frame fixed to the edge of the steam flow hole of the casing, the nozzle flow path can be changed by replacing the nozzle. The cross-sectional area can be changed .
[0014]
In the steam pressure adjustment / power generation device of the invention according to claim 4, the steam pressure is reduced while the high-pressure steam passes through the plurality of through holes of the nozzle whose diameter of the steam outlet is smaller than the diameter of the steam inlet. While the velocity energy of the steam is increased. In addition, a plurality of through holes of the nozzle are bent in the shape of “<” in the middle, and the nozzle is supported rotatably with respect to the fixed frame around the axial center line along the longitudinal direction of the nozzle. This makes it possible for the steam ejected from the steam outlet of the nozzle to be sprayed most efficiently to the plurality of blades in the casing, and in that state, the nozzle is fixed to the fixed frame. Can do .
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
1 to 4 show an embodiment of the present invention, and FIG. 1 is a sectional view of a decompression / impeller unit, which is an important component of a steam pressure adjustment / power generation device, as viewed from the side. Fig. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in Fig. 1, Fig. 3 is a side view of the steam pressure adjustment / power generation device, and Fig. 4 is a schematic configuration of a steam utilization system including the steam pressure adjustment / power generation device. FIG.
[0017]
As shown in FIG. 3, the steam pressure adjustment / power generation device 10 includes a pressure reduction / impeller unit 12, a power transmission unit 14, and a generator 16. The decompression / impeller unit 12 is for reducing the pressure of the high-pressure steam and taking out rotational power using the velocity energy of the steam. As shown in FIG. The inlet side is connected to a steam supply source, for example, a boiler 18 through a flow path. In addition, the steam outlet side of the decompression / impeller unit 12 is connected to the process processing unit 20 using steam, and the generator 16 is electrically connected to the process processing unit 22.
[0018]
As shown in FIG. 1, the decompression / impeller unit 12 includes a casing 24 having a steam discharge port 26 formed in the center on the front side and an annular peripheral wall 28 as shown in FIG. A plurality of blades 30 are equally arranged in the circumferential direction inside the casing 24, and the plurality of blades 30 are radially fixed to the outer peripheral surface of the rotor 32 disposed in the center of the casing 24. Has been. These blades 30 are bent in a “<” shape at each outer side end so that steam blown out from a nozzle 58 of a steam injection unit 54 to be described later is effectively applied. The plurality of blades 30 are accommodated in the casing 24 such that the outer ends thereof are close to and face the inner peripheral surface of the annular peripheral wall portion 28. The rotor 32 is integrally connected to one end portion of the rotation shaft 36 and concentrically with the rotation shaft 36 by a key 34. The rotating shaft 36 is extended from the inside of the casing 24 to the outside through a mechanical seal portion 38, and is rotatably supported by a pair of bearing portions 40, 40 as shown in FIG.
[0019]
A plurality of steam circulation holes 42 arranged in the circumferential direction are formed in the annular peripheral wall portion 28 of the casing 24. The steam circulation hole 42 has a rectangular shape extending in a direction along the axial direction of the rotor 32. In addition, an outer casing 44 is fixed to the outer peripheral surface of the annular peripheral wall portion 28 of the casing 24 so as to hermetically close and surround the space around the plurality of steam circulation holes 42 in an annular shape. An annular passage 46 is formed so as to be defined between the casing 24 and the outer casing 44, and a steam inlet 50 is opened in the annular passage 46 and connected to the boiler 18 through a flow path. A steam introduction pipe 48 having 52 is attached to the outer casing 44.
[0020]
Steam injection units 54 are respectively attached to the respective steam circulation holes 42 of the casing 24, and the annular passage 46 and the internal space of the casing 24 are in fluid communication with each other through a plurality of steam injection units 54. Yes. The steam injection unit 54 includes a fixed frame 56 fixed to the edge of the steam flow hole 42 of the casing 24, and a nozzle 58 that is detachably inserted into the fixed frame 56. Each of the steam injection units 54 blows the steam fed into an annular passage 46 defined between the casing 24 and the outer casing 44 to each blade 30 to rotate the blade 30 and the rotor 32. Further, the steam injection unit 54 has a function of reducing and adjusting the pressure of the steam by the flow path resistance when high-pressure steam flows from the annular passage 46 to the internal space of the casing 24 through the steam injection unit 54.
[0021]
As shown in the front view of FIG. 5 and the side view of FIG. 6, the nozzle 58 has an outer shape in which a part of the circumferential portion of the cylindrical body is cut out flat along the axial direction. A plurality of through holes 60 are formed so as to be arranged in parallel along the longitudinal direction. In the through hole 60, the diameter of the steam outlet 64 on the other end side opened on the inner space side of the casing 24 is made smaller than the diameter of the steam inlet 62 on one end side opened on the annular passage 46 side. The diameter of the mouth 62 is 6 mm, and the diameter of the steam outlet 64 is 4 mm. Moreover, the through-hole 60 has a shape bent at an angle of 45 °, for example, into a “<” shape in the middle. By making the diameter of the steam outlet 64 smaller than the diameter of the steam inlet 62 in this way, the velocity energy of the steam increases while the high-pressure steam passes through the plurality of through holes 60 of the nozzle 58. Become. Further, at the center of both end faces of the nozzle 58, there are fixing holes 66 each of which is tapped with a female screw into which a fixing bolt 68 (see FIG. 1) for fixing the nozzle 58 to the outer casing 44 is screwed. Is formed.
[0022]
As shown in the front view in FIG. 7 and the side view in FIG. 8, the fixed frame 56 has a pair of arc-shaped holding holes 70 into which the outer peripheral surfaces of both ends of the nozzle 58 are respectively fitted. The holding plates 72 and 72 are arranged in parallel to each other, and the pair of holding plates 72 and 72 are connected by an upper connecting rod 74 and a pair of left and right side connecting rods 76 and 76, respectively. The outer peripheral surface of the nozzle 58 and the inner peripheral surface of the holding hole 70 of the fixed frame 56 are in sliding contact with each other, and the nozzle 58 is supported so as to be rotatable with respect to the fixed frame 56 about the axial center line along the longitudinal direction of the nozzle. ing. In this way, the nozzle 58 is rotatably supported with respect to the fixed frame 56 and each through hole 60 of the nozzle 58 is bent in the shape of “<” in the middle, so that the steam outlet of the nozzle 58 is The steam ejected from 64 can be most efficiently blown to the plurality of blades 30 in the casing 24.
[0023]
When the nozzle 58 is inserted into the fixed frame 56, the nozzle 58 is inserted into the holding hole 70 of the holding plate 72 through the lower opening 78 of the holding plate 72 of the fixed frame 56 as shown by a two-dot chain line in FIG. Then, the nozzle 58 is rotated in the holding hole 70 so that the nozzle 58 is held in the holding hole 70 as shown by a solid line. Further, the nozzle 58 is rotated in the holding hole 70 of the holding plate 72 while the nozzle 58 is held on the fixed frame 56, and the angular position of the nozzle 58 with respect to the fixed frame 56 is adjusted, whereby the vapor of the nozzle 58 is changed. The injection direction of the steam blown out from the jet port 64 toward the blade 30 can be adjusted appropriately. After the adjustment of the steam injection direction, the nozzle 58 is fixed to the outer casing 44 by the fixing bolt 68 and the nozzle 58 is fixed to the fixed frame 56.
[0024]
As described above, the nozzle 58 of the vapor injection unit 54 can be attached to and detached from the fixed frame 56, and the flow path cross-sectional area of the nozzle 58 can be changed by replacing the nozzle 58 with a different diameter of the through hole 60. Can be done. For example, the diameter of the steam outlet 64 of the nozzle 58 can be changed within a range of 2 mm to 10 mm. Thus, by changing the cross-sectional area of the flow path of the nozzle 58 of the steam injection unit 54, the flow path resistance when high-pressure steam passes through the steam injection unit 54 and flows from the annular passage 46 to the internal space of the casing 24 is changed. It is possible to adjust the pressure of the steam.
[0025]
Further, as shown in FIG. 3, the rotary shaft 36 that is integrally connected to the rotor 32 of the decompression / impeller unit 12 and is rotatably supported by the bearing portions 40, 40 is connected to the generator 16 via a coupling 80. The drive shaft 82 is connected.
[0026]
Next, the operation of the steam pressure adjustment / power generation apparatus having the above-described configuration will be described.
[0027]
As shown in FIG. 4, the boiler 18, such as small low pressure boilers (less than 10ton / h, the operating pressure less than 10 kg / cm 2) steam relatively high pressure from the high-pressure steam of, for example, 7kg / cm 2 ~9kg / cm 2 When supplied to the decompression / impeller unit 12, the high-pressure steam is fed into the annular passage 46 through the steam inlet 52 of the outer casing 44. The high-pressure steam sent into the annular passage 46 passes through the nozzles 58 of the plurality of steam injection units 54 arranged in the circumferential direction, and enters the casing 24 from the plurality of steam circulation holes 42 in the annular peripheral wall portion 28 of the casing 24. Erupted to. At this time, the pressure of the high-pressure steam is reduced by the flow path resistance while passing through the plurality of through holes 60 of the nozzle 58, while the velocity energy is increased. The steam ejected into the casing 24 through the nozzles 58 of the respective steam injection units 54 is blown to the blades 30 in the casing 24. Then, the blade 30 and the rotor 32 are rotated by the velocity energy of the steam, and the rotating shaft 36 to which the rotor 32 is integrally fixed rotates. The rotational power of the rotary shaft 36 is transmitted to the drive shaft 82 of the generator 16 via the coupling 80, and the generator 16 is driven to generate electric power in the generator 16.
[0028]
On the other hand, the steam whose pressure has been reduced while passing through the nozzle 58 of the steam injection unit 54 is further reduced in pressure while passing through the casing 24. Then, moderately vapor pressure is reduced, for example, 2.5kg / cm 2 ~3kg / cm 2 low-pressure steam flows out through the vapor discharge port 26 from the casing 24 inside. In this way, after the pressure of the saturated steam supplied from the boiler 18 is reduced and adjusted, as shown in FIG. 4, the low-pressure steam is sent to the process processing unit 20 and used, and the high-pressure steam is used. The energy possessed by the steam is converted into electric energy, which is effectively used by the process processing unit 22 in the factory.
[0029]
Further, when the pressure of saturated steam supplied from the boiler 18 changes due to weather conditions or the like, or when the use pressure of steam in the process processing unit 20 is changed, the nozzle 58 is moved from the fixed frame 56 of the steam injection unit 54. Then, another nozzle 58 having a different diameter of the through hole 60 is attached to the fixed frame 56 and fixed. Thus, by replacing the nozzle 58 and changing the flow path cross-sectional area of the nozzle 58, the flow resistance when the high-pressure steam passes through the steam injection unit 54 and flows from the annular passage 46 to the internal space of the casing 24 is reduced. The pressure of the steam flowing out from the casing 24 through the steam discharge port 26 is adjusted.
[0030]
【The invention's effect】
When the steam pressure adjustment / power generation device of each invention according to claims 1 and 2 is used, high-pressure saturated steam generated in a boiler or the like can be reduced to a required pressure and supplied to various process processing units. At the same time, the energy held by the high-pressure steam can be used effectively. And even if this steam pressure adjustment / power generation device is operated only for a short time by a small facility, it can be operated efficiently and the equipment cost can be reduced.
In the steam pressure adjustment / power generation device according to the first aspect of the present invention, the flow passage cross-sectional area of the nozzle can be easily changed by replacing the nozzle. In addition, it is possible to reliably reduce the pressure of the steam and increase the velocity energy of the steam. Further, it is possible to blow the steam ejected from the steam outlet of the nozzle to the plurality of blades in the casing most efficiently. Become.
[0031]
In the steam pressure adjustment / power generation device according to the second aspect of the present invention, the steam blown from the nozzle of the steam injection means can be effectively blown to each blade .
[0032]
In the steam pressure adjusting / generating apparatus according to the third aspect of the invention, the flow passage cross-sectional area of the nozzle can be easily changed by replacing the nozzle .
[0033]
In the steam pressure adjustment / power generation device according to the fourth aspect of the invention, the steam pressure can be reliably reduced and the velocity energy of the steam can be increased, and the steam ejected from the steam outlet of the nozzle can be It becomes possible to spray the plurality of blades most efficiently .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a decompression / impeller unit, which is an important component of a steam pressure adjustment / power generation device, as viewed from the side, showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a side view of a steam pressure adjustment / power generation device including the decompression / impeller unit shown in FIG. 1. FIG.
4 is a block diagram showing a schematic configuration of a steam utilization system including a steam pressure adjustment / power generation device including the decompression / impeller unit shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a front view of a nozzle of a steam injection unit that is a constituent element of the decompression / impeller unit shown in FIG. 1;
6 is a side view of the nozzle shown in FIG. 5. FIG.
7 is a front view of a steam injection unit that is a constituent element of the decompression / impeller unit shown in FIG. 1. FIG.
8 is a side view of the steam injection unit shown in FIG. 7. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steam pressure adjustment and electric power generation apparatus 12 Depressurization and impeller unit 14 Power transmission part 16 Generator 18 Boiler 20, 22 Process processing part 24 Casing 26 Steam discharge port 28 Cylindrical peripheral wall part 30 Blade 32 Rotor 36 Rotating shaft 40 Bearing part 42 Steam circulation hole 44 Outer casing 46 Annular passage 48 Steam inlet pipe 50 Steam outlet 52 Steam inlet 54 Steam injection unit 56 Fixed frame 58 Nozzle 60 Through hole 62 Nozzle steam inlet 64 Nozzle steam outlet 68 For fixing Bolt 70 Holding hole 72 Holding plates 74, 76 Connecting rod 80 Coupling 82 Drive shaft of generator

Claims (4)

回転自在に支持された回転軸と、
この回転軸の一端側に、一体的にかつ回転軸と同心に固着されたロータと、
このロータの外周面に、円周方向に等配されてそれぞれ放射状に固着された複数の羽根と、
前記ロータおよび前記複数の羽根を包囲するように配設され、複数の羽根の外方端と近接し対向する環状周壁部に、円周方向に配列されそれぞれ前記ロータの軸線方向に沿った方向に延びる矩形状の複数の蒸気流通用孔が穿設されるとともに、前面側中央部に蒸気吐出口が形設されたケーシングと、
このケーシングの環状周壁部の外周面に、前記複数の蒸気流通用孔の周囲の空間を気密に閉塞し環状に包囲してケーシングとの間に環状通路を形成するように固設され、蒸気供給源に流路接続された蒸気導入口を有する外側ケーシングと、
前記ケーシングの蒸気流通用孔の縁部に固着された固定フレーム、および、この固定フレームに着脱自在に挿着され一端が前記環状通路側に開口し他端が前記ケーシングの内方空間に開口した蒸気流路が形設されたノズルで構成され、前記ケーシングの各蒸気流通用孔にそれぞれ冠着されて、前記環状通路へ送り込まれた蒸気を、前記ノズルの蒸気流路を通し前記各羽根にそれぞれ吹き付けて羽根および前記ロータを回転させるとともに、蒸気の圧力を低減させて調整する蒸気噴射手段と、
前記回転軸の他端側に駆動軸が連結された発電機と、
を備えた蒸気圧力調整・発電装置であって、
前記ノズルの前記蒸気流路を、ノズルの長手方向に沿って並列するように形成され一端側の蒸気導入口の径より他端側の蒸気噴出口の径が小さくされるとともに途中で「く」の字形に折曲した複数の貫通孔により構成し、前記固定フレームに対して前記ノズルを、ノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持し、かつ、固定フレームに対してノズルを固定可能とし、
前記蒸気噴射手段のノズルを取り替えることによってノズルの流路断面積を変更可能としたことを特徴とする蒸気圧力調整・発電装置。
A rotating shaft supported rotatably,
A rotor integrally and concentrically with the rotating shaft on one end side of the rotating shaft;
A plurality of blades equally distributed in the circumferential direction and fixed radially to the outer peripheral surface of the rotor;
It is arranged so as to surround the rotor and the plurality of blades, and is arranged in a circumferential direction on an annular peripheral wall portion that is close to and faces the outer end of the plurality of blades, respectively, in a direction along the axial direction of the rotor. A casing in which a plurality of rectangular steam circulation holes extending are formed, and a steam outlet is formed in the front side center portion;
On the outer peripheral surface of the annular peripheral wall portion of the casing, the space around the plurality of steam circulation holes is hermetically closed and is annularly enclosed so as to form an annular passage between the casing and the steam supply. An outer casing having a steam inlet channeled to the source;
A fixed frame fixed to the edge of the steam flow hole of the casing, and one end opened to the annular passage and the other end opened to the inner space of the casing. consists of a nozzle steam flow path is Katachi設, are respectively capped on the steam flow holes of the casing, the steam fed into said annular passage, said each vane through the steam flow path of the nozzle rotates the vane and the rotor by blowing respectively, and steam injection means you adjusted by reducing the pressure of the steam,
A generator having a drive shaft coupled to the other end of the rotating shaft;
A steam pressure adjustment / power generation device comprising:
The steam flow path of the nozzle is formed so as to be parallel in the longitudinal direction of the nozzle, and the diameter of the steam outlet on the other end is made smaller than the diameter of the steam inlet on the one end and “ The nozzle is supported by the fixed frame so as to be rotatable about the axial center line along the longitudinal direction of the nozzle, and the fixed frame. The nozzle can be fixed,
A steam pressure adjusting / power generating device characterized in that the nozzle cross-sectional area of the nozzle can be changed by replacing the nozzle of the steam injection means.
回転自在に支持された回転軸と、
この回転軸の一端側に、一体的にかつ回転軸と同心に固着されたロータと、
このロータの外周面に、円周方向に等配されてそれぞれ放射状に固着された複数の羽根と、
前記ロータおよび前記複数の羽根を包囲するように配設され、複数の羽根の外方端と近接し対向する環状周壁部に、円周方向に配列されそれぞれ前記ロータの軸線方向に沿った方向に延びる矩形状の複数の蒸気流通用孔が穿設されるとともに、前面側中央部に蒸気吐出口が形設されたケーシングと、
このケーシングの環状周壁部の外周面に、前記複数の蒸気流通用孔の周囲の空間を気密に閉塞し環状に包囲するように固設され、蒸気供給源に流路接続された蒸気導入口を有する外側ケーシングと、
前記ケーシングの各蒸気流通用孔にそれぞれ冠着され、ケーシングと前記外側ケーシングとの間に画定される環状通路へ送り込まれた蒸気を前記各羽根にそれぞれ吹き付けて羽根および前記ロータを回転させるとともに、蒸気の圧力を低減させて調整するためのノズルを有する蒸気噴射手段と、
前記回転軸の他端側に駆動軸が連結された発電機と、
を備えた蒸気圧力調整・発電装置であって、
前記蒸気噴射手段のノズルを着脱可能として、ノズルの流路断面積を変更可能とし、
前記羽根の外方側端部を「く」の字形に折曲したことを特徴とする蒸気圧力調整・発電装置。
A rotating shaft supported rotatably,
A rotor integrally and concentrically with the rotating shaft on one end side of the rotating shaft;
A plurality of blades equally distributed in the circumferential direction and fixed radially to the outer peripheral surface of the rotor;
It is arranged so as to surround the rotor and the plurality of blades, and is arranged in a circumferential direction on an annular peripheral wall portion that is close to and faces the outer end of the plurality of blades, respectively, in a direction along the axial direction of the rotor. A casing in which a plurality of rectangular steam circulation holes extending are formed, and a steam outlet is formed in the front side center portion;
A steam introduction port fixed to the outer peripheral surface of the annular peripheral wall portion of the casing so as to hermetically close and enclose the space around the plurality of steam circulation holes and connected to the steam supply source through a flow path. An outer casing having;
Each of the steam circulation holes of the casing is crowned, and the steam sent to the annular passage defined between the casing and the outer casing is sprayed on the blades to rotate the blades and the rotor, respectively. Steam injection means having a nozzle for reducing and adjusting the pressure of the steam;
A generator having a drive shaft coupled to the other end of the rotating shaft;
A steam pressure adjustment / power generation device comprising:
The nozzle of the vapor injection means is detachable, and the flow passage cross-sectional area of the nozzle can be changed,
A steam pressure adjustment / power generation device, wherein an outer side end portion of the blade is bent in a "<" shape .
前記蒸気噴射手段は、
前記ケーシングの蒸気流通用孔の縁部に固着された固定フレームと、
この固定フレームに着脱自在に挿着され、一端が前記環状通路側に開口し他端が前記ケ ーシングの内方空間に開口した蒸気流路が形設されたノズルと、
で構成された請求項2記載の蒸気圧力調整・発電装置。
The steam injection means is
A fixed frame fixed to the edge of the steam flow hole of the casing;
The detachably inserted into the fixed frame, a nozzle steam flow path which is opened inward space is Katachi設the end opening and the other end to the annular passage side the Ke pacing,
In construction claims 2 steam pressure adjustment and power generator according.
前記ノズルの前記蒸気流路が、ノズルの長手方向に沿って並列するように形成され一端側の蒸気導入口の径より他端側の蒸気噴出口の径が小さくされるとともに途中で「く」の字形に折曲した複数の貫通孔により構成され、前記固定フレームに対して前記ノズルが、ノズルの長手方向に沿った軸心線を回転中心として回転自在に支持され、かつ、固定フレームに対してノズルが固定可能とされた請求項3記載の蒸気圧力調整・発電装置。 The steam flow path of the nozzle is formed in parallel along the longitudinal direction of the nozzle, the diameter of the steam outlet on the other end is made smaller than the diameter of the steam inlet on the one end, and “ The nozzle is supported by the fixed frame so as to be rotatable about an axis along the longitudinal direction of the nozzle, and is fixed to the fixed frame. The steam pressure adjustment / power generation device according to claim 3, wherein the nozzle is fixable .
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