JP5911152B2 - タービン - Google Patents
タービン Download PDFInfo
- Publication number
- JP5911152B2 JP5911152B2 JP2014253504A JP2014253504A JP5911152B2 JP 5911152 B2 JP5911152 B2 JP 5911152B2 JP 2014253504 A JP2014253504 A JP 2014253504A JP 2014253504 A JP2014253504 A JP 2014253504A JP 5911152 B2 JP5911152 B2 JP 5911152B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dead water
- reference example
- cavity
- tip
- steam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Description
衝動タービンとは、静翼がノズル形状を有し、この静翼を通過した蒸気が動翼に噴射され、蒸気から受ける衝撃力だけによって動翼が回転するものである。一方、反動タービンは、静翼の形状は動翼と同様であって、この静翼を通過した蒸気から受ける衝撃力と、動翼を通過する際に生じる蒸気の膨張に対する反動力とによって動翼が回転するものである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。まず、本発明の第1参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。図1は、第1参考例に係る蒸気タービン1を示す概略断面図である。
蒸気タービン1は、中空のケーシング10と、このケーシング10の内部に流入する蒸気S(流体)の量と圧力を調整する調整弁20と、ケーシング10の内部に回転自在に設けられ、不図示の発電機等の機械に動力を伝達する軸体30と、ケーシング10に保持された環状静翼群40と、軸体30に設けられた環状動翼群50(ブレード)と、軸体30を軸回りに回転可能に支持する軸受部60と、を備えている。
そして、このように構成される6個の環状静翼群40が、軸体30の軸方向に所定間隔で設けられており、蒸気Sの圧力エネルギーを速度エネルギーに変換して、下流側に隣接する動翼51側に案内するようになっている。
そして、このように構成される6個の環状動翼群50が、6個の環状静翼群40の下流側に隣接するようにしてそれぞれ設けられている。これにより、1組1段とされる環状静翼群40及び環状動翼群50が、軸方向に沿って合計6段に構成されている。
また、本参考例では、シールフィン12を仕切板外輪11から突出して設け、チップシュラウド52との間に微小隙間13を形成したが、これとは逆に、シールフィン12をチップシュラウド52から突出して設け、仕切板外輪11との間に微小隙間13を形成してもよい。
次に、本発明の第2参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、動翼51の先端部周辺に形成されるキャビティCにおいて、死水域充填部を設ける位置が異なっている。それ以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
次に、本発明の第3参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンも、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、動翼51の先端部周辺に形成されるキャビティCにおいて、死水域充填部を設ける位置が異なっている。それ以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
次に、本発明の第4参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、動翼51の先端部周辺に形成されるキャビティCにおいて、死水域充填部を設ける位置及びその形状が異なっている。それ以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
また、軸方向に沿って2番目に上流側に位置する第2キャビティC2にも、第1参考例と同じ2つの隅部に、略楕円弧形状の傾斜面Kを有する死水域充填部73が設けられるとともに、第2参考例と同じ1つの隅部に、略楕円弧形状の傾斜面Kを有する死水域充填部74が設けられている。
更に、軸方向に沿って最も下流側に位置する第3キャビティC3にも、第1参考例と同じ2つの隅部に、略楕円弧形状の傾斜面Kを有する死水域充填部75が設けられるとともに、第2参考例と同じ1つの隅部に、略楕円弧形状の傾斜面Kを有する死水域充填部76が設けられている。
これは、3つのキャビティCに発生する主渦SU1,SU2,SU3の軸方向に沿った断面形状は、真円よりも楕円になる方が一般的であるため、この主渦SU1,SU2,SU3の形状により正確に沿うように、死水域充填部72〜76の傾斜面Kの形状も略楕円弧形状とした方が、蒸気Sが死水域に流入してそのエネルギーが損失することを、第3参考例より一層確実に防止できるからである。
次に、本発明の第5参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、動翼51の先端部周辺に形成されるキャビティCにおいて、死水域充填部を設ける位置及びその形状が異なっている。それ以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
また、軸方向に沿って2番面に上流側に位置する第2キャビティC2にも、第1参考例と同じ2つの隅部に、略直線状の傾斜面Kを有する死水域充填部78が設けられるとともに、第2参考例と同じ1つの隅部に、略直線状の傾斜面Kを有する死水域充填部79が設けられている。
更に、軸方向に沿って最も下流側に位置する第3キャビティC3にも、第1参考例と同じ2つの隅部に、略直線状の傾斜面Kを有する死水域充填部80が設けられるとともに、第2参考例と同じ1つの隅部に、略直線状の傾斜面Kを有する死水域充填部81が設けられている。
次に、本発明の第6参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、死水域充填部を設ける位置が、動翼51の先端部周辺ではなく、静翼41の先端部周辺である点で異なっている。それ以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。尚、本参考例では、環状静翼群40が本願発明に係るブレードに相当し、軸体30が本願発明に係る構造体に相当する。
次に、本発明の第7参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第6参考例の蒸気タービンと比較すると、軸方向に沿って最も上流側に位置するキャビティの形状が異なっている。それ以外の構成については第6参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
従って、本参考例の主渦SU5は、図8に示す第6参考例のように段落ちの無い場合と比較すると、主渦SU5の旋回中心が微小隙間85Aに近付くことになる。従って、微小隙間85Aの付近における主渦SU5の径方向速度は、段落ちのある場合の方が段落ちの無い場合より速くなり、主渦SU5の縮流効果が高くなるため、微小隙間85Aにおける蒸気Sのリーク量を一層低減化することができる。
また、本参考例では、第7キャビティC7の2つの隅部に、死水域充填部87,88が設けられているので、第6参考例のように第4キャビティC4の1つの隅部だけに死水域充填部86が設けられている場合と比較すると、死水域を更に減らして主渦SU5を一層強めることができる。
これにより、本参考例は、第6参考例と比較して、微小隙間85Aにおける蒸気Sのリーク量を一層低減させることができるという効果を奏する。
次に、本発明の第8参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第6参考例の蒸気タービンと比較すると、各キャビティの形状が異なっている。それ以外の構成については第6参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
これにより、第11キャビティC11の軸方向下流部には、径方向に若干拡幅された拡幅部90が形成されている。そして、段差部89より下流側では、底面301aの径方向高さ位置は、第10キャビティC10を形成する底面301aと略等しい高さ位置になっている。尚、段差部89より下流側における底面301aは、第10キャビティC10を形成する底面301aと異なる高さ位置であってもよい。
そして、図10に示す構成と同様に、ハブシュラウド42の外周面42aと第1シールフィン84Aとによって形成される隅部、及び外周面42aと第2シールフィン84Bによって形成される隅部には、死水域充填部82がそれぞれ設けられている。更に、段差部91と底面301aとによって形成される隅部には、死水域充填部100が設けられている。
次に、本発明の第9参考例に係る蒸気タービンの構成について説明する。本参考例に係る蒸気タービンは、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、動翼51の先端部周辺に形成されるキャビティCにおいて、死水域充填部を設ける位置が異なっている。ここで、図12は、第9参考例の動翼51の先端部周辺を示す概略断面図であって、特に、第1シールフィン93の先端部について拡大した図である。尚、第1シールフィン93以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
次に、本発明の第1実施形態に係る蒸気タービンの構成について説明する。本実施形態に係る蒸気タービンは、第1参考例の蒸気タービン1と比較すると、動翼51の先端部周辺に形成されるキャビティCにおいて、死水域充填部を設ける位置が異なっている。
それ以外の構成については第1参考例と同じであるため、同じ符号を用い、ここでは説明を省略する。
同様に、本実施形態における第2キャビティC2及び第3キャビティC3においても、合計3個の死水域充填部17,17,99及び19,19,99がそれぞれ設けられており、第1キャビティC1と同様の作用効果が得られるため、微小隙間13B,13Cにおける蒸気Sのリーク量を低減させることができる。
10 ケーシング
11 仕切板外輪(構造体)
111 環状溝
111a 底面
111b 側面
12 シールフィン
12A 第1シールフィン
12B 第2シールフィン
12C 第3シールフィン
13 微小隙間
13A 微小隙間
13B 微小隙間
13C 微小隙間
14 拡幅部
15 死水域充填部
16 拡幅部
17 死水域充填部
18 拡幅部
19 死水域充填部
20 調整弁
21 調整弁室
22 弁体
23 弁座
24 蒸気室
30 軸体(構造体)
301 環状溝
301a 底面
301b 側面
301c 段差面
31 軸本体
32 ディスク
40 環状静翼群(ブレード)
41 静翼
42 ハブシュラウド
42A 角部
42a 外周面
42b 軸方向端面
50 環状動翼群(ブレード)
51 動翼
52 チップシュラウド
52A 角部
521a 軸方向壁面
521b 軸方向壁面
521c 軸方向壁面
522a 径方向壁面
522b 径方向壁面
522c 径方向壁面
60 軸受部
61 ジャーナル軸受装置
62 スラスト軸受装置
70 死水域充填部
71 死水域充填部
72 死水域充填部
73 死水域充填部
74 死水域充填部
75 死水域充填部
76 死水域充填部
77 死水域充填部
78 死水域充填部
79 死水域充填部
80 死水域充填部
81 死水域充填部
82 死水域充填部
83 死水域充填部
84 シールフィン
84A 第1シールフィン
84B 第2シールフィン
84C 第3シールフィン
85 微小隙間
85A 微小隙間
85B 微小隙間
85C 微小隙間
86 死水域充填部
87 死水域充填部
88 死水域充填部
89 段差部
90 拡幅部
91 段差部
92 拡幅部
93 第1シールフィン
931 フィン本体部
932 空間制限部
94 拡幅部
95 死水域充填部
96 拡幅部
97 拡幅部
98 拡幅部
99 死水域充填部
C キャビティ
C1 第1キャビティ
C10 第10キャビティ
C11 第11キャビティ
C12 第12キャビティ
C2 第2キャビティ
C3 第3キャビティ
C4 第4キャビティ
C5 第5キャビティ
C6 第6キャビティ
C7 第7キャビティ
C8 第8キャビティ
C9 第9キャビティ
HU1 剥離渦
HU2 剥離渦
HU3 剥離渦
HU4 剥離渦
HU5 剥離渦
K 傾斜面
K1 傾斜面
K2 傾斜面
S 蒸気
SU1 主渦
SU2 主渦
SU3 主渦
SU4 主渦
SU5 主渦
SU6 主渦
SU7 主渦
Claims (6)
- ケーシングと、
該ケーシングの内部に回転自在に設けられた軸体と、
前記ケーシングに保持される静翼と、
前記軸体に設けられた動翼と、
前記動翼の先端側に設けられるチップシュラウドと、
前記ケーシングの内壁面に設けられて、前記チップシュラウドを収容する環状溝が形成された仕切板外輪と、
前記環状溝の底面から径方向に突出するように設けられて前記チップシュラウドとの間に微小隙間を形成する複数のシールフィンと、
を備え、
前記複数のシールフィンのうち、最も上流側に設けられた第1シールフィンが、前記チップシュラウドにおける最も上流側に位置する径方向端面よりも下流側に位置しており、
前記底面における前記第1シールフィンから上流側に離間した部分に形成され、上流側及び下流側をそれぞれ向く一対の傾斜面を有する死水域充填部を備えるタービン。 - 前記第1シールフィンの上流側を向く面と前記底面との隅部に形成された死水域充填部をさらに備える請求項1に記載のタービン。
- 前記環状溝における前記第1シールフィンの上流側に対向する側面と前記底面との隅部に形成された死水域充填部とさらに備える請求項1又は2に記載のタービン。
- ケーシングと、
該ケーシングの内部に回転自在に設けられた軸体と、
前記ケーシングに保持される静翼と、
前記軸体に設けられた動翼と、
前記動翼の先端側に設けられるチップシュラウドと、
前記ケーシングの内壁面に設けられて、前記チップシュラウドを収容する環状溝が形成された仕切板外輪と、
前記環状溝の底面から径方向に突出するように設けられて前記チップシュラウドとの間に微小隙間を形成する複数のシールフィンと、
を備え、
前記チップシュラウドの外周面における互いに隣り合う一対の前記シールフィンの間に、下流側が上流側よりも径方向外側に一段上がるような段差が形成され、
前記底面における前記一対のシールフィンの間の部分から径方向内側に突出するように形成され、上流側を向く第一の傾斜面及び該第一の傾斜面の下流側に接続されて下流側を向く第二の傾斜面を有する死水域充填部を備えるタービン。 - 前記一対のシールフィンのうち下流側のシールフィンにおける上流側を向く面と前記底面との隅部に形成された死水域充填部をさらに備える請求項4に記載のタービン。
- 前記一対のシールフィンのうち上流側のシールフィンにおける下流側を向く面と前記底面との隅部に形成された死水域充填部をさらに備える請求項4又は5に記載のタービン。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014253504A JP5911152B2 (ja) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | タービン |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014253504A JP5911152B2 (ja) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | タービン |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010217218A Division JP5709447B2 (ja) | 2010-09-28 | 2010-09-28 | タービン |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015096730A JP2015096730A (ja) | 2015-05-21 |
JP5911152B2 true JP5911152B2 (ja) | 2016-04-27 |
Family
ID=53374115
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014253504A Active JP5911152B2 (ja) | 2014-12-15 | 2014-12-15 | タービン |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5911152B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017145813A (ja) * | 2016-02-19 | 2017-08-24 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 回転機械 |
DE112018002978T5 (de) * | 2017-06-12 | 2020-02-20 | Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. | Axialströmungsdrehmaschine |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1221229A (en) * | 1967-12-11 | 1971-02-03 | Garrett Corp | Labyrinth seal |
JPH10311205A (ja) * | 1997-05-14 | 1998-11-24 | Toshiba Corp | 軸流タービン |
JPH11148307A (ja) * | 1997-11-17 | 1999-06-02 | Hitachi Ltd | タービンのシール構造 |
JP2005180278A (ja) * | 2003-12-18 | 2005-07-07 | Toshiba Corp | シール装置およびこれを備えた蒸気タービン |
JP2006291967A (ja) * | 2006-05-29 | 2006-10-26 | Toshiba Corp | 軸流タービン |
US7445213B1 (en) * | 2006-06-14 | 2008-11-04 | Florida Turbine Technologies, Inc. | Stepped labyrinth seal |
-
2014
- 2014-12-15 JP JP2014253504A patent/JP5911152B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015096730A (ja) | 2015-05-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5709447B2 (ja) | タービン | |
JP5911151B2 (ja) | タービン | |
US10557363B2 (en) | Sealing structure and rotary machine | |
JP5518032B2 (ja) | タービン、及びシール構造 | |
US10316679B2 (en) | Seal structure and rotating machine | |
JP6131177B2 (ja) | シール構造、及び回転機械 | |
US20120321449A1 (en) | Turbine | |
US9410432B2 (en) | Turbine | |
JP5725848B2 (ja) | タービン | |
JP5518022B2 (ja) | タービン | |
US9896952B2 (en) | Rotating machine | |
JP2014141912A (ja) | 回転機械 | |
JP5911152B2 (ja) | タービン | |
JP5412571B2 (ja) | タービン | |
JP2010275957A (ja) | タービン | |
JP5783570B2 (ja) | タービン | |
JP2017155626A (ja) | シール構造及びターボ機械 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20151015 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151020 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151218 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20151221 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160325 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5911152 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |