JP6117612B2 - Compressor and gas turbine - Google Patents
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Description
本発明は、ガスタービンに設けられる圧縮機及びガスタービンに関するものである。 The present invention relates to a compressor and a gas turbine provided in a gas turbine.
従来、圧縮機として、ガスタービンエンジンに設けられる圧縮機が知られている(例えば、特許文献1参照)。このガスタービンエンジンの圧縮機は、複数のブレード段(動翼)と、複数のベーン段(静翼)とを備え、ブレード段とベーン段とは交互に配置されている。 Conventionally, a compressor provided in a gas turbine engine is known as a compressor (see, for example, Patent Document 1). The compressor of this gas turbine engine includes a plurality of blade stages (moving blades) and a plurality of vane stages (static blades), and the blade stages and the vane stages are alternately arranged.
ところで、ガスタービンの圧縮機は、中心に回転軸となるロータが配置され、ロータの周囲に静翼と動翼とが軸方向に交互に配置されることで、環状の主流ガス流路が形成される。圧縮機は、主流ガス流路を流通して圧縮された空気(圧縮空気)が、静翼と動翼との間から漏出することを抑制すべく、環状の主流ガス流路の内周面において、静翼と動翼との間に、シール部材が設けられている。このとき、圧縮機の製造コストを削減すべく、静翼と、静翼の軸方向の一方側に隣接する動翼との間には、シール部材を設ける一方で、静翼と、静翼の軸方向の他方側に隣接する動翼との間には、シール部材を設けない構成とする場合がある。 By the way, in a compressor of a gas turbine, a rotor serving as a rotation shaft is arranged at the center, and a stationary blade and a moving blade are alternately arranged around the rotor in the axial direction, thereby forming an annular mainstream gas flow path. Is done. The compressor is arranged on the inner peripheral surface of the annular mainstream gas flow path so as to suppress the air compressed through the mainstream gas flow path (compressed air) from leaking between the stationary blade and the moving blade. A seal member is provided between the stationary blade and the moving blade. At this time, in order to reduce the manufacturing cost of the compressor, a seal member is provided between the stationary blade and the moving blade adjacent to the one side in the axial direction of the stationary blade. In some cases, a seal member is not provided between the moving blade adjacent to the other side in the axial direction.
ここで、主流ガス流路の内部では、流通する圧縮空気の乱れにより圧力波が発生する。このとき、シール部材を設けない動翼と静翼との間には、クリアランスが形成されることから、発生した圧力波が、このクリアランスを介して、ロータ側の内部に形成されるキャビティ内に伝播し、キャビティ内の構造物と共振して影響を与える可能性がある。 Here, a pressure wave is generated inside the mainstream gas flow path due to the disturbance of the compressed air flowing therethrough. At this time, since a clearance is formed between the moving blade and the stationary blade that are not provided with the seal member, the generated pressure wave passes through the clearance into the cavity formed inside the rotor. It can propagate and resonate with the structures in the cavity.
そこで、本発明は、圧力波によるキャビティ内の構造物との共振を抑制することができる圧縮機及びガスタービンを提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the compressor and gas turbine which can suppress the resonance with the structure in the cavity by a pressure wave.
本発明の圧縮機は、複数段の静翼と複数段の動翼とを回転軸の軸方向に交互に配置して形成される環状の主流ガス流路に沿ってガスを流通させることで、前記ガスを圧縮する圧縮機において、前記主流ガス流路の内周面側において、前記静翼の軸方向の一方側と、前記静翼の一方側に隣接する前記動翼の軸方向の他方側との間に設けられるシール部材と、前記主流ガス流路の内周面側において、前記静翼の軸方向の他方側と、前記静翼の他方側に隣接する前記動翼の軸方向の一方側との間に設けられ、前記静翼の他方側及び前記動翼側の一方側のいずれか又は両方から軸方向へ向かって突出すると共に、径方向に並んで設けられる複数の突起部材と、を備えることを特徴とする。 The compressor of the present invention is configured to distribute gas along an annular mainstream gas flow path formed by alternately arranging a plurality of stages of stationary blades and a plurality of stages of moving blades in the axial direction of the rotation shaft. In the compressor for compressing the gas, on the inner peripheral surface side of the mainstream gas flow path, one side in the axial direction of the stationary blade and the other side in the axial direction of the moving blade adjacent to one side of the stationary blade Between the sealing member provided between the inner surface of the mainstream gas flow path and the other axial side of the stationary blade, and the axial direction of the moving blade adjacent to the other side of the stationary blade. A plurality of projecting members provided between the other side of the stationary blade and the one side of the moving blade side or both of them and projecting in the axial direction and arranged in the radial direction. It is characterized by providing.
この構成によれば、静翼の軸方向の他方側と、動翼の軸方向の一方側との間に、複数の突起部材を設けることができる。このため、主流ガス流路内で圧力波が発生した場合であっても、複数の突出部材により圧力波の伝播を抑制することができ、静翼と動翼との間を通って圧力波がキャビティ内に伝播し、キャビティ内の構造物と共振することを抑制することができる。 According to this configuration, a plurality of projecting members can be provided between the other side in the axial direction of the stationary blade and one side in the axial direction of the moving blade. For this reason, even when a pressure wave is generated in the mainstream gas flow path, the propagation of the pressure wave can be suppressed by the plurality of protruding members, and the pressure wave passes between the stationary blade and the moving blade. Propagating into the cavity and resonating with the structure in the cavity can be suppressed.
また、前記シール部材が設けられる前記静翼の軸方向の一方側は、前記主流ガス流路を流れる前記ガスのガス流れ方向の下流側であり、複数の前記突起部材が設けられる前記静翼の軸方向の他方側は、前記ガス流れ方向の上流側であることが好ましい。 In addition, one axial side of the stationary blade provided with the seal member is a downstream side of the gas flow direction of the gas flowing through the mainstream gas flow path, and the stationary blade provided with a plurality of the protruding members is provided. The other side in the axial direction is preferably the upstream side in the gas flow direction.
この構成によれば、静翼の下流側にシール部材を設け、静翼の上流側に複数の突起部材を設けることで、圧縮空気の圧力が高いほうにシール部材を設け、圧縮空気の圧力が低いほうに複数の突起部材を設けることができる。このため、シール部材は、圧力が高い圧縮空気の漏出を好適に抑制することができ、圧縮効率の低下を抑制することができる。 According to this configuration, the seal member is provided on the downstream side of the stationary blade, and the plurality of projecting members are provided on the upstream side of the stationary blade, whereby the seal member is provided on the higher compressed air pressure, and the compressed air pressure is reduced. A plurality of protruding members can be provided on the lower side. For this reason, the sealing member can suppress suitably the leakage of the compressed air with a high pressure, and can suppress the fall of compression efficiency.
また、複数の前記突起部材は、前記静翼の他方側の端面から突出することが好ましい。 Further, it is preferable that the plurality of protruding members protrude from the other end face of the stationary blade.
この構成によれば、動翼の一方側の端面に、複数の突起部材を設ける必要がない。このため、動翼の加工性を向上させることができる。 According to this configuration, there is no need to provide a plurality of projecting members on one end face of the rotor blade. For this reason, the workability of a moving blade can be improved.
また、前記各突起部材は、全周に亘って連続する環状に形成されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that each said protrusion member is formed in the cyclic | annular form continuous over the perimeter.
この構成によれば、突起部材を環状に形成することができるため、環状の主流ガス流路の内周面における全周に亘って、圧力波がキャビティ内に伝播し、キャビティ内の構造物と共振することを抑制することができる。 According to this configuration, since the projecting member can be formed in an annular shape, the pressure wave propagates in the cavity over the entire inner circumferential surface of the annular mainstream gas flow path, and the structure in the cavity Resonance can be suppressed.
本発明のガスタービンは、上記の圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された圧縮空気と燃料とを混合して混合気を生成し、生成した混合気を燃焼させて燃焼ガスを発生させる燃焼器と、発生した燃焼ガスにより回転するタービンと、を備えることを特徴とする。 A gas turbine according to the present invention includes the above-described compressor, a combustor that mixes compressed air compressed by the compressor and fuel to generate an air-fuel mixture, and burns the generated air-fuel mixture to generate combustion gas. And a turbine that is rotated by the generated combustion gas.
この構成によれば、圧縮機において、圧力波によるキャビティ内の構造物との共振を考慮することがないため、圧力波を考慮した設計及び製造を行う必要がなく、圧縮機の製造コストの増大を抑制することができ、これに伴い、ガスタービンの製造コストの増大を抑制することができる。 According to this configuration, in the compressor, resonance with the structure in the cavity due to the pressure wave is not taken into consideration, so there is no need to design and manufacture in consideration of the pressure wave, and the manufacturing cost of the compressor increases. Accordingly, an increase in the manufacturing cost of the gas turbine can be suppressed.
以下に、本発明に係る実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same.
図1は、実施例1に係るガスタービンの概略構成図である。図1に示すように、ガスタービン1は、圧縮機11と燃焼器12とタービン13と排気室14とを備えており、タービン13に図示しない発電機が連結されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a gas turbine according to a first embodiment. As shown in FIG. 1, the
圧縮機11は、空気(ガス)を取り込む空気取入口15を有し、圧縮機車室16内に複数段の静翼17と複数段の動翼18とが軸方向に沿って交互に配置されている。圧縮機11には、交互に配置される複数段の静翼17及び複数段の動翼18によって、環状の主流ガス流路30が形成される。圧縮機11は、主流ガス流路30に沿って空気を流通させることで、空気を圧縮する。
The
燃焼器12は、圧縮機11で圧縮された圧縮空気に対して燃料を供給し、バーナで点火することで燃焼ガスを発生させる。タービン13は、タービン車室20内に複数段の静翼21と複数段の動翼22とが軸方向に沿って交互に配置されている。排気室14は、タービン13に連続する排気ディフューザ23を有している。また、圧縮機11、燃焼器12、タービン13、排気室14の中心部を貫通するようにロータ24が位置している。ロータ24は、圧縮機11側の端部が軸受部25により回転自在に支持される一方、排気室14側の端部が軸受部26により回転自在に支持されている。そして、このロータ24に各動翼18,22が連結されると共に、排気室14側の端部に図示しない発電機の駆動軸が連結されている。
The
従って、圧縮機11の空気取入口15から取り込まれた空気は、主流ガス流路30に沿って流通し、複数段の静翼17と複数段の動翼18とを通過して圧縮されることで高温・高圧の圧縮空気となる。圧縮空気は、燃焼器12において、所定の燃料が供給されることで混合気となり、バーナにより混合気に点火されることで、混合気が燃焼して燃焼ガスとなる。そして、この燃焼器12で生成された作動流体となる高温・高圧の燃焼ガスが、タービン13を構成する複数の静翼21と複数の動翼22とを通過することでロータ24を駆動回転させて、このロータ24に連結された発電機を駆動する。一方、ロータ24を駆動回転させた後の燃焼ガスである排気ガスは、排気室14の排気ディフューザ23で静圧に変換されてから大気に放出される。
Therefore, the air taken in from the
図2は、実施例1に係る圧縮機に設けられる静翼の内側シュラウド周りの模式図である。圧縮機11は、複数段の静翼17と複数段の動翼18とが軸方向に交互に配置されていることから、図2に示すように、所定の静翼17の軸方向の両側には、動翼18a及び動翼18bがそれぞれ配置されている。動翼18aは、静翼17に対し、軸方向の一方側に、つまり、主流ガス流路30における空気のガス流れ方向の下流側に隣接して設けられている。一方、動翼18bは、静翼17に対し、軸方向の他方側に、つまり、主流ガス流路30における空気のガス流れ方向の上流側に隣接して設けられている。
FIG. 2 is a schematic view around the inner shroud of the stationary blade provided in the compressor according to the first embodiment. In the
動翼18a及び動翼18bは、ディスク40a及びディスク40bにそれぞれ取り付けられる。ディスク40aは、ガス流れ方向の下流側に設けられ、ディスク40bは、ガス流れ方向の上流側に設けられており、ディスク40aとディスク40bとの間には、キャビティ44が形成されている。また、ディスク40a及びディスク40bの間には、ディスク40aとディスク40bとを連結する連結部40cが設けられ、連結部40cは、ロータ24側(中心軸I側)に寄せて配置されている。そして、ディスク40a、ディスク40b及び連結部40cは、一体となって、ロータ24に固定される。
The moving
このディスク40aには、スピンドルボルト45が挿通される連結穴46が形成されている。スピンドルボルト45は、複数段の動翼18及び複数段の動翼22が取り付けられる複数のディスクを連結するための締結部材である。スピンドルボルト45は、ロータ24の周囲に複数設けられ、複数のスピンドルボルト45は、周方向に所定の間隔を空けて配置されている。スピンドルボルト45は、軸部45aと、頭部45bとを有し、その軸部45aの軸方向が、ロータ24の軸方向と同方向となっている。連結穴46は、スピンドルボルト45の軸部45aを収容する軸部収容穴46aと、スピンドルボルト45の頭部45bを収容する頭部収容穴46bとを有する。頭部収容穴46bは、軸部収容穴46aよりも大径となっており、頭部収容穴46bが、ディスク40aのキャビティ44側(ガス流れ方向の上流側)に形成され、軸部収容穴46aが、ディスク40aのタービン側(ガス流れ方向の下流側)に、ロータ24の軸方向に沿って形成されている。なお、連結穴46に収容されたスピンドルボルト45は、その頭部45bがカバー47で覆われる。
A connecting
動翼18aは、ディスク40aに取り付けられる翼根部41aと、翼根部41aから径方向の外側に延在して形成されるブレード42aとを有する。翼根部41aは、径方向外側の面が、主流ガス流路30の内周面の一部を構成している。また、翼根部41aは、軸方向の一方側(下流側)の端面が、静翼17の他方側(上流側)に対向する面となっている。同様に、動翼18bは、ディスク40aに取り付けられる翼根部41bと、翼根部41bから径方向の外側に延在して形成されるブレード42bとを有する。翼根部41bは、径方向外側の面が、主流ガス流路30の内周面の一部を構成している。また、翼根部41bは、軸方向の他方側(上流側)の端面が、静翼17の一方側(下流側)に対向する面となっている。
The moving
静翼17は、内側シュラウド51と、図示しない外側シュラウドと、内側シュラウド51と外側シュラウドとの間に設けられるベーン52とを有している。内側シュラウド51は、径方向外側の面が、主流ガス流路30の内周面の一部を構成している。また、内側シュラウド51は、軸方向の一方側(下流側)の端面が、動翼18aの他方側の端面と対向し、軸方向の他方側(上流側)の端面が、動翼18bの一方側の端面と対向する。内側シュラウド51は、軸方向の上流側の端面から突出する突起部51aを有する。突起部51aは、後述する突起部材として機能しており、動翼18b側へ向かって突出している。また、突起部51aは、内側シュラウド51の径方向外側に位置しており、その上面が主流ガス流路30の内周面の一部となっている。
The
主流ガス流路30の内周面側において、静翼17と、静翼17の下流側に隣接する動翼18aとの間には、シール部材としてのラビリンスシール55が設けられている。ラビリンスシール55は、静翼17の内側シュラウド51の下流側における径方向内側の面と、動翼18aのディスク40aの上流側における径方向外側の面との間に設けられている。このラビリンスシール55は、静翼17と動翼18aとの間を封止しており、主流ガス流路30からキャビティ44へ向かう圧縮空気の漏出を抑制している。
On the inner peripheral surface side of the mainstream
主流ガス流路30の内周面側において、静翼17と、静翼17の上流側に隣接する動翼18bとの間には、複数の突起部材61が設けられている。複数の突起部材61は、内側シュラウド51の突起部51aよりも径方向内側に設けられており、径方向に並べて配置されている。なお、上記したように、突起部51aは、突起部材61として機能することから、複数の突起部材61は、突起部51aを含む構成となる。
On the inner peripheral surface side of the mainstream
また、複数の突起部材61は、内側シュラウド51の下流側の端面から、動翼18bの翼根部41bへ向かって軸方向に延在して設けられている。各突起部材61及び突起部51aは、ロータ24を中心に、全周に亘って連続する環状に形成されている。なお、複数の突起部材61は、例えば、2つ設けられている。このため、2つの突起部材61及び突起部51aは、同心円状に配置される。2つの突起部材61のうち、一方の突起部材61は、内側シュラウド51の下流側の端面において、径方向内側に設けられ、他方の突起部材61は、径方向内側の突起部材61と突起部51aとの間に設けられている。
The plurality of projecting
なお、複数の突起部材61は、内側シュラウド51の端面に対し、溶接により接合してもよいし、内側シュラウド51の加工時において、内側シュラウド51と一体に形成してもよい。
The plurality of projecting
以上のように、実施例1の構成によれば、主流ガス流路30の内周面側において、静翼17の上流側と、動翼18bの下流側との間に、突起部51aを含む複数の突起部材61を設けることができる。このため、主流ガス流路30内で圧力波が発生した場合であっても、複数の突出部材61により圧力波の伝播を抑制することができ、静翼17と動翼18bとの間を通ってキャビティ44に圧力波が伝播し、キャビティ44内の構造物と共振することを抑制することができる。以上から、圧力波によるキャビティ44内の構造物との共振(例えば、カバー47の共振等)を考慮することがないため、圧力波を考慮した設計及び製造を行う必要がなく、圧縮機11の製造コストの増大を抑制することができる。
As described above, according to the configuration of the first embodiment, the
また、実施例1の構成によれば、静翼17の下流側にラビリンスシール55を設け、静翼17の上流側に複数の突起部材61を設けることで、圧縮空気の圧力が高いほうにラビリンスシール55を設け、圧縮空気の圧力が低いほうに複数の突起部材61を設けることができる。このため、ラビリンスシール55は、圧力が高い圧縮空気の漏出を好適に抑制することができることから、キャビティ44内に圧力の高い圧縮空気が流入して、静翼17の上流側から主流ガス流路30に還流することを抑制でき、圧縮効率の低下を抑制することができる。
Further, according to the configuration of the first embodiment, the
また、実施例1の構成によれば、静翼17の上流側の端面に、複数の突起部材61を設けることができる。このため、動翼18bの下流側の端面に、複数の突起部材61を設ける必要がない。このとき、ディスク40a、ディスク40b及び連結部40cは、一体となっており、ディスク40aにスピンドルボルト45が挿通される連結穴46が形成されている。このため、連結穴46を加工する際、複数の突起部材61によって連結穴46の加工が阻害されることがないため、連結穴46の加工性を向上させることができる。
Further, according to the configuration of the first embodiment, a plurality of protruding
また、実施例1の構成によれば、各突起部材61を環状に形成することができるため、環状の主流ガス流路30の内周面における全周に亘って、キャビティ44への圧力波の伝播を抑制することができる。
In addition, according to the configuration of the first embodiment, each protruding
なお、実施例1では、各突起部材61を全周に亘って環状に形成したが、この構成に限定されない。各突起部材61は、主流ガス流路30の内周面の全周に亘って連続する必要はなく、非連続の構成、つまり、複数の突起部材61が周方向に所定の間隔を空けて設けられていてもよい。
In addition, in Example 1, although each
また、実施例1では、複数の突起部材として、2つの突起部材61と突起部51aを設けたが、この構成に限定されない。複数の突起部材として、1つの突起部材61と突起部51aとにより構成してもよい。この場合、1つの突起部材61は、内側シュラウド51の端面の径方向内側に設けることが好ましい。つまり、2つの突起部材61のうち、一方の突起部材61と突起部51aとの間に設けられる他方の突起部材61を省いた構成であってもよい。
In the first embodiment, the two protruding
次に、図3を参照して、実施例2に係る圧縮機81について説明する。図3は、実施例2に係る圧縮機に設けられる静翼の内側シュラウド周りの模式図である。なお、実施例2では、実施例1と重複する記載を避けるべく、実施例1と異なる部分についてのみ説明し、実施例1と同様の構成については同じ符合を付して説明する。実施例1では、複数の突起部材61を、静翼17の上流側から軸方向に突出させたが、実施例2では、複数の突起部材を、静翼17の上流側から軸方向に突出させると共に、動翼18bの下流側から軸方向に突出させている。
Next, the
図3に示すように、実施例2に係る圧縮機81において、静翼17における内側シュラウド51の上流側の端面には、複数の静翼側突起部材83が設けられている。複数の静翼側突起部材83は、内側シュラウド51の突起部51aよりも径方向内側に設けられており、径方向に並べて配置されている。また、各静翼側突起部材83は、内側シュラウド51の下流側の端面から、動翼18bの翼根部41bへ向かって軸方向に延在して設けられている。このとき、静翼側突起部材83は、実施例1の突起部材61よりも突出方向における長さが短くなっている。各静翼側突起部材83及び突起部51aは、ロータ24を中心に、全周に亘って連続する環状に形成されている。
As shown in FIG. 3, in the
動翼18bにおける翼根部41bの下流側の端面には、複数の動翼側突起部材84が設けられている。複数の動翼側突起部材84は、径方向に並べて配置されている。そして、複数の静翼側突起部材83と複数の動翼側突起部材84とは、径方向において交互に配置されている。複数の動翼側突起部材84は、翼根部41bの上流側の端面から、静翼17の内側シュラウド51へ向かって軸方向に延在して設けられている。各動翼側突起部材84は、ロータ24を中心に、全周に亘って連続する環状に形成されている。なお、動翼側突起部材84は、翼根部41bの下流側の端面に限らず、ディスク40bの軸方向の下流側の端面に設けてもよい。また、動翼側突起部材84は、翼根部41bに取り付けてもよいし、翼根部41bが取り付けられるディスク40bに取り付けてもよい。
A plurality of blade-side projection members 84 are provided on the downstream end face of the
また、軸方向に突出する各静翼側突起部材83と、軸方向に突出する各動翼側突起部材84とは、静翼17の組み付け時に、各静翼側突起部材83と各動翼側突起部材84とが物理的に干渉することを抑制すべく、径方向から見て重複しないように形成されている。
Each of the stationary blade
以上のように、実施例2の構成によれば、主流ガス流路30の内周面側において、静翼17の上流側と、動翼18bの下流側との間に、複数の静翼側突起部材83と複数の動翼側突起部材84とを設けることができる。このため、主流ガス流路30内で圧力波が発生した場合であっても、複数の静翼側突起部材83及び複数の動翼側突起部材84により圧力波の伝播を抑制することができ、静翼17と動翼18bとの間を通ってキャビティ44に圧力波が伝播し、キャビティ44内の構造物と共振することを抑制することができる。以上から、圧力波によるキャビティ44内の構造物との共振(例えば、カバー47の共振等)を考慮することがないため、圧力波を考慮した設計及び製造を行う必要がなく、圧縮機11の製造コストの増大を抑制することができる。
As described above, according to the configuration of the second embodiment, on the inner peripheral surface side of the mainstream
次に、図4を参照して、実施例3に係る圧縮機91について説明する。図4は、実施例3に係る圧縮機に設けられる静翼の内側シュラウド周りの模式図である。なお、実施例3でも、実施例1及び実施例2と重複する記載を避けるべく、実施例1及び実施例2と異なる部分についてのみ説明し、実施例1及び実施例2と同様の構成については同じ符合を付して説明する。実施例1では、複数の突起部材として、2つの突起部材61と突出部51aとを含む構成としたが、実施例3では、複数の突起部材として、内側シュラウド51と一体となる複数の突起部位92が設けられている。
Next, the
図4に示すように、実施例3に係る圧縮機91において、静翼17における内側シュラウド51の上流側の端面からは、複数の突起部位92が突出して形成されている。複数の突起部位92は、軸方向に沿って切った断面が、山部と谷部とを有する三角形状となっている。複数の突起部位92は、径方向に並べて配置されている。また、各突起部位92は、内側シュラウド51の下流側の端面から、動翼18bの翼根部41bへ向かって軸方向に延在して形成されている。各突起部位92は、ロータ24を中心に、全周に亘って連続する環状に形成されている。
As shown in FIG. 4, in the
以上のように、実施例3の構成によれば、主流ガス流路30の内周面側において、静翼17の上流側と、動翼18bの下流側との間に、複数の突起部位92を設けることができる。このため、主流ガス流路30内で圧力波が発生した場合であっても、複数の突起部位92により圧力波の伝播を抑制することができ、静翼17と動翼18bとの間を通ってキャビティ44に圧力波が伝播し、キャビティ44内の構造物と共振することを抑制することができる。以上から、圧力波によるキャビティ44内の構造物との共振(例えば、カバー47の共振等)を考慮することがないため、圧力波を考慮した設計及び製造を行う必要がなく、圧縮機11の製造コストの増大を抑制することができる。
As described above, according to the configuration of the third embodiment, on the inner peripheral surface side of the mainstream
なお、実施例3では、複数の突起部位92を全周に亘って環状に形成したが、この構成に限定されない。各突起部位92は、主流ガス流路30の内周面の全周に亘って連続する必要はなく、非連続の構成、つまり、複数の突起部位92が周方向に所定の間隔を空けて設けられていてもよい。換言すれば、複数の突起部位92は、周方向及び径方向に並べて設けられていてもよく、格子状に配置されていてもよいし、千鳥状に配置されていてもよい。
In the third embodiment, the plurality of protruding
また、実施例3では、各突起部位92を三角形状に形成したが、この形状に限定されない。複数の突起部位92を、径方向に連続する波状に形成してもよいし、各突起部位92を四角形状に形成してもよい。
Moreover, in Example 3, although each
次に、図5を参照して、実施例4に係る圧縮機101について説明する。図5は、実施例4に係る圧縮機に設けられる静翼の内側シュラウド周りの模式図である。なお、実施例4でも、実施例1から3と重複する記載を避けるべく、実施例1から3と異なる部分についてのみ説明し、実施例1から3と同様の構成については同じ符合を付して説明する。実施例1では、複数の突起部材として、2つの突起部材61と突出部51aとを含む構成としたが、実施例4では、複数の突起部材として、1つの突起部材102と突出部51aとを含む構成となっている。
Next, the
図5に示すように、実施例4に係る圧縮機101において、静翼17における内側シュラウド51の上流側の端面からは、突起部51aが突出して形成されており、突起部材として機能している。なお、突起部51aについては、実施例1と同様の構成であるため、説明を省略する。
As shown in FIG. 5, in the
動翼18bにおける翼根部41bの下流側の端面には、突起部材102が設けられている。突起部材102は、径方向において、突起部51aよりも内側に設けられている。そして、突起部51a及び突起部材102は、径方向に並べて配置されている。突起部材102は、翼根部41bの上流側の端面から、静翼17の内側シュラウド51へ向かって軸方向に延在して設けられている。突起部材102は、ロータ24を中心に、全周に亘って連続する環状に形成されている。なお、突起部材102は、翼根部41bの下流側の端面に限らず、ディスク40bの軸方向の下流側の端面に設けてもよい。また、突起部材102は、翼根部41bに取り付けてもよいし、翼根部41bが取り付けられるディスク40bに取り付けてもよい。
A projecting
また、軸方向に突出する突起部51aと、軸方向に突出する突起部材102とは、静翼17の組み付け時に、物理的に干渉することを抑制すべく、径方向から見て重複しないように形成されている。
Further, the protruding
以上のように、実施例4の構成によれば、主流ガス流路30の内周面側において、静翼17の上流側と、動翼18bの下流側との間に、突起部51aと突起部材102とを設けることができる。このため、主流ガス流路30内で圧力波が発生した場合であっても、突起部51a及び突起部材102により圧力波の伝播を抑制することができ、静翼17と動翼18bとの間を通ってキャビティ44に圧力波が伝播し、キャビティ44内の構造物と共振することを抑制することができる。以上から、圧力波によるキャビティ44内の構造物との共振(例えば、カバー47の共振等)を考慮することがないため、圧力波を考慮した設計及び製造を行う必要がなく、圧縮機11の製造コストの増大を抑制することができる。
As described above, according to the configuration of the fourth embodiment, on the inner peripheral surface side of the mainstream
1 ガスタービン
11 圧縮機
12 燃焼器
13 タービン
14 排気室
17 静翼
18 動翼
24 ロータ
30 主流ガス流路
40a,40b ディスク
40c 連結部
41a,41b 翼根部
42a,42b ブレード
44 キャビティ
45スピンドルボルト
46 連結穴
47 カバー
51 内側シュラウド
51a 突起部
52 ベーン
55 ラビリンスシール
61 突起部材
81 圧縮機(実施例2)
83 静翼側突起部材
84 動翼側突起部材
91 圧縮機(実施例3)
92 突起部位
101 圧縮機(実施例4)
102 突起部材(実施例4)
DESCRIPTION OF
83 Stator blade side protrusion member 84 Rotor blade
92
102 Protruding member (Example 4)
Claims (5)
前記動翼は、径方向外側の面が前記主流ガス流路の内周面の一部となる翼根部を有し、
前記静翼は、径方向外側の面が前記主流ガス流路の内周面の一部となる内側シュラウドを有し、
前記主流ガス流路の内周面側において、前記静翼の軸方向の一方側と、前記静翼の一方側に隣接する前記動翼の他方側との間に設けられるシール部材と、
前記主流ガス流路の内周面側において、前記静翼の前記内側シュラウドにおける軸方向の他方側の端面と、前記静翼の他方側に隣接する前記動翼の前記翼根部における一方側の端面との間に設けられ、前記静翼の前記内側シュラウドの他方側の端面及び前記動翼の前記翼根部の一方側の端面のいずれか又は両方から軸方向へ向かって突出すると共に、径方向に並んで設けられる複数の突起部材と、を備えることを特徴とする圧縮機。 A compressor that compresses the gas by circulating gas along an annular mainstream gas flow path formed by alternately arranging a plurality of stages of stationary blades and a plurality of stages of moving blades in the axial direction of the rotating shaft. In
The moving blade has a blade root portion whose outer surface in the radial direction is a part of the inner peripheral surface of the mainstream gas channel,
The stationary blade has an inner shroud in which a radially outer surface is a part of an inner peripheral surface of the mainstream gas flow path,
On the inner peripheral surface side of the mainstream gas flow path, a seal member provided between one side in the axial direction of the stationary blade and the other side of the moving blade adjacent to one side of the stationary blade;
In the inner peripheral surface side of the main gas flow path, wherein the end face of the axial direction of the other side of the inner shroud of the stationary blade, one end surface of the said blade root portion of the blades adjacent to the other side of the vane together provided, protruding toward the either or both of the end face of one side of the blade root portion of the end surface and the moving blade on the other side of the inner shroud of the vanes in the axial direction between the, in the radial direction And a plurality of projecting members provided side by side.
複数の前記突起部材が設けられる前記静翼の軸方向の他方側は、前記ガス流れ方向の上流側であることを特徴とする請求項1に記載の圧縮機。 One side in the axial direction of the stationary blade provided with the seal member is a downstream side in the gas flow direction of the gas flowing through the mainstream gas flow path,
2. The compressor according to claim 1, wherein the other side in the axial direction of the stationary blade provided with the plurality of protruding members is an upstream side in the gas flow direction.
前記圧縮機により圧縮された圧縮空気と燃料とを混合して混合気を生成し、生成した混合気を燃焼させて燃焼ガスを発生させる燃焼器と、
発生した燃焼ガスにより回転するタービンと、を備えることを特徴とするガスタービン。 The compressor according to any one of claims 1 to 4,
A combustor that mixes compressed air and fuel compressed by the compressor to generate an air-fuel mixture, and burns the generated air-fuel mixture to generate combustion gas;
A gas turbine comprising: a turbine that is rotated by generated combustion gas.
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