JP6235989B2 - 蒸気タービンケーシング - Google Patents

Description

本発明は、内部にタービンを回転自在に収容する蒸気タービンケーシングに関し、特に、ケーシングの支持構造に関するものである。

一般的な蒸気タービンは、ケーシングに回転軸であるロータが回転自在に支持され、このロータの外周部に動翼が設けられる一方、ケーシングに静翼が設けられ、蒸気通路にこの動翼と静翼が交互に複数段配設されて構成されている。従って、蒸気が蒸気通路を流れると、この蒸気が静翼により整流され、動翼を介してロータを駆動回転することができる。

このような蒸気タービンにおいて、ケーシングは、上車室と下車室から形成されている。下車室は、周囲に４個の猫足部分が設けられ、架台に立設された各猫足台に支持されている。上車室は、下車室上に載置され、ボルトにより下車室に接合されている。蒸気タービンは、ケーシングの温度が起動時、運転時、停止時により変動し、且つ、位置により温度が異なる。例えば、ケーシングは、内部空気の流動により高温の空気が上方に溜まることにより上車室が下車室より温度が高くなりやすい。すると、上車室と下車室が異なる熱変形をすることから、ケーシングとタービンとのクリアランスが小さくなってしまうおそれがある。

このような問題を解決するものとして、例えば、下記特許文献に記載されているものがある。特許文献１に記載されたタービンは、下車室本体部分が上半グランド部分より放熱し難くなるように保温材により被覆するものである。また、特許文献２に記載された蒸気タービンは、ケーシングの温度に基づいて軸受台に対する上半ケーシングの高さを調整するものである。更に、特許文献３に記載された蒸気タービンの車室押え用ボルトは、軸受箱に上半車室と下半車室を載置し、ホールドダウンボルトにより締結するものである。

特許第４４１０６５１号公報 特許第５１５９７０２号公報 実開昭６３−０６３５０６号公報

上述した特許文献１，２に記載されたものは、保温材や高さ調整装置を設けることから構造が複雑となり、製造コストも増加してしまう。また、特許文献３に記載されたものは、下半車室が熱膨張すると、上半車室が上方に変形してしまい、ケーシングとタービンの軸中心がずれ、ケーシングとタービンとの下部クリアランスが小さくなってしまう。

本発明は、上述した課題を解決するものであり、ケーシングの熱変形を抑制してケーシングとタービンとの間に適正なクリアランスを維持することができる蒸気タービンケーシングを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の蒸気タービンケーシングは、下半部本体の周囲に水平方向に突出する複数の下支持部が設けられる下半部と、前記下半部上に接合される上半部と、前記下支持部の上面部に固定される支持部材と、下端部が架台上に設置されて上端部に前記支持部材の下面部が固定される支持柱と、を有することを特徴とするものである。

従って、上半部が下半部上に接合され、下支持部の上面部に支持部材が固定され、架台上に設置された支持柱の上端部に支持部材の下面部が固定されるため、上半部と下半部との接合面となるケーシングの中心線上で支持部材を介して下半部が支持されることとなる。そのため、上半部と下半部は、熱膨張時に、ケーシングの中心線を起点として上方及び下方に熱変形することとなり、ケーシングの中心と内部に収容するタービンの中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシングの熱変形を抑制してケーシングとタービンとの間に適正なクリアランスを維持することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記下支持部は、鉛直方向に沿う貫通孔が設けられ、前記支持柱は、上端部が前記貫通孔に挿通して上端面が前記支持部材の下面部に密着することを特徴としている。

従って、支持柱の上端部が貫通孔に挿通して上端面が支持部材の下面部に密着することで、支持柱の十分な剛性を確保することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記支持部材は、前記貫通孔を上方から覆うカバー部材であることを特徴としている。

従って、支持部材をカバー部材としたことで、上半部の構造を変えることなく、容易に支持柱と下半部とを強固に連結することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記貫通孔は、前記支持柱との間に隙間が設けられると共に、前記支持部材の上方に開口されることを特徴としている。

従って、貫通孔と支持柱との間に隙間を設けることで、この隙間に自然対流が発生するため、下半部の温度上昇を抑制して熱変形を抑制することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記貫通孔と前記支持柱との間に断熱材が設けられることを特徴としている。

従って、貫通孔と支持柱との間に断熱材を設けることで、下半部から支持柱への熱伝達を抑制し、下支持部の熱変形を抑制することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記貫通孔と前記支持柱との間に遮熱材が設けられることを特徴としている。

従って、貫通孔と支持柱との間に遮熱材を設けることで、下半部から支持柱への輻射熱の伝達を抑制し、下支持部の熱変形を抑制することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記支持部材は、前記上半部を構成する上半部本体の周囲に水平方向に突出する上支持部であることを特徴としている。

従って、支持部材を上半部の上支持部とすることで、上支持部の形状を変形するだけで、容易に支持柱と下半部とを強固に連結することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記上支持部と前記下支持部は、接合部材により接合されることを特徴としている。

従って、上支持部と下支持部を接合部材により接合することで、上支持部と下支持部の独立した熱変形を抑制することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記支持部材は、前記上半部を構成する上半部本体の周囲に水平方向に突出する上支持部であり、前記上支持部と前記下支持部は、接合部材により接合されることを特徴としている。

従って、支持部材を上半部の上支持部とし、上支持部と下支持部を接合部材により接合することで、上支持部の形状を変形するだけで、容易に支持柱と下半部とを強固に連結することができ、また、上支持部と下支持部を接合部材により接合することで、上支持部と下支持部の独立した熱変形を抑制することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングでは、前記支持部材は、前記下支持部と前記支持柱とを連結する連結部材であることを特徴としている。

従って、支持部材を下支持部と支持柱とを連結する連結部材とすることで、構造を簡素化することができる。

また、本発明の蒸気タービンケーシングは、下半部本体の周囲に水平方向に突出する複数の下支持部が設けられる下半部と、前記下半部上に接合されて上半部本体の周囲に水平方向に突出する複数の上支持部が設けられる上半部と、下端部が架台上に設置されて上端部に前記上支持部の下面部が固定される上支持柱と、下端部が架台上に設置されて上端部に前記下支持部の下面部が固定される下支持柱と、を有し、前記下支持部における鉛直方向の厚さが前記下支持部における鉛直方向の厚さより薄く設定される、ことを特徴とするものである。

従って、上半部が下半部上に接合され、架台上に設置された上支持柱の上端部に上支持部の下面部が固定され、また、架台上に設置された下支持柱の上端部に下支持部の下面部が固定されている。すると、上半部と下半部との接合面となるケーシングの中心線上で上支持部が支持され、ケーシングの中心線より下方で下支持部が支持され、下支持部の厚さが下支持部の厚さより薄くなっている。そのため、上半部と下半部は、熱膨張時に、下支持部の熱変形が少なく、ケーシングの中心線を起点として上方及び下方に熱変形することとなり、このとき、ケーシングの中心と内部に収容するタービンの中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシングの熱変形を抑制してケーシングとタービンとの間に適正なクリアランスを維持することができる。

本発明の蒸気タービンケーシングによれば、下支持部の上面部に支持部材を固定し、支持柱の上端部に支持部材の下面部を固定するので、ケーシングの熱変形を抑制してケーシングとタービンとの間に適正なクリアランスを維持することができる。

図１は、第１実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図２は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。 図３は、蒸気タービンケーシングの正面図である。 図４は、蒸気タービンケーシングの平面図である。 図５は、第２実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図６は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。 図７は、第３実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図８は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。 図９は、第４実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図１０は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。 図１１は、第５実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図１２は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。 図１３は、第６実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図１４は、第７実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す正面図である。 図１５は、第８実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。 図１６は、第９実施形態の蒸気タービンケーシングを表す要部平面図である。 図１７は、蒸気タービンケーシングを表す側面図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係る蒸気タービンケーシングの好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。

［第１実施形態］
図３は、蒸気タービンケーシングの正面図、図４は、蒸気タービンケーシングの平面図である。

第１実施形態において、図３及び図４に示すように、蒸気タービンケーシング（以下、ケーシングと称する。）１１は、鋳鉄により円筒形状に製造され、軸方向の両端部が閉塞されることで、内部に空洞部が形成され、この空洞部にタービン１２が収容されている。このタービン１２は、ロータ（回転軸）１３の外周部に複数段にわたって動翼（図示略）が設けられている。一方、ケーシング１１は、内周部に複数段にわたって静翼（図示略）が設けられている。そして、タービン１２の各動翼とケーシング１１の各静翼がロータ１３の軸方向に所定間隔を空けて交互に配設されている。

また、ロータ１３は、軸方向の各端部がケーシング１１の外部に突出し、軸受１４，１５により回転自在に支持されている。そのため、ケーシング１１内に蒸気が供給されると、この蒸気が各静翼及び各動翼に作用することで、各動翼を介してロータを回動することができる。

ケーシング１１は、上半部２１と下半部２２とを有している。下半部２２は、下半部本体２３と、４個の猫足部（下支持部）２４とを有している。下半部本体２３は、ロータ１３に平行に円筒を半分に切断した形状に形成されている。各猫足部２４は、下半部本体２３の外周から外方に向けて水平に突出して形成されている。即ち、下半部本体２３は、平面視が矩形状をなし、ロータ１３の軸端方向の両側に各猫足部２４が形成されており、この各猫足部２４は、ロータ１３の軸方向に沿って突出している。

上半部２１は、上半部本体２５を有している。上半部本体２５は、ロータ１３に平行に円筒を半分に切断した形状に形成されている。下半部２１は、下半部本体２３の内部が鉛直方向の上方に向くように配置され、上半部の上半部本体２５は、内部が鉛直方向の下方向に向くように下半部本体２３上に載置され、図示しないボルトにより接合されている。

また、ケーシング１１は、４個の猫足台（支持柱）２６を有している。各猫足台２６は、円柱状（または、角柱状）に形成され、鉛直方向に沿って立設されている。即ち、各猫足台２６は、下端部が架台２７における所定位置に固定され、上端部に下半部２２における各猫足部２４が支持されている。

ここで、ケーシング１１の支持構造について詳細に説明する。図１は、第１実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図、図２は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。

ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６とに加えて、下半部２２における猫足部２４の上面部に固定されるカバー部材（支持部材）３１とを有している。

即ち、猫足部２４は、上面部と下面部が平行で、且つ、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、長手方向の一端部が下半部本体２３に一体に連結されている。猫足部２４は、鉛直方向に沿う貫通孔３２が形成されている。この貫通孔３２は、円形状をなし、内径が猫足台２６の外径より若干大きく設定されている。カバー部材３１は、猫足部２４と同様に、上面部と下面部が平行で、且つ、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、猫足部２４と同幅で、猫足部２４より短く形成されると共に、縦横の各辺の長さが貫通孔３２の内径より大きく形成されている。なお、カバー部材３１は、猫足部２４と同幅でなくてもよい。

そして、カバー部材３１は、猫足部２４の上方から貫通孔３２を覆うように、猫足部２４の上面部に密着している。そして、貫通孔３２の周囲で、複数（本実施形態では、６個）の固定ボルト３３が上方からカバー部材３１を貫通し、猫足部２４に螺合することで、カバー部材３１が猫足部２４に固定される。また、各猫足台２６は、上端部が下方から猫足部２４の貫通孔３２に挿通し、上端面がカバー部材３１の下面部に密着している。そして、貫通孔３２に対応する位置で、固定ボルト３４が上方からカバー部材３１を貫通し、猫足台２６に螺合することで、カバー部材３１が猫足台２６に固定される。

そのため、上半部２１が下半部２２上に接合され、各猫足部２４の上面部にカバー部材３１が固定され、架台２７上に設置された猫足台２６の上端部が貫通孔３２に挿通されてカバー部材３１の下面部に固定される。そして、上半部２１及び下半部２２は、この上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で、カバー部材３１を介して猫足台２６に支持されることとなる。そのため、ケーシング１１の熱膨張時に、上半部２１は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方に熱変形し、下半部２２は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。

このように第１実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部本体２３の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部２４が設けられる下半部２２と、下半部２２上に接合される上半部２１と、猫足部２４の上面部に固定されるカバー部材３１と、下端部が架台２７上に設置されて上端部にカバー部材３１の下面部が固定される猫足台２６とを設けている。

従って、上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上でカバー部材３１を介して下半部２２が支持されるため、上半部２１と下半部２２は、熱膨張時に、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方及び下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシング１１の熱変形を抑制してケーシング１１とタービン１２との間に適正なクリアランスを維持することができる。

第１実施形態の蒸気タービンケーシングでは、猫足部２４は、鉛直方向に沿う貫通孔３２が設けられ、猫足台２６の上端部が貫通孔３２に挿通して上端面がカバー部材の下面部に密着して固定されている。従って、猫足部２４の十分な剛性を確保することができる。

第１実施形態の蒸気タービンケーシングでは、下半部２２の猫足部２４の上面部にカバー部材３１を固定し、猫足台２６の上端部をカバー部材３１に固定している。従って、上半部２１の構造を変えることなく、容易に猫足台２６と下半部２２とを強固に連結することができる。

［第２実施形態］
図５は、第２実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図、図６は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第２実施形態において、図５及び図６に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６と、カバー部材３５とを有している。

猫足部２４は、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、長手方向の一端部が下半部本体２３に一体に連結されており、鉛直方向に沿う貫通孔３６が形成されている。この貫通孔３６は、四角形状をなし、縦横の各辺の長さが猫足台２６の外径より大きく設定されている。カバー部材３５は、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、長さが貫通孔３６の長さより長く、幅が貫通孔３６の幅より短く形成されている。

そして、カバー部材３５は、猫足部２４の上方から貫通孔３６の一部を覆うように、猫足部２４の上面部に密着している。そして、貫通孔３６の周囲で、複数の固定ボルト３３が上方からカバー部材３５を貫通し、猫足部２４に螺合することで、カバー部材３５が猫足部２４に固定される。また、各猫足台２６は、上端部が下方から猫足部２４の貫通孔３６に挿通し、上端面がカバー部材３５の下面部に密着している。そして、固定ボルト３４が上方からカバー部材３５を貫通し、猫足台２６に螺合することで、カバー部材３５が猫足台２６に固定される。

本実施形態では、貫通孔３６は、猫足台２６との間に隙間３７が設けられると共に、カバー部材３５の上方に開口している。即ち、カバー部材３５は、貫通孔３６の幅方向の中間部を覆うことで、貫通孔３６は、両側部が開放されている。そのため、貫通孔３６の内周面と猫足台２６の外周面との間に設けられた隙間３７は、上方及び下方に開放されている。

そのため、上半部２１が下半部２２上に接合され、各猫足部２４の上面部にカバー部材３５が固定され、架台２７上に設置された猫足台２６の上端部が貫通孔３６に挿通されてカバー部材３５の下面部に固定される。そして、上半部２１及び下半部２２は、この上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で、カバー部材３５を介して猫足台２６に支持されることとなる。そのため、ケーシング１１の熱膨張時に、上半部２１は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方に熱変形し、下半部２２は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。また、貫通孔３６と猫足台２６との間に隙間３７が設けられていることから、猫足部２４の熱が自然対流により隙間３７を通って上方に逃げるため、下半部２２の温度上昇を抑制することができる。

このように第２実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部２２の猫足部２４に貫通孔３６を形成し、貫通孔３６の一部を覆うように猫足部２４の上面部にカバー部材３５を固定し、猫足台２６の上端部を貫通孔３６に挿通してカバー部材３１の下面部に固定し、貫通孔３６と猫足台２６との間に隙間３７を設けると共に、貫通孔３６をカバー部材３５の上方に開口している。

従って、貫通孔３６と猫足台２６との間に隙間３７を設けたことで、猫足部２４の熱によりこの隙間３７で自然対流が発生し、猫足部２４の熱が隙間３７を通って上方に逃げるため、下半部２２の温度上昇を抑制し、猫足部２４の熱変形を抑制することができる。

［第３実施形態］
図７は、第３実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図、図８は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第３実施形態において、図７及び図８に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６と、カバー部材３５とを有している。

猫足部２４は、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、長手方向の一端部が下半部本体２３に一体に連結されており、鉛直方向に沿う貫通孔３６が形成されている。カバー部材３５は、水平な矩形状をなす平板状の部材である。そして、カバー部材３５は、猫足部２４の上方から貫通孔３６の一部を覆うように猫足部２４の上面部に密着し、複数の固定ボルト３３により固定されている。また、各猫足台２６は、上端部が下方から猫足部２４の貫通孔３６に挿通し、上端面がカバー部材３５の下面部に密着し、固定ボルト３４により固定されている。

本実施形態では、貫通孔３６は、猫足台２６との間に隙間３７が設けられると共に、カバー部材３５の上方に開口している。そして、貫通孔３６の内周面と猫足台２６の外周面との間、つまり、この隙間３７に断熱材３８が設けられている。この場合、カバー部材３５が上方に開口していなくてもよい。

そのため、上半部２１が下半部２２上に接合され、各猫足部２４の上面部にカバー部材３５が固定され、架台２７上に設置された猫足台２６の上端部が貫通孔３６に挿通されてカバー部材３５の下面部に固定される。そして、上半部２１及び下半部２２は、この上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で、カバー部材３５を介して猫足台２６に支持されることとなる。そのため、ケーシング１１の熱膨張時に、上半部２１は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方に熱変形し、下半部２２は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。また、貫通孔３６と猫足台２６との間に断熱材３８が設けられていることから、猫足部２４の熱が猫足台２６に伝達されずに猫足部２４の温度上昇を抑制することができる。

このように第３実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部２２の猫足部２４に貫通孔３６を形成し、貫通孔３６の一部を覆うように猫足部２４の上面部にカバー部材３５を固定し、猫足台２６の上端部を貫通孔３６に挿通してカバー部材３１の下面部に固定し、貫通孔３６と猫足台２６との間に断熱材３８を設けている。

従って、貫通孔３６と猫足台２６との間に断熱材３８を設けたことで、猫足部２４の熱が断熱材３８により阻止されて猫足部２６に伝達しにくくなり、猫足部２４の温度上昇を抑制することができる。

［第４実施形態］
図９は、第４実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図、図１０は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第４実施形態において、図９及び図１０に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６と、カバー部材３５とを有している。

猫足部２４は、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、長手方向の一端部が下半部本体２３に一体に連結されており、鉛直方向に沿う貫通孔３６が形成されている。カバー部材３５は、水平な矩形状をなす平板状の部材である。そして、カバー部材３５は、猫足部２４の上方から貫通孔３６の一部を覆うように猫足部２４の上面部に密着し、複数の固定ボルト３３により固定されている。また、各猫足台２６は、上端部が下方から猫足部２４の貫通孔３６に挿通し、上端面がカバー部材３５の下面部に密着し、固定ボルト３４により固定されている。

本実施形態では、貫通孔３６は、猫足台２６との間に隙間３７が設けられると共に、カバー部材３５の上方に開口している。そして、貫通孔３６の内周面と猫足台２６の外周面との間、つまり、この隙間３７に遮熱材３９が設けられている。この遮熱材３９は、四角筒形状をなし、貫通孔３６の内周面と猫足台２６の外周面との間に配置され、外周部が固定金具４０により貫通孔３６の内周面に固定されている。なお、遮熱材３９と猫足台２６の外周面との間に隙間４１が確保されている。

そのため、上半部２１が下半部２２上に接合され、各猫足部２４の上面部にカバー部材３５が固定され、架台２７上に設置された猫足台２６の上端部が貫通孔３６に挿通されてカバー部材３５の下面部に固定される。そして、上半部２１及び下半部２２は、この上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で、カバー部材３５を介して猫足台２６に支持されることとなる。そのため、ケーシング１１の熱膨張時に、上半部２１は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方に熱変形し、下半部２２は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。また、貫通孔３６と猫足台２６との間に遮熱材３９が設けられていることから、猫足部２４の輻射熱が猫足台２６に伝達されずに猫足部２４の温度上昇を抑制することができる。

このように第４実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部２２の猫足部２４に貫通孔３６を形成し、貫通孔３６の一部を覆うように猫足部２４の上面部にカバー部材３５を固定し、猫足台２６の上端部を貫通孔３６に挿通してカバー部材３５の下面部に固定し、貫通孔３６と猫足台２６との間に遮熱材３９を設けている。

従って、貫通孔３６と猫足台２６との間に遮熱材３９を設けたことで、猫足部２４の輻射熱が遮熱材３９により阻止されて猫足部２６を加熱することはなく、猫足部２４の温度上昇を抑制して猫足部２４の熱変形を抑制することができる。

［第５実施形態］
図１１は、第５実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図、図１２は、蒸気タービンケーシングの支持構造を表す平面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第５実施形態において、図１１及び図１２に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６とを有している。

上半部２１は、上半部本体２５と、４個の猫足部（上支持部）５１とを有している。各猫足部５１は、上半部本体２５の外周から外方に向けて水平に突出して形成されている。即ち、上半部本体２５は、平面視が矩形状をなし、ロータ１３の軸端方向の両側に各猫足部５１が形成されており、この各猫足部５１は、ロータ１３の軸方向に沿って突出している。上半部２１と下半部２２は、平面視が同形状をなし、下半部２１は、下半部２２上に載置され、図示しないボルトにより接合されている。

また、ケーシング１１は、４個の猫足台２６を有している。各猫足台２６は、円柱状（または、角柱状）に形成され、鉛直方向に沿って立設されている。即ち、各猫足台２６は、下端部が架台２７における所定位置に固定され、上端部に上半部２１における猫足部５１及び下半部２２における各猫足部２４が支持されている。

各猫足部５１，２４は、ほぼ同形状、同寸法であり、長手方向の一端部が上半部本体２５及び下半部本体２３に一体に連結されている。下半部２２の猫足部２４は、鉛直方向に沿う貫通孔３２が形成されている。上半部２１の猫足部（支持部材）５１は、下半部２２の猫足部２４の上方から貫通孔３２を覆うように、猫足部２４の上面部に密着している。そして、猫足部５１，２４は、先端部でシュリンクバンド（接合部材）５２により固定される。また、各猫足台２６は、上端部が下方から猫足部２４の貫通孔３２に挿通し、上端面が猫足部５１の下面部に密着している。そして、貫通孔３２に対応する位置で、固定ボルト５３が上方から猫足部５１を貫通し、猫足台２６に螺合することで、猫足部５１が猫足台２６に固定される。

そのため、上半部２１が下半部２２上に接合され、各猫足部５１，２４が一体に固定され、架台２７上に設置された猫足台２６の上端部が貫通孔３２に挿通されて猫足部５１の下面部に固定される。そして、上半部２１及び下半部２２は、この上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で、猫足部５１を介して猫足台２６に支持されることとなる。そのため、ケーシング１１の熱膨張時に、上半部２１は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方に熱変形し、下半部２２は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。

このように第５実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部本体２３の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部２４が設けられる下半部２２と、下半部２２上に接合されて上半部本体２５の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部５１が設けられる上半部２１と、各猫足部５１，２４を接合するシュリンクバンド５２と、下端部が架台２７上に設置されて上端部に猫足部５１の下面部が固定される猫足台２６とを設けている。

従って、上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で猫足部５１を介して下半部２２が支持されるため、上半部２１と下半部２２は、熱膨張時に、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方及び下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシング１１の熱変形を抑制してケーシング１１とタービン１２との間に適正なクリアランスを維持することができる。また、別部材を用いずに下半部２２を猫足台２６に強固に支持することができる。

第５実施形態の蒸気タービンケーシングでは、上半部２１の猫足部５１と下半部２２の猫足部２４をシュリンクバンド５２により接合することで、各猫足部５１，２４の独立した熱変形を抑制することができる。

［第６実施形態］
図１３は、第６実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第６実施形態において、図１３に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６とを有している。

上半部２１は、上半部本体２５と４個の猫足部５１を有し、下半部２２は、下半部本体２３と４個の猫足部２４を有している。上半部２１と下半部２２は、平面視が同形状をなし、下半部２１は、下半部２２上に載置され、図示しないボルトにより接合されている。また、下半部２２の猫足部２４は、鉛直方向に沿う貫通孔３２が形成されている。上半部２１の猫足部５１は、下半部２２の猫足部２４の上方から貫通孔３２を覆うように、猫足部２４の上面部に密着している。そして、猫足部５１，２４は、先端部で固定ボルト（接合部材）５４が貫通し、ナット５５が螺合することで一体により固定されている。また、各猫足台２６は、上端部が下方から猫足部２４の貫通孔３２に挿通し、上端面が猫足部５１の下面部に密着し、固定ボルト５３により固定されている。

なお、本実施形態の作用は、上述した第５実施形態と同様であるため、説明は省略する。

このように第６実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部本体２３の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部２４が設けられる下半部２２と、下半部２２上に接合されて上半部本体２５の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部５１が設けられる上半部２１と、各猫足部５１，２４を接合する固定ボルト５４及びナット５５と、下端部が架台２７上に設置されて上端部に猫足部５１の下面部が固定される猫足台２６とを設けている。

従って、上半部２１と下半部２２は、熱膨張時に、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方及び下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシング１１の熱変形を抑制してケーシング１１とタービン１２との間に適正なクリアランスを維持することができる。また、別部材を用いずに下半部２２を猫足台２６に強固に支持することができる。更に、上半部２１の猫足部５１と下半部２２の猫足部２４を固定ボルト５４及びナット５５により接合することで、各猫足部５１，２４の独立した熱変形を抑制することができる。

［第７実施形態］
図１４は、第７実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す正面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第７実施形態において、図１４に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６とを有している。

上半部２１は、上半部本体２５と４個の猫足部５１を有し、下半部２２は、下半部本体２３と４個の猫足部２４を有している。上半部２１の各猫足部５１は、下半部２２の各猫足部２４より長く形成されている。上半部２１の猫足部５１は、下半部２２の猫足部２４の上面部に密着している。そして、猫足部５１，２４は、シュリンクバンド５２（または、固定ボルト５４／図１３参照）により一体により固定されている。また、各猫足台２６は、上端面が猫足部５１の先端部における下面部に密着し、固定ボルト５３により固定されている。

なお、本実施形態の作用は、上述した第５、第６実施形態と同様であるため、説明は省略する。

このように第７実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部本体２３の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部２４が設けられる下半部２２と、下半部２２上に接合されて上半部本体２５の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部５１が設けられる上半部２１と、各猫足部５１，２４を接合するシュリンクバンド５２（または、固定ボルト５４）と、下端部が架台２７上に設置されて上端部に猫足部５１の先端部の下面部が固定される猫足台２６とを設けている。

従って、上半部２１と下半部２２は、熱膨張時に、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方及び下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシング１１の熱変形を抑制してケーシング１１とタービン１２との間に適正なクリアランスを維持することができる。また、下半部２２の猫足部２４の貫通孔を形成する必要がなく、構造を簡素化することができる。

［第８実施形態］
図１５は、第８実施形態の蒸気タービンケーシングの支持構造を表す縦断面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第８実施形態において、図１５に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台２６と、連結部材５６とを有している。

猫足部２４は、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、長手方向の一端部が下半部本体２３に一体に連結されている。連結部材（支持部材）５６は、水平な矩形状をなす平板状の部材であり、所定の長さを有し、幅が猫足部２４と同じに形成されている。そして、連結部材５６は、一端部の下面が猫足部２４の上面部に密着し、固定ボルト５７が上方から連結部材５６を貫通し、猫足部２４に螺合することで、連結部材５６が猫足部２４に固定される。また、各猫足台２６は、上端面が連結部材５６の他端部の下面部に密着し、固定ボルト５８が上方から連結部材５６を貫通し、猫足台２６に螺合することで、連結部材５６が猫足台２６に固定される。

なお、本実施形態の作用は、上述した第５、第６実施形態と同様であるため、説明は省略する。

このように第８実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、連結部材５６の一端部の下面を下半部２２の猫足部２４の上面に密着して固定し、猫足台２６の上端部を連結部材５６の他端部の下面部に固定している。

従って、上半部２１と下半部２２は、熱膨張時に、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方及び下方に熱変形することとなり、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシング１１の熱変形を抑制してケーシング１１とタービン１２との間に適正なクリアランスを維持することができる。また、連結部材５６により下半部２２の猫足部２４と猫足台２６を連結することで、構造を簡素化することができる。

［第９実施形態］
図１６は、第９実施形態の蒸気タービンケーシングを表す要部平面図、図１７は、蒸気タービンケーシングを表す側面図である。なお、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

第９実施形態において、図１６及び図１７に示すように、ケーシング１１は、上半部２１と、下半部２２と、猫足台６１，６２とを有している。

上半部２１は、上半部本体２５と４個の猫足部５１とを有し、下半部２２は、下半部本体２３と４個の猫足部２４とを有している。各猫足部５１，２４は、上半部本体２５及び下半部本体２３の外周から外方に向けて水平に突出して形成されている。上半部２１と下半部２２は、上半部本体２５と下半部本体２３が平面視が同形状をなし、下半部２１が下半部２２上に載置され、図示しないボルトにより接合されている。上半部２１の猫足部５１と下半部２２の猫足部２４は、平面視にて、ロータ１３の軸方向に直交する水平方向にずれて設けられている。

また、ケーシング１１は、４個の猫足台（上支持柱）６１と、４個の猫足台（下支持柱）６２を有している。各猫足台６１，６２は、円柱状（または、角柱状）に形成され、鉛直方向に沿って立設されている。即ち、各猫足台６１，６２は、下端部が架台２７における所定位置に固定され、上端部に上半部２１における猫足部５１及び下半部２２における各猫足部２４が支持されている。各猫足台６１，６２は、ロータ１３の軸方向に直交する水平方向に所定間隔を空けて隣接している。

各猫足部５１，２４は、ほぼ同形状、同寸法であり、長手方向の一端部が上半部本体２５及び下半部本体２３に一体に連結され、ロータ１３の軸方向に直交する水平方向にずれている。各猫足台６１は、上端面が上半部２１の猫足部５１の下面部に密着し、固定ボルト６３が上方から猫足部５１を貫通して猫足台６１に螺合することで、猫足部５１が猫足台６１に固定される。また、各猫足台６２は、上端面が下半部２２の猫足部２４の下面部に密着し、固定ボルト６４が上方から猫足部２４を貫通して猫足台６２に螺合することで、猫足部２４が猫足台６２に固定される。

本実施形態では、下半部２２の猫足部２４における鉛直方向の厚さは、上半部２１の猫足部５１における鉛直方向の厚さより薄く設定されている。

そのため、上半部２１が下半部２２上に接合され、各猫足部５１，２４が別々の猫足台６１，６２に支持される。そして、上半部２１及び下半部２２は、この上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で、猫足部５１を介して猫足台６１に支持されることとなる。そのため、ケーシング１１の熱膨張時に、上半部２１は、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方に熱変形し、下半部２２は、猫足部２４の下面を起点として上方に熱変形することとなる。但し、猫足部２４の厚さが猫足部５１の厚さより薄いことから、猫足部２４の熱膨張量は少なく、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。

このように第９実施形態の蒸気タービンケーシングにあっては、下半部本体２３の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部２４が設けられる下半部２２と、下半部２２上に接合されて上半部本体２５の周囲に水平方向に突出する複数の猫足部５１が設けられる上半部２１と、上端部に猫足台５１の下面部が固定される猫足台６１と、上端部に猫足台２４の下面部が固定される猫足台６２とを設け、下半部２２における猫足部２４の厚さが上半部２１における猫足部５１の厚さより薄く設定されている。

従って、上半部２１は、上半部２１と下半部２２との接合面となるケーシング１１の中心線Ｃ上で猫足部５１を介して猫足台６１に支持されるため、上半部２１は、熱膨張時に、ケーシング１１の中心線Ｃを起点として上方及び下方に熱変形することとなる。一方、下半部２２は、猫足部２４を介して猫足台６２に支持されるが、猫足部２４の厚さが薄いために熱膨張量は少なく、ケーシング１１の中心と内部に収容するタービン１２の中心との上下方向のずれが抑制される。その結果、ケーシング１１の熱変形を抑制してケーシング１１とタービン１２との間に適正なクリアランスを維持することができる。

なお、上述した実施形態にて、上半部本体や上半部本体の形状は、各実施形態で説明したものに限定されるものではなく、タービン１２の形状や寸法などに応じて適宜設定すればよいものである。また、猫足台（支持柱）も、各実施形態で説明したものに限定されるものではなく、適宜設定すればよいものである。

また、上述した実施形態では、ケーシング１１が４個の猫足台（支持柱）２６を有するものとしたが、この構成に限定されるものではなく、例えば、一方側に２個の猫足台（支持柱）２６を有するものであってもよい。

１１ ケーシング
１２ タービン
１３ ロータ
１４，１５ 軸受
２１ 上半部
２２ 下半部
２３ 上半部本体
２４ 猫足部（下支持部）
２５ 上半部本体
２６，６１，６２ 猫足台（支持柱）
２７ 架台
３１，３５ カバー部材（支持部材）
３２，３６ 貫通孔
３３，３４，５３，５７，５８，６３，６４ 固定ボルト
３７，４１ 隙間
３８ 断熱材
３９ 遮熱材
４０ 固定金具
５１ 猫足部（上支持部）
５２ シュリンクバンド（接合部材）
５４ 固定ボルト（接合部材）
５５ ナット（接合部材）
５６ 連結部材（支持部材）

Claims (11)

1. 下半部本体の周囲に水平方向に突出する複数の下支持部が設けられる下半部と、
   前記下半部上に接合される上半部と、
   前記下支持部の上面部に固定される支持部材と、
   下端部が架台上に設置されて上端部に前記支持部材の下面部が固定される支持柱と、
   を有し、
   前記支持部材は、前記下面部が平板形状である、
   ことを特徴とする蒸気タービンケーシング。
2. 前記下支持部は、鉛直方向に沿う貫通孔が設けられ、前記支持柱は、上端部が前記貫通孔に挿通して上端面が前記支持部材の下面部に密着することを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンケーシング。
3. 前記支持部材は、前記貫通孔を上方から覆うカバー部材であることを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービンケーシング。
4. 前記貫通孔は、前記支持柱との間に隙間が設けられると共に、上方が、前記支持部材で一部が覆われ、一部が前記支持部材に対して開放されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の蒸気タービンケーシング。
5. 前記貫通孔と前記支持柱との間に断熱材が設けられることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の蒸気タービンケーシング。
6. 前記貫通孔と前記支持柱との間に遮熱材が設けられることを特徴とする請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の蒸気タービンケーシング。
7. 前記支持部材は、前記上半部を構成する上半部本体の周囲に水平方向に突出する上支持部であることを特徴とする請求項２に記載の蒸気タービンケーシング。
8. 前記上支持部と前記下支持部は、接合部材により接合されることを特徴とする請求項７に記載の蒸気タービンケーシング。
9. 前記支持部材は、前記上半部を構成する上半部本体の周囲に水平方向に突出する上支持部であり、前記上支持部と前記下支持部は、接合部材により接合されることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンケーシング。
10. 前記支持部材は、前記下支持部と前記支持柱とを連結する連結部材であることを特徴とする請求項１に記載の蒸気タービンケーシング。
11. 下半部本体の周囲に水平方向に突出する複数の下支持部が設けられる下半部と、
    前記下半部上に接合されて上半部本体の周囲に水平方向に突出する複数の上支持部が設けられる上半部と、
    下端部が架台上に設置されて上端部に前記上支持部の下面部が固定される上支持柱と、
    下端部が架台上に設置されて上端部に前記下支持部の下面部が固定される下支持柱と、
    を有し、
    前記下支持部における鉛直方向の厚さが前記上支持部における鉛直方向の厚さより薄く設定される、
    ことを特徴とする蒸気タービンケーシング。

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