JP7029317B2 - 回転機械 - Google Patents
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Description
このように上記の構成によれば、回転軸に振動が生じた場合には振動を収束させるために必要な最低限の可変ブレーカを突出位置に変位させ、振動が収束した場合には可変ブレーカを収容位置に変位させることができる。これにより、蒸気タービンの出力低下を最小限に抑えつつ、スワール成分に起因する振動を抑制することができる。
また、この構成によれば、可変ブレーカを回動軸回りに回動させるのみで、可変ブレーカを突出位置に変位させることができる。これにより、スワール成分を低減することができる。さらに、可変ブレーカに回転力を付加できるものであればいかなるものも駆動源として適用することができる。したがって、装置の構成が簡素化され、コストを低廉化することができる。一方で、可変ブレーカを収容位置に収容した場合にはスワール成分が阻害されないため、スワールブレーカを設置しないタービンと同等の出力でタービンを運転することができる。
本発明の第二の態様によれば、回転機械は、軸線回りに回転する回転軸と、該回転軸から径方向外側に向かって延びて、周方向に間隔をあけて複数が設けられた動翼と、該動翼を径方向外側から囲むとともに、動翼の先端を収容するキャビティをなす凹部が形成されたケーシングと、前記凹部の底部及び動翼の先端の一方から延びて他方との間でクリアランスを形成するシール部と、前記キャビティ内に突出した突出位置と、前記ケーシング内に収容された収容位置との間で変位可能に、前記ケーシングに設けられた可変ブレーカと、を備え、前記ケーシングの凹部には、前記可変ブレーカを収容可能な収容溝が形成され、前記可変ブレーカは、前記収容溝内に収容された状態である収容位置と、前記収容溝から径方向内側に突出した状態である突出位置との間で変位可能に支持されており、前記回転軸の振動を検知する振動検知部と、該振動検知部によって振動が検知された場合に前記可変ブレーカを前記突出位置に変位させるとともに、振動が検知されない場合には前記可変ブレーカを前記収容位置に変位させる制御装置と、をさらに備えてもよい。
本発明の第一実施形態について図面を参照して説明する。図1に示すように、蒸気タービン1は、軸線O方向に沿って延びる蒸気タービンロータ3(回転軸)と、蒸気タービンロータ3を外周側から覆う蒸気タービンケーシング2(ケーシング)と、蒸気タービンロータ3の軸端11を軸線O回りに回転可能に支持するジャーナル軸受4、及びスラスト軸受5と、を備えている。
次に、本発明の第二実施形態について、図10を参照して説明する。なお、上記第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、凹部底面51に、軸線Oに対する径方向に延びる収容溝41が形成されている。より具体的には、収容溝41は、凹部底面51における上流側の端縁に接して形成されている。収容溝41内には、矩形板状の可変ブレーカ70Bが収容可能である。
続いて、本発明の第三実施形態について、図11を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、凹部上流面52に、軸線O方向に延びる収容溝42が形成されている。より具体的には、収容溝42は、凹部上流面52における径方向外側の端縁に接して形成されている。収容溝42内には、矩形板状の可変ブレーカ70Cが収容可能である。
次に、本発明の第四実施形態について、図12を参照して説明する。なお、上記の各実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。同図に示すように、本実施形態では、上記第二実施形態と同様に、凹部底面51に、軸線Oに対する径方向に延びる収容溝41が形成されている。より具体的には、収容溝41は、凹部底面51における上流側の端縁に接して形成されている。収容溝41内には、矩形板状の可変ブレーカ70Dが収容可能である。
2…蒸気タービンケーシング
3…蒸気タービンロータ
4…ジャーナル軸受
5…スラスト軸受
6…シールフィン
11…軸端
12…蒸気供給管
13…蒸気排出管
20…主流路
24…静翼台座
30…動翼
31…翼本体
34…動翼シュラウド
40,41,42…収容溝
43,44…固定溝
50…凹部
51…凹部底面
52…凹部上流面
61…シュラウド側シールフィン
62…凹部側シールフィン
70…可変ブレーカ
71…回動軸
72…駆動源
73…ブレーカ主面
80…振動センサ
81…制御部
82…振動検知部
83…判定部
84…駆動制御部
90…制御装置
91…CPU
92…ROM
93…RAM
94…HDD
95…I/O
L…信号線
O…軸線
S1…主蒸気
S2…副流
Claims (9)
- 軸線回りに回転する回転軸と、
該回転軸から径方向外側に向かって延びて、周方向に間隔をあけて複数が設けられた動翼と、
該動翼を径方向外側から囲むとともに、前記動翼の先端を収容するキャビティをなす凹部が形成されたケーシングと、
前記凹部の底部及び前記動翼の先端の一方から延びて他方との間でクリアランスを形成するシール部と、
前記キャビティ内に突出した突出位置と、前記ケーシング内に収容された収容位置との間で変位可能に、前記ケーシングに設けられた可変ブレーカと、
を備え、
前記ケーシングの前記凹部には、前記可変ブレーカを収容可能な収容溝が形成され、
前記可変ブレーカは、前記収容溝内に収容された状態である収容位置と、前記収容溝から径方向内側に突出した状態である突出位置との間で変位可能に支持されており、
前記可変ブレーカは、前記軸線に対する径方向に延びる回動軸回りに回動可能である回転機械。 - 前記回転軸の振動を検知する振動検知部と、
該振動検知部によって振動が検知された場合に前記可変ブレーカを前記突出位置に変位させるとともに、振動が検知されない場合には前記可変ブレーカを前記収容位置に変位させる制御装置と、
をさらに備える請求項1に記載の回転機械。 - 軸線回りに回転する回転軸と、
該回転軸から径方向外側に向かって延びて、周方向に間隔をあけて複数が設けられた動翼と、
該動翼を径方向外側から囲むとともに、前記動翼の先端を収容するキャビティをなす凹部が形成されたケーシングと、
前記凹部の底部及び前記動翼の先端の一方から延びて他方との間でクリアランスを形成するシール部と、
前記キャビティ内に突出した突出位置と、前記ケーシング内に収容された収容位置との間で変位可能に、前記ケーシングに設けられた可変ブレーカと、
を備え、
前記ケーシングの前記凹部には、前記可変ブレーカを収容可能な収容溝が形成され、
前記可変ブレーカは、前記収容溝内に収容された状態である収容位置と、前記収容溝から径方向内側に突出した状態である突出位置との間で変位可能に支持されており、
前記回転軸の振動を検知する振動検知部と、
該振動検知部によって振動が検知された場合に前記可変ブレーカを前記突出位置に変位させるとともに、振動が検知されない場合には前記可変ブレーカを前記収容位置に変位させる制御装置と、
をさらに備える回転機械。 - 前記可変ブレーカは、前記ケーシング内から前記キャビティ内に向かって前記軸線に対する径方向に進退動可能である請求項3に記載の回転機械。
- 前記可変ブレーカは、前記ケーシング内から前記キャビティ内に向かって前記軸線方向に進退動可能である請求項3に記載の回転機械。
- 前記ケーシングには前記軸線に対する径方向に延びる固定溝が形成され、前記可変ブレーカが前記突出位置にある時に、該可変ブレーカの少なくとも一部は前記固定溝によって周方向に変位不能に固定されている請求項4又は5に記載の回転機械。
- 前記制御装置は、前記回転軸の振動の強度に応じて、前記突出位置に変位させる前記可変ブレーカの個数を決定する請求項2から6のいずれか一項に記載の回転機械。
- 前記制御装置は、前記回転軸の振動の強度が高くなるに従って、前記収容位置から前記突出位置に変位させる前記可変ブレーカの個数を増加させ、かつ複数の前記可変ブレーカが周方向に等間隔となるように前記突出位置に変位させる請求項7に記載の回転機械。
- 前記可変ブレーカは、前記軸線に対する周方向に等間隔をあけて複数設けられている請求項1から8のいずれか一項に記載の回転機械。
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