JP7038526B2 - 回転機械用ガイドベーンアセンブリおよびその組み立て方法 - Google Patents
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Description
[実施態様1]
翼形部(44)と、
前記翼形部(44)の半径方向内側端部に結合された固定部(42)と、
前記固定部(42)に結合された漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)であって、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)は内部に画定された複数の通路(203,305,403)を含み、前記複数の通路(203,305,403)は前記通路(203,305,403)を通って流れる作動流体に旋回速度を誘起するように方向づけられている、漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)と
を備える、ブレード。
[実施態様2]
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)が、第1の端部(204,306,404)から反対側の自由な第2の端部(206,308,406)まで軸方向に延びる複数のガイドベーン(202,402)を備え、前記第1の端部(204,306,404)は前記固定部(42)の下流側端部(52)に結合されている、実施態様1に記載のブレード。
[実施態様3]
前記ガイドベーン(202,402)の各々が、前記固定部(42)の底面(54)から半径方向外向きに延びる第1の部分(208,316,408)と、前記第1の部分(208,316,408)に対して周方向に延びる第2の部分(210,318)とを含む、実施態様2に記載のブレード。
[実施態様4]
前記各ガイドベーン(202,402)のうちの少なくとも1つの前記第2の部分(210,318)が、前記ガイドベーン(202,402)の少なくとも1つの前記第1の部分(208,316,408)に対して所定の角度で周方向に延び、隣接するガイドベーン(202,402)の前記第1の部分(208,316,408)と半径方向に重なる、実施態様3に記載のブレード。
[実施態様5]
前記ガイドベーン(202,402)の各々が、溶接プロセス、ろう付けプロセス、および接合プロセスのうちの少なくとも1つによって前記固定部(42)に結合される、実施態様2に記載のブレード。
[実施態様6]
前記ガイドベーン(202,402)の各々が、付加製造プロセスおよび機械加工プロセスのうちの少なくとも1つを用いて前記固定部(42)と一体的に形成される、実施態様2に記載のブレード。
[実施態様7]
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)が、本体(302)を貫通して画定される複数の開口部を有する本体(302)を備え、前記複数の開口部は前記複数の通路(203,305,403)を画定する、実施態様1に記載のブレード。
[実施態様8]
前記複数の開口部が前記本体(302)を貫通して所定の半径方向角度で延びている、実施態様7に記載のブレード。
[実施態様9]
前記複数の開口部が、概ねハニカム形状の開口部のアレイを含む、実施態様8に記載のブレード。
[実施態様10]
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)が、第1の端部(204,306,404)から反対側の自由な第2の端部(206,308,406)まで実質的に半径方向に延びる複数のガイドベーン(202,402)を備え、前記第1の端部(204,306,404)は前記固定部(42)の底面(54)に結合されている、実施態様1に記載のブレード。
[実施態様11]
前記複数のガイドベーン(202,402)の各々が、軸方向中心軸線(32)に対して所定の角度で配置されている、実施態様10に記載のブレード。
[実施態様12]
ロータ(16)と、
前記ロータ(16)の周りを周方向に延びるブレードと
を備える回転機械(10)であって、前記ブレードは、
翼形部(44)と、
前記翼形部(44)の半径方向内側端部に結合され、固定部(42)と前記ロータ(16)との間の漏れ流路(48)を画定する固定部(42)と、
前記固定部(42)に結合され、前記漏れ流路(48)内に配置された漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)であって、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)は内部に画定された複数の通路(203,305,403)を含み、前記複数の通路(203,305,403)は前記通路(203,305,403)を通って流れる作動流体に旋回速度を誘起するように方向づけられている、漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)と
を含む、
回転機械(10)。
[実施態様13]
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)が、第1の端部(204,306,404)から反対側の自由な第2の端部(206,308,406)まで軸方向に延びる複数のガイドベーン(202,402)を備え、前記第1の端部(204,306,404)は前記固定部(42)の下流側端部(52)に結合されている、実施態様12に記載の回転機械(10)。
[実施態様14]
前記各ガイドベーン(202,402)が、前記固定部(42)の底面(54)から半径方向外向きに延びる第1の部分(208,316,408)と、前記第1の部分(208,316,408)に対して周方向に延びる第2の部分(210,318)とを含む、実施態様13に記載の回転機械(10)。
[実施態様15]
前記各ガイドベーン(202,402)のうちの少なくとも1つの前記第2の部分(210,318)が、前記ガイドベーン(202,402)の少なくとも1つの前記第1の部分(208,316,408)に対して所定の角度で周方向に延び、隣接するガイドベーン(202,402)の前記第1の部分(208,316,408)と半径方向に重なる、実施態様14に記載の回転機械(10)。
[実施態様16]
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)が、半径方向に対して所定の角度で本体(302)を貫通して確定される複数の開口部を有する本体(302)を備え、前記複数の開口部は前記複数の通路(203,305,403)を画定する、実施態様12に記載の回転機械(10)。
[実施態様17]
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)が、第1の端部(204,306,404)から反対側の自由な第2の端部(206,308,406)まで実質的に半径方向に延びる複数のガイドベーン(202,402)を備え、前記第1の端部(204,306,404)は前記固定部(42)の底面(54)に結合され、前記複数のガイドベーン(202,402)は前記回転機械(10)の軸方向中心軸線(32)に対して所定の角度で配置されている、実施態様12に記載の回転機械(10)。
[実施態様18]
回転機械(10)を組み立てる方法であって、前記方法は、
前記回転機械(10)のケーシング(22)のダイヤフラム(24)にブレードを結合するステップと、
ロータ(16)を前記ケーシング(22)に結合するステップであって、前記ロータ(16)は前記ブレードに隣接して下流側に配置された少なくとも1つのタービン段(12)を含む、ステップと、
前記ケーシング(22)内に、前記ケーシング(22)の入口と流体連通している主流路(46)を形成するステップと、
前記少なくとも1つのタービン段(12)に隣接する前記ブレードに漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)を結合するステップであって、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)は、前記ロータ(16)と前記ブレードとの間に画定された漏れ流路(48)内に配置され、前記漏れ流路(48)を通過する作動流体内に旋回速度を誘起する、ステップと
を含む、方法。
[実施態様19]
前記ブレードアセンブリと前記少なくとも1つのタービン段(12)との間に軸方向ギャップを画定するステップをさらに含む、実施態様18に記載の回転機械(10)を組み立てる方法。
[実施態様20]
前記少なくとも1つのタービン段(12)に隣接する前記ブレードに前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200,300,400)を結合する前記ステップが、複数のガイドベーン(202,402)を前記ブレードの固定部(42)に結合するステップを含み、前記複数のガイドベーン(202,402)は前記漏れ流路(48)内に延びている、実施態様18に記載の回転機械(10)を組み立てる方法。
12 タービン段
14 下流側ロータブレード
16 ロータ
18 端部
22 ケーシング
24 ダイヤフラム
26 固定ブレード
28 HP蒸気入口
30 LP蒸気排出口
32 中心軸線
34 入口
36 翼形部
38 ルート部
40 高圧蒸気
42 固定部
44 固定ブレード翼形部
46 主流路
48 漏れ流路
50 シールアセンブリ
52 下流側端部
54 底面
56 ギャップ
58 後部
200 ガイドベーンアセンブリ
202 ガイドベーン
203 通路
204 第1の端部
206 第2の端部
208 第1の部分
210 第2の部分
300 ガイドベーンアセンブリ
302 本体
304 ガイドスロット
305 通路
306 第1の端部
308 第2の端部
310 外面
312 内面
314 半径方向
316 第1の部分
318 第2の部分
400 ガイドベーンアセンブリ
402 ガイドベーン
403 通路
404 第1の端部
406 第2の端部
408 第1の部分
Claims (9)
- 回転機械(10)用の固定ブレード(26)であって、前記固定ブレード(26)は、
翼形部(44)と、
前記翼形部(44)の半径方向内側端部に結合された固定部(42)と、
前記固定部(42)に結合された漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)であって、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)は内部に画定された複数の通路(203)を含み、前記複数の通路(203)は前記通路(203)を通って流れる作動流体に旋回速度を誘起するように方向づけられている、漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)と
を備え、
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)が、第1の端部(204)から反対側の自由な第2の端部(206)まで軸方向に延びる複数のガイドベーン(202)を備え、前記第1の端部(204)は前記固定部(42)の下流側端部(52)に結合され、
前記ガイドベーン(202)の各々が、前記固定部(42)の底面(54)から半径方向外向きに延びる第1の部分(208)と、前記第1の部分(208)に対して周方向に延びる第2の部分(210)とを含み、
前記固定部(42)の前記下流側端部(52)が、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)の前記第1の端部(204)が結合される第1のリング面と、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)の前記第1の端部(204)が結合されない第2のリング面とを備え、
前記第1のリング面が、前記固定部(42)の前記底面(54)から半径方向で所定の距離に渡って配置され、
前記第2のリング面が、前記固定部(42)の上面から半径方向で所定の距離に渡って配置される、固定ブレード(26)。 - 前記各ガイドベーン(202)のうちの少なくとも1つの前記第2の部分(210)が、前記ガイドベーン(202)の少なくとも1つの前記第1の部分(208)に対して所定の角度で周方向に延び、隣接するガイドベーン(202)の前記第1の部分(208)と半径方向に重なる、請求項1に記載の固定ブレード(26)。
- ロータ(16)と、
前記ロータ(16)の周りを周方向に延びる請求項1または2に記載の固定ブレード(26)と
を備え、前記固定部(42)と前記ロータ(16)との間の漏れ流路(48)が画定される、回転機械(10)。 - 前記固定ブレード(26)の下流に配置されたロータブレード(14)を備え、
前記ロータブレード(14)が、前記ロータ(16)に結合されるルート部(38)と前記ルート部(38)に結合される翼形部(36)とを含み、
前記ルート部(38)は、前記第2のリング面に向かって軸方向に突出する部分を有し、
前記ルート部(38)の前記突出する部分は、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)と半径方向でオーバーラップし、
前記漏れ流路(48)内の蒸気(40)が、前記第2のリング面と前記ルート部(38)の前記突出する部分との間にギャップ(56)を通って前記翼形部(36)が配置された主流路(46)に戻される、請求項3に記載の回転機械(10)。 - 前記固定部(42)と前記ロータ(16)との間に配置されたシールアセンブリ(50)を備える、請求項3に記載の回転機械(10)。
- 回転機械(10)を組み立てる方法であって、前記方法は、
前記回転機械(10)のケーシング(22)のダイヤフラム(24)に固定ブレード(26)を結合するステップと、
ロータ(16)を前記ケーシング(22)に結合するステップであって、前記ロータ(16)は前記固定ブレード(26)に隣接して下流側に配置された少なくとも1つのタービン段(12)を含む、ステップと、
前記ケーシング(22)内に、前記ケーシング(22)の入口と流体連通している主流路(46)を形成するステップと、
前記少なくとも1つのタービン段(12)に隣接する前記固定ブレード(26)に漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)を結合するステップであって、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)は、前記ロータ(16)と前記固定ブレード(26)との間に画定された漏れ流路(48)内に配置され、前記漏れ流路(48)を通過する作動流体内に旋回速度を誘起する、ステップと
を含み、
前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)が、第1の端部(204)から反対側の自由な第2の端部(206)まで軸方向に延びる複数のガイドベーン(202)を備え、前記第1の端部(204)は前記固定部(42)の下流側端部(52)に結合され、
前記ガイドベーン(202)の各々が、前記固定部(42)の底面(54)から半径方向外向きに延びる第1の部分(208)と、前記第1の部分(208)に対して周方向に延びる第2の部分(210)とを含み、
前記固定部(42)の前記下流側端部(52)が、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)の前記第1の端部(204)が結合される第1のリング面と、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)の前記第1の端部(204)が結合されない第2のリング面とを備え、
前記第1のリング面が、前記固定部(42)の前記底面(54)から半径方向で所定の距離に渡って配置され、
前記第2のリング面が、前記固定部(42)の上面から半径方向で所定の距離に渡って配置される、方法。 - 前記各ガイドベーン(202)のうちの少なくとも1つの前記第2の部分(210)が、前記ガイドベーン(202)の少なくとも1つの前記第1の部分(208)に対して所定の角度で周方向に延び、隣接するガイドベーン(202)の前記第1の部分(208)と半径方向に重なる、請求項6に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのタービン段(12)が、前記固定ブレード(26)の下流に配置されたロータブレード(14)を備え、
前記ロータブレード(14)が、前記ロータ(16)に結合されるルート部(38)と前記ルート部(38)に結合される翼形部(36)とを含み、
前記ルート部(38)は、前記第2のリング面に向かって軸方向に突出する部分を有し、
前記ルート部(38)の前記突出する部分は、前記漏れ流れガイドベーンアセンブリ(200)と半径方向でオーバーラップし、
前記漏れ流路(48)内の蒸気(40)が、前記第2のリング面と前記ルート部(38)の前記突出する部分との間にギャップ(56)を通って前記翼形部(36)が配置された主流路(46)に戻される、請求項6または7に記載の方法。 - 前記固定部(42)と前記ロータ(16)との間にシールアセンブリ(50)を配置するステップを含む、請求項6乃至8のいずれかに記載の方法。
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