JP7185503B2 - Fluid machinery and method of refurbishing fluid machinery - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態は、流体機械、シール部材及び流体機械の改修方法に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to a fluid machine, a seal member, and a repair method for the fluid machine.
水力発電等に用いられる流体機械には、回転部材であるランナと、ランナを覆う静止部材である上カバー及び下カバーとを有するものがある。このような流体機械では、ランナと上カバーとの間に背圧室と呼ばれる空間が形成され、ランナと下カバーとの間に側圧室と呼ばれる空間が形成される。 2. Description of the Related Art Some fluid machinery used for hydraulic power generation and the like has a runner as a rotating member and upper and lower covers as stationary members that cover the runner. In such a fluid machine, a space called a back pressure chamber is formed between the runner and the upper cover, and a space called a side pressure chamber is formed between the runner and the lower cover.
ランナは、そのランナ羽根で水流の圧力を受けることにより回転し、水力発電のための動力を生成する。ところが、このような運転の際、ランナを通過することなく上述した背圧室や側圧室を通過する水流が存在する。 The runner rotates under the pressure of the water stream at its runner blades to generate power for hydroelectric power generation. However, during such operation, there is a water flow that passes through the above-described back pressure chamber and side pressure chamber without passing through the runner.
ランナを通過しない水流はランナ羽根に流体力を与えないため、背圧室や側圧室を通過する水流の流量が多くなるほど、流体機械の効率は低下する。このように背圧室や側圧室を流れる水流は一般に、漏れ流れと呼ばれ、漏れ流れによって発生する損失は一般に、漏れ損失と呼ばれる。 Since the water flow that does not pass through the runner does not apply fluid force to the runner blades, the efficiency of the fluid machine decreases as the flow rate of the water flow that passes through the back pressure chamber and the side pressure chamber increases. The water flow flowing through the back pressure chamber and the side pressure chamber is generally called leakage flow, and the loss caused by the leakage flow is generally called leakage loss.
漏れ損失を抑制するための技術には様々なものがあり、例えばランナと静止部材との間に構造上許される寸法の範囲内で微小隙間を形成し、当該微小隙間によって漏れ流れの通流を抑制するシール構造や、静止部材側のシール面に矩形やねじ山形の突起を形成して隙間を絞るシール構造が知られている。 There are various techniques for suppressing leakage loss. For example, a minute gap is formed between the runner and the stationary member within the range of structurally permissible dimensions, and the minute gap prevents the flow of leakage flow. There are known a seal structure that suppresses this, and a seal structure that narrows the gap by forming rectangular or thread-shaped projections on the seal surface on the side of the stationary member.
また、互いに対向する回転部材の壁部又は静止部材の壁部に周方向の溝を形成するシール構造も知られている。このシール構造では、溝によって隙間の流路面積が拡大及び縮小することにより、漏れ流れが減速された後にすぐさま加速され、衝突や壁面との摩擦等によりシール効果を得ることができる。 A seal structure is also known in which circumferential grooves are formed in the wall portions of the rotating members or the wall portions of the stationary members facing each other. In this seal structure, the flow path area of the gap is expanded and reduced by the grooves, so that the leakage flow is decelerated and then immediately accelerated, and a sealing effect can be obtained by collision, friction with the wall surface, and the like.
ところで、回転部材と静止部材との間の隙間を流れる漏れ流れは、回転部材との摩擦により、隙間内を通過する際に大きな周方向速度成分を持つことになる。上述した回転部材の壁部又は静止部材の壁部に周方向の溝を形成するシール構造は漏れ流れの軸方向速度成分に対する減速を効果的に行うことは可能であるが、周方向速度成分に対する減速に関しては改善の余地がある。 By the way, the leakage flow flowing through the gap between the rotating member and the stationary member has a large circumferential velocity component when passing through the gap due to friction with the rotating member. Although the seal structure in which circumferential grooves are formed in the wall portion of the rotating member or the wall portion of the stationary member described above can effectively decelerate the axial velocity component of leakage flow, There is room for improvement in terms of deceleration.
本発明は上記実情を考慮してなされたものであり、回転部材と静止部材との間を通過する流体に対するシール効果を向上させ、漏れ損失を効果的に抑制できる流体機械、シール部材及び流体機械の改修方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a fluid machine, a sealing member, and a fluid machine capable of improving the sealing effect against fluid passing between a rotating member and a stationary member and effectively suppressing leakage loss. The purpose is to provide a repair method for
一実施の形態に係る流体機械は、流体の圧力により回転する回転部材と、前記回転部材を覆う静止部材と、を備える。互いに対向する前記回転部材の壁部及び前記静止部材の壁部のうちの少なくともいずれか一方が、周方向に延びる溝と、前記溝を部分的に埋めるように位置する堰き止め部と、を有する。 A fluid machine according to one embodiment includes a rotating member that rotates due to fluid pressure, and a stationary member that covers the rotating member. At least one of the wall portion of the rotating member and the wall portion of the stationary member facing each other has a groove extending in the circumferential direction and a damming portion positioned to partially fill the groove. .
一実施の形態に係る流体機械は、流体の圧力により回転する回転部材と、前記回転部材を覆う静止部材と、を備える。互いに対向する前記回転部材の壁部及び前記静止部材の壁部との間には、第1の隙間と、前記第1の隙間に対し径方向及び軸方向の両方に離れた第2の隙間と、前記第1の隙間及び前記第2の隙間の間に位置して前記第1の隙間及び前記第2の隙間の両方と折れ曲がり形状をなすように結合する第3の隙間と、が形成されている。そして、前記回転部材の壁部及び前記静止部材の壁部のうちの少なくともいずれか一方が、前記第3の隙間を部分的に埋めるように位置する堰き止め部を有する。 A fluid machine according to one embodiment includes a rotating member that rotates due to fluid pressure, and a stationary member that covers the rotating member. Between the wall portion of the rotating member and the wall portion of the stationary member facing each other, there is a first gap and a second gap spaced apart from the first gap in both the radial direction and the axial direction. , and a third gap positioned between the first gap and the second gap and coupled to both the first gap and the second gap so as to form a bent shape. there is At least one of the wall portion of the rotating member and the wall portion of the stationary member has a blocking portion positioned to partially fill the third gap.
一実施の形態に係るシール部材は、流体の圧力により回転する回転部材と、前記回転部材を覆う静止部材と、を備え、互いに対向する前記回転部材の壁部及び前記静止部材の壁部のうちの少なくともいずれか一方が、周方向に延びる溝を有する流体機械に用いられるシール部材である。当該シール部材は、前記溝の内部に配置され、前記溝を部分的に埋めるように設けられる。 A sealing member according to one embodiment includes a rotating member that rotates by fluid pressure and a stationary member that covers the rotating member, and the wall portion of the rotating member and the wall portion of the stationary member facing each other are included. is a seal member used in a fluid machine having a circumferentially extending groove. The seal member is arranged inside the groove and is provided so as to partially fill the groove.
一実施の形態に係る流体機械の改修方法は、流体の圧力により回転する回転部材と、前記回転部材を覆う静止部材と、を備え、互いに対向する前記回転部材の壁部及び前記静止部材の壁部のうちの少なくともいずれか一方が、周方向に延びる溝を有する流体機械の改修方法である。当該改修方法は、堰き止め部を準備する工程と、前記溝の内部に、前記溝を部分的に埋めるように前記堰き止め部を設ける工程と、を備える。 A method for repairing a fluid machine according to one embodiment includes a rotating member that rotates by the pressure of a fluid and a stationary member that covers the rotating member. At least one of the parts is a modification method of a fluid machine having a groove extending in a circumferential direction. The refurbishment method includes a step of preparing a damming portion, and a step of providing the damming portion inside the groove so as to partially fill the groove.
本発明によれば、回転部材と静止部材との間を通過する流体に対するシール効果を向上させ、漏れ損失を効果的に抑制できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the sealing effect with respect to the fluid which passes between a rotating member and a stationary member can be improved, and leakage loss can be suppressed effectively.
以下に、添付の図面を参照して各実施の形態を詳細に説明する。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施の形態>
図1は、第1の実施の形態に係る流体機械としてのフランシス形水車1の一部の子午断面図である。なお、ここでは流体機械の一例としてフランシス形水車1を例示して説明するが、流体機械は水車に限られるものではない。また、図1においては、説明の便宜上、フランシス形水車1の構成部材に対するハッチングの図示を省略している。
<First embodiment>
FIG. 1 is a meridional cross-sectional view of part of a Francis turbine 1 as a fluid machine according to the first embodiment. Although the Francis type water turbine 1 will be described as an example of the fluid machine here, the fluid machine is not limited to the water turbine. In addition, in FIG. 1, for convenience of explanation, the hatching of the constituent members of the Francis type water turbine 1 is omitted.
図1に示すフランシス形水車1では、水車運転時において、ケーシング10からの水流がステーベーン11及びガイドベーン12を介して回転部材であるランナ2に流入し、流入した水流の圧力によりランナ2が回転軸線C1を中心に回転する。
In the Francis type water turbine 1 shown in FIG. 1, water flow from the
以下の説明において、単に軸方向と言う場合には、その方向は、回転軸線C1上の方向又は回転軸線C1に沿う方向を意味する。また、周方向という用語は、ランナ2が回転軸線C1を中心に回転する方向に沿う方向を意味するものとし、径方向という用語は、回転軸線C1に直交する方向を意味するものとする。 In the following description, simply referring to the axial direction means the direction on the rotation axis C1 or the direction along the rotation axis C1. The term "circumferential direction" means the direction along the direction in which the runner 2 rotates about the rotation axis C1, and the term "radial direction" means the direction orthogonal to the rotation axis C1.
ランナ2は、周方向に並ぶように配置される複数のランナ羽根3と、複数のランナ羽根3を翼高さ方向の一方の側から固定する環状部材であるクラウン4と、他方の側から固定する環状部材であるバンド5とを備える。
The runner 2 includes a plurality of
図中の符号6は、ランナ2の特にバンド5を径方向の外側から覆う静止部材としての下カバーを示す。バンド5と下カバー6との間には空間である側圧室7が形成されている。図示省略するが、クラウン4の上方にはクラウン4を上方から覆う静止部材としての上カバーが設けられ、上カバーとクラウン4との間には空間である背圧室が形成される。
本実施の形態では、水流の方向における側圧室7の下流側の部分にシール構造20が形成され、シール構造20は、バンド5と下カバー6との間の空間を絞る微小隙間を形成することにより、漏れ流れを通過させ難くする。
In this embodiment, a
図2はシール構造20の拡大子午断面図である。図2に示すように、本実施の形態におけるシール構造20は、水流の方向における下カバー6の下流側の部分に取り付けられてバンド5を径方向外側から覆うシールライナ21と、水流の方向におけるバンド5の下流側部分とで構成される。シール構造20では、径方向で互いに対向するシールライナ21の壁部21Aとバンド5の壁部5Aとがその上流側よりも隙間を絞ることにより微小隙間を形成する。シールライナ21の壁部21Aとバンド5の壁部5Aとの間の微小隙間は環状をなすように周方向に一連に延びている。
FIG. 2 is an enlarged meridional cross-sectional view of the
シールライナ21の壁部21Aは周方向に延びる溝22を有し、本実施の形態における溝22は水平面において周方向の全周にわたって延びる環状に形成されている。しかしながら、溝22は環状でなくてもよく、円弧状であってもよい。また、図2においては溝22が3つ形成されるが、溝22の数は特に限られるものではない。さらに、本実施の形態における溝22の断面形状は子午断面において矩形状であるが、その断面形状も特に限られるものではなく、例えば台形状や半円状等であってもよい。
The
図3は、シール構造20を構成する下カバー6側の部分、具体的にはシールライナ21を図2の矢印IIIの方向に見た際の概略図を示す。図2及び図3に示すように、本実施の形態に係るランナ2には、溝22を部分的に埋めるように位置する堰き止め部23が設けられている。本実施の形態では、堰き止め部23が各溝22に一つ設けられるが、堰き止め部23は一つの溝22において複数設けられてもよい。また、複数の溝22の中には、堰き止め部23が設けられないものがあってもよい。
FIG. 3 shows a schematic view of the portion of the
堰き止め部23は溝22と協働してシール効果を高めるためのシール部材として機能する。本実施の形態において例示された堰き止め部23は、軸方向で対向する溝22の壁部の間を完全に埋めるが、軸方向で対向する溝22の壁部の間に隙間を設けるように設けられてもよい。また、径方向で見た場合に堰き止め部23の形状は矩形であるが、その形状は特に限られるものではない。また、堰き止め部23の形成方法は特に限られるものではなく、シールライナ21の一体物として形成されてもよいし、シールライナ21の別体として形成されてシールライナ21に対して溶接等で取り付けられてもよい。
The damming
次に、本実施の形態の作用について図2及び図3を参照しつつ説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG.
水車運転時において、ケーシング10からの水流がステーベーン11及びガイドベーン12を介して回転部材であるランナ2に流入した際、ランナ2は、そのランナ羽根3で水流の圧力を受けることにより回転する。この際、一部の水流である漏れ流れが側圧室7を流入する。
During operation of the water turbine, when the water flow from the
側圧室7内の漏れ流れは、シール構造20においてシールライナ21の壁部21Aとバンド5の壁部5Aと間の微小隙間によって下流側への通過を抑制されるとともに、溝22による流路面積の増大及び減少による減速と加速とを繰り返すことにより、下流側への通過をさらに抑制される。しかしながら、この際、微小隙間内の漏れ流れは、図3の矢印αに示すようにバンド5の回転に影響を受け、回転方向Rと同方向の周方向速度を持った流れとなる。そして、溝22だけでは漏れ流れの周方向速度を十分に抑えられない状況が生じ得て、漏れ流れが速い速度を保ったままシール構造20から流出しようとする。
The leakage flow in the
この際、本実施の形態では、溝22を部分的に埋めるように位置する堰き止め部23が設けられることで、上述のような周方向速度を持った漏れ流れが微小隙間内の溝22を通過する際に、堰き止め部23に衝突して堰き止められる。これにより、漏れ流れは、急激に且つ大きく減速されることで、溝22のみが設けられる場合に比較し漏れ流れの通過が抑制される。
At this time, in the present embodiment, the damming
以上のようにして本実施の形態によれば、ランナ2とシールライナ21との間を通過する水流(漏れ流れ)に対するシール効果を向上させ、漏れ損失を効果的に抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, the sealing effect against the water flow (leakage flow) passing between the runner 2 and the
なお、本実施の形態では、新たな流体機械を作製する際に堰き止め部23を設けることを想定しているが、堰き止め部23は、溝22を有する既存の例えば発電所に設置済みの流体機械に対して改修の目的で設けられてもよい。この場合、堰き止め部23を準備し、既存の周方向の溝の内部に、当該溝を部分的に埋める堰き止め部23を設けられてもよい。
In this embodiment, it is assumed that the damming
<第2の実施の形態>
次に、第2の実施の形態について説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第1の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、共通する部分の説明については省略する場合がある。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment will be described. The same reference numerals are assigned to the same components in the present embodiment as those in the first embodiment, and the description of the common parts may be omitted.
本実施の形態では、図4(A)に示すように溝22がシールライナ21において軸方向に間隔を空けて複数設けられ、複数の溝22のそれぞれに対応して堰き止め部23が設けられる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4A, a plurality of
そして、複数の堰き止め部23は、矢印Fで示す水流の方向で下流側に位置する堰き止め部23の少なくとも一部が、その上流側に位置する堰き止め部23よりもランナ2の回転方向R逆側に位置するように配列されている。また、軸方向で隣り合う堰き止め部23は軸方向で互いに重なっている。
At least a portion of the plurality of damming
本実施の形態においても、シールライナ21の壁部21Aとバンド5の壁部5Aと間の微小隙間内の漏れ流れは、矢印αに示すように周方向成分を持つが、堰き止め部23に衝突することで周方向速度が減速される。この後、減速された漏れ流れは溝22から流出して軸方向に向かって流れようとする。
In this embodiment as well, the leakage flow in the minute gap between the
ここで、本実施の形態では、下流側の堰き止め部23が上流側の堰き止め部23よりも回転方向R逆側に位置する。これにより、上流側の堰き止め部23により減速された漏れ流れが溝22から流出して軸方向に向かって流れようとする際、下流側の堰き止め部23上の溝22内よりも高圧になっている領域によって通過を制約される。これにより、漏れ流れが効果的に抑制されるため、漏れ損失を効果的に低減させることができる。
Here, in the present embodiment, the damming
なお、図4(B)及び(C)は、第2の実施の形態の変形例を示す。図4(B)の変形例では、堰き止め部23の周方向の長さが下流側のものほど長くなっている。これにより、水流の方向で下流側に位置する堰き止め部23の少なくとも一部が、その上流側に位置する堰き止め部23よりもランナ2の回転方向R逆側に位置する。
Note that FIGS. 4B and 4C show modifications of the second embodiment. In the modification shown in FIG. 4B, the length of the damming
また、図4(C)では、水流の方向で下流側に位置する堰き止め部23の少なくとも一部が、その上流側に位置する堰き止め部23よりもランナ2の回転方向R逆側に位置するが、軸方向で隣り合う堰き止め部23は周方向に離れており、軸方向で互いに重なっていない。
Further, in FIG. 4C, at least part of the damming
<第3の実施の形態>
次に、第3の実施の形態について説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第1及び第2の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、共通する部分の説明については省略する場合がある。
<Third Embodiment>
Next, a third embodiment will be described. Of the components in this embodiment, those that are the same as those in the first and second embodiments are given the same reference numerals, and the description of the common parts may be omitted.
図5に示すように、本実施の形態では、溝22がシールライナ21において軸方向に間隔を空けて複数設けられ、複数の溝22のそれぞれに対応して堰き止め部23が設けられる。
As shown in FIG. 5 , in this embodiment, a plurality of
そして、ランナ2の回転方向R逆側を向く堰き止め部23の端面23Aが、矢印Fで示す水流の流れの方向で上流から下流に向けて延びるに従い、回転方向R逆側に延びるように傾斜している。
The
本実施の形態では、堰き止め部23に衝突して周方向速度が減速された後、軸方向に向かう漏れ流れが、傾斜した端面23Aによってさらに堰き止められて減速される。これにより、漏れ流れが効果的に抑制されるため、漏れ損失を効果的に低減させることができる。
In the present embodiment, after the circumferential velocity is decelerated by colliding with the damming
<第4の実施の形態>
次に、第4の実施の形態について説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第1乃至第3の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、共通する部分の説明については省略する場合がある。
<Fourth Embodiment>
Next, a fourth embodiment will be described. Of the components in this embodiment, those that are the same as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the common parts may be omitted.
図6に示すように、本実施の形態では、溝22がシールライナ21において軸方向に間隔を空けて複数設けられ、複数の溝22のそれぞれに対応して堰き止め部23が設けられる。溝22は、周方向に延びるとともに軸方向に延びるように水平方向に対して角度βの傾きで傾斜している。
As shown in FIG. 6 , in this embodiment, a plurality of
角度βは、0°よりも大きく設定され、漏れ流れの影響を考慮し、好ましくは10°~45°に設定される。 The angle β is set greater than 0°, and preferably set between 10° and 45° in consideration of the effect of leakage flow.
本実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の効果を得ることができる。 Also in this embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
<第5の実施の形態>
次に、第5の実施の形態について説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第1乃至第4の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、共通する部分の説明については省略する場合がある。
<Fifth Embodiment>
Next, a fifth embodiment will be described. Of the components in this embodiment, those that are the same as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the common parts may be omitted.
図7に示すように、本実施の形態では、溝22がシールライナ21において軸方向に間隔を空けて複数設けられ、複数の溝22のそれぞれに対応して堰き止め部23が設けられる。
As shown in FIG. 7, in this embodiment, a plurality of
堰き止め部23は、図8に示すようにボルト24を通すための貫通孔23Bを有し、締結部材であるボルト24によって溝22の内部に固定されている。図8に示すように、シールライナ21にはボルト孔25が形成され、ボルト24はボルト孔25に締結される。ボルト24は、図示の例では、シールライナ21の壁部21Aから飛び出さない(突出しない)ように締結されるが、ボルト24は壁部21Aから突出してもよい。また、図示の例では、ボルト24がシールライナ21を貫通しないが、ボルト24がシールライナ21を貫通し、シールライナ21から径方向外側に貫通して露出したボルト24の先端部分にナットを締め付けることで、堰き止め部23が固定されてもよい。
As shown in FIG. 8, the damming
堰き止め部23を溝22に形成する際に、例えば溝22を削る際に同時に削りだしによって堰き止め部23を形成することができるが、堰き止め部23を設計形状の通りに正確に加工することは、溝加工の工程の増長を招くこととなる。これは堰き止め部23を設ける箇所が増えるほど大幅な増長となる。これに対して、本実施の形態では、堰き止め部23は溝22の加工後にボルト24によって固定されるため、溝加工の工程を短縮することが可能となる。
When the damming
また、側圧室7における漏れ流れは土砂を含むことがあるため、土砂を含んだ漏れ流れにより堰き止め部23が磨耗し、経年的に流れを堰止める効果が得られなくなり、漏れ損失の抑制効果が低下することが考えられる。このような場合に、本実施の形態では、堰き止め部23を交換可能であるため、復帰作業の作業負担を低減することができる。
In addition, since the leakage flow in the
<第6の実施の形態>
次に、第6の実施の形態について説明する。本実施の形態における構成部分のうちの第1乃至第5の実施の形態の構成部分と同様のものには、同一の符号を付し、共通する部分の説明については省略する場合がある。
<Sixth Embodiment>
Next, a sixth embodiment will be described. Of the components in this embodiment, those that are the same as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and the description of the common parts may be omitted.
図9に示すように、本実施の形態では、静止部材であるシールライナ21と回転部材であるバンド5との間に段付き形状のシール構造が形成される。シールライナ21は段付き形状を有し、水流の方向で上流から下流に向けて、径方向内側を向く壁面と、軸方向で水流の上流側を向く壁面と、径方向内側を向く壁面とをこの順で段状をなすように接続しており、シールライナ21に対向するバンド5にも段付き形状が形成されている。
As shown in FIG. 9, in this embodiment, a stepped seal structure is formed between the
シールライナ21とバンド5との間には、上流側に位置して径方向の微小隙間を形成する第1の隙間31と、第1の隙間31に対し径方向及び軸方向の両方に離れ、第1の隙間31よりも下流側に位置して径方向の微小隙間を形成する第2の隙間32と、第1の隙間31及び第2の隙間32の間に位置して第1の隙間31及び第2の隙間32の両方と折れ曲がり形状をなすように結合する第3の隙間33とが形成され、各隙間によってシール構造が形成される。
between the
第1の隙間31、第2の隙間32及び第3の隙間33はそれぞれ円環状をなしている。また、第3の隙間33の径方向寸法は第1の隙間31及び第2の隙間32よりも大きくなっている。
Each of the
そして、第3の隙間33を部分的に埋めるように位置する堰き止め部23がシールライナ21に設けられる。本実施の形態では、堰き止め部23が軸方向で水流の上流側を向くシールライナ21の壁面に設けられるが、堰き止め部23はシールライナ21の径方向内側を向く壁面又はバンド5側に設けられてもよい。
A damming
微小隙間として機能する第1の隙間31内の漏れ流れは、バンド5の回転に影響を受け、図10の矢印αで示すように回転方向と同方向の周方向速度を持った流れとなるため、第3の隙間33に流入する流れもまた回転方向と同方向の周方向速度を持っている。本実施の形態では第3の隙間33を部分的に埋める堰き止め部23により、周方向速度を持った漏れ流れが堰き止められることで急激に減速される。これにより、シール効果を向上させ、漏れ損失を効果的に抑制できる。
The leakage flow in the
なお、本実施の形態では第3の隙間33を埋める堰き止め部23が1つ設けられている場合を例示したが、その数は特に限られるものではない。
In this embodiment, the case where one damming
以上、各実施の形態を説明したが、上記の各実施の形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although each embodiment has been described above, each of the above embodiments is presented as an example and is not intended to limit the scope of the invention. This novel embodiment can be embodied in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. This embodiment and its modifications are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
例えば上述の第1乃至第5の実施の形態では、溝22及び堰き止め部23が静止部材であるシールライナ21に設けられる例を示したが、溝22はバンド5側に設けられてもよい。また、溝22及び堰き止め部23は回転部材及び静止部材の両方に設けられてもよい。
For example, in the above-described first to fifth embodiments, the
1…フランシス形水車、2…ランナ、3…ランナ羽根、4…クラウン、5…バンド、5A…壁部、6…下カバー、7…側圧室、10…ケーシング、11…ステーベーン、12…ガイドベーン、20…シール構造、21…シールライナ、21A…壁部、22…溝、23…堰き止め部、23A…端面、23B…貫通孔、24…ボルト、25…ボルト孔、31…第1の隙間、32…第2の隙間、33…第3の隙間、C1…回転軸線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Francis type water turbine, 2... Runner, 3... Runner blade, 4... Crown, 5... Band, 5A... Wall part, 6... Lower cover, 7... Side pressure chamber, 10... Casing, 11... Stay vane, 12... Guide vane , 20
Claims (4)
前記回転軸線に直交する径方向で互いに対向する前記回転部材の前記バンドの壁部及び前記静止部材の壁部のうちの少なくともいずれか一方が、周方向に延びる複数の溝と、前記溝を部分的に埋めるように位置する堰き止め部と、を有し、
複数の前記溝は、軸方向に間隔を空けて設けられ、
複数の前記溝のそれぞれに対応して、前記堰き止め部が設けられ、
前記軸方向で隣り合う前記溝に設けられた前記堰き止め部のうちの前記水流の流れの方向で下流側に位置するものの一部が、上流側に位置するものよりも前記回転部材の回転方向逆側に位置し、且つ、前記軸方向で隣り合う前記堰き止め部は、前記軸方向で互いに重なる、流体機械。 a rotating member that rotates about a rotation axis by the pressure of a water stream and includes a plurality of runner blades and a band that fixes the plurality of runner blades; and a stationary member that covers the rotating member;
At least one of the wall portion of the band of the rotating member and the wall portion of the stationary member facing each other in a radial direction perpendicular to the axis of rotation has a plurality of grooves extending in the circumferential direction, and a portion of the groove. a damming portion positioned so as to be substantially buried;
The plurality of grooves are spaced apart in the axial direction,
The damming portion is provided corresponding to each of the plurality of grooves,
Of the damming portions provided in the grooves that are adjacent in the axial direction, some of the damming portions positioned downstream in the direction of flow of the water flow are positioned more upstream than those positioned upstream in the direction of rotation of the rotating member. The fluid machine, wherein the damming portions located on opposite sides and adjacent in the axial direction overlap each other in the axial direction.
堰き止め部を準備する工程と、
複数の前記溝の内部それぞれに、前記溝を部分的に埋めるように前記堰き止め部を設ける工程と、を備え、
前記軸方向で隣り合う前記溝に設けられた前記堰き止め部のうちの前記水流の流れの方向で下流側に位置するものの一部が、上流側に位置するものよりも前記回転部材の回転方向逆側に位置し、且つ、前記軸方向で隣り合う前記堰き止め部が、前記軸方向で互いに重なるように、前記堰き止め部を設ける、流体機械の改修方法。 A rotary member that rotates about a rotation axis by the pressure of a water stream and includes a plurality of runner blades and a band that fixes the plurality of runner blades; and a stationary member that covers the rotation member, and is perpendicular to the rotation axis At least one of the wall portion of the band of the rotating member and the wall portion of the stationary member, which are diametrically opposed to each other, has a plurality of grooves extending in the circumferential direction, and the plurality of grooves are configured to extend in the axial direction. A method for refurbishing a fluid machine that is spaced in a direction , comprising:
preparing a dam;
providing the damming portion inside each of the plurality of grooves so as to partially fill the grooves;
Of the damming portions provided in the grooves that are adjacent in the axial direction, some of the damming portions positioned downstream in the direction of flow of the water flow are positioned more upstream than those positioned upstream in the direction of rotation of the rotating member. A method for repairing a fluid machine, wherein the damming portions are provided so that the damming portions located on opposite sides and adjacent in the axial direction overlap each other in the axial direction.
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