JP7414580B2 - タービン - Google Patents
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Description
第1実施形態にかかるCO2タービン12に関して、図1を用いて説明する。図1は、鉛直方向zと第1水平方向xとによって規定される鉛直面(xz面)における断面を示している。
上記の実施形態では、排気段のタービン段落40において冷却媒体CFが流れるようにCO2タービン12の各部が構成されているが、これに限らない。図3に示すように、たとえば、排気段のタービン段落40よりも1つ前のタービン段落40において冷却媒体CFが流れるように各部が構成されていてもよい。つまり、排気段のタービン段落40よりも上流側のタービン段落40において冷却媒体CFが流れるように各部が構成されていてもよい。これにより、冷却をより確実に実行することができる。
図3では、冷却媒体導入管53は、排気段のタービン段落40、および、排気段のタービン段落40よりも1つの前のタービン段落40に対して、作動媒体Fの上流側Usに設けられているが、これに限らない。図4に示すように、冷却媒体導入管53は、たとえば、排気段のタービン段落40において静翼41が設置された部分よりも径方向の外側(図4では上側)に設けられていてもよい。つまり、冷却媒体CFの導入位置は、任意に選択可能である。
上記の実施形態では、遮熱ピース70が設けられている場合について説明したが、これに限らない。図5に示すように、遮熱ピース70を設けなくてもよい。この場合には、たとえば、冷却媒体CFは、ノズル内輪411の内部において径方向に延在する部分から、軸方向に延在する部分を通過し、ノズル内輪411よりも下流に位置する部分へ排出される。
図5に示した場合の他に、図6に示すように、冷却媒体CFが、ノズル内輪411の内部において径方向に延在する部分を通過し、ノズル内輪411よりも径方向の内側に部分へ排出されるように、ノズル内輪411が構成されていてもよい。
第2実施形態のCO2タービン12において冷却媒体CFが流れる部分に関して、図7を用いて説明する。図7は、図2と同様な部分に関して示している。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、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。
F422…シールフィン、R31b…排気室、RW…排気段ホイールスペース、V53…バルブ
Claims (3)
- タービンロータと、
前記タービンロータを収容しているタービン車室と、
複数の静翼が前記タービン車室の内部に配置された静翼翼列、および、前記タービン車室の内部において複数の動翼が前記タービンロータのロータホイールに嵌合された動翼翼列を含み、前記タービンロータの軸方向に複数が配列されているタービン段落と、
前記タービン車室の内部に設けられており、作動媒体が前記複数のタービン段落において順次仕事を行った後に排気される排気室と、
前記複数のタービン段落のうち排気段のタービン段落よりも下流側であって、前記タービンロータの径方向において前記排気室よりも内側に位置する排気段ホイールスペースと
を有し、前記作動媒体よりも圧力が高く温度が低い冷却媒体が、前記タービン車室の外部から内部へ導入されるタービンであって、
少なくとも前記排気段のタービン段落において、前記冷却媒体が、前記静翼を通過した後に、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する第1の冷却流路を経由して、前記排気段ホイールスペースに流れるように構成されており、
前記排気段のタービン段落において、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する前記第1の冷却流路は、前記動翼において径方向の内側部分に位置する植込部の内周面と、前記ロータホイールにおいて前記植込部が設置される部分の外周面との間に介在している隙間であって、一端が前記静翼の先端側と前記タービンロータの外周面との間に介在する空間に連通し、他端が前記排気段ホイールスペースに連通するように前記軸方向に貫通している、
タービン。 - 前記排気段のタービン段落よりも上流側に位置する他のタービン段落において、前記冷却媒体が、前記静翼を通過した後に、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する第2の冷却流路を流れるように構成されており、
前記他のタービン段落において、前記動翼と前記ロータホイールとの間に介在する前記第2の冷却流路は、前記動翼において径方向の内側部分に位置する植込部の内周面と、前記ロータホイールにおいて前記植込部が設置される部分の外周面との間に介在している隙間であって、一端が前記静翼の先端側と前記タービンロータの外周面との間に介在する空間に連通し、他端が前記第1の冷却流路を経由して前記排気段ホイールスペースに連通するように前記軸方向に貫通している、
請求項1に記載のタービン。 - 前記静翼は、外周面に管状体が設置されており、前記管状体の内部を前記冷却媒体が流れるように構成されている、
請求項1または2に記載のタービン。
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013050054A (ja) | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
| JP2019190284A (ja) | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンシステム |
| JP2020029852A (ja) | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 翼およびガスタービン |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| FR1548541A (ja) * | 1967-10-24 | 1968-12-06 | ||
| DE69632837T2 (de) * | 1996-11-29 | 2005-07-07 | Hitachi, Ltd. | Gasturbine bei der das kühlmittel wiederverwendet wird |
| US6185924B1 (en) * | 1997-10-17 | 2001-02-13 | Hitachi, Ltd. | Gas turbine with turbine blade cooling |
| JP4455254B2 (ja) * | 2004-09-30 | 2010-04-21 | 株式会社東芝 | 蒸気タービンおよびこれを備える蒸気タービンプラント |
| JP5558120B2 (ja) * | 2010-01-12 | 2014-07-23 | 株式会社東芝 | 蒸気タービンのロータ冷却装置及びこの冷却装置を備えた蒸気タービン |
| JP5808173B2 (ja) * | 2011-07-08 | 2015-11-10 | 株式会社東芝 | 蒸気タービン |
| JP5865798B2 (ja) * | 2012-07-20 | 2016-02-17 | 株式会社東芝 | タービンのシール装置および火力発電システム |
| JP6432110B2 (ja) * | 2014-08-29 | 2018-12-05 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | ガスタービン |
| WO2018109810A1 (ja) * | 2016-12-12 | 2018-06-21 | 株式会社 東芝 | タービン及びタービンシステム |
-
2020
- 2020-02-26 JP JP2020030825A patent/JP7414580B2/ja active Active
-
2021
- 2021-02-08 US US17/169,730 patent/US20210262361A1/en not_active Abandoned
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013050054A (ja) | 2011-08-30 | 2013-03-14 | Toshiba Corp | 蒸気タービン |
| JP2019190284A (ja) | 2018-04-18 | 2019-10-31 | 三菱重工業株式会社 | ガスタービンシステム |
| JP2020029852A (ja) | 2018-08-24 | 2020-02-27 | 三菱日立パワーシステムズ株式会社 | 翼およびガスタービン |
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