JPH01178706A - 軸流タービン用排気室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は軸流タービン用の排気室構造に係り、特に、軸
流タービンの最終段落を出て復水器に向う流れを案内す
るようにタービンの出口に設けた環状のディフューザに
関する。

〔従来の技術〕

従来の軸流タービン用ディフューザ型排気室は、タービ
ン研究会編（三宝社刊）、ア・ヴ工・シチェグリャエフ
、ベニ・ニス・トロヤノフスキー共著、永島俊三部訳、
蒸気タービン−理論と構造−（頁４５３）に記載のよう
に、軸線方向入口と半径方向出口をもち、流体はトロイ
ド状ダクトを介して排出される。このトロイド状のダク
トはその軸線方向の横断面が曲線状となっており、かつ
、内部流体案内壁をもつ。このディフューザは二つの機
能をもつ。第一には流体を軸方向流から半径方向流に偏
向させることであり、第二には最終段落より排出される
流体の持つ運動エネルギを圧力に回復することである。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来のディフューザは、案内壁の凹面では最
終段翼の根元出口部から急激な圧縮が起こる。一方、案
内壁凸面ではゆるやかな再圧縮が起こる。こうなると、
最終段買出口部の圧力は均一化されず根元部で高く先端
部で低くなる。これによって、最終段落を流出する流体
は案内壁の凸面の外周部で流れ易くなり、半径方向の速
度成分を大きくする。この結果、最終段翼の効率が低下
する。さらに、タービンの部分負荷運転になると、最終
段落出口根元部の圧力が高いことから、根元部でのはく
離、逆流現象が発生し易くなる。このことは最終段翼の
効率を大きく低下させるのみならす、最終段翼に加わる
負荷変動が大きくなり、翼のランダム振動応力の増大に
より信頼性も大きく低下する。また、ディフューザ入口
におけるこの流体の不均等な流れは、下流接続部分の本
来的な作用を著しく妨害し、ディフューザ効率を悪くす
る。

本発明の目的は、軸流タービン排気室の軸方向長さを長
くすることなくして、軸流タービン最終段山口の半径方
向圧力分布を均等化する排気室構造を提供することにあ
る。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち、本発明は、軸流タービンの最終段落の出口に
配設される軸線方向の入口と実質的に半径方向の出口を
もつ環状ディフューザを設け、ディフューザ内側壁を最
終段翼根元半径位置より外側に設置し、翼根元半径位置
、又は、これより内側の円筒との間に環状の吸入溝を設
けて、ここからディフューザに入る流れの一部分を環状
溝と接続するケーシングとを介して復水器に向けて排出
するようにした軸流タービン排気室において、環状吸入
溝に向う流れが、軸線方向位置のかなり後流まで方向転
換することなく流れるようにしたことを特徴とする軸流
タービン用排気室構造にある。

〔作用〕

本発明の構成によれば、最終段落出口の根元部の流れを
急激に方向転換させることなく良好に再圧縮を図ること
ができ、根元部の圧力を低くすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面により説明する。

第１図は軸流蒸気タービンの最終段落と排気室を示す。

最終段動翼］の出口断面は環状である。

軸方向断面が曲っている１−ロイド状のディフューザに
より、この動翼出口流路の大部分はディフューザ出口の
円筒表面流路に接続されている。

ディフューザ２のダク１−の凹面状の壁３と、この」−
流に接続する内側壁５の半径方向位置は動翼１の根元部
より外側に配設されており、動翼１の根元半径と同位置
に設けられている円筒６との間に環状の吸入溝７を形成
している。この吸入溝７はディフューザ２の凹面壁３と
ケーシング１０によって形成される環状室８に接続して
いる。この環状室８は下方部で復水器（図示しない）入
口に接続されている。また、ディフューザ２の凹面壁３
とこれに接続している内側壁５は、これを支持するため
に設計された中空支柱９により円筒６に固定されている
。

このようにして、軸流タービンの最終段動翼から排出さ
れる流れの一部分は吸入溝７を通って環状室８に吸入さ
れ下方部から復水器に排出される、この際、吸入溝７は
円筒６とディフューザ内側壁５によって軸方向ディフュ
ーザを形成しており、良好に圧力回復を行うことができ
、動翼１の出口根元部の圧力を低くすることができる。

また、ディフューザ２の内側壁５の」二流端は動翼１の
出口端より少し下流に位置しており、内側壁５による動
翼出口の圧力上昇を弱めることができる。

第２図は中空支柱９が配置された環状溝７を示している
。ここで中空支柱９は流れの旋回により圧力回復効率の
低下を防ぐため流線形状の板にする場合もある。第４図
は従来形排気室の場合の最終段買出口の根元及び先端部
の周方向圧力分布を示したものであるが、排気□室の上
方と下方で圧力が違っている。この周方向圧力分布を均
等化するために、第３図に示すように、内側壁５を偏心
させることもある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、動翼出口根元部の圧力を低くすること
ができ、最終段落の効率を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の軸流タービン出口排気室の
立面図、第２図は第１図のｎ−ｎ矢視断面図、第３図は
第２図の変形例の断面図、第４図は従来形排気室の最終
段買出口の根元、及び、先端部の周方向圧力分布図であ
る。 １・最終段動翼、２・・・ディフューザ、３・・・凹面
壁、５・・内側壁、６・・・円筒、７・・・環状吸入溝
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸流タービンの最終段落の出口に配設され、軸線方
   向の入口と実質的に半径方向の出口をもつディフューザ
   付軸流タービンの排気室において、 前記ディフューザの内側壁を最終段翼の根元半径位置よ
   り外側に設置し、翼根元半径位置、又は、これより内側
   の円筒との間に環状の吸入溝を設け、前記吸入溝から前
   記ディフューザに流入する流れの一部分を前記吸入溝と
   接続するケーシングとを介して復水器に向けて排出する
   ようにしたことを特徴とする軸流タービン用排気室。 ２、前記環状の吸入溝を軸流ディフューザとしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の軸流タービン排
   気室。