JPH0248642Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、蒸気タービン車室の改良に係り、特
に車室の変形、損傷を防止する技術分野で利用さ
れる。

従来の技術 従来の蒸気タービンにおいての車室の構成につ
いて先ず説明する。

第３図は蒸気タービンの高圧部の縦断面図であ
り、第４図は第３図の−線断面図である。

第３図および第４図において、符号１１は外車
室であり、高圧蒸気７０を取り入れるための高圧
蒸気入口部１２が設けられている。２１は外車室
１１内に位置する内車室であり、高圧蒸気入口部
１２に連接するノズル室３１が設けられている。
このノズル室３１は、内車室２１に溶接され或い
は差し込みによつて形成されている。ノズル室３
１の先端側にはロータ４１の軸方向に沿つてノズ
ルブロツク３２が設けられており、このノズルブ
ロツク３２の蒸気噴出口に対向して、ロータ４１
に固設した調速段動翼４２を位置している。

ノズル室３１を間にしてロータ４１に沿つて夫
夫高圧ダミー環５１及び高圧翼環６１が、内車室
２１内に位置している。従つて、内車室２１内に
はノズル室３１の外壁まわりに蒸気通路１０１が
形成される。また、４３はロータ４１に固設され
た高圧段動翼、６２は高圧翼環６１に固設された
高圧段静翼である。

このような構成の従来の蒸気タービンにおい
て、矢印で示すように高圧蒸気７０は外車室１１
の高圧蒸気入口部１２からタービン内部に導入さ
れ、内車室２１を貫通するノズル室３１を通り、
ノズルブロツク３２から高速で噴出される。ノズ
ルブロツク３２の前には調速段動翼４２が位置し
ているので、ノズルブロツク３２から噴出した蒸
気はこの調整段動翼４２に当り、ロータ４１に回
転力を与える。

更に、噴出した蒸気７０は高速で内車室２１内
側に形成されている蒸気通路１０１を通つて、調
速段動翼４２の反対側に位置する高圧段静翼６
２、高圧段動翼４３を通り、ロータ４１に回転力
を与えながら次第に温度、圧力を下げていく。

ところで、内車室２１の軸方向に直交する断面
を示す第５図に実線で示すように、通常の内車室
２１は両側にフランジ２１ｆを有し、このフラン
ジ２１ｆに形成したボルト穴２１ｈに図示してい
ないがボルトを通して一体的に固着した断面半円
形状の部材から成つている。しかし長期間使用す
ることにより、内車室２１は第５図に破線で示す
ように変形を生じることがある。そして第５図に
示すフランジ２１ｆの口開き変形量２Ｄが４mmを
越えると、各部のクリアランスの調整が困難とな
つてタービンの性能を低下させ、またボルト穴２
１ｈに通してあるボルトが抜けなくなつて保守等
を困難にさせ、更に内車室２１がダミー環５１や
翼環６１にくい込んだりする等の不具合を生ずる
場合があつた。

この内車室２１に生ずる変形の原因は、内車室
２１の内壁面と外壁面との間の大きな温度差にあ
ると考えられている。すなわち、第６図に破線で
示すように内車室２１の内車室内面温度が500℃
で外面蒸気温度が340℃のとき、従来のタービン
では、内車室２１の内面温度は493℃で外面温度
は387℃であり、温度差が106℃にも達している。
このように、内車室２１の内外面温度差が大きい
ため、タービンの起動時及び定常運転時に塑性お
よびクリープにより大きい残留応力を生じ、この
残留応力のため、内車室２１のフランジ２１Ｒ部
を止めてあるボルトを解放することにより、第５
図に破線で示したような変形が生じるものであ
る。

本考案が解決しようとする問題点 本考案は、以上述べたような構造の蒸気タービ
ン車室構造において、内車室の熱応力および変形
を防止することにある。

問題点を解決するための手段 本考案は、蒸気タービン内車室の外周面に沿つ
てすき間を有してサーマルシールド板を配設する
ことによつてリーク蒸気通路を形成し、蒸気入口
管が前記内車室を貫通する内車室貫通部にシール
リングを設けてここからリーク蒸気を前記リーク
蒸気通路に流出させるようにしたことを特徴とす
るタービン車室にある。

作 用 以上述べた手段によれば、したがつて、前記内
車室２１貫通部からの高温のリーク蒸気がサマー
シールド板と内車室外面の間に流れることによ
り、内車室外面の温度が高くなり、内車室内外面
の蒸気温度差を小さくした結果、内車室の熱応力
は非常に小さくなり、したがつて車室熱変形を小
さくすることができるので、内車室の熱応力およ
び変形を防止することが可能となる。

実施例 次に、本考案に係わる一実施例を第１図および
第２図に示し詳述する。

第２図は第１図の−線矢印の断面図であ
る。基本構造および機能は前述の従来例と同様で
あり、同一部分は同一符号としており、説明を省
略する。

本実施例の改良点は、内車室２１の外面に同内
車室貫通部からの高温のリーク蒸気を通すための
一定すき間を有する如くサーマルシールド板２０
１を設け、ボルト２０４等で内車室２１に固定す
る。また、蒸気入口管１２が貫通する部分にはリ
ング２０２を設け、このリング２０２と蒸気入口
管１２との間をシールリング２０３等の蒸気シー
ル構造とする。

内車室２１外面のサーマルシールド板２０１お
よび蒸気入口管１２周りのシール構成により、内
車室２１外面の比較的低温の蒸気（第６図の例で
は340℃）から内車室２１外面をしやへいすると、
内車室２１外面の熱伝達率が下がる。

蒸気入口管１２が貫通する内車室２１貫通部か
らの高温のリーク蒸気（第６図の例では約500℃）
が、このサーマルシールド板２０１と内車室２１
外面の間に流れることにより、内車室２１外面の
温度が高くなり、内車室２１の内外面の蒸気温度
差を小さくする。

考案の効果 以上述べた構成により、内車室２１壁の温度は
第６図の実線で示す例では内面で499℃、外面で
477℃となり、内外温度差は22℃と従来例の温度
差106℃と比べ、大幅に減少する。

この結果、内車室２１の熱応力は非常に小さく
なる。したがつて、車室変形は設計許容値より十
分小さくすることが可能となり、疲労損傷を大幅
に軽減できる。さらに、車室変形が微少となるの
で、回転部分（ロータ）とのクリアランスの微調
整が可能となり、タービンの性能向上にも寄与で
きる。また、内車室２１を固定する図示省略のボ
ルトやダミー環５１、翼環６１等が抜けなくなる
等のトラブルも防止でき、保守作業を容易にし、
信頼性の向上にも寄与し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は
第１図の−線矢視の断面図、第３図は従来例
で高温部の縦断面図、第４図は第３図の−線
矢視の断面図、第５図は内車室の変形を示す断面
図、第６図は内車室内外の温度差を示す図表であ
る。 １１……外車室、１２……蒸気入口管、２１…
…内車室、５１……ダミー環、６１……翼環、２
０１……サーマルシールド板、２０２……リン
グ、２０３……シールリング、２０４……ボル
ト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸気タービン内車室の外周面に沿つてすき間を
   有してサーマルシールド板を配設することによつ
   てリーク蒸気通路を形成し、蒸気入口管が前記内
   車室を貫通する内車室貫通部にシールリングを設
   けてここからリーク蒸気を前記リーク蒸気通路に
   流出させるようにしたことを特徴とするタービン
   車室。