JPH0278703A - Steam turbine - Google Patents
Steam turbineInfo
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- JPH0278703A JPH0278703A JP22751188A JP22751188A JPH0278703A JP H0278703 A JPH0278703 A JP H0278703A JP 22751188 A JP22751188 A JP 22751188A JP 22751188 A JP22751188 A JP 22751188A JP H0278703 A JPH0278703 A JP H0278703A
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Landscapes
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の目的〕
(産業上の利用分野)
本発明は部分送入ノズルの配置を改良した蒸気タービン
に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION OBJECTS OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to a steam turbine with an improved arrangement of partial feed nozzles.
(従来の技術)
出力がlO万にV以下の中小型蒸気タービンでは、蒸気
通路部の高さが一般に低くなる。このような蒸気タービ
ンにおいては、蒸気通路部の壁に沿う境界層流れ、一般
には2次流れと云われているが。(Prior Art) In small and medium-sized steam turbines with an output of 10,000 V or less, the height of the steam passage section is generally low. In such a steam turbine, there is a boundary layer flow along the wall of the steam passage, which is generally referred to as a secondary flow.
この流れが内外壁面の影響をうけて螺旋状に渦を巻いた
流れとなり、大きな損失の一因となっていた。この2次
損失は通路部高さが低いほどその割合が大きくなり、結
果的に性能低下の大きな原因となっていた。This flow became a spiral flow due to the influence of the inner and outer walls, which was one of the causes of large losses. The proportion of this secondary loss increases as the height of the passage section decreases, resulting in a major cause of performance deterioration.
(発明が解決しようとする課題)
この影響を軽減するために、ロータの直径を下げてその
分別機の高さを増加させる方法がある。(Problem to be Solved by the Invention) In order to reduce this effect, there is a method of decreasing the diameter of the rotor and increasing the height of the separator.
しかしこの方法だとロータの剛性が低くなり、軸系の不
安定振動等の要因となる可能性が大きく。However, this method reduces the rigidity of the rotor, which is likely to cause unstable vibrations in the shaft system.
性能および軸系の安定性をともに満足するタービンは、
特に蒸気条件の高いかつ回転数が高い高速タービンでは
難しいものとなっている。A turbine that satisfies both performance and shaft system stability is
This is particularly difficult for high-speed turbines with high steam conditions and high rotational speeds.
本発明の目的は、蒸気タービンの性能を向上せしめ、か
つタービン軸の安定性を考慮した蒸気タービンを提供す
ることにある。An object of the present invention is to provide a steam turbine that improves the performance of the steam turbine and takes into consideration the stability of the turbine shaft.
(課題を解決するための手段)
本発明の蒸気タービンは1部分送入ノズルを採用したタ
ービンにおいて、前記各段落の部分送入ノズルの開始点
を各段落において作用するスチームフォースがタービン
軸軸受に下向きにかかるように選択したことを特徴とす
るものである。(Means for Solving the Problems) The steam turbine of the present invention is a turbine employing a partial feed nozzle, in which the steam force acting in each stage is applied to the turbine shaft bearing at the starting point of the partial feed nozzle in each stage. It is characterized by being selected so that it hangs downward.
(作 用)
本発明においては、各調速段に部分送入ノズルを採用し
、羽根の高さを高く61部分送入損失が増加したも2次
損失の低減の度合が大きく、結果的に2次損失を低減す
ることによって性能低下を停止することができる。(Function) In the present invention, a partial feed nozzle is adopted for each speed governor stage, and the height of the blade is increased. Performance degradation can be stopped by reducing secondary losses.
(実施例)
以下本発明を図面に示す実施例につ゛いて説明する。本
発明の蒸気タービンのノズルおよび羽根の調速段部を示
す第1図において、タービン軸1には、第1調速段羽根
2とその調速段以降の第2調速段羽根3.第3調速段羽
根4および第4調速段羽根5が植立されている。(Embodiments) The present invention will be described below with reference to embodiments shown in the drawings. In FIG. 1 showing the governor stage portion of the nozzle and blades of the steam turbine of the present invention, a turbine shaft 1 includes a first governor stage vane 2, a second governor stage vane 3. A third governor stage vane 4 and a fourth governor stage vane 5 are planted.
このタービン軸1を支承するケーシング6の固定側に第
1調速段羽根2に対向して第1調速段ノズル7、第2段
調速羽根3に対向して第2WR速段ノズル8.第3WA
速段羽根4に対向して第3i11速段ノズル9および第
4Wi速段羽根5に対向して第4調速段ノズル10がそ
れぞれ設けられている。また各段の調速段ノズル8.9
.10とタービン軸1との間にノズルパツキン11を設
けている。On the fixed side of the casing 6 that supports the turbine shaft 1, there is a first speed governor nozzle 7 facing the first speed governor blade 2, and a second WR speed nozzle 8 facing the second speed governor blade 3. 3rd WA
A third i11 speed nozzle 9 is provided facing the speed blade 4, and a fourth governor nozzle 10 is provided opposite the fourth Wi speed blade 5, respectively. In addition, the speed control stage nozzle of each stage 8.9
.. A nozzle packing 11 is provided between the turbine shaft 1 and the turbine shaft 1.
さらに第1調速段ノズル7の上流側に蒸気加減弁12を
設け、タービン軸1との間にグランドパツキン13を設
けている。この蒸気加減弁12のバルブフォースが軸受
に作用する。このバルブフォースは蒸気タービンの回転
方向をタービン軸1の前方から見て時計廻りとすれば、
この蒸気加減弁12のバルブフォースは、安定性を考慮
して決定される。Furthermore, a steam control valve 12 is provided upstream of the first speed governor nozzle 7, and a gland packing 13 is provided between it and the turbine shaft 1. The valve force of this steam control valve 12 acts on the bearing. This valve force is calculated as follows, assuming that the direction of rotation of the steam turbine is clockwise when viewed from the front of the turbine shaft 1.
The valve force of this steam control valve 12 is determined in consideration of stability.
一般にタービン軸1の軸受荷重は、あらゆる運転状態に
対してロータ自重、スチームフォースおよびバルブフォ
ースの合力が下向きに作用するようにタービン軸1の系
を設計するものである。すなわち、第3図に示すように
調速段バルブ°フォースF1.ロータの自重F2、第2
.第3.第4調速段のスチームフォースF、、 F、、
Fsとすれば、その合力を下向きにするように第2調
速段スチームフォースF、の向き、すなわち第2調速段
ノズル8の開始点8tの位置を第2図に示すようにター
ビン軸1を前から見て右側に選定する。Generally, the bearing load on the turbine shaft 1 is determined by designing the system of the turbine shaft 1 so that the resultant force of the rotor's own weight, steam force, and valve force acts downward under all operating conditions. That is, as shown in FIG. 3, the governor stage valve °force F1. Rotor dead weight F2, 2nd
.. Third. 4th governor stage steam force F,, F,,
Fs, the direction of the second governor steam force F, that is, the position of the starting point 8t of the second governor nozzle 8, is adjusted to the turbine shaft 1 as shown in FIG. 2 so that the resultant force is directed downward. Select the right side when looking from the front.
第2、第3および第4調速段ノズル8,9および10は
、蒸気条件および出力によって各タービン毎に部分送入
ノズルの段落数、部分送入率、部分送入段落の出力、す
なわちスチームフォースの大きさは異なるが、第2図に
示すように部分送入段落の開始点8t、 9t、10t
をロータの軸受に下向きに荷重が作用するように決める
のは可能である。The second, third, and fourth governor stage nozzles 8, 9, and 10 control the number of stages of the partial feed nozzle, the partial feed rate, and the output of the partial feed stage for each turbine depending on the steam conditions and output. Although the magnitude of the force is different, as shown in Figure 2, the starting points of the partial feeding paragraph are 8t, 9t, and 10t.
It is possible to determine such that the load acts downward on the rotor bearing.
第2図において、第2.第3および第4i!ll速段ノ
ズル8,9および10は、それぞれ盲板14で閉塞しそ
の途中に部分送入ノズル15が設けられている。In FIG. 2, 2. 3rd and 4th i! The ll speed nozzles 8, 9 and 10 are each closed by a blind plate 14, and a partial feed nozzle 15 is provided in the middle thereof.
この第2、第3および第4調速段ノズル8,9およびl
Oの各々の部分送入ノズル15は、通常蒸気通路部高さ
が全同送入ノズルで設計して約30m前後以下の場合に
連続して段落に採用することになる。The second, third and fourth governor stage nozzles 8, 9 and l
Each of the partial feed nozzles 15 of O is normally employed in consecutive stages when the height of the steam passage section is approximately 30 m or less when all the same feed nozzles are designed.
この時に各段の部分送入ノズル15は、蒸気の膨張を考
慮して第2段から第3段、第4段にいくほど一定の割合
りで部分送入ノズル15の幅oat)1stH1゜がひ
ろがっていく、また第2段から第3段へ、第3段から第
4段へと言う具合に次の段に蒸気が流入する時に、ター
ビン軸1が回転することにより蒸気の回転方向のずれが
生じるため、第2図に示すように第2調速段ノズル8の
部分送入開始点8tに対し、第3調速ノズル9部分送入
開始点9tを若干回転方向にずらす、同様に第4調速段
ノズル10の部分送入開始点10tも回転方向に対して
ずらす、このように各調速段ノズル8,9.10の部分
送入ノズル15の配置を部分送入ノズル開始点8t。At this time, the width of the partial inlet nozzle 15 of each stage is changed at a constant rate from the second stage to the third stage to the fourth stage, taking into account the expansion of steam. When the steam spreads and flows into the next stage, such as from the second stage to the third stage, and from the third stage to the fourth stage, the rotation of the turbine shaft 1 causes a shift in the direction of steam rotation. Therefore, as shown in FIG. The partial feed start point 10t of the fourth governor stage nozzle 10 is also shifted with respect to the rotation direction.In this way, the arrangement of the partial feed nozzle 15 of each governor stage nozzle 8, 9, 10 is adjusted to the partial feed nozzle start point 8t. .
Ot、 Lot 、部分送入率1部分送入適用段落およ
びロータの安定性などを考慮して決定する。Ot, Lot, partial feed rate, 1 partial feed application stage, rotor stability, etc. are taken into consideration for determination.
さらに第4図に横軸に部分送入ノズルの開始点角度、縦
軸に軸受荷重の合力を示す軸受荷重特性を示している。Further, FIG. 4 shows bearing load characteristics, in which the horizontal axis represents the starting point angle of the partial feed nozzle, and the vertical axis represents the resultant force of the bearing loads.
軸受安定性の判定の1つのパラメータである軸受面圧を
ある許容値内とするべく開始点8t、 Ot、 10t
の位置を決めることができる。In order to keep the bearing surface pressure, which is one parameter for determining bearing stability, within a certain tolerance, the starting points are 8t, Ot, and 10t.
You can decide the position of
すなわち第4図の範囲Hで示す範囲となる。That is, the range is indicated by range H in FIG.
以上のように本発明においては、部分送入ノズルを採用
したタービン軸の軸受に下向きにかかるように部分送入
ノズルの開始点を決めたことによリ、タービン軸系の安
定性を確実なものにすることができる。As described above, in the present invention, the stability of the turbine shaft system is ensured by determining the starting point of the partial feed nozzle so that it hangs downward on the bearing of the turbine shaft that employs the partial feed nozzle. can be made into something.
第1図は本発明の蒸気タービンの一実施例を示すタービ
ン軸系の組立断面図、第2図に本発明に使用する部分送
入ノズルの配置構成を説明するための概略構成図、第3
図は本発明ま軸受な作用する荷重のベクトル図、第4図
は部分送入ノズルの開始点に対する軸受荷重の関係を示
す特性図である。
1・・・タービン軸 2・・・−膜設羽根3.
4.5・・・第2.第3.第4調速段羽根6・・・ター
ビンケーシング 7・・・−膜設ノズル8.9.10・
・・第2.第3.第4調速段ノズル11・・・ノズルパ
ツキン 12・・・蒸気加減弁13・・・グランド
パツキン 14・・・盲板15・・・部分送入ノズル
8t、9t、Lot・・・部分送入ノズル開始点第1図
第2図
第3図
第4関FIG. 1 is an assembled cross-sectional view of a turbine shaft system showing one embodiment of the steam turbine of the present invention, FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining the arrangement of partial feed nozzles used in the present invention, and
The figure is a vector diagram of the load acting on the bearing according to the present invention, and FIG. 4 is a characteristic diagram showing the relationship between the bearing load and the starting point of the partial feed nozzle. 1...Turbine shaft 2...-Membrane blade 3.
4.5...Second. Third. 4th governor stage vane 6...Turbine casing 7...-Membrane nozzle 8.9.10.
...Second. Third. 4th governor stage nozzle 11...Nozzle packing 12...Steam control valve 13...Gland packing 14...Blind plate 15...Partial feed nozzle 8t, 9t, Lot...Partial feed Nozzle starting point Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4
Claims (1)
落の部分送入ノズルの開始点を各段落において作用する
スチームフォースがタービン軸軸受に下向きにかかるよ
うに選定したことを特徴とする蒸気タービン。A steam turbine employing a partial feed nozzle, characterized in that the starting point of the partial feed nozzle of each stage is selected such that the steam force acting in each stage is applied downward to the turbine shaft bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22751188A JPH0278703A (en) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Steam turbine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22751188A JPH0278703A (en) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Steam turbine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0278703A true JPH0278703A (en) | 1990-03-19 |
Family
ID=16862048
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22751188A Pending JPH0278703A (en) | 1988-09-13 | 1988-09-13 | Steam turbine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0278703A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017133379A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | Steam turbine and method for determining degree of expanding length of flow passage section in steam turbine |
JP2021021371A (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | Axial flow turbine |
-
1988
- 1988-09-13 JP JP22751188A patent/JPH0278703A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017133379A (en) * | 2016-01-25 | 2017-08-03 | 住友重機械工業株式会社 | Steam turbine and method for determining degree of expanding length of flow passage section in steam turbine |
JP2021021371A (en) * | 2019-07-29 | 2021-02-18 | 東芝エネルギーシステムズ株式会社 | Axial flow turbine |
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