JPH0372801B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0372801B2
JPH0372801B2 JP57055236A JP5523682A JPH0372801B2 JP H0372801 B2 JPH0372801 B2 JP H0372801B2 JP 57055236 A JP57055236 A JP 57055236A JP 5523682 A JP5523682 A JP 5523682A JP H0372801 B2 JPH0372801 B2 JP H0372801B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor
bucket
turbine
work fluid
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP57055236A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS58178802A (en
Inventor
Raisu Uoshika Reon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Solar Turbines Inc
Original Assignee
Solar Turbines Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Solar Turbines Inc filed Critical Solar Turbines Inc
Priority to JP5523682A priority Critical patent/JPS58178802A/en
Publication of JPS58178802A publication Critical patent/JPS58178802A/en
Publication of JPH0372801B2 publication Critical patent/JPH0372801B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
  • Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、蒸気のような仕事流体によつて駆動
される複圧タービンに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a double pressure turbine driven by a work fluid such as steam.

このような複圧タービンは特開昭50−127004号
公報に記載されているように、少なくとも1つの
半径方向衝動タービン段を有する高圧セクシヨ
ン、少なくとも1つの軸流タービン段を有する低
圧セクシヨン、該半径方向衝動段を駆動するため
該高圧セクシヨン内へ1つの圧力の仕事流体を導
入するための装置、及び該軸流段を駆動するため
該低圧セクシヨン内へより低い圧力の仕事流体を
導入するための装置を有する。
Such a double pressure turbine is described in Japanese Patent Laid-Open No. 127004/1985, which includes a high pressure section with at least one radial impulse turbine stage, a low pressure section with at least one axial turbine stage, and a low pressure section with at least one radial impulse turbine stage. a device for introducing a work fluid at one pressure into the high pressure section to drive the directional impulse stage; and a device for introducing a work fluid at a lower pressure into the low pressure section to drive the axial flow stage. Has equipment.

半径方向衝動タービンはここ数十年来よく開発
されてきた。その最近の形のタービンは、ホイー
ル回転方向に対し横方向に指向され且つホイール
の周縁に開口するバケツトを持つたロータを備え
ている。弾性の仕事流体が、例えばロータを取囲
むノズルリングを通してバケツトに供給される。
Radial impulse turbines have been well developed in recent decades. The latest form of the turbine includes a rotor with a bucket oriented transversely to the direction of wheel rotation and opening at the periphery of the wheel. An elastic working fluid is supplied to the bucket, for example through a nozzle ring surrounding the rotor.

本発明によれば、半径方向衝動段が、ロータの
周縁に間隔をもつて設けられ且つこの周縁に開口
するバケツトを有するそのロータ、及びこのロー
タを回わすためバケツト内へより高い方の圧力の
仕事流体を導入するためのノズルの環状配列を含
むノズルリングを備え、このノズルリングはま
た、隣合うノズルを分け且つそれらノズルの輪郭
を部分的に画成する羽根を備え、これら羽根はロ
ータの軸心の方へ向かつた表面を有し、この表面
は、ノズル送出口に在るエツジから、隣の羽根の
エツジの半径方向外方向に位置する部分まで、連
続的に曲がつている。
According to the invention, a radial impulse stage is arranged on the rotor having a bucket belt spaced around the periphery of the rotor and opening into the periphery, and injecting a higher pressure into the bucket belt for turning the rotor. a nozzle ring including an annular array of nozzles for introducing work fluid, the nozzle ring also including vanes separating adjacent nozzles and partially defining the profile of the nozzles; It has an axially directed surface that curves continuously from the edge at the nozzle outlet to a portion located radially outward of the edge of the adjacent vane.

各羽根のノズル送出口におけるエツジは3°未満
の楔挾角を有する。従来技術の設計での楔挾角は
11°またはそれ以上が典型的である。しかし本発
明者は、その角度を最大で3°まで小さくすること
により効率の著しく高められることを見出した。
それはまた伴流と相対的流れ撹乱とを少なくす
る。楔角の減少は更にまた、タービンノズルから
ロータへ分配される仕事流体によりロータに加え
られる応力を小さくする。
The edges at the nozzle outlet of each vane have a wedge angle of less than 3°. The wedge angle in the conventional design is
11° or more is typical. However, the inventors have found that efficiency can be significantly increased by reducing the angle to a maximum of 3 degrees.
It also reduces wake and relative flow disturbance. Reducing the wedge angle also reduces the stress exerted on the rotor by the work fluid distributed from the turbine nozzle to the rotor.

以下、添付図面と関連して本発明に従つて構成
される2つの実施例を説明する。
Two embodiments constructed in accordance with the invention will now be described in conjunction with the accompanying drawings.

第1図から第4図までに示されるタービン6
は、全体的に円形の横断面を有し且つボルトで一
緒に組立てられる複数個のケーシング要素から成
る長形の外ケーシング7を備える。
Turbine 6 shown in FIGS. 1 to 4
comprises an elongated outer casing 7 consisting of a plurality of casing elements having a generally circular cross section and assembled together by bolts.

ケーシング7の内部は高圧セクシヨン8と低圧
セクシヨン9とに分けられる(第2図及び第3図
参照)。
The interior of the casing 7 is divided into a high pressure section 8 and a low pressure section 9 (see FIGS. 2 and 3).

高圧セクシヨン8は2つの衝動タービン段10
と11を有する。低圧セクシヨン9は6つの通常
の軸流タービン段12,13,14,15,1
6,17を有する。
The high pressure section 8 has two impulse turbine stages 10
and 11. The low pressure section 9 has six conventional axial turbine stages 12, 13, 14, 15, 1
6,17.

高圧タービン段と低圧タービン段とはそれぞれ
にロータを含む。これらロータは当該段と同じ参
照番号に文字Rを添えて表示される。
The high pressure turbine stage and the low pressure turbine stage each include a rotor. These rotors are designated with the same reference numerals as the stages concerned, with the letter R appended.

8個のロータ10R……17Rはカービツクス
プラインによつて一緒に結合される(組立てられ
たカービツクスプラインが第2図と第3図におい
て参照番号18により概略的に示される)。こう
して作られる組立体の諸要素は単一の引張ボルト
19によつて一緒に保持され、そしてその組立体
はケーシング7内に適当な軸受により回転自在に
支持される。組立体の上流側(または前側)端部
は駆動継手を受けるスプラインが設けられ(これ
らスプラインは図示されず)、高圧セクシヨンの
上流側で動力取出しが行われるようにする。
The eight rotors 10R . The elements of the assembly thus produced are held together by a single tension bolt 19, and the assembly is rotatably supported within the casing 7 by suitable bearings. The upstream (or front) end of the assembly is provided with splines (not shown) that receive the drive couplings to provide power take-off upstream of the high pressure section.

第2図に示されるように、タービン6の高圧セ
クシヨン8内の第1及び第2段ロータ10R及び
11Rは蒸気使用に耐える17−4PHステンレス鋼
またはこれに相当する材料から鋳造される。
As shown in FIG. 2, the first and second stage rotors 10R and 11R in the high pressure section 8 of the turbine 6 are cast from steam grade 17-4PH stainless steel or equivalent material.

第1段ロータ10Rは環状ノズルリング20で
取囲まれる。このリングのノズル21は第4図に
示されるような収束する形状になつている。これ
らノズルは、ノズルを形成するリング20のフラ
イス加工において残される金属で作られる羽根2
1Aの間に画成される。それら羽根は、3°未満の
楔角を示す鋭いエツジ21Cと曲面21Bを備え
る。この曲面はロータの軸心の方へ半径方向内方
向に向かい、そしてエツジ21Cから、次の羽根
のエツジ21Cに重なる位置のところまで延在す
る。面21Bの曲率はロータの外周の曲率と同様
(即ちプラスまたはマイナス10%)である。各ノ
ズルは、ノズルリングの外周に開口する送入口2
2と、その内周に開口する送出口23とを備え、
そしてその放出端部における流体の流れに対する
直角方向の横断面が四角形にされている。ノズル
21の送出口は、第2図に示されるように、第1
段ロータ10Rの周縁フランジ26にあるバケツ
ト25への入口24に対し、半径方向に整合して
いる。
The first stage rotor 10R is surrounded by an annular nozzle ring 20. The nozzle 21 of this ring has a converging shape as shown in FIG. These nozzles have vanes 2 made of metal left over in the milling of the ring 20 forming the nozzles.
1A. The vanes have sharp edges 21C and curved surfaces 21B exhibiting a wedge angle of less than 3 degrees. This curved surface faces radially inward toward the rotor axis and extends from edge 21C to a location where it overlaps the edge 21C of the next blade. The curvature of surface 21B is similar to the curvature of the outer circumference of the rotor (ie, plus or minus 10%). Each nozzle has an inlet port 2 that opens on the outer periphery of the nozzle ring.
2, and a delivery port 23 opening on the inner periphery thereof,
The cross section in the direction perpendicular to the fluid flow at the discharge end is square. The outlet of the nozzle 21 is the first one, as shown in FIG.
It is radially aligned with the inlet 24 to the bucket 25 at the peripheral flange 26 of the stage rotor 10R.

それらバケツトは等角度間隔で設けられ、そし
て典型的には半径方向に対し18°の角度で傾斜し
たカツターを使つたフライス加工によつて形成さ
れる。
The buckets are equiangularly spaced and are typically formed by milling with a cutter inclined at an angle of 18° to the radial direction.

バケツト25の流体流れに対し直角な断面は実
質的に直角のコーナー27を有し(第4図参照)、
そしてそれらバケツトは、ロータの上流側に近い
入口24、ロータの下流側に近い出口28、及び
これら入口と出口の間の半円形衝動面29を備え
る。
A cross-section of bucket 25 perpendicular to the fluid flow has substantially right-angled corners 27 (see FIG. 4);
The buckets then have an inlet 24 close to the upstream side of the rotor, an outlet 28 close to the downstream side of the rotor, and a semicircular impulse surface 29 between the inlet and the outlet.

バケツトの入口側と出口側とに遷移曲面を備え
るようにそれらバケツトをフライス加工すること
によつて、最大の効率を得ることができる。その
ような遷移曲面は、仕事流体がバケツト中で流れ
方向を変えるとき流体がロータに衝突することに
よる損失を小さくする。
Maximum efficiency can be obtained by milling the buckets with transition surfaces on the inlet and outlet sides of the buckets. Such a transition surface reduces losses due to fluid impingement on the rotor when the work fluid changes flow direction in the bucket.

各バケツトの後縁面30のプロフイルを、第4
図に示すように鋭いエツジに終る滑らかな曲面に
なるよう製作することにより、高い効率を得るこ
とができる。その適当な曲面は鋳造によつて容易
に製作できる。あるいはまたそのような曲面は、
次のブラケツトの隣接面と共に約3°の挾角を成す
鋭い楔形を作る平面を形成するようにフライス加
工することによつても製作できよう。これはロー
タから余分な金属を除去し、そしてまたノズルリ
ングから放出される仕事流体の相対噴出速度にも
よく適合する。則ち、平面のフライス加工により
作られる鋭い前縁部と共に、不規則な流れを少な
くし、効率を良くするのに寄与する。
The profile of the trailing edge surface 30 of each bucket is
High efficiency can be obtained by fabricating a smooth curved surface ending in sharp edges as shown in the figure. The appropriate curved surface can be easily manufactured by casting. Alternatively, such a surface is
It could also be fabricated by milling to form a sharp wedge-shaped plane forming an angle of about 3 degrees with the adjacent surface of the next bracket. This removes excess metal from the rotor and also matches well with the relative jet velocity of the work fluid discharged from the nozzle ring. This, together with the sharp leading edge created by planar milling, contributes to less irregular flow and better efficiency.

バケツト25がフライス加工される前に、1つ
の溝がロータにフライス加工される。この溝はロ
ータ周囲に連続的に延在し、ロータの周縁に開口
し、そしてバケツトの前縁部にスロツトを作る。
この溝は主として、バケツトを形成するのに使用
されるカツターのシヤンクを妨害しないために設
けられるが、それはまたロータから余分な金属を
無くし、そしてロータとバケツトとの応力を小さ
くする。
Before the bucket 25 is milled, one groove is milled into the rotor. The groove extends continuously around the rotor, opens at the periphery of the rotor, and creates a slot at the leading edge of the bucket.
Although this groove is primarily provided to not interfere with the shank of the cutter used to form the bucket, it also eliminates excess metal from the rotor and reduces stress between the rotor and bucket.

ノズル21の送出口23はロータ10Rの周囲
で殆んど連続的な円を成す。これは隣合うバケツ
ト間の鋭い縁部と共にバケツトに対し仕事流体の
実質的に完全な円弧形の噴射を作り、そして確実
にバケツトを滑らかに充満する。これはタービン
の効率に著しく寄与する。
The outlet 23 of the nozzle 21 forms an almost continuous circle around the rotor 10R. This, together with the sharp edges between adjacent buckets, creates a substantially perfect circular jet of work fluid into the bucket and ensures smooth filling of the bucket. This contributes significantly to the efficiency of the turbine.

ノズルリング20は環状高圧送入マニホルド3
3の下流側端部の半径方向フランジ32に回転防
止ピン31によつて結合される。マニホルド33
は高圧セクシヨン第1段ロータ10Rの上流側で
ケーシング要素34と35との間にボルトで固定
される。
The nozzle ring 20 is an annular high pressure feed manifold 3
3 by an anti-rotation pin 31 to a radial flange 32 at the downstream end of the rotor. Manifold 33
is bolted between casing elements 34 and 35 on the upstream side of the high pressure section first stage rotor 10R.

ノズルリング20はフランジ32に対して把持
され、そしてノズル21の下流側壁がケーシング
要素35のプレート状内部覆い36によつて形成
される。ケーシング要素35はマニホルド33と
外ケーシング要素37との間にボルトで固定され
る。
The nozzle ring 20 is gripped against a flange 32 and the downstream wall of the nozzle 21 is formed by a plate-like inner covering 36 of the casing element 35 . Casing element 35 is bolted between manifold 33 and outer casing element 37.

高圧送入マニホルド33の内部と連通した送入
口38から仕事流体がタービン6の第1段10へ
供給される。この仕事流体はマニホルド33から
ノズルリング20の外周とマニホルド33の内壁
との間の環状送入口39を通つて軸方向に流れ
る。流体は次いで、第2図の矢印40で示される
ように、ノズルリング20のノズル21内へと半
径方向内方向へ流れる。
Work fluid is supplied to the first stage 10 of the turbine 6 from an inlet 38 that communicates with the interior of the high pressure inlet manifold 33 . The working fluid flows axially from the manifold 33 through an annular inlet 39 between the outer periphery of the nozzle ring 20 and the inner wall of the manifold 33 . The fluid then flows radially inwardly into the nozzles 21 of the nozzle ring 20, as shown by arrows 40 in FIG.

仕事流体はノズル21から放出されてロータ1
0Rのバケツト25内へ入り、このバケツト内を
流通しながらロータを駆動する。続いて流体は矢
印41で示されるように半径方向外方向へ流れ
る。仕事流体の入つていく流れのベクトルと出て
いく流れのベクトルは平行である。
The work fluid is discharged from the nozzle 21 to the rotor 1
It enters the 0R bucket 25 and drives the rotor while flowing inside the bucket. The fluid then flows radially outward as indicated by arrows 41. The incoming and outgoing flow vectors of the work fluid are parallel.

ロータ10Rを完全に取囲む覆い36によつて
バケツト25の入口24と出口28との間を完全
に覆うことにより、効率はまた増進される。この
完全な覆いは動力減失乱流を少なくする。また各
バケツトの出口側に自由面を維持することにより
効率は増進される。さらにバケツト出口から流出
していく仕事流体が覆い36に衝突しないので、
その流出モーメントが維持される。これは特に多
段タービンにおいて重要な利点になる。
Efficiency is also enhanced by completely covering the area between the inlet 24 and outlet 28 of the bucket 25 with a shroud 36 that completely surrounds the rotor 10R. This complete shroud reduces power loss and turbulence. Efficiency is also enhanced by maintaining a free surface on the exit side of each bucket. Furthermore, since the work fluid flowing out from the bucket outlet does not collide with the cover 36,
That outflow moment is maintained. This is an important advantage especially in multi-stage turbines.

ロータ10Rのバケツトから出て外方向へ流れ
ていく仕事流体は、ケーシング要素37と環状デ
イスク状流れ指導板43との共同によつて、最初
に軸方向に、そしてそれから半径方向内方向へ
(矢印42参照)曲げられる。指導板43は、ケ
ーシング要素37上の半径方向内方向延在環状フ
ランジ44上流側に固定ねじ45によつて取付け
られる。
The work fluid exiting the buckets of rotor 10R and flowing outwardly is first axially and then radially inwardly (arrowed 42) can be bent. The guide plate 43 is mounted upstream of a radially inwardly extending annular flange 44 on the casing element 37 by fixing screws 45 .

流れ指導板43と、タービンロータ10R……
17Rの組立体との間の漏洩は共同するシール4
6と47によつて防がれる。これらシールは、流
れ指導板の内周と、高圧セクシヨン第1及び第2
段ロータ10R,11Rとによつて支持される。
Flow guide plate 43 and turbine rotor 10R...
17R assembly and joint seal 4
Blocked by 6 and 47. These seals are located on the inner periphery of the flow director plate and on the first and second high pressure sections.
It is supported by stage rotors 10R and 11R.

第1段10から放出された仕事流体は、第2段
ロータ11Rを取巻くノズルリング49内に形成
されたノズル48の中へ流入する。ここでもノズ
ル送出口は、バケツト25と類似のバケツト51
の入口50と整合している。
The work fluid discharged from the first stage 10 flows into a nozzle 48 formed in a nozzle ring 49 surrounding the second stage rotor 11R. Here again, the nozzle outlet is a bucket 51 similar to the bucket 25.
It is aligned with the entrance 50 of.

ノズルリング49は流れ指導板43の凹部52
内に着座し、そしてその流れ指導板と締結具45
とによつてフランジ44の上流側に固定される。
このフランジの上流側面はノズルの後側または下
流側壁となる。
The nozzle ring 49 is connected to the recess 52 of the flow guide plate 43.
seated within and its flow guide plate and fasteners 45
It is fixed on the upstream side of the flange 44 by.
The upstream side of this flange becomes the rear or downstream wall of the nozzle.

ノズル48は、詳細には図示されないが、好適
に第4図に示されたものと同様な収束形状を備え
る。
Nozzle 48 is not shown in detail, but preferably has a convergent shape similar to that shown in FIG.

第2段ロータ11Rは先の説明と同様に完全に
覆われる。この場合覆いは、ケーシング要素37
の円形の半径方向フランジ44によつて形成され
る。
The second stage rotor 11R is completely covered as described above. In this case the cover is the casing element 37
is formed by a circular radial flange 44 .

第2段タービンロータ11Rのバケツト51を
通過した後、仕事流体はそのバケツトの出口53
から半径方向外方向へ放出され、高及び低圧ター
ビンセクシヨン8と9との間に備えられる環状プ
リナム54へ入る。ここで、タービンの高圧セク
シヨン8から放出された仕事流体は、送入口55
と、プリナム54を取囲む環状低圧送入マニホル
ド56とを通してタービン内へ導入される仕事流
体と組合わされる。
After passing through the bucket 51 of the second stage turbine rotor 11R, the work fluid passes through the bucket outlet 53
and enters an annular plenum 54 provided between high and low pressure turbine sections 8 and 9. Here, the work fluid discharged from the high pressure section 8 of the turbine is transferred to the inlet 55
and work fluid that is introduced into the turbine through an annular low pressure inlet manifold 56 surrounding the plenum 54.

マニホルド56とプリナム54との間の連通
は、内方へ向かう円形開口57によつて行われ
る。ケーシング要素37の一体部分である軸方向
に延びる円形ボス58と59、及びマニホルド5
6と送入口55とによつて、ノズルが形成され
る。
Communication between manifold 56 and plenum 54 is provided by an inwardly directed circular opening 57. axially extending circular bosses 58 and 59 that are integral parts of casing element 37 and manifold 5;
6 and the inlet port 55 form a nozzle.

混合された仕事流体は第2図と第3図の矢印6
0で示されるように軸方向に流れて、タービン6
の低圧セクシヨン9へ入る。タービン6のこのセ
クシヨン9は通常の軸流構造のものであり、第3
図に最もよく示されている。
The mixed working fluid is indicated by arrow 6 in Figures 2 and 3.
0, flowing axially to the turbine 6
Enter low pressure section 9 of This section 9 of the turbine 6 is of normal axial construction, with the third
Best shown in fig.

低圧セクシヨンの各タービン段は、デイスク6
1に環状配列の羽根62を取付けて成る既述ロー
タを1つ含む。各ロータの上流側に普通の環状配
列固定ノズル63が備えられる。各段のノズル
は、ケーシング要素37に固定の環状ノズル支持
64に取付けられている。
Each turbine stage of the low pressure section has disk 6
1 includes one rotor as described above, which has an annular array of blades 62 attached thereto. A conventional annular array of fixed nozzles 63 is provided upstream of each rotor. The nozzles of each stage are attached to an annular nozzle support 64 fixed to the casing element 37.

各段のノズルを通過する漏洩は、円形ダイアフ
ラム65、このダイアフラムの内周に設けられる
シール66、及び隣合うロータのデイスクに支持
される共同するシール67によつて防止される。
Leakage through the nozzles of each stage is prevented by a circular diaphragm 65, a seal 66 on the inner periphery of this diaphragm, and a cooperating seal 67 supported on adjacent rotor discs.

環状排出プリナム54から混合仕事流体を第1
軸流タービン段12内へ案内するため、この第1
軸流段のダイアフラム65に軸方向に延在する円
形フランジ68が固定される。
A first supply of mixed work fluid from the annular discharge plenum 54
This first
An axially extending circular flange 68 is fixed to the diaphragm 65 of the axial stage.

また第3図に示されるように、各低圧軸流段は
好適に、当該段のノズル支持の一部を成し且つそ
のロータを取囲む環状の摩滅できる摺合リング6
9を備える。この摺合リングは、羽根先端間隙を
使用される仕事流体に対する最小のものとし、羽
根先端を通る仕事流体漏洩を少なくする。
As also shown in FIG. 3, each low pressure axial stage preferably includes an annular abradable sliding ring 6 which forms part of the nozzle support for that stage and surrounds its rotor.
Equipped with 9. This sliding ring minimizes the blade tip clearance for the work fluid used and reduces work fluid leakage through the blade tips.

低圧セクシヨンを通る仕事流体の流れは通常の
ものであり、流体は第6段ロータ17Rから環状
排出マニホルド(図示せず)へ放出されていく。
仕事流体はこのマニホルドとタービンケーシング
から排出ダクト70(第1図参照)を通つて排出
される。
Work fluid flow through the low pressure section is normal, with fluid being discharged from the sixth stage rotor 17R to an annular discharge manifold (not shown).
Work fluid is discharged from the manifold and turbine casing through a discharge duct 70 (see FIG. 1).

1800軸馬力(136872mKg/S)〔高圧衝動セク
シヨンにおいて600軸馬力(45624mKg/S)〕の
出力を作るように設計された、ここに説明してき
たような特性の1つのタービンが第2図と第3図
に示される。
One turbine with characteristics as heretofore described, designed to produce an output of 1800 shaft horsepower (136,872 mKg/S) [600 shaft horsepower (45,624 mKg/S) in the high pressure impulse section], is shown in Figs. This is shown in Figure 3.

典型的に、このタービンは、14Kg/cm2
(200psia)で382℃(720〓)の高圧蒸気を1.47
Kg/S(3.23lbs/S)の率で、また2.8Kg/cm2
(40psia)で421℃(790〓)の低圧蒸気を0.35
Kg/S(0.76lbs/S)の率で供給される。
Typically, this turbine is rated at 14Kg/cm 2
(200 psia) and high pressure steam of 382℃ (720〓)
At a rate of Kg/S (3.23lbs/S) and 2.8Kg/cm 2
(40 psia) and 421℃ (790〓) low pressure steam at 0.35
Supplied at a rate of Kg/S (0.76lbs/S).

タービンの低圧軸流セクシヨンの最終段から排
出される蒸気の設計圧力は0.046Kg/cm2
(0.65psia)である。
The design pressure of the steam discharged from the final stage of the low-pressure axial section of the turbine is 0.046 Kg/cm 2
(0.65 psia).

タービン6の高圧セクシヨン8内の2つの衝動
段10と11のロータは直径がそれぞれ0.30と
0.35m(11.75と13.875インチ)、そしてタービン
の低圧軸流セクシヨン内の羽根62の中央弦長
は、第1段12の0.015m(0.6インチ)から第6
段17の0.13m(5.16インチ)までの範囲であ
る。羽根を装架するデイスクの直径は全て0.34m
(13.5インチ)である。
The rotors of the two impulse stages 10 and 11 in the high-pressure section 8 of the turbine 6 each have a diameter of 0.30.
0.35 m (11.75 and 13.875 in.), and the median chord length of the vanes 62 in the low pressure axial section of the turbine ranges from 0.015 m (0.6 in.) in the first stage 12 to the sixth
The range is up to 0.13 m (5.16 inches) at step 17. The diameter of all disks on which the blades are mounted is 0.34m.
(13.5 inches).

本発明はまた、半径方向衝動段と軸流段とを組
合せ有する強制流動(once−through)タービン
にも適用できる。この型式のタービンも、1つの
半径方向衝動段から次のものへ仕事流体を移送す
るより効果的な構成を備え、そして2つ以上の半
径方向衝動段を採用できるものである。この型式
のタービンは第5図に71で指示されている。
The invention is also applicable to once-through turbines having a combination of radial impulse stages and axial stages. This type of turbine also provides a more efficient arrangement for transferring work fluid from one radial impulse stage to the next, and can employ more than one radial impulse stage. This type of turbine is designated at 71 in FIG.

多くの点でタービン71は既述のタービンと類
似している。従つて、説明の複雑を避けるため、
タービン71は主として既述タービンと異なる特
徴について説明する。
In many respects, turbine 71 is similar to the turbines previously described. Therefore, in order to avoid the complexity of the explanation,
The turbine 71 will be mainly described with respect to its different features from the turbines described above.

タービン71は長形の外ケーシング72を備
え、これの中に3つの半径方向衝動段73,7
4,75及び7つの軸流段76……(この内1つ
だけ図示)が収納されている。
The turbine 71 has an elongated outer casing 72 in which three radial impulse stages 73, 7
4, 75, and seven axial flow stages 76... (only one of which is shown) are accommodated.

各軸流段(タービン6において先に記述した特
徴のものとすることができる)と各衝動タービン
段は、当該段と同じ参照番号に文字Rを付して表
示される。
Each axial flow stage (which may be of the character previously described in turbine 6) and each impulse turbine stage is designated by the same reference numeral as the stage in question, followed by the letter R.

10個のロータ73R,74R,75R,76R
……はカービツクフイツテイング77で一緒に結
合され、そしてこの組立てられた状態に引張ボル
ト78により保持さる。適当な軸受(図示せず)
がその組合体をケーシング72内に回転自在に支
持する。
10 rotors 73R, 74R, 75R, 76R
... are joined together by carbic fittings 77 and held in this assembled condition by tension bolts 78. Suitable bearing (not shown)
rotatably supports the assembly within the casing 72.

半径方向衝動段のロータ73R,74R,75
Rはタービン6におけるそれと同様のものであ
り、そしてそれらロータは、これを完全に覆いで
取囲むことによつて得られる前記のような利点を
備えるために、覆い79,80,81で取囲まれ
る。
Radial impulse stage rotors 73R, 74R, 75
R is similar to that in the turbine 6, and the rotors are surrounded by a shroud 79, 80, 81 in order to provide the above-mentioned advantages obtained by completely surrounding it with a shroud. It will be done.

第1段ロータ73Rは第4図に示されるような
型式のノズルをもつた環状ノズルリング82で取
囲まれる。
The first stage rotor 73R is surrounded by an annular nozzle ring 82 having nozzles of the type shown in FIG.

仕事流体は、送入マニホルド83と接続する送
入口84からタービン71の第1段73へ供給さ
れる。仕事流体はマニホルド83から環状送入口
85を通つてノズルリングのノズル内へ入る。
Work fluid is supplied to the first stage 73 of the turbine 71 from an inlet 84 that connects with an inlet manifold 83 . Work fluid enters the nozzles of the nozzle ring from manifold 83 through annular inlet 85.

仕事流体はそれらノズルからロータ73Rのバ
ケツトに流入し、これを流通しながらロータを駆
動する。
The work fluid flows into the bucket of the rotor 73R from these nozzles, and drives the rotor while flowing through the bucket.

ロータ73Rのバケツトから放出されて外方向
へ流れていく仕事流体は、タービンケーシング7
2と流れ指導板86との間の共同によつて、最初
軸方向に、それから半径方向内方向へ曲げられ
る。流れ指導板86は、第2図に示されたタービ
ン6において用いられる流れ指導板と同様なもの
である。これは、仕事流体が第1段ロータ73R
のバケツトから出て第2段衝動段74のノズルリ
ング87の方へ指導されていくときに、その流体
の流れが拡散するのを防止する。これは流体の移
動が行われるときのエネルギー損失を少なくする
ために重要なことである。
The work fluid that is released from the bucket of the rotor 73R and flows outward is transferred to the turbine casing 7.
2 and the flow director plate 86, first axially and then radially inwardly. Flow director plate 86 is similar to the flow director plate used in turbine 6 shown in FIG. This means that the work fluid is the first stage rotor 73R.
This prevents the fluid flow from spreading as it exits the bucket and is directed toward the nozzle ring 87 of the second impulse stage 74. This is important in order to reduce energy loss during fluid movement.

第2と第3半径方向衝動段74と75の操作及
びこれらの間の仕事流体の移動は前の実施態様と
本質的に同様に行われる。
The operation of the second and third radial impulse stages 74 and 75 and the movement of work fluid between them is essentially the same as in the previous embodiment.

第3半径方向衝動段75のロータから仕事流体
は再び覆い81の面に対して流れ、そして軸流段
76の第1段の方へ曲げられていく。
The work fluid from the rotor of the third radial impulse stage 75 flows again against the surface of the shroud 81 and is deflected towards the first of the axial stages 76 .

軸流段を通る仕事流体の流れは通常のものであ
り、仕事流体は最終段ロータから排出マニホルド
(図示せず)へと放出される。このマニホルド及
びタービンケーシングから仕事流体は、第1図に
示されたものと同様な排出ダクトを通して排出さ
れる。
Work fluid flow through the axial stages is normal, with work fluid being discharged from the final stage rotor to a discharge manifold (not shown). Work fluid is discharged from the manifold and turbine casing through a discharge duct similar to that shown in FIG.

当該技術者には自明のごとく、半径方向衝動タ
ービンセクシヨンで使用できる半径方向衝動段の
数は3段に限定されるものではなく、そしてその
段数が増せばそれだけ効率が高くなる。しかし、
それ以上の段数はマスが大きくなり過ぎるという
単純な理由から、殆んどの場合、3段が実際上の
限度であると認められている。
It will be apparent to those skilled in the art that the number of radial impulse stages that can be used in a radial impulse turbine section is not limited to three, and that the greater the number, the higher the efficiency. but,
In most cases, three stages are accepted to be the practical limit, for the simple reason that more stages would result in too large a mass.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は第1タービンの部分側面図、第2図は
第1タービンの高圧セクシヨンの部分軸方向断面
図、第3図は第1タービンの低圧セクシヨンの同
様な断面図、第4図は第1タービンの高圧セクシ
ヨンの半径方向衝動段のロータとノズルリングと
の部分半径方向断面図、第5図は第2タービンの
軸流セクシヨンの部分断面側面図である。 6……タービン、7……ケーシング、8……高
圧セクシヨン、9……低圧セクシヨン、10,1
1……衝動タービン段、10R,11R……同ロ
ータ、12,13,14,15,16,17……
軸流タービン段、12R…17R……同ロータ、
19……引張ボルト、20,49……ノズルリン
グ、21,48……ノズル、23……ノズル送出
口、24,50……バケツト入口、25,51…
…バケツト、28,53……バケツト出口、33
……高圧送入マニホルド、34,35,37……
ケーシング要素、36,44……ロータ取囲み覆
い、38……高圧送入口、43……流れ指導板、
54……プリナム、55……低圧送入口、56…
…低圧送入マニホルド、61……低圧軸流ロータ
デイスク、62……軸流ロータ羽根、63……固
定ノズル、64……ノズル支持、65……ダイア
フラム、69……摺合リング、71……強制流動
型タービン、72……ケーシング、73,74,
75……半径方向衝動段、73R,74R,75
R……同ロータ、76……軸流段、76R……同
ロータ、78……引張ボルト、79,80,81
……ロータ取囲み覆い、82,87……ノズルリ
ング、83……送入マニホルド、84……送入
口、86……指導板。
1 is a partial side view of the first turbine; FIG. 2 is a partial axial section of the high pressure section of the first turbine; FIG. 3 is a similar sectional view of the low pressure section of the first turbine; FIG. FIG. 5 is a partial radial cross-sectional view of the rotor and nozzle ring of the radial impulse stage of the high-pressure section of the first turbine, and FIG. 5 is a partial cross-sectional side view of the axial section of the second turbine. 6...Turbine, 7...Casing, 8...High pressure section, 9...Low pressure section, 10,1
1... Impulse turbine stage, 10R, 11R... Same rotor, 12, 13, 14, 15, 16, 17...
Axial flow turbine stage, 12R...17R...same rotor,
19...Tension bolt, 20,49...Nozzle ring, 21,48...Nozzle, 23...Nozzle outlet, 24,50...Bucket inlet, 25,51...
...Bucket, 28,53...Bucket exit, 33
...High pressure feed manifold, 34, 35, 37...
Casing element, 36, 44... rotor surrounding cover, 38... high pressure inlet, 43... flow guide plate,
54...Plinum, 55...Low pressure inlet, 56...
...Low pressure inlet manifold, 61...Low pressure axial flow rotor disk, 62...Axial flow rotor blade, 63...Fixed nozzle, 64...Nozzle support, 65...Diaphragm, 69...Sliding ring, 71...Forcing Fluid type turbine, 72...Casing, 73, 74,
75...Radial impulse stage, 73R, 74R, 75
R...same rotor, 76...axial flow stage, 76R...same rotor, 78...tension bolt, 79, 80, 81
... rotor surrounding cover, 82, 87 ... nozzle ring, 83 ... feed manifold, 84 ... feed port, 86 ... guidance board.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 少なくとも1つの半径方向衝動タービン段を
有する高圧セクシヨンと、少なくとも1つの軸流
タービン段を有する低圧セクシヨンと、該高圧タ
ービンセクシヨン内へ1つの圧力の外部源から仕
事流体を導入するための装置と、該高圧セクシヨ
ンを通らず第2の低圧の、該外部源からの仕事流
体を該低圧タービンセクシヨンへ導入するための
装置とを備え;前記半径方向衝動タービン段は全
周送入形であり、該半径方向衝動タービン段は、
ロータと、該ロータの周縁を取囲み且つこの周縁
に開口するバケツトと、前記ロータを前記タービ
ン段の軸心に一致した軸線のまわりで回転できる
ように装架する装置と、仕事流体を前記バケツト
に導入する装置とを有し、該仕事流体をバケツト
に導入する装置は、前記バケツトへ仕事流体を放
出する環状配列の収れんした仕事流体分配ノズル
を有し、この仕事流体をバケツトに導入する装置
は、交互して該ノズルの輪郭を決定する羽根を有
し、該羽根は、各ノズルからの出口に対応する第
1位置から隣接するノズルの後縁に対応する第2
位置まで連続的に湾曲してタービン段の軸心に対
面した表面を有し、これらの羽根の楔挾角は前記
ノズルの出口に対応する羽根のエツジで最大3°ま
でであり、前記タービン段は前記ロータの下流側
の放出プリナムとを有し;前記ロータに形成され
たバケツトは、該仕事流体が単一のバケツトを通
つた後該仕事流体を該放出プリナム内へ放出する
ごとき形状にされている複圧タービン。 2 特許請求の範囲第1項の複圧タービンにおい
て、前記半径方向衝動タービン段のノズル表面は
湾曲しており且つ該半径方向衝動タービンの周縁
の半径にほぼ等しい半径を有する複圧タービン。
Claims: 1. A high-pressure section with at least one radial impulse turbine stage, a low-pressure section with at least one axial turbine stage, and into the high-pressure turbine section work fluid from an external source of pressure. and a device for introducing work fluid from the external source at a second low pressure into the low pressure turbine section without passing through the high pressure section; The radial impulse turbine stage is of the all-round feed type;
a rotor, a bucket surrounding and opening at the periphery of the rotor, a device for mounting the rotor so as to rotate about an axis coincident with the axis of the turbine stage, and a bucket for directing work fluid to the bucket. a device for introducing the work fluid into the bucket, the device having an annular array of convergent work fluid distribution nozzles for discharging the work fluid into the bucket; and a device for introducing the work fluid into the bucket. has vanes that alternately define the profile of the nozzle, the vanes extending from a first position corresponding to the exit from each nozzle to a second position corresponding to the trailing edge of an adjacent nozzle.
having a surface facing the axis of the turbine stage that is continuously curved up to a position, the wedge angle of these vanes being up to 3° at the edge of the vane corresponding to the outlet of said nozzle; a discharge plenum downstream of the rotor; a bucket formed in the rotor is configured to discharge the work fluid into the discharge plenum after the work fluid has passed through the single bucket. A double pressure turbine. 2. The double pressure turbine of claim 1, wherein the nozzle surface of the radial impulse turbine stage is curved and has a radius approximately equal to the radius of the circumferential edge of the radial impulse turbine.
JP5523682A 1982-04-02 1982-04-02 Turbine Granted JPS58178802A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5523682A JPS58178802A (en) 1982-04-02 1982-04-02 Turbine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5523682A JPS58178802A (en) 1982-04-02 1982-04-02 Turbine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58178802A JPS58178802A (en) 1983-10-19
JPH0372801B2 true JPH0372801B2 (en) 1991-11-19

Family

ID=12992964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5523682A Granted JPS58178802A (en) 1982-04-02 1982-04-02 Turbine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58178802A (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50127004A (en) * 1974-03-22 1975-10-06

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS50127004A (en) * 1974-03-22 1975-10-06

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58178802A (en) 1983-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7665964B2 (en) Turbine
CN111441828B (en) Engine turbine disc cavity structure with prewhirl nozzle and flow guide disc
JP3776957B2 (en) Casting casting process for compressor blades
JP3958383B2 (en) Chip shroud assembly for axial gas turbine engines
US3861826A (en) Cascade diffuser having thin, straight vanes
US3826084A (en) Turbine coolant flow system
US8186938B2 (en) Turbine apparatus
US5211533A (en) Flow diverter for turbomachinery seals
JP2656576B2 (en) Axial gas turbine
US3936223A (en) Compressor diffuser
JPH07111124B2 (en) Nozzle seal device
US4844692A (en) Contoured step entry rotor casing
JPH08503758A (en) Turbine vane assembly with integrally cast cooling fluid nozzle
US4571937A (en) Apparatus for controlling the flow of leakage and cooling air of a rotor of a multi-stage turbine
US10619490B2 (en) Turbine rotor blade arrangement for a gas turbine and method for the provision of sealing air in a turbine rotor blade arrangement
JPH079194B2 (en) Gas turbine engine cooling air transfer means
GB1602235A (en) Crossover duct
CA2927035C (en) Rotor assembly with wear member
JPS594538B2 (en) gas turbine engine
US9957807B2 (en) Rotor assembly with scoop
US5097660A (en) Coanda effect turbine nozzle vane cooling
EP0097608B1 (en) Turbine wheel having buckets or blades machined into the outer circumference of the wheel
US6200094B1 (en) Wave augmented diffuser for centrifugal compressor
US3837760A (en) Turbine engine
JPH01116252A (en) Gas turbine power device