JPH04219420A - ガスタービンの排気ディフューザ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタ−ビンケ−シングの開
口に取り付けられ、タ−ビン翼部から排出される排気ガ
スを減速して外部へと排出するガスタ−ビンの排気ディ
フュ−ザに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の排気ディフュ−ザは、タ−ビン翼
部から外部装置に至るまで一体的に形成されており、全
体を１つの形成体としてタ−ビンケ−シング等に固定さ
れている。

【０００３】下流側の排気マフラ等の外部装置に接続さ
れる部位は、外部装置から振動等の不測の外力を受ける
場合が多く、この場合その外力は排気ディフュ−ザ全体
に及び。また熱膨脹あるいは収縮時には全体が伸縮する
。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のように外力や熱
膨脹等が排気ディフュ−ザ全体に及ぶ構造であると、タ
−ビン側軸受を支持している排気ディフュ−ザの軸芯側
壁部がずれたり変形してしまい、排気ディフュ−ザがタ
−ビン翼部に干渉したり、タ−ビン主軸の軸芯がずれた
りしてしまうおそれがある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、排気ディフュ−ザをタ−ビン翼部に隣接す
る排気上流側の内筒部と、排気マフラ等の外部装置に接
続する排気下流側の外筒部に２分割し、内筒部の下流側
端部と外筒部の上流側端部とを、ガスシ−ルリングを介
して相対的に軸方向に移動自在に嵌合接続し、内筒部と
外筒部とを、それぞれ独立にタ−ビンケ−スに固定して
いる。

【０００６】

【作用】外部から外力が加わったり、あるいは熱膨脹が
生じても、内筒部と外筒部が軸方向移動自在に嵌合接続
しているので、上記嵌合接続部分の軸方向の摺動により
外力等は吸収される。従って全体としての軸方向のずれ
あるいは変形を小さく抑えることができる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明を実施したガスタ−ビンの排気
ディフュ−ザの縦断面図であり、排気ディフュ−ザ１６
内の排気ガス下流側を仮に後側としている。この図１に
おいて、タ−ビンケ−シング１内には、タ−ビン主軸２
を取り巻くようにスクロ−ル室３が設けられ、スクロ−
ル室３の半径方向外方側の端部は図示しない燃焼器に接
続している。燃焼器内では圧縮機からの圧縮空気と燃料
とを混合して燃焼しており、そこで発生する燃焼ガスを
スクロ−ル室３に供給する。

【０００８】スクロ−ル室３よりも軸芯側に燃焼ガス通
路Ｓが設けられ、燃焼ガス通路Ｓには複数のタ−ビンロ
−タ翼（動翼）７及び複数のノズル翼（静翼）８よりな
るタ−ビン翼部が配置されている。燃焼ガス通路Ｓの排
気ガス上流側端部（前端部）にはスクロ−ル室３の軸心
側の吐出口が開口し、該吐出口から燃焼ガスは軸方向後
方、即ち矢印Ａ方向に供給される。

【０００９】各タ−ビンロ−タ翼７はそれぞれ翼支持用
のディスク５の外周端部に固定されており、各ディスク
５は互いに噛合い部５ａを介して一体回転可能に連結さ
れている。前端のディスク５はさらに噛合い部（図示せ
ず）を介して圧縮器のインペラに連結し、空気の圧縮作
用の駆動源となっている。

【００１０】後端のディスク５は後端部側の噛合い部５
ｂを介してカップリング４に連動連結しており、該カッ
プリング４は軸受１２を介して軸受ハウジング１３に回
転自在に支持される。軸受ハウジング１３の後端部には
ハウジングカバ−１４が固着され、軸受ハウジング１３
及びカバ−１４内にはタ−ビン側軸受１２に連通する潤
滑油通路３５が形成されている。潤滑油通路３５の途中
にはタ−ビン主軸２の芯振れを測定するギャップセンサ
３８が設けられている。

【００１１】タ−ビン主軸２は前記ディスク５の内周側
を第１図左方へと延び、圧縮機内等を通過し、動力取出
し軸として発電機等の負荷駆動用に供される。

【００１２】各ノズル翼８はそれらの外周側のノズル支
持用の筒状タ−ビンケ−ス９に固定支持されており、該
タ−ビンケ−ス９の半径方向外方側にはタ−ビンロ−タ
が万一破壊した時の破片の外部飛散を防止するためのコ
ンテインメントリング（筒状隔壁）１５が配置されてい
る。

【００１３】排気ガスを減速するための筒状の排気ディ
フュ−ザ１６は、タ−ビンケ−シング１の開口部に取り
付けられており、燃焼ガス通路Ｓの排気ガス出口側（後
側）に連通して排気ガスの流速を減少させる。排気ディ
フュ−ザ１６は断面形状が環状の排気ガス通路を有し、
全体として下流側にゆくに従い流通断面積が拡張するよ
うに末拡がり状に形成されている。

【００１４】排気ディフュ−ザ１６は、前側（排気ガス
上流側）の内筒１７と、後側（排気ガス下流側）の外筒
部１８とに２分割されており、それぞれの筒部１７、１
８の後端部には斜め前方へと延びるステ−２６ａ，２８
ａが一体または一体的に設けられ、ステ−２６ａ、２８
ａの前端部にはそれぞれフランジ２６，２８が形成され
ている。各フランジ２６，２８はそれぞれ独立してタ−
ビンケ−シング１の開口部端面１ａにボルト２７により
固定されている。即ち各筒部１７，１８はそれぞれ独立
にタ−ビンケ−シング１に取り付けられている。内筒部
１７はその中に放射状配置された複数のガイド翼３３を
備え、内筒部１７の軸心側壁１７ａは前記軸受ハウジン
グ１３を嵌着支持し、内筒部前端縁１７ｂは最も下流側
のタ−ビンロ−タ翼７に近接して対向している。

【００１５】外筒部１８もその中に放射状配置された複
数のガイド翼３２を備え、外筒部１８の後側端縁１８ａ
は例えば排気マフラ３１に固定されている。ガイド翼３
２内は軸受ハウジング１３内の潤滑油通路３５に接続す
る潤滑油供給管３４が通過している。

【００１６】内筒部１７と外筒部１８との嵌合接続部分
Ｐについて説明する。内筒部１７の後端部外周面にはテ
−パ−状でない、直即ち直径が一様な円筒状の摺接面２
０が形成され、一方外筒部１８の前端部の内周には環状
溝２１が形成され、該環状溝２１内には金属製のガスシ
−ルリング（割目を有するＣ形リング）２２が嵌着され
、該ガスシ−ルリング２２は一定の縮径方向の弾性力で
摺接面２０に軸方向移動可能に、かつ円周方向にも摺動
が可能に圧接している。

【００１７】ガスタ−ビン運転中、スクロ−ル室３から
の燃焼ガスは燃焼ガス通路Ｓに供給され、タ−ビンロ−
タ翼７を回転させる。そして排気ディフュ−ザ１６で減
速され、排気マフラ３１へと送り込まれる。運転中、外
筒部１８の後端部に排気マフラ３１から振動等の不測の
外力がかかった場合、接続部分Ｐにおいて、摺動面２０
に対してガスシ−ルリング２２及び外筒部１８が軸方向
に相対的に摺動することにより、外力は吸収され、内筒
部１７への伝達が断ち切られる。従って軸受ハウジング
１３の保持位置等による軸芯の振れ等は防止され、また
内筒部前端縁１７ｂがタ−ビンロ−タ翼７やディスク５
に接触することもなくなる。

【００１８】また排気ディフュ−ザ１６に熱膨脹や収縮
があっても、接合部分Ｐでの相対摺動により分断され、
熱膨脹等による変形等は小さく抑えられる。

【００１９】また外筒部１８にねじれが生じても、ガス
シ−ルリング２２と摺動面２０が円周方向に相対的にず
れることにより吸収され、内筒部１７へは伝達されない
。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本願発明によると、
排気ディフュ−ザ１６を排気ガス上流側の内筒部１７と
外筒部１８とに２分割し、それらをガスシ−ルリング２
２を介して軸方向移動可能に嵌合接続すると共に、独立
にタ−ビンケ−シング１に固定しているので、外部から
外力が加わったり、あるいは熱膨脹が生じても、嵌合接
続部分Ｂの軸方向の摺動により外力等は吸収され、全体
としての軸方向のずれあるいは変形を小さく抑えること
ができる。従って排気ディフュ−ザ１６の変形によるタ
−ビン側軸受の芯ずれや、排気ディフュ−ザ１６とロ−
タ翼との接触等を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したガスタ−ビンの排気ディフュ
−ザの縦断面図である。

【符号の説明】

１　　タ−ビンケ−シング ７　　ロ−タ翼 ８　　ノズル翼 １６　　排気ディフュ−ザ １７　　内筒部 １８　　外筒部 ２０　　摺動面 ２１　　環状溝 ２２　　ガスシ−ルリング

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】タ−ビンケ−シングの開口に取り付けられ
   、タ−ビン翼部からの排気ガスを減速して外部へと排出
   するガスタ−ビンの排気ディフュ−ザにおいて、排気デ
   ィフュ−ザをタ−ビン翼部に隣接する排気上流側の内筒
   部と、排気マフラ等の外部装置に接続する排気下流側の
   外筒部に２分割し、内筒部の下流側端部と外筒部の上流
   側端部とを、ガスシ−ルリングを介して相対的に軸方向
   に移動自在に嵌合接続し、内筒部と外筒部とを、それぞ
   れ独立にタ−ビンケ−スに固定したことを特徴とするガ
   スタ−ビンの排気ディフュ−ザ。