JPH04231609A - 蒸気タービン - 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】

【発明の背景】本発明は、蒸気タービンに関し、特に蒸
気タービンの内筒の熱シールドもしくは熱遮蔽体に関す
るものである。

【０００２】低圧蒸気タービンにおいては、壁の厚さ方
向及び軸方向の熱勾配や、それに関連する熱応力及び歪
みを減少させたり、同タービンから排出蒸気を受けるよ
うに結合されている復水器に対する熱損失を減少させる
ために、熱シールドが用いられている。かかる熱シール
ドは、通常、タービン内筒の外表面に設けられる。典型
的には、この種の熱シールドは、内筒の円筒状の外表面
部分だけしか覆っておらず、フランジ、ボルト固定部材
及び内筒の端壁は、外部蒸気環境、即ち内筒及び外筒間
におけるタービン内の低温蒸気に露出されたままである
。熱シールドは、一般に、内筒の外表面に溶接されてい
る溶接スタッドによって内筒の円筒状外表面部分に取り
付けられている。溶接スタッドは、熱シールドに形成さ
れている対応の孔を貫通する固定ねじを受ける入れるよ
うにねじ穴を有するのが有利である。熱シールドは、一
般に、炭素鋼から通常約０．１２ｉｎ（３．０４８ｍｍ
）の厚さに形成されている。熱シールドは、多くの片も
しくはシールド部分の形態で製造されていて、複雑な幾
何学的形態を有する構造の周囲に取り付けることを可能
にすると共に、内筒をボルト固定するためのアクセス開
口カバーに対し接近できるようにしている。

【０００３】上述の構造では数多の問題が起こり得る。 熱シールドのシールド部分間の継手がスタッドにより支
持されない場合には、熱シールドのシールド部分に振動
が生じ得る。この振動で緩くなった熱シールドの部分に
亀裂や構造欠陥が発生し、その結果、タービン復水器に
損傷が起こり得る。シールド部分間の隙間は、該隙間の
一側においてシールド部分に狭幅のストリップ材料を溶
接することにより封止されている場合がある。しかし、
振動、侵食及び理想的でない溶接が原因で、これ等の封
止用ストリップ材料は剥離し、熱シールドの効用を低減
し得る。また、固定ねじの紛失から損傷が起こり得る。 熱シールドの炭素鋼板は、湿り蒸気の環境が原因で腐食
したり侵食を受け、しかもこのような腐食や侵食は、平
均を上回る空気漏洩がタービンに生じた場合に激しくな
り、熱シールド板の劣化及び薄肉化を惹起し得る。

【０００４】内筒の外表面の不完全な覆いや、熱シール
ドと隣接構造物との間の隙間により生ぜしめられる不完
全な封止のために、熱シールドの効果が低減する。従っ
て、内筒の壁厚間の温度勾配は希望した程には減少され
ず、そのため、内筒の過度の歪みや楕円化変形が生じ、
その結果、羽根やシールが摩耗し、内筒構造及びボルト
固定部材に高レベルの応力が生じ得る。一方、その結果
として、内筒の構成要素の亀裂、歪んだ円筒部分におけ
るシールの摩耗に起因する熱性能の損失並びに高い応力
を受けたボルト固定継手における漏洩のような円筒もし
くはケーシングの構造上の問題が生じ得る。更に、高温
の内筒壁から低温の排出蒸気への過度の熱損失をそのま
まにして置くと、タービンの熱性能が損なわれる。

【０００５】

【発明の概要】本発明の目的は、従来の蒸気タービンの
熱シールドの上述の欠点及び他の欠点を克服するための
装置を提供することにある。

【０００６】本発明の更に特定的な目的は、低圧蒸気タ
ービンの内筒を実質的に囲繞して該内筒の熱応力を軽減
する装置を提供することにある。

【０００７】本発明の更に他の目的は、内筒の表面上の
低温蒸気の流れを最小限度に抑えるように、熱シールド
を蒸気タービンの内筒に取り付けるための装置を提供す
ることにある。

【０００８】上述の目的及び他の目的は、複数のタービ
ン羽根段が内筒により囲繞されている低圧蒸気タービン
の内筒のための改良された熱シールドで達成される。こ
の場合、内筒は、外筒により実質的に囲繞され、そして
内筒には、タービン羽根段の回転を行うために内筒に高
温蒸気を流入させるために外筒を貫いて蒸気入口手段が
接続されている。蒸気出口手段は、内筒と外筒との間の
スペースに、内筒から冷却蒸気を放出し、そして蒸気排
出手段は、外筒の外部に蒸気を排出する。熱シールドは
、内筒の内表面が高温蒸気と接触し、外表面が冷却蒸気
と接触することにより、該内筒に生ずる熱応力を減少さ
せる。該熱シールドは、内筒の外表面に、所定の間隔で
離間して取り付けられる。熱シールドは、内筒の全表面
を取り巻いて延在し、熱シールドと内筒との間に内筒の
外表面上における冷却蒸気の流れを阻止するための実質
的に閉じた内部空間を形成する。熱シールドは、既述の
腐食、侵食及び窪み形成を最小限度に抑止するためにス
テンレス鋼から形成するのが好ましい。

【０００９】１つの実施例においては、熱シールドは、
蒸気入口手段に対し突合せ継手を形成する。この突合せ
継手は、蒸気入口手段に隣接して熱シールドを支持する
ために、該蒸気入口手段にほぼ隣接してシールド支持部
を配置することにより形成される。熱遮蔽材料の比較的
狭幅のストリップを、蒸気入口手段と当接関係で配置し
、該ストリップを熱シールドに溶接して閉じた継手を形
成する。熱シールドは、遮蔽材からなる複数のシールド
部分から形成し、各シールド部分は複数の所定の位置に
設けられているスペーサにより内筒の外表面から離間し
て支持するのが有利である。各シールド部分は、隣接の
シールド部分に結合して、内筒上に連続した熱シールド
を形成する。スペーサは、内筒に固定された第１の端部
を有すると共に、固定ねじを受け入れるためのねじ切り
された第２の端部を有する溶接スタッドから構成される
。熱シールドは、上記スタッドの第２の端部と整列可能
な複数の孔を備えており、ねじにより所定位置に保持さ
れる。各ねじには、熱シールドの熱膨張を許容しつつ熱
シールドの振動を防止するのに充分な値の所定のトルク
が加えられる。シールド部分は、隣接縁部で重ね合わさ
れ、スタッドは、重なり合う縁部を固定するために該重
なり縁部と一致するように位置付けられる。所定位置に
配置されるスペーサは、熱シールドの共振周波数での励
振を防止するのに充分に小さい間隔で相対的に配列され
る。隅部の継手は、１つの方法においては、シールド部
分の１つを、隅部の他のシールド部分との当接係合線を
越えるように延在することにより形成される。シールド
部分の１つは、他のシールド部分の表面と接触するよう
に延在されて、それにより該他のシールド部分は撓まさ
れ、それにより境界面の密結合が形成される。別の方法
においては、隅部の継手は、隅部における他のシールド
部分との当接係合線を越えるように１つのシールド部分
に延在し、次いで他のシールド部分を上記１つのシール
ド部分の表面と接触するように延在し、上記１つのシー
ルド部分を上記他のシールド部分に継手で溶接すること
により形成される。熱膨張を吸収し、スタッドに対する
接続の弛緩を防止するために、各ねじのねじ切りされた
端部は、自己ロック式の変形可能なねじ部から構成され
、熱シールドは制御された予荷重下でスタッドに取り付
けられる。

【００１０】以下、本発明の良好な理解を得るために、
添付図面を参照し本発明の実施例に関して詳細に説明す
る。

【００１１】

【好適な実施例の詳細な説明】

図１には、低圧蒸気タービン１０の簡略横断面が示して
ある。蒸気タービンは軸１２を有しており、該軸１２は
タービンを貫通し、各端部は、支持軸受１４及びシール
組立体１６によりそれぞれ支持されている。軸１２には
、複数のタービン羽根もしくは翼段１８が接続されてい
る。タービン羽根間には、複数の非回転タービンノズル
２０が配置されている。タービン羽根１８は、タービン
軸に接続され、他方、タービンノズル２０は、タービン
羽根及びノズルを囲繞する内側ケーシングもしくは内筒
２２に取り付られた支持部材２１に連結されている。内
筒２２は、外側ケーシングもしくは外筒２４内に支持さ
れている。蒸気入口手段２６が高温蒸気源（図示せず）
に接続するように設けられており、該蒸気入口手段２６
は、外筒に形成されている通路２９を介して、蒸気を内
筒内の第１の室２８内に導く。該第１の室２８から、高
温蒸気は、矢印３０で示すように、ノズル流路内に入り
、タービン軸に沿い両方向に進む。蒸気がタービン羽根
内に導き入れられると、該蒸気は、タービン羽根、従っ
てタービン軸１２に回転を生ぜしめる。蒸気の或る部分
は、付加的に設けられた抽気室３２及び３４内に進入し
、そして所定の量の蒸気は各種給水加熱器（図示せず）
へと意図的に分配される。それ以外の蒸気は、総てのタ
ービン羽根を通過した後に、蒸気出口手段３６を介して
、内筒２２と外筒２４との間に画成されているスペース
もしくは空洞３８内に流出する。この空洞から、蒸気は
蒸気排気手段４０へと流入し、復水器（図示せず）に戻
され、そこから、再熱器／又はボイラ（図示せず）に戻
されて蒸気に再変換される。

【００１２】第１の室２８に流入する蒸気は、典型的に
約２６０℃と３８８℃の間の温度である。蒸気がタービ
ン羽根１８及びタービンノズル２０を通って膨張し流動
する際に、該蒸気は、蒸気出口手段３６から流出して、
内筒と外筒との間の空洞３８内に蓄積する蒸気の温度が
１５℃〜５０℃の範囲になるような温度点まで冷却する
。抽気室３２内の蒸気は、典型的に、約２０４℃〜２６
０℃の温度にあり、他方、抽気室３４内の蒸気は６５℃
〜９４℃の範囲内にあり得る。第１の室２８の壁４２に
沿う約３１５℃の温度差で、該壁４２には顕著な熱応力
が生ずることは理解されるであろう。更に、抽気室３２
内に収容されている蒸気は、タービンファンから流出す
る蒸気よりも約２０５℃ほど高温である。既に述べたよ
うに、室２８、３２及び３４内の蒸気と、内筒及び外筒
間の空洞３８内の蒸気との間の温度差は、これ等の筒壁
に顕著な熱応力を生ぜしめ且つまた顕著な熱損失を発生
するのに充分である。特に、内筒の外表面もしくは外壁
４２を取り巻く比較的冷たい蒸気により、室２８、３２
及び３４内の比較的熱い蒸気から熱エネルギーが取り出
される。

【００１３】従来の或る種のシステムにおいては、この
熱応力及び熱損失は、内筒を熱シールドで囲繞すること
により或る程度軽減されていた。しかし、従来の熱シー
ルドは、対向する端壁４２Ｂ及び４２Ｃ間に延在する内
筒の円筒状外表面部分４２Ａを取り囲むだけである。従
って、内筒の端壁は熱シールドによって保護されていな
かった。更に、熱シールドは端部において封止されてお
らず、蒸気は熱シールドの下側を外表面部分４２Ａに沿
って流れることができ、該外表面部分４２Ａにおいて熱
損失が生じ得る。

【００１４】次に、図２には、本発明に従って熱シール
ド（熱応力減少手段）４６が設置されている図１に示し
た内筒と類似のタービン内筒２２の端面図が示してある
。この図は、ノズル羽根シュラウドもしくは支持部材２
１及び軸１２を通り端壁４２Ｃに対して平行に取られた
図である。尚、説明を簡略にするために、本発明の構成
に関与しない内筒構造部分は図示を省略してある。参照
数字４４で示した領域はタービンノズル２０及び羽根１
８を収容している。内筒の下半分は上半分と実質的に同
じであるから、内筒の上半分だけを示すに留どめた。 図２の端面図において、熱シールド４６は、昇降用突起
部５５Ａ、５５Ｂ及び５５Ｃを除き、内筒の上半分を下
半分に締着する要素即ちクランプナット４８及び５０を
含め、内筒２２の全要素もしくは機素を囲繞している。 熱シールド４６は、内筒の周囲に延在して、熱シールド
の下側の蒸気流を最小にし、熱シールドの下側で該シー
ルドと内筒表面（外表面）２２Ａとの間に実質的に閉じ
た空間を形成するように、密着突合せ継手５３で蒸気入
口手段のフランジ５２に当接している。蒸気入口手段の
周囲に用いられる突合せ継手５３の１つの形態が図９に
示してある。熱シールド４６は、それぞれ自己ロック式
ねじ５７を受け入れるねじ付き開口を有する複数個の溶
接スタッド５６によって内筒表面２２Ａから離間して支
持されている。端壁４２Ｃは、熱シールド４６の複数の
シールド部分により覆われている。これ等のシールド部
分の幾つかのものの配列は、説明が進むに連れ追って明
らかになるであろう。ここでは、図で見て左下側の接続
フランジ６１から出発し、シールド部分４６Ａはこのフ
ランジ６１に乗り、そこからフランジナット５８上方に
上向きに予め選択された距離だけ延び、そこで、シール
ド部分は端壁４２Ｃに向かい約９０°曲げられているこ
とを述べておく。端壁４２Ｃから選択された間隔で、シ
ールド部分４６Ａは再び９０°曲がり、端壁に沿い平行
に延びる。この最後に述べた曲がり部の直ぐ上方で、内
筒２２から基部６３Ａが外向きに突出している。該基部
６３Ａは昇降用突起部５５Ａの一部分である。基部６３
の直ぐ下側で、内筒の端面は、シールド部分４６Ａの配
位を変えるのに望ましいように内向きに突き出ている。 シールド部分４６Ａは、２つ以上の曲がりを形成するの
ではなく、１回だけ曲げられて中間シールド部分４６Ｊ
に当接している。基部６３Ａは、内筒の外周と支持部材
３１との間の円弧状の表面のほぼ全幅に亙って延在して
いるので、次に続く高いシールド部分４６Ｂとは別個に
、低い中間シールド部分４６Ｊを形成するのに便利であ
る。基部４６Ｊの一部分は基部６３Ａの下側表面に当接
し、図９に示す形式のものとすることができる突合せ継
手を形成している。シールド部分４６Ａの他の部分は、
参照数字６５で示すようにシールド部分４６Ｂの一部分
に重なっている。尚、図中、下側の破線６５Ａはシール
ド部分４６Ｂの下側の縁を示す。この重なり継手６５は
図６に示す形式のものとすることができる。

【００１５】シールド部分４６Ｂは、昇降用突起部５５
Ａ及び基部６３Ａから突起部５５Ｂへと円弧状に延びて
いる。２つのシールド部分４６Ｂ及び４６Ａは、シュラ
ウド部材２１の外表面の周囲で突合せ継手を形成してい
る。シールド部分４６Ｂはまた、各突起部５５Ａ及び５
５Ｂの箇所で突合せ継手を形成している。突起部５５Ｂ
の直ぐ下側で、シールド部分４６Ｂは、シールド部分４
６Ｄと重なり継手６７を形成している。図９に示してあ
るように、各重なり継手は、溶接スタッド５６の１つで
ボルト固定されていて、シールド部分間に封止継手を形
成すると共に振動を最小限度に抑える効果を有する。シ
ールド部分４６Ｄ及び４６Ｅは、シールド部分４６Ｂ及
び４６Ａにそれぞれ対応するものであるので、詳述は省
く。

【００１６】筒端壁４２Ｃの覆いを完成するためには更
に他のシールド部分４６Ｆが要求される。シールド部分
４６Ｆは、突起部５５Ａの外側表面に当接し、本質的に
三角形に形成されており、その外側の円弧状の縁は、内
筒２２の円筒状外表面４２Ａを取り巻いて延在する円弧
状シールド部分４６Ｇと咬合し突合せ継手を形成してい
る。シールド部分４６Ａ及び４６Ｂ（並びにその相手側
のシールド部分４６Ｄ及び４６Ｅ）も、シールド部分４
６Ｇと類似の突合せ継手を形成している。図２は、端壁
４２Ｃの覆いを示す図であるが、明瞭にするために図示
を簡略してある。破線６７は、好ましくは溶接によりス
タッド５６が取り付けられている外表面４２Ａの縁を表
す。破線６７の後ろ側には第２の線６９があるが、この
線６９は、室２８を収容する内筒の部分の外表面の縁を
表す線である。図１を参照するに、この室２８は、抽気
室３２及び３４を越えて半径方向外向きに延在し、蒸気
入口手段２６に結合されている。室２８の外表面は、蒸
気入口手段２６が取り付けられている継手７１までシー
ルド部分４６Ｈにより覆われている。室２８の端面は、
シールド部分４６Ｈ及び４６Ｇに当接する円弧状のシー
ルド部分４６Ｉにより少なくとも部分的に覆われている
。シールド部分４６Ｇと４６Ｉとの間の継手の形態は、
図６に参照数字８２で示すような形態とすることができ
る。また、シールド部分４６Ｉと４６Ｈとの間の継手は
、図６に参照数字７９で示すような継手とすることがで
きる。この後者の継手はまた、シールド部分４６Ｇと４
６Ｂとの間（並びに４６Ｆと４６Ａとの間）でも用いら
れる。

【００１７】継手は、蒸気入口手段２６を取り囲み、典
型的には、シールド部分間に重なって、フランジ或は他
の表面でシールド部分が終端する箇所に当接している。 尚、図６〜図９は各種封止継手の詳細な構造を示す図で
あるが、この構造は、図４及び図５の拡大断面図からも
理解することができよう。しかし、これ等の継手構造の
細部に関し説明する前に、図３を参照し概要を説明して
おく。

【００１８】図３は、図２の内筒２２の前端部の平面図
であって、熱シールドが内筒の前端壁４２Ｃ上方に延在
する様子を示す図である。蒸気入口手段のフランジ５２
（図２参照）は円形の入口として図示されており、この
図においては、実線で示した熱シールドから区別するた
めに破線で示してある。同様に、内筒２２の他の要素も
しくは機素も、例えば接近用入口カバー７３のように破
線で示してある。図示のように、熱シールドの主たるシ
ールド部分４６Ｇ及び４６Ｈには、ねじ５７が均等に離
間して設けられている。前部表面５４上の溶接スタッド
５６の幾本かをこの図に見ることができる。

【００１９】図４は、図２に示した内筒２２の左下側隅
部の拡大図であって、内筒を囲繞するのに用いられる３
つのシールド部分４６Ａ、４６Ｂ及び４６Ｃ並びに各種
取付けスタッドにおけるシールド部分接続をより詳細に
示す図であり、同図において、ねじは参照数字５７で総
括的に示されている。ねじ５７の幾本かは、１枚分の厚
さの板或は熱シールド４６しか存在しない箇所において
は、平座金５９と共に設置することができよう。下側シ
ールド部分４６Ａは、その左下端部において、ねじ５７
Ａにより、内筒２２のフランジ６１上のスタッド５６Ａ
に取り付けられている。シールド部分４６Ａは上向きに
延び内筒の水平の継手フランジ６１上のフランジナット
５８を取り巻くように曲げられ、それによりシールド部
分４６Ａと内筒壁間に所定の間隔を維持している。シー
ルド部分４６Ａは、円弧状の外表面６７に沿って連続し
、最終的には、スタッド５６Ｂに達し、この箇所におい
てシールド部分４６Ｇと共に重なり継手を形成している
。シールド部分４６Ａ及び４６Ｇの各々は、これ等のシ
ールド部分を適切に位置付けした場合にスタッド５６Ｂ
と整列する孔を有しており、それにより、自己ロック式
ねじ５７Ｂを孔に通して、シールド部分を、スタッド５
６Ｂに重なり継手形態で取り付けるのに使用することが
できる。室２８の外表面の下側部分上に位置するシール
ド部分４６Ｃは、破線で示すようにシールド部分４６Ａ
の背側を通り、これ等のシールド部分４６Ｃ及び４６Ａ
は交差している。尚、図４においても、図示を明瞭にす
るために、幾つかのタービン機素は省略してある。特に
、シールド部分４６Ｃは、アクセス（接近）口カバー７
３（図２参照）に達するまで、上向きに延びており、こ
のアクセス口カバーを包囲するのに付加的なシールド部
分を使用することができよう。図示の簡略化を計り、シ
ールド部分４６Ｃは図４において単に終端するものとし
て示してあり、アクセス口カバーは省略してある。

【００２０】図５は、図４を横切る方向に見た図であっ
て、シールド部分４６Ａがタービン内筒２２のフランジ
６１及び端壁４２Ｃに隣接する前部表面上でどのように
延在しているかを示す図である。特に、シールド部分４
６Ａは、前部表面６４の周囲に離間して設けられる複数
個の溶接スタッド５６及び対応のねじ５７により取り付
けられる。１つの溶接スタッド５６Ｃ及びねじ５７Ｃが
フランジ６１に隣接して示してある。継手６８は、シー
ルド部分４６Ａの縁部７０を直角に曲げて、該縁部を中
間の曲がりシールド部分４６Ｊの部分７２と接触するこ
とにより形成される。シールド部分４６Ｂは、付加的な
スタッド５６及びねじ５７により内筒２２に固定されて
おり、これ等の付加的なスタッド及びねじの内の各２本
が参照符号５６Ｅ、５６Ｆ及び５７Ｅ、５７Ｆでそれぞ
れ総括的に示されている。図４に見られるように、シー
ルド部分４６を内筒２２に取り付けるために内筒２２を
取り巻き離間して複数本のスタッド５６が設けられてい
る。スタッド５６間の間隔は、隣接するスタッド間のシ
ールド部分の延在長が、望ましからざるほど低い固有共
振周波数でのシールドの励振を防止するのに充分に短い
ように選択されている。熱シールドを内筒に取り付ける
のに用いられるスタッド５６は、当該技術分野で周知の
型の溶接されねじ切りされたスタッドである。これ等の
スタッドは内筒に溶接されて、それぞれの外端部には、
シールド部分を該スタッドに取り付けるためのねじ５７
を受け入れるためのねじ切りされた穴が設けられている
。各ねじ５７には、例えば、１２．５〜３０ｆｔ−ｌｂ
（１．７〜４．１５Ｋｇ−Ｍ）間の所定のトルク（予荷
重）を加えて置くのが好ましい。このようにすれば、シ
ールドを各溶接スタッドに確りと座着した状態でシール
ド部分の熱膨張が許容されるからである。

【００２１】図４も、前部表面シールド部分４６Ａ、４
６Ｂ、４６Ｆ及び４６Ｊが外側シールド部分４６Ｇに重
なっていることを示している。破線７５は、上述のシー
ルド部分の後ろ側に隠れているシールド部分４６Ｇの縁
を表す。尚、継手の形態は、図６に参照数字７９で示し
た形式のものとすることができる。

【００２２】二重ケーシング蒸気タービンの内筒は種々
の異なった形態を取ることができるが、内筒の外表面全
てを覆うように設計された複数個のシールド部分から形
成された熱シールドの構造は、本発明の開示から容易に
理解されるであろう。しかし、本発明の顕著な特徴の１
つは、熱シールドの各シールド部分の当接縁部の周囲に
おける蒸気漏洩を最小限にするための種々の型の継手の
構造に見られる。そこで図６を参照するに、この図には
、内側及び外側の９０°の隅部を貫通する継手の一実施
例が図示してある。外側の隅部の場合には、シールド部
分７４は、複数個の溶接スタッド５６により内筒２２の
表面７６に取り付けられる。シールド部分７４は、他の
スタッド５６により内筒の他の表面８０に取り付けられ
ているシールド部分７８の平面を若干越えるように延在
する。隣接のスタッド５６とシールド部分７４との間に
おけるシールド部分７８の長さは、同スタッド５６とシ
ールド部分７４との間の実際の間隔よりも若干大きくな
るように選択されている。これは、シールド部分７８の
縁によりシールド部分７４に外向きの力が加わるように
するためである。この外向きの力は、シールド部分７４
に若干の偏りを生ぜしめて、シールド材料の弾力性によ
り継手７９に気密嵌合を維持する。内側の隅部にも、参
照数字８２で示すように、隣接のシールド部分８６の平
面を若干越えるようにシールド部分８４を延在すること
によって類似の形式の継手を形成することができる。 また、シールド部分８６は、隣接の取り付けスタッド５
６とシールド部分８４との間の実際の間隔よりも若干大
きい長さで形成されている。これによりシールド部分８
４は若干偏り、その結果、弾性反作用でシールド部分８
６の端部に対し圧力が維持され、それによって、隅部８
２にも連続した封止が形成される。

【００２３】図６はまた、シールド部分７４及びシール
ド部分８４のような隣接するシールド部分を結合するの
に用いられる他の形式の継手を示す。この継手８６にお
いては、シールド部分７４及び８４の端部が１本のスタ
ッド５６の箇所で重なり合って共にボルト固定され、そ
れにより封止継手を形成している。このように重なり合
って結合される幾つかのシールド部分は、内筒の隣接表
面から同じ間隔になるようにしても、シールド材料の可
撓性により、重なり継手を形成するのに充分なほど１つ
のシールド部分を撓ませることができる。

【００２４】図７及び図８には、蒸気タービンの熱シー
ルドと内筒との間に閉じた空間を維持するための継手の
他の形態が示してある。図７を参照するに、シールド部
分８８は、スタッド５６及びねじ５７により内筒２２に
取り付けられている。シールド部分８８の端部９０で当
該熱シールドを終端するのが望ましい。熱シールドと内
筒との間に開空間が形成されるのを回避するために、小
さいシールド部分９２を、該シールド部分９２の縁部が
内筒２２に圧接するようにしてシールド部分８８の下側
面に溶接することができよう。シールド部分９２は、ス
タッド５６によって該シールドと内筒との間に形成され
る間隔よりも若干長くするのが好ましい。そのようにす
れば、端部９０近傍のシールド部分は外向きに撓まされ
、それにより、弾性反作用で、当該シールド部分９２は
内筒の表面９４に気密に圧接されるからである。類似の
構成が図８に示してあり、この例においては、シールド
部分９８の縁部９６は９０°の角度で曲げられて内筒表
面１００に圧接されている。この場合にも、内筒の表面
１００に対し垂直に曲げられたシールド部分１０２は、
シールド部分９８と内筒２２との間の公称間隔よりも長
くするのが望ましい。そのようにすれば、シールド部分
９８の撓みもしくは偏りで内筒の表面に対し圧力が維持
されるからである。図８にも縁閉鎖部の他の形態が示し
てある。即ち、シールド部分１０４は、シールド部分１
０８の端部１０６に溶接されて、内筒２２の隅部１１０
まで下方に延在している。取付けスタッド５６とシール
ド部分１０４との間のシールド部分１１２は、内筒の隅
部１１０とスタッド５６との間の公称間隔よりも短くし
てあり、それにより、この短いシールド部分１０４も隅
部１１０に気密接触を維持するように若干撓ませること
ができる。

【００２５】図９は、他のシールド部分１１６（又は内
筒２２の表面）に対しシールド部分１１４が閉鎖接触さ
れる構造の別の形態を示す図である。この例においては
、シールド部分１１４はシールド部分１１６に達せず、
従って、シールド部分１１４の端部１２０と隣接のシー
ルド部分１１６との間には小さい隙間１１８が形成され
る。この小さい隙間を閉鎖するために、シールド部分１
１４の外表面１２２には付加的なシールドストリップ１
２１を溶接し、該シールドストリップを、シールド部分
１１６の隣接表面に対し気密接触関係で保持することが
できる。この方法は、隣接の円筒表面が或る程度不規則
な形状を有したり面取りされている領域でも採用するこ
とが可能であり、この方法によれば、別のシールドスト
リップを、不規則な形状と整合するように切断して連続
するシールド部分に溶接することが可能となる。

【００２６】以上、内筒と熱シールドとの間に、閉じた
空間が形成されるような仕方で二重ケーシング蒸気ター
ビンの内筒を囲繞する装置について述べた。熱シールド
は内筒から流出する通常冷却した蒸気が内筒の表面上を
流れず、内筒の壁に顕著な熱応力を発生しないように、
内筒の全ての露出した表面を覆う。更に、熱シールドと
内筒との間に閉じた空間を設けることにより、該空間内
に、内筒から、内筒と外筒との間の空間への熱伝達を減
少しそれにより蒸気タービンの熱効率を改善する断熱媒
体が設けられる。２つの内筒と１つの外筒が設けられて
いるタービンにおいては、シールドを、最も内側のケー
シングもしくは内筒の周囲に配置することができよう。

【００２７】本発明を、１つの蒸気タービン形態に適用
される好ましい実施例と関連して説明したが、本発明の
実施例において多くの変更及び変形が可能であることは
明らかである。従って、本発明を、図示した特定の実施
例に限定する意図はなく、本発明の範囲内で幾多の変更
及び変形が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】二重ケーシング低圧蒸気タービンの一例を示す
簡略断面図。

【図２】本発明の教示に従って熱シールドを備えた蒸気
タービンの内筒の簡略部分端面図。

【図３】図２に示した内筒の部分平面図。

【図４】図２の左下側隅部の拡大図。

【図５】図４を横から見た図。

【図６】本発明による熱シールドの封止継手の実施例を
示す図。

【図７】本発明による熱シールドの封止継手の別の実施
例を示す図。

【図８】本発明による熱シールドの封止継手の他の実施
例を示す図。

【図９】本発明による熱シールドの封止継手の更に他の
実施例を示す図。

【符号の説明】

１０　　　　　　　　蒸気タービン １８　　　　　　　　複数のタービン羽根段２２　　　
　　　　　内筒 ２２Ａ　　　　　　内筒の外表面 ２４　　　　　　　　外筒 ２６　　　　　　　　蒸気入口手段 ３６　　　　　　　　蒸気出口手段 ３８　　　　　　　　内筒及び外筒間のスペース（空洞
）４０　　　　　　　　蒸気排出手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のタービン羽根段を取り囲む内筒と、
   該内筒を実質的に囲繞する外筒と、この外筒を通って前
   記内筒に接続され、高温蒸気を前記内筒に流入させ前記
   タービン羽根段の回転を行わせる蒸気入口手段と、前記
   内筒からの冷却蒸気を前記内筒及び前記外筒間のスペー
   ス内に放出する蒸気出口手段と、前記外筒の外部に蒸気
   を排出する蒸気排出手段と、前記高温蒸気が前記内筒の
   内表面に接触し、前記冷却蒸気が前記内筒の外表面に接
   触することから前記内筒に作用する熱応力を減少するた
   めの熱応力減少手段とを備え、前記熱応力減少手段は、
   前記内筒の前記外表面に所定の間隔で離間して取り付け
   られた熱シールドを含み、該熱シールドは、前記内筒の
   全表面の周囲に延在して同熱シールドと前記内筒との間
   に実質的に閉じた内部空間を形成し、前記内筒の前記外
   表面上における前記冷却蒸気の流れを阻止する、蒸気タ
   ービン。