JPH056101U - Nozzle diaphragm of steam turbine - Google Patents

Nozzle diaphragm of steam turbine

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JPH056101U
JPH056101U JP5083991U JP5083991U JPH056101U JP H056101 U JPH056101 U JP H056101U JP 5083991 U JP5083991 U JP 5083991U JP 5083991 U JP5083991 U JP 5083991U JP H056101 U JPH056101 U JP H056101U
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JP
Japan
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outer ring
mounting groove
ring portion
steam turbine
turbine
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JP5083991U
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Inventor
智幸 波多野
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、蒸気タービンの組付け時、かじりの
発生を抑えるとともに、蒸気タービンの急速な起動や負
荷変化時などにケーシングが不均等な膨脹および収縮を
起こして取付溝側面に歪みやねじれが発生しても、取付
溝側面の変形に対応してシール性能を確保することがで
きるようにしたものである。 【構成】タービンケーシング2内に穿設された取付溝2
aに挿入される外輪部22を備えた蒸気タービンのノズ
ルダイアフラム20において、前記取付溝2aと前記外
輪部22との間に空隙CL1,CL2 を溝幅方向に形成すると
ともに、前記取付溝2aの側方シール面27を気密にシ
ールする弾性変位可能なシール手段30,31,32を
前記外輪部22側に設けている。
(57) [Abstract] [Purpose] The present invention suppresses galling during assembly of a steam turbine, and causes uneven expansion and contraction of the casing during rapid start-up of the steam turbine or load change. Even if the side surface of the mounting groove is distorted or twisted, the sealing performance can be ensured in response to the deformation of the side surface of the mounting groove. [Structure] Mounting groove 2 bored in turbine casing 2
In the nozzle diaphragm 20 of the steam turbine having the outer ring portion 22 inserted in a, gaps CL1, CL2 are formed in the groove width direction between the mounting groove 2a and the outer ring portion 22, and the mounting groove 2a Elastically displaceable sealing means 30, 31, 32 for hermetically sealing the side sealing surface 27 are provided on the outer ring portion 22 side.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案は、蒸気タービンに用いられるノズルダイアフラムに係り、特に組み立 て時の組み付けが容易でシール性能を向上させることができるノズルダイアフラ ムの改良に関する。   The present invention relates to a nozzle diaphragm used in a steam turbine, and particularly to an assembled diaphragm. Nozzle diaphragm that can be easily installed and improves the sealing performance. Regarding the improvement of the system.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

一般に、蒸気タービンはタービンケーシング内にロータが回転可能に軸支され 、ロータの一端は発電機に連結される。タービンケーシング内はタービン段落が 多段に構成され、各タービン段落にはタービンケーシング側にノズル(静翼)を 保持するノズルダイアフラムが、ロータ側に動翼がそれぞれ対をなして設けられ る。蒸気タービンはタービンケーシングおよびノズルダイアフラムにより構成さ れる静止部と、ロータおよび動翼により構成される回転部とからなる。蒸気ター ビンのタービン段落はノズルと、このノズルの下流側に位置する動翼とから構成 される。   Generally, a steam turbine has a rotor rotatably supported in a turbine casing. , One end of the rotor is connected to the generator. In the turbine casing Nozzles (stator vanes) are installed on the turbine casing side of each turbine stage. A nozzle diaphragm for holding is provided with rotor blades in pairs on the rotor side. It A steam turbine consists of a turbine casing and a nozzle diaphragm. A stationary part and a rotating part composed of a rotor and a moving blade. Steam tar The turbine section of the bottle consists of a nozzle and blades located downstream of this nozzle. To be done.

【0003】 蒸気タービンは、ノズルと動翼とにより蒸気通路が形成され、蒸気入口から導 入される蒸気のエネルギをノズルを介して動翼に伝達し、ロータに回転エネルギ を発生させる。[0003]   In a steam turbine, a nozzle and moving blades form a steam passage, and the steam is guided from the steam inlet. The energy of the incoming steam is transmitted to the rotor blades through the nozzle, and the rotational energy is transmitted to the rotor. Generate.

【0004】 ノズルダイアフラムは、ノズルを保持する外輪部と内輪部とから構成される。 ノズルダイアフラムの外輪部はタービンケーシング内に周方向に形成された取付 溝内に嵌装される。一方、内輪部は、ロータの周方向に形成された突部間に配置 される。内輪部のロータに面した内周端側にはラビリンスパッキン等のシール部 材が設けられロータ側からの蒸気の漏洩を防止している。[0004]   The nozzle diaphragm is composed of an outer ring portion that holds the nozzle and an inner ring portion. The outer ring of the nozzle diaphragm is mounted in the turbine casing in the circumferential direction. It is fitted in the groove. On the other hand, the inner ring part is placed between the protrusions formed in the circumferential direction of the rotor. To be done. A seal part such as a labyrinth packing is located on the inner peripheral end of the inner ring facing the rotor. A material is provided to prevent steam from leaking from the rotor side.

【0005】 ところで、タービンケーシング側では、外輪部と取付溝とによりシール部が構 成される。シール部は、運転中に蒸気の入口側圧力と出口側圧力との差圧により 外輪部の下流側径方向側面が取付溝側に押圧され、取付溝の下流側径方向側面に 密着することにより、外輪部側から蒸気が漏洩するのを防止している。外輪部と 取付溝との接触面は、所定の面圧を確保するように接触面積が決定される。[0005]   By the way, on the turbine casing side, the outer ring and the mounting groove form a seal. Is made. The seal part is affected by the pressure difference between the steam inlet pressure and the outlet pressure during operation. The downstream radial side surface of the outer ring portion is pressed toward the mounting groove side, and is pressed to the downstream radial side surface of the mounting groove. The close contact prevents steam from leaking from the outer ring side. Outer ring part The contact area of the contact surface with the mounting groove is determined so as to ensure a predetermined surface pressure.

【0006】 また、シール部から蒸気の漏洩を抑えるためには、外輪部と取付溝間のクリア ランスを極力小さく設定することが望ましく、そのため、クリアランスをほぼ零 に近づけて設定し、ノズルダイアフラムをタービンケーシングに組付けている。 以上のように従来の蒸気タービンでは、ノズルと動翼とで形成される蒸気通路 を除く他の部分から、蒸気が漏洩するのを防止してシール効果を高め、漏洩損失 が生じないよう構成されている。[0006]   In addition, in order to prevent steam from leaking from the seal part, clear the space between the outer ring part and the mounting groove. It is desirable to set the lance as small as possible, so the clearance is almost zero. The nozzle diaphragm is attached to the turbine casing.   As described above, in the conventional steam turbine, the steam passage formed by the nozzle and the moving blades. Except for the other parts, steam is prevented from leaking and the sealing effect is improved, resulting in leakage loss. Is configured so that no

【0007】[0007]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

最近の蒸気タービンプラントでは、起動特性が良好で、かつ急激な負荷変化に も追従できるタービン性能が要求され、このため厳しい条件下で使用される場合 が多い。   Recent steam turbine plants have good start-up characteristics and can handle sudden load changes. Turbine performance that can follow even when required, and therefore when used under severe conditions There are many.

【0008】 また、蒸気タービンでは、特に、タービンケーシングは熱容量が大きいため、 急激な熱変化に対応してタービンケーシング全体が一様に膨脹・収縮せず、不均 等に膨脹および収縮を繰り返すことにより、歪みやねじれを生じることがある。 特に、蒸気条件(温度、圧力等)が厳しい初段側のタービン段落では、タービ ンケーシングに経年的にクリープ変形が生じる可能性があり、外輪部と取付溝と のクリアランスをほぼ零に近づけて、外輪部を取付溝に嵌装してシール部を構成 した場合、タービンケーシングの取付溝とノズルダイアフラムの外輪部との接触 面に隙間が生じ、この隙間から蒸気が漏洩し、シール効果が損なわれる可能性が ある。さらに、漏洩した蒸気により、接触面に浸食が生じて漏洩損失が増大し、 蒸気タービンの性能劣化を招く恐れがある。[0008]   Further, in the steam turbine, in particular, since the turbine casing has a large heat capacity, The entire turbine casing does not expand and contract uniformly in response to rapid heat changes, resulting in uneven Repeated expansion and contraction may cause distortion or twisting.   Especially in the turbine stage on the first stage where steam conditions (temperature, pressure, etc.) are severe, Creep deformation may occur in the casing over time, and The clearance is made close to zero and the outer ring part is fitted into the mounting groove to form the seal part. Contacting the mounting groove of the turbine casing with the outer ring of the nozzle diaphragm, There is a possibility that a gap will be created on the surface, steam will leak from this gap, and the sealing effect will be impaired. is there. In addition, the leaked steam causes erosion on the contact surface, increasing leakage loss, There is a risk of degrading the performance of the steam turbine.

【0009】 しかも、外輪部と取付溝とのクリアランスをほぼ零に近づけて設定した場合、 組立時に外輪部を取付溝に嵌装する際接触面にかじりが発生し、蒸気タービンの 信頼性を損なう恐れがある。 また、クリアランスを大きく設定した場合、蒸気の上下流間の差圧が小さいと 充分シール性能を発揮できないという問題がある。[0009]   Moreover, when the clearance between the outer ring portion and the mounting groove is set to be close to zero, When the outer ring part is fitted into the mounting groove during assembly, galling occurs on the contact surface, There is a risk of impairing reliability.   Also, if the clearance is set large, the pressure difference between the upstream and downstream of the steam is small. There is a problem that the sealing performance cannot be exhibited sufficiently.

【0010】 本考案は上述した事情を考慮してなされたもので、蒸気タービンの組付け時、 かじりの発生を抑えるとともに、蒸気タービンの急速な起動や負荷変化時などに タービンケーシングが不均等な膨脹および収縮を起こして取付溝側面に歪みやね じれが発生しても、取付溝側面の変形に対応してシール性能を確保することがで きる蒸気タービンのノズルダイアフラムを提供することを目的とする。。[0010]   The present invention was made in consideration of the above-mentioned circumstances, and when the steam turbine is assembled, In addition to suppressing the occurrence of galling, it can be used when the steam turbine starts rapidly or when the load changes. The turbine casing expands and contracts unevenly, causing distortion on the sides of the mounting groove. Even if kinks occur, the sealing performance can be ensured by responding to the deformation of the side surface of the mounting groove. The present invention aims to provide a nozzle diaphragm of a steam turbine. .

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムは、上述した課題を解決する ために、タービンケーシング内に穿設された取付溝に挿入される外輪部を備えた 蒸気タービンのノズルダイアフラムにおいて、前記取付溝と前記外輪部との間に 空隙を溝幅方向に形成するとともに、前記取付溝の側方シール面を気密にシール する弾性変位可能なシール手段を前記外輪部側に設けたものである。   The nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention solves the above-mentioned problems. In order to provide an outer ring portion to be inserted into a mounting groove formed in the turbine casing, In the nozzle diaphragm of the steam turbine, between the mounting groove and the outer ring portion The air gap is formed in the groove width direction and the side sealing surface of the mounting groove is hermetically sealed. The elastically displaceable sealing means is provided on the outer ring portion side.

【0012】 本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムは、上述した課題を解決する ために、複流タービンのタービンケーシング初段に穿設された取付溝に挿入され る外輪部と、この外輪部とノズルを介して一体に設けられた内輪部とを備えた蒸 気タービンのノズルダイアフラムにおいて、前記取付溝と前記外輪部との間に空 隙を溝幅方向に形成するとともに、前記外輪部を溝幅方向に附勢させて前記取付 溝の側方シール面を気密にシールする弾性部材を前記内輪部に設けたものである 。[0012]   The nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention solves the above-mentioned problems. For this reason, it is inserted in the mounting groove drilled in the first stage of the turbine casing of the double-flow turbine. And an inner ring portion integrally provided with the outer ring portion via a nozzle. In the nozzle diaphragm of the air turbine, there is an empty space between the mounting groove and the outer ring portion. The gap is formed in the groove width direction, and the outer ring portion is biased in the groove width direction to attach An elastic member that hermetically seals the side sealing surface of the groove is provided in the inner ring portion. .

【0013】[0013]

【作用】[Action]

本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムは、取付溝と外輪部との間に 溝幅方向に空隙を形成するとともに、取付溝の側方シール面を気密にシールする 弾性変位可能なシール手段を外輪部側に設けたことにより、蒸気タービンの組付 け時外輪部が取付溝に円滑に挿入され、かじり付きが抑止される。そして、ター ビンケーシングの不均等な熱膨張や収縮により取付溝の側面が変形しても、その 変形に応じて外輪部側を取付溝に密着させることができるので、確実にシール機 能を果たす。   The nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention is provided between the mounting groove and the outer ring portion. Form a gap in the groove width direction and airtightly seal the side sealing surface of the mounting groove. Assembly of the steam turbine by elastically displaceable sealing means on the outer ring side The outer ring portion is smoothly inserted into the mounting groove at the time of skidding, and galling is suppressed. And tar Even if the side surface of the mounting groove is deformed due to uneven thermal expansion or contraction of the bottle casing, As the outer ring side can be brought into close contact with the mounting groove according to deformation, the sealing machine Fulfills Noh.

【0014】 また、本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムは、取付溝と外輪部と の間に空隙を溝幅方向に形成するとともに、外輪部を溝幅方向に附勢させて取付 溝の側方シール面を気密にシールする弾性部材を内輪部に設けたことにより、蒸 気タービンの組付け時外輪部が溝に円滑に挿入され、かじり付きが抑止される。[0014]   Further, the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention includes a mounting groove, an outer ring portion, and A gap is formed in the groove width direction, and the outer ring is biased in the groove width direction for mounting. By providing the inner ring with an elastic member that hermetically seals the side sealing surface of the groove, When the air turbine is assembled, the outer ring portion is smoothly inserted into the groove to prevent galling.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

以下、本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムについて添付図面を参 照して説明する。   Hereinafter, refer to the attached drawings for the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention. I will explain.

【0016】 図1は本考案の第1の実施例に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムが組み 込まれてた複流低圧タービンの全体を示す縦断面図、図2は図1の要部を拡大し て示す要部拡大縦断面図、図3は上記ノズルダイアフラムにシール手段としての 第1のキー部材が取り付けられた状態を示す一部破断斜視図である。[0016]   FIG. 1 is a perspective view of a steam turbine nozzle diaphragm according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view showing the entire double-flow low-pressure turbine that has been inserted. FIG. 3 is an enlarged vertical sectional view of the main part shown in FIG. It is a partially broken perspective view showing the state where the 1st key member was attached.

【0017】 蒸気タービンとしての複流低圧タービンは、図1に示すように、外部ケーシン グ1内に内部ケーシング2が内蔵される。内部ケーシング2内には、回転エネル ギを発生させるためのロータ3が回転可能に軸支され、ロータ3の一端は発電機 (図示せず)に連結される。[0017]   As shown in FIG. 1, the double-flow low-pressure turbine as a steam turbine has an external casing. An inner casing 2 is built in the bag 1. In the inner casing 2, there is a rotary energy A rotor 3 for generating gear is rotatably supported, and one end of the rotor 3 is a generator. (Not shown).

【0018】 外部ケーシング1および内部ケーシング2の中央部には、これらケーシング1 ,2を貫通して蒸気入口部4が形成され、蒸気入口部4から導入された蒸気は内 部ケーシング2内で分流される。内部ケーシング2の両端には、蒸気出口部5, 6が設けられ、蒸気出口部5,6から仕事を終えた蒸気が図示しない復水器に排 出される。[0018]   At the center of the outer casing 1 and the inner casing 2, these casings 1 , 2 is penetrated to form a steam inlet 4, and the steam introduced from the steam inlet 4 is The flow is divided in the partial casing 2. At both ends of the inner casing 2, the steam outlet parts 5, 6 is provided, and the finished steam is discharged from the steam outlets 5 and 6 to a condenser (not shown). Will be issued.

【0019】 内部ケーシング2内はタービン段落が多段に構成され、各タービン段落には内 部ケーシング2側にノズル(静翼)21,21B〜21N,21b〜21nを保 持するノズルダイアフラム20,20B〜20N,20b〜20nがそれぞれ設 けられる。また、各タービン段落のロータ3側には、動翼12A〜12N,12 a〜12nがノズル21,21B〜21N,21b〜21nとそれぞれ対をなし て設けられる。[0019]   Inside the inner casing 2, turbine stages are configured in multiple stages, and each turbine stage has an internal Nozzles (stator vanes) 21, 21B to 21N, 21b to 21n are kept on the side of the casing 2 The nozzle diaphragms 20 and 20B to 20N and 20b to 20n are respectively installed. Be kicked. Further, the rotor blades 12A to 12N, 12 are provided on the rotor 3 side of each turbine stage. a to 12n are paired with the nozzles 21, 21B to 21N and 21b to 21n, respectively. Is provided.

【0020】 そして、ノズルダイアフラム20,20B〜20N,20b〜20nに形成さ れたノズル21,21B〜21N,21b〜21nとその下流側の動翼12A〜 12N,12a〜12nとがそれぞれ対をなして蒸気タービンの1段落を構成す る。すなわち、蒸気入口部4側の初段は、ダイアフラム20のノズル21と動翼 12A,12aとによりそれぞれ構成され、第N段は、ノズル20N,20nと 動翼12N,12nによりそれぞれ構成される。[0020]   Then, the nozzle diaphragms 20, 20B to 20N, 20b to 20n are formed. Nozzles 21, 21B to 21N, 21b to 21n and moving blades 12A on the downstream side thereof 12N and 12a to 12n are paired with each other to form a paragraph of the steam turbine. It That is, the first stage on the side of the steam inlet 4 is the nozzle 21 of the diaphragm 20 and the moving blade 12A and 12a, and the Nth stage is nozzles 20N and 20n. The moving blades 12N and 12n are respectively configured.

【0021】 内部ケーシング2内には、複数の取付溝2A〜2N,2a〜2nが周方向に形 成され、各取付溝2A〜2N,2a〜2nには、ノズルダイアフラム20,20 B〜20N,20b〜20nがそれぞれ嵌装される。ロータ3には、複数の突部 11A〜11N,11a〜11nが周方向に設けられ、これら突部11A〜11 N,11a〜11nに動翼12A〜12N,12a〜12nがそれぞれ植設され る。[0021]   A plurality of mounting grooves 2A to 2N and 2a to 2n are formed in the inner casing 2 in the circumferential direction. Nozzle diaphragms 20 and 20 are formed in the mounting grooves 2A to 2N and 2a to 2n. B-20N and 20b-20n are respectively fitted. The rotor 3 has a plurality of protrusions. 11A to 11N and 11a to 11n are provided in the circumferential direction, and these protrusions 11A to 11 Moving blades 12A to 12N and 12a to 12n are planted in N and 11a to 11n, respectively. It

【0022】 ノズルダイアフラム20,20B〜20N,20b〜20nは、例えば初段を 構成するノズルダイアフラム20を例にとると、ノズル21を保持する外輪部2 2と内輪部23とから構成される。内輪部23は突部11A,11a間に形成さ れる凹部に配置され、内輪部23のロータ3に面した内側には例えばラビリンス パッキン等のシール部材(図示せず)が設けられロータ3側からの蒸気の漏洩を 防止している。[0022]   The nozzle diaphragms 20, 20B to 20N, 20b to 20n have, for example, the first stage. Taking the constituent nozzle diaphragm 20 as an example, the outer ring portion 2 that holds the nozzle 21 2 and the inner ring portion 23. The inner ring portion 23 is formed between the protrusions 11A and 11a. The inner ring portion 23 facing the rotor 3 is disposed in a concave portion formed in A seal member (not shown) such as packing is provided to prevent steam from leaking from the rotor 3 side. To prevent.

【0023】 ところで、外輪部22は、図2に示すように取付溝2aの軸方向長さより短く 設定され、取付溝2aに挿入されると所定の軸方向間隙CL1,CL2 を確保して、軸 方向に変位可能に取り付けられる。[0023]   By the way, the outer ring portion 22 is shorter than the axial length of the mounting groove 2a as shown in FIG. When set and inserted into the mounting groove 2a, the specified axial clearances CL1, CL2 are secured, It is attached so that it can be displaced in any direction.

【0024】 また、外輪部22の下流側側面22Aには、周方向に側溝30が形成され、こ の周側溝30内に弾性体としてのコイルばね31を介してリング状の第1のキー 部材32が装着される。シール手段は周側溝30、コイルばね31および第1の キー部材32により構成される。[0024]   Further, on the downstream side surface 22A of the outer ring portion 22, a side groove 30 is formed in the circumferential direction. A ring-shaped first key with a coil spring 31 as an elastic body in the circumferential groove 30 of The member 32 is attached. The sealing means includes the circumferential groove 30, the coil spring 31, and the first groove. It is composed of the key member 32.

【0025】 周側溝30の開口部には、突部30Cが周側溝30の内方に突出して形成され 、第1のキー部材32の軸方向変位を規制し抜け止めを防止する。第1のキー部 材32の下流側側面32aは、コイルばね31のばね附勢力により取付溝2aの 下流側側面27に圧接される。このため、第1のキー部材32が取付溝2aの下 流側側面27に密着すると、取付溝2aと外輪部22との間隙をシールするよう になっている。[0025]   A protrusion 30 </ b> C is formed at the opening of the circumferential groove 30 so as to project inward of the circumferential groove 30. , The axial displacement of the first key member 32 is restricted to prevent the first key member 32 from coming off. First key part The downstream side surface 32 a of the material 32 is attached to the mounting groove 2 a by the spring biasing force of the coil spring 31. It is pressed against the downstream side surface 27. Therefore, the first key member 32 is below the mounting groove 2a. When it comes into close contact with the flow side surface 27, it seals the gap between the mounting groove 2a and the outer ring portion 22. It has become.

【0026】 第1のキー部材32は、図3に示すように周方向に多数分割されたキー割り片 32A〜32Nから構成される。各キー割り片32A〜32Nは軸方向断面がT 字状に形成される。また、各キー割り片32A〜32Nは、軸方向各側面に突部 33とこの突部33に摺動自在に嵌合する摺動溝34がそれぞれ形成される。こ れら突部33と摺動溝34とがそれぞれ嵌合されて第1のキー部材32を構成す る。各キー割り片32A〜32Nは軸方向から力を受けるとそれぞれ独立して軸 方向に変位可能に摺動する。[0026]   As shown in FIG. 3, the first key member 32 is a key split piece that is divided into multiple pieces in the circumferential direction. It is composed of 32A to 32N. Each of the key split pieces 32A to 32N has a T-shaped axial section. It is formed in a letter shape. Further, each of the key split pieces 32A to 32N has a protrusion on each side surface in the axial direction. 33 and a sliding groove 34 which is slidably fitted to the protrusion 33 are formed. This The protrusion 33 and the sliding groove 34 are fitted to each other to form the first key member 32. It Each of the key split pieces 32A to 32N independently moves when it receives a force from the axial direction. Slides so that it can be displaced in any direction.

【0027】 各キー割り片32A〜32Nの軸方向の変位量M1は、取付溝2aと外輪部2 2との間の軸方向間隙(CL1 +CL2 )より大きく設定されている(図2参照)。 そして、各キー割り片32A〜32Nは、所定の変位量M1分外方に変位すると 、各キー割り片32A〜32Nの径方向突出部35が周側溝30の突部30Cに 規制され、キー割り片32A〜32Nが周側溝30から脱落するのを防止するよ うになっている。 次に、上記第1の実施例に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムの作用につ いて説明する。[0027]   The axial displacement amount M1 of each key split piece 32A to 32N is determined by the mounting groove 2a and the outer ring portion 2. It is set to be larger than the axial clearance (CL1 + CL2) between it and 2 (see Fig. 2). When the key split pieces 32A to 32N are displaced outward by a predetermined displacement amount M1. , The radial projections 35 of the key split pieces 32A to 32N are aligned with the projections 30C of the circumferential groove 30. It is regulated and prevents the key split pieces 32A to 32N from falling off from the circumferential groove 30. Growling.   Next, the operation of the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the first embodiment will be described. And explain.

【0028】 蒸気タービンの組付け時、ノズルダイアフラム20を取付溝2aに取り付ける 際、取付溝2aと外輪部22との間には所定の間隙(CL1 + CL2)が形成され、 第1のキー部材32が周側溝30の内方に弾性変位するため、外輪部22が取付 溝2aに円滑に挿入される。[0028]   When assembling the steam turbine, the nozzle diaphragm 20 is mounted in the mounting groove 2a. At this time, a predetermined gap (CL1 + CL2) is formed between the mounting groove 2a and the outer ring portion 22, Since the first key member 32 is elastically displaced inward of the circumferential groove 30, the outer ring portion 22 is attached. It is smoothly inserted into the groove 2a.

【0029】 蒸気タービンの運転中、ノズルダイアフラム20前後の差圧(P1−P2)が小さ く、外輪部22の下流側側面22Aと取付溝2aの下流側側面27との間に間隙 CL2 がある場合、第1のキー部材32は、コイルばね31により取付溝2aの下 流側側面27にばね附勢されて密着する。このため、取付溝2aとノズルダイア フラム20の外輪部22との間隙CL2 がシールされ、内部ケーシング2側からの 蒸気の漏洩を防止する。[0029]   The differential pressure (P1-P2) before and after the nozzle diaphragm 20 is small during operation of the steam turbine. Between the downstream side surface 22A of the outer ring portion 22 and the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a. When CL2 is present, the first key member 32 is attached to the bottom of the mounting groove 2a by the coil spring 31. The flow side surface 27 is spring-biased and closely contacts. Therefore, the mounting groove 2a and the nozzle die The clearance CL2 between the flam 20 and the outer ring portion 22 is sealed, and Prevent steam leakage.

【0030】 また、蒸気タービンの運転中、ノズルダイアフラム20前後の差圧(P1−P2) が大きく、ノズルダイアフラム20が下流側に押圧され外輪部22の下流側側面 22Aと取付溝2aの下流側側面27とが密着すると、第1のキー部材32は周 側溝30内に収容され、取付溝2aとノズルダイアフラム20の外輪部22側が シールされる。[0030]   In addition, the differential pressure (P1-P2) before and after the nozzle diaphragm 20 during operation of the steam turbine. Is large, the nozzle diaphragm 20 is pressed downstream, and the downstream side surface of the outer ring portion 22 is When 22A and the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a come into close contact, the first key member 32 is rotated. The mounting groove 2 a and the outer ring portion 22 side of the nozzle diaphragm 20 are housed in the side groove 30. Sealed.

【0031】 さらに、内部ケーシング2の不均等な熱膨張や収縮により取付溝2aの下流側 側面27が変形しても、その変形に応じてキー割り片32A〜32Nがそれぞれ 独立して取付溝2aの下流側側面27にばね附勢される。このため、たとえ、取 付溝2aの下流側側面27が変形しても、その変形に応じてシールすることがで き、シール面の全周に亘り確実にシール機能を果たす。[0031]   Further, due to uneven thermal expansion and contraction of the inner casing 2, the downstream side of the mounting groove 2a Even if the side surface 27 is deformed, the key split pieces 32A to 32N are respectively deformed according to the deformation. The spring is independently biased to the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a. For this reason, even if Even if the downstream side surface 27 of the groove 2a is deformed, it is possible to seal according to the deformation. In this way, the sealing function is reliably achieved over the entire circumference of the sealing surface.

【0032】 また、第1のキー部材32は、取付溝2aの下流側側面27に常時押圧されて 密着しているので、蒸気タービンが起動から停止に至る過渡的変化を含めて発生 する取付溝2aの下流側側面27の変化に対しても、その変化に追随し、良好な シール性能を発揮する。 図4は、上記第1の実施例の変形例を示すもので、図1ないし図3と同一部分 又は相当部分には同一符号を付してその説明は省略する。[0032]   Further, the first key member 32 is constantly pressed against the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a. Since they are in close contact with each other, the transition occurs from start to stop of the steam turbine Even if the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a is changed, it follows the change and is excellent. Exhibits sealing performance.   FIG. 4 shows a modified example of the first embodiment, which is the same part as that of FIGS. 1 to 3. Alternatively, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0033】 外輪部22の下流側側面22Aには、周方向に側溝40が形成され、この周側 溝40内に弾性体としてのコイルばね41を介してリング状の第2のキー部材4 2が装着される。シール手段は、環状溝40、コイルばね41および第2のキー 部材により構成される。[0033]   A side groove 40 is formed on the downstream side surface 22A of the outer ring portion 22 in the circumferential direction. A ring-shaped second key member 4 is provided in the groove 40 via a coil spring 41 as an elastic body. 2 is attached. The sealing means includes the annular groove 40, the coil spring 41, and the second key. It is composed of members.

【0034】 第2のキー部材42の下流側端面42aは、コイルばね41のばね附勢力によ り取付溝2aの下流側側面27に圧接される。このため、第2のキー部材42が 取付溝2aの下流側側面27に密着すると、取付溝2aと外輪部22とをシール するようになっている。[0034]   The downstream end surface 42a of the second key member 42 is driven by the spring biasing force of the coil spring 41. It is pressed against the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a. Therefore, the second key member 42 When closely attached to the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a, the mounting groove 2a and the outer ring portion 22 are sealed. It is supposed to do.

【0035】 第2のキー部材42は、周方向に多数分割されたキー割り片42A〜42Nか ら構成される。各キー割り片42A〜42Nは、図4に示すように軸方向断面が D字状に形成される。また、各キー割り片42A〜42Nは、上記第1の実施例 と同様に、軸方向各側面に軸方向に摺動自在な係止部(図示せず)をそれぞれ備 えている。これら係止部がそれぞれ嵌合されて第2のキー部材42を構成する。 このため、各キー割り片42A〜42Nは軸方向から力を受けるとそれぞれ独立 して軸方向に変位可能に摺動する。[0035]   The second key member 42 is a key split piece 42A to 42N divided into a large number in the circumferential direction. It is composed of Each of the key split pieces 42A to 42N has an axial section as shown in FIG. It is formed in a D shape. The key split pieces 42A to 42N are the same as those in the first embodiment. In the same manner as above, each side surface in the axial direction is provided with a locking portion (not shown) slidable in the axial direction. I am. These locking portions are fitted with each other to form the second key member 42. Therefore, the key split pieces 42A to 42N become independent when they receive a force from the axial direction. Then, it slides so that it can be displaced in the axial direction.

【0036】 各キー割り片42A〜42Nが軸方向に変位する変位量M2は、取付溝2aと 外輪部22との間の軸方向間隙(CL3 +CL4 )より大きく設定されている。そし て、各キー割り片42A〜42Nは、下流側端面42aが取付溝2aの下流側側 面27に当接して押圧され、外輪部22の軸方向変位に応じて外輪部22と相対 変位可能に周側溝40内を摺動するようになっている。 次に、上記変形例に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムの作用について説 明する。[0036]   The displacement amount M2 by which the key split pieces 42A to 42N are displaced in the axial direction is equal to the mounting groove 2a. It is set to be larger than the axial gap (CL3 + CL4) with the outer ring portion 22. That In each of the key split pieces 42A to 42N, the downstream end surface 42a is on the downstream side of the mounting groove 2a. The outer ring 22 is pressed against the surface 27 and is moved relative to the outer ring 22 in accordance with the axial displacement of the outer ring 22. It slides in the circumferential groove 40 so as to be displaceable.   Next, the operation of the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the above modification will be explained. Reveal

【0037】 蒸気タービンの組付け時、ノズルダイアフラム20を取付溝2aに取り付ける 際、取付溝2aと外輪部22との間には所定の間隙(CL3 + CL4)が形成され、 第2のキー部材42が周側溝40の内方に弾性変位するため、外輪部22が取付 溝2aに円滑に挿入され、かじり付きが抑止される。[0037]   When assembling the steam turbine, the nozzle diaphragm 20 is mounted in the mounting groove 2a. At this time, a predetermined gap (CL3 + CL4) is formed between the mounting groove 2a and the outer ring portion 22, Since the second key member 42 is elastically displaced inward of the circumferential groove 40, the outer ring portion 22 is attached. It is smoothly inserted into the groove 2a, and galling is suppressed.

【0038】 蒸気タービンの運転中、ノズルダイアフラム20前後の差圧(P1−P2)が小さ く、外輪部22の下流側側面22Aと取付溝2aの下流側側面27との間に間隙 CL4 がある場合、外輪部22側の第2のキー部材42は、コイルばね41により 取付溝2aの下流側側面27にばね附勢され密着する。このため、取付溝2aと ノズルダイアフラム20の外輪部22側がシールされる。[0038]   The differential pressure (P1-P2) before and after the nozzle diaphragm 20 is small during operation of the steam turbine. Between the downstream side surface 22A of the outer ring portion 22 and the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a. When CL4 is present, the second key member 42 on the outer ring portion 22 side is formed by the coil spring 41. The downstream side surface 27 of the mounting groove 2a is spring-biased and closely contacts. Therefore, the mounting groove 2a The outer ring portion 22 side of the nozzle diaphragm 20 is sealed.

【0039】 また、蒸気タービンの運転中、ノズルダイアフラム20前後の差圧(P1−P2) が大きく、ノズルダイアフラム20が下流側に押圧され外輪部22の下流側側面 22Aと取付溝2aの下流側側面27とが密着すると、第2のキー部材42は周 側溝40内に収容され、取付溝2aとノズルダイアフラム20の外輪部22側が シールされる。[0039]   In addition, the differential pressure (P1-P2) before and after the nozzle diaphragm 20 during operation of the steam turbine. Is large, the nozzle diaphragm 20 is pressed downstream, and the downstream side surface of the outer ring portion 22 is When 22A and the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a come into close contact, the second key member 42 is rotated. The mounting groove 2 a and the outer ring portion 22 side of the nozzle diaphragm 20 are housed in the side groove 40. Sealed.

【0040】 さらに、内部ケーシング2の不均等な熱膨張や収縮により取付溝2aの下流側 径方向側面27が変形しても、その変形に応じてキー割り片42A〜42Nがそ れぞれ独立して取付溝2aの下流側側面27にばね附勢される。このため、たと え、取付溝2aの下流側側面27が変形しても、その変形に応じて確実にシール 性能を果たす。[0040]   Further, due to uneven thermal expansion and contraction of the inner casing 2, the downstream side of the mounting groove 2a Even if the radial side surface 27 is deformed, the key split pieces 42A to 42N are deformed according to the deformation. Each of them is independently spring-biased on the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a. For this reason, Even if the downstream side surface 27 of the mounting groove 2a is deformed, the sealing is surely performed according to the deformation. Perform performance.

【0041】 なお、上記実施例および変形例とも、蒸気タービンの初段に用いられるノズル ダイアフラムについて述べたが、これに限られるものではなく、他のタービン段 落にも適用可能なことはいうまでもない。[0041]   It should be noted that, in both the above embodiment and the modified example, the nozzle used in the first stage of the steam turbine Although the diaphragm has been described, it is not limited to this, and other turbine stages may be used. It goes without saying that it is also applicable to loss.

【0042】 次に、本考案の第2の実施例に係る蒸気タービンのダイアフラムについて図5 を参照して説明する。なお、図1ないし図4と同一部分又は相当部分には同一の 符号を付してその説明は省略する。[0042]   Next, the diaphragm of the steam turbine according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Will be described with reference to. The same parts as those in FIGS. The reference numerals are given and the description thereof is omitted.

【0043】 この蒸気タービンは複流タービンであり、タービンケーシングは図示しない外 部ケーシング内に内部ケーシング2が収容され、この内部ケーシング2内にター ビン段落が収容される。このうち、初段のタービン段落を構成する静止部の内部 ケーシング2には周方向に取付溝2a,2bが形成され、この取付溝2a,2b には、ノズルダイアフラム50が挿入される。ノズルダイアフラム50は、ノズ ル51を保持する外輪部52,52と内輪部54とから構成される。[0043]   This steam turbine is a double-flow turbine, and the turbine casing is The inner casing 2 is housed in the part casing, and the tar is placed in the inner casing 2. Bin paragraph is accommodated. Of these, the interior of the stationary part that constitutes the first-stage turbine stage Mounting grooves 2a and 2b are formed in the casing 2 in the circumferential direction, and the mounting grooves 2a and 2b are formed. A nozzle diaphragm 50 is inserted in the. Nozzle diaphragm 50 The outer ring portions 52, 52 holding the ring 51 and the inner ring portion 54.

【0044】 内輪部54はロータ3の凹部に配置され、内輪部54のロータ3に面した内周 側にはシール部材(図示せず)が設けられロータ3側からの蒸気の漏洩を防止し ている。[0044]   The inner ring portion 54 is disposed in the concave portion of the rotor 3, and the inner circumference of the inner ring portion 54 facing the rotor 3 A seal member (not shown) is provided on the side to prevent steam from leaking from the rotor 3 side. ing.

【0045】 ところで、外輪部52,52は、それぞれ図5に示すように取付溝2a,2b の溝幅より短く設定される。このため、外輪部52,52が取付溝2a,2bに 挿入されて取り付けられると、上流側に所定の軸方向間隙CL5,CL6 を確保するよ うになっている。[0045]   By the way, the outer ring portions 52, 52 are attached to the mounting grooves 2a, 2b, respectively, as shown in FIG. It is set shorter than the groove width of. Therefore, the outer ring portions 52, 52 are attached to the mounting grooves 2a, 2b. Once inserted and installed, ensure a certain axial clearance CL5, CL6 on the upstream side. Growling.

【0046】 また、内輪部54の中央部には、高温用蛇腹で構成される弾性部材としての金 属ベロー55が二重筒構造に設けられる。外輪部52,52の下流側側面52a ,52bは、蒸気入口部4から内部ケーシング2内に高圧の蒸気が導入されると 、蒸気通路上下流間の差圧により、金属ベロー55が弾性的に伸長し、取付溝2 a,2bの下流側側面26,27にそれぞれ圧接される。このため、外輪部52 ,52が差圧により取付溝2a,2bの下流側側面26,27に密着すると、取 付溝2a,2bと外輪部52,52との間をシールするようになっている。 次に、上記第2の実施例に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムの作用につ いて説明する。[0046]   In addition, in the center of the inner ring portion 54, a metal as an elastic member composed of a bellows for high temperature is used. A generic bellows 55 is provided in a double-tube structure. Downstream side surface 52a of the outer ring portions 52, 52 , 52b, when high-pressure steam is introduced from the steam inlet portion 4 into the inner casing 2. , The metal bellows 55 elastically expands due to the pressure difference between the upstream and downstream of the steam passage, and the mounting groove 2 It is pressed against the downstream side surfaces 26 and 27 of a and 2b, respectively. Therefore, the outer ring portion 52 , 52 is brought into close contact with the downstream side surfaces 26, 27 of the mounting grooves 2a, 2b due to the differential pressure, A seal is provided between the groove 2a, 2b and the outer ring portion 52, 52.   Next, the operation of the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the second embodiment will be described. And explain.

【0047】 蒸気タービンの組付け時、ノズルダイアフラム50を取付溝2a,2bに取り 付ける際、取付溝2a,2bと外輪部52,52との間には所定の間隙CL5,CL6 が形成され、外輪部52,52が取付溝2a,2bに円滑に挿入され、かじり付 きが抑止される。[0047]   When installing the steam turbine, attach the nozzle diaphragm 50 to the mounting grooves 2a and 2b. When mounting, a predetermined clearance CL5, CL6 is provided between the mounting grooves 2a, 2b and the outer ring portions 52, 52. The outer ring portions 52, 52 are smoothly inserted into the mounting grooves 2a, 2b, Is suppressed.

【0048】 蒸気タービンの運転中、ノズルダイアフラム50前後の差圧(P1−P2)の大小 に関係なく、外輪部52,52の下流側側面52a,52bと取付溝2a,2b の下流側側面26,27とがそれぞれ密着する。このため、内部ケーシング側か らの蒸気の漏洩を防止する。[0048]   Large and small differential pressure (P1-P2) before and after the nozzle diaphragm 50 during operation of the steam turbine Irrespective of the above, the downstream side surfaces 52a, 52b of the outer ring portions 52, 52 and the mounting grooves 2a, 2b And the downstream side surfaces 26 and 27 of each of them are in close contact with each other. For this reason, Prevent the leakage of steam.

【0049】 なお、上記各実施例および変形例とも、コイルばねのばね定数およびベローの 弾性定数はノズルダイアフラム前後の差圧(P1−P2)により決定され、蒸気ター ビンの定格運転時にも、充分な面圧を確保するようになっている。[0049]   The spring constant of the coil spring and the bellow The elastic constant is determined by the differential pressure (P1-P2) before and after the nozzle diaphragm. Sufficient surface pressure is ensured even during rated operation of the bottle.

【0050】 さらに、上記各実施例および変形例とも、外輪部側が取付溝内の下流側側面に 常時密着しているため、蒸気タービン内に導入される蒸気圧力の変動によりノズ ルダイアフラムが振動を起こしても、その振動を抑制することができる。[0050]   Further, in each of the above-described embodiments and modifications, the outer ring portion side is located on the downstream side surface in the mounting groove. Because they are in close contact at all times, there is a loss due to fluctuations in the steam pressure introduced into the steam turbine. Even if the diaphragm is vibrated, the vibration can be suppressed.

【0051】[0051]

【考案の効果】[Effect of device]

以上に述べたように、本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムは、取 付溝と外輪部との間に空隙を溝幅方向に形成するとともに、取付溝の側方シール 面を気密にシールする弾性変位可能なシール手段を外輪部側に設けたことにより 、蒸気タービンの組付け時外輪部が溝に円滑に挿入されるので、かじり付きを抑 止することができ、蒸気タービン組み付け時の作業性を向上させることができる 。   As described above, the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention is A gap is formed in the groove width direction between the groove and the outer ring part, and the side groove of the mounting groove is sealed. By providing the elastically displaceable sealing means that seals the surface airtight on the outer ring side , The outer ring part is smoothly inserted into the groove when the steam turbine is installed, so galling is suppressed. It can be stopped and the workability at the time of assembling the steam turbine can be improved. .

【0052】 さらに、ケーシングの不均等な熱膨張や収縮により取付溝の側面が変形しても 、その変形に応じて外輪部側を取付溝に密着させることができるので、シール性 能を向上させることができ、蒸気タービンの漏洩損失を低減化し、蒸気タービン の性能を向上させることができる。[0052]   Furthermore, even if the side surface of the mounting groove is deformed due to uneven thermal expansion or contraction of the casing, Since the outer ring side can be brought into close contact with the mounting groove according to the deformation, sealing performance Performance, reduce steam turbine leakage loss, and improve steam turbine The performance of can be improved.

【0053】 また、本考案に係る蒸気タービンのノズルダイアフラムは、取付溝と外輪部と の間に空隙を溝幅方向に形成するとともに、外輪部を溝幅方向に附勢させて前記 取付溝の側方シール面を気密にシールする弾性部材を内輪部に設けたことにより 、複流低圧タービンの初段に用いられるノズルダイアフラムをケーシングに組み 付ける際、外輪部が溝に円滑に挿入されるので、かじり付きを抑止することがで き、蒸気タービン組み付け時の作業性を向上させることができる。[0053]   Further, the nozzle diaphragm of the steam turbine according to the present invention includes a mounting groove, an outer ring portion, and A gap is formed in the groove width direction, and the outer ring portion is biased in the groove width direction. By providing the inner ring with an elastic member that hermetically seals the side sealing surface of the mounting groove , Assembling the nozzle diaphragm used in the first stage of the double-flow low-pressure turbine in the casing When attaching, the outer ring part is smoothly inserted into the groove, so it is possible to prevent galling. Therefore, the workability when assembling the steam turbine can be improved.

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

【図1】本考案の第1の実施例に係る蒸気タービンのノ
ズルダイアフラムが組み込まれた蒸気タービンの全体を
示す縦断面図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an entire steam turbine in which a nozzle diaphragm of a steam turbine according to a first embodiment of the present invention is incorporated.

【図2】図1の要部を拡大して示す要部拡大縦断面図。FIG. 2 is an enlarged vertical sectional view of an essential part showing an enlarged part of FIG.

【図3】図2のノズルダイアフラムにシール手段として
の第1のキー部材が取り付けられた状態を示す一部破断
斜視図。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing a state in which a first key member as a sealing means is attached to the nozzle diaphragm of FIG.

【図4】第1の実施例の変形例の要部を拡大して示す要
部拡大縦断面図。
FIG. 4 is an enlarged vertical sectional view of an essential part showing an essential part of a modified example of the first embodiment.

【図5】本考案の第2の実施例に係る蒸気タービンのノ
ズルダイアフラムの要部を拡大して示す要部拡大縦断面
図。
FIG. 5 is an enlarged vertical sectional view of an essential part showing an enlarged essential part of a nozzle diaphragm of a steam turbine according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 外部ケーシング 2 内部ケーシング 2A〜2N,2a〜2n 取付溝 20,50 ノズルダイアフラム 22,52,52 外輪部 23,54 内輪部 CL1 〜CL6 間隙(空隙) 30,40 周側溝(シール手段) 31,41 コイルばね(シール手段) 32 第1のキー部材(シール手段) 42 第2のキー部材(シール手段) 55 金属ベロー(弾性部材) 1 Outer casing 2 Inner casing 2A ~ 2N, 2a ~ 2n mounting groove 20,50 nozzle diaphragm 22, 52, 52 Outer ring part 23,54 Inner ring part CL1 to CL6 Gap 30, 40 Circumferential groove (seal means) 31, 41 Coil spring (seal means) 32 First key member (sealing means) 42 Second key member (sealing means) 55 Metal bellows (elastic member)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】 タービンケーシング内に穿設された取付
溝に挿入される外輪部を備えた蒸気タービンのノズルダ
イアフラムにおいて、前記取付溝と前記外輪部との間に
空隙を溝幅方向に形成するとともに、前記取付溝の側方
シール面を気密にシールする弾性変位可能なシール手段
を前記外輪部側に設けたことを特徴とする蒸気タービン
のノズルダイアフラム。
1. In a nozzle diaphragm of a steam turbine having an outer ring portion inserted into a mounting groove formed in a turbine casing, a gap is formed in the groove width direction between the mounting groove and the outer ring portion. In addition, a nozzle diaphragm of a steam turbine, characterized in that elastically displaceable sealing means for hermetically sealing the side sealing surface of the mounting groove is provided on the outer ring portion side.
【請求項2】 複流タービンのタービンケーシング初段
に穿設された取付溝に挿入される外輪部と、この外輪部
とノズルを介して一体に設けられた内輪部とを備えた蒸
気タービンのノズルダイアフラムにおいて、前記取付溝
と前記外輪部との間に空隙を溝幅方向に形成するととも
に、前記外輪部を溝幅方向に附勢させて前記取付溝の側
方シール面を気密にシールする弾性部材を前記内輪部に
設けたことを特徴とする蒸気タービンのノズルダイアフ
ラム。
2. A nozzle diaphragm for a steam turbine, comprising: an outer ring portion inserted into a mounting groove formed in the first stage of a turbine casing of a double-flow turbine; and an inner ring portion integrally provided with the outer ring portion via a nozzle. In the elastic member, a space is formed between the mounting groove and the outer ring portion in the groove width direction, and the outer ring portion is biased in the groove width direction to hermetically seal the side sealing surface of the mounting groove. A nozzle diaphragm for a steam turbine, wherein the nozzle diaphragm is provided on the inner ring portion.
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