JPH0584361B2 - - Google Patents

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JPH0584361B2
JPH0584361B2 JP59188087A JP18808784A JPH0584361B2 JP H0584361 B2 JPH0584361 B2 JP H0584361B2 JP 59188087 A JP59188087 A JP 59188087A JP 18808784 A JP18808784 A JP 18808784A JP H0584361 B2 JPH0584361 B2 JP H0584361B2
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JP
Japan
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casing
temperature
fluid
temperature side
low
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JP59188087A
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Japanese (ja)
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JPS6166805A (en
Inventor
Kunyoshi Tsubochi
Takeshi Sato
Akira Uenishi
Hajime Toritani
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS6166805A publication Critical patent/JPS6166805A/en
Publication of JPH0584361B2 publication Critical patent/JPH0584361B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/24Casings; Casing parts, e.g. diaphragms, casing fastenings
    • F01D25/26Double casings; Measures against temperature strain in casings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、軸流流体機械のケーシング構造に係
る。特に超高温高圧の作動流体を用いる場合で
も、流体機械を耐熱保護するのに好適に使用でき
る軸流流体機械のケーシング構造に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Application of the Invention] The present invention relates to a casing structure for an axial flow fluid machine. In particular, the present invention relates to a casing structure for an axial flow fluid machine that can be suitably used for heat-resistant protection of the fluid machine even when ultra-high temperature and high pressure working fluid is used.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

蒸気タービンやガスタービン等の軸流流体機械
では、一般に作動流体の高温高圧化に伴つて、耐
熱及び耐圧強度向上の目的でその構造部材が厚肉
化される傾向にある。例えば、新鋭火力発電所に
採用されている蒸気タービンプラントでは、作動
蒸気が超臨界圧条件となるため、その超高圧段や
高圧段のタービンは厚肉シエル構造を採用するの
が通例である。特に最近、火力発電プラントで
は、プラント効率の向上を目的に蒸気条件の向
上、すなわち現状よりもさらに高温高圧化して性
能向上を図る機運があり、これは耐熱材料技術の
進歩に伴つて実現性が大となつている。このた
め、タービンの内部構造物も益々厚肉化する方向
にある。
In axial flow fluid machines such as steam turbines and gas turbines, as the working fluid becomes higher in temperature and pressure, there is a tendency for structural members to become thicker in order to improve heat resistance and pressure resistance. For example, in steam turbine plants used in cutting-edge thermal power plants, the working steam is under supercritical pressure conditions, so the ultra-high pressure stage and high pressure stage turbines typically have a thick-walled shell structure. Particularly recently, there has been a trend in thermal power plants to improve performance by improving steam conditions, that is, by raising the temperature and pressure even higher than the current level, with the aim of improving plant efficiency. It's getting bigger. For this reason, the internal structure of turbines is also becoming increasingly thick.

しかしこのような超高温高圧の作動流体を用い
る軸流流体機械装置において内部構造物が厚肉化
すると、構造物の内外壁面の温度差が大きくな
り、材料内部に発生する熱応力が増大する。特
に、毎日起動停止を行う装置においては、過度状
態において過大な熱応力が発生し、これが低サイ
クル熱疲労を増長させるために構造物の信頼性を
著しく低下させる恐れが多い。この状況を、第1
図に示す蒸気タービンの高圧段を例にとつて説明
すると次の通りである。図は、複数個の動翼1
と、該動翼を固定するデイスク2及びロータ3、
複数個の静翼6と、該動翼を固定する所謂ダイヤ
フラムリング7とからなる一対以上の段落、その
段落に作動流体を導く所謂ノズルボツクス4及び
主蒸気管5、これらを一体に含抱して支持する内
部ケーシング8及び外部ケーシング9からなる蒸
気タービンの段落構造を示している。本図のよう
な流体機械装置において、起動時のように高温高
圧の作動流体が内部に導入される場合、さらに定
常時においても構造物内外の温度差が大きい場
合、構造物の肉厚が厚いと物体内部の温度勾配が
大きくなり、その結果内部に過大な熱応力が発生
しやすい。
However, when the internal structure of such an axial flow fluid mechanical device using an extremely high temperature and high pressure working fluid becomes thicker, the temperature difference between the inner and outer wall surfaces of the structure becomes larger, and the thermal stress generated inside the material increases. In particular, in equipment that is started and stopped every day, excessive thermal stress is generated in transient conditions, which increases low-cycle thermal fatigue and is likely to significantly reduce the reliability of the structure. This situation is explained in the first
The following is an explanation using the high pressure stage of the steam turbine shown in the figure as an example. The figure shows multiple rotor blades 1
and a disk 2 and rotor 3 for fixing the rotor blades,
A pair or more stages consisting of a plurality of stationary blades 6 and a so-called diaphragm ring 7 that fixes the rotor blades, a so-called nozzle box 4 and a main steam pipe 5 that lead working fluid to the stages, and these are integrally included. 1 shows a staged structure of a steam turbine consisting of an inner casing 8 and an outer casing 9 that are supported by a steam turbine. In a fluid mechanical device like the one shown in this figure, when a high-temperature, high-pressure working fluid is introduced into the interior, such as during startup, and when there is a large temperature difference between the inside and outside of the structure even during steady state, the wall thickness of the structure becomes thick. The temperature gradient inside the object increases, and as a result, excessive thermal stress tends to occur inside the object.

第2図及び第3図は、第1図の内部ケーシング
8のA−A断面を示し、それぞれ起動時における
等温線及び等熱応力線を示している。図から明白
なように、壁内の温度は材料の熱伝動率に支配さ
れるため、内壁面近傍のごく狭い範囲のみに高温
領域10が出現し、外壁に向つて温度勾配が緩や
かになつていく。なお、最低温度領域11はフラ
ンジ部の中央部分に発生している。このため、第
3図に示すように内部ケーシング8の内壁面近傍
つまり第3図の12で示す部分、特に12′で示
す領域に極めて大きな熱応力が発生することにな
る。
2 and 3 show the AA cross section of the internal casing 8 in FIG. 1, and show isothermal lines and isothermal stress lines at the time of startup, respectively. As is clear from the figure, since the temperature inside the wall is controlled by the thermal conductivity of the material, the high temperature region 10 appears only in a very narrow area near the inner wall surface, and the temperature gradient becomes gentler toward the outer wall. go. Note that the lowest temperature region 11 occurs at the center of the flange portion. Therefore, as shown in FIG. 3, an extremely large thermal stress is generated near the inner wall surface of the internal casing 8, that is, in the area indicated by 12 in FIG. 3, particularly in the area indicated by 12'.

この熱応力の発生状況を起動時間に対応させる
と、第4図及び第5図の如くなる。ここで、第4
図は、第2図のB−B,C−C及びD−D断面の
内外壁面のそれぞれの温度差13,14,15
を、第5図は最大熱応力の変化を示したもので、
起動後定格に到達するまで内外壁面温度差がピー
クとなる状態が現われ、それに伴つて最大熱応力
も極めて大きくなる。
When the occurrence of this thermal stress is made to correspond to the startup time, it becomes as shown in FIGS. 4 and 5. Here, the fourth
The figure shows temperature differences 13, 14, and 15 between the inner and outer wall surfaces of the B-B, C-C, and D-D cross sections in Figure 2.
, Figure 5 shows the change in maximum thermal stress,
After startup, the temperature difference between the inner and outer walls reaches its peak until the rated temperature is reached, and the maximum thermal stress also becomes extremely large.

一方、第6図は、第1図の内部ケーシング8の
軸方向温度分布を示している。蒸気タービンの場
合、タービン入口から出口まで作動流体が膨張仕
事を行うので、軸方向に流体温度が低下する。こ
のため、内部ケーシング8の内部温度も図示のよ
うに高温作動流体が通過するノズルボツクス4の
近傍の壁面16が高く、タービン出口部17で低
くなるというように、軸方向においても物体内の
温度勾配を生ずる。特に、第1図に示すような蒸
気タービンでは、外部ケーシング9の耐熱保護を
目的に、排気蒸気の一部を内部ケーシング8と外
部ケーシング9に囲まれる空間に導入する構造を
採用することが多いので、この軸方向の温度勾配
が極めて大きくなり、半径方向においても過大な
勾配が極めて大きくなり、半径方向においても過
大な熱応力が発生する恐れが多い。そらに第1図
からも明らかなようにノズルボツクス4を囲む空
間に閉込められる高温蒸気18が、内部ケーシン
グ8の一部に設けられるラビリンスパツキン部1
9を通じて漏洩し、図示した外部ケーシング9の
フランジ部20に流れるため、外部ケーシング9
のフランジ部20においても同様の問題が生ずる
ことがある。
On the other hand, FIG. 6 shows the axial temperature distribution of the inner casing 8 of FIG. 1. In the case of a steam turbine, the working fluid performs expansion work from the turbine inlet to the turbine outlet, so the fluid temperature decreases in the axial direction. Therefore, the internal temperature of the internal casing 8 is also high in the wall surface 16 near the nozzle box 4 through which the high-temperature working fluid passes, as shown in the figure, and is low at the turbine outlet 17, so that the temperature inside the object is also high in the axial direction. Creates a gradient. In particular, a steam turbine as shown in FIG. 1 often adopts a structure in which a portion of exhaust steam is introduced into a space surrounded by an inner casing 8 and an outer casing 9 in order to protect the outer casing 9 from heat resistance. Therefore, the temperature gradient in the axial direction becomes extremely large, and the excessive gradient also becomes extremely large in the radial direction, so that there is a high risk that excessive thermal stress will occur in the radial direction as well. Furthermore, as is clear from FIG.
9 and flows into the illustrated flange portion 20 of the outer casing 9.
A similar problem may occur in the flange portion 20 of.

以上のようにタービンの如き流体機械では、過
渡的に過大な熱応力が発生し易く、とりわけ高度
高圧乃至超高温高圧の流体機械ではこの傾向が著
しい。特に起動停止の多い装置では、この過大な
熱応力を繰返し発生することになるので、所謂低
サイクル熱疲労になり高温強度が著しく劣化し、
熱変形やクラツクの発生など極めて重大な事故に
つながる恐れが大きい。また1年に1度程度停止
して起動させる装置にあつても、この1度の停
止・起動における大きな熱応力変化が問題であ
る。
As described above, in fluid machines such as turbines, excessive thermal stress tends to occur transiently, and this tendency is particularly noticeable in fluid machines operating at high altitudes and high pressures or at extremely high temperatures and high pressures. Particularly in equipment that frequently starts and stops, this excessive thermal stress is repeatedly generated, resulting in so-called low-cycle thermal fatigue, which significantly deteriorates high-temperature strength.
There is a high risk that this will lead to extremely serious accidents such as thermal deformation and cracks. Furthermore, even for devices that are stopped and started about once a year, large changes in thermal stress during this one stop and start are a problem.

このため、従来の装置では内部構造物の温度変
化を計測して、起動停止時の熱応力が熱疲労や炸
裂進展速度等を考慮して定めた許容応力以下にな
るよう運転制御するのが一般的である。しかし、
厚肉構造物の流体機械では、一般に材料の熱伝導
率が小さいので、この従来制御技術では起動停止
時間が長くなつてしまう。特に600℃以上の超高
温流体機械では、構造物の材料として高温強度の
良い高価なオーステナイト系耐熱合金鋼を使用す
ることが多いが、この材料はフエライト系耐熱合
金鋼よりも熱伝導率が小さいために、運転条件に
よつては熱応力の発生が益々増長されて低サイク
ル疲労強度が極端に劣化する恐れもあり、コスト
上昇に加えて起動時間が長くなるという問題も生
ずる。
For this reason, in conventional equipment, it is common practice to measure temperature changes in internal structures and control the operation so that the thermal stress at startup and stop is less than the allowable stress determined in consideration of thermal fatigue, explosion speed, etc. It is true. but,
In fluid machines with thick-walled structures, the materials generally have low thermal conductivity, so this conventional control technique results in long start-up and stop times. Particularly in ultra-high temperature fluid machines at temperatures above 600℃, expensive austenitic heat-resistant alloy steel with good high-temperature strength is often used as the material for structures, but this material has lower thermal conductivity than ferritic heat-resistant alloy steel. Therefore, depending on the operating conditions, the occurrence of thermal stress may be further increased and the low cycle fatigue strength may be extremely deteriorated, leading to the problem of increased cost and longer start-up time.

この問題点を解決するため、内部構造物を冷却
することによつて耐熱性を向上する方法が従来か
ら採用されている。例えば、An ASME Paper
No.55−SA−76には、超臨界圧タービンの内部
ケーシングの冷却方法が記載されているが、この
方法は、流体機械の外部から比較的低温の高圧冷
却流体を装置内に導入してケーシングを冷却する
構造を採用している。このような構造を採用する
と、ケーシングなどの構造物の一部が効果的に冷
却されるため、過大な熱応力が発生しにくくなる
という利点が得られる。しかし、系の外部から導
入する方式では、冷却流体の導入通路が狭く、か
つ長くなるため、流路の曲りや流路断面の不均一
さに起因して冷却流体が偏流し易く、冷却効果の
不均一さによつて部分的に高温領域が発生した
り、変動流の発生によつて材料温度の周期的な変
化を生じ、高温疲労強度の劣化の一因となる恐れ
も多い。また、装置の起動時、例えば暖気運転時
(温度差が大のため、起動時に内部を強制的に暖
める必要がある場合)に構造物を昇温させる際に
は不都合であるという問題を有している。
In order to solve this problem, a method has conventionally been adopted in which the heat resistance is improved by cooling the internal structure. For example, An ASME Paper
No. 55-SA-76 describes a method for cooling the internal casing of a supercritical pressure turbine. This method involves introducing relatively low-temperature high-pressure cooling fluid into the device from outside the fluid machine. It uses a structure that cools the casing. When such a structure is adopted, a part of the structure such as the casing is effectively cooled, so an advantage is obtained that excessive thermal stress is less likely to occur. However, in the system where the cooling fluid is introduced from outside the system, the introduction passage for the cooling fluid is narrow and long, so the cooling fluid tends to flow unevenly due to curved passages or uneven cross-sections of the passage, which reduces the cooling effect. Non-uniformity may cause local high-temperature regions, and fluctuating flow may cause periodic changes in material temperature, which often contribute to deterioration of high-temperature fatigue strength. In addition, there is a problem in that it is inconvenient to raise the temperature of the structure when starting up the device, for example during warm-up operation (when there is a large temperature difference and it is necessary to forcibly warm up the inside at startup). ing.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明の目的は、以上のような流体機械の内部
構造物、特にケーシングに発生する強度上の問題
を誘発する恐れのない耐熱保護手段を具備し、か
つ安価であつて、超高温高圧用軸流流体機械装置
にも好適に適用できるケーシング構造を提供する
ことにある。
An object of the present invention is to provide a heat-resistant protection means that does not cause strength problems to the internal structure of a fluid machine, especially the casing, and which is inexpensive and capable of providing a shaft for ultra-high temperature and high pressure. It is an object of the present invention to provide a casing structure that can be suitably applied to fluid mechanical devices.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

本発明は、前記の如き目的を達成するため、高
温高圧の軸流流体機械のケーシングを高温作動流
体が流れる段落を内周側に保持し包含する高温側
ケーシングと、低温作動流体が流れる段落を円周
側に固定して包含する低温側ケーシングとに分割
し、該高温側ケーシングを低温側ケーシングの内
周側に一括包含し、一部多重車室構造とするとと
もに、その低温側ケーシングの内壁面と高温側ケ
ーシングの外壁面とに囲まれる環状流路を構成
し、該環状流路に流体機械内部を流れる作動流体
の一部である保護流体を導入するとともに、前記
環状流路の内部に前記保護流体に旋回流を発生さ
せる旋回ベーンを設け、この旋回ベーンにより環
状流路を流れる保護流体に旋回流を発生させて環
状流路内の伝熱性能を改善し、壁内部の温度分布
を均一化させ、ケーシング構造物の内部に発生す
る熱応力を軽減させるようにしたものである。
In order to achieve the above-mentioned objects, the present invention includes a high-temperature side casing that holds and includes a stage in which a high-temperature working fluid flows, and a stage in which a low-temperature working fluid flows, in a high-temperature, high-pressure axial flow machine. The low-temperature side casing is fixed and contained on the circumferential side, and the high-temperature side casing is contained all at once on the inner circumferential side of the low-temperature side casing, creating a partially multi-chamber structure. An annular flow path is formed surrounded by the wall surface and the outer wall surface of the high temperature side casing, and a protective fluid that is part of the working fluid flowing inside the fluid machine is introduced into the annular flow path, and a protective fluid is introduced into the annular flow path. A swirling vane is provided to generate a swirling flow in the protective fluid, and the swirling vane generates a swirling flow in the protective fluid flowing through the annular flow path to improve heat transfer performance in the annular flow channel and improve temperature distribution inside the wall. This is to make the heat uniform and reduce the thermal stress generated inside the casing structure.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

次に、本発明の実施例を説明するに先立ち、本
発明を適用する軸流流体機械のケーシング構造を
第7図乃至第9図を用いて説明する。
Next, before describing embodiments of the present invention, a casing structure of an axial flow fluid machine to which the present invention is applied will be described using FIGS. 7 to 9.

本実施例では、現状の軸流流体機械で最も高温
高圧の作動流体を用いる蒸気タービンを例にとる
ことにする。第7図は、第1図に示す高温高圧タ
ービンの内部ケーシングに本発明の一実施例を適
用した場合の断面構造を示したものである。この
ケーシング構造は、複数枚の動翼1と、これら動
翼1を円周上に支持するデイスク2と、ロータシ
ヤフト3と、動翼に隣接して設置される複数枚の
静翼6と、この静翼6を保持するダイヤフラム7
と、これらで構成される段落流路に作動流体を導
入するノズルボツクス4と、これら構成部分を外
部空間と隔絶するケーシング8とを備えてなる軸
流流体機械装置に用いられるもので、前記ケーシ
ング8を、高温作動流体が流れる段落を円周側に
固定して包含する低温側ケーシング8bとに分割
するとともに、該高温側ケーシング8aを低温側
ケーシング8bの内周側に一括包含し、一部多重
車室構造とすることにより温度差を軽減する緩衝
帯を設けて成る。
In this embodiment, a steam turbine that uses the highest temperature and highest pressure working fluid among current axial fluid machines will be taken as an example. FIG. 7 shows a cross-sectional structure when one embodiment of the present invention is applied to the internal casing of the high-temperature, high-pressure turbine shown in FIG. This casing structure includes a plurality of moving blades 1, a disk 2 that supports these moving blades 1 on the circumference, a rotor shaft 3, and a plurality of stationary blades 6 installed adjacent to the moving blades. A diaphragm 7 that holds this stationary blade 6
, a nozzle box 4 that introduces a working fluid into a paragraph flow path constituted by these, and a casing 8 that isolates these components from an external space, and the casing 8 is divided into a low-temperature side casing 8b that fixes and encloses a stage through which a high-temperature working fluid flows, and a low-temperature-side casing 8b that includes the high-temperature side casing 8a all together on the inner circumferential side of the low-temperature side casing 8b. The multiple compartment structure provides a buffer zone to reduce temperature differences.

更に詳しくは、本例にあつてはボイラからの超
高温高圧蒸気21をタービン内部流路に導入する
ための主蒸気管5、この主蒸気21をタービン段
落に供給するためのノズルボツクス4、タービン
段落を構成する1個以上のダイヤフラムリング7
とそのダイヤフラムリング7に保持される静翼
6、タービンの動翼1を支持固定するデイスク2
及びロータシヤフト3、さらにダイヤフラムリン
グ7を固定するとともに、これらタービン段落を
一括包含し、外部空間と隔絶する内部ケーシング
8及び外部ケーシング9などの主要構成部品は、
第1図と同様に構成されている。このようなター
ビン構造において、本発明によれば内部ケーシン
グ8をタービン入口部から高温領域の数段落に分
割して一部多重車室構造とするが、本例では高温
領域をその下流の低温領域の段落群とに分割して
2段階とし、二重車室構造を形成した。かつ主蒸
気管5と連通するノズルボツクス4と、第2段落
の静翼6を保持するダイヤフラムリング7を固定
し、該ノズルボツクス4の下流に位置する初段動
翼1とそれを支持するデイスク2、第2段落動翼
1′とそれを支持するデイスク2′を内周側に一括
包含する高温内部ケーシング8aを設ける。さら
に、この高温内部ケーシング8aの下流側に位置
する複数の段落を包括し、これらの段落の静翼
6′とそれを保持するダイヤフラムリング7′を固
定する低温内部ケーシング8bを前記高温内部ケ
ーシング8aの外周側に設ける。ここで、この低
温内部ケーシング8bと高温内部ケーシング8a
とで構成される二重車室構造の詳細を第8図に、
また第8図のF−F断面を第9図に示す。図示し
たように、高温内部ケーシング8a及び低温内部
ケーシング8bともに主蒸気管5と接続する部分
には、作動流体の漏洩を防止する目的で所謂シー
リング27,28などの封止装置を設け、さらに
は軸方向に延びるケーシング8a,8bの上流側
閉端部にはロータシヤフト3と外周側にも所謂ラ
ビリンスパツキン19,22などの封止装置を設
けるとともに、高温内部ケーシング8aの下流側
開放端、すなわち第2段動翼1′の出口空間25
と、これらラビリンスパツキン19,20にはさ
まれる混合空間23を連通させて構成する。これ
により第8図の破線25′の如く連通されること
になる。
More specifically, this example includes a main steam pipe 5 for introducing ultra-high temperature and high pressure steam 21 from the boiler into the turbine internal flow path, a nozzle box 4 for supplying this main steam 21 to the turbine stage, and a turbine. One or more diaphragm rings 7 forming a paragraph
and a stator blade 6 held by its diaphragm ring 7, and a disk 2 that supports and fixes the rotor blade 1 of the turbine.
Main components such as an inner casing 8 and an outer casing 9 that fix the rotor shaft 3 and the diaphragm ring 7, enclose these turbine stages at once, and are isolated from the external space are:
The configuration is similar to that shown in FIG. In such a turbine structure, according to the present invention, the internal casing 8 is divided into several stages of high-temperature regions from the turbine inlet to create a partially multi-chamber structure, but in this example, the high-temperature region is divided into several stages of high-temperature regions downstream It was divided into two paragraph groups to form two stages, forming a double cabin structure. A nozzle box 4 that communicates with the main steam pipe 5 and a diaphragm ring 7 that holds the stator blades 6 of the second stage are fixed, and the first stage rotor blade 1 located downstream of the nozzle box 4 and the disk 2 that supports it. , a high-temperature internal casing 8a is provided, which encloses the second stage rotor blade 1' and the disk 2' that supports it all together on the inner peripheral side. Furthermore, a low-temperature internal casing 8b that encompasses a plurality of stages located downstream of the high-temperature internal casing 8a and fixes the stationary blades 6' of these stages and the diaphragm ring 7' that holds them is attached to the high-temperature internal casing 8a. Provided on the outer circumferential side of the Here, this low temperature internal casing 8b and high temperature internal casing 8a
Figure 8 shows the details of the double compartment structure consisting of
Further, FIG. 9 shows a cross section taken along the line FF in FIG. 8. As shown in the figure, sealing devices such as so-called seals 27 and 28 are provided in the portions of both the high-temperature internal casing 8a and the low-temperature internal casing 8b connected to the main steam pipe 5 for the purpose of preventing leakage of the working fluid. At the upstream closed ends of the casings 8a and 8b extending in the axial direction, sealing devices such as so-called labyrinth packings 19 and 22 are provided on the rotor shaft 3 and the outer periphery, and at the downstream open ends of the high temperature internal casing 8a, i.e. Exit space 25 of second stage rotor blade 1'
A mixing space 23 sandwiched between these labyrinth packings 19 and 20 is configured to communicate with each other. This results in communication as indicated by the broken line 25' in FIG.

第9図は、第8図のF−F断面を示している
が、このような本実施例の構成によつて、低温側
内部ケーシング8bの内壁側と高温内部ケーシン
グ8aの外壁側とで囲まれる空間は、図示したよ
うな軸方向に長い環状流路24に形成されること
になる。本実施例では、高温内部ケーシング8a
と低温内部ケーシング8bとの分割を第2段動翼
1′の出口部を境界として構成した例を示してい
るが、これは限定的な意味を有するものではな
く、タービン段落の初段出口部から最終段入口部
まで後述するケーシング冷却あるいは加熱の効果
が最も高くなるよう任意に設定しうるものであ
る。
FIG. 9 shows the FF cross section in FIG. 8, and with the configuration of this embodiment, the inner casing 8b is surrounded by the inner wall of the low-temperature inner casing 8b and the outer wall of the high-temperature inner casing 8a. The space is formed into an axially long annular flow path 24 as shown in the figure. In this embodiment, the high temperature internal casing 8a
Although an example is shown in which the separation between the low-temperature inner casing 8b and the low-temperature internal casing 8b is configured using the exit section of the second stage rotor blade 1' as the boundary, this is not meant to have a limiting meaning; It can be arbitrarily set to maximize the effect of casing cooling or heating, which will be described later, up to the final stage inlet.

このようなケーシング構造において、主蒸気管
5を介して供給される主蒸気21は、ノズルボツ
クス4の内部に導入され、その方向を変えてター
ビン段落内、すなわちノズルボツクス4の下流側
に配置される動翼1、第2段落の静翼6及び動翼
1′を通過する。この時に膨張仕事によつて動翼
1,1′にエネルギーを与えながら、主蒸気21
はその圧力、温度が降下していく。第2段落出口
部において、作動流体の大部分は静翼6′などの
下流側段落へ流下するが、この動翼1′の出口圧
力よりもラビリンスパツキン19及び22に囲ま
れる混合空間23の圧力を低く設定することによ
つて、作動流体の一部が分岐されて耐熱保護流体
26として前記低温内部ケーシング8と高温内部
ケーシング8′とで囲まれる環状流路24を流れ、
さらには前記混合空間23に入る。ここで、耐熱
保護流体26は、高温内部ケーシング8aの上流
側閉端部20に設置されるラビリンスパツキン1
9とロータシヤフト3のギヤツプから流入する高
温の漏洩蒸気18と混合するとともに、低温内部
ケーシング8の上流側閉端部に設置されるラビリ
ンスパツキン22とロータシヤフト3のギヤツプ
を通じて低温内部ケーシング8の外部へ漏洩する
ことになる。この耐熱保護流体26は、前述のよ
うにタービンの中間段落から分岐したものを利用
するので、タービン入口の超高温の主蒸気1より
低温で、かつタービン出口部の排気蒸気よりは高
温となる。このため、低温内部ケーシング8と高
温内部ケーシング8′とで囲まれる環状流路24
を流下すると、起動時のように構造物が低温の場
合には、低温内部ケーシング8bの内壁側を、又
高温内部ケーシング8aの外壁側を対流伝熱によ
つて加熱する働きをすることになる。さらに、定
常時停止時のように構造物が高温の場合には、低
温内部ケーシング8b及び高温内部ケーシング8
aのそれぞれ内壁及び外壁側と対流伝熱によつて
冷却する作用を有することになる。従つて前述し
たような起動時のケーシング8a,8bの内外壁
の温度差、すなわち熱応力の発生だけでなく、常
時時の熱応力発生をも軽減する効果を発揮させる
ことが可能となる。
In such a casing structure, the main steam 21 supplied via the main steam pipe 5 is introduced into the nozzle box 4, changes its direction, and is placed within the turbine stage, that is, on the downstream side of the nozzle box 4. The rotor blades 1, the stator blades 6 of the second stage, and the rotor blades 1' are passed through. At this time, while giving energy to the rotor blades 1 and 1' by expansion work, the main steam 21
The pressure and temperature decrease. At the outlet of the second stage, most of the working fluid flows down to downstream stages such as the stationary blades 6', but the pressure in the mixing space 23 surrounded by the labyrinth packings 19 and 22 is higher than the outlet pressure of the rotor blades 1'. By setting low, a part of the working fluid is branched and flows as a heat-resistant protective fluid 26 through an annular flow path 24 surrounded by the low-temperature inner casing 8 and the high-temperature inner casing 8',
Further, it enters the mixing space 23. Here, the heat-resistant protective fluid 26 is supplied to the labyrinth packing 1 installed at the upstream closed end 20 of the high-temperature internal casing 8a.
9 and the high-temperature leaked steam 18 flowing in from the gap of the rotor shaft 3, and the outside of the low-temperature internal casing 8 through the labyrinth packing 22 installed at the upstream closed end of the low-temperature internal casing 8 and the gap of the rotor shaft 3. This will result in leakage. Since this heat-resistant protective fluid 26 is branched from the intermediate stage of the turbine as described above, it is lower in temperature than the ultra-high temperature main steam 1 at the turbine inlet, and higher in temperature than the exhaust steam at the turbine outlet. For this reason, an annular flow path 24 surrounded by a low-temperature inner casing 8 and a high-temperature inner casing 8'
If the structure is at a low temperature, such as at the time of startup, the flowing down will serve to heat the inner wall side of the low-temperature inner casing 8b and the outer wall side of the high-temperature inner casing 8a by convection heat transfer. . Furthermore, when the structure is at a high temperature such as during a steady stop, the low-temperature internal casing 8b and the high-temperature internal casing 8
It has a cooling effect by convection heat transfer to the inner wall and outer wall sides of a, respectively. Therefore, it is possible to exhibit the effect of reducing not only the temperature difference between the inner and outer walls of the casings 8a and 8b, that is, the generation of thermal stress at the time of startup as described above, but also the generation of thermal stress during normal operation.

第10図及び第11図は、この効果を説明した
もので、第10図は起動時における高温内部ケー
シング8a及び低温内部ケーシング8bのそれぞ
れ内外壁温度差30,31、第11図はそれぞれ
最大熱応力33,34を示している。これらは図
の如く従来構造の最大温度差29,最大熱応力3
2に比較して半減する効果を有することになる。
これは、ノズルボツクス4の下流段落の比較的高
温領域において、段落内部と内部ケーシング外側
との間に環状流路24によつて温度差を軽減する
緩衝帯が設けられたことに起因するものである。
さらに、低温内部ケーシング8の上流側閉端部に
設けられたラビリンスパツキン22を通じて外部
ケーシング9のフランジ部20に流れる漏洩流
は、従来構造のようにノズルボツクス4の下部空
間からの超高温蒸気18が直接漏洩するのではな
く、前記混合空間23において環状流路24を通
過した耐熱保護流体26と混合されるために漏洩
流の温度が低下するので、外部ケーシング9のフ
ランジ部20における熱応力発生も軽減できる効
果を発揮させることができる。
Figures 10 and 11 explain this effect. Figure 10 shows the temperature difference 30 and 31 between the inner and outer walls of the high temperature internal casing 8a and the low temperature internal casing 8b, respectively, at the time of startup, and Figure 11 shows the maximum temperature difference, respectively. Stresses 33 and 34 are shown. As shown in the figure, the maximum temperature difference of the conventional structure is 29, and the maximum thermal stress is 3.
This results in an effect that is halved compared to 2.
This is due to the fact that in the relatively high temperature region of the downstream stage of the nozzle box 4, a buffer zone is provided between the inside of the stage and the outside of the internal casing by the annular flow path 24 to reduce the temperature difference. be.
Furthermore, the leakage flow flowing to the flange portion 20 of the outer casing 9 through the labyrinth packing 22 provided at the upstream closed end of the low-temperature inner casing 8 is caused by the ultra-high temperature steam 18 flowing from the lower space of the nozzle box 4 as in the conventional structure. does not leak directly, but is mixed with the heat-resistant protective fluid 26 that has passed through the annular flow path 24 in the mixing space 23, so that the temperature of the leaked flow decreases, so that thermal stress is generated in the flange portion 20 of the outer casing 9. It is also possible to achieve the effect of reducing the

前記第7図乃至第9図に示す構造では、環状流
路24を耐熱保護流体26が流れる場合、流路に
設けられた構造物や流路断面形状の不均一さに起
因して、偏流が発生することがある。この偏流が
発生すると、流路内の壁面上の温度分布が不均一
となり、局所的に高温あるいは低温領域を発生ず
る恐れがある。第12図は、このような局所的な
温度分布の不均一さを解消するための本発明の第
1の実施例を示すものである。
In the structure shown in FIGS. 7 to 9, when the heat-resistant protection fluid 26 flows through the annular flow path 24, uneven flow occurs due to the structure provided in the flow path and the non-uniformity of the cross-sectional shape of the flow path. This may occur. When this drift occurs, the temperature distribution on the wall surface in the flow path becomes non-uniform, and there is a possibility that a region of high or low temperature may be generated locally. FIG. 12 shows a first embodiment of the present invention for eliminating such local non-uniformity of temperature distribution.

この実施例が第7図乃至第9図に示すものと相
違する点は、低温内部ケーシング8b内壁面と高
温内部ケーシング8aの外壁面とで囲まれて構成
される軸方向に長い環状流路24の流入部近傍
に、第13図に示すように支持リング36,3
6′に保持された円周方向に複数枚の旋回ベーン
35をもうけたことである。その他の構成は第7
図乃至第9図に示すものと同様である。この実施
例によれば旋回流の発生によつて円周上方向に偏
流を防止させることが可能になる。さらに、流れ
に旋回速度成分を与えると、構造部材の壁面に対
して耐熱保護流体26の速度が相対的に大きくな
り、壁面境界における対流熱伝達率を向上させる
ことか可能となる。特に、環状流路24の外側壁
面においては、流れが凹面上を流れることになる
ので、境界層内部にゲルトラー渦と称する一種の
渦流れが発生することがある。即ち、凹面に沿つ
て流れるとこのような渦が発生する可能性があ
り、よつて旋回ベーン35が存在するので渦流れ
が発生することがありこの渦流れが発生すると、
境界層内の流れが、層流から乱流へ早い時期に遷
移するとともに、境界層の壁面近傍に発生する安
定な粘性流れを乱す効果があり、外周壁面の伝熱
効果を極めて高くすること、すなわち構造物内部
の温度差を小さくし、熱応力の発生をさらに軽減
させることが可能となる。
The difference between this embodiment and those shown in FIGS. 7 to 9 is that an axially long annular channel 24 is surrounded by the inner wall surface of the low-temperature inner casing 8b and the outer wall surface of the high-temperature inner casing 8a. As shown in FIG. 13, support rings 36, 3
This is because a plurality of turning vanes 35 are provided in the circumferential direction and held at 6'. Other configurations are the 7th
This is similar to that shown in FIGS. 9 to 9. According to this embodiment, by generating a swirling flow, it is possible to prevent a drift in the circumferentially upward direction. Furthermore, when a swirling velocity component is imparted to the flow, the velocity of the heat-resistant protective fluid 26 relative to the wall surface of the structural member increases, making it possible to improve the convective heat transfer coefficient at the wall surface boundary. In particular, on the outer wall surface of the annular flow path 24, since the flow flows on a concave surface, a type of vortex flow called a Gertler vortex may occur inside the boundary layer. That is, when flowing along a concave surface, such a vortex may be generated, and since the swirling vane 35 is present, a vortex flow may be generated, and when this vortex flow is generated,
The flow within the boundary layer transitions from laminar flow to turbulent flow at an early stage, and has the effect of disrupting the stable viscous flow generated near the wall surface of the boundary layer, making the heat transfer effect on the outer peripheral wall surface extremely high. That is, it becomes possible to reduce the temperature difference inside the structure and further reduce the occurrence of thermal stress.

第14図は、本発明の第2の実施例を示すもの
で、第1の実施例における旋回ベーン35,36
の代りに、高温内部ケーシング8aの外壁部分に
第15図に示すような壁面上に複数個の旋回ベー
ン37を突出させた断熱材38を設けて構成した
ものである。これは、高温内部ケーシング8aが
主蒸気管5、ノズルボツクス4などを流れる超高
温の主蒸気21から壁面を通じて熱伝導により高
温になる。このため、定常時などは環状流路24
を耐熱保護流体26が流れても、高温内部ケーシ
ング8aの外壁面から低温内部ケーシング8b内
壁面へ熱輻射により熱移動を起すことがある。こ
のため、断熱材38を用いることによつてこの輻
射熱を軽減する意図で設けたものである。この断
熱材38を挿入すると、輻射熱の遮断だけでな
く、環状流路24の外壁、すなわち低温内部ケー
シング8bの壁面における対流熱伝達率の向上を
図る効果も発揮する。第16図は、この効果を実
験的に確認したもので、横軸にレイノルズ数をと
り、熱伝達率αを整理したものである。
FIG. 14 shows a second embodiment of the present invention, in which the rotating vanes 35, 36 in the first embodiment are
Instead, a heat insulating material 38 having a plurality of rotating vanes 37 protruding from the wall surface as shown in FIG. 15 is provided on the outer wall portion of the high temperature internal casing 8a. This is because the high-temperature internal casing 8a becomes high in temperature due to heat conduction from the ultra-high temperature main steam 21 flowing through the main steam pipe 5, nozzle box 4, etc. through the wall surface. Therefore, during steady state, the annular flow path 24
Even if the heat-resistant protective fluid 26 flows, heat radiation may cause heat transfer from the outer wall surface of the high-temperature inner casing 8a to the inner wall surface of the low-temperature inner casing 8b. Therefore, the heat insulating material 38 is provided with the intention of reducing this radiant heat. Insertion of this heat insulating material 38 has the effect of not only blocking radiant heat but also improving the convective heat transfer coefficient on the outer wall of the annular flow path 24, that is, the wall surface of the low-temperature inner casing 8b. FIG. 16 shows experimental confirmation of this effect, and plots the heat transfer coefficient α with the Reynolds number plotted on the horizontal axis.

R.=VDh/ν V:環状流路内流速 Dh:水力直径 図の実験値は、第7図乃至第9図に示す例のよ
うに環状流路24の内部を軸方向に真直ぐに流れ
た外壁側熱伝達率39、第1の実施例のように環
状流路24の内部で旋回流を発生した場合の外壁
側熱伝達率40、第2の実施例のように環状流路
24の内周側に断熱材38を設け、旋回流を発生
した場合の外壁側熱伝達率41を比較している
が、図より旋回流の効果や断熱材の効果が明瞭に
把握できる。特に、断熱材と旋回流の発生を組合
せると伝熱性能が飛躍的に向上することになる。
R.=VD h /ν V: Flow velocity in the annular flow path D h : Hydraulic diameter The outer wall side heat transfer coefficient 39 when flowing, the outer wall side heat transfer coefficient 40 when a swirling flow is generated inside the annular flow passage 24 as in the first embodiment, and the outer wall side heat transfer coefficient 40 when a swirling flow is generated inside the annular flow passage 24 as in the second embodiment. The heat transfer coefficient 41 on the outer wall side is compared when a heat insulating material 38 is provided on the inner peripheral side and a swirling flow is generated, and the effect of the swirling flow and the effect of the heat insulating material can be clearly understood from the figure. In particular, heat transfer performance can be dramatically improved by combining heat insulation and generation of swirling flow.

さらに第2の実施例では、伝熱性能の向上に加
えて、高温内部ケーシング8aから耐熱保護流体
26への熱移動を激減できるので、定常時等にお
いては、高温内部ケーシング8aの構造部材内部
の温度分布が、主として段落内部流れの温度変化
に影響されるだけになるので、内部の温度勾配が
小さくなり、熱応力の発生の軽減を図ることが可
能となるなど大きな効果を有することになる。
Furthermore, in the second embodiment, in addition to improving heat transfer performance, it is possible to drastically reduce heat transfer from the high-temperature internal casing 8a to the heat-resistant protective fluid 26. Since the temperature distribution is mainly affected only by the temperature change of the flow inside the paragraph, the internal temperature gradient becomes smaller, and this has great effects such as making it possible to reduce the occurrence of thermal stress.

なお、本実施例は、軸流流体機械が一方向に流
れる単流型を適用して説明を加えたが、複流型の
流体機械装置においても、一方を比較的圧力の高
い段に開放し、他端を比較的圧力の低い段落と連
通する環状流路を構成するようケーシングを多重
化しても同等の効果を得ることができる。例え
ば、第7図の1点鎖線Gを中心にして、図の左側
の構成が右側にも対称に存在する流体機械装置に
もこれは適用することができるのであり、この場
合は高温側ケーシングと低温側ケーシングとで構
成される流路空間の軸方向の両端とも作動流体の
通過する段落流路に接続して、両端ともこの段落
流路と連通するように構成することになる。
Although this embodiment has been explained using a single flow type where the axial flow fluid machine flows in one direction, even in a double flow type fluid machine, one side is opened to a relatively high pressure stage. A similar effect can be achieved by multiplexing the casings to form an annular flow path with the other end communicating with a relatively low pressure stage. For example, this can be applied to a fluid mechanical device in which the configuration on the left side of the figure exists symmetrically on the right side with respect to the one-dot chain line G in FIG. Both ends in the axial direction of the flow path space constituted by the low temperature side casing are connected to the stepped flow path through which the working fluid passes, and both ends are configured to communicate with the stepped flow path.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上、本発明によれば、軸流流体機械の構造部
材、特に材料内部の温度差が顕著に現われるケー
シング等を起動時には加熱し、又定常時や停止時
に冷却することが可能であるため、構造部材内部
に発生する過大な熱応力を効果的に低減すること
が可能となるという効果を奏する。特に、本発明
においては、低温側ケーシングの内壁面と高温側
ケーシングの外壁面とに囲まれる環状通路に作動
流体の一部である保護流体を導入するとともに、
旋回ベーンによりその保護流体に旋回流を発生さ
せるので、相対的に流速が早くなり、伝熱性能が
向上するとともに、凹面側の壁面境界層内部にゲ
ルトラー渦が形成され、熱の拡散が促進されるこ
とによつて伝熱性能が著るしく向上し、これによ
つて壁面内部の温度分布が均一化され、熱応力の
発生を低減させることができる効果がある。
As described above, according to the present invention, it is possible to heat the structural members of an axial flow fluid machine, especially the casing, etc. where the temperature difference inside the material is noticeable, at startup, and to cool it at steady state or stop. This has the effect that excessive thermal stress generated inside the member can be effectively reduced. In particular, in the present invention, a protective fluid that is part of the working fluid is introduced into the annular passage surrounded by the inner wall surface of the low temperature side casing and the outer wall surface of the high temperature side casing, and
The swirling vanes generate a swirling flow in the protective fluid, which increases the flow velocity and improves heat transfer performance.Gertler vortices are formed inside the wall boundary layer on the concave side, promoting heat diffusion. By doing so, the heat transfer performance is significantly improved, thereby making the temperature distribution inside the wall surface uniform, and having the effect of reducing the occurrence of thermal stress.

また、第2の実施例によれば、保護流体に旋回
流を発生させることによる前記の効果に加えて、
高温側ケーシングの外壁面から低温側ケーシング
の内壁面へ向う輻射熱を低減することができる効
果がある。
Further, according to the second embodiment, in addition to the above-mentioned effects by generating a swirling flow in the protective fluid,
This has the effect of reducing radiant heat directed from the outer wall surface of the high temperature side casing to the inner wall surface of the low temperature side casing.

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

第1図は超高温高圧の軸流流体機械の従来例と
して採用した蒸気タービンの断面構造図、第2図
及び第3図は第1図のA−A断面における等温線
図及び等応力線図、第4図は第2図のB−B面、
C−C面、D−D面における起動時の温度差を示
す説明図、第5図は起動時における最大応力の変
化を示す説明図、第6図は第1図の内部ケーシン
グの軸方向部分の等温線図である。第7図乃至第
9図は本発明を適用する軸流流体機械のケーシン
グ構造の一例を示すもので、第7図は断面図、第
8図は第7図のE部近傍の拡大図、第9図は第8
図のF−F矢視図、第10図及び第11図はそれ
ぞれ起動時の最大温度差及び最大応力の変化を表
わす説明図、第12図は本発明の第1の実施例を
示す断面図、第13図は第12図の部分鳥かん
図、第14図は本発明の第2の実施例を示す断面
図、第15図は第14図の部分鳥かん図、第16
図は本発明の伝熱性能を比較する説明図である。 1……動翼、2……デイスク、3……ロータシ
フト、4……ノズルボツクス、6……静翼、7…
…ダイヤフラム(ダイヤフラムリング)、8……
ケーシング(内部ケーシング)、8a……高温側
ケーシング、8b……低温側ケーシング、27,
28……シールリング、19,22……ラビリン
スパツキン、35,37……旋回ベーン、36,
36′……支持リング、38……断熱材。
Figure 1 is a cross-sectional structural diagram of a steam turbine adopted as a conventional example of an ultra-high-temperature, high-pressure axial flow fluid machine, and Figures 2 and 3 are isothermal diagrams and iso-stress diagrams at the A-A cross section in Figure 1. , Figure 4 is the B-B plane of Figure 2,
An explanatory diagram showing the temperature difference at the time of startup on the C-C plane and the D-D plane, Figure 5 is an explanatory diagram showing the change in maximum stress at the time of startup, and Figure 6 is the axial portion of the internal casing in Figure 1. FIG. 7 to 9 show an example of the casing structure of an axial flow fluid machine to which the present invention is applied. FIG. 7 is a sectional view, FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity of section E in FIG. Figure 9 is the 8th
The FF arrow view, FIGS. 10 and 11 are explanatory diagrams showing the maximum temperature difference and maximum stress change at startup, respectively, and FIG. 12 is a sectional view showing the first embodiment of the present invention. , FIG. 13 is a partial bird's eye view of FIG. 12, FIG. 14 is a sectional view showing the second embodiment of the present invention, FIG. 15 is a partial bird's eye view of FIG. 14, and FIG.
The figure is an explanatory diagram for comparing the heat transfer performance of the present invention. 1... Moving blade, 2... Disk, 3... Rotor shift, 4... Nozzle box, 6... Stationary blade, 7...
...Diaphragm (diaphragm ring), 8...
Casing (internal casing), 8a...High temperature side casing, 8b...Low temperature side casing, 27,
28... Seal ring, 19, 22... Labyrinth packing, 35, 37... Swivel vane, 36,
36'...Support ring, 38...Insulating material.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 複数枚の動翼と、これら動翼を円周上に支持
するデイスクと、ロータシヤフトと、動翼に隣接
して設置される複数枚の静翼と、この静翼を保持
するダイヤフラムと、これらで構成される段落流
路に作動流体を導入するノズルボツクスと、これ
ら構成部分を外部空間と隔絶するケーシングとを
備えてなる軸流流体機械装置において、前記ケー
シングを高温作動流体が流れる段落を内周側に保
持し包含する高温側ケーシングと、低温作動流体
が流れる段落を円周側に固定して包含する低温側
ケーシングとに分割し、該高温側ケーシングを低
温側ケーシングの内周側に一括包含した一部多重
車室構造とするとともに、その低温側ケーシング
の内壁面と高温側ケーシングの外壁面とに囲まれ
る環状流路を構成し、該環状流路に流体機械内部
に流れる作動流体の一部である保護流体を導入す
るとともに、前記環状流路の内部に前記保護流体
に旋回流を発生させる旋回ベーンを設けたことを
特徴とする軸流流体機械のケーシング構造。 2 特許請求の範囲第1項に記載の軸流流体機械
のケーシング構造において、高温側ケーシングの
外壁面を、保護流体の旋回流発生用ベーンを突出
させた断熱材で覆う構成としたことを特徴とする
軸流流体機械のケーシング構造。
[Scope of Claims] 1. A plurality of moving blades, a disk that supports these moving blades on the circumference, a rotor shaft, a plurality of stator blades installed adjacent to the moving blades, and the stator blades. In an axial flow fluid mechanical device, the casing is heated to a high temperature. The high temperature side casing is divided into a high temperature side casing that holds and contains a stage in which the working fluid flows, and a low temperature side casing that holds and contains the stage in which the low temperature working fluid flows, fixed on the circumference side, and the high temperature side casing is separated into a low temperature side casing. It has a partially multi-chamber structure that is contained all at once on the inner peripheral side of the casing, and forms an annular flow path surrounded by the inner wall surface of the low-temperature side casing and the outer wall surface of the high-temperature side casing. A casing for an axial flow fluid machine, characterized in that a swirling vane is provided inside the annular flow path to introduce a protective fluid that is part of the working fluid flowing inside the machine and to generate a swirling flow in the protective fluid. structure. 2. The casing structure for an axial fluid machine according to claim 1, characterized in that the outer wall surface of the high-temperature side casing is covered with a heat insulating material from which vanes for generating swirling flow of the protective fluid protrude. Casing structure of axial flow fluid machine.
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