JPH0610607A - ガスタービン翼冷却空気流量計測装置 - Google Patents
ガスタービン翼冷却空気流量計測装置Info
- Publication number
- JPH0610607A JPH0610607A JP19601492A JP19601492A JPH0610607A JP H0610607 A JPH0610607 A JP H0610607A JP 19601492 A JP19601492 A JP 19601492A JP 19601492 A JP19601492 A JP 19601492A JP H0610607 A JPH0610607 A JP H0610607A
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- JP
- Japan
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- flow rate
- cooling air
- blade
- hollow
- gas turbine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガスタービンの中空動翼又は中空静翼を製作
するとき、その中空の冷却空気室へ圧縮空気を供給して
冷却するが、そのときの冷却空気の流量の計測を自動化
して、係員の計器目視による計測精度の低下を改善し、
空気系統の切替えを自動化して計測に要する時間を短縮
し、工数を減らすこと。 【構成】 ガスタービンの中空翼１を所定位置に保持す
るワーク位置決め装置４２と、中空翼１の冷却空気室１
２，１３，１４へ圧縮空気を送気する系統と、この系統
における圧縮空気の圧力を計測する手段４３と、計測値
と予め設定された許容値とを比較して空気流量の合否を
判定する演算手段４５と、この演算手段及びワーク位置
決め装置の操作及び前記系統の弁切替操作を制御する制
御手段４７とを備えてなるもの。
するとき、その中空の冷却空気室へ圧縮空気を供給して
冷却するが、そのときの冷却空気の流量の計測を自動化
して、係員の計器目視による計測精度の低下を改善し、
空気系統の切替えを自動化して計測に要する時間を短縮
し、工数を減らすこと。 【構成】 ガスタービンの中空翼１を所定位置に保持す
るワーク位置決め装置４２と、中空翼１の冷却空気室１
２，１３，１４へ圧縮空気を送気する系統と、この系統
における圧縮空気の圧力を計測する手段４３と、計測値
と予め設定された許容値とを比較して空気流量の合否を
判定する演算手段４５と、この演算手段及びワーク位置
決め装置の操作及び前記系統の弁切替操作を制御する制
御手段４７とを備えてなるもの。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガスタービン翼冷却空気
量計測装置に関し、ガスタービンの中空冷却動・静翼の
製作時に適用することができる。
量計測装置に関し、ガスタービンの中空冷却動・静翼の
製作時に適用することができる。
【０００２】
【従来の技術】ガスタービンの中空冷却動翼又は静翼を
製作するとき、その中空の冷却空気室へ圧縮空気を供給
して冷却するが、そのとき冷却空気流量が計測される。
まず、この冷却空気流量の計測の必要性について述べ
る。
製作するとき、その中空の冷却空気室へ圧縮空気を供給
して冷却するが、そのとき冷却空気流量が計測される。
まず、この冷却空気流量の計測の必要性について述べ
る。
【０００３】図４は中空翼の冷却構造を示す斜視破断図
である。中空翼１は内側シュラウド２及び図示されてい
ない外側シュラウドと一体に形成され、精密鋳造によっ
て製作される。中空翼１内には多数個の冷却穴３を有す
る板金製のインサート４が挿着され、インサート４内へ
は翼頂部から冷却空気として圧縮機吐出空気が供給され
る。
である。中空翼１は内側シュラウド２及び図示されてい
ない外側シュラウドと一体に形成され、精密鋳造によっ
て製作される。中空翼１内には多数個の冷却穴３を有す
る板金製のインサート４が挿着され、インサート４内へ
は翼頂部から冷却空気として圧縮機吐出空気が供給され
る。
【０００４】冷却空気は冷却穴３から流出し、中空翼１
の内壁に衝突してインピンジメント冷却を行い、室５に
流入する。室５の空気の一部は中空翼１に設けられた冷
却穴６から翼プロフィルに沿って流出してフィルム冷却
を行い、また、一部は翼後縁のスリット７を流れる間に
翼後縁をコンベンション冷却してスリット７から流出す
る。
の内壁に衝突してインピンジメント冷却を行い、室５に
流入する。室５の空気の一部は中空翼１に設けられた冷
却穴６から翼プロフィルに沿って流出してフィルム冷却
を行い、また、一部は翼後縁のスリット７を流れる間に
翼後縁をコンベンション冷却してスリット７から流出す
る。
【０００５】インサート４の冷却穴３及びスリット７の
合計開口面積は翼の冷却効果を著しく左右するため、圧
縮空気を供給してその流量を計測することによる品質管
理が行われている。
合計開口面積は翼の冷却効果を著しく左右するため、圧
縮空気を供給してその流量を計測することによる品質管
理が行われている。
【０００６】さて、従来のガスタービン翼冷却空気流量
の計測は図５に示されている方法で行われている。すな
わち、中空翼１の両開口面からゴム製パッキンを添着し
た金属製フランジ８，９を密着させ、これらをボルト及
びナットで締め付けて気密を保持する。外側のフランジ
８には圧縮空気ホース１０を、内側のフランジ９には圧
力計へ連通するホース１１をそれぞれ結合する。次い
で、圧縮空気をインサート４内に供給して流量を計測す
る。計測終了後はフランジ８，９を取り外し、順次位置
を変えてこの作業を繰り返し実施する。
の計測は図５に示されている方法で行われている。すな
わち、中空翼１の両開口面からゴム製パッキンを添着し
た金属製フランジ８，９を密着させ、これらをボルト及
びナットで締め付けて気密を保持する。外側のフランジ
８には圧縮空気ホース１０を、内側のフランジ９には圧
力計へ連通するホース１１をそれぞれ結合する。次い
で、圧縮空気をインサート４内に供給して流量を計測す
る。計測終了後はフランジ８，９を取り外し、順次位置
を変えてこの作業を繰り返し実施する。
【０００７】また、ガスタービンの高温化につれて冷却
空気の出入口を複数個に分割するようになってきた。す
なわち、図６に示すように、中空翼１の内部をたとえば
３つの室１２，１３，１４に仕切り、それぞれにインサ
ート１５，１６，１７を挿着し、冷却穴３から翼の内面
に冷却空気を吹き付ける。この冷却空気は冷却穴６から
翼表面に沿って流出してフィルム冷却を行う。また、翼
後縁にはピンフィン１８が翼と一体に形成され、伝熱冷
却が行われる。冷却を終えた空気は矢印１９の方向へ流
出して、主ガス流れに合流する。
空気の出入口を複数個に分割するようになってきた。す
なわち、図６に示すように、中空翼１の内部をたとえば
３つの室１２，１３，１４に仕切り、それぞれにインサ
ート１５，１６，１７を挿着し、冷却穴３から翼の内面
に冷却空気を吹き付ける。この冷却空気は冷却穴６から
翼表面に沿って流出してフィルム冷却を行う。また、翼
後縁にはピンフィン１８が翼と一体に形成され、伝熱冷
却が行われる。冷却を終えた空気は矢印１９の方向へ流
出して、主ガス流れに合流する。
【０００８】このように、複数の室１２，１３，１４を
有する中空翼１では、翼の不均一な冷却を防止するため
に、冷却空気の流量計測は各室１２，１３，１４に対し
てそれぞれ独立して実施される。
有する中空翼１では、翼の不均一な冷却を防止するため
に、冷却空気の流量計測は各室１２，１３，１４に対し
てそれぞれ独立して実施される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、中空翼の各
室について実施される流量計測は、係員が目視によって
読み取り、かつ記録した上で冷却空気流量の合否判定を
していた。したがって、計測時期のずれや目盛の見誤り
などの人為ミスや個人差が介入することになり、計測精
度の信頼性が低いものとなっていた。また、圧縮空気の
供給系統の切替え時における弁操作を含めて、計測に要
する時間が長く、かつ多くの工数を必要としていた。
室について実施される流量計測は、係員が目視によって
読み取り、かつ記録した上で冷却空気流量の合否判定を
していた。したがって、計測時期のずれや目盛の見誤り
などの人為ミスや個人差が介入することになり、計測精
度の信頼性が低いものとなっていた。また、圧縮空気の
供給系統の切替え時における弁操作を含めて、計測に要
する時間が長く、かつ多くの工数を必要としていた。
【００１０】本発明は上記事情にかんがみてなされたも
ので、計測精度の向上、工期の短縮及び工数の低減を図
ったガスタービン翼冷却空気流量計測装置を提供するこ
とを目的とする。
ので、計測精度の向上、工期の短縮及び工数の低減を図
ったガスタービン翼冷却空気流量計測装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的に対し、本発明
によれば、ガスタービンの中空翼をその冷却空気室が気
密保持されるよう取り付けるワーク位置決め装置と、中
空翼の冷却空気室へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給系
統と、冷却空気室へ供給される圧縮空気の圧力などを計
測する計測手段と、この計測手段による計測値と予め設
定された許容値とを比較して空気流量の合否を判定する
演算手段と、この演算手段及びワーク位置決め装置の操
作及び圧縮空気供給系統の弁切替操作を制御する制御手
段とによって構成されることを特徴とするガスタービン
翼冷却空気流量計測装置が提供される。
によれば、ガスタービンの中空翼をその冷却空気室が気
密保持されるよう取り付けるワーク位置決め装置と、中
空翼の冷却空気室へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給系
統と、冷却空気室へ供給される圧縮空気の圧力などを計
測する計測手段と、この計測手段による計測値と予め設
定された許容値とを比較して空気流量の合否を判定する
演算手段と、この演算手段及びワーク位置決め装置の操
作及び圧縮空気供給系統の弁切替操作を制御する制御手
段とによって構成されることを特徴とするガスタービン
翼冷却空気流量計測装置が提供される。
【００１２】
【作用】上記手段によれば、ワーク位置決め装置で中空
翼を取り付け、圧縮空気供給系統及び流量計測手段を作
動させて中空翼へ供給された圧縮空気の流量を自動計測
し、計測データをパーソナルコンピュータなどの演算手
段に入力して、流量の合否判定を行う。また、複数の室
への圧縮空気の供給の切替えはプログラマブルコントロ
ーラのような制御手段によって行われる。
翼を取り付け、圧縮空気供給系統及び流量計測手段を作
動させて中空翼へ供給された圧縮空気の流量を自動計測
し、計測データをパーソナルコンピュータなどの演算手
段に入力して、流量の合否判定を行う。また、複数の室
への圧縮空気の供給の切替えはプログラマブルコントロ
ーラのような制御手段によって行われる。
【００１３】
【実施例】以下図１ないし図３に例示した本発明の好適
な実施例について詳述する。図１は計測装置の空気系統
図、図２は計測装置のブロック図、図３は計測装置の作
用を示すフローチャートである。
な実施例について詳述する。図１は計測装置の空気系統
図、図２は計測装置のブロック図、図３は計測装置の作
用を示すフローチャートである。
【００１４】図１において、工場の圧縮空気は止め弁２
０、逆止弁２１、電磁弁２２、フィルタ２３、圧力調整
器２４を経て、圧力タンク２５へ流入する。圧力タンク
２５からは３系統に分離され、電磁弁２６、整流板３７
及びオリフィス２８を有するオリフィス管２９、集合管
３０、電磁弁３１を経て、中空翼１の冷却空気室（図示
の例では、室１２）へ流入する。
０、逆止弁２１、電磁弁２２、フィルタ２３、圧力調整
器２４を経て、圧力タンク２５へ流入する。圧力タンク
２５からは３系統に分離され、電磁弁２６、整流板３７
及びオリフィス２８を有するオリフィス管２９、集合管
３０、電磁弁３１を経て、中空翼１の冷却空気室（図示
の例では、室１２）へ流入する。
【００１５】室１２は電磁弁３２を介して計器パネル３
３の圧力計３４へ連通し、オリフィス２８の前後はそれ
ぞれ電磁弁３５，３６を介して差圧計３７へ連通し、ま
た、オリフィス管２９は電磁弁３８を介して圧力計３９
へ連通している。圧縮空気の温度は集合管３０に設置さ
れた温度検出器４０で検出され、温度計４１へ伝達され
る。
３の圧力計３４へ連通し、オリフィス２８の前後はそれ
ぞれ電磁弁３５，３６を介して差圧計３７へ連通し、ま
た、オリフィス管２９は電磁弁３８を介して圧力計３９
へ連通している。圧縮空気の温度は集合管３０に設置さ
れた温度検出器４０で検出され、温度計４１へ伝達され
る。
【００１６】ガスタービン翼冷却空気流量計測装置は中
空翼１を所定の位置に取り付けるワーク位置決め装置４
２と、圧力計３４，３９、差圧計３７及び温度計４１な
どを含む計測手段４３と、計器パネル３３を含む表示部
４４と、計測手段４３からの計測値から流量を演算し、
その流量の合否判定を行うパーソナルコンピュータなど
の演算手段４５と、計測値、合否判定などを記録して手
票するプリンタ４６と、圧縮空気の各室への供給切替え
を行う電磁弁操作や計測から出票までに係る演算手段の
操作を自動化するプログラマブルコントローラのような
制御手段４７とから構成される。
空翼１を所定の位置に取り付けるワーク位置決め装置４
２と、圧力計３４，３９、差圧計３７及び温度計４１な
どを含む計測手段４３と、計器パネル３３を含む表示部
４４と、計測手段４３からの計測値から流量を演算し、
その流量の合否判定を行うパーソナルコンピュータなど
の演算手段４５と、計測値、合否判定などを記録して手
票するプリンタ４６と、圧縮空気の各室への供給切替え
を行う電磁弁操作や計測から出票までに係る演算手段の
操作を自動化するプログラマブルコントローラのような
制御手段４７とから構成される。
【００１７】演算手段４５では、圧力計測値から空気流
量を算出するが、これは次式に従って求められる。 流量Ｑ＝αＡ√［２ｇ（ｐ1−ｐ2）／γ］ ｍ3
／ｓ α：流量係数 Ａ：オリフィスの断面積 ｍ2 ｇ：重力の加速度 ９．８ｍ／ｓ2 ｐ1−ｐ2：差圧 Ｋｇ／ｍ2 γ：比重量 Ｋｇ／ｍ3
量を算出するが、これは次式に従って求められる。 流量Ｑ＝αＡ√［２ｇ（ｐ1−ｐ2）／γ］ ｍ3
／ｓ α：流量係数 Ａ：オリフィスの断面積 ｍ2 ｇ：重力の加速度 ９．８ｍ／ｓ2 ｐ1−ｐ2：差圧 Ｋｇ／ｍ2 γ：比重量 Ｋｇ／ｍ3
【００１８】演算手段４５において、流量を求める演算
のため、圧力などの測定にはディジタル測定器が一般に
使用され、計測データはディジタルの形で演算手段４５
に入力される。
のため、圧力などの測定にはディジタル測定器が一般に
使用され、計測データはディジタルの形で演算手段４５
に入力される。
【００１９】演算手段４５はまた、空気流量の合否判定
の基準となる許容値が入力されており、演算により求め
られた流量と比較して、その合否判定を自動的に行うよ
うにしている。
の基準となる許容値が入力されており、演算により求め
られた流量と比較して、その合否判定を自動的に行うよ
うにしている。
【００２０】また、中空翼１の３つの冷却空気室１２，
１３，１４への圧縮空気供給の切替えは、演算手段４５
と共に制御手段４７による電磁弁の切替操作により自動
的に行われ、その結果がプリンタ４６から自動的に記録
されて出票される。
１３，１４への圧縮空気供給の切替えは、演算手段４５
と共に制御手段４７による電磁弁の切替操作により自動
的に行われ、その結果がプリンタ４６から自動的に記録
されて出票される。
【００２１】さらに、複数個の冷却空気室を有する中空
翼では各室の空気流量と共に総合空気流量と各室流量と
の相関関係が管理対象となる。したがって、各冷却空気
室について、空気流量の合否判定を行った後に総合判定
が行われる。この計測フローの手順を図３に示してあ
る。なお、図３では、紙面の都合上冷却空気室が２つの
場合を示したが、３室の場合は、さらにワーク位置決
め、計測値取込、判定及び記憶の操作が総合判定の前に
加えられる。
翼では各室の空気流量と共に総合空気流量と各室流量と
の相関関係が管理対象となる。したがって、各冷却空気
室について、空気流量の合否判定を行った後に総合判定
が行われる。この計測フローの手順を図３に示してあ
る。なお、図３では、紙面の都合上冷却空気室が２つの
場合を示したが、３室の場合は、さらにワーク位置決
め、計測値取込、判定及び記憶の操作が総合判定の前に
加えられる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、計測データの取込、出
票及び合否の判定が自動化され、計測精度の向上、工期
の短縮、及び工数の低減を図ることができる。これによ
り、ガスタービン動・静翼の信頼性が向上し、計測コス
トが低減することになる。
票及び合否の判定が自動化され、計測精度の向上、工期
の短縮、及び工数の低減を図ることができる。これによ
り、ガスタービン動・静翼の信頼性が向上し、計測コス
トが低減することになる。
【図１】本発明によるガスタービン翼冷却空気流量計測
装置の空気系統を示した図である。
装置の空気系統を示した図である。
【図２】本発明によるガスタービン翼冷却空気流量計測
装置の構成を示したブロック図である。
装置の構成を示したブロック図である。
【図３】本発明によるガスタービン翼冷却空気流量計測
装置の計測手順を示したフローチャートである。
装置の計測手順を示したフローチャートである。
【図４】静翼の冷却構造例を示す部分破断斜視図であ
る。
る。
【図５】従来のガスタービン翼冷却空気流量計測装置の
概要を示す説明図である。
概要を示す説明図である。
【図６】複数の冷却空気室を有するガスタービン静翼の
断面図である。
断面図である。
１ 中空翼 １２，１３，１４ 冷却空気室 ４２ ワーク位置決め装置 ４３ 計測手段 ４５ 演算手段 ４７ 制御手段
Claims (2)
- 【請求項１】ガスタービンの中空翼をその冷却空気室が
気密保持されるよう取り付けるワーク位置決め装置と、
中空翼の冷却空気室へ圧縮空気を供給する圧縮空気供給
系統と、冷却空気室へ供給される圧縮空気の圧力などを
計測する計測手段と、この計測手段による計測値と予め
設定された許容値とを比較して空気流量の合否を判定す
る演算手段と、この演算手段及びワーク位置決め装置の
操作及び圧縮空気供給系統の弁切替操作を制御する制御
手段とによって構成されることを特徴とするガスタービ
ン翼冷却空気流量計測装置。 - 【請求項２】請求項１記載の装置において、冷却空気室
を複数個有する中空翼に対し、演算手段は各冷却空気室
の流量、総合流量及び各室流量の相関関係の許容値を予
め設定しておいて合否判定の基準としたことを特徴とす
るガスタービン翼冷却空気流量計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19601492A JPH0610607A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | ガスタービン翼冷却空気流量計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19601492A JPH0610607A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | ガスタービン翼冷却空気流量計測装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0610607A true JPH0610607A (ja) | 1994-01-18 |
Family
ID=16350796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19601492A Withdrawn JPH0610607A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | ガスタービン翼冷却空気流量計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610607A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332718A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 動翼支持用治具及び動翼支持装置及び流量計測装置 |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP19601492A patent/JPH0610607A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004332718A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 動翼支持用治具及び動翼支持装置及び流量計測装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |