JPH06330764A - Flow path incorporating structure of gas turbine - Google Patents

Flow path incorporating structure of gas turbine

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JPH06330764A
JPH06330764A JP12424193A JP12424193A JPH06330764A JP H06330764 A JPH06330764 A JP H06330764A JP 12424193 A JP12424193 A JP 12424193A JP 12424193 A JP12424193 A JP 12424193A JP H06330764 A JPH06330764 A JP H06330764A
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diffuser
nozzle
turbine
compressor
heat insulating
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Hirotaka Kumakura
弘隆 熊倉
Shigeo Hayashi
重雄 林
Yasushi Ito
泰 伊藤
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To provide a low temperature compressor diffuser in a back-to-back type gas turbine. CONSTITUTION:In a gas turbine having a compressor impeller 2 and turbine rotor 4 provided close back to back, a heat insulating ring 30 is interposed between a compressor diffuser 7 and turbine nozzle 21. Diffuser fastening bolts 36 for fastening members 14, 15 defining the compressor diffuser 7 relative to the heat insulating ring 3 and nozzle fastening bolts 37 for fastening a member 20 defining the turbine nozzle 21 relative to the heat insulating ring 30 are provided respectively.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ガスタービンにおい
て、互いに近接するコンプレッサのディフューザとター
ビンノズルの流路組付構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure for assembling a flow path of a diffuser of a compressor and a turbine nozzle which are close to each other in a gas turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のガスタービンとして、例えば図6
に示すようなバックトゥバックタイプのものがある(参
考資料…川崎重工技報・92号、1986年4月、川崎
重工株式会社発行)。
2. Description of the Related Art As a conventional gas turbine, for example, FIG.
There is a back-to-back type as shown in (Reference material: Kawasaki Heavy Industries Technical Report No. 92, issued by Kawasaki Heavy Industries, Ltd. in April 1986).

【0003】これについて説明すると、コンプレッサ1
のインペラ2と、タービン3のロータ4は互いに背中合
わせに設けられ、これらの回転軸9は転がり軸受5を介
して片持ち支持されている。
To explain this, the compressor 1
The impeller 2 and the rotor 4 of the turbine 3 are provided back to back, and their rotating shafts 9 are cantilevered via rolling bearings 5.

【0004】コンプレッサインペラ2はコンプレッサハ
ウジング6に収装され、タービンロータ4はタービンハ
ウジング20に収装されている。
The compressor impeller 2 is housed in the compressor housing 6, and the turbine rotor 4 is housed in the turbine housing 20.

【0005】図中矢印で示すようにコンプレッサインペ
ラ2に吸引された吸気は、コンプレッサインペラ2によ
って加速された後、コンプレッサディフューザ7を通る
過程で減速しながら昇圧され、図示しない燃焼器へと送
られる。燃焼器で800〜900°C程度に高温となっ
たガスは、図中矢印で示すようにタービンノズル21を
通ってタービンロータ4に導入される。
The intake air sucked by the compressor impeller 2 as shown by the arrow in the figure is accelerated by the compressor impeller 2 and then is depressurized while passing through the compressor diffuser 7 and is sent to a combustor (not shown). . The gas heated to about 800 to 900 ° C. in the combustor is introduced into the turbine rotor 4 through the turbine nozzle 21 as shown by the arrow in the figure.

【0006】コンプレッサディフューザ7はディフュー
ザ前板14とディフューザ背板15の間に画成される。
タービンノズル21はタービンハウジング20に一体形
成されたノズル前板部23とノズル背板部24によって
画成される。ディフューザ背板15とノズル背板部24
は互いに接合し、両者は複数のボルト8を介して互いに
締結されている。
The compressor diffuser 7 is defined between a diffuser front plate 14 and a diffuser back plate 15.
The turbine nozzle 21 is defined by a nozzle front plate portion 23 and a nozzle back plate portion 24 which are integrally formed with the turbine housing 20. Diffuser back plate 15 and nozzle back plate 24
Are joined to each other, and both are fastened to each other via a plurality of bolts 8.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のガスタービンの流路組付構造にあっては、デ
ィフューザ背板15とノズル背板部24が互いに接合し
て締結される構造となっていたため、運転時に高温ガス
が通るタービンノズル21の熱が直接コンプレッサディ
フューザ7に伝わり、コンプレッサディフューザ7が高
温となってコンプレッサ1の効率を低下させるという問
題点が考えられる。
However, in such a conventional flow path assembling structure of a gas turbine, the diffuser back plate 15 and the nozzle back plate portion 24 are joined together and fastened. Therefore, there is a problem in that the heat of the turbine nozzle 21 through which the high-temperature gas passes during operation is directly transmitted to the compressor diffuser 7, and the compressor diffuser 7 becomes high in temperature to lower the efficiency of the compressor 1.

【0008】また、コンプレッサディフューザ7は耐熱
性を確保するために、軽量のアルミ材を使用することが
できず、ステンレス等を使用しなければならないため、
重量増が避けられなかった。
Further, in order to secure heat resistance, the compressor diffuser 7 cannot use a lightweight aluminum material, and must use stainless steel or the like.
The weight increase was inevitable.

【0009】本発明は上記の問題点に着目し、バックト
ゥバックタイプのガスタービンにおいて、コンプレッサ
ディフューザの低温化をはかることを目的とする。
In view of the above problems, the present invention aims to reduce the temperature of a compressor diffuser in a back-to-back type gas turbine.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、コンプレッサ
インペラとタービンロータが背中合わせに近接して設け
られ、コンプレッサインペラの外周部から吐出される吸
気を昇圧するコンプレッサディフューザが設けられ、タ
ービンロータの外周部に燃焼器から出た高温ガスを導く
タービンノズルが設けられるガスタービンにおいて、前
記コンプレッサディフューザと前記タービンノズルの間
に介在する断熱環を設け、この断熱環に対してコンプレ
ッサディフューザを画成する部材を締結するディフュー
ザ締結用ボルトを設けるとともに、断熱環に対してター
ビンノズルを画成する部材を締結するノズル締結用ボル
トを設ける。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, a compressor impeller and a turbine rotor are provided back to back in close proximity to each other, and a compressor diffuser for boosting intake air discharged from the outer peripheral portion of the compressor impeller is provided. In a gas turbine in which a turbine nozzle that guides high-temperature gas discharged from a combustor is provided in a portion, a heat insulating ring that is interposed between the compressor diffuser and the turbine nozzle is provided, and a member that defines the compressor diffuser with respect to the heat insulating ring And a nozzle fastening bolt for fastening a member defining the turbine nozzle to the heat insulating ring.

【0011】[0011]

【作用】断熱環を介してコンプレッサディフューザを画
成する部材とタービンノズルを画成する部材が非接触状
態で締結されることにより、これらの部材を介してター
ビンノズルからコンプレッサディフューザへの伝熱が抑
えられる。
The member defining the compressor diffuser and the member defining the turbine nozzle are fastened in a non-contact state via the adiabatic ring, so that heat transfer from the turbine nozzle to the compressor diffuser is performed via these members. It can be suppressed.

【0012】ディフューザ締結用ボルトとノズル締結用
ボルトがそれぞれ設けられ、各ボルトの間にも断熱環が
介在することにより、各ボルトを介してタービンノズル
からコンプレッサディフューザに伝導する熱量を大幅に
抑えることができる。これに対して、タービンノズルと
ディフューザをそれぞれ画成する各部材を貫通するボル
トを備える構造の場合、各部材の間に断熱材を介装して
も、タービンノズルからボルトを通ってディフューザに
伝わる熱量が大きく、十分な断熱効果が得られないので
ある。
A diffuser fastening bolt and a nozzle fastening bolt are provided respectively, and an insulating ring is also interposed between the bolts, so that the amount of heat conducted from the turbine nozzle to the compressor diffuser via each bolt is greatly suppressed. You can On the other hand, in the case of the structure including the bolts penetrating the members that respectively define the turbine nozzle and the diffuser, even if a heat insulating material is interposed between the members, it is transmitted from the turbine nozzle to the diffuser through the bolts. The amount of heat is large and a sufficient heat insulating effect cannot be obtained.

【0013】このようにタービンノズルを流れる高温ガ
スの熱がコンプレッサディフューザを流れる吸気に伝え
られることを防止することにより、コンプレッサディフ
ューザから流出する圧縮空気の温度上昇が抑えられ、高
いコンプレッサ効率が得られる。また、コンプレッサデ
ィフューザを画成する部材の温度上昇が抑えられること
により、これをアルミ系金属で形成して軽量化をはかる
ことが可能となる。
By thus preventing the heat of the high temperature gas flowing through the turbine nozzle from being transferred to the intake air flowing through the compressor diffuser, the temperature rise of the compressed air flowing out from the compressor diffuser can be suppressed and a high compressor efficiency can be obtained. . Further, since the temperature rise of the member defining the compressor diffuser is suppressed, it is possible to reduce the temperature by forming the compressor diffuser with an aluminum-based metal.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0015】図1に示すように、バックトゥバックタイ
プのガスタービンは、コンプレッサ1のインペラ2と、
タービン3のロータ4は互いに背中合わせに結合して設
けられる。タービンロータ4と一体形成された回転軸9
は転がり軸受5を介して片持ち支持されている。回転軸
9と軸受ハウジング11の間にはオイルシール12が装
着されたディスタンスカラー13が介装される。
As shown in FIG. 1, a back-to-back type gas turbine includes an impeller 2 of a compressor 1,
The rotors 4 of the turbine 3 are provided so as to be connected back to back. Rotor shaft 9 integrally formed with turbine rotor 4
Is supported in a cantilever manner via a rolling bearing 5. A distance collar 13 fitted with an oil seal 12 is interposed between the rotary shaft 9 and the bearing housing 11.

【0016】図中矢印で示すようにコンプレッサインペ
ラ2に吸引された吸気は、コンプレッサインペラ2の回
転によって加速された後、コンプレッサディフューザ7
を通る過程で減速しながら昇圧され、エンジンハウジン
グ29と筒状部材28の間に画成される流路を通って図
示しない燃焼器へと送られる。
The intake air sucked by the compressor impeller 2 as shown by the arrow in the figure is accelerated by the rotation of the compressor impeller 2, and then the compressor diffuser 7
The pressure is increased while decelerating in the process of passing through, and is sent to a combustor (not shown) through a flow path defined between the engine housing 29 and the tubular member 28.

【0017】コンプレッサインペラ2はコンプレッサハ
ウジング6に収装される。このコンプレッサハウジング
6の外周部に設けられるディフューザ前板14とディフ
ューザ背板15の間にコンプレッサディフューザ7が画
成される。
The compressor impeller 2 is housed in a compressor housing 6. A compressor diffuser 7 is defined between the diffuser front plate 14 and the diffuser back plate 15 provided on the outer peripheral portion of the compressor housing 6.

【0018】ディフューザ前板14の外周部にエンジン
ハウジング29の一端が接合し、両者は複数のボルト2
6を介して締結される。
One end of the engine housing 29 is joined to the outer peripheral portion of the diffuser front plate 14, and both of them are provided with a plurality of bolts 2.
It is fastened via 6.

【0019】図2にも示すように、コンプレッサディフ
ューザ7には吸気を案内する複数のディフューザベーン
16が一定間隔でディフューザ背板15に一体形成され
る。
As shown in FIG. 2, a plurality of diffuser vanes 16 for guiding intake air are integrally formed on the diffuser back plate 15 in the compressor diffuser 7 at regular intervals.

【0020】ディフューザ前板14の内周縁部はコンプ
レッサハウジング6の環状段部10に接合して位置決め
が行われる。ディフューザ前板14とコンプレッサハウ
ジング6は複数のボルト25を介して締結される。ディ
フューザ前板14とディフューザ背板15の間には図示
しないピンが嵌挿されることにより、回転方向の位置決
めが行われる。
The inner peripheral edge of the diffuser front plate 14 is joined to the annular step 10 of the compressor housing 6 for positioning. The diffuser front plate 14 and the compressor housing 6 are fastened via a plurality of bolts 25. A pin (not shown) is fitted between the diffuser front plate 14 and the diffuser back plate 15 to perform positioning in the rotational direction.

【0021】軸受ハウジング11には複数の支柱部17
が回転軸9と平行方向に突出形成される。ディフューザ
前板14は、その段部18が支柱部17のフランジ部1
9に接合することにより位置決めが行われる。
The bearing housing 11 includes a plurality of support columns 17
Are formed so as to project in a direction parallel to the rotating shaft 9. In the front plate 14 of the diffuser, the stepped portion 18 is the flange portion 1 of the column portion 17.
Positioning is performed by joining to 9.

【0022】燃焼器から送られる高温ガスは、図中矢印
で示すように筒状部材28と27によって画成される流
路からタービンノズル21を通ってタービンロータ4に
導入される。
The hot gas sent from the combustor is introduced into the turbine rotor 4 through the turbine nozzle 21 from the flow passage defined by the tubular members 28 and 27 as shown by the arrow in the figure.

【0023】タービンノズル21はタービンハウジング
20に一体形成されたノズル前板部23とノズル背板部
24によって画成される。図3にも示すように、タービ
ンノズル21には複数のノズルベーン22が一定間隔を
もってタービンハウジング20に一体形成される。
The turbine nozzle 21 is defined by a nozzle front plate portion 23 and a nozzle back plate portion 24 which are integrally formed with the turbine housing 20. As shown in FIG. 3, the turbine nozzle 21 has a plurality of nozzle vanes 22 integrally formed with the turbine housing 20 at regular intervals.

【0024】ディフューザ背板15とノズル背板部24
の間は断熱環30が介装される。断熱環30は例えばジ
ルコニア等の熱伝導率の比較的小さい断熱材により形成
される。
Diffuser back plate 15 and nozzle back plate 24
An adiabatic ring 30 is interposed between them. The heat insulating ring 30 is formed of a heat insulating material having a relatively low thermal conductivity such as zirconia.

【0025】断熱環30は外環部31と内環部32と円
盤部33を有する、H形の断面形状をしている。外環部
31と内環部32と円盤部33はそれぞれ回転軸9と同
心的な環状に形成される。
The heat insulating ring 30 has an outer ring portion 31, an inner ring portion 32 and a disk portion 33, and has an H-shaped cross section. The outer ring portion 31, the inner ring portion 32, and the disc portion 33 are each formed in an annular shape concentric with the rotating shaft 9.

【0026】ディフューザ背板15とノズル背板部24
は、断熱環30の外環部31と内環部32にそれぞれ接
合することにより、両者の回転軸9と平行方向の位置決
めが行われる。
Diffuser back plate 15 and nozzle back plate 24
Are joined to the outer ring portion 31 and the inner ring portion 32 of the heat insulating ring 30, respectively, so that positioning of the both in a direction parallel to the rotation axis 9 is performed.

【0027】断熱環30の外環部31と内環部32の肉
厚はその強度を確保するうえで最小限に設定され、ディ
フューザ背板15とノズル背板部24に対する接触面積
がそれぞれ抑えられる。
The thicknesses of the outer ring portion 31 and the inner ring portion 32 of the heat insulating ring 30 are set to the minimum in order to secure their strength, and the contact areas of the diffuser back plate 15 and the nozzle back plate part 24 are suppressed. .

【0028】ディフューザ背板15とノズル背板部24
には、断熱環30の外環部31の両端部にそれぞれ接合
する環状段部34と35が形成され、両者の回転軸9の
径方向の位置決めが行われる。
Diffuser back plate 15 and nozzle back plate portion 24
At the end, annular step portions 34 and 35 are formed to be joined to both ends of the outer ring portion 31 of the heat insulating ring 30, respectively, and the rotary shaft 9 of both is positioned in the radial direction.

【0029】断熱環30に対してディフューザ前板14
とディフューザ背板15および支柱部17のフランジ部
19を締結するディフューザ締結用ボルト36が設けら
れるとともに、同じく断熱環30に対してタービンハウ
ジング20を締結するノズル締結用ボルト37が設けら
れる。
The diffuser front plate 14 with respect to the heat insulating ring 30
A diffuser fastening bolt 36 for fastening the diffuser back plate 15 and the flange portion 19 of the column portion 17 is provided, and a nozzle fastening bolt 37 for fastening the turbine housing 20 to the heat insulating ring 30 is also provided.

【0030】図5にも示すように、ディフューザ締結用
ボルト36とノズル締結用ボルト37はそれぞれ4本づ
つ設けられ、断熱環30にはこれを挿通させる穴38と
39が所定の間隔をもって形成される。ディフューザ締
結用ボルト36はディフューザベーン16内に形成され
た穴52を貫通する。ノズル締結用ボルト37はノズル
ベーン22に形成された穴53を貫通する。
As shown in FIG. 5, four diffuser fastening bolts 36 and four nozzle fastening bolts 37 are provided, and holes 38 and 39 are formed in the heat insulating ring 30 at predetermined intervals. It The diffuser fastening bolt 36 penetrates a hole 52 formed in the diffuser vane 16. The nozzle fastening bolt 37 penetrates the hole 53 formed in the nozzle vane 22.

【0031】図4にも示すように、ディフューザ締結用
ボルト36は四角形の頭部41を有し、この頭部41が
断熱環30の外環部31または内環部32に当接するこ
とによりディフューザ締結用ボルト36の回り止めが行
われる。ディフューザ締結用ボルト36には袋ナット4
5が螺合する。
As shown in FIG. 4, the diffuser fastening bolt 36 has a quadrangular head portion 41, and the head portion 41 abuts the outer ring portion 31 or the inner ring portion 32 of the heat insulating ring 30 to diffuse the diffuser. The fastening bolt 36 is prevented from rotating. The cap nut 4 is attached to the bolt 36 for fastening the diffuser.
5 is screwed.

【0032】ディフューザ締結用ボルト36の頭部41
とタービンハウジング20の間には間隙46が画成され
る。
Head 41 of the diffuser fastening bolt 36
A gap 46 is defined between the turbine housing 20 and the turbine housing 20.

【0033】ディフューザ締結用ボルト36は環状のイ
ンロー部42を有する一方、断熱環30にはインロー部
42を嵌合させる穴43が形成される。インロー部42
が穴43に嵌合することによりディフューザ締結用ボル
ト36の位置決めが行われ、ディフューザ締結用ボルト
36とディフューザ前板14とディフューザ背板15お
よび支柱部17のフランジ部19に形成された各穴の間
に環状の間隙44が画成される。
The diffuser fastening bolt 36 has an annular spigot portion 42, while the heat insulating ring 30 has a hole 43 into which the spigot portion 42 is fitted. Inlay part 42
The diffuser fastening bolts 36 are positioned by fitting the holes 43 into the holes 43, and the diffuser fastening bolts 36, the diffuser front plate 14, the diffuser back plate 15, and the holes formed in the flange portion 19 of the column portion 17 are An annular gap 44 is defined therebetween.

【0034】ディフューザ背板15はその環状段部34
が断熱環30の外環部31に接合することにより、また
ディフューザ前板14とディフューザ背板15の間には
図示しないピンが嵌挿されることにより、位置決めが行
われる。したがって、ディフューザ前板14とディフュ
ーザ背板15はディフューザ締結用ボルト36によって
回転軸9の径方向の位置決めが行われるものではない。
The diffuser back plate 15 has an annular step portion 34.
Is joined to the outer ring portion 31 of the heat insulating ring 30, and a pin (not shown) is fitted between the diffuser front plate 14 and the diffuser back plate 15 for positioning. Therefore, the diffuser front plate 14 and the diffuser back plate 15 are not positioned in the radial direction of the rotary shaft 9 by the diffuser fastening bolts 36.

【0035】ノズル締結用ボルト37はタービンハウジ
ング20に形成されたネジ穴47に螺合する。断熱環3
0にはノズル締結用ボルト37の六角形の頭部48を着
座させる穴49が形成され、頭部48とディフューザ背
板15の間には間隙50が画成される。
The nozzle fastening bolt 37 is screwed into a screw hole 47 formed in the turbine housing 20. Adiabatic ring 3
A hole 49 for seating the hexagonal head 48 of the nozzle fastening bolt 37 is formed at 0, and a gap 50 is defined between the head 48 and the diffuser back plate 15.

【0036】コンプレッサインペラ2とタービンロータ
4の間には円盤状のヒートインシュレータ40が介装さ
れる。ヒートインシュレータ40の外周端部はディフュ
ーザ背板15に嵌合することにより支持されている。
A disc-shaped heat insulator 40 is interposed between the compressor impeller 2 and the turbine rotor 4. The outer peripheral end of the heat insulator 40 is supported by being fitted into the diffuser back plate 15.

【0037】以上のように構成され、次に作用について
説明する。
With the above construction, the operation will be described.

【0038】タービンハウジング20のノズル背板部2
4とディフューザ背板15は断熱環30を介して互いに
非接触状態で支持され、かつ断熱環30を介してディフ
ューザ締結用ボルト36とノズル締結用ボルト37がそ
れぞれ設けられることにより、タービンノズル21から
コンプレッサディフューザ7に伝導する熱量を大幅に抑
えることができる。
Nozzle back plate 2 of turbine housing 20
4 and the diffuser back plate 15 are supported in a non-contact state with each other via a heat insulating ring 30, and a diffuser fastening bolt 36 and a nozzle fastening bolt 37 are provided via the heat insulating ring 30, respectively. The amount of heat conducted to the compressor diffuser 7 can be greatly suppressed.

【0039】タービンノズル21からコンプレッサディ
フューザ7への伝熱経路の一つとして、タービンハウジ
ング20のノズル背板部24から断熱環30の外環部3
1および内環部32を経てディフューザ背板15へ到達
する経路がある。断熱環30の外環部31と内環部32
の肉厚はその強度を確保するうえで最小限に設定され、
ディフューザ背板15とノズル背板部24に対する接触
面積が最小限に抑えらているため、この伝熱経路でコン
プレッサディフューザ7が加熱されることを抑えられ
る。
As one of heat transfer paths from the turbine nozzle 21 to the compressor diffuser 7, the nozzle back plate portion 24 of the turbine housing 20 to the outer ring portion 3 of the heat insulating ring 30.
There is a route to reach the diffuser back plate 15 via 1 and the inner ring portion 32. The outer ring portion 31 and the inner ring portion 32 of the heat insulating ring 30.
Has a minimum thickness to ensure its strength,
Since the contact area between the diffuser back plate 15 and the nozzle back plate portion 24 is minimized, it is possible to prevent the compressor diffuser 7 from being heated in this heat transfer path.

【0040】タービンノズル21からコンプレッサディ
フューザ7への伝熱経路の一つとして、タービンハウジ
ング20のノズル背板部24から断熱環30の外環部3
1と円盤部33およびディフューザ締結用ボルト36を
経てディフューザ前板14へ到達する経路がある。ディ
フューザ締結用ボルト36はタービンハウジング20の
間に間隙46が画成されるとともに、ディフューザ前板
14とディフューザ背板15および支柱部17のフラン
ジ部19に形成された各穴の間に環状の間隙44が画成
されることにより、ディフューザ締結用ボルト36を介
して成る上記伝熱経路を長くしているため、この伝熱経
路でコンプレッサディフューザ7が加熱されることを抑
えられる。
As one of heat transfer paths from the turbine nozzle 21 to the compressor diffuser 7, the nozzle back plate portion 24 of the turbine housing 20 to the outer ring portion 3 of the heat insulating ring 30.
There is a route to reach the diffuser front plate 14 through the disc 1, the disc portion 33, and the diffuser fastening bolt 36. The diffuser fastening bolt 36 defines a gap 46 between the turbine housing 20 and an annular gap between the diffuser front plate 14, the diffuser back plate 15, and the holes formed in the flange portion 19 of the column portion 17. By defining 44, the heat transfer path formed via the diffuser fastening bolts 36 is lengthened, so that the compressor diffuser 7 is prevented from being heated by this heat transfer path.

【0041】タービンノズル21からコンプレッサディ
フューザ7への伝熱経路の一つとして、タービンハウジ
ング20のノズル背板部24からノズル締結用ボルト3
7と断熱環30の円盤部33および外環部31を経てデ
ィフューザ前板14へ到達する経路がある。ディフュー
ザ締結用ボルト36はタービンハウジング20の間に間
隙46が画成されるとともに、ディフューザ前板14と
ディフューザ背板15および支柱部17のフランジ部1
9に形成された各穴の間に環状の間隙44が画成される
ことにより、ディフューザ締結用ボルト36を介して成
る上記伝熱経路を長くしているため、この伝熱経路でコ
ンプレッサディフューザ7が加熱されることを抑えられ
る。
As one of the heat transfer paths from the turbine nozzle 21 to the compressor diffuser 7, the nozzle fastening plate 3 from the nozzle back plate portion 24 of the turbine housing 20.
7 and the disk portion 33 of the heat insulating ring 30 and the outer ring portion 31 to reach the diffuser front plate 14. The diffuser fastening bolts 36 define a gap 46 between the turbine housing 20, and the diffuser front plate 14, the diffuser back plate 15, and the flange portion 1 of the column portion 17.
Since the annular gap 44 is defined between the holes formed in 9 to lengthen the heat transfer path formed through the diffuser fastening bolts 36, the compressor diffuser 7 is connected by this heat transfer path. Can be suppressed from being heated.

【0042】このようにタービンノズル21を流れる高
温ガスの熱が各伝熱経路からコンプレッサディフューザ
7を流れる吸気に伝えられることを十分に防止できる。
これにより、コンプレッサディフューザ7から流出する
圧縮空気の温度上昇が抑えられ、高いコンプレッサ効率
が得られる。
Thus, it is possible to sufficiently prevent the heat of the high temperature gas flowing through the turbine nozzle 21 from being transferred from each heat transfer path to the intake air flowing through the compressor diffuser 7.
As a result, the temperature rise of the compressed air flowing out from the compressor diffuser 7 is suppressed, and high compressor efficiency is obtained.

【0043】また、コンプレッサディフューザ7を画成
するディフューザ前板14とディフューザ背板15の温
度上昇が抑えられることにより、これをアルミ系金属で
形成しても十分な耐熱性を確保することが可能となり、
ガスタービンの軽量化をはかることができる。
Further, by suppressing the temperature rise of the diffuser front plate 14 and the diffuser back plate 15 which define the compressor diffuser 7, it is possible to secure sufficient heat resistance even if they are formed of aluminum-based metal. Next to
The weight of the gas turbine can be reduced.

【0044】これに対して、タービンノズルとディフュ
ーザをそれぞれ画成する各部材を貫通するボルトを備え
る従来装置の場合、これらの間に断熱材を介装しても、
タービンノズルからボルトを通ってディフューザに伝わ
る熱量が大きく、十分な断熱効果が得られないのであ
る。
On the other hand, in the case of the conventional apparatus having the bolts penetrating the respective members defining the turbine nozzle and the diffuser, even if the heat insulating material is interposed between them,
The amount of heat transferred from the turbine nozzle to the diffuser through the bolt is large, and a sufficient heat insulation effect cannot be obtained.

【0045】また、ノズル締結用ボルト37とディフュ
ーザ締結用ボルト36が独立して設けられることによ
り、ノズル締結用ボルト37のボルト径に対する設計自
由度が増し、その本数を減らすことが可能となる。
Since the nozzle fastening bolts 37 and the diffuser fastening bolts 36 are independently provided, the degree of freedom in designing the bolt diameter of the nozzle fastening bolts 37 is increased, and the number of bolts can be reduced.

【0046】次に、図6に示した他の実施例は、ディフ
ューザ背板15とノズル背板部24には、互いに接合す
る環状段部55,56が一体形成され、両者の回転軸9
の径方向の位置決めが行われるとともに、シール機能を
持たせるものである。なお、図1との対応部分には同一
符号を付して示すことにする。
Next, in the other embodiment shown in FIG. 6, annular step portions 55 and 56 which are joined to each other are integrally formed on the diffuser back plate 15 and the nozzle back plate portion 24, and the rotary shaft 9 of both of them.
Is positioned in the radial direction and has a sealing function. The parts corresponding to those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0047】コンプレッサインペラ2とタービンロータ
4の間には円盤状のヒートインシュレータ40が介装さ
れ、ヒートインシュレータ40はその外周端部がノズル
背板部24の環状段部56に嵌合することにより支持さ
れている。
A disk-shaped heat insulator 40 is interposed between the compressor impeller 2 and the turbine rotor 4, and the heat insulator 40 has its outer peripheral end portion fitted to the annular step portion 56 of the nozzle back plate portion 24. It is supported.

【0048】この場合、断熱環30のディフューザ背板
15とノズル背板部24に対する接触面積がさらに削減
されるため、断熱環30の外環部31を介して成る伝熱
経路でコンプレッサディフューザ7が加熱されることを
抑えられる。
In this case, since the contact area of the adiabatic ring 30 with the diffuser back plate 15 and the nozzle back plate portion 24 is further reduced, the compressor diffuser 7 is provided in the heat transfer path formed by the outer ring portion 31 of the adiabatic ring 30. It is possible to suppress heating.

【0049】また、断熱環30はディフューザ背板15
およびノズル背板部24の径方向の位置決めを行わない
ため、要求される加工精度を大幅に低減して、生産性を
高められる。
Further, the heat insulating ring 30 is the diffuser back plate 15
Also, since the nozzle back plate portion 24 is not positioned in the radial direction, the required processing accuracy can be greatly reduced and the productivity can be improved.

【0050】[0050]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、コンプレ
ッサインペラとタービンロータが背中合わせに近接して
設けられ、コンプレッサインペラの外周部から吐出され
る吸気を昇圧するコンプレッサディフューザが設けら
れ、タービンロータの外周部に燃焼器から出た高温ガス
を導くタービンノズルが設けられるガスタービンにおい
て、前記コンプレッサディフューザと前記タービンノズ
ルの間に介在する断熱環を設け、この断熱環に対してコ
ンプレッサディフューザを画成する部材を締結するディ
フューザ締結用ボルトを設けるとともに、断熱環に対し
てタービンノズルを画成する部材を締結するノズル締結
用ボルトを設けたため、タービンノズルからコンプレッ
サディフューザへの伝熱が抑えられ、高いコンプレッサ
効率が得られるとともに、コンプレッサディフューザを
画成する部材をアルミ系金属で形成して軽量化をはかる
ことが可能となる。
As described above, according to the present invention, the compressor impeller and the turbine rotor are provided back to back in close proximity to each other, and the compressor diffuser for boosting the intake air discharged from the outer peripheral portion of the compressor impeller is provided. In a gas turbine in which a turbine nozzle that guides high-temperature gas discharged from a combustor is provided on an outer peripheral portion, an adiabatic ring is provided between the compressor diffuser and the turbine nozzle, and a compressor diffuser is defined with respect to the adiabatic ring. Since the diffuser fastening bolts for fastening the members and the nozzle fastening bolts for fastening the member that defines the turbine nozzle to the heat insulating ring are provided, heat transfer from the turbine nozzle to the compressor diffuser is suppressed, and a high compressor When efficiency is gained To a member defining a compressor diffuser becomes possible to achieve weight reduction and formation of aluminum-based metal.

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

【図1】本発明の実施例を示すガスタービンの縦断面
図。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of a gas turbine showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じくディフューザの横断面図。FIG. 2 is a transverse sectional view of the diffuser.

【図3】同じくタービンノズルの横断面図。FIG. 3 is a transverse sectional view of the turbine nozzle.

【図4】同じく断熱環およびディフューザ締結用ボルト
の分解斜視図。
FIG. 4 is an exploded perspective view of a heat insulating ring and a diffuser fastening bolt.

【図5】同じく断熱環とノズル締結用ボルトおよびディ
フューザ締結用ボルトの分解斜視図。
FIG. 5 is an exploded perspective view of a heat insulating ring, a nozzle fastening bolt, and a diffuser fastening bolt.

【図6】他の実施例を示すガスタービンの縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a gas turbine showing another embodiment.

【図7】従来例を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 コンプレッサ 2 コンプレッサインペラ 3 タービン 4 タービンロータ 7 ディフューザ 9 回転軸 14 ディフューザ前板 15 ディフューザ背板 20 タービンハウジング 21 タービンノズル 23 ノズル前板部 24 ノズル背板部 30 断熱環 36 ディフューザ締結用ボルト 37 ノズル締結用ボルト 1 Compressor 2 Compressor Impeller 3 Turbine 4 Turbine rotor 7 Diffuser 9 Rotating shaft 14 Diffuser front plate 15 Diffuser back plate 20 Turbine housing 21 Turbine nozzle 23 Nozzle front plate part 24 Nozzle back plate part 30 Adiabatic ring 36 Diffuser fastening bolts 37 Nozzle fastening For bolt

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コンプレッサインペラとタービンロータ
が背中合わせに近接して設けられ、コンプレッサインペ
ラの外周部から吐出される吸気を昇圧するコンプレッサ
ディフューザが設けられ、タービンロータの外周部に燃
焼器から出た高温ガスを導くタービンノズルが設けられ
るガスタービンにおいて、前記コンプレッサディフュー
ザと前記タービンノズルの間に介在する断熱環を設け、
この断熱環に対してコンプレッサディフューザを画成す
る部材を締結するディフューザ締結用ボルトを設けると
ともに、断熱環に対してタービンノズルを画成する部材
を締結するノズル締結用ボルトを設けたことを特徴とす
るガスタービンの流路組付構造。
1. A compressor impeller and a turbine rotor are provided back to back in close proximity to each other, a compressor diffuser is provided for boosting intake air discharged from the outer peripheral portion of the compressor impeller, and a high temperature from a combustor is provided on the outer peripheral portion of the turbine rotor. In a gas turbine provided with a turbine nozzle that guides gas, an adiabatic ring provided between the compressor diffuser and the turbine nozzle is provided.
The heat insulating ring is provided with a diffuser fastening bolt for fastening a member defining a compressor diffuser, and the heat insulating ring is provided with a nozzle fastening bolt for fastening a member defining a turbine nozzle. Gas turbine flow passage assembly structure.
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