JPH07119407A - 複流式高圧タービンのノズル室構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複流式高圧タービンのノズル室において、ノ
ズルベーンに流入する蒸気の乱れをなくし、またノズル
室の軸方向長さを短くし、更にノズルベーンや調速段動
翼の振動による損傷を防止する構造とすること。 【構成】 各々環状ノズル室基本円Ａによって限定した
一対の室３を包含し、その各蒸気出口側にはノズルベー
ン５を設けたノズル室出口部６を溶接７により取り付け
てなる複流式高圧タービンのノズル室２の構造におい
て、ノズルベーン５を上流側へ延長して、ノズル室の補
強リブに供するようにしたもの。また、ノズルベーン５
の高さを出口側スロート部で低くし、かつノズルベーン
５の入口側をノズル室基本円Ａの内側に位置させたも
の。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複流式高圧タービンの
ノズル室構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２は従来の複流式高圧タービンノズル
室構造を示す断面図である。図２において、内部ケーシ
ング１で支えられたノズル室２は、各々環状ノズル室基
本円Ａによって限定された一対の室３を包含し、その各
蒸気出口側には、補強リブ４とノズルベーン５とが一体
に形成されているノズル室出口部６が符号７で示すよう
に溶接されている。そして、ノズル室出口部６から出た
高圧蒸気はロータ８に植え込まれている調速段動翼９を
駆動する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】複流式高圧タービンに
おいては、高圧蒸気が流入するノズル室は強度的に補強
が必要であるが、上述した従来例にあっては、補強リブ
４がノズルベーン５の直前にあり、このため蒸気の流れ
が乱れて、調速段効率を低下させていた。

【０００４】また、補強リブ４のためにノズル室２の軸
方向長さが長くなって、ロータスパンを大きくさせてお
り、これがコスト高を招くと共に回転体の安定性に悪影
響を与えていた。

【０００５】更に、補強リブ４が発生する流れの変動に
ノズルベーン５や調速段動翼９が共振し、強制振動によ
って損傷する場合があった。

【０００６】本発明は、このような従来技術の課題を解
決するためになされたもので、ノズルベーンに流入する
蒸気の乱れをなくし、またノズル室の軸方向長さを短く
し、更にノズルベーンや調速段動翼の振動による損傷を
防止することができる複流式高圧タービンのノズル室構
造を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、各々環状ノズル室基本円によって限定
した一対の室を包含し、その各蒸気出口側にはノズルベ
ーンを設けたノズル室出口部を取り付けてなる複流式高
圧タービンのノズル室構造において、前記ノズルベーン
を上流側へ延長して、ノズル室の補強リブに供するよう
にしたものである。

【０００８】

【作用】上記の手段によれば、ノズルベーンを上流側に
延長してノズル室の補強リブに供するようにしているの
で、いわゆる独立した補強リブがなくなり、したがって
ノズルベーンに流入する蒸気の乱れがなく、調速段効率
が低下しない。

【０００９】また、補強リブがないためノズル室軸方向
長さが短くなり、ロータスパンが減少する。このため、
コストが低下し、回転体の安定性が向上する。

【００１０】更に、補強リブがないため、ノズルベーン
や調速段動翼に励振力が負荷されず、これらの翼が損傷
しない。

【００１１】

【実施例】以下、図１を参照して本発明の実施例につい
て詳細に説明する。図１は、本発明に係る複流式高圧タ
ービンのノズル室構造の一実施例を示す断面図である。

【００１２】図１において、ノズル室２は図２に示した
従来例と同様に各々環状ノズル室基本円Ａによって限定
された一対の室３を包含している。そして、本発明によ
れば、ノズル室出口部６と一体に形成されるノズルベー
ン５は上流側に延長されて、補強リブとして兼用され、
いわゆる独立した補強リブは廃止されている。なお、符
号７はノズル室２とノズル室出口部６との溶接部を示
す。

【００１３】このように独立した補強リブを廃止した構
造とすることによって、ノズルベーン５に流入する蒸気
の乱れがなく、調速段効率が低下しない。また、補強リ
ブがないためノズル室軸方向長さが短くなり、ロータス
パンが減少する。このためコストが低下し、回転体の安
定性が向上する。更に、補強リブがないためノズルベー
ン５や調速段動翼に励振力が負荷されず、これらの翼が
損傷しない。

【００１４】また、図１に示した実施例では、ノズルベ
ーン５の高さは出口側スロート部に向かって低くなり、
いわゆるエンドウォールコンタ（end wall contour）状
に形成されている。また、ノズルベーン５の入口側はノ
ズル室基本円Ａの内側に位置されており、この部分のノ
ズル室基本円Ａは仮想線で示されている。

【００１５】このような構造とすることにより、ノズル
室強度は図２に示した従来の独立した補強リブ構造に比
べて向上する。特にノズルベーンリーディングエッジ部
の曲げ応力が著しく減少する。また、このエンドウォー
ルコンタ形状は、ノズルの二次ロスを低減し、高効率化
へも寄与する。

【００１６】なお、ノズルベーン５の入口側スロート上
流部高さを高くすることは、調速段効率にはなんら影響
しないものである。

【００１７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、各
々環状ノズル室基本円によって限定した一対の室を包含
し、その各蒸気出口側にはノズルベーンを設けたノズル
室出口部を取り付けてなる複流式高圧タービンのノズル
室構造において、前記ノズルベーンを上流側へ延長し
て、ノズル室の補強リブに供するようにした構造とし
て、いわゆる独立した補強リブを廃止したので、ノズル
ベーンに流入する蒸気の乱れがなくなり、調速段効率が
向上すると共に、ノズルベーン及び調速段動翼の振動を
低減して、これらの翼の損傷を防止することができる。

【００１８】また、補強リブがないため、ノズル室の軸
方向長さが短くなり、ロータスパンが短縮され、コスト
低減が図れると共に、回転体の安定性が向上する。

【００１９】更に、本発明の実施例によれば、ノズルベ
ーンの高さを出口側スロート部で低くした形状にすると
共に、ノズルベーンの入口側をノズル室基本円内に位置
させた構造としたことにより、ノズル室強度を従来の独
立した補強リブ構造に比べて向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複流式高圧タービンのノズル室構
造の一実施例を示す縦断面図である。

【図２】従来の複流式高圧タービンのノズル室構造を示
す断面図である。

【符号の説明】

２ ノズル室 ３ 一対の室 ５ ノズルベーン ６ ノズル室出口部 ７ 溶接部 Ａ ノズル室基本円

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各々環状ノズル室基本円によって限定した
   一対の室を包含し、その各蒸気出口側にはノズルベーン
   を設けたノズル室出口部を取り付けてなる複流式高圧タ
   ービンのノズル室構造において、前記ノズルベーンを上
   流側へ延長して、ノズル室の補強リブに供したことを特
   徴とするノズル室構造。
2. 【請求項２】請求項１記載のノズル室構造において、前
   記ノズルベーンの高さを出口側スロート部で低くしたこ
   とを特徴とするノズル室構造。
3. 【請求項３】請求項１記載のノズル室構造において、前
   記ノズルベーンの入口側をノズル室基本円の内側に位置
   させたことを特徴とするノズル室構造。