JPH0734807A - 複流型蒸気タービン - Google Patents
複流型蒸気タービンInfo
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- JPH0734807A JPH0734807A JP20367993A JP20367993A JPH0734807A JP H0734807 A JPH0734807 A JP H0734807A JP 20367993 A JP20367993 A JP 20367993A JP 20367993 A JP20367993 A JP 20367993A JP H0734807 A JPH0734807 A JP H0734807A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ベリーバンド部に囲まれたロータが、ノズル
室に導入される高温の蒸気からの熱伝導などによって加
熱されるのを防止すること。 【構成】 蒸気が導入されるノズル室１を中心として、
左右対称に調速段ノズル２ａ、２ｂおよび第１段動翼３
ａ、３ｂが設けられ、ノズル室に対向するとともに両第
１段動翼のディスク部６ａ、６ｂの間に位置して、ロー
タ７に対して所定の隙間１０を保つようにベリーバンド
部８が設けられている複流型蒸気タービンにおいて、ロ
ータとベリーバンド部との間の隙間１０に、蒸気の流れ
を起こさせる手段を設けたもの。この手段は、例えば、
前記隙間１０部に位置するように、ロータ７の軸方向中
央部に設けた複数の羽根部材２１と、両第１段動翼のデ
ィスク部６ａ，６ｂのそれぞれに形成され、隙間１０側
から動翼出口室９ａ，９ｂ側へ通じる複数の貫通孔２２
ａ，２２ｂとで構成する。
室に導入される高温の蒸気からの熱伝導などによって加
熱されるのを防止すること。 【構成】 蒸気が導入されるノズル室１を中心として、
左右対称に調速段ノズル２ａ、２ｂおよび第１段動翼３
ａ、３ｂが設けられ、ノズル室に対向するとともに両第
１段動翼のディスク部６ａ、６ｂの間に位置して、ロー
タ７に対して所定の隙間１０を保つようにベリーバンド
部８が設けられている複流型蒸気タービンにおいて、ロ
ータとベリーバンド部との間の隙間１０に、蒸気の流れ
を起こさせる手段を設けたもの。この手段は、例えば、
前記隙間１０部に位置するように、ロータ７の軸方向中
央部に設けた複数の羽根部材２１と、両第１段動翼のデ
ィスク部６ａ，６ｂのそれぞれに形成され、隙間１０側
から動翼出口室９ａ，９ｂ側へ通じる複数の貫通孔２２
ａ，２２ｂとで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複流型蒸気タービンに
係り、特にその蒸気入口部付近のベリーハンド部に囲ま
れたロータを、効果的に冷却するための構造に関する。
係り、特にその蒸気入口部付近のベリーハンド部に囲ま
れたロータを、効果的に冷却するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】先ず、従来の複流型蒸気タービンについ
て、その蒸気入口部付近の部分的な縦断面を示した図８
を参照して説明する。
て、その蒸気入口部付近の部分的な縦断面を示した図８
を参照して説明する。
【０００３】図８に示すように、複流型蒸気タービン
は、ボイラなどからの高温・高圧の蒸気が導入されるノ
ズル室１を中心として、左右対称に調速段ノズル２ａ、
２ｂ、第１段動翼３ａ、３ｂ、第２段ノズル４ａ、４
ｂ、第２段動翼５ａ、５ｂをそれぞれ有している。そし
て、ノズル室１に対向するとともに両第１段動翼３ａ、
３ｂのディスク部６ａ、６ｂの間に位置し、ロータ７に
対して所定の隙間１０を保つようにベリーハンド部８が
設けられている。
は、ボイラなどからの高温・高圧の蒸気が導入されるノ
ズル室１を中心として、左右対称に調速段ノズル２ａ、
２ｂ、第１段動翼３ａ、３ｂ、第２段ノズル４ａ、４
ｂ、第２段動翼５ａ、５ｂをそれぞれ有している。そし
て、ノズル室１に対向するとともに両第１段動翼３ａ、
３ｂのディスク部６ａ、６ｂの間に位置し、ロータ７に
対して所定の隙間１０を保つようにベリーハンド部８が
設けられている。
【０００４】このように構成されている従来の複流型蒸
気タービンにおいて、図示しないボイラなどから、ノズ
ル室１に導入された高温・高圧の蒸気は、左右の調速段
ノズル２ａ、２ｂへ流入する。この調速段ノズル２ａ、
２ｂで蒸気は加速され、第１段動翼３ａ、３ｂで仕事を
する。仕事をして温度、圧力の低下した蒸気は、第１段
動翼出口室９ａ、９ｂへ導かれ、さらに後流の第２段ノ
ズル４ａ、４ｂおよび第２段動翼５ａ、５ｂで膨脹して
仕事をし、高圧排気される圧力・温度にまで降下する。
気タービンにおいて、図示しないボイラなどから、ノズ
ル室１に導入された高温・高圧の蒸気は、左右の調速段
ノズル２ａ、２ｂへ流入する。この調速段ノズル２ａ、
２ｂで蒸気は加速され、第１段動翼３ａ、３ｂで仕事を
する。仕事をして温度、圧力の低下した蒸気は、第１段
動翼出口室９ａ、９ｂへ導かれ、さらに後流の第２段ノ
ズル４ａ、４ｂおよび第２段動翼５ａ、５ｂで膨脹して
仕事をし、高圧排気される圧力・温度にまで降下する。
【０００５】なお、ノズル室１に対向する位置に、ロー
タ７を囲むように設けられているベリーハンド部８とロ
ータ７との間に形成されている隙間１０は、ベリーハン
ド部８がちょうど第１段動翼３ａ、３ｂのディスク部６
ａ、６ｂの間に位置しているので、左右の調速段ノズル
出口部１１ａ、１１ｂの間を連通することになり、ここ
に蒸気が導入される。しかし、左右の調速段ノズル２
ａ、２ｂや第１段動翼３ａ、３ｂは、同一形状に設計さ
れているので、左右の調速段ノズル出口部１１ａ、１１
ｂの圧力は等しくなり、従って、この隙間１０に導入さ
れた蒸気は、流れることなくよどんだ状態を保つことに
なる。
タ７を囲むように設けられているベリーハンド部８とロ
ータ７との間に形成されている隙間１０は、ベリーハン
ド部８がちょうど第１段動翼３ａ、３ｂのディスク部６
ａ、６ｂの間に位置しているので、左右の調速段ノズル
出口部１１ａ、１１ｂの間を連通することになり、ここ
に蒸気が導入される。しかし、左右の調速段ノズル２
ａ、２ｂや第１段動翼３ａ、３ｂは、同一形状に設計さ
れているので、左右の調速段ノズル出口部１１ａ、１１
ｂの圧力は等しくなり、従って、この隙間１０に導入さ
れた蒸気は、流れることなくよどんだ状態を保つことに
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
複流型蒸気タービンでは、ベリーハンド部８とロータ７
との間に形成されている隙間１０に、蒸気がよどんでし
まうため、ノズル室１に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって、隙間１０内の蒸気も高温になり、そ
の熱によってロータ７を加熱し材料を劣化させるという
問題があった。特に最近の高性能超々臨界圧プラントの
高圧タービンでは、蒸気入口温度が超高温のため、隙間
１０内の蒸気も益々高温となり、ロータ７の材料強度に
与える影響が心配され、その対策が望まれていた。
複流型蒸気タービンでは、ベリーハンド部８とロータ７
との間に形成されている隙間１０に、蒸気がよどんでし
まうため、ノズル室１に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって、隙間１０内の蒸気も高温になり、そ
の熱によってロータ７を加熱し材料を劣化させるという
問題があった。特に最近の高性能超々臨界圧プラントの
高圧タービンでは、蒸気入口温度が超高温のため、隙間
１０内の蒸気も益々高温となり、ロータ７の材料強度に
与える影響が心配され、その対策が望まれていた。
【０００７】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、ベリーハンド部に囲まれ
たロータが、ノズル室に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって加熱されるのを防止するようにした複
流型蒸気タービンを提供することを目的とする。
決するためになされたもので、ベリーハンド部に囲まれ
たロータが、ノズル室に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって加熱されるのを防止するようにした複
流型蒸気タービンを提供することを目的とする。
【０００８】
【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、蒸気が導入されるノズル室を中心とし
て、左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞ
れ設けられており、前記ノズル室に対向するとともに前
記両第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに
対して所定の隙間を保つようにベリーハンド部が設けら
れている複流型蒸気タービンにおいて、前記ロータとベ
リーハンド部との間の隙間に、蒸気の流れを起こさせる
手段を設けたものである。
めに、本発明は、蒸気が導入されるノズル室を中心とし
て、左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞ
れ設けられており、前記ノズル室に対向するとともに前
記両第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに
対して所定の隙間を保つようにベリーハンド部が設けら
れている複流型蒸気タービンにおいて、前記ロータとベ
リーハンド部との間の隙間に、蒸気の流れを起こさせる
手段を設けたものである。
【０００９】
【作 用】上記の手段によれば、ロータとベリーハンド
部との間の隙間に、蒸気の流れが生ずるので、ロータを
極端に加熱することが防止される。
部との間の隙間に、蒸気の流れが生ずるので、ロータを
極端に加熱することが防止される。
【００１０】
【実施例】以下本発明に係る複流型蒸気タービンの種々
の実施例について、図１ないし図７を参照して詳細に説
明する。なお、これらの図において、図８と同一部分に
は同一符号を付して示してあるので、その部分の説明は
省略する。
の実施例について、図１ないし図７を参照して詳細に説
明する。なお、これらの図において、図８と同一部分に
は同一符号を付して示してあるので、その部分の説明は
省略する。
【００１１】図１は、本発明に係る複流型蒸気タービン
の第１の実施例を示した、図８と同様部分の図である。
この実施例では、ロータ７とベリーハンド部８との間に
形成される隙間１０に位置するように、ロータ７の軸方
向中央部に複数の羽根部材２１を設けている。そして、
左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａには、隙間１０
側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成
してある。さらに、右側の第１段動翼３ｂのディスク部
６ｂには、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通
孔２２ｂを複数形成してあり、この貫通孔２２ｂは、隙
間１０側から動翼出口室９ｂ側へ向けて、ロータ７の内
径側から外径側へ向くように、ロータ７の回転方向に先
行するように形成されている。また、隙間１０のうち、
ベリーハンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク
部６ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２
３ｂを設けてある。このシールフィン２３ａ、２３ｂに
は、アキシャルフィンまたはラジアルフィンが用いられ
る。
の第１の実施例を示した、図８と同様部分の図である。
この実施例では、ロータ７とベリーハンド部８との間に
形成される隙間１０に位置するように、ロータ７の軸方
向中央部に複数の羽根部材２１を設けている。そして、
左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａには、隙間１０
側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成
してある。さらに、右側の第１段動翼３ｂのディスク部
６ｂには、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通
孔２２ｂを複数形成してあり、この貫通孔２２ｂは、隙
間１０側から動翼出口室９ｂ側へ向けて、ロータ７の内
径側から外径側へ向くように、ロータ７の回転方向に先
行するように形成されている。また、隙間１０のうち、
ベリーハンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク
部６ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２
３ｂを設けてある。このシールフィン２３ａ、２３ｂに
は、アキシャルフィンまたはラジアルフィンが用いられ
る。
【００１２】この第１の実施例では、ロータ７が回転す
ると、ロータ７に設けた複数の羽根部材２１によって、
左側の第１段動翼出口室９ａにある温度の下がった蒸気
が、第１段動翼３ａのディスク部６ａに設けた複数の貫
通孔２２ａを通して隙間１０へ流入する。そして、隙間
１０へ流入した蒸気２４は、羽根部材２１を経て右側の
第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに形成してある、複数
の貫通孔２２ｂを通して、右側の第１段動翼出口室９ｂ
へ抜ける。すなわち、符号２４で示すように、蒸気に一
方向の流れが生ずる。その結果、ノズル室１に対向する
位置のベリーハンド部８に囲まれたロータ７が、蒸気２
４の流れによって冷却されることになる。また、ベリー
ハンド部８の両端にシールフィン２３ａ、２３ｂが設け
られているので、隙間１０へ流入した蒸気２４が、調速
段ノズル２ａ、２ｂの出口側１１ａ、１１ｂへ漏れ出す
ことが防止されるとともに、調速段ノズル２ａ、２ｂで
加速された高温・高圧の高速で流れている蒸気が、隙間
１０へ流入することも阻止される。
ると、ロータ７に設けた複数の羽根部材２１によって、
左側の第１段動翼出口室９ａにある温度の下がった蒸気
が、第１段動翼３ａのディスク部６ａに設けた複数の貫
通孔２２ａを通して隙間１０へ流入する。そして、隙間
１０へ流入した蒸気２４は、羽根部材２１を経て右側の
第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに形成してある、複数
の貫通孔２２ｂを通して、右側の第１段動翼出口室９ｂ
へ抜ける。すなわち、符号２４で示すように、蒸気に一
方向の流れが生ずる。その結果、ノズル室１に対向する
位置のベリーハンド部８に囲まれたロータ７が、蒸気２
４の流れによって冷却されることになる。また、ベリー
ハンド部８の両端にシールフィン２３ａ、２３ｂが設け
られているので、隙間１０へ流入した蒸気２４が、調速
段ノズル２ａ、２ｂの出口側１１ａ、１１ｂへ漏れ出す
ことが防止されるとともに、調速段ノズル２ａ、２ｂで
加速された高温・高圧の高速で流れている蒸気が、隙間
１０へ流入することも阻止される。
【００１３】次に、本発明の第２の実施例を図２および
図３を参照して説明する。ここで図２は、第１の実施例
を示した図１と同様に、複流型蒸気タービンの蒸気入口
部付近の部分的な縦断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ
線に沿う断面図である。従って、図２、図３において図
１と同一部分には同一符号を付してあるので、その部分
の説明は省略する。
図３を参照して説明する。ここで図２は、第１の実施例
を示した図１と同様に、複流型蒸気タービンの蒸気入口
部付近の部分的な縦断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ
線に沿う断面図である。従って、図２、図３において図
１と同一部分には同一符号を付してあるので、その部分
の説明は省略する。
【００１４】この第２の実施例は、左側の第１段動翼３
ａのディスク部６ａに、隙間１０側と動翼出口室９ａ側
とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成してあること、ベリー
ハンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク部６
ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２３ｂ
を設けている点では、第１の実施例と共通している。し
かし、第１の実施例のような羽根部材２１を設けていな
いことと、右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに
は、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通孔２２
ｂに代えて、連絡孔３１を複数形成してある点で異なっ
ている。すなわち、この連絡孔３１は、右側の第１段動
翼３ｂのディスク部６ｂに複数形成したもので、隙間１
０に対向するように形成した開口３２と、第１段動翼３
ｂの根元部に形成した開口３３とを連絡している。そし
て、この開口３３は、図３に示されているように、隣接
する第１段動翼３ｂの間で、かつ、動翼出口室９ｂ側に
近い位置に設けられてる。
ａのディスク部６ａに、隙間１０側と動翼出口室９ａ側
とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成してあること、ベリー
ハンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク部６
ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２３ｂ
を設けている点では、第１の実施例と共通している。し
かし、第１の実施例のような羽根部材２１を設けていな
いことと、右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに
は、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通孔２２
ｂに代えて、連絡孔３１を複数形成してある点で異なっ
ている。すなわち、この連絡孔３１は、右側の第１段動
翼３ｂのディスク部６ｂに複数形成したもので、隙間１
０に対向するように形成した開口３２と、第１段動翼３
ｂの根元部に形成した開口３３とを連絡している。そし
て、この開口３３は、図３に示されているように、隣接
する第１段動翼３ｂの間で、かつ、動翼出口室９ｂ側に
近い位置に設けられてる。
【００１５】このような構成の第２の実施例の動作を説
明する。右側の第１段動翼３ｂには、調速段ノズル２ｂ
で加速された高速の蒸気が流れているため、複数の連絡
孔３１に連なる第１段動翼３ｂの根元部の開口３３につ
いてみると、開口３３部には吸引力が作用するととも
に、遠心力の作用も受けて、連絡孔３１内に、隙間１０
側（すなわち第１段動翼３ｂの入口側）の開口３２か
ら、第１段動翼３ｂの根元側（すなわち第１段動翼３ｂ
の蒸気通路）の開口３３へ向かう蒸気流れが生じる。こ
の連絡孔３１に生じる蒸気流れに誘起されて、左側の第
１段動翼３ａのディスク部６ａに複数形成されている貫
通孔２２に、動翼出口室９ａ側から隙間１０側へ向かう
蒸気流れが生じる。従って、左側の第１段動翼出口室９
ａにある温度の下がった蒸気が、貫通孔２２ａを通して
隙間１０へ流入し、さらに連絡孔３１を通して開口３３
から第１段動翼３ｂの根元側へ抜けることになる。その
結果、ノズル室１に対向する位置のベリーハンド部８に
囲まれたロータ７が、蒸気２４の流れによって冷却され
ることになる。
明する。右側の第１段動翼３ｂには、調速段ノズル２ｂ
で加速された高速の蒸気が流れているため、複数の連絡
孔３１に連なる第１段動翼３ｂの根元部の開口３３につ
いてみると、開口３３部には吸引力が作用するととも
に、遠心力の作用も受けて、連絡孔３１内に、隙間１０
側（すなわち第１段動翼３ｂの入口側）の開口３２か
ら、第１段動翼３ｂの根元側（すなわち第１段動翼３ｂ
の蒸気通路）の開口３３へ向かう蒸気流れが生じる。こ
の連絡孔３１に生じる蒸気流れに誘起されて、左側の第
１段動翼３ａのディスク部６ａに複数形成されている貫
通孔２２に、動翼出口室９ａ側から隙間１０側へ向かう
蒸気流れが生じる。従って、左側の第１段動翼出口室９
ａにある温度の下がった蒸気が、貫通孔２２ａを通して
隙間１０へ流入し、さらに連絡孔３１を通して開口３３
から第１段動翼３ｂの根元側へ抜けることになる。その
結果、ノズル室１に対向する位置のベリーハンド部８に
囲まれたロータ７が、蒸気２４の流れによって冷却され
ることになる。
【００１６】次に、図４は本発明の第３の実施例を示し
たもので、図１および図２と同様に、複流型蒸気タービ
ンの蒸気入口部付近の部分的な縦断面図である。従っ
て、図４において、図１および図２と同一部分には同一
符号を付してあるので、その部分の説明は省略する。
たもので、図１および図２と同様に、複流型蒸気タービ
ンの蒸気入口部付近の部分的な縦断面図である。従っ
て、図４において、図１および図２と同一部分には同一
符号を付してあるので、その部分の説明は省略する。
【００１７】この第３の実施例では、第２の実施例の連
絡孔３１に代えて第１の実施例と同様に、右側の第１段
動翼３ｂのディスク部６ｂに、隙間１０側と動翼出口室
９ｂ側とを結ぶ複数の貫通孔４１ｂを形成して、左側の
第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成してある、隙間
１０側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ複数の貫通孔２２ａ
とバランスを保たせている。さらに、蒸気が導入される
ノズル室１を中心として、左側の調速段ノズル２ａおよ
び第１段動翼３ａののど面積を、右側の調速段ノズル２
ｂおよび第１段動翼３ｂののど面積よりも大きく形成す
るとともに、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼
５ａののど面積を、右側の第２段ノズル４ｂおよび第２
段動翼５ｂののど面積よりも小さく形成してある。
絡孔３１に代えて第１の実施例と同様に、右側の第１段
動翼３ｂのディスク部６ｂに、隙間１０側と動翼出口室
９ｂ側とを結ぶ複数の貫通孔４１ｂを形成して、左側の
第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成してある、隙間
１０側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ複数の貫通孔２２ａ
とバランスを保たせている。さらに、蒸気が導入される
ノズル室１を中心として、左側の調速段ノズル２ａおよ
び第１段動翼３ａののど面積を、右側の調速段ノズル２
ｂおよび第１段動翼３ｂののど面積よりも大きく形成す
るとともに、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼
５ａののど面積を、右側の第２段ノズル４ｂおよび第２
段動翼５ｂののど面積よりも小さく形成してある。
【００１８】すなわち、各段ごとに左右のノズルと動翼
ののど面積を異なるように形成するとともに、調速段と
後流段とではノズルと動翼ののど面積の異なり方を左右
で入替えている。従って、調速段後の圧力が左右で異な
ることになり、その結果、調速段後の圧力の高い側から
低い側へ、貫通孔２２ａ、４１ｂを通して蒸気が流れ
る。本実施例では、左側の調速段ノズル２ａおよび第１
段動翼３ａののど面積が右側のそれよりも大きく形成さ
れ、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼５ａのの
ど面積が右側のそれよりも小さく形成されているので、
左側の動翼出口室９ａ側の圧力の方が右側よりも高くな
り、左側から右側へすなわち、動翼出口室９ａ側から貫
通孔２２ａを通して隙間１０側へ至り、さらに貫通孔４
１ｂを通して動翼出口室９ｂ側へ達する蒸気の流れが生
じる。従って、隙間１０は常に動翼出口室９ａ側の低温
の蒸気で満たされることになり、ロータ７が冷却され
る。
ののど面積を異なるように形成するとともに、調速段と
後流段とではノズルと動翼ののど面積の異なり方を左右
で入替えている。従って、調速段後の圧力が左右で異な
ることになり、その結果、調速段後の圧力の高い側から
低い側へ、貫通孔２２ａ、４１ｂを通して蒸気が流れ
る。本実施例では、左側の調速段ノズル２ａおよび第１
段動翼３ａののど面積が右側のそれよりも大きく形成さ
れ、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼５ａのの
ど面積が右側のそれよりも小さく形成されているので、
左側の動翼出口室９ａ側の圧力の方が右側よりも高くな
り、左側から右側へすなわち、動翼出口室９ａ側から貫
通孔２２ａを通して隙間１０側へ至り、さらに貫通孔４
１ｂを通して動翼出口室９ｂ側へ達する蒸気の流れが生
じる。従って、隙間１０は常に動翼出口室９ａ側の低温
の蒸気で満たされることになり、ロータ７が冷却され
る。
【００１９】続いて、本発明の第４の実施例について図
５ないし図７を参照して説明する。図５は本発明の第４
の実施例を示したもので、図１、図２および図４と同様
に、複流型蒸気タービンの蒸気入口部付近の部分的な縦
断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図
７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。従って、図５
ないし図７において図１、図２および図４と同一部分に
は同一符号を付してあるので、その部分の説明は省略す
る。
５ないし図７を参照して説明する。図５は本発明の第４
の実施例を示したもので、図１、図２および図４と同様
に、複流型蒸気タービンの蒸気入口部付近の部分的な縦
断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図
７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。従って、図５
ないし図７において図１、図２および図４と同一部分に
は同一符号を付してあるので、その部分の説明は省略す
る。
【００２０】この第４の実施例は、隙間１０に蒸気を滞
留させることなく、ノズル室１へ導入された高温・高圧
の蒸気を、積極的に隙間１０を通過させるようにしたも
のである。そのため、図６に示されているように、内周
面が円形に形成されているベリーハンド部８を、その内
周面がロータ７に対して偏心するように位置させる。す
なわち、隙間１０の断面が偏心したドーナツ状に形成さ
れたものとなる。そして、ベリーハンド部８の内周面
に、アブレーダブルな材料５１を装着しておく。従っ
て、ベリーハンド部８の内周面すなわちアブレーダブル
な材料５１の面とロータ７の表面との間には、隙間が密
な部分と粗な部分とが形成される。そこで、ベリーハン
ド部８の内周面とロータ７の表面との間の隙間が、略最
小となる部分のベリーハンド部８の内周面、すなわちア
ブレーダブルな材料５１に、軸線方向に少々傾いて延び
る案内溝５２（または案内羽根でもよい）を形成してお
く。従って、案内溝５２は軸線に対して非平行なものと
なり、この実施例では２本形成してある。また、左側の
調速段ノズル２ａを出た蒸気を隙間１０側へ導入するた
めに、左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａに、顎部
５３を形成してある。そして、第１の実施例と同様に、
ベリーハンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設け、
右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに複数の貫通孔
２２ｂを形成してある。
留させることなく、ノズル室１へ導入された高温・高圧
の蒸気を、積極的に隙間１０を通過させるようにしたも
のである。そのため、図６に示されているように、内周
面が円形に形成されているベリーハンド部８を、その内
周面がロータ７に対して偏心するように位置させる。す
なわち、隙間１０の断面が偏心したドーナツ状に形成さ
れたものとなる。そして、ベリーハンド部８の内周面
に、アブレーダブルな材料５１を装着しておく。従っ
て、ベリーハンド部８の内周面すなわちアブレーダブル
な材料５１の面とロータ７の表面との間には、隙間が密
な部分と粗な部分とが形成される。そこで、ベリーハン
ド部８の内周面とロータ７の表面との間の隙間が、略最
小となる部分のベリーハンド部８の内周面、すなわちア
ブレーダブルな材料５１に、軸線方向に少々傾いて延び
る案内溝５２（または案内羽根でもよい）を形成してお
く。従って、案内溝５２は軸線に対して非平行なものと
なり、この実施例では２本形成してある。また、左側の
調速段ノズル２ａを出た蒸気を隙間１０側へ導入するた
めに、左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａに、顎部
５３を形成してある。そして、第１の実施例と同様に、
ベリーハンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設け、
右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに複数の貫通孔
２２ｂを形成してある。
【００２１】このような構成の第４の実施例の動作を説
明する。ベリーハンド部８の内周面に対して、ロータ７
が偏心した位置にあるため、ロータ７の回転に伴って、
ベリーハンド部８内周面の、隙間が最小となる周方向位
置に、くさび作用によって高圧が発生することになる。
この位置に、軸線方向に少々傾いて延びる案内溝５２を
複数形成してあるので、ここで高圧蒸気が塞き止めら
れ、案内溝５２に沿ってより低圧側へ排出される。この
排出作用によって、隙間が最小となる周方向位置近傍以
外では、外から蒸気を吸込む作用を生じ、従って、左側
の第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成した顎部５３
から、調速段ノズル出口部１１ａの蒸気が隙間１０側へ
吸込まれる。この蒸気は貫通孔２２ｂを経て動翼出口室
９ｂ側へ流出するので、隙間１０内に蒸気が滞留するこ
とはなく、ロータ７を効果的に冷却する。なお、ベリー
ハンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設けて、右側
の調速段ノズル２ｂを出た蒸気が隙間１０側へ吸込まれ
るのを防止している。
明する。ベリーハンド部８の内周面に対して、ロータ７
が偏心した位置にあるため、ロータ７の回転に伴って、
ベリーハンド部８内周面の、隙間が最小となる周方向位
置に、くさび作用によって高圧が発生することになる。
この位置に、軸線方向に少々傾いて延びる案内溝５２を
複数形成してあるので、ここで高圧蒸気が塞き止めら
れ、案内溝５２に沿ってより低圧側へ排出される。この
排出作用によって、隙間が最小となる周方向位置近傍以
外では、外から蒸気を吸込む作用を生じ、従って、左側
の第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成した顎部５３
から、調速段ノズル出口部１１ａの蒸気が隙間１０側へ
吸込まれる。この蒸気は貫通孔２２ｂを経て動翼出口室
９ｂ側へ流出するので、隙間１０内に蒸気が滞留するこ
とはなく、ロータ７を効果的に冷却する。なお、ベリー
ハンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設けて、右側
の調速段ノズル２ｂを出た蒸気が隙間１０側へ吸込まれ
るのを防止している。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
蒸気が導入されるノズル室を中心として、左右対称に調
速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設けられてお
り、前記ノズル室に対向するとともに前記両第１段動翼
のディスク部の間に位置して、ロータに対して所定の隙
間を保つようにベリーハンド部が設けられている複流型
蒸気タービンにおいて、前記ロータとベリーハンド部と
の間の隙間に蒸気の流れを生ずるようにしたので、ロー
タがノズル室に導入される高温の蒸気からの熱伝導など
によって加熱されることを防止するとともに、効果的に
冷却することさえできるので、ロータの材料強度に与え
る悪影響を排除して、信頼性の向上に寄与できるなど、
顕著な作用効果を奏する複流型蒸気タービンが提供され
る。
蒸気が導入されるノズル室を中心として、左右対称に調
速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設けられてお
り、前記ノズル室に対向するとともに前記両第１段動翼
のディスク部の間に位置して、ロータに対して所定の隙
間を保つようにベリーハンド部が設けられている複流型
蒸気タービンにおいて、前記ロータとベリーハンド部と
の間の隙間に蒸気の流れを生ずるようにしたので、ロー
タがノズル室に導入される高温の蒸気からの熱伝導など
によって加熱されることを防止するとともに、効果的に
冷却することさえできるので、ロータの材料強度に与え
る悪影響を排除して、信頼性の向上に寄与できるなど、
顕著な作用効果を奏する複流型蒸気タービンが提供され
る。
【図１】本発明に係る複流型蒸気タービンの第１の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図２】本発明に係る複流型蒸気タービンの第２の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る複流型蒸気タービンの第３の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図５】本発明に係る複流型蒸気タービンの第４の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】従来の複流型蒸気タービンの蒸気入口部付近を
示した、部分的な縦断面図である。
示した、部分的な縦断面図である。
１ ノズル室 ２ａ、２ｂ 調速段ノズル ３ａ、３ｂ 第１段動翼 ４ａ、４ｂ 第２段ノズル ５ａ、５ｂ 第２段動翼 ６ａ、６ｂ ディスク部 ７ ロータ ８ ベリーハンド部 ９ａ、９ｂ 動翼出口室 １０ 隙間 ２１ 羽根部材 ２２ａ、２２ｂ 貫通孔 ２３ａ、２３ｂ シールフィン ３１ 連絡孔 ４１ｂ 貫通孔 ５１ アブレーダブルな材料 ５２ 案内溝 ５３ 顎部
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成６年５月３０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 複流型蒸気タービン
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複流型蒸気タービンに
係り、特にその蒸気入口部付近のベリーバンド部に囲ま
れたロータを、効果的に冷却するための構造に関する。
係り、特にその蒸気入口部付近のベリーバンド部に囲ま
れたロータを、効果的に冷却するための構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】先ず、従来の複流型蒸気タービンについ
て、その蒸気入口部付近の部分的な縦断面を示した図８
を参照して説明する。
て、その蒸気入口部付近の部分的な縦断面を示した図８
を参照して説明する。
【０００３】図８に示すように、複流型蒸気タービン
は、ボイラなどからの高温・高圧の蒸気が導入されるノ
ズル室１を中心として、左右対称に調速段ノズル２ａ、
２ｂ、第１段動翼３ａ、３ｂ、第２段ノズル４ａ、４
ｂ、第２段動翼５ａ、５ｂをそれぞれ有している。そし
て、ノズル室１に対向するとともに両第１段動翼３ａ、
３ｂのディスク部６ａ、６ｂの間に位置し、ロータ７に
対して所定の隙間１０を保つようにベリーバンド部８が
設けられている。
は、ボイラなどからの高温・高圧の蒸気が導入されるノ
ズル室１を中心として、左右対称に調速段ノズル２ａ、
２ｂ、第１段動翼３ａ、３ｂ、第２段ノズル４ａ、４
ｂ、第２段動翼５ａ、５ｂをそれぞれ有している。そし
て、ノズル室１に対向するとともに両第１段動翼３ａ、
３ｂのディスク部６ａ、６ｂの間に位置し、ロータ７に
対して所定の隙間１０を保つようにベリーバンド部８が
設けられている。
【０００４】このように構成されている従来の複流型蒸
気タービンにおいて、図示しないボイラなどから、ノズ
ル室１に導入された高温・高圧の蒸気は、左右の調速段
ノズル２ａ、２ｂへ流入する。この調速段ノズル２ａ、
２ｂで蒸気は加速され、第１段動翼３ａ、３ｂで仕事を
する。仕事をして温度、圧力の低下した蒸気は、第１段
動翼出口室９ａ、９ｂへ導かれ、さらに後流の第２段ノ
ズル４ａ、４ｂおよび第２段動翼５ａ、５ｂで膨脹して
仕事をし、高圧排気される圧力・温度にまで降下する。
気タービンにおいて、図示しないボイラなどから、ノズ
ル室１に導入された高温・高圧の蒸気は、左右の調速段
ノズル２ａ、２ｂへ流入する。この調速段ノズル２ａ、
２ｂで蒸気は加速され、第１段動翼３ａ、３ｂで仕事を
する。仕事をして温度、圧力の低下した蒸気は、第１段
動翼出口室９ａ、９ｂへ導かれ、さらに後流の第２段ノ
ズル４ａ、４ｂおよび第２段動翼５ａ、５ｂで膨脹して
仕事をし、高圧排気される圧力・温度にまで降下する。
【０００５】なお、ノズル室１に対向する位置に、ロー
タ７を囲むように設けられているベリーバンド部８とロ
ータ７との間に形成されている隙間１０は、ベリーバン
ド部８がちょうど第１段動翼３ａ、３ｂのディスク部６
ａ、６ｂの間に位置しているので、左右の調速段ノズル
出口部１１ａ、１１ｂの間を連通することになり、ここ
に蒸気が導入される。しかし、左右の調速段ノズル２
ａ、２ｂや第１段動翼３ａ、３ｂは、同一形状に設計さ
れているので、左右の調速段ノズル出口部１１ａ、１１
ｂの圧力は等しくなり、従って、この隙間１０に導入さ
れた蒸気は、流れることなくよどんだ状態を保つことに
なる。
タ７を囲むように設けられているベリーバンド部８とロ
ータ７との間に形成されている隙間１０は、ベリーバン
ド部８がちょうど第１段動翼３ａ、３ｂのディスク部６
ａ、６ｂの間に位置しているので、左右の調速段ノズル
出口部１１ａ、１１ｂの間を連通することになり、ここ
に蒸気が導入される。しかし、左右の調速段ノズル２
ａ、２ｂや第１段動翼３ａ、３ｂは、同一形状に設計さ
れているので、左右の調速段ノズル出口部１１ａ、１１
ｂの圧力は等しくなり、従って、この隙間１０に導入さ
れた蒸気は、流れることなくよどんだ状態を保つことに
なる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
複流型蒸気タービンでは、ベリーバンド部８とロータ７
との間に形成されている隙間１０に、蒸気がよどんでし
まうため、ノズル室１に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって、隙間１０内の蒸気も高温になり、そ
の熱によってロータ７を加熱し材料を劣化させるという
問題があった。特に最近の高性能超々臨界圧プラントの
高圧タービンでは、蒸気入口温度が超高温のため、隙間
１０内の蒸気も益々高温となり、ロータ７の材料強度に
与える影響が心配され、その対策が望まれていた。
複流型蒸気タービンでは、ベリーバンド部８とロータ７
との間に形成されている隙間１０に、蒸気がよどんでし
まうため、ノズル室１に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって、隙間１０内の蒸気も高温になり、そ
の熱によってロータ７を加熱し材料を劣化させるという
問題があった。特に最近の高性能超々臨界圧プラントの
高圧タービンでは、蒸気入口温度が超高温のため、隙間
１０内の蒸気も益々高温となり、ロータ７の材料強度に
与える影響が心配され、その対策が望まれていた。
【０００７】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、ベリーバンド部に囲まれ
たロータが、ノズル室に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって加熱されるのを防止するようにした複
流型蒸気タービンを提供することを目的とする。
決するためになされたもので、ベリーバンド部に囲まれ
たロータが、ノズル室に導入される高温の蒸気からの熱
伝導などによって加熱されるのを防止するようにした複
流型蒸気タービンを提供することを目的とする。
【０００８】
【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、蒸気が導入されるノズル室を中心とし
て、左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞ
れ設けられており、前記ノズル室に対向するとともに前
記両第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに
対して所定の隙間を保つようにベリーバンド部が設けら
れている複流型蒸気タービンにおいて、前記ロータとベ
リーバンド部との間の隙間に、蒸気の流れを起こさせる
手段を設けたものである。
めに、本発明は、蒸気が導入されるノズル室を中心とし
て、左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞ
れ設けられており、前記ノズル室に対向するとともに前
記両第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに
対して所定の隙間を保つようにベリーバンド部が設けら
れている複流型蒸気タービンにおいて、前記ロータとベ
リーバンド部との間の隙間に、蒸気の流れを起こさせる
手段を設けたものである。
【０００９】
【作 用】上記の手段によれば、ロータとベリーバンド
部との間の隙間に、蒸気の流れが生ずるので、ロータを
極端に加熱することが防止される。
部との間の隙間に、蒸気の流れが生ずるので、ロータを
極端に加熱することが防止される。
【００１０】
【実施例】以下本発明に係る複流型蒸気タービンの種々
の実施例について、図１ないし図７を参照して詳細に説
明する。なお、これらの図において、図８と同一部分に
は同一符号を付して示してあるので、その部分の説明は
省略する。
の実施例について、図１ないし図７を参照して詳細に説
明する。なお、これらの図において、図８と同一部分に
は同一符号を付して示してあるので、その部分の説明は
省略する。
【００１１】図１は、本発明に係る複流型蒸気タービン
の第１の実施例を示した、図８と同様部分の図である。
この実施例では、ロータ７とベリーバンド部８との間に
形成される隙間１０に位置するように、ロータ７の軸方
向中央部に複数の羽根部材２１を設けている。そして、
左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａには、隙間１０
側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成
してある。さらに、右側の第１段動翼３ｂのディスク部
６ｂには、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通
孔２２ｂを複数形成してあり、この貫通孔２２ｂは、隙
間１０側から動翼出口室９ｂ側へ向けて、ロータ７の内
径側から外径側へ向くように、ロータ７の回転方向に先
行するように形成されている。また、隙間１０のうち、
ベリーバンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク
部６ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２
３ｂを設けてある。このシールフィン２３ａ、２３ｂに
は、アキシャルフィンまたはラジアルフィンが用いられ
る。
の第１の実施例を示した、図８と同様部分の図である。
この実施例では、ロータ７とベリーバンド部８との間に
形成される隙間１０に位置するように、ロータ７の軸方
向中央部に複数の羽根部材２１を設けている。そして、
左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａには、隙間１０
側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成
してある。さらに、右側の第１段動翼３ｂのディスク部
６ｂには、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通
孔２２ｂを複数形成してあり、この貫通孔２２ｂは、隙
間１０側から動翼出口室９ｂ側へ向けて、ロータ７の内
径側から外径側へ向くように、ロータ７の回転方向に先
行するように形成されている。また、隙間１０のうち、
ベリーバンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク
部６ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２
３ｂを設けてある。このシールフィン２３ａ、２３ｂに
は、アキシャルフィンまたはラジアルフィンが用いられ
る。
【００１２】この第１の実施例では、ロータ７が回転す
ると、ロータ７に設けた複数の羽根部材２１によって、
左側の第１段動翼出口室９ａにある温度の下がった蒸気
が、第１段動翼３ａのディスク部６ａに設けた複数の貫
通孔２２ａを通して隙間１０へ流入する。そして、隙間
１０へ流入した蒸気２４は、羽根部材２１を経て右側の
第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに形成してある、複数
の貫通孔２２ｂを通して、右側の第１段動翼出口室９ｂ
へ抜ける。すなわち、符号２４で示すように、蒸気に一
方向の流れが生ずる。その結果、ノズル室１に対向する
位置のベリーバンド部８に囲まれたロータ７が、蒸気２
４の流れによって冷却されることになる。また、ベリー
バンド部８の両端にシールフィン２３ａ、２３ｂが設け
られているので、隙間１０へ流入した蒸気２４が、調速
段ノズル２ａ、２ｂの出口側１１ａ、１１ｂへ漏れ出す
ことが防止されるとともに、調速段ノズル２ａ、２ｂで
加速された高温・高圧の高速で流れている蒸気が、隙間
１０へ流入することも阻止される。
ると、ロータ７に設けた複数の羽根部材２１によって、
左側の第１段動翼出口室９ａにある温度の下がった蒸気
が、第１段動翼３ａのディスク部６ａに設けた複数の貫
通孔２２ａを通して隙間１０へ流入する。そして、隙間
１０へ流入した蒸気２４は、羽根部材２１を経て右側の
第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに形成してある、複数
の貫通孔２２ｂを通して、右側の第１段動翼出口室９ｂ
へ抜ける。すなわち、符号２４で示すように、蒸気に一
方向の流れが生ずる。その結果、ノズル室１に対向する
位置のベリーバンド部８に囲まれたロータ７が、蒸気２
４の流れによって冷却されることになる。また、ベリー
バンド部８の両端にシールフィン２３ａ、２３ｂが設け
られているので、隙間１０へ流入した蒸気２４が、調速
段ノズル２ａ、２ｂの出口側１１ａ、１１ｂへ漏れ出す
ことが防止されるとともに、調速段ノズル２ａ、２ｂで
加速された高温・高圧の高速で流れている蒸気が、隙間
１０へ流入することも阻止される。
【００１３】次に、本発明の第２の実施例を図２および
図３を参照して説明する。ここで図２は、第１の実施例
を示した図１と同様に、複流型蒸気タービンの蒸気入口
部付近の部分的な縦断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ
線に沿う断面図である。従って、図２、図３において図
１と同一部分には同一符号を付してあるので、その部分
の説明は省略する。
図３を参照して説明する。ここで図２は、第１の実施例
を示した図１と同様に、複流型蒸気タービンの蒸気入口
部付近の部分的な縦断面図であり、図３は図２のＡ−Ａ
線に沿う断面図である。従って、図２、図３において図
１と同一部分には同一符号を付してあるので、その部分
の説明は省略する。
【００１４】この第２の実施例は、左側の第１段動翼３
ａのディスク部６ａに、隙間１０側と動翼出口室９ａ側
とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成してあること、ベリー
バンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク部６
ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２３ｂ
を設けている点では、第１の実施例と共通している。し
かし、第１の実施例のような羽根部材２１を設けていな
いことと、右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに
は、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通孔２２
ｂに代えて、連絡孔３１を複数形成してある点で異なっ
ている。すなわち、この連絡孔３１は、右側の第１段動
翼３ｂのディスク部６ｂに複数形成したもので、隙間１
０に対向するように形成した開口３２と、第１段動翼３
ｂの根元部に形成した開口３３とを連絡している。そし
て、この開口３３は、図３に示されているように、隣接
する第１段動翼３ｂの間で、かつ、動翼出口室９ｂ側に
近い位置に設けられてる。
ａのディスク部６ａに、隙間１０側と動翼出口室９ａ側
とを結ぶ貫通孔２２ａを複数形成してあること、ベリー
バンド部８の両端と左右の第１段動翼のディスク部６
ａ、６ｂとの間の隙間に、シールフィン２３ａ、２３ｂ
を設けている点では、第１の実施例と共通している。し
かし、第１の実施例のような羽根部材２１を設けていな
いことと、右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに
は、隙間１０側と動翼出口室９ｂ側とを結ぶ貫通孔２２
ｂに代えて、連絡孔３１を複数形成してある点で異なっ
ている。すなわち、この連絡孔３１は、右側の第１段動
翼３ｂのディスク部６ｂに複数形成したもので、隙間１
０に対向するように形成した開口３２と、第１段動翼３
ｂの根元部に形成した開口３３とを連絡している。そし
て、この開口３３は、図３に示されているように、隣接
する第１段動翼３ｂの間で、かつ、動翼出口室９ｂ側に
近い位置に設けられてる。
【００１５】このような構成の第２の実施例の動作を説
明する。右側の第１段動翼３ｂには、調速段ノズル２ｂ
で加速された高速の蒸気が流れているため、複数の連絡
孔３１に連なる第１段動翼３ｂの根元部の開口３３につ
いてみると、開口３３部には吸引力が作用するととも
に、遠心力の作用も受けて、連絡孔３１内に、隙間１０
側（すなわち第１段動翼３ｂの入口側）の開口３２か
ら、第１段動翼３ｂの根元側（すなわち第１段動翼３ｂ
の蒸気通路）の開口３３へ向かう蒸気流れが生じる。こ
の連絡孔３１に生じる蒸気流れに誘起されて、左側の第
１段動翼３ａのディスク部６ａに複数形成されている貫
通孔２２に、動翼出口室９ａ側から隙間１０側へ向かう
蒸気流れが生じる。従って、左側の第１段動翼出口室９
ａにある温度の下がった蒸気が、貫通孔２２ａを通して
隙間１０へ流入し、さらに連絡孔３１を通して開口３３
から第１段動翼３ｂの根元側へ抜けることになる。その
結果、ノズル室１に対向する位置のベリーバンド部８に
囲まれたロータ７が、蒸気２４の流れによって冷却され
ることになる。
明する。右側の第１段動翼３ｂには、調速段ノズル２ｂ
で加速された高速の蒸気が流れているため、複数の連絡
孔３１に連なる第１段動翼３ｂの根元部の開口３３につ
いてみると、開口３３部には吸引力が作用するととも
に、遠心力の作用も受けて、連絡孔３１内に、隙間１０
側（すなわち第１段動翼３ｂの入口側）の開口３２か
ら、第１段動翼３ｂの根元側（すなわち第１段動翼３ｂ
の蒸気通路）の開口３３へ向かう蒸気流れが生じる。こ
の連絡孔３１に生じる蒸気流れに誘起されて、左側の第
１段動翼３ａのディスク部６ａに複数形成されている貫
通孔２２に、動翼出口室９ａ側から隙間１０側へ向かう
蒸気流れが生じる。従って、左側の第１段動翼出口室９
ａにある温度の下がった蒸気が、貫通孔２２ａを通して
隙間１０へ流入し、さらに連絡孔３１を通して開口３３
から第１段動翼３ｂの根元側へ抜けることになる。その
結果、ノズル室１に対向する位置のベリーバンド部８に
囲まれたロータ７が、蒸気２４の流れによって冷却され
ることになる。
【００１６】次に、図４は本発明の第３の実施例を示し
たもので、図１および図２と同様に、複流型蒸気タービ
ンの蒸気入口部付近の部分的な縦断面図である。従っ
て、図４において、図１および図２と同一部分には同一
符号を付してあるので、その部分の説明は省略する。
たもので、図１および図２と同様に、複流型蒸気タービ
ンの蒸気入口部付近の部分的な縦断面図である。従っ
て、図４において、図１および図２と同一部分には同一
符号を付してあるので、その部分の説明は省略する。
【００１７】この第３の実施例では、第２の実施例の連
絡孔３１に代えて第１の実施例と同様に、右側の第１段
動翼３ｂのディスク部６ｂに、隙間１０側と動翼出口室
９ｂ側とを結ぶ複数の貫通孔４１ｂを形成して、左側の
第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成してある、隙間
１０側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ複数の貫通孔２２ａ
とバランスを保たせている。さらに、蒸気が導入される
ノズル室１を中心として、左側の調速段ノズル２ａおよ
び第１段動翼３ａののど面積を、右側の調速段ノズル２
ｂおよび第１段動翼３ｂののど面積よりも大きく形成す
るとともに、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼
５ａののど面積を、右側の第２段ノズル４ｂおよび第２
段動翼５ｂののど面積よりも小さく形成してある。
絡孔３１に代えて第１の実施例と同様に、右側の第１段
動翼３ｂのディスク部６ｂに、隙間１０側と動翼出口室
９ｂ側とを結ぶ複数の貫通孔４１ｂを形成して、左側の
第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成してある、隙間
１０側と動翼出口室９ａ側とを結ぶ複数の貫通孔２２ａ
とバランスを保たせている。さらに、蒸気が導入される
ノズル室１を中心として、左側の調速段ノズル２ａおよ
び第１段動翼３ａののど面積を、右側の調速段ノズル２
ｂおよび第１段動翼３ｂののど面積よりも大きく形成す
るとともに、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼
５ａののど面積を、右側の第２段ノズル４ｂおよび第２
段動翼５ｂののど面積よりも小さく形成してある。
【００１８】すなわち、各段ごとに左右のノズルと動翼
ののど面積を異なるように形成するとともに、調速段と
後流段とではノズルと動翼ののど面積の異なり方を左右
で入替えている。従って、調速段後の圧力が左右で異な
ることになり、その結果、調速段後の圧力の高い側から
低い側へ、貫通孔２２ａ、４１ｂを通して蒸気が流れ
る。本実施例では、左側の調速段ノズル２ａおよび第１
段動翼３ａののど面積が右側のそれよりも大きく形成さ
れ、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼５ａのの
ど面積が右側のそれよりも小さく形成されているので、
左側の動翼出口室９ａ側の圧力の方が右側よりも高くな
り、左側から右側へすなわち、動翼出口室９ａ側から貫
通孔２２ａを通して隙間１０側へ至り、さらに貫通孔４
１ｂを通して動翼出口室９ｂ側へ達する蒸気の流れが生
じる。従って、隙間１０は常に動翼出口室９ａ側の低温
の蒸気で満たされることになり、ロータ７が冷却され
る。
ののど面積を異なるように形成するとともに、調速段と
後流段とではノズルと動翼ののど面積の異なり方を左右
で入替えている。従って、調速段後の圧力が左右で異な
ることになり、その結果、調速段後の圧力の高い側から
低い側へ、貫通孔２２ａ、４１ｂを通して蒸気が流れ
る。本実施例では、左側の調速段ノズル２ａおよび第１
段動翼３ａののど面積が右側のそれよりも大きく形成さ
れ、左側の第２段ノズル４ａおよび第２段動翼５ａのの
ど面積が右側のそれよりも小さく形成されているので、
左側の動翼出口室９ａ側の圧力の方が右側よりも高くな
り、左側から右側へすなわち、動翼出口室９ａ側から貫
通孔２２ａを通して隙間１０側へ至り、さらに貫通孔４
１ｂを通して動翼出口室９ｂ側へ達する蒸気の流れが生
じる。従って、隙間１０は常に動翼出口室９ａ側の低温
の蒸気で満たされることになり、ロータ７が冷却され
る。
【００１９】続いて、本発明の第４の実施例について図
５ないし図７を参照して説明する。図５は本発明の第４
の実施例を示したもので、図１、図２および図４と同様
に、複流型蒸気タービンの蒸気入口部付近の部分的な縦
断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図
７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。従って、図５
ないし図７において図１、図２および図４と同一部分に
は同一符号を付してあるので、その部分の説明は省略す
る。
５ないし図７を参照して説明する。図５は本発明の第４
の実施例を示したもので、図１、図２および図４と同様
に、複流型蒸気タービンの蒸気入口部付近の部分的な縦
断面図であり、図６は図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図、図
７は図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。従って、図５
ないし図７において図１、図２および図４と同一部分に
は同一符号を付してあるので、その部分の説明は省略す
る。
【００２０】この第４の実施例は、隙間１０に蒸気を滞
留させることなく、ノズル室１へ導入された高温・高圧
の蒸気を、積極的に隙間１０を通過させるようにしたも
のである。そのため、図６に示されているように、内周
面が円形に形成されているベリーバンド部８を、その内
周面がロータ７に対して偏心するように位置させる。す
なわち、隙間１０の断面が偏心したドーナツ状に形成さ
れたものとなる。そして、ベリーバンド部８の内周面
に、アブレーダブルな材料５１を装着しておく。従っ
て、ベリーバンド部８の内周面すなわちアブレーダブル
な材料５１の面とロータ７の表面との間には、隙間が密
な部分と粗な部分とが形成される。そこで、ベリーバン
ド部８の内周面とロータ７の表面との間の隙間が、略最
小となる部分のベリーバンド部８の内周面、すなわちア
ブレーダブルな材料５１に、軸線方向に少々傾いて延び
る案内溝５２（または案内羽根でもよい）を形成してお
く。従って、案内溝５２は軸線に対して非平行なものと
なり、この実施例では２本形成してある。また、左側の
調速段ノズル２ａを出た蒸気を隙間１０側へ導入するた
めに、左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａに、顎部
５３を形成してある。そして、第１の実施例と同様に、
ベリーバンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設け、
右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに複数の貫通孔
２２ｂを形成してある。
留させることなく、ノズル室１へ導入された高温・高圧
の蒸気を、積極的に隙間１０を通過させるようにしたも
のである。そのため、図６に示されているように、内周
面が円形に形成されているベリーバンド部８を、その内
周面がロータ７に対して偏心するように位置させる。す
なわち、隙間１０の断面が偏心したドーナツ状に形成さ
れたものとなる。そして、ベリーバンド部８の内周面
に、アブレーダブルな材料５１を装着しておく。従っ
て、ベリーバンド部８の内周面すなわちアブレーダブル
な材料５１の面とロータ７の表面との間には、隙間が密
な部分と粗な部分とが形成される。そこで、ベリーバン
ド部８の内周面とロータ７の表面との間の隙間が、略最
小となる部分のベリーバンド部８の内周面、すなわちア
ブレーダブルな材料５１に、軸線方向に少々傾いて延び
る案内溝５２（または案内羽根でもよい）を形成してお
く。従って、案内溝５２は軸線に対して非平行なものと
なり、この実施例では２本形成してある。また、左側の
調速段ノズル２ａを出た蒸気を隙間１０側へ導入するた
めに、左側の第１段動翼３ａのディスク部６ａに、顎部
５３を形成してある。そして、第１の実施例と同様に、
ベリーバンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設け、
右側の第１段動翼３ｂのディスク部６ｂに複数の貫通孔
２２ｂを形成してある。
【００２１】このような構成の第４の実施例の動作を説
明する。ベリーバンド部８の内周面に対して、ロータ７
が偏心した位置にあるため、ロータ７の回転に伴って、
ベリーバンド部８内周面の、隙間が最小となる周方向位
置に、くさび作用によって高圧が発生することになる。
この位置に、軸線方向に少々傾いて延びる案内溝５２を
複数形成してあるので、ここで高圧蒸気が塞き止めら
れ、案内溝５２に沿ってより低圧側へ排出される。この
排出作用によって、隙間が最小となる周方向位置近傍以
外では、外から蒸気を吸込む作用を生じ、従って、左側
の第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成した顎部５３
から、調速段ノズル出口部１１ａの蒸気が隙間１０側へ
吸込まれる。この蒸気は貫通孔２２ｂを経て動翼出口室
９ｂ側へ流出するので、隙間１０内に蒸気が滞留するこ
とはなく、ロータ７を効果的に冷却する。なお、ベリー
バンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設けて、右側
の調速段ノズル２ｂを出た蒸気が隙間１０側へ吸込まれ
るのを防止している。
明する。ベリーバンド部８の内周面に対して、ロータ７
が偏心した位置にあるため、ロータ７の回転に伴って、
ベリーバンド部８内周面の、隙間が最小となる周方向位
置に、くさび作用によって高圧が発生することになる。
この位置に、軸線方向に少々傾いて延びる案内溝５２を
複数形成してあるので、ここで高圧蒸気が塞き止めら
れ、案内溝５２に沿ってより低圧側へ排出される。この
排出作用によって、隙間が最小となる周方向位置近傍以
外では、外から蒸気を吸込む作用を生じ、従って、左側
の第１段動翼３ａのディスク部６ａに形成した顎部５３
から、調速段ノズル出口部１１ａの蒸気が隙間１０側へ
吸込まれる。この蒸気は貫通孔２２ｂを経て動翼出口室
９ｂ側へ流出するので、隙間１０内に蒸気が滞留するこ
とはなく、ロータ７を効果的に冷却する。なお、ベリー
バンド部８の右端にシールフィン２３ｂを設けて、右側
の調速段ノズル２ｂを出た蒸気が隙間１０側へ吸込まれ
るのを防止している。
【００２２】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
蒸気が導入されるノズル室を中心として、左右対称に調
速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設けられてお
り、前記ノズル室に対向するとともに前記両第１段動翼
のディスク部の間に位置して、ロータに対して所定の隙
間を保つようにベリーバンド部が設けられている複流型
蒸気タービンにおいて、前記ロータとベリーバンド部と
の間の隙間に蒸気の流れを生ずるようにしたので、ロー
タがノズル室に導入される高温の蒸気からの熱伝導など
によって加熱されることを防止するとともに、効果的に
冷却することさえできるので、ロータの材料強度に与え
る悪影響を排除して、信頼性の向上に寄与できるなど、
顕著な作用効果を奏する複流型蒸気タービンが提供され
る。
蒸気が導入されるノズル室を中心として、左右対称に調
速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設けられてお
り、前記ノズル室に対向するとともに前記両第１段動翼
のディスク部の間に位置して、ロータに対して所定の隙
間を保つようにベリーバンド部が設けられている複流型
蒸気タービンにおいて、前記ロータとベリーバンド部と
の間の隙間に蒸気の流れを生ずるようにしたので、ロー
タがノズル室に導入される高温の蒸気からの熱伝導など
によって加熱されることを防止するとともに、効果的に
冷却することさえできるので、ロータの材料強度に与え
る悪影響を排除して、信頼性の向上に寄与できるなど、
顕著な作用効果を奏する複流型蒸気タービンが提供され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る複流型蒸気タービンの第１の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図２】本発明に係る複流型蒸気タービンの第２の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る複流型蒸気タービンの第３の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図５】本発明に係る複流型蒸気タービンの第４の実施
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
例の、蒸気入口部付近を示した部分的な縦断面図であ
る。
【図６】図５のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図７】図５のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図８】従来の複流型蒸気タービンの蒸気入口部付近を
示した、部分的な縦断面図である。
示した、部分的な縦断面図である。
【符号の説明】 １ ノズル室 ２ａ、２ｂ 調速段ノズル ３ａ、３ｂ 第１段動翼 ４ａ、４ｂ 第２段ノズル ５ａ、５ｂ 第２段動翼 ６ａ、６ｂ ディスク部 ７ ロータ ８ ベリーバンド部 ９ａ、９ｂ 動翼出口室 １０ 隙間 ２１ 羽根部材 ２２ａ、２２ｂ 貫通孔 ２３ａ、２３ｂ シールフィン ３１ 連絡孔 ４１ｂ 貫通孔 ５１ アブレーダブルな材料 ５２ 案内溝 ５３ 顎部
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内海 亮二 長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】蒸気が導入されるノズル室を中心として、
左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設
けられており、前記ノズル室に対向するとともに前記両
第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに対し
て所定の隙間を保つようにベリーハンド部が設けられて
いる複流型蒸気タービンにおいて、前記ロータとベリー
ハンド部との間の隙間に蒸気の流れを起こさせる手段を
設けたことを特徴とする複流型蒸気タービン。 - 【請求項２】蒸気が導入されるノズル室を中心として、
左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設
けられており、前記ノズル室に対向するとともに前記両
第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに対し
て所定の隙間を保つようにベリーハンド部が設けられて
いる複流型蒸気タービンにおいて、前記ロータとベリー
ハンド部との間に形成される隙間に位置するように、ロ
ータの軸方向中央部に複数の羽根部材を設けるととも
に、前記両第１段動翼のディスク部のそれぞれに、前記
隙間側から動翼出口室側へ通じる複数の貫通孔を形成し
たことを特徴とする複流型蒸気タービン。 - 【請求項３】蒸気が導入されるノズル室を中心として、
左右対称に調速段ノズルおよび第１段動翼がそれぞれ設
けられており、前記ノズル室に対向するとともに前記両
第１段動翼のディスク部の間に位置して、ロータに対し
て所定の隙間を保つようにベリーハンド部が設けられて
いる複流型蒸気タービンにおいて、一方の前記第１段動
翼のディスク部に、前記隙間側から動翼出口室側へ通じ
る複数の貫通孔を形成するとともに、他方の第１段動翼
のディスク部に前記隙間側から動翼の根元の蒸気通路に
連絡する複数の連絡孔を形成したことを特徴とする複流
型蒸気タービン。 - 【請求項４】蒸気が導入されるノズル室を中心として、
左右に調速段ノズルおよび第１段動翼と、第２段ノズル
および第２段動翼とが順次設けられており、前記ノズル
室に対向するとともに前記両第１段動翼のディスク部の
間に位置して、ロータに対して所定の隙間を保つように
ベリーハンド部が設けられている複流型蒸気タービンに
おいて、一方の側の前記調速段ノズルおよび第１段動翼
ののど面積を、他方の側の前記調速段ノズルおよび第１
段動翼ののど面積よりも大きく形成するとともに、一方
の側の前記第２段ノズルおよび第２段動翼ののど面積
を、他方の側の第２段ノズルおよび第２段動翼ののど面
積よりも小さく形成したことを特徴とする複流型蒸気タ
ービン。 - 【請求項５】蒸気が導入されるノズル室を中心として、
左右に調速段ノズルおよび第１段動翼が設けられてお
り、前記ノズル室に対向するとともに前記両第１段動翼
のディスク部の間に位置して、ロータに対して隙間を保
つようにベリーハンド部が設けられている複流型蒸気タ
ービンにおいて、前記ベリーハンド部をその内周面が前
記ロータに対して偏心するように位置させるとともに、
ベリーハンド部の内周面をアブレーダブルな材料で形成
し、かつベリーハンド部の内周面とロータの表面との間
の隙間が略最小となる部分のベリーハンド部の内周面
に、軸線に非平行な案内溝または案内羽根を形成したこ
とを特徴とする複流型蒸気タービン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20367993A JPH0734807A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 複流型蒸気タービン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20367993A JPH0734807A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 複流型蒸気タービン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0734807A true JPH0734807A (ja) | 1995-02-03 |
Family
ID=16478051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20367993A Withdrawn JPH0734807A (ja) | 1993-07-26 | 1993-07-26 | 複流型蒸気タービン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0734807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09303105A (ja) * | 1996-05-14 | 1997-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンの調速段 |
| JPWO2017033227A1 (ja) * | 2015-08-21 | 2018-03-08 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 蒸気タービン |
-
1993
- 1993-07-26 JP JP20367993A patent/JPH0734807A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09303105A (ja) * | 1996-05-14 | 1997-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 蒸気タービンの調速段 |
| JPWO2017033227A1 (ja) * | 2015-08-21 | 2018-03-08 | 三菱重工コンプレッサ株式会社 | 蒸気タービン |
| US10513937B2 (en) | 2015-08-21 | 2019-12-24 | Mitsubishi Heavy Industries Compressor Corporation | Steam turbine |
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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: 20001003 |