JPH0738642Y2 - タービンのシール装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案にタービン、特に小容量の地熱タービンに適した
シール装置に関する。

〔従来の技術〕 地熱発電プラントのなかでは、本格的に地熱発電所のよ
うに大型多段の高効率地熱タービンを用いるもののほか
に、地熱井が堀削されてから本格的地熱発電所が完成す
るまでの間に発生する蒸気を有効に使用するための抗口
小容量地熱タービンや、出力がきわめて小さな小規模発
電所用に小容量地熱タービンが用いられている。

小容量地熱タービンでは、効率よりも設備費の低減を重
視して簡単で安価な構造の地熱タービンが用いられるこ
とが多い。

このような容量が数百KWから1000KW程度までの安価な地
熱タービンとして第４図に例示するような発電機１の発
電機軸２のオーバハング部にその外周に動翼を取付けた
円板３をはめ込んだ構造のものがある。なお、第４図
中、５は発電機軸端にはめ込まれ円板３を固定するナッ
ト、6,7はそれぞれ発電機軸と円板３に設けられたキー
溝、８は上記キー溝に挿入されたキー、26は車室、27は
排気室、28は発電機軸２を支持する軸受、29は軸受28を
支持する車室26のブラケット、30はノズル、31,32はそ
れぞれ円板３の外周にノズル30に対向して設けられた第
１段及び第２段の動翼である。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし上記の地熱タービンは、蒸気中に不純物や腐食性
ガスなどの有害成分を有する地熱蒸気中等で使用すると
つぎのような不都合が生じる可能性がある。

（１）発電機軸２と円板３のはめ込み部に円板３の両側
から不純物が蒸気とともに侵入し、タービンの発停や出
力変動にともなう条件の変化によって水分が蒸発し不純
物等の濃度が高まり軸や円板が腐食する。

（２）同様に発電機軸２と円板３のはめ込み部に円板３
の両側から腐食性ガスが侵入し、軸や円板が腐食する。

（３）上述のようにして軸や円板の腐食が起り応力腐食
割れや腐食疲労をひき起す。

本考案は上記のような問題点を解決し、地熱タービンそ
の他の小容量のタービンに適したタービンのシール装置
を提供しようとするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本考案は動翼を外周に取付けた円板を発電機軸のオーバ
ハング部に固定して取付けたタービンにおいて、シール
装置として上記発電機軸のオーバハング部の発電機側に
一端部が第一のパッキンを介して上記円板のボス部を押
圧し上記発電機軸に固定されたスリーブを設けると共
に、上記発電機軸のオーバハング部の軸端側に第二のパ
ッキンを介して円板の上記ボス部とは反対側のボス部を
押圧する第二のパッキンの保持手段を取付けた。

〔作用〕

本考案は上記の手段を講じていて、円板の両側に円板の
ボス部に押圧されたパッキンを設けることによって、発
電機軸のオーバハング部と円板とのはめ込み部に蒸気中
の不純物や腐食性ガスの侵入が防止される。しかも、上
記スリーブ、第一のパッキン、第二のパッキン及び同第
二のパッキンの保持手段は、いずれも発電機軸に装着さ
れていてロータと共に発電機軸と一体となって回転する
ために、これらの部材間及びこれらの部材とロータ間で
摩耗が発生するおそれがなく、発電機軸のオーバハング
部と円板とのはめ込み部に蒸気中の不純物や腐食性ガス
の長侵入が長期にわたって防止される。従って、上記オ
ーバハング部と円板の腐疲労と応力腐食割れが、長期に
わたって確実に防止される。

また、通常円板と発電機との間において発電機軸と車室
のシール部が設けられるが、この部分にあるスリーブの
外周に車室とのシール部を設けることによって発電機軸
が直接シール部品と接触することが回避され、かりにス
リーブに接触による損傷が生じてもスリーブを交換する
だけでよく発電機軸を換装する必要もない。

〔実施例〕 本考案の第一の実施例を第１図によって説明する。

本実施例は小容量の地熱タービンに係るもので、同図に
おいて第４図に示す従来の地熱タービンと同一の部分は
同一の符号で示されており、その説明を省略する。

本実施例では発電機軸２の軸端部に嵌合されたナット５
の側からの不純物や腐食性ガスの侵入を防ぐために袋ナ
ット９をナット５の外側にかぶせてパッキン10を介して
締めつけ、円板３のナット５側のボス部３′に押付け
る。ナット５の外周には袋ナット９を取付けるためのネ
ジ11が設けられている。

また、ナット５と反対側、即ち発電機側からの不純物や
腐食性ガスの侵入を防ぐために、スリーブ12を発電機軸
２の外側にかぶせて別のパッキン13を介して締めつけ、
円板３の発電機側のボス部３″に押付ける。発電機軸２
の外側には上記スリーブ12を締めつけるためのネジ14が
設けられている。

また、スリーブ12の中間部の外周には第１図（Ｂ）に示
すような車室26とのシール部23が設けられる。即ち、ス
リーブ12と車室側からの１対のサポート24′により支え
られた黒鉛製等のシールリング24を複数段設けることに
よってシール部23が構成されている。

本実施例は以上のように構成されており、円板３と発電
機軸２とは円板３の両側においてパッキン10,13によっ
てシールされていて不純物や腐食性ガスの侵入が防止さ
れる。しかも、ナット５、袋ナット９、パッキン10、ス
リーブ12及びパッキン13は、ロータ３と共に発電機軸２
と一体となって回転しており、これらの部材とロータ
３、発電機軸２とは相対的な摺動がなく、摩耗の発生を
防止して長期間確実に発電機のオーバハング部と円板の
はめ込み部に蒸気中の不純物ろ腐食性ガスの侵入を防止
し、腐食疲労と応力腐食割れを防止することができる。

また、スリーブ23の外周に車室26とのシール部が設けら
れていて、発電機軸２は直接車室26とのシール部品に接
触せず、かりに接触による損傷が生じても発電機軸２の
換装を必要とせずスリーブ12のみを交換すればよい。

本考案の第二の実施例を第２図によって説明する。本実
施例も地熱タービンに係るもので、第４図に示す従来の
地熱タービン及び第一の実施例と同一の部分は同一の符
号で示されていてその説明を省略する。

本実施例は第２図に示すようにスリーブ12を締めつける
ために発電機軸２に段15を設け、スリーブ12外周にネジ
部を設け同ネジ部に螺合するネジつきスリーブ16とナッ
ト17を用いてパッキン18を上記段15に押しつけると共に
スリーブ12の一端部を円板３のボス部３″に押付けるよ
うにした。

本実施例は、第一の実施例と同様に、円板３の両側をパ
ッキン10,13によってシールすることによって円板３と
発電機軸２のはめ込み部に不純物や腐食性ガスの侵入を
防止することができ、また発電機軸２と車室26との直接
の接触を避けることができる。

また更に、本実施例ではスリーブ12の端部に発電機軸２
の段部15に接するパッキン18が設けられていて、大気中
の有害成分がスリーブ12の端部と発電機軸２の間に侵入
することを防ぐことができる。

本考案の第三の実施例を第３図によって説明する。本実
施例も地熱タービンに係るものであり、第二の実施例に
おける円板３と発電機軸シール装置を次のように変更し
たものである。即ち、本実施例では第３図に示すよう
に、円板３のナット５側のボス部３′にフタ19をパッキ
ン10を介してボルト21で締付け、円板３のナット５と反
対側のボス部３″にスリーブ12をパッキン13を介してボ
ルト22で締付けた。

本実施例においても、上記第一及び第二実施例と同様な
作用，効果を奏することができる。

なお、上記実施例はいづれも地熱タービンに係るもので
あるが、本考案は蒸気純度が悪い場合に使用される蒸気
タービン又は腐食性ガスを含むガスタービン等に適用す
ることができる。

〔考案の効果〕

本考案は次の効果を奏することができる。

（１）円板が取付けられた発電機軸のオーバハング部と
円板の間に蒸気中の不純物や腐食性ガスの侵入を長期間
にわたって確実に防止することができ、発電機軸及び円
板の腐食疲労や応力腐食割れを防ぐことができる。

（２）円板の発電機側で発電機軸に取付けられたスリー
ブの外周と蒸気入口部の車室との間にシール部を設ける
ことができ、これによって発電機軸が車室側の部品と直
接に接触することが避けられスリーブを介して接触が行
なわれることになるので、かりに接触による摩耗、損傷
が生じた場合でもスリーブを換装するだけでよく発電機
軸の換装を必要としない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一の実施例を示し同図（Ａ）はその
縦断面図、同図（Ｂ）はシール部の拡大図である。第２
図及び第３図はそれぞれ本考案の第二及び第三の実施例
の縦断面図、第４図は従来の地熱タービンの縦断面図で
ある。 １…発電機、２…発電機軸、３…円板、３′,3″…ボス
部、５…ナット、９…袋ナット、10…パッキン、12…ス
リーブ、13…パッキン、15…パッキン、19…フタ、23…
シール部、26…車室、31…１段動翼、32…２段動翼。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】動翼を外周に取付けた円板を発電機軸のオ
   ーバハング部に固定して取付けたタービンにおいて、上
   記発電機軸のオーバハング部の発電機側に一端部が第一
   のパッキンを介して上記円板のボス部を押圧し上記発電
   機軸に固定されたスリーブを設け、上記発電機軸のオー
   バハング部の軸端側に第二のパッキンを介して円板の上
   記ボス部とは反対側のボス部を押圧する第二のパッキン
   の保持手段を取付けたことを特徴とするタービンのシー
   ル装置。