JPH0742508A - 蒸気タービンのロータ冷却装置 - Google Patents
蒸気タービンのロータ冷却装置Info
- Publication number
- JPH0742508A JPH0742508A JP20992393A JP20992393A JPH0742508A JP H0742508 A JPH0742508 A JP H0742508A JP 20992393 A JP20992393 A JP 20992393A JP 20992393 A JP20992393 A JP 20992393A JP H0742508 A JPH0742508 A JP H0742508A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- steam
- bypass hole
- blade
- moving blade
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 蒸気タービンのロータ表面温度が高温になる
のを防止するロータ冷却装置を提供する。 【構成】 調速段動翼４の植込みディスク１０を貫通す
る蒸気バイパス孔１１を穿設する。該バイパス孔１１
は、動翼出口に対して動翼入口側が半径方向に高くなる
ように傾斜させる。さらに、動翼入口側のバイパス孔１
１は底面がロータ５の外径と一致するように半径方向へ
屈曲し、且つその流出方向がロータ５の回転方向と９０
°以下の小さな鋭角で交差するようにロータ回転方向に
屈曲させた形状とする。
のを防止するロータ冷却装置を提供する。 【構成】 調速段動翼４の植込みディスク１０を貫通す
る蒸気バイパス孔１１を穿設する。該バイパス孔１１
は、動翼出口に対して動翼入口側が半径方向に高くなる
ように傾斜させる。さらに、動翼入口側のバイパス孔１
１は底面がロータ５の外径と一致するように半径方向へ
屈曲し、且つその流出方向がロータ５の回転方向と９０
°以下の小さな鋭角で交差するようにロータ回転方向に
屈曲させた形状とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、複流形ノズルボックス
を有する蒸気タービンロータの信頼性を向上させる技術
に関する。
を有する蒸気タービンロータの信頼性を向上させる技術
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３に示す従来例において、ボイラから
供給された高圧、高温の蒸気１は複流形ノズルボックス
２へ導かれ、調速段静翼３、動翼４を通った後、ここに
は図示していない複数列の静翼及び動翼で形成された高
圧タービンへ導かれる。この蒸気の流れに沿って圧力、
温度を低下させ、それに対応したタービン出力が発生す
る。このような複流形ノズルボックスを備えた構造で
は、ノズルボックス２とロータ５で囲まれる密閉空間６
が形成されるので、ロータ回転による風損により空間６
の温度が上昇する。
供給された高圧、高温の蒸気１は複流形ノズルボックス
２へ導かれ、調速段静翼３、動翼４を通った後、ここに
は図示していない複数列の静翼及び動翼で形成された高
圧タービンへ導かれる。この蒸気の流れに沿って圧力、
温度を低下させ、それに対応したタービン出力が発生す
る。このような複流形ノズルボックスを備えた構造で
は、ノズルボックス２とロータ５で囲まれる密閉空間６
が形成されるので、ロータ回転による風損により空間６
の温度が上昇する。
【０００３】一方、調速段静翼３と調速段動翼４の隙間
から高温の漏洩蒸気７が密閉空間６に侵入してくるの
で、該空間６内は温度が更に上昇する。
から高温の漏洩蒸気７が密閉空間６に侵入してくるの
で、該空間６内は温度が更に上昇する。
【０００４】従って、ロータ５の表面温度が上昇するの
でロータ材料のクリープ強度が低下し、ロータが経年的
に曲ることが懸念される。
でロータ材料のクリープ強度が低下し、ロータが経年的
に曲ることが懸念される。
【０００５】このような従来の蒸気タービンには、図３
に示す如く、ノズルボックス２及びロータ５で囲まれる
密閉空間６と調速段動翼４の出口に通じる空間８とを結
ぶノズルボックスバイパス孔９を設置したものがある。
に示す如く、ノズルボックス２及びロータ５で囲まれる
密閉空間６と調速段動翼４の出口に通じる空間８とを結
ぶノズルボックスバイパス孔９を設置したものがある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例では、
密閉された空間６は、高圧、高温の漏洩蒸気７がロータ
回転風損により更に付加的な高温、高圧蒸気となったも
ので充満される。一方、調速段動翼４の出口に連絡した
空間８は調速段動翼出口圧力と同一であり、ノズルボッ
クス２とロータ５に密閉された空間６に対して低圧側に
なる。従って、密閉空間６の高圧、高温漏洩蒸気７がノ
ズルボックスバイパス孔９を介して空間８へ排気される
ため、ロータ表面温度は漏洩蒸気とロータ回転風損と排
気量にバランスした温度になる。
密閉された空間６は、高圧、高温の漏洩蒸気７がロータ
回転風損により更に付加的な高温、高圧蒸気となったも
ので充満される。一方、調速段動翼４の出口に連絡した
空間８は調速段動翼出口圧力と同一であり、ノズルボッ
クス２とロータ５に密閉された空間６に対して低圧側に
なる。従って、密閉空間６の高圧、高温漏洩蒸気７がノ
ズルボックスバイパス孔９を介して空間８へ排気される
ため、ロータ表面温度は漏洩蒸気とロータ回転風損と排
気量にバランスした温度になる。
【０００７】このような従来例では、密閉空間６に積極
的に冷却蒸気が導入されていないので、主蒸気温度がよ
り高温化するとロータ表面温度が上昇し、クリープ強度
が低下しロータが経年的に曲ることが懸念される。
的に冷却蒸気が導入されていないので、主蒸気温度がよ
り高温化するとロータ表面温度が上昇し、クリープ強度
が低下しロータが経年的に曲ることが懸念される。
【０００８】そこで、本発明は、ロータ表面温度が高温
になるのを防止する蒸気タービンのロータ冷却装置の提
供を目的とする。
になるのを防止する蒸気タービンのロータ冷却装置の提
供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために創案されたもので、複流形ノズルボック
スを備えた蒸気タービンのロータ冷却装置において、調
速段動翼の植込みディスクを貫通する蒸気バイパス孔を
設け、該バイパス孔は、動翼出口に対して動翼入口側が
半径方向に高くなるように傾斜させ、更に動翼入口側の
バイパス孔はその底面がロータ外径に一致するように半
径方向に屈曲し、且つ、その流出方向がロータ回転方向
と９０°以下の小さな鋭角で交差するようにロータ回転
方向に屈曲させた形状としたことを特徴とする蒸気ター
ビンのロータ冷却装置である。
解決するために創案されたもので、複流形ノズルボック
スを備えた蒸気タービンのロータ冷却装置において、調
速段動翼の植込みディスクを貫通する蒸気バイパス孔を
設け、該バイパス孔は、動翼出口に対して動翼入口側が
半径方向に高くなるように傾斜させ、更に動翼入口側の
バイパス孔はその底面がロータ外径に一致するように半
径方向に屈曲し、且つ、その流出方向がロータ回転方向
と９０°以下の小さな鋭角で交差するようにロータ回転
方向に屈曲させた形状としたことを特徴とする蒸気ター
ビンのロータ冷却装置である。
【００１０】
【作用】前述の手段によれば、蒸気バイパス孔を半径方
向に傾斜させたことによりポンピング作用が生じ、動翼
出口から動翼入口へ向かう蒸気のバイパス流れを発生さ
せる。また、この蒸気バイパス孔は、動翼入口側ではそ
の底面がロータ外径に一致するように半径方向に屈曲
し、且つ、その流出方向がロータ回転方向と９０°以下
の小さな鋭角で交差するようにロータ回転方向に屈曲し
ているため、蒸気のバイパス流れはロータ表面に沿っ
て、ロータ回転方向と同一方向に螺旋状となってノズル
ボックスとロータで囲まれた密閉空間に流れ込む。
向に傾斜させたことによりポンピング作用が生じ、動翼
出口から動翼入口へ向かう蒸気のバイパス流れを発生さ
せる。また、この蒸気バイパス孔は、動翼入口側ではそ
の底面がロータ外径に一致するように半径方向に屈曲
し、且つ、その流出方向がロータ回転方向と９０°以下
の小さな鋭角で交差するようにロータ回転方向に屈曲し
ているため、蒸気のバイパス流れはロータ表面に沿っ
て、ロータ回転方向と同一方向に螺旋状となってノズル
ボックスとロータで囲まれた密閉空間に流れ込む。
【００１１】一方、静翼と動翼との間からの漏洩蒸気も
ノズルボックスとロータで囲まれた密閉空間に流れ込
み、最終的にはバイパス流れと共にノズルボックスバイ
パス孔を介して空間へ排気される。
ノズルボックスとロータで囲まれた密閉空間に流れ込
み、最終的にはバイパス流れと共にノズルボックスバイ
パス孔を介して空間へ排気される。
【００１２】
【実施例】本発明の一実施例を図１及び図２に基づいて
説明する。図１は複流形ノズルボックスを有する蒸気タ
ービン高圧部の断面図、図２は調速段動翼の植込みディ
スクの断面図である。なお、従来例と同一の部分には同
じ符号を付してある。
説明する。図１は複流形ノズルボックスを有する蒸気タ
ービン高圧部の断面図、図２は調速段動翼の植込みディ
スクの断面図である。なお、従来例と同一の部分には同
じ符号を付してある。
【００１３】本発明では、調速段動翼４の植込みディス
ク１０に蒸気バイパス孔１１を設けてある。この蒸気バ
イパス孔１１は、植込みディスク１０を貫通し、図２
（Ａ）に示す如く、動翼出口側１２に対して動翼入口側
１３が半径方向に高くなるように傾斜させると共に、動
翼入口側１３はその底面がロータ外径１４に一致するよ
うに半径方向に屈曲させている。また、蒸気バイパス孔
１１は、図２（Ｂ）に示す如く、動翼入口側１３の流出
方向θがロータ回転方向１５と９０°以下の小さな鋭角
で交差するようにロータ回転方向に屈曲した形状とし、
他方の動翼出口側のバイパス孔１２はロータ回転方向側
を切欠いた形状とする。
ク１０に蒸気バイパス孔１１を設けてある。この蒸気バ
イパス孔１１は、植込みディスク１０を貫通し、図２
（Ａ）に示す如く、動翼出口側１２に対して動翼入口側
１３が半径方向に高くなるように傾斜させると共に、動
翼入口側１３はその底面がロータ外径１４に一致するよ
うに半径方向に屈曲させている。また、蒸気バイパス孔
１１は、図２（Ｂ）に示す如く、動翼入口側１３の流出
方向θがロータ回転方向１５と９０°以下の小さな鋭角
で交差するようにロータ回転方向に屈曲した形状とし、
他方の動翼出口側のバイパス孔１２はロータ回転方向側
を切欠いた形状とする。
【００１４】これらの蒸気バイパス孔１１は、左右の調
速段植込みディスク１０にそれぞれ同数で円周方向に複
数個設置する。
速段植込みディスク１０にそれぞれ同数で円周方向に複
数個設置する。
【００１５】また、ノズルボックス２の下面水平継手側
には、ノズルボックス２とロータ５とで囲まれる密閉空
間６と、調速段動翼４出口に連絡する空間８とを結ぶノ
ズルボックスバイパス孔９を設置する。
には、ノズルボックス２とロータ５とで囲まれる密閉空
間６と、調速段動翼４出口に連絡する空間８とを結ぶノ
ズルボックスバイパス孔９を設置する。
【００１６】上述した構成によれば、ノズルボックス２
内の蒸気１ａよりも低圧、低温の調速段動翼出口の蒸気
１６は、その一部のバイパス蒸気（冷却蒸気）１６が、
蒸気バイパス孔１１が動翼入口側に向って半径方向に傾
斜しているため、ポンピング作用を受けて昇圧しながら
ノズルボックス２とロータ５とで囲まれる密閉空間６へ
噴出する。この場合、動翼入口側のバイパス孔１３の流
出方向θがロータ回転方向１５に転向し、且つ、ロータ
外面１４に沿っているため、バイパス蒸気１６はロータ
旋回速度に誘引されつつ螺旋状となってロータ表面１４
に沿って流下する。
内の蒸気１ａよりも低圧、低温の調速段動翼出口の蒸気
１６は、その一部のバイパス蒸気（冷却蒸気）１６が、
蒸気バイパス孔１１が動翼入口側に向って半径方向に傾
斜しているため、ポンピング作用を受けて昇圧しながら
ノズルボックス２とロータ５とで囲まれる密閉空間６へ
噴出する。この場合、動翼入口側のバイパス孔１３の流
出方向θがロータ回転方向１５に転向し、且つ、ロータ
外面１４に沿っているため、バイパス蒸気１６はロータ
旋回速度に誘引されつつ螺旋状となってロータ表面１４
に沿って流下する。
【００１７】一方、調速段静翼３及び調速段動翼４の間
からも高温の漏洩蒸気７がノズルボックス７とロータ５
とで囲まれる密閉空間６に侵入するが、ロータ表面１４
は低温のバイパス蒸気１６に覆われているため、直接ロ
ータ表面をこの高温の漏洩蒸気７に晒されることがない
ので、ロータ表面温度の高温化を防止できる。
からも高温の漏洩蒸気７がノズルボックス７とロータ５
とで囲まれる密閉空間６に侵入するが、ロータ表面１４
は低温のバイパス蒸気１６に覆われているため、直接ロ
ータ表面をこの高温の漏洩蒸気７に晒されることがない
ので、ロータ表面温度の高温化を防止できる。
【００１８】また、これらの漏洩蒸気７とバイパス蒸気
１６とは、ノズルボックスバイパス孔９を介して動翼出
口に連絡する空間８へ排気されるため、密閉空間６の温
度は高温にならず常に一定に保持される。
１６とは、ノズルボックスバイパス孔９を介して動翼出
口に連絡する空間８へ排気されるため、密閉空間６の温
度は高温にならず常に一定に保持される。
【００１９】
【発明の効果】前述した本発明によれば、ロータ表面が
高温蒸気に晒されないので、ロータのクリープ強度が低
下するのを防止でき、経年的なロータ曲りが防止される
ため、蒸気タービンの信頼性向上に大きな効果を奏す
る。
高温蒸気に晒されないので、ロータのクリープ強度が低
下するのを防止でき、経年的なロータ曲りが防止される
ため、蒸気タービンの信頼性向上に大きな効果を奏す
る。
【図１】本発明の一実施例に係る蒸気タービンのロータ
冷却装置の断面図である。
冷却装置の断面図である。
【図２】蒸気バイパス孔の詳細を示す図で、（Ａ）は図
１のＡ部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の横断面図である。
１のＡ部拡大図、（Ｂ）は（Ａ）の横断面図である。
【図３】蒸気タービンのロータ冷却装置の従来例を示す
断面図である。
断面図である。
１ 蒸気 ２ ノズルボックス ３ 調速段静翼 ４ 調速段動翼 ５ ロータ ６ 密閉空間 ７ 漏洩蒸気 ９ ノズルボックスバイパス孔 １０ 植込みディスク １１ 蒸気バイパス孔 １６ バイパス蒸気（冷却蒸気）
Claims (1)
- 【請求項１】複流形ノズルボックスを備えた蒸気タービ
ンのロータ冷却装置において、調速段動翼の植込みディ
スクを貫通する蒸気バイパス孔を設け、該バイパス孔
は、動翼出口に対して動翼入口側が半径方向に高くなる
ように傾斜させ、更に動翼入口側のバイパス孔はその底
面がロータ外径に一致するように半径方向に屈曲し、且
つ、その流出方向がロータ回転方向と９０°以下の小さ
な鋭角で交差するようにロータ回転方向に屈曲させた形
状としたことを特徴とする蒸気タービンのロータ冷却装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20992393A JPH0742508A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 蒸気タービンのロータ冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20992393A JPH0742508A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 蒸気タービンのロータ冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742508A true JPH0742508A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16580909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20992393A Withdrawn JPH0742508A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | 蒸気タービンのロータ冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742508A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8596982B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-12-03 | Hitachi, Ltd. | Turbine rotor |
| JP2015522130A (ja) * | 2012-07-12 | 2015-08-03 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | ターボ機械のための流入セグメント |
| US10365042B2 (en) | 2016-02-26 | 2019-07-30 | Mitsui High-Tec, Inc. | Tray and heat treatment method |
| US11174527B2 (en) | 2015-03-03 | 2021-11-16 | Mitsui High-Tec, Inc. | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method |
| DE112022005110T5 (de) | 2021-10-25 | 2024-10-02 | Mitsui High-Tec, Inc. | Laminierter eisenkern und verfahren zur herstellung davon |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP20992393A patent/JPH0742508A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8596982B2 (en) | 2009-06-30 | 2013-12-03 | Hitachi, Ltd. | Turbine rotor |
| JP2015522130A (ja) * | 2012-07-12 | 2015-08-03 | シーメンス アクティエンゲゼルシャフト | ターボ機械のための流入セグメント |
| US11174527B2 (en) | 2015-03-03 | 2021-11-16 | Mitsui High-Tec, Inc. | Heat-treatment apparatus and heat-treatment method |
| US10365042B2 (en) | 2016-02-26 | 2019-07-30 | Mitsui High-Tec, Inc. | Tray and heat treatment method |
| DE112022005110T5 (de) | 2021-10-25 | 2024-10-02 | Mitsui High-Tec, Inc. | Laminierter eisenkern und verfahren zur herstellung davon |
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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 |