JPH0763199A - 軸流圧縮機から二次空気流を取り出す装置 - Google Patents

軸流圧縮機から二次空気流を取り出す装置

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JPH0763199A
JPH0763199A JP6185865A JP18586594A JPH0763199A JP H0763199 A JPH0763199 A JP H0763199A JP 6185865 A JP6185865 A JP 6185865A JP 18586594 A JP18586594 A JP 18586594A JP H0763199 A JPH0763199 A JP H0763199A
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マインドル トーマス
Pierre Meylan
マイラン ピエール
Thomas Zierer
ツィーラー トーマス
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    • F04D29/40—Casings; Connections of working fluid
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 全圧ロスを最小限にし、装置の効率を高め
る。 【構成】 取り出しスロット４内に、または取り出しス
ロットに直接沿って、流速の周方向成分の運動エネルギ
ーを使用可能にする手段が配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、環状の取り出しスロッ
トを使用して軸流圧縮機から二次空気流を取り出す装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次空気流は圧縮機において、タービン
に冷却空気を供給するために取り出される。冷却の課題
に応じて、規定された全圧が必要となる。二次空気流を
取り出すためには、大抵の場合、環状のスロットが役立
つ。取り出された空気はこの取り出しスロットを通って
取り出し室に達し、さらに、この場所から取り出し管を
通ってタービンの冷却系に達する。しかしながら動圧の
大部分は空気流取出し時に失われてしまう。
【０００３】取り出しスロットの最適化のための基準に
は極めて大きな矛盾がある。それというのは、取り出し
スロットにおける流れを最適化しなければならない一方
で、圧縮機の、羽根を備えた環状室における流れを妨げ
る訳にはいかないからである。このような問題は、取り
出しスロットが、圧縮機の始動・停止時に吹き出し系と
しても使用される場合に特に大きい。従って、主通路と
吹き出し系とのこのような接続のための種々の形、例え
ば異なる形のスロットや、中空の静翼や、静翼基部に設
けられた基礎プレートにおける開口が開発された。
【０００４】最も頻繁に使用される取り出しスロットを
見ると、スロットのジオメトリ（特に取り出しスロット
の開口角と、圧縮機軸線に対する前記スロットの傾斜
角）如何では、流速の軸方向成分の一部を使用すること
ができるものの、周方向成分は殆ど完全に消失してしま
うことが判る。しかし、現代の圧縮機においては、この
周方向成分のエネルギ保有量こそが極めて大きいので、
このことは著しい全圧ロスをもたらす。このような圧力
ロスは特に、圧縮機における流速の周方向成分の二乗に
直接比例する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
欠点を取り除き、環状の取り出しスロットを使用して軸
流圧縮機から二次空気流を取り出す装置を改良して、取
り出しスロットが少なくとも部分的にダイアゴナルディ
フューザとして構成された、全圧ロスが最小限にされる
ような装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明の構成では、取り出しスロット内に、または取
り出しスロットに直接沿って、流速の周方向成分の運動
エネルギーを使用可能にする手段が配置されているよう
にした。
【０００７】
【発明の効果】本発明の利点は、圧縮機における動翼車
または静翼車から出る流れの周方向成分が静圧に変換さ
れることにより、全圧ロスが最小限にされ、これにより
装置の効率が高められることにある。
【０００８】流速の周方向成分の運動エネルギを変換す
るための手段がミニ静翼車段(Mini-Leitgitter)であ
り、このミニ静翼車段が、一定の高さを有する前記取り
出しスロットの入口領域に直接配置されていると、特に
有利である。これにより、周方向速度が静圧に変換さ
れ、ひいては全圧ロスが最小限にされる。
【０００９】さらに、ミニ静翼車段が取り出しスロット
の入口で、圧縮機静翼車に配置されていると有利であ
る。圧縮機の静翼車段とミニ静翼車段とは互いに異なる
変向角及び又は異なる羽根数を有していてよい。
【００１０】さらに、ミニ静翼車段が、全長にわたって
互いに離れる方向で広がる取り出しスロットの端部に配
置されていると有利である。
【００１１】さらに、取り出しスロットがダイアゴナル
ディフューザとして構成されており、このダイアゴナル
ディフューザがスパイラル部に移行しており、このスパ
イラル部が直接的に取り出し管に開口していると有利で
ある。これにより周方向速度の一部が静圧に変換され、
周方向速度の別の一部が搬送成分になる。
【００１２】
【実施例】図面には、一軸形の軸流式ガスタービン圧縮
機に関連した、本発明の３つの実施例が示されている。
【００１３】これらの図面には、本発明を判り易くする
のに重要なエレメントのみを示した。作業手段の流れ方
向は矢印によって示されている。
【００１４】以下に本発明の実施例を図面につき詳しく
説明する。
【００１５】図１には、ガスタービン圧縮機の部分的な
縦断面が示されている。圧縮機の静翼車１と動翼車２と
の間には、ガスタービンケーシング３に、環状の取り出
しスロット４が配置されている。この取り出しスロット
４は、取り出し室５に開口している。さらに、この取り
出し室５は取り出し管６に接続されている。取り出しス
ロット４の入口領域は一定の高さを有している。この場
所には、ミニ静翼車段７が配置されている。このミニ静
翼車段に続いて設けられた前記取り出しスロット４の部
分は、ダイアゴナルディフューザ８として構成されてい
る。
【００１６】二次空気流が取り出される場合、取り出し
スロット４への入口における流れが、ミニ静翼車段７に
よって軸方向に向けられる。これにより、流速の周方向
成分が静圧に変換され、全圧ロスが減じられる。流れに
著しい捩じれがある場合に、このミニ静翼車段は特に有
利に作用する。
【００１７】ミニ静翼車段の最適な位置は、詳細設計に
おいて得られる。別の実施例においては、取り出しスロ
ット４は全長にわたって、互いに離れる方向で広がる通
路として構成されてよい。この通路の端部に、ミニ静翼
車段が配置されている。
【００１８】本発明のさらに別の実施例は図２に示され
ている。この実施例の場合、ミニ静翼車段７は圧縮機の
静翼車段と一緒に構成されている。圧縮機の静翼車１は
分割されている。下側部分は圧縮機の流れを変向するの
に役立ち、これに対して上側部分は、流れを軸方向に変
向するためのミニ静翼車段７として構成されている。圧
縮機の静翼車段は汎用の形式では、軸方向には変向しな
いので、この静翼車段とミニ静翼車段７とは異なる変向
角を有している。静翼車段の羽根数とミニ静翼車段７の
羽根数とはやはり互いに異なっていてよい。この実施例
の場合にも、圧縮機において動翼車から出る流れの周方
向成分は、静圧に変換され、全圧ロスが最小限にされ
る。
【００１９】さらに別の実施例が図３および図４におい
て示されている。取り出しスロット４は、取り出しスロ
ット４と取り出し室５との組み合わせにおいて（図１お
よび図２参照）、汎用の形式のようには構成されておら
ず、ダイアゴナルディフューザ８として構成された取り
出しスロット４が、スパイラル部９に移行している。こ
のようなスパイラル部は直接的に取り出し管６に開口し
ている。これにより、やはり流速の周方向成分の一部
が、ロスを余り出さずに静圧に変換される。別の部分は
搬送成分になる。全圧ロスが減じられ、さらに、取り出
し室５への移行時に生じるおそれのあるような流出ロス
も生じない。したがってこの装置の効率は、従来技術に
比べて高められる。スパイラル部９を使用した場合、ミ
ニ静翼車段７を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】取り出しスロットにミニ静翼車段を備えたガス
タービン圧縮機の部分縦断面図である。
【図２】圧縮機静翼車にミニ静翼車段を備えたガスター
ビン圧縮機の部分縦断面図である。
【図３】ダイアゴナルディフューザとして構成された、
スパイラル部に移行する取り出しスロットを備えたガス
タービン圧縮機の部分縦断面図である。
【図４】図３のＡ−Ｂ線に沿って示した部分横断面図で
ある。
【符号の説明】
１ 静翼車、 ２ 動翼車、 ３ ガスタービンケーシ
ング、 ４ 取り出しスロット、 ５ 取り出し室、
６ 取り出し管、 ７ ミニ静翼車段、 ８ダイアゴナ
ルディフューザ、 ９ スパイラル部

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 環状の取り出しスロット（４）を使用し
    て軸流圧縮機から二次空気流を取り出す装置であって、
    該取り出しスロットが、少なくとも部分的にダイアゴナ
    ルディフューザ（８）として構成されている形式のもの
    において、取り出しスロット（４）内に、または取り出
    しスロットに直接沿って、流速の周方向成分の運動エネ
    ルギーを使用可能にする手段が配置されていることを特
    徴とする、軸流圧縮機から二次空気流を取り出す装置。
  2. 【請求項２】 流速の周方向成分を使用可能にするため
    の手段がミニ静翼車段（７）である、請求項１記載の装
    置。
  3. 【請求項３】 ミニ静翼車段（７）が、一定の高さを有
    する前記取り出しスロット（４）の入口領域に直接組み
    付けられている、請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】 ミニ静翼車段（７）が、全長にわたって
    互いに離れる方向に広がる取り出しスロット(４)の端部
    に配置されている、請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】 ミニ静翼車段（７）が、取り出しスロッ
    ト（４）の入口で圧縮機の静翼車（１）に配置されてい
    る、請求項２記載の装置。
  6. 【請求項６】 圧縮機の静翼車段と前記ミニ静翼車段
    （７）とが、互いに異なる変向角を有している、請求項
    ５記載の装置。
  7. 【請求項７】 圧縮機の静翼車段と前記ミニ静翼車段
    （７）とが、互いに異なる羽根数を有している、請求項
    ５または６記載の装置。
  8. 【請求項８】 ダイアゴナルディフューザ（８）として
    構成された取り出しスロット（４）が、スパイラル部
    （９）に移行しており、該スパイラル部（９）が直接的
    に取り出し管（６）に開口している、請求項１記載の装
    置。
JP6185865A 1993-08-10 1994-08-08 軸流圧縮機から二次空気流を取り出す装置 Pending JPH0763199A (ja)

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