JPH08121107A - Steam turbine nozzle - Google Patents

Steam turbine nozzle

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Publication number
JPH08121107A
JPH08121107A JP25815794A JP25815794A JPH08121107A JP H08121107 A JPH08121107 A JP H08121107A JP 25815794 A JP25815794 A JP 25815794A JP 25815794 A JP25815794 A JP 25815794A JP H08121107 A JPH08121107 A JP H08121107A
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JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
nozzle blade
peripheral wall
blade
outer peripheral
Prior art date
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Pending
Application number
JP25815794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Harada
田 稔 之 原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPH08121107A publication Critical patent/JPH08121107A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To prevent drain flowing in the outer circumferential wall surface of a turbine nozzle from flowing into the back side of a nozzle blade by secondary flow inside a nozzle cascade, reduce erosion of a moving blade and thereby impede deterioration of turbine performance. CONSTITUTION: With regard to a steam turbine nozzle having the outer circumferential side end part of a nozzle blade 3 stuck fast to the outer circumferential wall and the inner circumfernential side end part stuck fast to the inner wall, the outer circumferential wall 11 and a part 11 of the inner circumferential wall 10 are integrally formed with the nozzle blade 3 and a slit shaped opening 13 for discharging drain is provided on a part of the outer circumferential wall 11.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は蒸気タービンノズルに係
り、特に蒸気中のドレンが動翼の先端に衝突することに
よって発生する動翼の侵食や性能の低下を防止するよう
にした蒸気タービンノズルに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steam turbine nozzle, and more particularly to a steam turbine nozzle designed to prevent erosion and deterioration of performance of a moving blade caused by a drain in steam colliding with a tip of the moving blade. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、原子力タービンや地熱タービン
の大部分の段落や、火力タービンの低圧段落部では、作
動流体である蒸気の一部が凝縮してドレンとなり、遠心
力によって外周側に集まり、主にノズル翼表面の外周側
とノズル外輪の内周面上を流れ、これが下流の動翼に衝
突し、この動翼の先端部分を侵食したり、段落の効率を
低下させる原因となっている。
2. Description of the Related Art Generally, in most paragraphs of nuclear turbines and geothermal turbines, and in low-pressure paragraphs of thermal power turbines, a part of steam, which is a working fluid, is condensed to form a drain, which is gathered on the outer peripheral side by centrifugal force. It flows mainly on the outer peripheral side of the nozzle blade surface and on the inner peripheral surface of the nozzle outer ring, which collides with the downstream rotor blade and causes the erosion of the tip portion of this rotor blade and reduces the efficiency of the paragraph. .

【0003】そこで、上述のようなドレンを蒸気通路部
から分離して除去するようにした蒸気タービンノズルも
提案されている。
Therefore, there has been proposed a steam turbine nozzle in which the above-mentioned drain is separated and removed from the steam passage portion.

【0004】図10は、上記ドレン分離装置を設けた従
来の蒸気タービンノズル部の断面部分図であって、ロー
タ1には複数段にわたって動翼2が植設されており、各
段落部における動翼2の列の上流側にはノズル翼3が配
設されている。
FIG. 10 is a sectional partial view of a conventional steam turbine nozzle portion provided with the above drain separation device. A rotor 1 is provided with rotor blades 2 in a plurality of stages, and the rotor blades 2 are moved in each stage. Nozzle blades 3 are arranged upstream of the row of blades 2.

【0005】上記ノズル翼3は、タービンの蒸気通路の
外周壁4を構成するノズル外輪5と流路内周壁を構成す
るノズル内輪6との間に配設され、ノズル翼3の両端が
ノズル外輪5及びノズル内輪6に溶接や鋳込み等によっ
て固定されている。
The above-mentioned nozzle vanes 3 are arranged between a nozzle outer ring 5 which constitutes the outer peripheral wall 4 of the steam passage of the turbine and a nozzle inner ring 6 which constitutes the inner peripheral wall of the flow passage, and both ends of the nozzle vanes 3 are the nozzle outer ring. 5 and the nozzle inner ring 6 are fixed by welding, casting, or the like.

【0006】ところで、蒸気の一部が凝縮しやすい段落
にはドレンが特に集中するノズル外輪5の内周壁面にド
レンキャッチャー7,8が開口されており、そのドレン
キャッチャー7,8は直接又は間接的に上記ドレンキャ
ッチャー7,8の開口表面より低圧である復水器等の低
圧部に連通されている。
By the way, in the paragraph where a part of steam is easily condensed, drain catchers 7 and 8 are opened on the inner peripheral wall surface of the nozzle outer ring 5 where the drain is particularly concentrated. The drain catchers 7 and 8 are directly or indirectly connected. In general, the drain catchers 7 and 8 are communicated with a low pressure portion such as a condenser having a lower pressure than the opening surface of the drain catchers 7 and 8.

【0007】したがって、ドレンがノズル外輪5の内面
に付着してその内面に添って流動し、上記ドレンキャッ
チャー7,8の開口部に達すると、ドレンがドレンキャ
ッチャー7,8内に低圧によって吸い込まれ、蒸気流路
外に排出される。
Therefore, when the drain adheres to the inner surface of the nozzle outer ring 5 and flows along the inner surface and reaches the openings of the drain catchers 7, 8, the drain is sucked into the drain catchers 7, 8 by a low pressure. , Is discharged outside the steam flow path.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
た蒸気タービンノズルは、既に実際の蒸気タービン低圧
段落で採用されており、経験上動翼の先端の侵食防止に
は或程度有効であることがわかっている。
The steam turbine nozzle configured as described above has already been adopted in the actual low pressure stage of a steam turbine, and has been empirically proven to be effective to some extent in preventing erosion of the tip of the moving blade. I know that.

【0009】しかし、例えば26インチ以上の長翼を採
用した場合や、ロータの回転数が高い場合、さらに再熱
蒸気温度が低く蒸気の湿り度が大きくなる場合における
侵食防止に対しては不十分であり、又上述の如き蒸気タ
ービンノズルは、ノズル翼後縁から噴出する比較的粒径
が大きい水滴が動翼に衝突することに起因する損失の低
減には必ずしも十分な効果を奏しない等の問題がある。
However, for example, when a long blade of 26 inches or more is adopted, when the rotation speed of the rotor is high, and when the reheat steam temperature is low and the steam wetness is high, it is insufficient for preventing erosion. In addition, the steam turbine nozzle as described above does not always exhibit sufficient effect in reducing the loss caused by the collision of water droplets ejected from the trailing edge of the nozzle blade with a relatively large particle diameter on the moving blade. There's a problem.

【0010】すなわち、ノズル翼の外周壁内面上には、
湿り度が大きくなるにつれて、大量のドレンの流れが集
中する。この場合、上流段落の外周壁から流入するドレ
ンは、その大部分がドレンキャッチャー7,8によって
除去されるが、周方向速度成分をもった蒸気中の水滴が
遠心力によりドレンキャッチャー7よりも下流で外周壁
に衝突して集まったドレンは必ずしも除去することはで
きない。
That is, on the inner surface of the outer peripheral wall of the nozzle blade,
As the wetness increases, a large amount of drain flow concentrates. In this case, most of the drain flowing in from the outer peripheral wall of the upstream paragraph is removed by the drain catchers 7 and 8, but the water droplets in the steam having the circumferential velocity component are downstream from the drain catcher 7 due to the centrifugal force. Therefore, the drain collected by colliding with the outer peripheral wall cannot always be removed.

【0011】また、ノズル翼列に流入して集まったドレ
ンの一部がノズル翼の背側と腹側との圧力差によって引
き起こされる二次流れによって外周壁面上に流れるドレ
ンもある。そして、このドレンの大部分がノズル翼の外
周部分を通過する時に二次流れによって隣接するノズル
翼の背側に引き寄せられて、そのノズル翼の背側表面上
の流れとなってノズル翼後縁から流出して動翼に衝突し
侵食を引き起こすこともある。
Further, there is also a drain in which a part of the drain that flows into the nozzle blade row and collects flows on the outer peripheral wall surface by a secondary flow caused by the pressure difference between the back side and the abdominal side of the nozzle blade. When most of this drain passes through the outer peripheral portion of the nozzle blade, it is drawn to the back side of the adjacent nozzle blade by the secondary flow, and becomes a flow on the back surface of the nozzle blade, and the nozzle blade trailing edge. There is also a possibility that it will flow out of the tank and collide with the rotor blades, causing erosion.

【0012】さらに、これとは別にノズル翼表面上に
は、背側と腹側に蒸気主流中の水滴が衝突して生じたと
考えられるドレンの流れが存在し、これも動翼の侵食の
原因となっている。
Separately from this, there is a drain flow on the surface of the nozzle blade, which is considered to be caused by the collision of water droplets in the steam main flow on the back side and the ventral side. This also causes the erosion of the moving blade. Has become.

【0013】このような問題に対処するため、ノズル翼
表面にスリット状の吸込み開口を設け、ドレンを排出す
る方法も実験的にその有効性が確認され、実機にも適用
されている。
In order to cope with such a problem, a method of providing a slit-shaped suction opening on the surface of the nozzle blade and discharging the drain has been experimentally confirmed to be effective, and has also been applied to an actual machine.

【0014】しかし、これも主にドレンキャッチャ下流
で外周壁に衝突して集まったドレン及びノズル翼表面上
の蒸気主流中のドレンに対しては有効であるが、その他
の原因によって発生するドレンに対しては十分有効では
ないことが、実機の経験上知られている。
However, this is also effective mainly for the drain gathered by colliding with the outer peripheral wall downstream of the drain catcher and the drain in the steam main flow on the nozzle blade surface, but for the drain generated by other causes. It is known from actual experience that it is not effective enough.

【0015】本発明はこのような点に鑑み、外周壁面を
流れるドレンが、ノズル翼列内の二次流れによってノズ
ル翼の背側に流れ込むことを防止し、動翼の侵食を低減
させ、しかもそれによってタービン性能を低下させない
ようにした蒸気タービンノズルを得ることを目的とす
る。
In view of such a point, the present invention prevents the drain flowing on the outer peripheral wall surface from flowing into the back side of the nozzle blade by the secondary flow in the nozzle blade row, thereby reducing the erosion of the moving blade, and An object of the present invention is to obtain a steam turbine nozzle that does not deteriorate turbine performance.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第一の発明は、ノズル翼
の外周側端部を外周壁に固着するとともに、内周側端部
を内周壁に固着した蒸気タービンノズルにおいて、上記
外周壁及び内周壁の一部分をノズル翼と一体的に形成
し、かつ上記外周壁の一部分にドレン排出用のスリット
状開口を設けたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a steam turbine nozzle having an outer peripheral end of a nozzle blade fixed to an outer peripheral wall and an inner peripheral end fixed to an inner peripheral wall. A part of the inner peripheral wall is formed integrally with the nozzle blade, and a slit-shaped opening for drain discharge is provided in a part of the outer peripheral wall.

【0017】第二の発明は、スリット状開口はノズル翼
の背面側から隣接するノズル翼の腹面側に延び、そのス
リット状開口の前端が、ノズル翼の前端縁からノズル翼
の軸方向弦長Cの1/3〜1/2の位置にあり、スリッ
ト状開口の後端が、上記ノズル翼に隣接するノズル翼の
後端縁から(1/3〜1/2)Cの位置にあることを特
徴とする。
According to a second aspect of the invention, the slit-shaped opening extends from the back side of the nozzle blade to the ventral side of the adjacent nozzle blade, and the front end of the slit-shaped opening extends from the front edge of the nozzle blade in the axial chord length of the nozzle blade. The position is 1/3 to 1/2 of C, and the rear end of the slit-shaped opening is at (1/3 to 1/2) C from the rear end edge of the nozzle blade adjacent to the nozzle blade. Is characterized by.

【0018】第三の発明は、さらにノズル翼チップ部分
及びスリット状開口を設けた外周壁の一部分と、ノズル
翼ルート部分及び内周壁の一部分とをそれぞれ別体に製
作し、上記ノズル翼チップ部分とノズル翼ルート部分と
を溶接により結合し一体化したことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, the nozzle blade tip portion and a part of the outer peripheral wall provided with the slit-shaped opening and the nozzle blade root portion and a part of the inner peripheral wall are separately manufactured, and the nozzle blade tip portion is formed. It is characterized in that the nozzle blade root portion and the nozzle blade root portion are joined and integrated by welding.

【0019】また第四の発明は、スリット状開口を設け
た外周壁の一部分と、内周壁の一部と、ノズル翼とをそ
れぞれ別体に製作し、外周壁の一部分に形成されたノズ
ル翼チップ端部挿入用開口及び内周壁の一部に形成され
たノズル翼ルート端部挿入用開口にそれぞれノズル翼の
端部を挿入し、溶接によって固着して一体化したことを
特徴とする。
In a fourth aspect of the invention, a part of the outer peripheral wall having a slit-shaped opening, a part of the inner peripheral wall, and the nozzle blade are separately manufactured, and the nozzle blade is formed on a part of the outer peripheral wall. The end of the nozzle blade is inserted into each of the tip end insertion opening and the nozzle blade root end insertion opening formed in a part of the inner peripheral wall, and is fixed by welding and integrated.

【0020】[0020]

【作用】外周壁部のドレンが、ノズル翼列の流路内の二
次流れによりノズル翼の背側に向って流れる場合、外周
壁の一部分に設けられているスリット状開口から排出さ
れる。したがって、ドレンがノズル翼の背面側に流れ込
むことがなく、ノズル翼後縁から噴出する水滴の量が減
少し、動翼の侵食を低減させることができる。さらに、
外周壁、内周壁及びノズル翼等を適宜分割して製造し、
それらを溶接により結合することにより、その製造を容
易に且つ精密加工を行なうことができる。
When the drain on the outer peripheral wall flows toward the back side of the nozzle blade by the secondary flow in the flow passage of the nozzle blade row, it is discharged from the slit-shaped opening provided in a part of the outer peripheral wall. Therefore, the drain does not flow into the back surface of the nozzle blade, the amount of water droplets ejected from the trailing edge of the nozzle blade is reduced, and erosion of the moving blade can be reduced. further,
The outer peripheral wall, the inner peripheral wall, the nozzle blade, etc. are appropriately divided and manufactured,
By connecting them by welding, their manufacture can be easily and precisely processed.

【0021】[0021]

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の実施例に
ついて説明する。なお、図中、図10と同一部分には同
一符号を付しその詳細な説明は省略する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the figure, the same parts as those in FIG. 10 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0022】ロータ1の外周に植設された動翼2の上流
側には、図1に示すようにノズル翼3が配設されてい
る。各ノズル翼3の内周側端部及び外周側端部には、図
2に示すように、それぞれ内周側サイドウォール10及
び外周側サイドウォール11が一体的に形成されてい
る。
As shown in FIG. 1, nozzle vanes 3 are arranged upstream of the moving vanes 2 planted on the outer periphery of the rotor 1. As shown in FIG. 2, the inner peripheral side wall 10 and the outer peripheral side wall 11 are integrally formed at the inner peripheral side end and the outer peripheral side end of each nozzle blade 3, respectively.

【0023】上記ノズル翼3と一体に形成された各内周
側サイドウォール10は、ノズル内輪6の外周に配設さ
れたとき、周方向に接続され環状となるように形成され
ており、ノズル内輪6の外周に溶接等により接合固定さ
れてタービンノズルの内周壁を構成するようにしてあ
る。また、各ノズル翼3と一体に形成されている各外周
側サイドウォール11も、各ノズル翼3を周方向に配列
したとき、互いに周方向に接続され環状になるように形
成されており、各外周側サイドウォール11がノズル外
輪5の内周面に溶接等により固着されている。
Each inner side wall 10 formed integrally with the nozzle blade 3 is formed so as to be connected in the circumferential direction to form an annular shape when disposed on the outer circumference of the nozzle inner ring 6. The inner ring 6 is joined and fixed to the outer periphery of the inner ring 6 by welding or the like to form the inner peripheral wall of the turbine nozzle. Further, each outer peripheral side wall 11 formed integrally with each nozzle blade 3 is also formed so as to be annularly connected to each other when the nozzle blades 3 are arranged in the circumferential direction. The outer peripheral side wall 11 is fixed to the inner peripheral surface of the nozzle outer ring 5 by welding or the like.

【0024】上記ノズル外輪5は、図1に示すように、
周方向に延びるとともに内周側に開口する凹溝5aを有
しており、その凹溝5aによる開口部が周方向に配列さ
れた外周側サイドウォール11によって密閉され、上記
環状に配列された外周側サイドウォール11とノズル外
輪5によってタービンノズルの外周壁12が構成されて
いる。
The nozzle outer ring 5 is, as shown in FIG.
It has a concave groove 5a extending in the circumferential direction and opening to the inner peripheral side, and the opening by the concave groove 5a is sealed by the outer peripheral side wall 11 arranged in the circumferential direction, and the outer periphery arranged in the above annular shape. The side sidewall 11 and the nozzle outer ring 5 constitute an outer peripheral wall 12 of the turbine nozzle.

【0025】上記外周側サイドウォール11には、図3
に示すように、これらが周方向に配列されたとき、ノズ
ル翼3の背側入口近傍部から隣接するノズル翼の腹側出
口近傍部へ向って延びるスリット状の開口13が設けら
れている。
As shown in FIG.
As shown in FIG. 3, when these are arranged in the circumferential direction, a slit-shaped opening 13 extending from the vicinity of the back side inlet of the nozzle blade 3 to the vicinity of the ventral side outlet of the adjacent nozzle blade is provided.

【0026】しかして、湿り蒸気が流れる蒸気タービン
の流路において、蒸気が膨張して発生した微小水滴はノ
ズル翼3と動翼2に衝突しながら集合して大きな水滴に
なっていく。ノズル翼3の上流段の動翼に衝突した水滴
は、動翼にふりきられて外周壁に衝突して外周壁面上を
ドレンとなって流れる。このうち、ドレンキャッチャー
8より上流側で衝突した水分は殆どドレンキャッチャー
8により除去されるが、これより下流側で衝突した水分
は、ノズル翼3の外周部分を流れる。
Then, in the flow path of the steam turbine in which the moist steam flows, the minute water droplets generated by the expansion of the steam collide with the nozzle blades 3 and the moving blades 2 and become large water droplets. The water droplets that have collided with the moving blades at the upstream stage of the nozzle blades 3 are swept by the moving blades, collide with the outer peripheral wall, and drain on the outer peripheral wall surface. Of these, most of the water that has collided on the upstream side of the drain catcher 8 is removed by the drain catcher 8, but the water that has collided on the downstream side of this flows through the outer peripheral portion of the nozzle blade 3.

【0027】一方、ノズル翼3の流路内にある外周壁1
2の表面には、ノズル翼腹面側とノズル翼背面側との圧
力差に起因する二次流れが存在し、外周壁面上のドレン
が外周壁を横切って二次流れに引きづられて、ノズル翼
腹面側3bから隣接するノズル翼のノズル翼背面側3b
に流れる。図4にこれらのドレンの流れWを示す。
On the other hand, the outer peripheral wall 1 in the flow path of the nozzle blade 3
On the surface of 2, there is a secondary flow due to the pressure difference between the nozzle blade ventral surface side and the nozzle blade back surface side, and the drain on the outer peripheral wall crosses the outer peripheral wall and is dragged by the secondary flow, Nozzle blade back side 3b of adjacent nozzle blades from blade side 3b
Flows to FIG. 4 shows the flow W of these drains.

【0028】上述のようにして外周壁面すなわち外周側
サイドウォール11の内面に沿って流れるドレンは、前
記スリット状の開口13からノズル外輪5の凹溝5a内
に吸入され、ドレン排出通路を経て復水器に導出され
る。したがって、ノズル翼背面側に流れ込むドレンが減
少し、ノズル翼後縁から噴出する水滴の量が減少し、動
翼の侵食が低減される。
As described above, the drain flowing along the outer peripheral wall surface, that is, the inner surface of the outer peripheral side wall 11 is sucked into the concave groove 5a of the nozzle outer ring 5 through the slit-shaped opening 13, and is returned through the drain discharge passage. It is led to a water container. Therefore, the drain flowing into the back surface of the nozzle blade is reduced, the amount of water droplets ejected from the trailing edge of the nozzle blade is reduced, and the erosion of the moving blade is reduced.

【0029】ところで、ノズル翼3の前縁周辺には、よ
く知られているように馬蹄形渦が発生するので、この部
分でドレンがノズル翼腹面側に流入することはない。モ
デル試験によると、ノズル翼の外周壁面部に流入し、二
次流れによりノズル翼背面側3bへ流れるドレンを効果
的に排出するためには、ノズル翼の背面側におけるノズ
ル翼軸方向弦長Cの1/3〜1/2だけノズル前縁から
離れている点から、ノズル翼の腹面側におけるノズル後
縁から(1/3〜1/2)・Cだけ上流側の点を結ぶ線
上では、ドレンがその線に対して直交する方向に流れる
ので、その線上に前記スリット状開口13を設けるのが
効果的である。
By the way, since a horseshoe-shaped vortex is generated around the front edge of the nozzle blade 3 as is well known, the drain does not flow into the ventilating surface of the nozzle blade at this portion. According to the model test, in order to effectively discharge the drain flowing into the outer peripheral wall surface of the nozzle blade and flowing to the nozzle blade back surface 3b by the secondary flow, the nozzle blade axial direction chord length C on the back surface side of the nozzle blade is On the line connecting the point 1/3 to 1/2 away from the nozzle leading edge, and the point upstream from the nozzle trailing edge on the ventral side of the nozzle blade by (1/3 to 1/2) C. Since the drain flows in a direction orthogonal to the line, it is effective to provide the slit-shaped opening 13 on the line.

【0030】また、ノズル翼3と両サイドウォール1
0,11とを一体に形成したサイドウォール一体型ノズ
ル翼を製作する場合、経済性を考慮すれば、型鍛造又は
角材から加工により削り出す方法は現実的ではなく、精
密鋳造法によって製造することが好ましい。
Further, the nozzle blade 3 and both sidewalls 1
In the case of manufacturing a sidewall integrated nozzle blade in which 0 and 11 are integrally formed, a method of die forging or cutting out from a square material by machining is not realistic in view of economical efficiency, and should be manufactured by a precision casting method. Is preferred.

【0031】ノズル外周壁5にスリット状の開口を形成
する場合にはその製造方法が問題となる。予めノズル外
周壁に放電加工、レーザー加工によりスリット状の開口
部を加工し、ノズル翼を外周壁に溶接等で接合すると、
スリット状開口をノズル翼背面及びノズル翼腹面に近接
して設ける必要があるため、溶接によりスリット状開口
がふさがれたり、又は熱変形によりスリット状開口部の
形状が最適値からはずれてしまいドレンの排出効果が急
激に低下してしまい、十分な動翼のエロージョン防止が
できなくなる可能性がある。
When a slit-shaped opening is formed on the outer peripheral wall 5 of the nozzle, the manufacturing method thereof becomes a problem. If the slit-shaped opening is machined in advance on the outer peripheral wall of the nozzle by electric discharge machining or laser processing, and the nozzle blade is joined to the outer peripheral wall by welding,
Since it is necessary to provide the slit-shaped opening close to the back surface of the nozzle blade and the ventral surface of the nozzle blade, the slit-shaped opening is blocked by welding, or the shape of the slit-shaped opening deviates from the optimum value due to thermal deformation, and drainage There is a possibility that the discharge effect will decrease sharply, and it will not be possible to sufficiently prevent erosion of the rotor blades.

【0032】これに対し、本発明においては、スリット
状の開口13を有するサイドウォールとノズル翼とを一
体化したものを精密鋳造法によって形成することによっ
て、スリット状の開口部の寸法、位置も最適な形状に保
たれ、最適のドレン排出効果を達成することができる。
On the other hand, in the present invention, the size and the position of the slit-shaped opening are also formed by forming the side wall having the slit-shaped opening 13 and the nozzle blade integrally by the precision casting method. The optimum shape is maintained, and the optimum drainage effect can be achieved.

【0033】ところで、上記精密鋳造法による製造過程
において、例えばコーティング槽、脱ろう装置内に上記
サイドウォール一体型ノズル翼が入らない場合には、図
5に示すように、ノズル翼をその長さ方向中央部付近で
2分割した状態で、外周側サイドウォール11とノズル
翼チップ部分20aを一体にしたもの、及び内周側サイ
ドウォール10とノズル翼ルート部分20bを一体にし
たものをそれぞれ別々に精密鋳造により製作し、上記ノ
ズル翼チップ部分20aとノズル翼ルート部分20bを
溶接により一体とすることができる。
By the way, in the manufacturing process by the precision casting method, if the sidewall-integrated nozzle blade does not enter the coating tank or the dewaxing device, as shown in FIG. In the state of being divided into two in the vicinity of the central portion in the direction, the outer peripheral side wall 11 and the nozzle blade tip portion 20a are integrated, and the inner peripheral side wall 10 and the nozzle blade root portion 20b are integrated separately. The nozzle blade tip portion 20a and the nozzle blade root portion 20b can be integrated by welding by manufacturing by precision casting.

【0034】図6は、本発明におけるノズル翼3部の他
の製造法を示す図であって、外周側サイドウォール11
及び内周側サイドウォール10にそれぞれノズル翼3の
端部と同一形状を有しその端部を挿入し得る開口11
a,10aを形成し、図7及び図8に示すように、その
開口11a,10aにノズル翼3の端部を挿入し、蒸気
通路面と反対側の面においてすみ肉溶接で固定し、一体
化する。
FIG. 6 is a view showing another method of manufacturing the nozzle blade 3 portion according to the present invention, in which the outer peripheral side wall 11 is formed.
And an opening 11 having the same shape as the end of the nozzle blade 3 in the inner sidewall 10 and into which the end can be inserted.
a and 10a are formed, and as shown in FIGS. 7 and 8, the ends of the nozzle blades 3 are inserted into the openings 11a and 10a, and fixed on the surface opposite to the steam passage surface by fillet welding to form one body. Turn into.

【0035】ノズル翼とサイドウォールとを一体化した
ものを精密鋳造によって製作する場合、湯回りの関係
上、サイドウォール部とノズル翼との付け根部の形状を
シャープにすることは不可能で通常は2R程度の湾曲部
が形成される。したがって、この湾曲部の影響によっ
て、上記付け根部ではドレンが抵抗なしにノズル翼背面
側に流れ易くなる。
When a nozzle blade and a side wall are integrally manufactured by precision casting, it is not possible to make the shape of the base portion of the side wall and the nozzle blade sharp due to the relationship with the molten metal. Has a curved portion of about 2R. Therefore, due to the influence of the curved portion, the drain easily flows to the nozzle blade rear surface side without resistance at the root portion.

【0036】これに対し、図6〜8に示すものにおいて
は、特に図8に示すように、ノズル翼3の付け根部とサ
イドウォールとなす角がシャープとなり、当該部分にド
レンの死水域21が形成され、その死水域21に発生す
る渦によって、ノズル翼の背面側へのドレンの流入が減
少される。
On the other hand, in the case shown in FIGS. 6 to 8, in particular, as shown in FIG. 8, the angle formed between the base of the nozzle blade 3 and the side wall becomes sharp, and the dead water area 21 of the drain is formed in the portion. Due to the eddies formed and generated in the dead water region 21, the inflow of drain to the back side of the nozzle blade is reduced.

【0037】図9は、図6に示すもののさらに他の実施
例を示すものであり、ノズル翼をその長さ方向中間部で
ノズル翼チップ部20aとノズル翼ルート部20bとに
2分割して製作し、その後溶接によって一体化すること
によって、その製造を容易にすることができる。
FIG. 9 shows still another embodiment of that shown in FIG. 6, in which the nozzle blade is divided into a nozzle blade tip portion 20a and a nozzle blade root portion 20b at the middle portion in the length direction. Fabrication and subsequent integration by welding can facilitate its manufacture.

【0038】[0038]

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、外周側サイドウォールの如き外周壁の一部分と、内
周壁サイドウォールの如き内周壁の一部分と、ノズル翼
とを一体的に形成し、その外周壁の一部分にドレン排出
用のスリット状開口を設けたので、蒸気通路の外周壁の
うち、ノズル翼の背面側とこれに隣接するノズル翼の腹
面側で挟まれた部分の外周壁面を流れるドレンが上記ス
リット状開口から排出され、二次流れによってノズル翼
背面側に流入することが防止され、ノズル翼後縁から噴
出する水滴の量が減少し、動翼の侵食を低減することが
できる。しかも、スリット開口部を有する外周壁の一部
及び内周壁の一部がノズル翼と一体的に形成されている
ので、上記外周壁の一部及び内周壁の一部を溶接するだ
けでタービンノズルを構成することができ、スリット開
口部の寸法、位置を最適な形状に保つことがてき、最適
のドレン排出効果を達成することができる。さらに外周
壁の一部とノズル翼等をそれぞれ別体に製作し、これら
を溶着することにより一体化する場合には、よりその製
造を容易に行なうことができる。
As described above, in the present invention, a part of the outer peripheral wall such as the outer peripheral side wall, a part of the inner peripheral wall such as the inner peripheral wall sidewall, and the nozzle blade are integrally formed, Since a slit-shaped opening for drain discharge is provided in a part of the outer peripheral wall, the outer peripheral wall of the portion of the outer peripheral wall of the steam passage that is sandwiched between the back surface side of the nozzle blade and the ventral surface side of the nozzle blade adjacent to this is set. The flowing drain is discharged from the slit-shaped opening and is prevented from flowing into the nozzle blade back side by the secondary flow, the amount of water droplets ejected from the nozzle blade trailing edge is reduced, and the blade erosion can be reduced. it can. Moreover, since a part of the outer peripheral wall having the slit opening and a part of the inner peripheral wall are integrally formed with the nozzle blade, the turbine nozzle can be simply welded to the outer peripheral wall and the inner peripheral wall. It is possible to maintain the size and position of the slit opening in an optimum shape, and it is possible to achieve an optimum drain discharge effect. Further, when a part of the outer peripheral wall and the nozzle blades are separately manufactured and integrated by welding, the manufacturing can be performed more easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の蒸気タービンノズルの縦断面部分図。FIG. 1 is a partial vertical cross-sectional view of a steam turbine nozzle of the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるノズル翼の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of a nozzle blade according to an embodiment of the present invention.

【図3】図1のA−A線に沿う断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;

【図4】ノズル部のドレンの流れを示す図。FIG. 4 is a diagram showing a flow of drain of a nozzle portion.

【図5】本発明におけるノズル翼の他の実施例を示す分
解斜視図。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing another embodiment of the nozzle blade in the present invention.

【図6】本発明におけるノズル翼のさらに他の実施例を
示す分解斜視図。
FIG. 6 is an exploded perspective view showing still another embodiment of the nozzle blade according to the present invention.

【図7】図6に示すノズル翼のチップ部拡大側面図。FIG. 7 is an enlarged side view of the tip portion of the nozzle blade shown in FIG.

【図8】図7のB−B線に沿う断面図。FIG. 8 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 7;

【図9】本発明におけるノズル翼の他の実施例を示す分
解斜視図。
FIG. 9 is an exploded perspective view showing another embodiment of the nozzle blade in the present invention.

【図10】従来のタービンにおける湿分分離装置の一例
を示す断面図。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of a conventional moisture separator in a turbine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ローター 2 動翼 3 ノズル 7,8 ドレンキャッチャー 10 内周側サイドウォール 11 外周側サイドウォール 13 スリット状の開口 1 Rotor 2 Blade 3 Nozzle 7,8 Drain catcher 10 Inner peripheral side wall 11 Outer peripheral side wall 13 Slit-shaped opening

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ノズル翼の外周側端部を外周壁に固着する
とともに、内周側端部を内周壁に固着した蒸気タービン
ノズルにおいて、上記外周壁及び内周壁の一部分をノズ
ル翼と一体的に形成し、かつ上記外周壁の一部分にドレ
ン排出用のスリット状開口を設けたことを特徴とする、
蒸気タービンノズル。
1. A steam turbine nozzle having an outer peripheral end of a nozzle blade fixed to an outer peripheral wall and an inner peripheral end fixed to an inner peripheral wall, wherein the outer peripheral wall and a part of the inner peripheral wall are integrally formed with the nozzle blade. And a slit-shaped opening for drain discharge is provided in a part of the outer peripheral wall,
Steam turbine nozzle.
【請求項2】スリット状開口はノズル翼の背面側から隣
接するノズル翼の腹面側に延び、そのスリット状開口の
前端が、ノズル翼の前端縁からノズル翼の軸方向弦長C
の1/3〜1/2の位置にあり、スリット状開口の後端
が、上記ノズル翼に隣接するノズル翼の後端縁から(1
/3〜1/2)Cの位置にあることを特徴とする、請求
項1記載の蒸気タービンノズル。
2. The slit-shaped opening extends from the back surface side of the nozzle blade to the ventral surface side of the adjacent nozzle blade, and the front end of the slit-shaped opening extends from the front edge of the nozzle blade to the axial chord length C of the nozzle blade.
Of the slit-shaped opening at the position of 1/3 to 1/2 of the nozzle vane adjacent to the nozzle vane (1
The steam turbine nozzle according to claim 1, wherein the steam turbine nozzle is in a position of / 3 to 1/2) C.
【請求項3】ノズル翼チップ部分及びスリット状開口を
設けた外周壁の一部分と、ノズル翼ルート部分及び内周
壁の一部分とをそれぞれ別体に製作し、上記ノズル翼チ
ップ部分とノズル翼ルート部分とを溶接により結合し一
体化したことを特徴とする、請求項1記載の蒸気タービ
ンノズル。
3. A nozzle blade tip portion and a portion of an outer peripheral wall provided with a slit-shaped opening, and a nozzle blade root portion and a portion of an inner peripheral wall are separately manufactured, and the nozzle blade tip portion and the nozzle blade root portion are manufactured separately. The steam turbine nozzle according to claim 1, wherein and are integrated by welding.
【請求項4】スリット状開口を設けた外周壁の一部分
と、内周壁の一部と、ノズル翼とをそれぞれ別体に製作
し、外周壁の一部分に形成されたノズル翼チップ端部挿
入用開口及び内周壁の一部に形成されたノズル翼ルート
端部挿入用開口にそれぞれノズル翼の端部を挿入し、溶
接によって固着して一体化したことを特徴とする、請求
項1記載の蒸気タービンノズル。
4. A part of an outer peripheral wall having a slit-shaped opening, a part of an inner peripheral wall, and a nozzle blade are separately manufactured to insert a nozzle blade tip end portion formed in a part of the outer peripheral wall. The steam according to claim 1, characterized in that the ends of the nozzle blades are respectively inserted into the openings for inserting the nozzle blade root end portions formed in the openings and a part of the inner peripheral wall, and are fixed by welding and integrated. Turbine nozzle.
【請求項5】ノズル翼のルート部分とチップ部分とをそ
れぞれ別体に製作し、両者を溶接によって一体化したこ
とを特徴とする、請求項4記載の蒸気タービンノズル。
5. The steam turbine nozzle according to claim 4, wherein the root portion and the tip portion of the nozzle blade are separately manufactured and integrated by welding.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10331604A (en) * 1997-05-30 1998-12-15 Toshiba Corp Steam turbine plant
JP2003027903A (en) * 2001-07-16 2003-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Device for removing moisture in steam turbine
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JP2019035384A (en) * 2017-08-17 2019-03-07 株式会社東芝 Steam turbine
WO2022064670A1 (en) * 2020-09-28 2022-03-31 三菱パワー株式会社 Steam turbine

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