JPH09144506A - タービン車室の変形量調整装置 - Google Patents

タービン車室の変形量調整装置

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JPH09144506A
JPH09144506A JP30429495A JP30429495A JPH09144506A JP H09144506 A JPH09144506 A JP H09144506A JP 30429495 A JP30429495 A JP 30429495A JP 30429495 A JP30429495 A JP 30429495A JP H09144506 A JPH09144506 A JP H09144506A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車室の内側と外側との温度差による変形、及
び上部車室と下部車室との温度差による変形を抑制ある
いは調整することにより、上・下車室の合せ面の開きや
上・下車室の反りによる蒸気漏れの発生及びタービン内
部のシール不良の発生を防止するとともに、タービン効
率を適正に維持する。 【解決手段】 車室の外周面に、蒸気、水等の車室温度
調整用の流体が通流される伝熱管を固定し、同伝熱管内
を流れる蒸気等の高温流体により、低温側の車室外側を
加熱し、車室温度を均一化する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービン、ガス
タービン等におけるタービン車室の変形を防止あるいは
適正量に保持するタービン車室の変形量調整装置に関す
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】図5にはいわゆるシェ
ルタイプの蒸気タービン車室の横断面(タービン回転軸
に直角な断面)の模式図が示されている。図5において
1は上部車室、2は下部車室であり、両車室は夫々に形
成されたフランジ4,5をボルト7、ナット8にて締め
付けることによって固定される。3は高温、高圧の蒸気
が流れる車室内部(高温部)、6は上・下車室1,2の
合せ面(水平面)である。
【0003】かかる蒸気タービン車室において、図6に
示されるように、高温の蒸気が通流する車室内部3に面
した高温の車室内側12と低温の車室外側11との車室
温度差により、上・下車室の合せ面6がボルト8、ナッ
ト9の締付力に抗して外開きに開くように変形せしめら
れようとする。
【0004】然るに従来の蒸気タービン車室にあって
は、上記のような熱変形に対しては、ボルト7、ナット
8を増し締めしてフランジ部4,5の変形を抑制してい
た。しかしながら、上記増し締め状態が長時間継続し、
あるいは増し締めの繰り返しより、ボルト7が降伏を起
したり、車室1,2の経年的な変形が生じ、これらによ
って合せ面6から図6のZ矢に示されるような蒸気漏れ
が生じるという不具合の発生をみていた。
【0005】また、蒸気タービン車室は通常上部車室1
の方が下部車室2よりも熱容量が小さいため、昇温し易
い。図5,6に示される従来のタービン車室にあって
は、かかる上・下車室1,2の温度差により、車室に反
りが生じ、これによって車室1,2内に収納される動翼
(図示せず)のシュラウドとシールフィンとが接触して
同フィンが摩滅し蒸気漏れが生じ性能の低下を来たすと
いう不具合の発生もあった。
【0006】本発明の目的は、車室の内側と外側との温
度差による変形、及び上部車室と下部車室との温度差に
よる変形を抑制あるいは調整することにより、上・下車
室の合せ面の開きや上・下車室の反りによる蒸気漏れの
発生及びタービン内部のシール不良の発生を防止すると
ともに、タービン効率を適正に維持することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、その要旨とする第1の手段は、車室の外
周面に、蒸気、水等の車室温度調整用の流体が通流され
る伝熱管を固定してなるタービン車室の変形量調整装置
にあり、また、第2の手段は、上記伝熱管が、上記車室
の軸方向あるいは周方向に複数本並設されてなることに
ある。
【0008】上記手段によれば、タービンの起動時にお
いては、伝熱管内に高温の蒸気を通流すると、低温とな
っていた車室外側(外周面)が伝熱管により加熱されて
昇温せしめられる。これによって車室の外側と高温の蒸
気に接して高温となっている車室の内側との温度差が縮
小され、この温度差による車室の変形が抑制される。従
って上記変形に伴うフランジ合せ面の開きの発生及び同
部よりのガス漏れの発生が阻止されるとともに、車室の
変形により上・下車室締付用ボルトに加わる力が低減さ
れボルトの降伏、折損の発生も防止される。
【0009】また第3の手段は、上記第1または第2の
手段において、上記伝熱管が、上部車室に取付られ内部
に冷水が通流される上部伝熱管と、下部車室に取付けら
れ内部に蒸気が通流される下部伝熱管とより構成されて
なることにある。
【0010】かかる手段によればタービンの運転中高温
となる上部車室は上部伝熱管内を通流される冷水により
冷却されて降温されるとともに、低温側の下部車室は蒸
気により加熱されて昇温され、上・下部車室の温度差が
縮小される。これによって、上・下部車室の温度差によ
る変形つまり、車室の反りが抑制され、この反りによる
タービンシュラウドとシールフィンとの接触による漏れ
の発生及びこれによって引き起されるタービン効率の低
下が防止される。
【0011】
【発明の実施の形態】以下図1〜図4を参照して本発明
の実施形態を詳細に説明する。図1には本発明の実施形
態に係る蒸気タービン車室の横断面の構成図、図2には
側面の模式図が夫々示されている。
【0012】図1,2において、1は上部車室、2は下
部車室であり、両車室は上部フランジ4及び下部フラン
ジ5をボルト7、ナット8にて締め付て固定される。3
は高温・高圧の蒸気が流れる車室内部(高温部)、6は
上記フランジ4,5の面にて構成される上・下車室1,
2の合せ面である。
【0013】15Aは上部車室1の外周に固定された上
部伝熱管、15Bは下部車室2の外周に固定された下部
伝熱管である。上記上部・下部伝熱管15A、15Bは
銅管等の熱伝導率の高い材料からなり、図1に示される
ように、上部車室1及び下部車室2の外周に、夫々軸方
向に複数本(この実施形態では上部・下部伝熱管15
A,15B各3本)延設されるか、あるいは図2に示さ
れるように、上部・下部車室1,2の周方向に複数本
(この実施形態では各3本)延設される。
【0014】上記上部・下部伝熱管15A,15Bの設
置本数及び設置位置については、後述するように、上部
・下部車室1,2の変形量及び変形方向を勘案し車室の
熱変形の抑制に寄与する部位に所要本数取付けるように
設定して、両車室の変形を所要量以下に抑える。
【0015】上記のように構成された車室の変形調整装
置を備えた蒸気タービンの運転時において、蒸気タービ
ンの起動後、タービン車室の内部(高温部)3に高温の
蒸気が流入し、上・下部車室1,2の内側が外側よりも
高温となる。
【0016】この際に再熱蒸気の一部を抽気して上部・
下部伝熱管15A,15B内に通流する。この蒸気によ
って低温の車室外側が加熱され、図1に示されるよう
に、伝熱管15A,15Bの周辺の車室外側も車室内側
と同様な高温部16となり、車室1,2の内側と外側と
の温度差が縮小され、この温度差による車室1,2の変
形が抑制される。尚、上記伝熱管15A,15Bの数を
増加すれば、車室外側の低温部17が少なく(小さく)
なり、内外側の温度差が縮小される。
【0017】また蒸気タービンの運転中は、前記のよう
に、上部車室1の温度が下部車室2の温度よりも高くな
ることから、上・下部車室1,2の温度を均一化するた
め、上部伝熱管15Aには冷水を、下部伝熱管15Bに
は蒸気(再熱蒸気あるいは主蒸気から抽気したもの)を
通流する。これによって、上部車室1は降温、下部車室
2は昇温され、運転中における上・下部車室1,2の温
度はほぼ均等となり、上・下車室1,2の温度差に伴う
変形による、上・下部フランジ4,5の合せ面6の開き
の発生が阻止される。
【0018】図3にはこの実施形態に係る温度調整装置
を備えた蒸気タービンと従来のものとの車室温度の比較
が示されている。図3に明らかなように、この実施形態
における車室外側の温度C1 は、従来のものの温度Cよ
りも高くなり、車室内側との温度差が縮小されている。
【0019】また図4には、上・下車室1,2のフラン
ジ4,5の合せ面6の口開きを起こす力、この実施形態
のものと従来のものとの比較が示されている。図4に明
らかなように、本発明の実施形態における力:Z2 は従
来のものにおける力:Z1 よりも大幅に低減されてお
り、合せ面6の開きの発生が抑制されることとなる。
【0020】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されており、
請求項1及び2の発明によれば、特に起動時において、
低温状態にある車室の外側と、高温の蒸気に接して高温
となる車室の内側との温度差が縮小され、この温度差に
よる車室の変形が抑制され、上記変形に伴うフランジ合
せ面の開きの発生及び同部よりのガス漏れの発生が阻止
されるとともに、車室の変形により上・下車室締付用ボ
ルトに加わる力が低減されボルトの降伏、折損の発生も
防止される。これにより、上記ガス漏れの阻止によるタ
ービン効率低下の防止、上・下車室及びボルトの耐久性
の向上を図ることができる。
【0021】また請求項3の発明によれば、上・下部車
室の温度差による変形つまり、車室の反りが抑制され、
この反りによるタービンシュラウドとシールフィンとの
接触による漏れの発生及びこれによって引き起されるタ
ービン効率の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る蒸気タービン車室の変
形量調整装置の横断面模式図。
【図2】上記実施形態における車室の側面模式図。
【図3】上記実施形態における車室温度を示す線図。
【図4】上記実施形態における合せ面の開き力を示す線
図。
【図5】従来の蒸気タービン車室を示す図1応当図。
【図6】従来の蒸気タービン車室の変形状況説明図。
【符号の説明】
1 上部車室 2 下部車室 3 車室内部(高温部) 4 上部フランジ 5 下部フランジ 6 合せ面 7 ボルト 15A 上部伝熱管 15B 下部伝熱管

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車室の外周面に、蒸気、水等の車室温度
    調整用の流体が通流される伝熱管を固定してなるタービ
    ン車室の変形量調整装置。
  2. 【請求項2】 上記伝熱管が、上記車室の軸方向あるい
    は周方向に複数本並設された請求項1記載のタービン車
    室の変形量調整装置。
  3. 【請求項3】 上記伝熱管が、上部車室に取付けられ内
    部に冷水が通流される上部伝熱管と、下部車室に取付け
    られ内部に蒸気が通流される下部伝熱管とより成る請求
    項1または2記載のタービン車室の変形量調整装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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