JPH09250302A - ガスタービン翼 - Google Patents
ガスタービン翼Info
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- JPH09250302A JPH09250302A JP8054845A JP5484596A JPH09250302A JP H09250302 A JPH09250302 A JP H09250302A JP 8054845 A JP8054845 A JP 8054845A JP 5484596 A JP5484596 A JP 5484596A JP H09250302 A JPH09250302 A JP H09250302A
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- blade
- cooling
- passage
- supply
- gas turbine
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/14—Form or construction
- F01D5/18—Hollow blades, i.e. blades with cooling or heating channels or cavities; Heating, heat-insulating or cooling means on blades
- F01D5/187—Convection cooling
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/80—Platforms for stationary or moving blades
- F05D2240/81—Cooled platforms
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 高温ガス中で作動する動翼を、内部から水蒸
気で冷却するとともに、冷却した水蒸気を回収するよう
にしたガスタービン翼に関する。ガスタービンの効率改
善のため、作動ガスが、より高温化する傾向にあるた
め、水蒸気冷却が必要となって来ているが、水蒸気冷却
では、冷却後の水蒸気を回収する必要があるとともに、
高温強度の低い翼前縁部および後縁部を、より低い水蒸
気で冷却する必要がある。 【解決手段】 翼根部２内に翼前縁側１１の冷却通路５
１に、直接水蒸気６を供給できる供給側通路１０を設け
るとともに、翼根部２の翼プラットフォーム２１と翼車
板２２の間の翼根部２外周面上に、供給側通路１０に一
端が連通し、他端が翼後縁側１２の冷却通路５２に連通
する、被包され、前後方向に区画して設けられた、ポケ
ット１９を配置するようにした。
気で冷却するとともに、冷却した水蒸気を回収するよう
にしたガスタービン翼に関する。ガスタービンの効率改
善のため、作動ガスが、より高温化する傾向にあるた
め、水蒸気冷却が必要となって来ているが、水蒸気冷却
では、冷却後の水蒸気を回収する必要があるとともに、
高温強度の低い翼前縁部および後縁部を、より低い水蒸
気で冷却する必要がある。 【解決手段】 翼根部２内に翼前縁側１１の冷却通路５
１に、直接水蒸気６を供給できる供給側通路１０を設け
るとともに、翼根部２の翼プラットフォーム２１と翼車
板２２の間の翼根部２外周面上に、供給側通路１０に一
端が連通し、他端が翼後縁側１２の冷却通路５２に連通
する、被包され、前後方向に区画して設けられた、ポケ
ット１９を配置するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、翼幅方向に冷却媒
体を通過させる冷却通路が、複数列動翼の翼幹部に形成
されるとともに、冷却通路と連結され、冷却通路に冷却
媒体を供給する供給側通路、および冷却通路を通過した
冷却媒体を排出する排出側通路が、動翼の翼根部に形成
されるガスタービン翼に関する。
体を通過させる冷却通路が、複数列動翼の翼幹部に形成
されるとともに、冷却通路と連結され、冷却通路に冷却
媒体を供給する供給側通路、および冷却通路を通過した
冷却媒体を排出する排出側通路が、動翼の翼根部に形成
されるガスタービン翼に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近のタービン入口温度の高いガスター
ビンに用いる動翼では、動翼の内部に、翼幅方向に冷却
空気の通路を複数列設け、低温の圧縮空気を流して、動
翼を内部から冷却し、高温ガスにさらされる動翼自身の
温度を、動翼メタル温度より低い、構造強度を保持でき
る、許容値以下に抑えるようにしている。このような、
動翼の空気冷却では、動翼に供給された冷却空気は、冷
却通路を通過するとき、動翼を内部から対流冷却すると
共に、動翼の構造上高温化しやすい前縁部、翼端部、又
は後縁部に設けた穴から、動翼の外周を流れる高温ガス
中に放出され、これらの部分を、インピンジメント冷却
するようにしている。
ビンに用いる動翼では、動翼の内部に、翼幅方向に冷却
空気の通路を複数列設け、低温の圧縮空気を流して、動
翼を内部から冷却し、高温ガスにさらされる動翼自身の
温度を、動翼メタル温度より低い、構造強度を保持でき
る、許容値以下に抑えるようにしている。このような、
動翼の空気冷却では、動翼に供給された冷却空気は、冷
却通路を通過するとき、動翼を内部から対流冷却すると
共に、動翼の構造上高温化しやすい前縁部、翼端部、又
は後縁部に設けた穴から、動翼の外周を流れる高温ガス
中に放出され、これらの部分を、インピンジメント冷却
するようにしている。
【０００３】図４は、このような内部を通過する冷却空
気で、動翼を冷却するようにしたガスタービン翼の縦断
面図である。図に示すように、動翼０１の翼幹部０４の
内部には、翼根部０２と翼端部０３とを結ぶ翼幅方向
に、冷却通路０５が設けられている。この冷却通路０５
は、動翼０１の前後方向である翼弦方向に複数列設けら
れ、翼根部０２を外周面に植設する、図示しないロータ
の内部に穿設した空気流路から、翼根部０２の内部に設
けた供給側通路０１０を介して、導入した冷却空気０６
を翼根部０２と翼端部０３を結ぶ翼幅方向に通過させ、
動翼０１を内部から対流冷却するようにしている。
気で、動翼を冷却するようにしたガスタービン翼の縦断
面図である。図に示すように、動翼０１の翼幹部０４の
内部には、翼根部０２と翼端部０３とを結ぶ翼幅方向
に、冷却通路０５が設けられている。この冷却通路０５
は、動翼０１の前後方向である翼弦方向に複数列設けら
れ、翼根部０２を外周面に植設する、図示しないロータ
の内部に穿設した空気流路から、翼根部０２の内部に設
けた供給側通路０１０を介して、導入した冷却空気０６
を翼根部０２と翼端部０３を結ぶ翼幅方向に通過させ、
動翼０１を内部から対流冷却するようにしている。
【０００４】また、動翼０１を対流冷却した冷却空気０
６、又は供給側通路０１０から流入した冷却空気０６の
一部は、動翼０１の前縁部０１１に穿設した開口０７、
後縁部０１２に穿設した穴０８、および翼端部０３に穿
設した開口部０９部から、それぞれ動翼０１の外周を流
れる高温ガス０１３中に高速で放出され、これらの部分
のインピンジメント冷却を行うようにしている。なお、
同図において、０１４は冷却通路０５に冷却空気０６の
流れと交叉するように配設し、冷却空気０６の流れを乱
流状態にして、冷却効率を高めるようにしたタービュレ
ータである。
６、又は供給側通路０１０から流入した冷却空気０６の
一部は、動翼０１の前縁部０１１に穿設した開口０７、
後縁部０１２に穿設した穴０８、および翼端部０３に穿
設した開口部０９部から、それぞれ動翼０１の外周を流
れる高温ガス０１３中に高速で放出され、これらの部分
のインピンジメント冷却を行うようにしている。なお、
同図において、０１４は冷却通路０５に冷却空気０６の
流れと交叉するように配設し、冷却空気０６の流れを乱
流状態にして、冷却効率を高めるようにしたタービュレ
ータである。
【０００５】このように、従来のガスタービン翼では、
特に、動翼０１の前縁部０１１、後縁部０１２を、熱伝
達率が大きくなるインピンジメント冷却構造にして、冷
却を強化し、動翼０１の作動効率上、翼厚が薄くせざる
を得ず、構造強度が小さく、高温強度がシビアになる、
これらの部分の高温化を防止して、構造強度を保持し、
動翼０１の作動効率の低下を防止するようにしている。
特に、動翼０１の前縁部０１１、後縁部０１２を、熱伝
達率が大きくなるインピンジメント冷却構造にして、冷
却を強化し、動翼０１の作動効率上、翼厚が薄くせざる
を得ず、構造強度が小さく、高温強度がシビアになる、
これらの部分の高温化を防止して、構造強度を保持し、
動翼０１の作動効率の低下を防止するようにしている。
【０００６】また、近年では、さらにガスタービンの熱
効率改善のために、従来よりも、高い高温ガスを作動ガ
スに使用することが求められており、このためには、動
翼０１をより高温強度に富む材料にするとともに、動翼
の冷却を強化することが必要となってきている。このた
め、前述した冷却媒体である圧縮空気では、冷却効果が
充分得られず、熱容量が大きく、冷却効率を高くできる
水蒸気を冷却媒体として使用して、冷却することが必要
となってきている。
効率改善のために、従来よりも、高い高温ガスを作動ガ
スに使用することが求められており、このためには、動
翼０１をより高温強度に富む材料にするとともに、動翼
の冷却を強化することが必要となってきている。このた
め、前述した冷却媒体である圧縮空気では、冷却効果が
充分得られず、熱容量が大きく、冷却効率を高くできる
水蒸気を冷却媒体として使用して、冷却することが必要
となってきている。
【０００７】しかしながら、動翼０１の内部に水蒸気を
通して冷却するガスタービン翼では、冷却に使用された
水蒸気を、前述した冷却空気０６のように、高温ガス０
１３中に放出して、高温強度がシビアになる部分の冷却
を強化するインピンジメント冷却構造を用いることがで
きず、冷却に使った水蒸気の全てを動翼０１の内部から
回収して、回収した水蒸気の熱エネルギーを蒸気タービ
ンで回収する必要がある。
通して冷却するガスタービン翼では、冷却に使用された
水蒸気を、前述した冷却空気０６のように、高温ガス０
１３中に放出して、高温強度がシビアになる部分の冷却
を強化するインピンジメント冷却構造を用いることがで
きず、冷却に使った水蒸気の全てを動翼０１の内部から
回収して、回収した水蒸気の熱エネルギーを蒸気タービ
ンで回収する必要がある。
【０００８】すなわち、冷却空気０６のように、水蒸気
を高温ガス０１３中に放出して、インピンジメント冷却
を行うようにした場合、水蒸気の放出による高温ガス０
１３の温度低下が著しく、タービンの内部効率が大きく
低下するとともに、動翼０１の冷却で回収された熱エネ
ルギーが、ガスタービンプラントの熱効率改善に寄与さ
れず、目的とするガスタービンの熱効率改善が阻害され
る不具合があるからである。
を高温ガス０１３中に放出して、インピンジメント冷却
を行うようにした場合、水蒸気の放出による高温ガス０
１３の温度低下が著しく、タービンの内部効率が大きく
低下するとともに、動翼０１の冷却で回収された熱エネ
ルギーが、ガスタービンプラントの熱効率改善に寄与さ
れず、目的とするガスタービンの熱効率改善が阻害され
る不具合があるからである。
【０００９】従って、冷却に必要とする流量の水蒸気を
冷却通路０５に供給する供給側通路を翼根部０２に設け
る点は、前述した空気冷却の場合と同様であるが、高温
強度がシビアになる動翼０１の前縁部０１１および後縁
部０１２近傍にできるだけ、低温の水蒸気を供給する必
要があり、供給側通路を前縁部０１１および後縁部０１
２側の双方に於ける必要がある。また、冷却に使用され
た水蒸気を、冷却通路から排出する排出側通路を翼根部
０２に設ける必要もある。
冷却通路０５に供給する供給側通路を翼根部０２に設け
る点は、前述した空気冷却の場合と同様であるが、高温
強度がシビアになる動翼０１の前縁部０１１および後縁
部０１２近傍にできるだけ、低温の水蒸気を供給する必
要があり、供給側通路を前縁部０１１および後縁部０１
２側の双方に於ける必要がある。また、冷却に使用され
た水蒸気を、冷却通路から排出する排出側通路を翼根部
０２に設ける必要もある。
【００１０】すなわち、動翼０１の前縁部０１１および
後縁部０１２に、それぞれ設けた冷却通路に、低温の水
蒸気を供給するために、供給側通路を、前縁部０１１お
よび後縁部０１２近傍の翼根部０２に、それぞれ設ける
とともに、冷却通路を通過して温度上昇した水蒸気を回
収するために、動翼０１の中央部近傍に設けた冷却通路
から水蒸気を排出する排出側通路を、供給側通路の間に
配置して、翼根部０２に設ける必要がある。このため
に、冷却媒体が空気から水蒸気に代ることにより増大す
る流路面積の大きい供給側通路を２系統、および供給側
通路の間に配置される排出側通路を１系統、それぞれ容
積の小さい翼根部０２内に形成することが難しくなると
いう問題が発生する。
後縁部０１２に、それぞれ設けた冷却通路に、低温の水
蒸気を供給するために、供給側通路を、前縁部０１１お
よび後縁部０１２近傍の翼根部０２に、それぞれ設ける
とともに、冷却通路を通過して温度上昇した水蒸気を回
収するために、動翼０１の中央部近傍に設けた冷却通路
から水蒸気を排出する排出側通路を、供給側通路の間に
配置して、翼根部０２に設ける必要がある。このため
に、冷却媒体が空気から水蒸気に代ることにより増大す
る流路面積の大きい供給側通路を２系統、および供給側
通路の間に配置される排出側通路を１系統、それぞれ容
積の小さい翼根部０２内に形成することが難しくなると
いう問題が発生する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したガ
スタービンの熱効率改善に伴い生じる問題を解消するた
め、動翼の翼根部内部に設けられ、動翼の前縁部又は後
縁部に設けた冷却通路のうちの一方の冷却通路に冷却媒
体を供給するようにした供給側通路から分岐して、翼根
部の側面に区画された通路を通って、供給側通路とは直
接連通しない後縁部又は前縁部に設けた、他方の冷却通
路に冷却媒体を供給できるようにして、翼根部内に単一
の供給側通路を設けるようにして、前縁部および後縁部
の両方の冷却通路に同時に、冷却媒体を供給するように
したガスタービン翼を提供することを課題とする。
スタービンの熱効率改善に伴い生じる問題を解消するた
め、動翼の翼根部内部に設けられ、動翼の前縁部又は後
縁部に設けた冷却通路のうちの一方の冷却通路に冷却媒
体を供給するようにした供給側通路から分岐して、翼根
部の側面に区画された通路を通って、供給側通路とは直
接連通しない後縁部又は前縁部に設けた、他方の冷却通
路に冷却媒体を供給できるようにして、翼根部内に単一
の供給側通路を設けるようにして、前縁部および後縁部
の両方の冷却通路に同時に、冷却媒体を供給するように
したガスタービン翼を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】このため、本発明のガス
タービン翼は、次の手段とした。動翼の翼根部側面から
突出して設けられた翼プラットフォームの下方の外周面
上で被包され、内部に通路が動翼の前後方向に設けら
れ、動翼の前縁側に設けた冷却通路、又は後縁側に設け
た冷却通路の一方と連通して、冷却媒体を供給する、翼
根部の内部に設けられた供給側通路に、通路の一端側を
開口させて、供給側通路から分岐して導入した冷却媒体
を、供給側通路と直接連通してない、後縁側に設けた冷
却通路、又は前縁側に設けた冷却通路に供給する開口
を、通路の他端側にあけたポケットを設けた。
タービン翼は、次の手段とした。動翼の翼根部側面から
突出して設けられた翼プラットフォームの下方の外周面
上で被包され、内部に通路が動翼の前後方向に設けら
れ、動翼の前縁側に設けた冷却通路、又は後縁側に設け
た冷却通路の一方と連通して、冷却媒体を供給する、翼
根部の内部に設けられた供給側通路に、通路の一端側を
開口させて、供給側通路から分岐して導入した冷却媒体
を、供給側通路と直接連通してない、後縁側に設けた冷
却通路、又は前縁側に設けた冷却通路に供給する開口
を、通路の他端側にあけたポケットを設けた。
【００１３】なお、ポケットは、動翼の翼プラットフォ
ーム、および翼プラットフォームの下方で翼根部側面か
ら穿設される翼車板を、構造体の一部として形成するよ
うにしても良い。またポケットは、動翼の腹側、若しく
は背側の翼根部１側面だけに設けるようにしても、両側
面に設けるようにしても良いものである。
ーム、および翼プラットフォームの下方で翼根部側面か
ら穿設される翼車板を、構造体の一部として形成するよ
うにしても良い。またポケットは、動翼の腹側、若しく
は背側の翼根部１側面だけに設けるようにしても、両側
面に設けるようにしても良いものである。
【００１４】本発明のガスタービン翼は、上述の手段に
より、容積の小さい翼根部の内部に、供給側通路を前縁
側、若しくは後縁側の一方にだけ設け、前縁若しくは後
縁に近接して設けた一方の冷却通路に、供給側通路に導
入した冷却媒体の一部を直接供給できるとともに、残り
の冷却媒体は、供給通路から分岐し、ポケットの内部を
通過して、供給側通路が直接連通していない後縁、若し
くは前縁に近接して設けた、他方の冷却通路に供給する
ことができる。
より、容積の小さい翼根部の内部に、供給側通路を前縁
側、若しくは後縁側の一方にだけ設け、前縁若しくは後
縁に近接して設けた一方の冷却通路に、供給側通路に導
入した冷却媒体の一部を直接供給できるとともに、残り
の冷却媒体は、供給通路から分岐し、ポケットの内部を
通過して、供給側通路が直接連通していない後縁、若し
くは前縁に近接して設けた、他方の冷却通路に供給する
ことができる。
【００１５】このように、翼根部の供給側通路から直
接、又はポケットを通って前縁側と後縁側に、先ず低温
の冷却媒体が供給されるので、インピンジメント冷却構
造にしなくても、構造強度に劣る前縁側、および後縁側
の高温化が防止でき、より高い、高温ガスを作動ガスに
使用することができ、ガスタービンの熱効率を高いもの
にすることができる。
接、又はポケットを通って前縁側と後縁側に、先ず低温
の冷却媒体が供給されるので、インピンジメント冷却構
造にしなくても、構造強度に劣る前縁側、および後縁側
の高温化が防止でき、より高い、高温ガスを作動ガスに
使用することができ、ガスタービンの熱効率を高いもの
にすることができる。
【００１６】さらに、冷却通路に供給された冷却媒体
は、動翼を内部から冷却した後、冷却負荷の相対的に低
い中央部から動翼の外部へ回収できるので、高温ガスへ
の放出による高温の作動ガスを冷却することがなくな
り、また、冷却により冷却媒体中に蓄積された熱エネル
ギーで、動力を余分に発生させることができるようにな
り、ガスタービンの熱効率を向上させることができる。
は、動翼を内部から冷却した後、冷却負荷の相対的に低
い中央部から動翼の外部へ回収できるので、高温ガスへ
の放出による高温の作動ガスを冷却することがなくな
り、また、冷却により冷却媒体中に蓄積された熱エネル
ギーで、動力を余分に発生させることができるようにな
り、ガスタービンの熱効率を向上させることができる。
【００１７】また翼根部内では、１系統の供給側通路だ
けが設けられ、翼根部の外側面に設けたポケットで、前
縁側と後縁側に冷却媒体分岐させるようにしているの
で、容積の小さい翼根部内に、流路面積の大きくなる水
蒸気が通過する供給側通路、および排出側通路を配置上
の困難を伴うことなく、設置することができるととも
に、配置上の制約から、これらの通路を複雑な構造のも
のとすることなく、単純な構造のものにして形成でき
る。
けが設けられ、翼根部の外側面に設けたポケットで、前
縁側と後縁側に冷却媒体分岐させるようにしているの
で、容積の小さい翼根部内に、流路面積の大きくなる水
蒸気が通過する供給側通路、および排出側通路を配置上
の困難を伴うことなく、設置することができるととも
に、配置上の制約から、これらの通路を複雑な構造のも
のとすることなく、単純な構造のものにして形成でき
る。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のガスタービン翼の
実施の一形態を、図面にもとづき説明する。図１は、本
発明のガスタービン翼の実施の第１形態を示す縦断面
図、図２は、図１に示す矢視Ａ−Ａにおける断面図、図
３は、図１に示す矢視Ｂ−Ｂにおける部分断面図であ
る。
実施の一形態を、図面にもとづき説明する。図１は、本
発明のガスタービン翼の実施の第１形態を示す縦断面
図、図２は、図１に示す矢視Ａ−Ａにおける断面図、図
３は、図１に示す矢視Ｂ−Ｂにおける部分断面図であ
る。
【００１９】図１に示すように、動翼１の翼幹部０４の
の内部には、翼根部２と翼端部３とを結ぶ翼幅方向に、
水蒸気６を通過させて、動翼１を内部から冷却する冷却
通路５が設けられている。また、冷却通路５には、水蒸
気６の流れと交叉するように配設し、冷却通路５を通過
する水蒸気６の流れを乱流状態にして、冷却効率を高め
るようにした、図示しないタービュレータが図４と同様
に設けられている。
の内部には、翼根部２と翼端部３とを結ぶ翼幅方向に、
水蒸気６を通過させて、動翼１を内部から冷却する冷却
通路５が設けられている。また、冷却通路５には、水蒸
気６の流れと交叉するように配設し、冷却通路５を通過
する水蒸気６の流れを乱流状態にして、冷却効率を高め
るようにした、図示しないタービュレータが図４と同様
に設けられている。
【００２０】また、この冷却通路５は、動翼１の前縁か
ら後縁に向う前後方向の翼弦方向に複数列設けられ、翼
根部２を外周面に植設する、図示しないロータの内部に
穿設した蒸気流路１５から、翼根部２の前縁側１１内部
に設けた供給側通路１０に流入した、低温の水蒸気６の
一部が、冷却通路５のうちの、前縁側１１に設けた前縁
側冷却通路５１を翼端部３方向に流れ、翼端部３で折返
し、冷却通路５１の後方に設けられた冷却通路５を翼根
部２方向に流れ、動翼１を内部から対流冷却する。さら
に、翼根部２と翼端部３の間の冷却通路５を１往復した
水蒸気６は、翼根部２に設けた排出側通路１６から、ロ
ータ内部に穿設され、供給側通路１０とは遮断された蒸
気流路１７へ流出する。
ら後縁に向う前後方向の翼弦方向に複数列設けられ、翼
根部２を外周面に植設する、図示しないロータの内部に
穿設した蒸気流路１５から、翼根部２の前縁側１１内部
に設けた供給側通路１０に流入した、低温の水蒸気６の
一部が、冷却通路５のうちの、前縁側１１に設けた前縁
側冷却通路５１を翼端部３方向に流れ、翼端部３で折返
し、冷却通路５１の後方に設けられた冷却通路５を翼根
部２方向に流れ、動翼１を内部から対流冷却する。さら
に、翼根部２と翼端部３の間の冷却通路５を１往復した
水蒸気６は、翼根部２に設けた排出側通路１６から、ロ
ータ内部に穿設され、供給側通路１０とは遮断された蒸
気流路１７へ流出する。
【００２１】さらに、供給側通路１０に流入した低温の
水蒸気６の他の部分は、供給側通路１０に開口する連結
穴１８を通って、後述するポケット１９を経由して後縁
側１２へ流れ、連結穴２０を通って、冷却通路５のうち
の後縁側１２に設けた、後縁側冷却通路５２に流入す
る。後縁側冷却通路５２に流入した低温の水蒸気は、後
縁側冷却通路５２を翼端部３方向に流れ、翼端部３で折
返し、冷却通路５４の前方に設けられた冷却通路５を翼
根部２方向に流れ、動翼１を内部から対流冷却する。さ
らに、翼根部２と翼端部３の間の冷却通路５を１往復し
た水蒸気６は、翼根部２に設けた排出側通路１６から、
ロータ内部に穿設され、供給側通路１０とは遮断された
蒸気流路１７へ流出する。
水蒸気６の他の部分は、供給側通路１０に開口する連結
穴１８を通って、後述するポケット１９を経由して後縁
側１２へ流れ、連結穴２０を通って、冷却通路５のうち
の後縁側１２に設けた、後縁側冷却通路５２に流入す
る。後縁側冷却通路５２に流入した低温の水蒸気は、後
縁側冷却通路５２を翼端部３方向に流れ、翼端部３で折
返し、冷却通路５４の前方に設けられた冷却通路５を翼
根部２方向に流れ、動翼１を内部から対流冷却する。さ
らに、翼根部２と翼端部３の間の冷却通路５を１往復し
た水蒸気６は、翼根部２に設けた排出側通路１６から、
ロータ内部に穿設され、供給側通路１０とは遮断された
蒸気流路１７へ流出する。
【００２２】次に、ポケット１９は、図２，図３に示す
ように、翼根部２の側面から突出して設けられた翼プラ
ットフォーム２１、および翼車板２２を構成部材の一部
にするとともに、翼プラットフォーム２１の下端部と翼
車板２２の外側面との間をプレート２３で被包して、内
部に、前縁部１１から後縁部１２に向う通路を、翼根部
２側面に形成したものである。ポケット１９の前縁側１
１は、翼根部２側面にあけた連結穴１８で供給側通路１
０に連結し、後縁側１２は翼根部２側面にあけた連結穴
２０で後縁側冷却通路５２に連結していることは、前述
の通りである。
ように、翼根部２の側面から突出して設けられた翼プラ
ットフォーム２１、および翼車板２２を構成部材の一部
にするとともに、翼プラットフォーム２１の下端部と翼
車板２２の外側面との間をプレート２３で被包して、内
部に、前縁部１１から後縁部１２に向う通路を、翼根部
２側面に形成したものである。ポケット１９の前縁側１
１は、翼根部２側面にあけた連結穴１８で供給側通路１
０に連結し、後縁側１２は翼根部２側面にあけた連結穴
２０で後縁側冷却通路５２に連結していることは、前述
の通りである。
【００２３】本実施の形態のガスタービン翼は、上述の
様に構成されているので、供給側通路１０に供給された
水蒸気６の一部は、前縁側冷却通路５１に導入されると
ともに、他の部分は翼根部側面にあけられた連結穴１８
から、翼プラットフォーム２１と翼車板２２外周との間
に設けられ、翼前後方向に設けられた、ポケット１９内
を流れ、後縁側の翼根部２側面にあけられた連結穴２０
から後縁側冷却通路５２に入り、低温の水蒸気６で熱負
荷の高い動翼１の前縁側１１、および後縁側１２を効果
的に冷却し、高温化を防止する。また、前縁側冷却通路
５１および後縁側冷却通路５２を通過した水蒸気は、そ
れぞれ翼中央部４に向って、翼幅方向に設けた冷却通路
５を往復しながら流れ、回収側通路１６から回収され
る。
様に構成されているので、供給側通路１０に供給された
水蒸気６の一部は、前縁側冷却通路５１に導入されると
ともに、他の部分は翼根部側面にあけられた連結穴１８
から、翼プラットフォーム２１と翼車板２２外周との間
に設けられ、翼前後方向に設けられた、ポケット１９内
を流れ、後縁側の翼根部２側面にあけられた連結穴２０
から後縁側冷却通路５２に入り、低温の水蒸気６で熱負
荷の高い動翼１の前縁側１１、および後縁側１２を効果
的に冷却し、高温化を防止する。また、前縁側冷却通路
５１および後縁側冷却通路５２を通過した水蒸気は、そ
れぞれ翼中央部４に向って、翼幅方向に設けた冷却通路
５を往復しながら流れ、回収側通路１６から回収され
る。
【００２４】このように、低温の水蒸気６は、供給側通
路１０から直接前縁側冷却通路５２に供給されるととも
に、ポケット１９によって、熱負荷の高い前縁側１１と
共に、熱負荷の高い後縁側１２に同時に供給され、次に
冷却負荷の低い中央部に供給されるので、冷却効率が高
められ、インピンジメント冷却構造にしなくても、構造
強度に劣る前縁側１１、および後縁側１２の高温化が防
止でき、ひいては、より高い高温ガスを作動ガスに使用
することができ、ガスタービンの熱効率を高いものにす
ることができる。
路１０から直接前縁側冷却通路５２に供給されるととも
に、ポケット１９によって、熱負荷の高い前縁側１１と
共に、熱負荷の高い後縁側１２に同時に供給され、次に
冷却負荷の低い中央部に供給されるので、冷却効率が高
められ、インピンジメント冷却構造にしなくても、構造
強度に劣る前縁側１１、および後縁側１２の高温化が防
止でき、ひいては、より高い高温ガスを作動ガスに使用
することができ、ガスタービンの熱効率を高いものにす
ることができる。
【００２５】また、インピンジメント冷却を採用しなく
ても、動翼１の前縁側１１および後縁側１２の冷却がで
きるので、高温ガス中への水蒸気６放出により高温の作
動ガスを冷却することがなくなり、また、冷却により水
蒸気６中に蓄積された熱エネルギーによって蒸気タービ
ン等を駆動して、動力を余分に発生させることができる
ようになり、ガスタービンの熱効率を向上させることが
できる。さらに、翼根部２内では、１系統の供給側通路
１０だけを設ければ良く、容積の小さい翼根部内に、流
路面積の大きい供給側通路１０、および排出側通路１６
を設ける配置上の困難さがなくなり、構造も簡単にする
ことができる。
ても、動翼１の前縁側１１および後縁側１２の冷却がで
きるので、高温ガス中への水蒸気６放出により高温の作
動ガスを冷却することがなくなり、また、冷却により水
蒸気６中に蓄積された熱エネルギーによって蒸気タービ
ン等を駆動して、動力を余分に発生させることができる
ようになり、ガスタービンの熱効率を向上させることが
できる。さらに、翼根部２内では、１系統の供給側通路
１０だけを設ければ良く、容積の小さい翼根部内に、流
路面積の大きい供給側通路１０、および排出側通路１６
を設ける配置上の困難さがなくなり、構造も簡単にする
ことができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のガスター
ビン翼によれば、特許請求の範囲に示す構成により、冷
却に供した冷却媒体を高温の作動ガス中に放出せずに回
収することができるうえ、冷却蒸気を先ず動翼の熱負荷
の高い方に供給し、熱負荷の低い方から回収するので、
冷却効率が頗る良好となり、高温強度の低い前縁部、お
よび後縁部の高温化が防止できるとともに、ガスタービ
ン効率向上に寄与する効果を大きいものにできる。さら
に、翼根部の構造が簡素化でき、製造コストを低減でき
るとともに、信頼性の高いものにできる利点もある。
ビン翼によれば、特許請求の範囲に示す構成により、冷
却に供した冷却媒体を高温の作動ガス中に放出せずに回
収することができるうえ、冷却蒸気を先ず動翼の熱負荷
の高い方に供給し、熱負荷の低い方から回収するので、
冷却効率が頗る良好となり、高温強度の低い前縁部、お
よび後縁部の高温化が防止できるとともに、ガスタービ
ン効率向上に寄与する効果を大きいものにできる。さら
に、翼根部の構造が簡素化でき、製造コストを低減でき
るとともに、信頼性の高いものにできる利点もある。
【図１】本発明のガスタービン翼の実施の第１形態を示
す縦断面図、
す縦断面図、
【図２】図１に示す矢視Ａ−Ａにおける断面図、
【図３】図１に示す矢視Ｂ−Ｂにおける部分断面図、
【図４】従来の冷却空気で冷却を行うガスタービン翼の
縦断面図である。
縦断面図である。
１，０１ 動翼 ２，０２ 翼根部 ３，０３ 翼端部 ４，０４ 翼幹部 ５，０５ 冷却通路 ５１ 前縁側冷却通路 ５２ 後縁側冷却通路 ６ 水蒸気 １０，０１０ 供給側通路 １１，０１１ 前縁部 １２，０１２ 後縁部 １３，０１３ 高温ガス ０１４ タービュレータ １５ 蒸気流路 １６ 排出側通路 １７ 蒸気流路 １８ 連結穴 １９ ポケット ２０ 連結穴 ２１ 翼プラットフォーム ２２ 翼車板 ２３ プレート
Claims (1)
- 【請求項１】 高温ガス中で作動する動翼の翼幹部内
を、翼幅方向に複数列穿設された冷却通路と、前記動翼
の翼根部内で前記冷却通路と連結され、前記冷却通路に
冷却媒体を供給する供給側通路、および前記冷却通路を
通過した冷却媒体を排出する排出側通路とを設け、前記
動翼を前記冷却媒体で内部から冷却するとともに、冷却
した前記冷却媒体を前記動翼の内部から回収するガスタ
ービン翼において、前記動翼の翼根部に形成された翼プ
ラットフォームの下方外側面上を前後方向に区画して設
けられ、前記供給側通路から前記動翼の前縁側、若しく
は後縁側に設けた前記冷却通路の一方に供給する前記冷
却媒体を分岐して供給するとともに、前記動翼の後縁側
若しくは前縁側に設けた他方の前記冷却通路に供給する
ポケットを設けたことを特徴とするガスタービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8054845A JP2851578B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | ガスタービン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8054845A JP2851578B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | ガスタービン翼 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250302A true JPH09250302A (ja) | 1997-09-22 |
| JP2851578B2 JP2851578B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=12981953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8054845A Expired - Fee Related JP2851578B2 (ja) | 1996-03-12 | 1996-03-12 | ガスタービン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851578B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001214703A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンバケット冷却回路及び冷却方法 |
| JP2006046338A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置 |
| JP2006046340A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置 |
| JP2006046339A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置 |
| US20120107134A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | General Electric Company | Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades |
| JP2014224531A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンのタービン部用のタービンロータブレード |
-
1996
- 1996-03-12 JP JP8054845A patent/JP2851578B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001214703A (ja) * | 2000-02-02 | 2001-08-10 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンバケット冷却回路及び冷却方法 |
| JP2006046338A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置 |
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| JP2006046339A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-16 | General Electric Co <Ge> | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための方法及び装置 |
| JP4731237B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2011-07-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための装置 |
| JP4731238B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2011-07-20 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンエンジンロータブレードを冷却するための装置 |
| US20120107134A1 (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | General Electric Company | Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades |
| US8814518B2 (en) * | 2010-10-29 | 2014-08-26 | General Electric Company | Apparatus and methods for cooling platform regions of turbine rotor blades |
| JP2014224531A (ja) * | 2013-05-15 | 2014-12-04 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | ガスタービンのタービン部用のタービンロータブレード |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2851578B2 (ja) | 1999-01-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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