JPH09264101A - 蒸気タービンの動翼構造 - Google Patents
蒸気タービンの動翼構造Info
- Publication number
- JPH09264101A JPH09264101A JP7435996A JP7435996A JPH09264101A JP H09264101 A JPH09264101 A JP H09264101A JP 7435996 A JP7435996 A JP 7435996A JP 7435996 A JP7435996 A JP 7435996A JP H09264101 A JPH09264101 A JP H09264101A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- outer peripheral
- shroud
- peripheral surface
- rotor
- shrouds
- 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- Withdrawn
Links
Classifications
-
- 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
- F01D5/22—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations
- F01D5/225—Blade-to-blade connections, e.g. for damping vibrations by shrouding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 蒸気タービンでの蒸気漏れを低減して効率を
向上する。 【解決手段】 ロータの外周面に円周方向に並んで植設
され放射状に延出する複数の動翼１１と、動翼１１の先
端に形成され円周方向に延びるシュラウド１３と、シュ
ラウド１３に臨んで動翼１１を取り囲むケーシングと、
そのケーシングの内周面に配設されシュラウド１３の外
周面１３ａ，１３ｂ，１３ｃに隣接して終端するシール
フィンとを有する蒸気タービンにおいて、その動翼構造
は、シュラウド１３の外周面に円周方向に延びるリブ２
３を突出して形成し、リブ２３に隣接したシュラウド１
３の外周面１３ａ，１３ｂ，１３ｃを動翼１１の回転方
向前端部がロータの中心軸に近づくように傾斜させて形
成されている。
向上する。 【解決手段】 ロータの外周面に円周方向に並んで植設
され放射状に延出する複数の動翼１１と、動翼１１の先
端に形成され円周方向に延びるシュラウド１３と、シュ
ラウド１３に臨んで動翼１１を取り囲むケーシングと、
そのケーシングの内周面に配設されシュラウド１３の外
周面１３ａ，１３ｂ，１３ｃに隣接して終端するシール
フィンとを有する蒸気タービンにおいて、その動翼構造
は、シュラウド１３の外周面に円周方向に延びるリブ２
３を突出して形成し、リブ２３に隣接したシュラウド１
３の外周面１３ａ，１３ｂ，１３ｃを動翼１１の回転方
向前端部がロータの中心軸に近づくように傾斜させて形
成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蒸気タービンの構造
に関し、特にその動翼の先端部の構造に関する。
に関し、特にその動翼の先端部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】蒸気タービンにおいては、高温高圧の蒸
気で動翼を回転して動力を発生しているのであるが、動
翼を通らない所謂漏れ蒸気があると効率が低下するの
で、動翼先端部にシュラウドを設けて漏れ蒸気をできる
だけ小さくするのが一般である。シュラウド周辺の従来
構造の一例を図３を参照して説明すると、図示しない回
転軸乃至ロータの外周部に植設され、放射状に延出した
複数の動翼１の先端に弧状のシュラウド３が一体的に形
成され、その外周面に突出して形成されたリブ３ａが円
周方向に延びている。一方、動翼１及びシュラウド３を
取り囲む静止ケーシング５の内周面には、シュラウド３
の外周面形状に対応して種々の高さのシールフィン７が
設けられ、シールフィン７とシュラウド３の外周面との
間には狭い隙間が形成されている。そして高圧蒸気の漏
れ流９は、矢印に示すようにその隙間を流れることにな
るので、漏れ流９を低減するため前述の隙間を可能な限
り小さくすることとしている。尚、白抜きの矢印は、高
温高圧蒸気の主流の流れ方向を示し、又シュラウド３の
リブ３ａが漏れ流９に抵抗を与え、その流量を小さくす
ることとしている。
気で動翼を回転して動力を発生しているのであるが、動
翼を通らない所謂漏れ蒸気があると効率が低下するの
で、動翼先端部にシュラウドを設けて漏れ蒸気をできる
だけ小さくするのが一般である。シュラウド周辺の従来
構造の一例を図３を参照して説明すると、図示しない回
転軸乃至ロータの外周部に植設され、放射状に延出した
複数の動翼１の先端に弧状のシュラウド３が一体的に形
成され、その外周面に突出して形成されたリブ３ａが円
周方向に延びている。一方、動翼１及びシュラウド３を
取り囲む静止ケーシング５の内周面には、シュラウド３
の外周面形状に対応して種々の高さのシールフィン７が
設けられ、シールフィン７とシュラウド３の外周面との
間には狭い隙間が形成されている。そして高圧蒸気の漏
れ流９は、矢印に示すようにその隙間を流れることにな
るので、漏れ流９を低減するため前述の隙間を可能な限
り小さくすることとしている。尚、白抜きの矢印は、高
温高圧蒸気の主流の流れ方向を示し、又シュラウド３の
リブ３ａが漏れ流９に抵抗を与え、その流量を小さくす
ることとしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】蒸気タービンの運転時
において、ロータ、動翼１及びシュラウド３は、蒸気の
高温に晒されるので熱膨張により半径方向長さが増大す
ると共に遠心力によっても伸びる。このため、シュラウ
ド３とシールフィン７との間の隙間は漏れ流９を低減す
るためには小さければ小さいほど良いのであるが、両者
の接触、干渉を防止するため自ずと限界があり、所定値
以下にはできなかった。従って、本発明は、動翼のシュ
ラウドとケーシング側のシールフィンとの接触、干渉を
防止するため両者間の半径方向隙間を最小に保持しつつ
蒸気の漏れ流の流量を低減して効率を向上し得る蒸気タ
ービンの動翼構造を提供することを課題とするものであ
る。
において、ロータ、動翼１及びシュラウド３は、蒸気の
高温に晒されるので熱膨張により半径方向長さが増大す
ると共に遠心力によっても伸びる。このため、シュラウ
ド３とシールフィン７との間の隙間は漏れ流９を低減す
るためには小さければ小さいほど良いのであるが、両者
の接触、干渉を防止するため自ずと限界があり、所定値
以下にはできなかった。従って、本発明は、動翼のシュ
ラウドとケーシング側のシールフィンとの接触、干渉を
防止するため両者間の半径方向隙間を最小に保持しつつ
蒸気の漏れ流の流量を低減して効率を向上し得る蒸気タ
ービンの動翼構造を提供することを課題とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、ロータの外周面に円周方向に並ん
で植設され放射状に延出する複数の動翼と、各動翼の先
端に形成され円周方向に延びるシュラウドと、シュラウ
ドに臨んで動翼を取り囲むケーシングと、そのケーシン
グの内周面に配設されシュラウドの外周面に隣接して終
端するシールフィンとを有する蒸気タービンにおいて、
シュラウドの外周面に円周方向に延びるリブを突出して
形成し、そのリブに隣接したシュラウドの外周面を動翼
の回転方向前端部がロータの中心軸に近づくように傾斜
させて形成している。
め、本発明によれば、ロータの外周面に円周方向に並ん
で植設され放射状に延出する複数の動翼と、各動翼の先
端に形成され円周方向に延びるシュラウドと、シュラウ
ドに臨んで動翼を取り囲むケーシングと、そのケーシン
グの内周面に配設されシュラウドの外周面に隣接して終
端するシールフィンとを有する蒸気タービンにおいて、
シュラウドの外周面に円周方向に延びるリブを突出して
形成し、そのリブに隣接したシュラウドの外周面を動翼
の回転方向前端部がロータの中心軸に近づくように傾斜
させて形成している。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下添付の図面を参照して本発明
の実施形態を説明する。図１は本実施形態の要部の部分
拡大斜視図であるが、図２の部分正面図に示すように多
数の動翼１１が図示しないロータから放射方向に延びる
ように並んで配設されている。動翼１１の図示しない翼
根部が通常の方式でロータの外周面に植え込まれている
が、図２に示されるようにその先端部には詳細を後述す
るシュラウド１３が一体的に形成されている。そして矢
印２１の方向に回転する動翼１１はケーシング１５によ
り取り囲まれていて、その内周面には従来のものと同様
なシールフィン１７が環状に設けられている。
の実施形態を説明する。図１は本実施形態の要部の部分
拡大斜視図であるが、図２の部分正面図に示すように多
数の動翼１１が図示しないロータから放射方向に延びる
ように並んで配設されている。動翼１１の図示しない翼
根部が通常の方式でロータの外周面に植え込まれている
が、図２に示されるようにその先端部には詳細を後述す
るシュラウド１３が一体的に形成されている。そして矢
印２１の方向に回転する動翼１１はケーシング１５によ
り取り囲まれていて、その内周面には従来のものと同様
なシールフィン１７が環状に設けられている。
【０００６】そして、シールフィン１７に囲まれた動翼
１１のシュラウド１３の外周面には図１に示すように２
条のシュラウドリブ２３が突出して形成され、円周方向
に延びている。シュラウドリブ２３の外周面の半径方向
位置は等しく、円弧を描いているがシュラウドリブ２３
に囲まれた部分を含めシュラウド１３の外周面１３ａ，
１３ｂ，１３ｃは、回転方向前端部がロータの回転中心
軸に接近し、他方回転方向後端においてロータの回転中
心軸から離れるように傾斜している。
１１のシュラウド１３の外周面には図１に示すように２
条のシュラウドリブ２３が突出して形成され、円周方向
に延びている。シュラウドリブ２３の外周面の半径方向
位置は等しく、円弧を描いているがシュラウドリブ２３
に囲まれた部分を含めシュラウド１３の外周面１３ａ，
１３ｂ，１３ｃは、回転方向前端部がロータの回転中心
軸に接近し、他方回転方向後端においてロータの回転中
心軸から離れるように傾斜している。
【０００７】以上のような構成の蒸気タービンを運転す
ると、高温高圧の蒸気の主流は従来のものにおけると同
様に隣接する動翼１１の間を白抜きの矢印の示す方向に
流れ、動翼１１を駆動する。一方一部の蒸気乃至漏れ蒸
気は従来のものと同様にシールフィン１７とシュラウド
１３の外周面１３ｃとの間の隙間に流れ込む。この隙間
の回転方向前端部内にある蒸気は、回転してくる外周面
１３ｃの後端側部分により圧縮され、シールフィン１７
との隙間間隔の小さい回転方向後端部において静圧を増
す。然るに隣接する次の動翼１１のシュラウド１１の回
転方向前端部の隙間間隔が大きく静圧が相対的に小さい
ので、静圧が増した蒸気の漏れ流はそこに流れ込む。即
ち、図２に示すように、ロータ、動翼１１及びシュラウ
ド１３の回転方向とは逆方向に向かう蒸気の円周方向流
れ２５が発生し、これはシュラウドリブ２３により軸方
向の移動は阻止されている。即ち、蒸気の円周方向流れ
２５は、軸方向には一定の位置で円周方向に流れている
から後続する漏れ蒸気の軸方向流れを遮断する機能を発
揮する。
ると、高温高圧の蒸気の主流は従来のものにおけると同
様に隣接する動翼１１の間を白抜きの矢印の示す方向に
流れ、動翼１１を駆動する。一方一部の蒸気乃至漏れ蒸
気は従来のものと同様にシールフィン１７とシュラウド
１３の外周面１３ｃとの間の隙間に流れ込む。この隙間
の回転方向前端部内にある蒸気は、回転してくる外周面
１３ｃの後端側部分により圧縮され、シールフィン１７
との隙間間隔の小さい回転方向後端部において静圧を増
す。然るに隣接する次の動翼１１のシュラウド１１の回
転方向前端部の隙間間隔が大きく静圧が相対的に小さい
ので、静圧が増した蒸気の漏れ流はそこに流れ込む。即
ち、図２に示すように、ロータ、動翼１１及びシュラウ
ド１３の回転方向とは逆方向に向かう蒸気の円周方向流
れ２５が発生し、これはシュラウドリブ２３により軸方
向の移動は阻止されている。即ち、蒸気の円周方向流れ
２５は、軸方向には一定の位置で円周方向に流れている
から後続する漏れ蒸気の軸方向流れを遮断する機能を発
揮する。
【０００８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば蒸
気タービンの動翼の先端のシュラウド外周面に円周方向
に延びるリブを突出形成すると共に外周面を動翼の回転
方向に傾斜する傾斜面として形成したので、円周方向に
流れる蒸気流がシュラウドの外周面とシールフィンとの
間に発生し、これが蒸気の漏れを減少し、蒸気タービン
の効率を向上することができる。
気タービンの動翼の先端のシュラウド外周面に円周方向
に延びるリブを突出形成すると共に外周面を動翼の回転
方向に傾斜する傾斜面として形成したので、円周方向に
流れる蒸気流がシュラウドの外周面とシールフィンとの
間に発生し、これが蒸気の漏れを減少し、蒸気タービン
の効率を向上することができる。
【図１】本発明の実施形態の要部を示す部分斜視図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施形態の要部を示す部分正面図であ
る。
る。
【図３】従来のものの構造を示す部分断面図である。
１１ 動翼 １３ シュラウド １３ａ，１３ｂ，１３ｃ 外周面 １５ ケーシング １７ シールフィン ２１ 回転方向 ２３ シュラウドリブ ２５ 蒸気の円周方向流れ
Claims (1)
- 【請求項１】 ロータの外周面に円周方向に並んで植設
され放射状に延出する複数の動翼と、同動翼の先端に形
成され円周方向に延びるシュラウドと、同シュラウドに
臨んで前記動翼を取り囲むケーシングと、同ケーシング
の内周面に配設され前記シュラウドの外周面に隣接して
終端するシールフィンとを有する蒸気タービンにおい
て、 前記シュラウドの外周面に円周方向に延びるリブを突出
して形成し、同リブに隣接した前記シュラウドの外周面
を前記動翼の回転方向前端部が前記ロータの中心軸に近
づくように傾斜させて形成してなることを特徴とする蒸
気タービンの動翼構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7435996A JPH09264101A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 蒸気タービンの動翼構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7435996A JPH09264101A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 蒸気タービンの動翼構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09264101A true JPH09264101A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=13544868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7435996A Withdrawn JPH09264101A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 蒸気タービンの動翼構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09264101A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337248A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Rolls Royce Plc | 間隙形成構造体 |
| CN103306741A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 通用电气公司 | 具有更高刚度重量比的涡轮机叶片 |
| US8727713B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-05-20 | Hitachi, Ltd. | Rotor oscillation preventing structure and steam turbine using the same |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP7435996A patent/JPH09264101A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005337248A (ja) * | 2004-05-27 | 2005-12-08 | Rolls Royce Plc | 間隙形成構造体 |
| US8727713B2 (en) | 2010-03-26 | 2014-05-20 | Hitachi, Ltd. | Rotor oscillation preventing structure and steam turbine using the same |
| CN103306741A (zh) * | 2012-03-15 | 2013-09-18 | 通用电气公司 | 具有更高刚度重量比的涡轮机叶片 |
| JP2013194733A (ja) * | 2012-03-15 | 2013-09-30 | General Electric Co <Ge> | 剛性対重量比率が向上したターボ機械ブレード |
| US9249667B2 (en) | 2012-03-15 | 2016-02-02 | General Electric Company | Turbomachine blade with improved stiffness to weight ratio |
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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: 20030603 |