JPH09264106A - Exhaust diffuser for turbine - Google Patents

Exhaust diffuser for turbine

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Publication number
JPH09264106A
JPH09264106A JP7390396A JP7390396A JPH09264106A JP H09264106 A JPH09264106 A JP H09264106A JP 7390396 A JP7390396 A JP 7390396A JP 7390396 A JP7390396 A JP 7390396A JP H09264106 A JPH09264106 A JP H09264106A
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JP
Japan
Prior art keywords
turbine
blade
guide
diffuser
rotating shaft
Prior art date
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Application number
JP7390396A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ryoji Uchiumi
亮二 内海
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP7390396A priority Critical patent/JPH09264106A/en
Publication of JPH09264106A publication Critical patent/JPH09264106A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the loss within an exhaust diffuser and improve the efficiency of a turbine by providing a plurality of guide vanes protruding into an exhaust gas passage on the inner circumference of the diffuser provided in the downstream of a moving vane group, and specifying the distance for the moving vane rear edge to the guide vane front edge. SOLUTION: A radial turbine has a moving vane 2 provided on a rotating shaft 3 within a casing having a scroll 1 formed therein, the operating gas flowing into the scroll 1 imparts a work to the moving vane 2 by expansion and deflection within the moving vane 2 to rotate it together with the rotating shaft 3, and then flows out through an exhaust diffuser 4. A guide vane 5 is rotatably mounted on the inner wall surface of the exhaust diffuser 4 on the lower stream of the moving vane. A guide vane rotating shaft 54 is rotated from the outside of the casing, whereby the angle of the guide vane 5 to the flow can be regulated. The distance ΔZ measured in the turbine rotating shaft direction from the moving vane rear edge to the guide vane front edge is set to 5% or more of the turbine rotating shaft-directional length of the moving vane.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はガスタービンまたは
蒸気タービンの排気ディフューザに関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an exhaust diffuser for a gas turbine or a steam turbine.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は従来のラジアルタービンの縦断面
図である。図において、1はケーシング10内に形成さ
れたスクロール(渦巻状流路)、3はケーシングの中に
回転可能に支持された回転軸、2は同回転軸に設けられ
た動翼、4は排気ディフューザ、21は動翼出口部外周
のシュラウドである。
2. Description of the Related Art FIG. 4 is a vertical sectional view of a conventional radial turbine. In the figure, 1 is a scroll (spiral flow passage) formed in a casing 10, 3 is a rotating shaft rotatably supported in the casing, 2 is a rotor blade provided on the rotating shaft, and 4 is an exhaust gas. The diffuser 21 is a shroud around the outer periphery of the moving blade outlet.

【0003】本装置において、スクロール1に流入した
作動ガスは、スクロール1によって半径方向速度成分を
与えられ、動翼2に流入し、動翼2内での膨張、転向に
よって動翼2に仕事を与え、それを回転軸3と共に回転
させた後、排気ディフューザ4を通って流出する。
In the present apparatus, the working gas flowing into the scroll 1 is given a velocity component in the radial direction by the scroll 1, flows into the moving blade 2, and is expanded and turned in the moving blade 2 to perform work on the moving blade 2. After being given and rotated with the rotating shaft 3, it flows out through the exhaust diffuser 4.

【0004】図5は上記タービンの動翼2の出口の平均
速度三角形図である。通常、ガスがディフューザ4を通
過する時に発生する損失を抑えるために、動翼絶対流出
速度C4 (=ディフューザ流入流速)の軸方向から測っ
た角度である絶対流出角α4の値が設計点でのほぼ最適
ディフューザ流入角αD,OPT (≒10°〜30°)とな
るよう設計する。ところが、動翼2の出口の流動を詳細
に調べると、図6に示す翼高さ方向の効率分布に示され
る様に、動翼2の出口のシュラウド21またはディフュ
ーザ4の壁面近傍の効率は、平均的な効率に比べて著し
く低く、これにより図7の動翼2の出口のシュラウド2
1側の速度三角形に示される様に、シュラウド21の近
傍においては、絶対流出角α4 の値が、例えば+30°
〜+50°以上といった大きな値になっている。このよ
うな状態では、絶対流出角α4 がαD,OPT の場合に比
べ、流れがタービンから流出するまでにディフューザ4
の壁面に沿って流れる距離が長くなり、壁面摩擦損失が
増加すると共に、流れがディフューザ4の壁面からはく
離しやすくなるため、はく離によって損失が増加する可
能性が高い。
FIG. 5 is a triangular diagram of the average velocity at the outlet of the rotor blade 2 of the turbine. Normally, in order to suppress the loss that occurs when the gas passes through the diffuser 4, the absolute outflow angle α 4 which is the angle measured from the axial direction of the blade absolute outflow velocity C 4 (= diffuser inflow velocity) is the design point. It is designed so that the diffuser inflow angle α D, OPT (≈10 ° to 30 °) is almost optimal. However, when the flow at the outlet of the moving blade 2 is examined in detail, as shown in the efficiency distribution in the blade height direction shown in FIG. 6, the efficiency near the wall of the shroud 21 or the diffuser 4 at the outlet of the moving blade 2 is Significantly lower than average efficiency, which results in the outlet shroud 2 of blade 2 of FIG.
As shown by the velocity triangle on the 1st side, in the vicinity of the shroud 21, the value of the absolute outflow angle α 4 is, for example, + 30 °.
It is a large value such as + 50 ° or more. In such a state, as compared with the case where the absolute outflow angle α 4 is α D, OPT , the flow of the diffuser 4 before the flow out of the turbine 4
Since the flow distance along the wall surface of the diffuser 4 becomes longer, the wall friction loss increases, and the flow easily separates from the wall surface of the diffuser 4, so the loss is likely to increase due to the separation.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の排気ディフュー
ザでは、上述の様に、設計点においてもディフューザ4
の壁面近傍の絶対流出角α4 が大きくなることによっ
て、ディフューザ4壁面近傍で発生する損失が計画より
大きくなり、タービン効率が低下するという問題点があ
った。さらに、タービンが非設計点で作動する場合、特
に設計点より小流量側で作動する場合、ディフューザ4
の壁面近傍の絶対流出角α4 の値はさらに大きく最適値
αD,OPT からずれ、ディフューザ損失の増加によるター
ビン効率の低下が更に著しくなる。
In the conventional exhaust diffuser, as described above, the diffuser 4 is also designed.
As the absolute outflow angle α 4 in the vicinity of the wall surface of the diffuser 4 becomes large, the loss generated in the vicinity of the wall surface of the diffuser 4 becomes larger than planned, and there is a problem that the turbine efficiency decreases. Further, when the turbine operates at a non-design point, particularly when operating at a smaller flow rate than the design point, the diffuser 4
The value of the absolute outflow angle α 4 in the vicinity of the wall surface of the is further deviated from the optimum value α D, OPT, and the decrease of the turbine efficiency due to the increase of the diffuser loss becomes more remarkable.

【0006】本発明は上記従来技術の欠点を解消し、デ
ィフューザ内の損失の低減を可能とする排気ディフュー
ザを提供しようとするものである。
The present invention aims to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide an exhaust diffuser capable of reducing the loss in the diffuser.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、ガスタービンあるいは蒸気タービン
の動翼群の下流に設けられる排気ディフューザにおい
て、次の特徴を有するタービンの排気ディフューザに関
するものである。 (1)上記排気ディフューザの内周に排気ガス流路内に
突出する複数枚の案内翼を設け、動翼後縁から案内翼前
縁までのタービン回転軸方向に測った距離を動翼のター
ビン回転軸方向長さの5%以上とした。 (2)上記(1)項に記載のタービンの排気ディフュー
ザにおいて、案内翼断面形状を、タービン回転軸方向を
基準として動翼回転方向に測った案内翼の翼角を、後縁
で10°から30°、前縁でそれより大きい角度とし
た。 (3)上記(1)項又は上記(2)項に記載のタービン
の排気ディフューザにおいて、案内翼の各々に、タービ
ン回転軸方向を基準として動翼回転方向に測った案内翼
翼角を変更するための回動軸を設けた。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above problems and relates to an exhaust diffuser for a turbine having the following characteristics in an exhaust diffuser provided downstream of a moving blade group of a gas turbine or a steam turbine. It is a thing. (1) A plurality of guide vanes protruding into the exhaust gas flow passage are provided on the inner circumference of the exhaust diffuser, and the distance measured from the trailing edge of the moving blade to the leading edge of the guide blade in the turbine rotation axis direction is the turbine of the moving blade. It is set to 5% or more of the length in the rotation axis direction. (2) In the turbine exhaust diffuser according to the above item (1), the guide blade cross-sectional shape is measured from the blade angle of the guide blade to 10 ° at the trailing edge in the blade rotating direction with reference to the turbine rotation axis direction. The angle was 30 °, and the leading edge had a larger angle. (3) In the exhaust diffuser for a turbine according to the above item (1) or (2), to change the guide vane blade angle measured in the rotor blade rotation direction with respect to the turbine rotation axis direction for each guide blade. The rotation axis of the.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施の第1形態に
係るラジアルタービンの図であり、(a)は縦断面図、
(b)は動翼と案内翼との配置を示す展開図である。図
1(a)において、5は動翼下流の排気ディフューザの
内壁面に回転可能に設けられた案内翼、53は同案内翼
の取付けプレートであり、円板形をなし、排気ディフュ
ーザ内壁に設けられた円形凹部に収まっている。54は
同取付けプレートに連なる案内翼回転軸であり、ケーシ
ング外部からこの回転軸をまわすことによって流れに対
する案内翼の角度を調節することができる。hは案内翼
5の流路内への突出高さ、h4 は動翼2の後縁の高さ、
ΔZは動翼2の後縁と案内翼5の前縁との距離、LB
動翼2の回転軸方向の長さである。
1 is a diagram of a radial turbine according to a first embodiment of the present invention, in which (a) is a longitudinal sectional view,
(B) is a development view showing the arrangement of the moving blades and the guide blades. In FIG. 1 (a), 5 is a guide vane rotatably provided on the inner wall surface of the exhaust diffuser downstream of the moving blade, and 53 is a mounting plate of the guide vane, which has a disc shape and is provided on the inner wall of the exhaust diffuser. It fits in the circular recess. Reference numeral 54 denotes a guide vane rotating shaft connected to the mounting plate, and the angle of the guide vane with respect to the flow can be adjusted by rotating the rotating shaft from the outside of the casing. h is the protruding height of the guide blade 5 into the flow path, h 4 is the height of the trailing edge of the moving blade 2,
ΔZ is the distance between the leading edge of the trailing edge of the guide vane 5 blades 2, L B is the length of the rotor blades 2 rotating axis direction.

【0009】図1(b)において51は案内翼5の前
縁、52は後縁、22は動翼2の後縁を連ねた線であ
る。αはタービン回転軸の軸線に平行な線を基準として
動翼の回軸方向にはかった翼角であり、αLEは案内翼前
縁の翼角、αTEは同後縁の翼角である。上記以外の部分
の構成は従来のものと同じであり、対応する部材には同
一符号が付してある。
In FIG. 1B, 51 is a leading edge of the guide blade 5, 52 is a trailing edge, and 22 is a line connecting the trailing edge of the moving blade 2. α is the blade angle measured in the rotary axis direction of the blade with reference to a line parallel to the axis of the turbine rotation axis, α LE is the blade angle of the leading edge of the guide blade, and α TE is the blade angle of the trailing edge. . The structure of the parts other than the above is the same as the conventional one, and corresponding members are designated by the same reference numerals.

【0010】本実施形態において、案内翼は次のように
設計・設定されている。 (1)案内翼前縁翼角αLE=30°〜50°、(αLE
α4 ) (2)案内翼後縁翼角αTE=10°〜30°、(αLE
αTE) (3)案内翼突出高さh≦0.1 h4 〜 0.15 h4 (4)動翼後縁を連ねた線から案内翼前縁までの距離Δ
Z> 0.05 LB 上記の条件の(1)項の案内翼前縁翼角αLEの数値選定
の理由は次の通りである。案内翼前縁翼角αLEは、案内
翼5の入口における損失の発生を避けるために、案内翼
5に流入する流れの方向に一致させる。課題の項で述べ
た様に、動翼2を出た流れの、ディフューザ4の壁面近
傍の絶対流出角α4 の値はたとえば+30°〜+50°
以上であり、αLEがこの値に一致する様に案内翼5形状
を設計し、設定する。即ち、αLE=α4 =30°〜50
°である。これによって動翼2から流出した流れがスム
ーズに案内翼5に流入する。
In this embodiment, the guide vanes are designed and set as follows. (1) Guide blade leading edge blade angle α LE = 30 ° to 50 °, (α LE =
α 4 ) (2) Guide vane trailing edge blade angle α TE = 10 ° to 30 °, (α LE
TE ) (3) Guide vane protruding height h ≦ 0.1 h 4 to 0.15 h 4 (4) Distance from the line connecting the trailing edges of the moving blade to the leading edge of the guide vane Δ
Z> 0.05 L B of the above conditions (1) the reason for the numerical selection guide vane leading edge blade angle alpha LE terms are as follows. The guide blade leading edge blade angle α LE is made to coincide with the direction of the flow flowing into the guide blade 5 in order to avoid the occurrence of loss at the inlet of the guide blade 5. As described in the section of the problem, the value of the absolute outflow angle α 4 of the flow exiting the moving blade 2 near the wall surface of the diffuser 4 is, for example, + 30 ° to + 50 °.
That is the above, and the shape of the guide vanes 5 is designed and set so that α LE matches this value. That is, α LE = α 4 = 30 ° to 50
°. As a result, the flow flowing out from the moving blade 2 smoothly flows into the guide blade 5.

【0011】上記条件の(2)項の案内翼後縁翼角αTE
の数値選定の理由は次の通りである。図2は、ディフュ
ーザ4の壁面近傍における流入角αD とディフューザ損
失との関係を模式的に示したものである。αD が過大の
場合、流れがタービン(ディフューザ4)から流出する
までにディフューザ4の壁面に沿って流れる距離が長く
なるため、壁面摩擦損失が増加すると共に、流れがディ
フューザ4の壁面からはく離しやすくなるため、ディフ
ューザ損失は増加する。αD が過小の場合、流れがター
ビン(ディフューザ4)から流出するまでにディフュー
ザ4の壁面に沿って流れる距離が短かくなりすぎると共
に、遠心力によって流れがディフューザ4の壁面に押し
付けられる作用がなくなり、流れがはく離しやすくなっ
て、ディフューザ損失は増加する。以上により、ディフ
ューザ損失が最小となる様な最適ディフューザ流入角α
D,OPT が存在する。このαD,OPT の値は、ディフューザ
4の形状と、ディフューザ4に流入する流れの状態によ
って異なる値をとり、概ね10°〜30°の如き範囲に
ある。本実施形態においては、案内翼5を出たあとのデ
ィフューザ損失を最小化するために、案内翼後縁翼角α
TEを想定しているタービンの最適ディフューザ流入角α
D,OPT に一致させ、αTE=αD,OPT とするがαD,OPT
値はタービン設計によって異なり、概ね10°〜30°
程度の値となるため、αTEの数値に幅をもたせる。即
ち、αTE=αD,OPT =10°〜30°とした。これによ
って流れが案内翼5を出たあとでディフューザ4で発生
する損失を最小にすることができる。
The guide blade trailing edge blade angle α TE of item (2) of the above conditions
The reason for selecting the numerical value of is as follows. FIG. 2 schematically shows the relationship between the inflow angle α D and the diffuser loss in the vicinity of the wall surface of the diffuser 4. When α D is too large, the distance that the flow flows along the wall surface of the diffuser 4 by the time it flows out from the turbine (diffuser 4) becomes long, so that the wall friction loss increases and the flow separates from the wall surface of the diffuser 4. Diffuser loss increases due to the increased ease. When α D is too small, the flow distance along the wall surface of the diffuser 4 becomes too short before the flow flows out from the turbine (diffuser 4), and the flow force is not pressed against the wall surface of the diffuser 4 by centrifugal force. , The flow becomes easy to separate, and the diffuser loss increases. From the above, the optimum diffuser inflow angle α that minimizes the diffuser loss
D and OPT exist. The value of α D, OPT varies depending on the shape of the diffuser 4 and the state of the flow flowing into the diffuser 4, and is in the range of about 10 ° to 30 °. In this embodiment, in order to minimize the diffuser loss after leaving the guide vanes 5, the guide vane trailing edge vane angle α
Optimum turbine diffuser inflow angle α assuming TE
Matching D and OPT , α TE = α D, OPT , but the value of α D, OPT varies depending on the turbine design and is approximately 10 ° to 30 °.
Since it is a value of the order of magnitude, there is a range in the value of α TE . That is, α TE = α D, OPT = 10 ° to 30 °. This makes it possible to minimize the losses generated in the diffuser 4 after the flow leaves the guide vanes 5.

【0012】上記条件(3)項の案内翼の流路内への突
出高さ(以下これを「翼高さ」と記載する)hの数値選
定の理由は次の通りである。
The reason for selecting the numerical value of the projecting height (hereinafter referred to as "blade height") h of the guide vane into the flow path in the above condition (3) is as follows.

【0013】案内翼5は、効率が低く旋回が残る領域
(α4 が大となる、図7参照、図6のΔhの部分)の流
れの方向を強制的にガイドすることによって最適ディフ
ューザ流入角αD,OPT に合わせ、案内翼5より下流で発
生するディフューザ損失を最小化することを目的とした
ものであるから、基本的には問題となる領域の高さΔh
に翼高さhを合わせる(h=Δh)がΔhの値もまたタ
ービンのの設計によって異なり、計測によれば概ねh4
の5%〜20%の如き範囲の値となる。
[0013] guide vanes 5, the efficiency is turning left region (alpha 4 is large, see FIG. 7, the portion of Δh of Figure 6) lower optimal diffuser inflow angle by forcibly guides the direction of flow of the Since the aim is to minimize the diffuser loss that occurs downstream of the guide vanes 5 in accordance with α D, OPT , the height of the problem area is basically Δh.
The blade height h is adjusted to (h = Δh), but the value of Δh also depends on the turbine design, and according to the measurement, it is approximately h 4
Values in the range of 5% to 20%.

【0014】また、翼高さhを過大に設計すると、案
内翼5が流動抵抗となり、付加的な損失が発生してター
ビンの効率が案内翼5の設定によってかえって低下する
可能性が高くなる。逆に言えば、案内翼5の設計が難し
くなる。案内翼5によって流量が規制されてしまうケー
スも発生しうる。また、案内翼5に作用する流体力が大
きくなり、振動・破損等のトラブルが発生しやすくなる
等の問題が生じる。上記,よりh≦(0.1〜0.
15)h4 とした。これによって、絶対流出角α4 が大
きくなる範囲を制御することができる。
If the blade height h is designed excessively, the guide vanes 5 become a flow resistance, additional loss occurs, and there is a high possibility that the efficiency of the turbine is rather lowered by the setting of the guide vanes 5. Conversely speaking, the design of the guide vanes 5 becomes difficult. In some cases, the flow rate may be restricted by the guide vanes 5. Further, the fluid force acting on the guide vanes 5 increases, and problems such as vibration and breakage are likely to occur. From the above, h ≦ (0.1 to 0.
15) h 4 This makes it possible to control the range in which the absolute outflow angle α 4 increases.

【0015】上記条件の(4)項の動翼後縁から案内翼
前縁までの距離ΔZの数値選定の理由は次の通りであ
る。動翼2のウェイクによる案内翼5の振動・破壊を防
止するためには、上述の距離ΔZをある程度以上にする
必要がある。その最小限界については、現在のところ同
様の機械の構造からの類推をもとにした経験的な数値で
ある。なお、距離ΔZを過大にとると、案内翼5を設け
るメリットが失われる。特に上限値は指定しないがΔZ
>0.05LB の範囲でΔZを小さい値とすることによ
って動翼2のウェイクによる案内翼5の振動・破壊を低
減・防止することができる。
The reason for selecting the numerical value of the distance ΔZ from the trailing edge of the moving blade to the leading edge of the guide blade in the above-mentioned condition (4) is as follows. In order to prevent the guide blade 5 from vibrating and breaking due to the wake of the moving blade 2, it is necessary to set the above distance ΔZ to a certain level or more. At present, the minimum limit is an empirical value based on an analogy from the structure of a similar machine. If the distance ΔZ is too large, the merit of providing the guide vanes 5 is lost. No upper limit is specified, but ΔZ
By setting ΔZ to a small value in the range of> 0.05 L B , it is possible to reduce / prevent vibration / breakage of the guide blade 5 due to wake of the moving blade 2.

【0016】以上のような条件の複数枚の案内翼5を動
翼2の下流側に流路内に突出させてディフューザ4の壁
面に設けることによって、動翼2から流出した流れのう
ち、ディフューザ4の壁面近傍の流れの方向(絶対流れ
角α)を案内翼5によって制御することができる。
By providing a plurality of guide blades 5 under the above conditions on the wall surface of the diffuser 4 so as to project downstream of the moving blade 2 into the flow path, the diffuser out of the flow flowing out from the moving blade 2 is diffused. The flow direction (absolute flow angle α) near the wall surface of 4 can be controlled by the guide vanes 5.

【0017】なお、上記実施形態において前縁角を調整
しようとすれば、それに伴って後縁角も変化するので、
最適値から外れてしまうと考えられがちであるが、例え
ば設計点で、翼前縁角αLE,D=シュラウド動翼流出角α
4 =+50°、翼後縁角αTE ,D=最適ディフューザ流入
角αD,OPT =+20°の場合を考えると作動条件が変わ
り、α4 が±10°変化した時、翼前縁角αTEをα4
一致させれば翼後縁角αTEはαD,OPT から±10°ずれ
るが(図2のa,b点)、αD,OPT 近傍のディフューザ
損失の変化量はゆるやかなため、ディフューザ損失の増
加は小さく、ディフューザ損失は案内翼を付けない場合
(図2のc点)より小である。即ち最適値からの若干の
ずれの影響は小さく、案内翼のメリットは非常に大き
い。
If the leading edge angle is adjusted in the above embodiment, the trailing edge angle also changes accordingly.
It is apt to be considered to deviate from the optimum value. For example, at the design point, the blade leading edge angle α LE, D = shroud blade outflow angle α
4 = + 50 °, blade trailing edge angle α TE , D = optimum diffuser inflow angle α D, OPT = + 20 °, the operating conditions change, and when α 4 changes ± 10 °, blade leading edge angle α If TE coincides with α 4 , the blade trailing edge angle α TE deviates ± 10 ° from α D, OPT (points a and b in Fig. 2), but the amount of change in diffuser loss near α D, OPT is gentle. Therefore, the increase in diffuser loss is small, and the diffuser loss is smaller than when the guide vanes are not provided (point c in FIG. 2). That is, the effect of slight deviation from the optimum value is small, and the merit of the guide vanes is very large.

【0018】また、案内翼の配列において、動翼のピッ
チとの関係で動翼との共振による案内翼の破壊を避ける
ため、案内翼の枚数としては、〔動翼枚数÷整数〕、あ
るいは〔動翼枚数×整数〕となる枚数は避けた方が良
い。
Further, in the guide blade arrangement, in order to avoid destruction of the guide blades due to resonance with the rotor blades in relation to the pitch of the rotor blades, the number of guide blades is [number of rotor blades / integer], or It is better to avoid the number of blades x integer].

【0019】図3は本発明の実施の第2形態に係るラジ
アルタービンの図であり、(a)は縦断面図、(b)は
動翼と案内翼との配置を示す展開図である。発電用や冷
熱用のターボガスエキスパンダータービンの中には、タ
ービン作動条件がほとんど変化しないものがある。その
様な場合は案内翼5を設計点にあわせて設計し、図に示
す様にディフューザ4の壁面に固定してしまうことがで
きる。なおメンテナンスを考えて着脱可能にしてもよ
い。本実施形態の各部の符号は第1実施形態の説明にお
いて述べたものと同じであり、また作用効果も第1実施
形態と同じであるから、詳しい説明は省略する。
3A and 3B are views of a radial turbine according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3A is a vertical sectional view and FIG. 3B is a development view showing the arrangement of moving blades and guide blades. In some turbo gas expander turbines for power generation and cooling, the turbine operating conditions do not change much. In such a case, the guide vane 5 can be designed according to the design point and fixed to the wall surface of the diffuser 4 as shown in the figure. In addition, it may be detachable in consideration of maintenance. The reference numerals of the respective parts of the present embodiment are the same as those described in the description of the first embodiment, and the operation and effect are also the same as those of the first embodiment, and therefore detailed description will be omitted.

【0020】[0020]

【発明の効果】本発明のタービンの排気ディフューザに
おいては、内周に排気ガス流路内に突出する複数枚の案
内翼を設け、動翼後縁から案内翼前縁までのタービン回
転軸方向に測った距離を動翼のタービン回転軸方向長さ
の5%以上とし、あるいは更に、案内翼断面形状を、タ
ービン回転軸方向を基準として動翼回転方向に測った案
内翼の翼角を、後縁で10°から30°、前縁でそれよ
り大きい角度とし、あるいは更に、案内翼の各々に、タ
ービン回転軸方向を基準として動翼回転方向に測った案
内翼翼角を変更するための回動軸を設けてあるので、デ
ィフューザ内における損失を低減し、タービンの効率を
向上させることができる。
In the exhaust diffuser of the turbine of the present invention, a plurality of guide vanes projecting into the exhaust gas flow passage are provided on the inner periphery, and the guide blade extends from the trailing edge of the moving blade to the leading edge of the guide vane in the turbine rotation axis direction. The measured distance is set to 5% or more of the length of the rotor blade in the turbine rotation axis direction, or the guide blade cross-sectional shape is measured by measuring the blade angle of the guide blade in the rotor blade rotation direction with reference to the turbine rotation axis direction. Rotation for changing the guide vane blade angle measured in the blade rotating direction with reference to the turbine rotating shaft direction, with an angle of 10 ° to 30 ° at the edge and a larger angle at the leading edge. Since the shaft is provided, the loss in the diffuser can be reduced and the efficiency of the turbine can be improved.

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

【図1】本発明の実施の第1形態に係るラジアルタービ
ンの図であり、(a)は縦断面図、(b)は動翼と案内
翼との配置を示す展開図。
1A and 1B are diagrams of a radial turbine according to a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a longitudinal sectional view and FIG. 1B is a development view showing an arrangement of a moving blade and a guide blade.

【図2】ディフューザ壁面近傍における流入角αD とデ
ィフューザ損失の関係図。
FIG. 2 is a relationship diagram of an inflow angle α D and a diffuser loss near a diffuser wall surface.

【図3】本発明の実施の第2形態に係るラジアルタービ
ンの図であり、(a)は縦断面図、(b)は動翼と案内
翼との配置を示す展開図。
3A and 3B are diagrams of a radial turbine according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3A is a longitudinal sectional view, and FIG. 3B is a development view showing an arrangement of moving blades and guide blades.

【図4】従来のラジアルタービンの縦断面図。FIG. 4 is a vertical sectional view of a conventional radial turbine.

【図5】従来のラジアルタービンの動翼出口の平均速度
三角形図。
FIG. 5 is a triangular diagram of average velocity at a rotor blade outlet of a conventional radial turbine.

【図6】従来のラジアルタービンの動翼高さ方向の効率
分布図。
FIG. 6 is an efficiency distribution diagram in a blade height direction of a conventional radial turbine.

【図7】従来のラジアルタービンの動翼出口のシュラウ
ド側の速度三角形図。
FIG. 7 is a velocity triangle diagram on the shroud side of a rotor blade outlet of a conventional radial turbine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スクロール 2 動翼 21 シュラウド 22 動翼後縁 3 回転軸 4 排気ディフューザ 5 案内翼 51 案内翼前縁 52 案内翼後縁 53 案内翼取付プレート 54 案内翼回動軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 scroll 2 rotor blade 21 shroud 22 rotor blade trailing edge 3 rotating shaft 4 exhaust diffuser 5 guide blade 51 guide blade leading edge 52 guide blade trailing edge 53 guide blade mounting plate 54 guide blade rotating shaft

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガスタービンあるいは蒸気タービンの動
翼群の下流に設けられる排気ディフューザにおいて、上
記排気ディフューザの内周に排気ガス流路内に突出する
複数枚の案内翼を設け、動翼後縁から案内翼前縁までの
タービン回転軸方向に測った距離を動翼のタービン回転
軸方向長さの5%以上としたことを特徴とするタービン
の排気ディフューザ。
1. An exhaust diffuser provided downstream of a moving blade group of a gas turbine or a steam turbine, wherein a plurality of guide blades projecting into an exhaust gas flow passage are provided on an inner circumference of the exhaust diffuser, and a moving blade trailing edge. An exhaust diffuser for a turbine, characterized in that the distance measured from the guide blade to the leading edge of the guide blade in the turbine rotation axis direction is 5% or more of the length of the rotor blade in the turbine rotation axis direction.
【請求項2】 案内翼断面形状を、タービン回転軸方向
を基準として動翼回転方向に測った案内翼の翼角を、後
縁で10°から30°、前縁でそれより大きい角度とし
たことを特徴とする請求項1に記載のタービンの排気デ
ィフューザ。
2. The guide vane cross-sectional shape, the blade angle of the guide vane measured in the rotor rotating direction with reference to the turbine rotating shaft direction, is 10 ° to 30 ° at the trailing edge and larger than that at the leading edge. The exhaust diffuser for a turbine according to claim 1, wherein:
【請求項3】 案内翼の各々に、タービン回転軸方向を
基準として動翼回転方向に測った案内翼翼角を変更する
ための回動軸を設けたことを特徴とする請求項1又は請
求項2に記載のタービンの排気ディフューザ。
3. A guide shaft, wherein each of the guide vanes is provided with a rotating shaft for changing a guide vane blade angle measured in a rotor blade rotating direction with reference to a turbine rotating shaft direction. 2. An exhaust diffuser for a turbine according to 2.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012089837A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Duerr Cyplan Ltd. Turbomachine
WO2013064674A2 (en) 2011-11-03 2013-05-10 Duerr Cyplan Ltd. Turbomachine
US10895169B2 (en) 2017-02-14 2021-01-19 Mitsubishi Power, Ltd. Exhaust casing, and steam turbine provided with same
JP2021134755A (en) * 2020-02-28 2021-09-13 三菱重工マリンマシナリ株式会社 Exhaust diffuser, turbine housing, and supercharger
US11808174B2 (en) 2020-04-23 2023-11-07 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine and turbocharger including the turbine

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012089837A1 (en) * 2010-12-30 2012-07-05 Duerr Cyplan Ltd. Turbomachine
US9322414B2 (en) 2010-12-30 2016-04-26 Duerr Cyplan Ltd. Turbomachine
WO2013064674A2 (en) 2011-11-03 2013-05-10 Duerr Cyplan Ltd. Turbomachine
US10895169B2 (en) 2017-02-14 2021-01-19 Mitsubishi Power, Ltd. Exhaust casing, and steam turbine provided with same
JP2021134755A (en) * 2020-02-28 2021-09-13 三菱重工マリンマシナリ株式会社 Exhaust diffuser, turbine housing, and supercharger
US11808174B2 (en) 2020-04-23 2023-11-07 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Turbine and turbocharger including the turbine

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