JPH09287403A - 蒸気タービン翼 - Google Patents
蒸気タービン翼Info
- Publication number
- JPH09287403A JPH09287403A JP10251396A JP10251396A JPH09287403A JP H09287403 A JPH09287403 A JP H09287403A JP 10251396 A JP10251396 A JP 10251396A JP 10251396 A JP10251396 A JP 10251396A JP H09287403 A JPH09287403 A JP H09287403A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shroud
- turbine
- blade
- hole
- steam turbine
- 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- Withdrawn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】 シュラウドの外周面の蒸気の漏れ流れを低減
させるべくシュラウドとシールフィンとのクリアランス
を小さくする努力がなされているが、これを小さくする
程接触の可能性が大きくなり、クリアランスの低減には
限界がある。本発明はこのような背景の下に、このクリ
アランスの大きさは通常のものに維持したまま漏れ流れ
を低減し、かつ効率を向上させたタービンを提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 翼の先端にシュラウドを有する蒸気ター
ビンにおいて、シュラウドの外周面から内周面に向って
貫通孔を設け、同貫通孔をシュラウド内面側で翼プロフ
ァイルのチップ断面背側のスロート位置に開口させ、シ
ュラウド外周面の漏れ流れを圧力差を利用してシュラウ
ド内周面の主流部に導き、これを出力分に含めると共
に、前記シュラウド外周面の不要の動力損失をなくして
これらを併せて蒸気タービンの効率を向上させるように
した。
させるべくシュラウドとシールフィンとのクリアランス
を小さくする努力がなされているが、これを小さくする
程接触の可能性が大きくなり、クリアランスの低減には
限界がある。本発明はこのような背景の下に、このクリ
アランスの大きさは通常のものに維持したまま漏れ流れ
を低減し、かつ効率を向上させたタービンを提供するこ
とを課題とする。 【解決手段】 翼の先端にシュラウドを有する蒸気ター
ビンにおいて、シュラウドの外周面から内周面に向って
貫通孔を設け、同貫通孔をシュラウド内面側で翼プロフ
ァイルのチップ断面背側のスロート位置に開口させ、シ
ュラウド外周面の漏れ流れを圧力差を利用してシュラウ
ド内周面の主流部に導き、これを出力分に含めると共
に、前記シュラウド外周面の不要の動力損失をなくして
これらを併せて蒸気タービンの効率を向上させるように
した。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は翼の先端にシュラウ
ドを設けた翼を有する蒸気タービンに関する。
ドを設けた翼を有する蒸気タービンに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のものは、図３に示すように、動翼
３の先端に設けたシュラウド１の外周面に更にシュラウ
ドリブ２を設け、同シュラウドリブ２と静止側に固定し
たシールフィン６により、両者のすきまを可能な限り小
さくすることによって漏れ流れ５ａを低減させていた。
３の先端に設けたシュラウド１の外周面に更にシュラウ
ドリブ２を設け、同シュラウドリブ２と静止側に固定し
たシールフィン６により、両者のすきまを可能な限り小
さくすることによって漏れ流れ５ａを低減させていた。
【０００３】また、このシュラウドリブ２とシールフィ
ン６によってシュラウド１外周面の圧力を動翼入口側か
ら出口側にかけて徐々に低下させ漏れ流れ５ａを低減さ
せていた。
ン６によってシュラウド１外周面の圧力を動翼入口側か
ら出口側にかけて徐々に低下させ漏れ流れ５ａを低減さ
せていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】前記した従来のもので
は、漏れ流れを低減するためにシュラウドとシールフィ
ンとのクリアランスを可能な限り小さくする必要があ
る。しかし、クリアランスを小さくしすぎるとロータ及
び動翼の遠心力による伸び、静止側との熱伸び差によっ
てクリアランスが運転中にさらに小さくなり動翼先端の
シュラウドと静止部が接触するという問題が生じる。
は、漏れ流れを低減するためにシュラウドとシールフィ
ンとのクリアランスを可能な限り小さくする必要があ
る。しかし、クリアランスを小さくしすぎるとロータ及
び動翼の遠心力による伸び、静止側との熱伸び差によっ
てクリアランスが運転中にさらに小さくなり動翼先端の
シュラウドと静止部が接触するという問題が生じる。
【０００５】このような接触が生じるとその部分の温度
が急激に上昇し、特にシュラウドは温度が上昇すること
によって強度が低下し、動翼の高速回転による遠心力に
耐えきれずに脱落・飛散する事故を発生する可能性も考
えられる。そのためクリアランス低減にはおのずと限界
がある。
が急激に上昇し、特にシュラウドは温度が上昇すること
によって強度が低下し、動翼の高速回転による遠心力に
耐えきれずに脱落・飛散する事故を発生する可能性も考
えられる。そのためクリアランス低減にはおのずと限界
がある。
【０００６】本発明はこのような従来のものにおける問
題点を解消し、クリアランスの大きさは従来の普通のも
の並みを維持しながらシュラウド外周面における漏れ流
れを低減すると共にこれをシュラウド内周面に回収し、
タービン翼の効率を向上させるようにしたものを提供す
ることを課題とするものである。
題点を解消し、クリアランスの大きさは従来の普通のも
の並みを維持しながらシュラウド外周面における漏れ流
れを低減すると共にこれをシュラウド内周面に回収し、
タービン翼の効率を向上させるようにしたものを提供す
ることを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記した課題
を解決するべくなされたもので、翼の先端にシュラウド
を有する蒸気タービン翼において、シュラウドの外周面
から内周面に向かって貫通孔を設け、同貫通孔をシュラ
ウド内面側で翼プロファイルのチップ断面背側のスロー
ト位置に開口させた蒸気タービン翼を提供するものであ
る。
を解決するべくなされたもので、翼の先端にシュラウド
を有する蒸気タービン翼において、シュラウドの外周面
から内周面に向かって貫通孔を設け、同貫通孔をシュラ
ウド内面側で翼プロファイルのチップ断面背側のスロー
ト位置に開口させた蒸気タービン翼を提供するものであ
る。
【０００８】即ち本発明においては、シュラウドの外周
側から内周側にかけて貫通孔を設け、この貫通孔をシュ
ラウド内周側で翼チップ断面背側のスロート位置に開口
させているが、この位置は亜音速翼列では最も速度が大
きくかつ最も圧力の低い位置であるために、シュラウド
外周側の漏れ流れはシュラウド内周側、すなわち翼流路
である主流部へ導かれることになる。
側から内周側にかけて貫通孔を設け、この貫通孔をシュ
ラウド内周側で翼チップ断面背側のスロート位置に開口
させているが、この位置は亜音速翼列では最も速度が大
きくかつ最も圧力の低い位置であるために、シュラウド
外周側の漏れ流れはシュラウド内周側、すなわち翼流路
である主流部へ導かれることになる。
【０００９】したがって本来なら何の仕事もしない漏れ
流れ蒸気が、主流部に混入することによってタービン翼
の出力に貢献することになる。
流れ蒸気が、主流部に混入することによってタービン翼
の出力に貢献することになる。
【００１０】またこのシュラウド外周部の漏れ流れ蒸気
は、それが本来の漏れ流れ蒸気としてシュラウド外周面
に存在する場合にあっては、シュラウドによってかき回
されることにより、タービン出力の一部がこのかき回し
のための駆動力として消費されて損失となるのである
が、前記したようにシュラウドに貫通孔を設け、これを
主流部に取り込むことによってこの漏れ流れ蒸気が大幅
に低減され、かき回されるものも少なくなる。
は、それが本来の漏れ流れ蒸気としてシュラウド外周面
に存在する場合にあっては、シュラウドによってかき回
されることにより、タービン出力の一部がこのかき回し
のための駆動力として消費されて損失となるのである
が、前記したようにシュラウドに貫通孔を設け、これを
主流部に取り込むことによってこの漏れ流れ蒸気が大幅
に低減され、かき回されるものも少なくなる。
【００１１】つまりタービン出力として回収されること
と、かき回しに費やす無駄な駆動力低減の２点から、タ
ービン翼全体の効率が向上することになる（なお、速音
速翼列でも同じ効果が得られる）。
と、かき回しに費やす無駄な駆動力低減の２点から、タ
ービン翼全体の効率が向上することになる（なお、速音
速翼列でも同じ効果が得られる）。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態を図１及び
図２に基づいて説明する。なお、前記した従来の技術と
同一の部位については図面中同一の符号を付して示し、
重複する説明は省略する。
図２に基づいて説明する。なお、前記した従来の技術と
同一の部位については図面中同一の符号を付して示し、
重複する説明は省略する。
【００１３】本実施の形態では、シュラウド１及びシュ
ラウドリブ２とシールフィン６との間のクリアランス
は、従来の装置並みの大きさである。そしてシュラウド
１の外周側から内周側へ貫通孔４を設ける。この貫通孔
４はタービン翼プロファイルのチップ断面の背側のスロ
ート位置に開口している。
ラウドリブ２とシールフィン６との間のクリアランス
は、従来の装置並みの大きさである。そしてシュラウド
１の外周側から内周側へ貫通孔４を設ける。この貫通孔
４はタービン翼プロファイルのチップ断面の背側のスロ
ート位置に開口している。
【００１４】この位置は蒸気の流れが最も早く、そのた
めに最も圧力が低い位置であり、そしてこの圧力はシュ
ラウド外周側より十分に低いものであるため、漏れ流れ
５は図中に破線で示すように流れ、翼流路である主流部
へ導かれる。
めに最も圧力が低い位置であり、そしてこの圧力はシュ
ラウド外周側より十分に低いものであるため、漏れ流れ
５は図中に破線で示すように流れ、翼流路である主流部
へ導かれる。
【００１５】その結果、シュラウド１の内周側の翼流路
である主流部を流れる蒸気量がこの分多くなり、この漏
れ流れ５は、タービン出力が増加する側に貢献すること
となる。
である主流部を流れる蒸気量がこの分多くなり、この漏
れ流れ５は、タービン出力が増加する側に貢献すること
となる。
【００１６】一方、シュラウド外周側の漏れ流れ蒸気量
が減少することは、シュラウド１のリブ２等でシュラウ
ド外周側の漏れ流れ蒸気をかき回す駆動力（すなわち損
失）が減少することであり、タービン翼の効率が向上す
ることになる。
が減少することは、シュラウド１のリブ２等でシュラウ
ド外周側の漏れ流れ蒸気をかき回す駆動力（すなわち損
失）が減少することであり、タービン翼の効率が向上す
ることになる。
【００１７】なお、本実施の形態では貫通孔４は、その
中心軸がシュラウド１の面に対し鉛直（垂直）方向にあ
けられたものを示したが、漏れ流れの効率的な流入を図
るため、タービン回転方向に流入口が向うように傾斜し
た貫通孔としてもよいことは勿論である。
中心軸がシュラウド１の面に対し鉛直（垂直）方向にあ
けられたものを示したが、漏れ流れの効率的な流入を図
るため、タービン回転方向に流入口が向うように傾斜し
た貫通孔としてもよいことは勿論である。
【００１８】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。
【００１９】
【発明の効果】以上本発明によれば、シュラウドの外周
面を流れる漏れ流れの蒸気が大巾に減少し、その分シュ
ラウド内周面の主流部の蒸気量が増えるので、シュラウ
ド外周面で蒸気をかき回すことに費す無駄な駆動力（即
ち損失）が低下し、本来のタービン出力の方は増加する
こととなる。
面を流れる漏れ流れの蒸気が大巾に減少し、その分シュ
ラウド内周面の主流部の蒸気量が増えるので、シュラウ
ド外周面で蒸気をかき回すことに費す無駄な駆動力（即
ち損失）が低下し、本来のタービン出力の方は増加する
こととなる。
【００２０】従ってタービン翼全体の効率が向上し、好
ましいタービンを得ることができたものである。
ましいタービンを得ることができたものである。
【図１】本発明の実施の一形態に係る貫通孔を設けたシ
ュラウドの構造図。
ュラウドの構造図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面矢視図。
【図３】従来のシュラウドの構造図。
１ シュラウド ２ シュラウドリブ ３ 動翼 ４ 貫通孔 ５，５ａ 漏れ流れ ６ シールフィン
Claims (1)
- 【請求項１】 翼の先端にシュラウドを有する蒸気ター
ビン翼において、シュラウドの外周面から内周面に向か
って貫通孔を設け、同貫通孔をシュラウド内面側で翼プ
ロファイルのチップ断面背側のスロート位置に開口させ
たことを特徴とする蒸気タービン翼。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10251396A JPH09287403A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | 蒸気タービン翼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10251396A JPH09287403A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | 蒸気タービン翼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09287403A true JPH09287403A (ja) | 1997-11-04 |
Family
ID=14329461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10251396A Withdrawn JPH09287403A (ja) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | 蒸気タービン翼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09287403A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104847416A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-08-19 | 上海理工大学 | 叶顶围带及透平机 |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP10251396A patent/JPH09287403A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104847416A (zh) * | 2015-04-09 | 2015-08-19 | 上海理工大学 | 叶顶围带及透平机 |
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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: 20030701 |